Superintendencia de Operaciones Putumayo

Diego Fernando Bríñez Galvis diego.brinez@ecopetrol.com.co

Diciembre 11 de 2011

Operación de Campos Petroleros en entornos

sostenibles: un enfoque en aguas de producción

petrolera

Temas

Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas asociadas a la producción petrolera

Vertimientos superficiales Vs vertimientos en subsuelo – Usos benéficos de agua – Entornos sostenibles

Opciones en la selección de tecnologías Nuevas tendencias Retos tecnológicos – integración industrial – instituciones

gubernamentales – sociedad Oportunidades competitivas y de desarrollo económico en la

explotación de aguas asociadas a la producción petrolera Algunos impactos colaterales

Operación de Campos Petroleros y

Gerenciamiento Integral de aguas asociadas a la

producción petrolera

Tomado de http://www.juntadeandalucia.es/averroes/lorca_alcala/udidacticas/agua/elciclodelagua/elciclodelagua%202.html

CIC

LO

DE

LA

GU

A

Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas

asociadas a la producción petrolera

CICLO DEL AGUA ASOCIADA A LA PRODUCCION DE PETROLEO

• El transporte del agua a través del campo comienza con el flujo en el yacimiento, prosigue con la producción y luego con su procesamiento en la superficie. Por último, el agua se desecha en la superficie o se inyecta para su eliminación o para mantener la presión del yacimiento.

Fuente: Oil Field Review “control del agua”, Schlumberger, verano del 2000

Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas

asociadas a la producción petrolera

EMPUJE HIDRAULICO EN YACIMIENTOS PETROLEROS

Fuente: Paris de ferre, M, inyeccion de agua y gas en yacimientos petroliferos, 2001.

Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas

asociadas a la producción petrolera

Fuente: Oil Field Review “control del agua”, Schlumberger, verano del 2000

COMPLEJIDAD DE UN SISTEMA DE AGUA EN UN CAMPO

Involucra:

Nuevos conceptos

Visión holística

Cambio en modelos:

Filosofías de operación,

Regulación,

Integración,

Costos

Incorporación tecnológica

Planeación

Celeridad

Sostenibilidad

Operación de Campos Petroleros y Gerenciamiento Integral de aguas

asociadas a la producción petrolera

Opciones en Gerenciamiento

Tradicionales para la industria petrolera:

Evitar que se produzca

Inyección para recobro de mas petróleo

Inyección como disposal (vertimiento subterráneo)

Vertimiento a superficie

Nuevas Tendencias

Re uso con fines agrícolas-pecuarios

Enfoque social

Usos industriales

Almacenamiento para uso futuro

Opciones en Gerenciamiento

Tradicionales para la industria petrolera:

Tomado de: http://www.maverickenergy.com/operations/crawfordCounty.aspx Tomado de: http://netl.doe.gov

Opciones en Gerenciamiento

Tradicionales para la industria petrolera:

Opciones en Gerenciamiento

Tradicionales para la industria petrolera:

Opciones en Gerenciamiento

Tradicionales para la industria petrolera:

Los riesgos / beneficios deben ser evaluados para cada

caso en particular:

Evitar que se produzca

Inyección para recobro de mas petróleo

Inyección como disposal (vertimiento subterráneo)

Vertimiento a superficie

Barreras:

Cantidad de residuos concentrados generados - sólidos

Materiales indeseados inherentes a los fluidos

producidos y no a las prácticas de producción en sí

mismas.

Opciones en Tecnologías

Condiciones mínimas comunes de calidad evaluando

uso final. (Riesgo ambiental, riesgo técnico, frecuencia

de intervenciones a pozos, confiabilidad del sistema)

Tomado de http://www.eco-tec.com/products/reverse_osmosis.php

Tomado de: http://natsys-inc.com

Nuevas tendencias

Panorama del Estado y Distribución del Recurso Hídrico a Nivel Global

• El agua asociada a la producción de petróleo aproximadamente es de 77 billones Bbl/año, y tan solo su 30% está disponible para tratamiento. Este volumen reemplazaría un 15% del agua utilizada en la agricultura, aproximadamente 3672 millones de m3/año. (equivalente a regar 86 millones de canchas de futbol al año)

Nuevas tendencias

Fuente: UNEP 2009

Opciones para Reciclar y Reusar agua producida

• Inyección para recuperar más petróleo

• Inyección para uso futuro • Acuíferos para almacenamiento y recuperación

• Inyección con propósitos hidrológicos • Control de la subsidencia o hundimiento

• Intrusión de agua salada

• Incremento de flujo

• Uso agrícola • Irrigación

• Agua para ganado y vida salvaje

• Manejo de Pantanos

• Cultivo de algas como materia prima para producción de biodiesel

• Uso industrial • Uso en fluidos de perforación o fluidos para fracturamiento hidráulico

• Enfriamiento de agua

• Control de polvo

• Agua potable y otros usos domésticos

Nuevas tendencias

Reuso Benéfico del Agua de Producción

Aplicaciones agrícolas

•Reverdecimiento de zonas áridas mediante el establecimiento de

humedales artificiales como parte del proceso de tratamiento.

•Riego en cultivos de pasturas con fines de alimentación a ganado.

•Acuicultura y cultivos vegetales hidropónicos

•Riego en cultivos industriales tolerantes a altos niveles salinos.

Nuevas tendencias

Reuso Benéfico del Agua de Producción

•Riego en cultivos de pasturas para alimentación de ganado.

•Capacidad: 12.500 barriles/dia

•Tecnología: Osmosis reversa

Localización: Powder River Basin

of Wyoming, USA

•Instituciones: National Energy

Technology Lab. NETL.DOE

•Costo Tratamiento: $0.06 – $0.11

USD por Barril.

Uso del agua asociadas a la producción

de Metano en la Capa de Carbon con

aplicación en riego

12.500 bpd de agua de producción de CBM

para riego, cubre 40,5 há de terreno árido,

para producir cultivos de forraje, el cual fue

exitosamente producido, cosechado y

vendido. USA: 1269 Registros

Nuevas tendencias

Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.

19

Treatment of waste water: A reed Bed-

Enviromental Case History

Reverdecimiento del desierto mediante

humedales como parte del tratamiento

utiliza con Phragmites australis nativa del

desierto de Libia.

Uso agrícola

•Capacidad: 2201 bbl/dia

•Volumen de agua tratada: 377 –

503 bbl/dia.

•Tecnología: Humedales artificial

(wetland)

• Institución: Schlumberger Well

Services and Drilling

Canadá: 257 registros

Nuevas tendencias

35000 m3/día

Capacidad: 60 – 430

Litros/hora

Tecnología implementada :

Humedal artificial - wetland

(Cebada, Alfalfa, Cesped).

Agricultura Biosalina

Oman: Opportunities for reuse of produced

water around desert oil fields, 2004

Reverdecimiento del desierto mediante

humedales como parte del tratamiento,

aplicación de riego en cultivos tolerantes a altos

niveles de sal.

Uso agrícola

Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.

Nuevas tendencias

•Capacidad: 50.000 Barriles /dias

•Tecnología: Air flotation,

Clarification, filtracion, Osmosis

Inversa y Reacondicionamiento del

Agua.

Localización: San Ardo Field,

California, USA.

•Instituciones: Texaco

•Costo Tratamiento: $0.3 – $0.5

Barriles/dia

Conversion of Oilfield Produced Water into

an Irrigation/Drinking Quality Water.

El proyecto utilizó una combinación de plantas

para cultivos hidropónicos y una especie de

pescado para la acuicultura.

Nuevas tendencias

Experiencias basadas en la aplicación del agua de producción.

Uso agrícola

TENDENCIAS TECNOLOGIAS DE TRATAMIENTO

No

. P

ub

licacio

nes

Fuente: GHIDA VT 2010, Vantage Point.

Nuevas tendencias

Evolución de NanoFiltración NF y UltraFiltración

Fuente: GHIDA VT 2010, Vantage Point.

Nuevas tendencias

Evolución Osmosis Inversa

Wetland – Humedales artificiales

Retos Tecnológicos

Asegurar la calidad del producto principal

Garantizar la disposición final del efluente concentrado.

Steam Crane in operation at Solvay Process in 1954.

[Photo by Stanley Groman, RCHM Photo Collection]

Reuso de aguas de producción y CO2 para la

producción industrial de Soda Caústica

Oportunidades en la industria

Oportunidades en la industria

http://www.platts.com/weblog/oilblog/2011/10/27/australias_penr.html

Potenciales Oportunidades SOP

Características fisicoquímicas

de las aguas

Posibles corrientes concentradas

Agregar sales

Potenciales Oportunidades SOP

Preguntas por resolver:

¿Existen productos con potencial interés en nuestras aguas?

¿En qué cantidades?

¿Cuáles serían los beneficios adicionales al hacerlo?

¿Cómo puede lograrse?

¿Cuáles serían los impactos y los riesgos?

¿Qué acciones se debería tomar para evitarlos y/o mitigarlos?

Algunos Impactos Económicos

Campo Total crudo Total Agua

Costo de Levantamiento

directo (USD/BBL)

@Julio 2011

Incremento en el costo de

Levantamiento / USD bbl

Tratado de agua

Costo de Transporte

USD/BBL *

Subtotal Costo de

Producción

A1 3655 7833 16,5 2,1 6,0 24,6

B2 1353 8749 16,5 6,5 6,0 29,0

C3 83 2695 62,7 32,5 6,0 101,2

D4 224 1816 51,6 8,1 6,0 65,7

E5 248 292 18,7 1,2 6,0 25,9

F6 184 616 13,0 3,3 6,0 22,3

G7 506 5824 12,5 11,5 6,0 30,0

H8 337 2966 35,8 8,8 6,0 50,6

I9 754 535 16,7 0,7 6,0 23,4

J10 102 750 56,0 7,4 6,0 69,4

K11 152 167 53,6 1,1 6,0 60,7

L12 600 708 7,8 1,2 6,0 15,0

M13 126 205 8,5 1,6 6,0 16,1

N14 828 71 8,9 0,1 6,0 15,0

O15 734 3236 33,6 4,4 6,0 44,0

P16 969 3999 23,3 4,1 6,0 33,4

Q17 38 234 33,6 6,2 6,0 45,8

R18 103 2 33,7 0,0 6,0 39,7

Algunos Impactos Económicos

Además de las empresas Petroleras, a quién mas afecta el

problema?

El impacto sobre la comunidad se estima en dejar de recibir

Cerca de $ 21.617’928.000 por concepto de regalías anuales.

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