Fluidos de Perforacion y la Geología Ambiental

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES CARRERAS: TECNICO UNIVERSITARIO EN PERFORACIONES e INGENIERヘA EN PERFORACIONES CATEDRA DE GEOLOGIA AMBIENTAL LOS FLUIDOS DE PERFORACION Y LA GEOLOGIA AMBIENTAL EN LA INDUTRIA PETROLERA GILARDI ,LUCIANO ADRIANO

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Los Fluidos de Perforación y la Geología Ambiental en la Industria Petrolera

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA

FACULTAD DE CIENCIAS NATURALESCARRERAS: TECNICO UNIVERSITARIO EN PERFORACIONES eINGENIERÍA EN PERFORACIONES

CATEDRA DE GEOLOGIA AMBIENTAL

LOS FLUIDOS DE PERFORACION Y LAGEOLOGIA AMBIENTAL EN LA INDUTRIA

PETROLERA

GILARDI ,LUCIANO ADRIANO

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INTRODUCCION:

Los potenciales impactos ambientales de las intervenciones humanas destinadas al desarrollode petróleo y gas en tierra cubre todos los aspectos relacionados como son:la búsqueda,exploración, desarrollo y producción de los recursos de petróleo y gas, en tierra.

Típicamente, los estudios geológicos y geofísicos se realizan en áreas muy amplias, a fin deidentificar los objetivos favorables para exploración. Esto es seguido por un estudio más intensivo,probando y perforando las áreas seleccionadas, para localizar y evaluar los recursos de petróleo y gas.Los medios de producción incluyen los pozos y bombas, distribuidos en todo el campo, las líneas derecolección y transporte, los tanques de almacenamiento y algunas unidades de procesamientoprimario. Los proyectos de producción pueden incluir la recuperación secundaria o mejorada.

Los caminos hacia las áreas no desarrolladas pueden causar la alteración de la superficie, ruidodel tráfico y mayor acceso. La exploración sísmica incluye el ruido y la molestia proveniente de lascargas explosivas, sea en los pozos poco profundos, o en la superficie de la tierra. Los pozosexploratorios o para pruebas geológicas, implican la profunda alteración de la superficie, en el sitio delpozo, los caminos de acceso, el campo de aviación, el ruido del tráfico de los camiones o aviones,construcción y operación, emisiones atmosféricas del tráfico y las operaciones de perforación, y ladescarga de los fluidos de perforación, que son contaminados por los aditivos del lodo, el agua de laformación y el petróleo. Los caminos de acceso, las operaciones sísmicas y los pozos exploratoriostienen el potencial para causar deterioro en los recursos culturales y los ecosistemas frágiles, y puedenafectar, negativamente, a las comunidades nativas, si su ubicación y diseño no son adecuados.Si estas actividades se planifican, se diseñan y se realizan, correctamente, tal como explica en detalle,los impactos deben ser temporales.

La producción del petróleo y el gas requiere múltiples actividades industriales en el sitio durantela vida del yacimiento. La construcción de las plataformas, los caminos de acceso, el(los) campo(s) deaviación, los oleoductos,los gasoductos, los almacenes,las plantas de procesamiento y las instalacionesauxiliares de apoyo causarán una importante alteración del suelo y la vegetación, incremento del tráfico,ruido, emisiones atmosféricas y una afluencia de trabajadores de construcción. La explotación de loscampos pequeños y la inicial de los grandes, puede ser llevada a las refinerías en camiones cisterna,aumentando el tráfico, los accidentes y los derrames de petróleo. En las áreas remotas, se requeriráninstalaciones para el personal permanente de operación y mantenimiento. Las operaciones deproducción limitan los otros usos de la tierra en el área. Habrá ruido y emisiones atmosféricaspermanentes, como resultado de la operación de los equipos, la descarga de las aguas de formacióntratadas y los derrames de petróleo. Puede haber contaminación atmosférica a causa de la quema delos gases indeseables, descargas de sulfuro de hidrógeno y la quema de los fosas de desechos depetróleo.

Los accidentes catastróficos potenciales que pueden ocurrir, incluyen el reventón del pozo y laliberación incontrolada de petróleo y/o gas, y posiblemente incendios y explosiones en la refinería o laplanta de procesamiento de gas.

La contaminación de las aguas superficiales locales puede ser causada por el manejoincorrecto de los fluidos de perforación y el agua producida, fugas de los oleoductos, pozos ytanques de almacenamiento, escurrimiento de las aguas lluvias de los caminos, plataformas y otrassuperficies pavimentadas o compactadas, el manejo incorrecto de las aguas servidas domésticas y losdesechos del mantenimiento de los equipos y la erosión de los suelos alterados. Si se toma el agua parala perforación y uso doméstico de las fuentes locales, puede disminuirse las existencias que estándisponibles para los nativos o la fauna. Si se coloca, incorrectamente, la tubería de revestimiento,pueden contaminarse los acuíferos. Los accidentes, como las roturas del oleoducto o los tanques dealmacenamiento, pueden ser el resultado de su instalación incorrecta o el mal mantenimiento, la edadde los equipos, actos de terceros (sabotaje, choques, etc.) y eventos sísmicos (hundimiento del suelo).Rara vez, las condiciones de perforación causarán el reventón del pozo, provocando una liberaciónincontrolada de grandes volúmenes de petróleo y/o gas y aguas de formación, hacia las aguassuperficiales.

Las partículas que se transportan en la atmósfera son causadas por la alteración del suelodurante las actividades de construcción y el tráfico vehicular y la erosión de viento sobre los caminos de

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tierra y superficies no pavimentadas. Los otros contaminantes, así como las partículas, serán elresultado de la incineracion de desechos y la quema del gas en el mechero. Las emisiones dehidrocarburos serán el resultado del desfogue o venteo del sistema, cualquier fuga o derrame y losresiduos de los desechos de la producción. Los vehículos y los equipos con motores a gasolina o dieselemitirán SOx, CO, NOx, etc. Si se producen cantidades pequeñas de gas, junto con el petróleo, éstaspueden ser desfogadas o quemadas en el mechero. Las emisiones de esta fuente incluyen el metano, elsulfuro de hidrógeno (H2S), el dióxido de carbono (CO2), etc. El reventón del pozo puede causar unaliberación incontrolada de gas natural, o H2S, o un incendio (con importantes emisiones de NOx. SOx,CO y TSP).

La lista de problemas que causan las petroleras es muy larga , sin embargo , existen diversasleyes en nuestro país que posibilitan la reducción de los malos hábitos contaminantes y un buen manejode residuos, como así también regular el comportamiento de las empresas en cuanto a la protección delmedio ambiente .Además muchas empresas cuentan con elaborados proyectos de “impacto ambiental “, que les permite manifestar soluciones viables para la minimización del problema del deterioraambiental causando por la actividad petrolera. El buen uso de las practicas en perforación, con unabuena conciencia ambiental, permitirá que cada uno de los obreros que conforman un cuerpo deperforaciones , aporte su grano de arena para generar una alta producción y eficiencia , sin perjudicar elambiente que circunda.

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LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN Y SU IMPACTO AMBIENTAL EN EL SUBSUELO

Las fuentes de contaminación al subsuelo pueden ser varias, las principales son: fugas entanques de almacenamiento y líneas de conducción de combustibles; campos agrícolas regadoscon aguas residuales o uso de agroquímicos; fugas en alcantarillados y letrinas; tiraderos deresiduos sólidos y peligrosos; sitios de disposición final mal planeados, entre otros. Los propiostrabajos de investigación para la detección de contaminación del subsuelo pueden llegar aconstituir una fuente potencial que introduzca o agudice la contaminación, especialmente cuandose utilizan técnicas de exploración que requieren el uso de algún fluido de perforación.

Los lodos de perforación contienen: agua (para enfriar), aceite (para lubricar), arcillas (paralograr las propiedades reológicas apropiadas), sales de metales pesados (para aumentar ladensidad), y se estabilizan mediante agentes dispersantes (lignosulfonatos y defloculantes) paraevitar la filtración del agua en la roca almacén, emulsionantes (sulfonatos) y polímeros viscosantes(xantano).

Resulta necesario contar con mayor información analítica para evaluar los constituyentes delos fluidos de los sumideros de perforación, los sólidos y su toxicidad antes de su disposición. Espor ello que las pruebas de toxicidad son una necesidad. Una vez que se ha reunido y evaluadoesta información, recién se procederá a elegir el método de disposición para tratar y neutralizar demanera efectiva los fluidos antes de seleccionar las opciones de disposición.

Los tipos de fluidos de perforación que presentan una limpieza más difícil y costosa, así comoproblemas en la disposición son las emulsiones inversas, lodos KCl y aquéllos que contienenciertos polímeros altamente tóxicos. Algunos de los fluidos de perforación que podrían contaminarlos cortes de perforación y los fluidos de los sumideros, que además se consideran no deseablesincluyen:

Petróleo Diesel Petróleo Crudo Drill Aid 420 Preservantes (pentaclorofenoles, paraformaldehidos), utilizados con polímeros orgánicos Diversay (detergente) Hidrocarburos clorados Safe-Guard Kelzan X-C AL RC-326 (polímero) Surfactantes Dispersantes Asbesto Galena Cromo Metales pesados

Recomendaciones:

Es muy importante llevar un registro de los parámetros mencionados, ya que éstosproporcionarán los criterios de afectación al subsuelo y los daños inducidos al acuífero, además de

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señalar las condiciones del fluido de perforación. La viscosidad y la densidad son los factores quepueden afectar más la integridad del barreno. La frecuencia sugerida para la verificación de estasdos propiedades es cada 15 metros de perforación o cada cuatro horas de circulación del lodo.

De igual manera, para evitar daños a las condiciones naturales del subsuelo se deben considerarlos siguientes puntos relacionados directamente con la viscosidad:a) velocidad de ascenso delfluido por el espacio anular; b) tamaño de recorte, forma y densidad, y c) estabilidad de laformación. La viscosidad deberá mantenerse tan baja como sea posible, pero manteniendo unaadecuada limpieza y estabilidad del barreno.También se recomienda que en caso de utilizar aditivos, polímeros o cualquier otra sustancia paraconformar el fluido de perforación, éstos sean biodegradables o bien contengan componentesfáciles de neutralizar sin poner en riesgo las condiciones naturales del sitio.En este trabajo se señalan sólo los parámetros básicos que deben considerarse en los trabajos deperforación que requieren fluidos, pero en la medida de lo posible deberán realizarse estudiosmás minuciosos de porosidad, permeabilidad y otras propiedades del subsuelo para evaluar conexactitud el impacto inducido por el fluido de perforación al acuífero.

Clasificación de los residuos según el del tipo de manejo:He obtenido un listado de una empresa especializada en protección ambiental, en la que aparecenlos residuos del refino del petróleo, de la purificación del gas natural y del tratamiento pirolíticodel carbón clasificados como peligrosos o no peligrosos:

Residuos del refino del petróleo:05 01 02 Lodos de desalación Peligroso

05 01 03 Lodos de fondos de tanques Peligroso

05 01 04 Lodos de aquil ácido Peligroso

05 01 05 Derrames de hidrocarburos Peligroso

05 01 06 Lodos oleosos procedentes de operaciones demantenimiento de plantas o equipos Peligroso

05 01 07 Alquitranes ácidos Peligroso

05 01 08 Otros alquitranes Peligroso

05 01 09 Lodos de tratamiento in situ de efluentes quecontienen sustancias peligrosas Peligroso

05 01 10Lodos del tratamiento in situ de efluentes,distintos de los mencionados en el código 05 0109

No peligroso

05 01 11 Residuo procedentes de la limpieza decombustibles con bases Peligroso

05 01 12 Hidrocarburos que contienen ácidos Peligroso

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05 01 13 Lodos procedentes del agua de alimentación decalderas No peligroso

05 01 14 Residuos de columnas de refrigeración No peligroso

05 01 15 Arcillas de filtración usadas Peligroso

05 01 16 Residuos que contienen azufre procedentes de ladesulfuración del petróleo No peligroso

05 01 17 Betunes No peligroso

05 01 99 Residuos no especificados en otra categoria No peligroso

Residuos de la purificación y transporte del gas natural:05 07 01 Residuos que contienen mercurio Peligroso

05 07 02 Residuos que contienen azufre No peligroso

05 07 99 Residuos no especificados en otra categoria No peligroso

Residuos del tratamiento pirolítico del carbón:05 06 01 Alquitranes ácidos Peligroso

705 06 03 Otros alquitranes Peligroso

05 06 04 Residuos de columnas de refrigeración No peligroso

05 06 99 Residuos no especificados en otra categoria No peligroso

Conversión de los Residuos de Refinería en productos útilesHace poco, se ha trabajado mucho en la conversión de los residuos de refinería en productosútiles.En la hidroconversión ("Hycon"), se agrega hidrógeno al residuo. El hidrógeno es extraído del gasnatural o se obtiene como subproducto de la reformación. Los residuos también puedenprocesarse extrayéndoles carbono que es la base de muchas técnicas de coquificación con lascuales se obtiene coque que puede usarse como combustible.Las técnicas que se emplean en una refinería dependen de los tipos de petróleo crudo que debenrefinarse y de las necesidades del mercado. Se comercializan internacionalmente más de ciencrudos distintos y una refinería moderna puede tener que procesar hasta 20 tipos en el curso deun año.Los diversos mercados necesitan productos diferentes. En EE.UU., casi un quinto de las familiasposeen tres o más vehículos; una refinería que provea al mercado estadounidense necesitaráproducir una gran proporción de gasolina. Los mercados cambian constantemente a medida que lagente ahorra energía o pasa a usar otros combustibles.En los últimos años, muchas refinerías han invertido grandes sumas en instalaciones deconversión, instalando computadoras para controlar las operaciones de refinerías e introducidoplanes de manejo de energía, todo esto con la finalidad de aumentar su flexibilidad, para satisfacermejor los requerimientos del mercado.

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* Las características del crudo, así como la cantidad y calidad de productos que se desean obtenerdeterminan los procesos que deben incorporarse a la refinería.

La mayor parte de los productos obtenidos en el proceso de destilación primaria sesometen a hidrotratamiento para eliminar principalmente azufre y nitrógeno (Lo vemoscon amplitud en el siguiente apartado).

Para la generación de las gasolinas se incorporan procesos como reformación catalítica,síntesis de éteres (MTBE y TAME), alquilación e isomerización de pentanos-hexanos,balanceados de tal forma que la mezcla resultante cumplan con la especificaciónestablecida.

Los gasóleos de vacío se someten a desintegración catalítica fluida para generar mayorcantidad de destilados ligeros, principalmente gasolina.

El residuo de vacío puede también someterse a hidrodesintegración o a coquización paraaumentar el rendimiento de destilados, o a procesos de hidrotratamiento o reducción deviscosidad para generar combustóleo

* Existen muchas operaciones en los procesos de la industria del petróleo basadas en laseparación física de componentes aprovechando diversos principios de separación química de suscomponentes.Proceso Agente Ejemplos de aplicaciones

Destilación Adición/Remoción de calor Separación del petróleo crudoen sus destilados

Absorción SolventeEliminación de CO2 y H2S dehidrocarburos líquidos ygaseosos

Absorción Adsorbente Separación de parafinasnormales e isoparafinas

Cristalización Remoción de calorEliminación de parafinas en elproceso de producción delubricantes

Filtración Material filtranteRemoción de sólidos encorrientes de carga y enproductos refinados

Agotamiento Gas de arrastreRecuperación de hidrocarburosde catalizador recirculado enplantas FCC

Permeación Membranas Recuperación de hidrógeno decorrientes gaseosas residuales

Ciclones Fuerza inercial Remoción de finos decatalizador en el proceso

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Lista de residuos tóxicos y peligrosos admisibles en un depósito de seguridad:(Los residuos admisibles pueden estar constituidos por uno o varios componentes de los aquínombrados):1.- Carbonatos y Bicarbonatos

2.- Sólidos inorgánicos

3.- Fangos inorgánicos

4.- Fangos biológicos digeridos con sustancias inorgánicas y/o peligrosas.

5.- Sólidos orgánicos no halogenados que no tengan características de tóxicos, carcinogénicos o

mutagénicos y números de código H6 H7 H1 respectivamente, según el reglamento de residuos

tóxicos y peligrosos.

6.- Fangos orgánicos no halogenados que no tengan características de tóxicos o carcinogénicos y

números de código H6 H7 H1, respectivamente, según el reglamento de residuos tóxicos y

peligrosos.

7.- Fangos no incinerables

8.- Amianto (polvo y fibras)

Para que un residuos sea admitido en el depósito, su contenido en agua debe no ser superior al

65%.

Lista de residuos tóxicos y peligrosos no admisibles en un depósito de seguridad:(No serán admitidos en un depósito de seguridad los residuos que contengan, en parte o en todo,alguno de los componentes de la siguiente lista, o presenten alguna de las característicaspeligrosas también listadas):1.- Sólidos y lodos cianurados.

2.- Sólidos orgánicos no halogenados con características de tóxicos, carcinogénicos o mutagénicos

y números de código H6 H7 H1, respectivamente, según el Reglamento de Residuos Tóxicos y

Peligrosos.

3.- Fangos orgánicos no halogenados con características de tóxicos, carcinogénicos o mutagénicos

y número de código H6 H7 H1, respectivamente, según el Reglamento de Residuos Tóxicos y

Peligrosos.

4.- Biocidas.

5.- Farmacéuticos y hospitalarios.

6.- Sólidos orgánicos halogenados.

7.- Fangos orgánicos halogenados.

8.- PCB PTC y mezclas.

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9.- Aceites y taladrinas.

10.- Baños ácidos, alcalinos, de sales de metales pesados.

11.- Disolventes.

12.- Residuos con un contenido en hidrocarburos superior al 11%.

13.- Residuos inertes.

14.- Residuos con una fracción soluble superior al 10%.

15.- Residuos radioactivos.

16.- Residuos explosivos.

17.- Residuos inflamables (punto de inflamación menor o igual a 55ºC).

18.- Residuos inestables en las condiciones del vertedero.

19.- Residuos con pH inferior a 3 y superior a 13.

20.- Residuos líquidos.

21.- En caso de que el vertedero disponga de una impermeabilizante sintética, las sustancias que

ataquen la estanqueidad básica de las placas.

22.- Sustancias que puedan afectar básicamente a la impermeabilidad de los materiales geológicos

que configuran el depósito y a los utilizados como barreras en su llenado.

23.- Residuos que en contacto con agua o aire húmedo desprenden gases fácilmente inflamables o

tóxicos en cantidades peligrosas.

24.- Residuos considerados como admisibles pero que incorporan algún constituyente tóxico y

peligroso susceptible de ser recuperado industrialmente, debido a su elevada concentración o fácil

recuperación.

MINIMIZACION DE DESECHOS – FLUIDOS DE PERFORACION

La importancia de reducir el volumen total de desechos es bien conocida y en Thumber (1990)se le trata a fondo. En términos de control de fluidos, un significativo potencial de ahorro en ladisposición de fluidos de perforación se refiere al manejo adecuado del agua durante lasoperaciones de perforación. A continuación se presentan ciertas recomendaciones que, si sesiguen, reducirán el costo de la disposición de fluidos de perforación y otros aspectos relacionadoscon las operaciones de perforación.

1. Se deben utilizar sumideros circulantes para decantar los sólidos y reciclar el aguarecuperable como fluido de relleno.

2. Se deben emplear mangueras de limpieza de alta presión con cierre automático paralimitar el total de agua y reducir la cantidad de detergente utilizado para la limpieza delequipo de perforación.

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3. Se deben usar medidores de agua en la línea de relleno del lodo. El registro de losvolúmenes utilizados proporcionará un incentivo para la reducción del uso del agua ypermitirá la medición de la pérdida del flujo hacia las formaciones.

4. El adecuado mantenimiento de los equipos de control de sólidos como desareneradores,eliminadores de limo, centrífugas, etc. reducirá el volumen de lodo descargado alsumidero y, consecuentemente, los costos de relleno del lodo. Esto también posiblementeincrementará los índices de penetración, aumentará el período de vida del equipo deperforación y disminuirá los costos de recuperación.

5. Se deben utilizar pozas separadas o de preferencia tanques para segregar los Diferentesfluidos, lodos KCl, fluidos del lavado del equipo de perforación, y fluidos deFracturamiento y de completación. Esto reducirá la contaminación cruzada y simplificarála rehabilitación.

6. Se debe controlar el drenaje de la superficie, de tal manera que se dirija el agua nocontaminada hacia afuera del sumidero. Si esto se realiza con una loza de perforaciónelevada, el área quedará en una mejor condición para las operaciones de producción.

7. Se deben emplear fluidos de perforación con componentes menos tóxicos.

Principios Generales de Manejo de Desechos-Las "4 Rs"

Los desechos de perforación generalmente contienen sustancias que podrían contaminarel medio. Muchos de estos desechos deben tratarse para reducir su toxicidad antes de sudisposición. El tratamiento y disposición de un desecho luego de su generación debe satisfacer lasnormas ambientales, pero no es necesariamente la mejor manera de manipularlo. Una alternativamás efectiva es minimizar el desecho en el origen utilizando las 4 Rs, las cuales reducen o eliminanla cantidad de residuos de desechos finales que requiere ser eliminada.

A pesar de que las "4 Rs" generalmente se presentan individualmente o dentro de una"jerarquía", en la práctica éstas se encuentran interrelacionadas. El mejor logro en la reducción dedesechos puede conseguirse mediante la combinación de las "4 Rs": reducir y reciclar o recuperary reutilizar.

¿Por qué utilizar las "4 Rs"?1. Ahorros en la materia prima y costos de producción.2. Evita daños ambientales3. Ahorro de tiempo y energía4. Menores costos en el tratamiento de desechos y disposición5. Menor riesgo de responsabilidad legal6. Mejora la imagen de la empresa7. Menor exposición de los empleados a materiales peligrosos.

ReducirLa reducción de desechos es la opción preferida - resulta la mejor para una producción mínima dedesechos. La reducción en la fuente, generalmente, es el enfoque más efectivo en la reducción dedesechos.

A continuación, se resumen algunas de las opciones generales para reducir los desechos:a) Manejo de Inventario

Registre y contabilice toda la materia prima

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Considere la compra de productos químicos a granel, con el fin de reducir los desechos del contenedor y la frecuencia de derrames durante su manipuleo. Cuando sea posible, utilice sustitutos menos peligrosos de materiales tóxicos. Analice el costo de la disposición de desechos.

b) Mejora de las Operaciones Capacite y motive a sus empleados para que la reducción de desechos se convierta en

parte de su trabajo.c) Modificaciones en el Equipo

Instale un equipo de procesamiento más eficiente, que produzca menos desechos omejore la eficiencia de operación del equipo existente.

d) Cambios en el Proceso Segregue los desechos peligrosos de los que no lo son, luego clasifíquelos de acuerdo con

su tipo. Su separación hace el manejo de desechos, así como su recuperación y reciclado,más fácil y económico.

La segregación también es beneficiosa para reducir el volumen de desechos peligrososmediante la eliminación de la posibilidad de contaminación de unos desechos por otro.

ReutilizarSi se produce un desecho, se debe realizar todo esfuerzo para reutilizarlo si resulta

práctico.Una compañía puede lograr ahorros significativos instalando sistemas de circuito cerrado,de tal manera que se puedan volver a utilizar los solventes y otros materiales en procesos deplanta.

ReciclarResulta importante recordar que, a pesar de que el reciclado ayuda a conservar recursos y

reduce desechos, existen costos económicos y ambientales asociados con los procesos derecolección y reciclado. Es por ello que sólo se debe considerar el reciclado para el caso dedesechos que no pueden ser reducidos ni vueltos a utilizar.

Los desechos de una compañía pueden ser materia prima de otra compañía. Reciclar un desecho significa que se ha utilizado el desecho completo o que "va hacia" el

proceso de reciclado. El reciclado puede ser una medida doblemente beneficiosa. La compañía que elimina el

desecho ahorra el costo del transporte y disposición del desecho, mientras que el usuarioahorra en los costos de las materias primas.

Ejemplo de RECICLADO: Las brocas usadas pueden ser utilizadas como materias primas en plantasde metales.

RecuperarSe pueden recuperar materiales o energía de desechos que no pueden reducirse,

reutilizarse ni reciclarse. Los desechos producidos por una compañía pueden contener sustanciasrecuperables que podrían recuperarse y volverse a utilizar en el lugar o ser empleadas por otros.Los materiales recuperados también pueden ser vendidos a otra compañía o a un recuperador.

OPCIONES DE DISPOSICION

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Existen diversas opciones de disposición, tanto para los fluidos como los sólidos desumideros, dependiendo de los resultados del análisis del fluido y del tipo de fluido utilizado.Generalmente:a) Se debe realizar la disposición de una manera prudente y responsable.b) Los caudales de bombeo de la fase líquida deben ser lo suficientemente bajos para evitar lasáreas de escorrentía que no sean la zona elegida para la disposición.c) No habrá erosión del suelo como resultado de la disposición. Esto implica que el terrenoutilizado para la disposición no debe tener pendientes muy empinadas ni estar desprovisto devegetación para permitir el flujo sin obstrucciones del líquido. Cuando sea posible, sedebe utilizarterreno nivelado.d) No se recomienda la descarga a cualquier cuerpo de agua superficial. Sin embargo, esta prácticase acepta en ciertas áreas siempre que el contenido de sólidos disueltos totales de los fluidos deperforación sean bajos y en áreas donde exista control sobre petróleo y grasas. La legislaciónperuana existente actualmente permite este tipo de descarga (Decreto Supremo Nº 046- 93-EM)siempre que se cumpla con los controles mencionados a continuación.

Se requieren dos áreas de control: en el fluido de perforación y en el cuerpo receptor. Elartículo 42 del Reglamento para la Protección Ambiental en las Actividades de Hidrocarburos seobserva lo siguiente:1. La disposición debe haber sido previamente aprobada por el PAMA o el EIA.2. Se dará preferencia a las descargas a las aguas que no son apropiadas para el consumo humanoo el uso agrícola.3. Los cuerpos receptores deben tener suficiente dilución para evitar concentraciones mayores alas establecidas en el Reglamento. Observe que estas concentraciones se basan en el uso final delagua en el cuerpo receptor y se muestran en el Apéndice G. Adicionalmente los cloruros no debenexceder los 250 ppm medidos en un punto 500 m corriente abajo del punto de descarga.4. Los fluidos de descarga deben ser tratados para reducir los niveles de petróleo y grasa: sesugiere un nivel de 30 mg/l como el máximo aceptable.Cuando se utiliza este tipo de descarga es importante que:1. El punto de descarga debe estar en el área de máximo movimiento del agua receptora paraasegurar una dilución adecuada. Las descargas a aguas estancadas, donde hay poco o ningúnmovimiento y reemplazo de aguas, probablemente no cumplirán con los estándares de aguareceptora requeridos. Este tipo de descarga probablemente requerirá un punto de descarga enmedio del cauce en un río.2. Para cualquier descarga controlada de esta naturaleza se recomienda utilizar un difusor de flujopara ayudar a la dilución.3. La descarga debe pasar por debajo de la superficie. Es preferible establecer el difusor a unaprofundidad de 3 m.4. El Decreto Supremo Nº 046-93-EM requiere del monitoreo y el informe de los volúmenes dedescarga y las condiciones del agua receptora al menos una vez al mes; en una situación deperforación donde esta descarga es un evento de una sola vez, sería recomendable el monitoreopor lo menos una sola vez.La práctica no es recomendable incluso con el control regulatorio impuesto por los niveles depetróleo en el fluido y los sólidos totales disueltos.e) el riesgo de contaminación de las aguas subterráneas debe ser mínimo. Esto prohíbe ladisposición en terreno con una textura gruesa o en un suelo gravoso.f) se deben evitar los suelos poco profundos, tal como suelos delgados sobre lecho rocoso pocoprofundo.

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g) el área de disposición no deberá haberse utilizado anteriormente como zona de disposición.

Prácticas de Disposición RecomendadasFluido de Perforación Convencional con Base de Agua

Se recomienda la disposición de fluidos en el área si el volumen total es menor de 1000 m3(6000 barriles), el fluido cumple con los criterios de prueba y no hay o son muy pocas lasprobabilidades de migración. El volumen de 1000 m3 se encuentra definido como el volumenmáximo de fluido que puede ser realmente confinado en la locación y no desbordarse en elterreno circundante o que tiene la posibilidad de ingresar y contaminar alguna fuente de aguadulce. Los criterios de prueba para estos pequeños volúmenes, en los que se contendrán losfluidos, podrían modificarse siempre y cuando los fluidos no sean tóxicos. La disposición en lalocación se realiza por exprimido o por evaporación. Los sólidos (cortes, bentonita, etc.) puedeneliminarse mediante el enterramiento o esparcido en la superficie dependiendo de lascircunstancias en el momento. Los desechos de fluidos de perforación, que contienen residuos nodañinos de lodo y aditivos químicos, se pueden eliminar por inyección en pozo profundo o en lasuperficie. En el caso de sumideros de múltiples pozos, los fluidos de desechos de perforaciónpueden reciclarse a otras áreas de perforación.

Exprimido - El exprimido se realiza añadiendo relleno a un extremo del sumidero y luegoempujando gradualmente el fluido y lodo hacia la superficie del lugar en el que se mezcla con lasuperficie, con el fin de promover la evaporación y absorción. Luego, se vuelve a empujar lamezcla hacia la poza original (o si fuera necesario pozas adicionales) para mezclarla con elsubsuelo y cubrirla. Con frecuencia, se recomienda el exprimido.

Evaporación - Dejar el sumidero abierto al aire libre y esperar que el fluido se evapore es unproceso lento y por lo tanto ineficiente. Generalmente, este método sólo puede utilizarse en áreassecas. Si el volumen de fluidos del sumidero es mayor de 1000 m3, se considera que es demasiadopara ser exprimido con eficacia y contenido en muchas locaciones. Por ello, es necesario eliminarlos líquidos libres antes de proceder a la disposición de los sólidos restantes en el sumidero.Si los fluidos del sumidero cumplen con los criterios de lodo, químicos y de toxicidad aceptable deacuerdo con lo señalado anteriormente pueden, con permiso del propietario y el Ministerio deEnergía y Minas, bombearlos.Los fluidos que no cumplen con los criterios no pueden ser bombeados y son buenos candidatospara la disposición subterránea. Es recomendable la eliminación subterránea y debe utilizarse cadavez que la situación lo permita. En principio, la zona de eliminación debe ser porosa y losuficientemente permeable para aceptar el fluido. En segundo lugar, no debe contener aguapotable (es decir, el contenido del fluido presente es mayor de 10,000 gm/l de sólidos totalesdisueltos y tienen una conductividad eléctrica mayor de 100 milimhos/mt.) En tercer lugar, la zonadebe encontrarse a una profundidad de por lo menos 600 mts. (2000') y tener mínimo 600 mts.(2000') de entubado cementado hasta la superficie.La disposición subterránea debe realizarse por debajo de la tubería de revestimiento superficial enel pozo que se va a abandonar si está de acuerdo con los requerimientos antes mencionados, en elánulo de la tubería de revestimiento superficial o intermedio dependiendo de si tiene o nosuficiente tubería de revestimiento superficial.

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Se debe notar que la disposición por el ánulo de un pozo productivo generalmente, origina lainterrogante del colapsamiento de la tubería de revestimiento: resulta imprescindible que serealicen los cálculos de colapsamiento y se recomiende un factor de seguridad de 1,5.Además, en todos los casos la inyección de los fluidos del sumidero deberá hacerse a presionespor debajo de las presiones de fracturamiento establecidas en el extremo inferior de la tubería derevestimiento superficial.

Sistemas Saturados de Sal y Fluidos KClLos fluidos KCl deben separarse de otros fluidos utilizados en el programa de perforación.

Los líquidos se pueden eliminar, como se mencionó anteriormente, cumpliéndose con los mismocriterios. En la mayoría de sistemas de lodo KCl no se cumplirá con la restricción de cloruro y losvolúmenes del sumidero excederán largamente a los que podrían contenerse adecuadamente enla locación. En los casos en que se emplearán sistemas KCl se deben tomar previsiones parainyectar los fluidos, luego de que el pozo esté completo. La disposición de sólidos no es tan simplecomo se menciona anteriormente. Se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

(i) No se recomienda el exprimido/entierro y este procedimiento debe revisarse con elMinisterio de Energía y Minas antes de iniciar la perforación del pozo.

(ii) En algunos casos puede ser necesario disminuir los niveles de sal mediante el lavado desólidos antes de su disposición. La disposición de sólidos debe satisfacer los criterios de carga decloruro (Véase Anexo D) y el monitoreo según sea necesario.

(iii) Cuando se utilizan lodos saturados de sal para perforar a través de formaciones deevaporita (sal), los fluidos y cortes deben segregarse de otros fluidos y desechos de perforación.Los fluidos deben almacenarse en sumideros revestidos y luego se debe eliminar mediante ladisposición subterránea.

(iv) Se debe tener en consideración la carga máxima de cloruro para toda disposición y sesugiere el de 450 kg./hectárea.

Lodos Inversos o de Base AceitosaEl costo de construcción de un sistema de emulsión inverso o de un sistema de base

aceitosa es prohibitivo. Los costos de los lodos de perforación se encuentran por encima de losUS$ 200 por barril a diferencia de los US$ 10,00 por barril para el caso de los sistemas con base deagua y la gran mayoría no se arroja al sumidero. Cuando se arroja un sistema base aceite no sepueden eliminar los fluidos de petróleo libre por ningún método a excepción de la inyecciónsubterránea.Los cortes se transfieren a un sumidero revestido o tanque de acero. El petróleo libre se recolectay se vuelve a utilizar en el sistema de lodos activo. Al término de la perforación, se esparcen loscortes en el área y se les deja secar. Luego de un período inicial de secado, se mezclan los cortescon la capa del suelo que ha sido alterada. La tasa óptima de esparcimiento al parecer es deaproximadamente 150 m3/hectárea suponiendo que los cortes contienen alrededor de 10% dehidrocarburos totales.Aparentemente resulta necesario añadir fertilizante con cantidades significativas de nitrógeno,con el fin de promover la degradación y mejorar el crecimiento de la cubierta del suelo.

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RIESGOS AMBIENTALES DE CONTAMINACIÓN CON FLUIDOS DE PERFORACIÓN Y PLAN DE

MONITOREO DE LOS MISMOS :

En las operaciones de perforación se pueden producir contaminaciones ambientales tanto en lasaguas subterráneas como asi también en los suelos naturales en las piletas naturales , durante y /oluego de la terminación del pozo.

En las operaciones de perforación se generan dos tipos de residuos:

_ Lodos de perforación residuales

_ Cuttings y sólidos finos impregnados con lodos

Debido a que los cuttings y sólidos finos estarán impregnados con el fluido de perforación,tomaremos a este último como base del análisis de impacto ambiental.

Existen cuatro clases generales de fluidos de perforación: Fluidos base agua dulce ,Fluidos baseagua salada ,Fluidos de emulsión y Fluidos hidrocarburo completo.

El Plan de monitoreo en este caso consiste en relación con el lodo usado la evaluación y controlde los siguientes parámetros:

pH: Generalmente, los lodos de perforación son alcalinos (pH>8) durante su uso. Este pHdecrecerá durante el envejecimiento natural en el medio ambiente debido a la absorción dedióxido de carbono atmosférico.

El rango de pH, de acuerdo a los criterios de las descargas de aguas permitidas, estará en el ordende 6-9. Valores inferiores a 6 (francamente ácidos) y valores superiores a 8 (francametne básicos)serán nocivos para la fauna y flora del lugar de disposicion del residuo, como asi tambiéen para laspropiedades fisico-quimicas del suelo.

En estudios realizados sobre un total de 1160 piletas naturales residuales de los EEUU seobtuvieron valores maximos de pH de 12,6 y valores minimos de 1,7, siendo el pH promedio delresiduo 7,9.

Conductividad eléctrica (EC): Es la medida comúnmente usada para determinar la salinidad delsuelo. La EC es un parámetro critico para los residuos petroleros, debido a que estos poseen altassalinidades y esto tiene un efecto altamente adverso sobre el crecimiento de las plantas y lacalidad de agua. La EC es medida para aguas de producción y piletas naturales. La distribución deEC para piletas naturales va desde 0,2 mmhos/cm hasta 1559 mmhos/cm.

Relación de Absorción de Sodio (SAR): La SAR está empíricamente relacionada a la toxicidad delas plantas y está definida por la relación de sodio a calcio más magnesio.

Su expresión es: SAR = Na / [(Ca + Mg) / 2]0.5

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La SAR es usada en conjunción con EC para evaluar los daños potenciales asociados con las salesde sodio. El valor de SAR para piletas naturales está entre 1 y 266,1.El criterio de "LimitingConstituents for Land Disposal of Extraction Industry Wastes" establece una SAR <12.

Capacidad de Intercambio Catiónico (CEC): Las partículas individuales de arcillas en los suelos ylodos tienen una superficie cargada negativamente, sobre la cual los diferentes cationespositivamente cargados son adsorbidos.La suma de las cargas positivas de los cationes adsorbidoses igual a la suma de las cargas negativas de superficie.El reemplazo de los cationes adsorbidos porun número equivalente de cationes disueltos en la solución del suelo ocurre rápidamente. Lareacción es reversible y depende, sobre todo, del equilibrio entre los cationes (intercambiables)solubles y adsorbidos.El criterio CEC para lodos de perforación es una guía para evaluar una cargametálica aceptable. El CEC no se evalúa cuando los lodos no contienen apreciable cantidad demetales.

Los lodos de perforación, generalmente, tienen mayores valores de CEC que la superficie de lossuelos existentes.

El CEC puede ser tan bajo como <1 meq/100 gr hasta tan alto como 84,7 meq/100 gr.

Porcentaje de Sodio Intercambiable (ESP): Así como los lodos salinos están caracterizados yclasificados por sus contenidos de sales solubles, los lodos sódicos (con exceso de Na) estáncaracterizados por el ESP. Los lodos de perforación sódico-salinos contienen exceso de sal, asícomo también exceso de sodio.

Cuando el ESP está en exceso, existe una pérdida general de la estabilidad estructural en laspartículas del suelo y la infiltración de agua resulta impedida. Esto genera problemas deremediación debidos a la baja infiltración y percolación necesarias para mover excesos de salesfuera de la zona de las raíces de las plantas.

El sodio peligroso está generalmente indicado para lodos con valores de ESP en exceso del 15%.

Metales Totales: La química de los metales pesados en suelos o en matrices de residuos sólidos esmuy compleja y no esta completamente entendida. Los últimos estudios demuestran que losmetales contenidos dentro de una matriz dada están gobernados por mecanismos de solvatación,formación de complejos, quimisorción, y procesos de intercambio catiónico. Los metales pesadosson lábiles en los suelos.

Los metales están distribuidos en varias formas o fracciones dentro de la fase de la matriz sólida.Estas formas o fracciones incluyen la disponibilidad a través de agua soluble, ligaduras alhierro/óxidos de manganeso, ligaduras a carbonatos, ligaduras a orgánicos.

En los ambientes naturales, el principal riesgo asociado con metales pesados está encuadrado enlas formas acuosolubles e intercambiables. Si el metal no esta en una de esas formas no significaraun riesgo para el medio ambiente. Daremos ahora una rápida síntesis de los metales pesadosestudiados para este caso:

Page 17: Fluidos de Perforacion y la Geología Ambiental

_PLATA: precipita en suelos bajo la forma de cloruro, sulfato, y carbonato, y, por consiguiente, noentra en la cadena alimenticia por captación en las plantas. Bajo la ley del estado norteamericanode Louisiana 29-B, la plata es permitida en las piletas de lodos de perforación a niveles por debajode 200 ppm.

_ARSENICO: aparece naturalmente en los suelos en cantidades entre 1-40 ppm. La regulación 29-Bexige que el arsénico sea menor de 10 ppm para fluidos de perforación. Bajo condicionesanaeróbicas, el arsénico puede ser reducido a una forma tóxica para plantas aunque, de todasmaneras, sigue el debate de si el arsénico es un elemento esencial para el crecimiento de lasplantas.

_BARIO: en los suelos, el contenido de bario varía entre 100-3000 ppm. La baritina (sulfato debario) es comúnmente usada como un agente densificante de los lodos. La misma es insoluble enagua y en los ácidos minerales utilizados en el procedimiento EPA de digestión para determinaciónde metales totales. Un estudio acerca de los valores promedio en piletas naturales en los EE.UU.muestra un bario del orden de 8000 ppm.

_BARIO TOTAL: para determinar niveles más seguros de bario se usa un procedimiento especialderivado del Protocolo de Louisiana 29-B que es una medida del verdadero bario total. Losresultados han mostrado valores menores de 20000 ppm, y son aceptables las piletas con valorespor debajo de 40000 ppm.

_CADMIO: dependiendo de la salinidad, dureza y pH, el cadmio puede encontrarse en piletasnaturales en la forma de óxido, hidróxido, sulfuro y carbonato. Concentraciones de cadmio tanbajas como 1 ppm pueden reducir el crecimiento vegetal en ciertas especies. Las regulacionesindican un contenido <10 ppm.

_CROMO: se presenta naturalmente en los suelos en rangos de 5 - 3000 ppm, con un promedio de100 ppm. El cromo no es muy soluble bajo las condiciones alcalinas asociadas a la mayoría de loslodos de perforación. En las piletas naturales se lo encuentra en niveles <500 ppm.

_MERCURIO: aparece naturalmente en los suelos en concentraciones <0,2 ppm. Generalmenteforma complejos estables con arcillas y materia orgánica. Las regulaciones limites en Louisiana sonde 10 ppm.

_PLOMO: para suelos nativos, la concentración de plomo está cercana a 15 ppm. Se encuentranormalmente en forma insoluble en los fluidos de perforación. Cuando existen lodos deperforación con alto contenido de cloruros, pueden encontrarse formas solubles de plomo. Segúnla 29-B, 500 ppm es el máximo de plomo permitido en los fluidos de perforación.

_SELENIO: está presente naturalmente en los suelos de EE.UU. en un rango de 1-7 ppm. Seencuentra, usualmente, en la forma de selenatos y selenitos, los cuales son solubles. El selenio esun elemento esencial para animales, pero no para plantas. La existencia de niveles tóxicos deselenio en el suelo puede causar problemas en las plantas. El estado de Louisiana permite uncontenido de selenio en los fluidos de perforación no superior a 10 ppm.

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_ZINC: está presente naturalmente en los suelos en concentraciones de 10-300 ppm. Es unelemento esencial para las plantas, necesario para la formación de hormonas y síntesis deproteínas. Es fitotóxico a niveles por encima de 600 ppm. El zinc permitido en los fluidos deperforación, bajo la regulación del estado de Louisiana, es 500 ppm.

_Hidrocarburos Petroleros: Los crudos producidos y el diesel o aceites minerales agregados a loslodos de perforación son las fuentes principales en los residuos de hidrocarburos petroleros.De todos ellos, el diesel es el más problemático con respecto al manejo de residuos. Lasregulaciones estatales para disposición de residuos varían en los parámetros testeados y lostratamientos aplicados. Muchos de éstos utilizan una metodología de análisis oil (aceite) y grease(grasa) (O&G) por ensayo gravimétrico o el concepto de los Hidrocarburos Petroleros Totales (TPH)efectuado por espectroscopia infrarroja (IR). Analíticamente, los métodos rinden resultadossimilares para residuos razonables. Los niveles de O&G tienden a ser ligeramente menores queTPH para residuos frescos, en los cuales los hidrocarburos más livianos no se han evaporado.Adicionalmente, el test de Carbono Orgánico Total (TOC) puede ser usado como un métodoanalítico alternativo para la medida de hidrocarburos petroleros._ACEITES Y GRASAS (O&G): determinada por extracción con solvente y análisis gravimétrico, nosda valores para piletas naturales tan bajos como <0,1% hasta tan altos como cerca del 99,1%.Parala legislación del estado de Louisiana, el valor mínimo de O&G deberá ser del 1%, pero para elestado de Oklahoma el valor mínimo se sitúa en 2%.

_HIDROCARBUROS PETROLEROS TOTALES - INFRARROJO (TPH - IR): los valores pueden variardesde un mínimo de 13 mg/kg hasta máximos de 519336 mg/kg.

_CARBONO ORGANICO TOTAL (TOC): se utiliza la técnica de oxidación húmeda. La TOC esrecomendada como una técnica de paneo rápida y barata, para evaluar los niveles decontaminación para una gran cantidad de muestras. Se pueden observar TOC desde 1 hasta másde 20%.

_BENCENO: se pueden observar valores que van desde <0,1 mg/kg hasta 122,9 mg/kg sedetermina por ensayo TCLP.

ConclusionesLos metales pesados y los cloruros impactan adversamente sobre la vida humana y vegetal, ya seadirecta como indirectamente.Los estudios demuestran que las sales de cloro solubles y un exceso de sodio intercambiable sonlas especies que migran en suelos y causan efectos nocivos en éste y en el crecimiento de lasplantas.Los altos niveles de sodio intercambiable causan pérdidas de la estructura del suelo, resultando enuna caída en la infiltración de agua y aire y en la compactación del suelo en la zona de las raíces.

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Los suelos que tienen alto contenido de materia orgánica y moderado porcentaje de arcilla sonmenos sensitivos al alto sodio y a las altas concentraciones de sales solubles, más que aquellossuelos gruesos.Los metales pesados encontrados en los fluidos de perforación incluyen cromo, cadmio, plomo yzinc. Existe un concepto generalizado en el sentido de que estos metales podrían incorporarse yacumularse en la cadena alimenticia o contaminar aguas subterráneas locales si los mismos lixiviandesde las piletas de lodos o durante la perforación en el contacto directo con un acuífero libre oconfinado , apto para el consumo humano.La migración de iones metálicos más allá de los sitios de las paredes del pozo durante laperforación o de las piletas está usualmente limitada por su atenuación en los minerales arcillososdel suelo.La atenuación y migración son afectadas por el tipo de suelo y la proximidad del aguasubterránea.La migración es mucho más extensiva en suelos porosos que en suelos arcillosos, ycuando el agua subterránea se encuentra mas próxima al pozo durante su perforación o al fondode la pileta de lodo residual o solidos residuales con restos de lodo de perforacion.

UTILIZACION DE FREATIMETROS PARA CONTROLAR LA CALIDAD DEL AGUA FRENTE A

POSIBLES CONTAMINACIONES POR FLUIDOS DE PERFORACIÓN

Cuando por efecto de las actividades propias del sector petrolero, se causan dañosaccidentales al ambiente, por liberación de hidrocarburos o residuos peligrosos, o contaminantesdurante las operaciones de perforación de los pozos a través de los fluidos de perforacióngeneradas a partir de algún aditivo en especial empleando para la ocasión.En todos estos casos, seproduce la contaminación del suelo, que en la mayoría de los casos , penetra hacia estratos masprofundos , inclusive con afectaciones al manto freático.

Es por esto que se realizan programas de monitoreo de las aguas subterráneas a través defreatimetros para controlar la calidad de las aguas y realizar el seguimiento o monitoreo de lasposibles contaminaciones alrededor de la locación de los pozos hidrocarburiferos.El programa también es solicitado con frecuencia , como resultado de auditorías ambientales , porrequerimiento de las autoridades ambientales , o bien , con el propósito de monitoreo ,supervisión y seguimiento de trabajos de recuperación de contaminantes y restauración de sitiosafectados por actividades de la industria Petrolera.

Objetivos del Monitoreo de CalidadEl requisito fundamental en la mayoría de los programas de monitoreo es determinar la

variación espacial de la calidad de las aguas subterráneas. Este objetivo es esencialmente el mismosin tener en cuenta si el propósito es:

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Determinar la dispersión horizontal y vertical de diversos contaminantes (generalmentehidrocarburos y metales pesados) en los vapores del subsuelo, suelo, agua subterránea,antes, durante y después de la restauración de sitios contaminados.

Determinar la distribución subterránea de la contaminación y las tasas de migración de loscontaminantes.

Determinar la distribución de las aguas subterráneas de baja calidad causada por lainteracción natural agua-roca de formación.

Monitorear la efectividad de medidas para controlar o remediar la contaminación.

Perforaciones de muestreo e Instalacion de Freatimetros

Las perforaciones de exploración y para instalación de freatimetros se ejecutaransiguiendo las normas ASTM y aplicando las reglas de arte en la materia.se utilizaran barrenomanual o un equipo mecánico de accionamiento eléctrico y mecha sin fin. En el caso de los pozosde exploración, los materiales extraídos de los mismos serán nuevamente colocados en el sondeo.En el caso de la instalación de freatimetros , los sedimentos extraídos una vez separadas lasmuestras , serán colocados en las bolsas y recipientes que se dispondrán de acuerdo al grado decontaminación que tengan; de no presentar contaminación alguna se dispondrán donde el clienteindique , caso contrario serán dispuestos según normativa vigente. Previo al inicio de las tares secoordinara con personal de la empresa la ubicación de los sitios donde se perforara y seseñalizaran esos sectores con cinta de seguridad. Durante la perforación se mediránconcentraciones de gases explosivos en el aire. Posterior a la instalación de los freatimetros secolocaran las cajas y tapas acotadas mediante nivelación e indicación de referencia.

Ensayos hidráulicos

Los ensayos hidráulicos se efectuarán por bombeo mediante bombas manuales oeléctricas, en tres puntos, de modo de obtener valores representativos de los parámetroshidráulicos a tener en cuenta en la evaluación de las condiciones del sitio con vistas al pronósticodel movimiento del primer acuífero y las posibles medidas de remediación a aplicar.

Page 21: Fluidos de Perforacion y la Geología Ambiental

Efectos de la Instalación de los Freatimetros

Es difícil prevenir la transferencia de contaminación hacia abajo cuando una perforación pasa a

través de una zona contaminada. Otro problema es la contaminación de las muestras por los

fluidos utilizados para perforar ya sea agua, lodo con base de bentonita , polímeros sintéticos, aire

comprimido, etc .Tales problemas afectan los métodos de perforación por rotación, pero también

pueden estar presentes en menor grado en la perforación por percusión y auger.

La arena o grava , y cemento o bentonita, empleados para rellenar y sellar los pozos de monitoreo

pueden ocionar:

a)Cambios en pH que afectan la solubilidad de metales pesados y otros determinantes.

b) la absorción de algunos tipos de contaminantes.

En todos estos casos , el propósito es obtener resultados que reflejen exactamente la

condición de las aguas subterráneas en el acuífero. Esto supone la necesidad de obtener muestras

Page 22: Fluidos de Perforacion y la Geología Ambiental

no contaminadas representativas de la condición en un punto especifico dentro del sistema de

aguas subterráneas en forma periódica.

Otro objetivo del monitoreo es la vigilancia (o control de calidad) de las aguas

subterráneas que se utilizan para el suministros de agua para consumo humano.

La exactitud y significación de los resultados del monitoreo necesitan ser evaluados en

forma regular. Una acción de seguimiento apropiada, tal como el control de fuentes de

contaminación, descontaminación del suelo y de acuíferos , tratamiento del suministro de agua,

modificaciones en la explotación del acuífero, etc., debe tomarse siempre en cuenta. La carencia

de acciones de seguimiento niega la justificación para implementar los programas de monitoreo.

GESTION AMBIENTAL DE RESIDUOS LIQUIDOS DE LA PERFORACION

OBJETIVO:Establecer criterios para la gestión ambiental de los residuos líquidos propios de los proyectos de

perforación, en sus diferentes etapas de desarrollo, concordantes con los principios de producciónlimpia.

IMPACTOS A PREVENIR / MITIGAR•Uso ineficiente de recursos naturales, que lleve a su agotamiento.•Problemas asociados a competencia por el uso de recursos como el agua.•Contaminación del suelo•Deterioro de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas, causada por vertimiento deresiduos líquidos y derrames o fugas de hidrocarburos y de productos químicos de diversanaturaleza utilizados en la perforación.•Daño a los recursos naturales asociados al suelo, como consecunecia de los factores de deterioromencionados.LODOS DE PERFORACION-OBJETIVOS

Establecer criterios para la gestión ambiental de los lodos de perforación y sus sistemasconexos, de tal manera que se reduzcan los riesgos de contaminación asociados a la naturaleza yal manejo de este elemento.-IMPACTOS A PREVENIR / MITIGARContaminación del suelo y del agua.-CRITERIOS DE MANEJO AMBIENTAL

1. BOMBAS Y TANQUES DE LODOa) Las bombas y tanques de lodo se instalarán sobre superficie endurecida o impermeabilizada,que facilite el lavado y proteja las aguas freáticas

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b) La zona donde se instalen estará rodeada de un canal perimetral que recoja los residuos delárea y que la aisle de las áreas aledañas con el fin de evitar el incremento de los desechos amanejar, o su complejidad. Este canal descargará a una trampa de grasasc) El efluente de la trampa descargará obligatoriamente sobre la primera piscinad) De ser posible, las bombas se instalarán bajo cubierta. La cubierta deberá extendersepreferiblemente más allá del canal perimetral, de tal manera que se evite la contaminación de lasaguas lluvias recogidas sobre la misma

2. MANEJO DE FLUIDOS EN PISCINAS1. MANEJO DE AGUAS EN CIRCUITO CERRADO

El avance tecnológico para el manejo ambiental y operacional de los lodos determina queen el mediano plazo el método de utilización de sistemas cerrados (con recirculación de fluidosdeberá reemplazar a las piscinas de recolección de lodos de desecho. Detal manera que el procesode tratamiento de los fluidos podrá confinarse en su totalidad, preservando las condiciones delmedio circundante.El nivel de exigencia para la aplicación de sistemas cerrados dependerá del tipode lodo a aplicar y de la sensibilidad del entorno. Ello definirá igualmente el número de piscinasrequeridas para cada situación.Hay tres niveles de exigencia para la utilización del sistema decircuitocerrado, y los criterios de selección se exponen a continuación:

a)La aplicación de sistemas cerrados se recomienda cuando se utilicen lodos base aceite, lodosbase KCl y Lignosulfonatos de Cromo, o cuando se tenga previsto utilizar varios tipos de lodo enuna misma perforación; también cuando el área de influencia de la perforación sea de altasensibilidad.El sistema se divide en dos partes. En la primera hay una recuperación muy alta delodo (cercana al 100%). Los sólidos resultantes, casi secos, se pueden disponer por fuera de lalocación.La segunda parte del proceso consiste en que los lodos sobrantes, los de terminación y/o los decambio, van a parar a una unidad de tratamiento, en donde se efectúa la floculación / coagulacióny de allí parte a una centrífuga, donde se separan los líquidos y los sólidos para su disposición final.En este sistema se utilizan dos tanques pequeños para la recepción, tratamiento y reutilización delas aguas contaminadas. El tamaño dependerá de la pluviosidad del lugar y del tipo de lodo.

b) El segundo tratamiento utilizado actualmente, en circuito cerrado, se aplica en las áreassensitivas e incluye dos piscinas. Los ripios de perforación son mezclados con cal y llevados a lapiscina de cortes que debe estar cubierta y construida con una geomembrana previamenteinstalada.Los lodos sobrantes y las aguas lluvias contaminadas con lodo, colectadas en los canalesperimetrales se tratan mediante un sistema de floculación / coagulación; posteriormente se pasanpor una centrífuga que permite la separación de líquidos y sólidos. Los líquidos van a la piscina deaguas tratadas y los sólidos a la piscina de cortes.c) El tercer tratamiento consiste en el uso de tres piscinas. La primera sirve de acumulador /sedimentador de ripios; en la segunda se efectúa la floculación / coagulación, y la tercera sirve dealmacenamiento del agua tratada.

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2. DISMINUCION DE LOS VOLUMENES DE EFLUENTES

Se recomienda disminuir los efluentes que se generan en la operación del taladro,básicamente las aguas de limpieza. Para ello se debe utilizar escobas para los ripios (y no agua apresión), así como usar estopas para el lavado de equipos en lugar de agua.El procedimiento paratratar los desperdicios resultantes de la aplicación de los lodos base aceite y de los lodos base KCly sistemas saturados de sal .

3. NORMAS PARA EL MANEJO DE PISCINAS

a) No arrojar a las piscinas los químicos sobrantes (sin usar) de la operación ya que son másdifíciles de degradar.

b) Si utiliza diferentes tipos de lodo durante la perforación, su tratamiento debe realizarse porseparado.

c) No descargar aguas jabonosas a las piscinas de desecho.

d) No descargar aguas residuales domésticas a las piscinas de lodos.

e) No verter al medio, sin tratar, las aguas producto del tratamiento de los lodos. Si debe hacerlo,tenga en cuenta las tasas de descarga permitidas según el cuerpo receptor.

f) Determine con precisión el volumen de agua de lavado, lodo descargado y químicos usados parapoder realizar el tratamiento adecuado.

g) Antes de mandar las aguas de lavado de equipos a la primera piscina, páselas por una trampa degrasas.

h) Los fluidos de terminación no deben ser evacuados a la misma piscina que los lodos deperforación.

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