INTRODUCCION:

En Bolivia desde hace años la explotación de los hidrocarburos ha sido una

prioridad y una oportunidad de desarrollo.

Una vez confirmadas las reservas de hidrocarburos la exploración y la

explotación se realiza a través de la perforación de pozos para ello se utiliza

maquinaria, fluidos de perforación, lo cual acarrean los recortes de

perforación hacia la superficie; estos fluidos pueden ser base agua o base

aceite.

Los fluidos base agua no requieren de un tratamiento con los equipos de

incineración o Desorción térmica, los fluidos base aceite (emulsión inversa),

quedan impregnados en los recortes generados por la perforación.

El manejo de los recortes impregnados con lodo base aceite es motivo de

interés tanto en la empresa petrolera como en la sociedad, por las posibles

afecciones que pudieran presentarse al medio ambiente.

Para resolver esta situación se ha tomado la decisión de buscar alternativas

ambientales más eficientes en el manejo de los recortes de perforación

impregnados con fluido base aceite.

Los métodos más utilizados en la Industria Petrolera para el manejo de

recortes de perforación impregnados con fluidos base aceite son.

Bioremediación.

TDU (Unidad de Desorción Térmica).

Planta de Incineración.

Lo que se pretende con la presente investigación es proponer un método

eficiente, el cual nos permita reducir los daños ambientales.

2.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1.- Identificación del Problema

Los lodos de base aceite impregnados en los recortes, generados en el pozo

ingre x-1, es altamente contaminante al medio ambiente y es muy costoso

para la empresa, por un mal manejo de estos desechos ya que no solo

tendrá que pagar los daños y perjuicios producidos, sino también tendrá que

gastar en remediar el problema.

2.2.- Identificación de la Situación Problemática

Durante la perforación se atraviesan diferentes formaciones para las que se

emplean distintos tipos de fluidos de perforación, cuando se atraviesan

formaciones reactivas al agua generalmente requieren del uso de lodos

base aceite.

Una de las funciones principales independiente del tipo del lodo a utilizar es

la limpieza del pozo que consiste en transportar los recortes desde el fondo

del pozo hacia la superficie. Una vez que los recortes se encuentran en

superficie reciben un tratamiento, que tiene como fin separar la parte liquida

del solido (recorte) y llevar los contaminantes hasta límites aceptables.

Los recortes impregnados con lodos base aceite reciben un tratamiento

especial, si estos no son debidamente tratados tienen un efecto negativo

sobre el medio ambiente, el cual tendrá una recuperación en la salud

humana y económica para la empresa operadora que realiza la perforación

del pozo.

2.3.- Análisis Causa –Efecto

2.4.- Formulación del Problema

Considerando que los recortes de perforación base aceite contienen

contaminantes que generan efectos negativos al medio ambiente, al

utilizar el método adecuado para el tratamiento a los recortes

impregnados con lodo base aceite se podrá minimizar el impacto al

medio ambiente.

3.- OBJETIVOS

3.1.- Objetivo General

Proponer el método de desorciòn térmica para el tratamiento de

recortes impregnados con lodo base aceite generados en la

perforación del pozo Ingre-X1, por la Empresa M-I SWACO.

3.2.- Objetivos Específicos

Caracterizar y cuantificar los recortes impregnados con lodo base

aceite del pozo Ingre-X 1.

Establecer la estrategia adecuada para el tratamiento de lodo base

aceite impregnados en los recortes.

Analizar el método de Desorción térmica, utilizados en Bolivia.

Realizar el análisis de viabilidad técnica, económica y ambiental

3.3.- Objetivos Específicos y Acciones (Matriz)

OBJETIVOS

ESPECIFICOS

ACCIONES

Caracterizar y cuantificar los

recortes impregnados con lodo

base aceite del pozo Ingre-X 1.

• Determinar las propiedades.

• Establecer sus diferentes

características, datos, parámetros de

la circulación.

• Cuantificar los recortes

Establecer la estrategia adecuada

para el tratamiento de lodo base

aceite impregnados en los recortes.

• Describir la reglamentación

medioambiental para el tratamiento

de recortes impregnados

• Realizar un diagnostico adecuado para

el tratamiento de recortes base

aceite.

• Analizar las operaciones técnicas

(manejo del fluido, etc.) para el

método de Desorción térmica.

Analizar el método de Desorción

térmica, utilizados en Bolivia.

• Conocer sus principios y elementos de

la Desorción Térmica,

• Verificar en qué lugar de Bolivia se

utilizo el método de Desorción

térmica para analizar los resultados

obtenidos en su aplicación.

• Evaluar las consecuencias y para la

aplicación en el pozo Ingre X-I

Realizar el análisis de viabilidad

técnica, económica y ambiental.

• Obtener información

• Realizar un análisis técnico en el control

de sólidos, la gestión de residuos.

• Establecer la ley 1333 la ley de medio

ambiente para la protección

ambiental.

• Analizar el costo económico del empleo

del método de Desorción térmica.

4.- JUSTFICACION

4.1.- Justificación Técnica

El la perforación de pozos de hidrocarburos se atraviesan formaciones

geológicas llevando a estas a un desequilibrio físico-químico, para

estabilizar el pozo se utiliza fluidos de perforación, los cuales pueden

ser base aceite. Las funciones principales del lodo son el de limpiar el

hueco y de estabilizar las presiones de acuerdo a las formaciones que

se van atravesar, las propiedades reológicas del lodo dependen de la

litología que se está perforando tipo de formación que se está

atravesando para así evitar que ocurran problemas dentro del pozo.

Cuando se atraviesan formaciones altamente reactivas que se

encuentran a altas presiones y elevadas temperaturas se requiere de

fluidos base aceite para controlar las presiones, estas van a generar

sólidos impregnados con fluidos base aceite.

Los sólidos perforados, compuestos de rocas y arcillas, se incorporan

al fluido de perforación, estos sólidos afectan negativamente muchas

propiedades del lodo. Sin embargo, como no es posible eliminar todos

los sólidos perforados estos deben ser considerados como

contaminantes constantes de un sistema de lodo.

Al salir los recortes impregnados con lodo base aceite a superficie

requieren de un tratamiento especial después de haber pasado por el

proceso de control de sólidos debido a que generan un impacto en el

medio ambiente, este tratamiento se lo puede hacer por diferentes

métodos, los cuales presentan beneficios y limitaciones.

Los métodos tienen como fin: separar, neutralizar o llevar los

contaminantes de los recortes hacia límites aceptables para no causar

daños severos y directos al medio ambiente.

Los recursos económicos invertidos en el control de sólidos y la

solución a los problemas relacionados con el manejo de desechos de

la perforación de pozos representan una porción importante de los

costos globales de las operaciones de perforación. El control de

sólidos es un problema constante, cada día, en cada pozo.

4.2.- Justificación Económica

Al utilizar un método se reduce la posibilidad de que ocurran

problemas generados por los contaminantes de los recortes,

reduciendo de esta manera los costos que podría tener la empresa por

un mal manejo de estos desechos ya que no solo tendrá que pagar los

daños y perjuicios producidos, sino también tendrá que gastar en

remediar el problema.

4.3.- Justificación Ambiental

La utilización de métodos que ha nacido a partir de la preocupación

creciente, respecto a la producción del medio ambiente, ya que la

legislación ambiental global cada vez adopta medidas más estrictas,

respecto a la generación de desechos y tratamiento y disposición de

los mismos.

4.4.- Justificación Social

5.- ALCANCE

5.1.- Alcance Temático

El proyecto abarca el tratamiento de recortes (lodo base aceite), área

ingeniería de fluidos de perforación (control de sólidos)

5.2.- Alcance Geográfico

La aplicación de la tecnología más eficiente para el tratamiento de los

recortes base aceite generado por la perforación, se aplicara en un

área cerca del pozo Ingre-X 1, que se encuentra en el departamento

de Chuquisaca en el área sur de Bolivia.

Debido a que el pozo para el que se está haciendo el análisis de la

mejor opción para el tratamiento de recortes base aceite debe

encontrarse cerca de las instalaciones del pozo pero no en el mismo

lugar.

5.3.- Alcance Temporal

La investigación se llevara a cabo en aproximadamente 2 semanas,

con información recopilada y actual a lo largo de la investigación en el

internet y por la empresa M-I SWACO, en lo que corresponde al

tratamiento de los recortes base aceite de perforación.

5.4.- Alcance Institucional

La investigación beneficiara a la empresa operadora y a la empresa de

servicios M-I SWACO, siendo también del interés de todas las

empresas operadoras que son quienes realizan la perforación de

pozos.

6.- MARCO TEORICO:

6.1.- Caracterización de las Formaciones

Bolivia representa la síntesis geográfica del continente sudamericano

ya que en su territorio se representan rocas de diferentes edades

geológicas.

Las estribaciones orientales de los andes, que limitan con las llanuras

orientales, forman el subandino que en su parte sur y central

representan la principal región petrolera de Bolivia.

Los grupos de formaciones a atravesar específicamente en el pozo

Ingre-X1 son: Mandiyuti y Machareti, que pertenecen al carbonífero; el

devónico superior que está compuesto por las formaciones Iquiri, Los

Monos y el devónico inferior compuesto por la formación

Huamampampa.

6.1.1.- Carbonífero

Se diferencian en dos grupos: Machareti en la base y Mandiyuti en el

tope. A su vez, ambos grupos presentan varias formaciones como:

San Telmo, Escarpment pertenecientes al grupo Mandiyuti y Taiguati,

Tarija, Tupambi pertenecientes al grupo Machareti.

En el pozo Ingre-X1 ambos grupos se encuentran constituidos por

areniscas con horizontes de tilitas, diamictitas, limo litas y lutitas.

Los problemas que se espera al atravesar los grupos Mandiyuti y

Machareti en el pozo Ingre-X1 son: Inestabilidad en el pozo, tendencia

a desviación, vibración, abrasividad.

En el pozo Ingre X-1 debido a que no se encuentran formaciones muy

reactivas al agua, es posible el uso de lodos base agua con aditivos

para evitar que ocurran problemas.

6.1.2.- Devónico Superior

El Devónico es considerado como la ”Roca Madre” y sello en la zona

subandina.

En el Devónico superior se encuentran las formaciones de Iquiri y los

Monos, compuestas por areniscas, limolitas y capas de lutitas.

Estas formaciones se encuentran desde 1877 m. hasta 3424 m. de

profundidad, los posibles problemas para este tramo son que debido a

intercalaciones de areniscas se puede producir arremetidas,

inestabilidad del pozo, además de que estas formaciones contienen

altas presiones anormales. Por otro lado al perforar se puede

ocasionar inestabilidad del pozo, derrumbes, tendencia del pozo a

desviarse y reducción de calibré debido a un revoque inadecuado en

las areniscas, todos estos problemas puede llegar a ocasionar un

aprisionamiento de la herramienta.

Para evitar y controlar los posibles problemas, se necesitan el uso de

lodos base aceite porque estos inhiben a las arcillas, evitando de esta

manera las pegas de tubería por presión diferencial, aumentan la

lubricación, además de reducir la tendencia a cerrar el agujero.

6.1.3.- Devónico Inferior

Una de las formaciones es Huamampampa compuesta por arenisca y

limolitas con intercalaciones de lutita.

Estas formaciones va desde 3424 m. hasta 4808 m. debido a que este

tramo está compuesto por areniscas, arcillas hidratables y lutitas, que

requieren de una alta inhibición, además que la tendencia a la

desviación ocasionan altos valores de arrastres con un fluido base

aceite se minimiza operativamente. El lodo base aceite (OBM) tiene

ventajas sobre el lodo base agua, sin embargo en aspectos referentes

al medio ambiente ocasiona problemas.

6.1.4.- Naturaleza y Comportamiento de las Arcillas

Es importante conocer su origen, naturaleza para conocer su

comportamiento frente a los cambios de humedad.

Las arcillas expansivas, pertenecen a un grupo mineralógico muy

amplio de materiales de naturaleza química silícea denominados

silicatos. Dentro de estos, en función de la distribución de los

tetraedros de SiO-4 se clasifican sistemáticamente dentro de los

filosilicatos o silicatos laminares. Así, a grandes rasgos y en función

del tipo de arcilla, entre lámina y lámina se emplazaran en mayor o

menor medida las moléculas de agua que producirán el hinchamiento.

Las arcillas provienen de la alteración físico-química por acción

principal del agua de minerales que forman parte de otras rocas

preexistentes en función de que roca se altera y en qué grado se

originan una serie de minerales denominados “minerales de la arcilla”.

6.1.4.1.- El Agua y La Arcilla

La fuerza de atracción entre el agua y la arcilla disminuye con la

distancia desde la superficie de las partículas. A toda agua retenida en

las partículas de arcillas por fuerza de atracción se le conoce como

“Agua de la Doble Capa” La capa mas interna del agua, la cual es

atraída muy fuertemente por la arcilla, es conocida como “Agua

Adsorbida”. Esta agua es más viscosa que el agua libre.

6.2.- Fluidos de Perforación

Los fluidos de perforación pueden definirse como la mescla de

líquidos y sólidos que requieren ciertos procesos de sondaje para la

producción y remoción de detritos (recortes) de un pozo.

Habitualmente los fluidos de perforación se denominan lodos; aunque

en cierto sentido as propiedades y uso de un fluido de perforación

puede considerarse como técnicas de construcción como tales

también son relevantes para el diseño, perfil aje, construcción y

desarrollo de un pozo.

Las principales funciones del lodo son: realizar una buena limpieza del

pozo, es decir transportar los recortes a la superficie y debe controlar

las presiones del pozo.

Básicamente los fluidos o lodos de perforación se preparan a base de

agua, aceite (derivados del petróleo) y emulsiones. En su composición

interactúan tres partes, la parte liquida o base (agua o aceite), la parte

solida compuesta por material soluble que la imprime las

características tixotrópicas, se llama tixotropía a la capacidad que tiene

el lodo de generar energía en estado de reposo, el lodo también debe

estar diseñado para minimizar el efecto de corrosión de la herramienta

de perforación.

6.2.1.- Fluidos Base Agua

El agua es el componente básico de la mayoría de los fluidos de

perforación. Los lodos base agua consiste en una mezcla de sólidos,

líquidos y químicos donde la fase continua es el agua. Estos lodos

están compuestos por agua, emulsificantes, sólidos activos de baja

gravedad específica para controlar la viscosidad y sólidos de alta

gravedad específica para controlar la densidad del fluido.

Entre los lodos base agua se encuentran los lodos base agua dulce

que son aquellos que tienen una dureza total no mayor de 120 mg/lt de

iones calcio y magnesio con una salinidad no mayor a 2500 mg/lt

como cloruro de sodio y los lodos base aguja salada que pueden

contener en solución sales como NaCl, KCl, CL₂Ca, etc., como mezcla

de ellas.

La bentonita es usada para tratar lodos de agua fresca para satisfacer

las necesidades reológicas del lodo, así como para controlar las

pérdidas de fluido; obtiene su mejor desempeño en lodos que

contengan menos de 10000 ppm (partes por millón) de cloruro de

sodio, al efectuar grandemente sus propiedades.

6.2.2.- Fluidos Base Aceite

Los lodos base aceite son suspensiones de sólidos en aceite.

Comúnmente se usan como fase líquida los aceites diesel de alto

punto de inflamación y los sólidos finamente dispersados se obtiene

agregando asfalto oxidado.

Estos lodos base aceite se usan con propósitos especiales como evitar

los derrumbes en ciertos esquistos y particularmente como lodos de

terminación de perforaciones en arenas delicadas que han sido

dañadas con agua.

Los lodos con emulsión de aceite son comúnmente del tipo de

emulsión de aceite en agua en la que pequeñas gotas de aceite están

dispersas en el agua como fase continua. La cantidad de aceite

empleado como variar hasta 50% del volumen del lodo. Actúan como

agentes emulsificantes los barros, otros minerales y los productos

químicos para tratamientos. Estos lodos emulsionados son

fundamentalmente lodos a base de agua y el control químico de ellos

depende del tipo de lodo a base de agua usado para hacer la

emulsión. Se usan tanto lodos emulsionados con agua dulce como

salada. La presencia de aceite generalmente disminuye la perdida por

filtración de los lodos.

Los lodos de emulsión de agua en aceite, se han elaborado

principalmente para usarlos en la determinación de pozos. En estos

lodos el aceite es la fase continua y el agua está en pequeñas gotas a

estas se llaman emulsiones invertidas. Estos lodos no se afectan con

sal, anhidrita o contaminación de cemento.

La utilización de fluido a base de aceite para las operaciones de

perforación, puede traer aparejada una compensación asociada de

ventajas y desventajas. Para un perforador de lodos a base de

petróleo controlan las lutitas reactivas, mejoran las velocidades de

penetración y aumentan la eficiencia general de la perforación.

Los fluidos base aceite son de impactos negativos en el medio

ambiente. El uso de estos tipos de lodos requiere cuidados

ambientales debido a su elevado poder contaminante. Pueden pesar

7.5 ppg (libras por galón) sin el uso de material pesante. Estos lodos

han sido empleados con éxito para muchas tareas de perforación de

pozos profundos con condiciones extremas de presión y temperatura;

problemas de pega de tubería y de estabilidad de pozo; necesidad de

atravesar zonas que contienen sales, yeso o anhidrita; presencia de

sulfuro de hidrogeno u otras sustancias corrosivas; hallazgo de

formaciones potencialmente productoras; gran necesidad de minimizar

la fricción y los torques (en pozos altamente desviados).

En la actualidad el mayor desafío que se presenta en la formulación de

los fluidos de perforación es satisfacer las exigentes condiciones de

temperatura y presiones, evitando a la vez, dañar el medio ambiente.

Los componentes de los fluidos de perforación deben de seleccionarse

de manera que cualquier descarga de lodo o de recorte tenga el

mínimo impacto sobre el medio ambiente.

Luego de ser utilizados los lodos de perforación, parte son

recuperados para su reutilización y el resto se elimina como un residuo

denominado recortes de perforación. Los principales componentes del

lodo base aceite son fuel oíl, NaCl, Na₂CO y emulsificantes que

dificultan el tratamiento de los recortes por métodos convencionales.

6.2.2.1.- Ventajas y Desventajas del Lodo Base Aceite

Ventajas Desventajas

Buenas propiedades reológicas a

temperaturas elevadas

Costo elevado

Mejor inhibición que los lodos base agua Debido a la contaminación requiere de un

control mas estricto

Efectivo con todos los tipos de corrosión Reduce la efectividad de algunas

herramientas de registros

Características lubricantes

Permite densidades tan bajas como 7.5 ppg.

6.3.- Control de Sólidos

Control de sólidos es el proceso de controlar la acumulación de sólidos

indeseables en un sistema de lodos. La acumulación de sólidos tiene

efectos indeseables sobre el rendimiento del fluido de perforación y

sobre el proceso de perforación.

Los equipos de control de sólidos en una operación de perforación

deben ser manejados como una planta de procesamiento. En una

situación ideal, todos los sólidos de la perforación son removidos del

fluido de perforación.

La razón para remover sólidos perforados del sistema es para prevenir

problemas de perforación y reducir costo de lodo y costo de manejo de

desechos. En definitiva reducir el costo total de perforación. Los

beneficios son:

a) Reduce Problemas del Pozo

b) Reduce Costos de Lodo

c) Mejora Torta de Filtrado

d) Buenas Propiedades Lodo

e) Alta Eficiencia de Perforación

6.3.1.- Métodos de Control de Sólidos

6.3.1.1.- Dilución o Desplazamiento

a) Única manera a sacar todos los contaminantes (sin adición de

químicos).

b) Normalmente la manera de control de sólidos más costoso.

c) Ultimo opción en muchos casos.

6.3.1.2.- Dilución

a) Método común para controlar el contenido de sólidos.

b) La dilución no reduce el contenido de sólidos, este reduce su

concentración.

c) Dilución es costosa.

d) Cada barril de dilución, requiere de aditivos químicos para mantener

las propiedades del lodo.

e) Dilución crea exceso de lodo que finalmente debe ser desechado.

f) Sólidos no removidos por ECS debe ser diluido, para mantener

propiedades del lodo.

6.3.1.3.- sedimentacion

•Efectivo para sólidos grandes

•Requiere espacios grandes

6.3.2.- Partes del Control de Sólidos

6.3.2.1.- Zarandas (Shale Shaker)

El dispositivo separador más común es una zaranda, que contiene uno

o más tamices vibratorios que el lodo atraviesa a medida que circula

fuera del pozo. Las zarandas se clasifican en zarandas de movimiento

circular/elíptico o lineal.

6.3.2.2.- Desgasificadores

Una vez incorporado al lodo el gas asciende por el espacio anular y al

aumentar su volumen contribuye a disminuir el peso específico del

lodo, con los riesgos de descontrol consecuentes. Además el gas debe

ser eliminado porque de no serlo, al llegar a las bombas reducirá su

eficiencia.

Los desgasificadores se instalan inmediatamente después de la

zaranda, de manera que el lodo llegue a los separadores de sólidos

sin gas. Los desgasificadores son generalmente empleados:

• Separadores Gas-Lodo Altas presiones

• Desgasificadores al vacío Gas entrampado, el cual aparece

como espuma

6.3.2.3.- Desarenadores. (Desander)

Los desarenadores se componen de una batería de conos de 6 ó más

pulgadas. Aunque los desarenadores pueden procesar grandes

volúmenes de lodo por un cono único, el tamaño mínimo de partículas

que se puede remover está en la gama de los 40 micrones (con conos

de 6 pulgadas).

Diámetro cono 12”

Remueven sólidos entre 74 y 40 µ

Procesan entre 500 y 1500 gal/min, 35 psi y lodo de 9.0 lb/gal

Configuración Vertical o Inclinada

Se necesita usar desarenadores para impedir la sobrecarga de los des

limadores

6.3.2.4.- Des limadores (Desilters)

Para lograr la máxima eficiencia y evitar la sobrecarga del des limador,

todo el flujo debería ser desarenado antes de ser desalinizado. Los

hidrociclones des limadores procesan generalmente un gran volumen

de fluido y tienen un punto de corte preciso que es más conveniente.

Como la barita cae dentro del mismo rango de tamaños que el limo,

también será separada del sistema de lodo por un des limador. Por

este motivo, los des limadores se usan muy poco en los lodos

densificados de más de 12,5 lb/gal.

Los des limadores y desarenadores son usados principalmente

durante la perforación del pozo de superficie y cuando se usan lodos

no densificados de baja densidad.

6.3.2.5.- Limpiadores de lodo. Mud Cleaner

El limpiador de lodo es un dispositivo de separación de sólidos que

reúne un desarcillador y un dispositivo cribador. El limpiador de lodo

remueve los sólidos por medio de un proceso de dos etapas. Primero,

el fluido de perforación es procesado por el desarcillador. Segundo, la

descarga del desarcillador es procesada por una zaranda de alta

energía y de malla fina. Este método de remoción de sólidos es

recomendado para lodos que contengan considerables cantidades de

materiales densificantes o que tengan costosas fases de fluidos.

Un limpiador de lodo separa los sólidos perforados de tamaño de

arena del lodo, pero retiene la barita. Primero, el limpiador de lodo

procesa el lodo a través del des limador y luego separa la descarga a

través de una zaranda de malla fina. El lodo y los sólidos que pasan a

través de la malla (tamaño de corte variable según el entramado de la

malla) son guardados y los sólidos más grandes retenidos por la malla

son desechados.

6.3.2.6.- Bombas para los Fluidos de Perforación

Dentro de la industria petrolera el uso de las bombas para el sistema

de succión y descarga ha sufrido a lo largo de los últimos ha sufrido

grandes cambios, debido a las nuevas ideas sobre hidráulica en el

pozo, los fluidos de perforación optimizados para tareas especificas y

el desarrollo de nuevas tecnologías.

Podemos dividir el uso de las bombas en dos partes:

Sistema de succión

Sistema de descarga

6.3.2.6.1.- Bombas tipo Dúplex

La potencia de entrada en estas bombas esta en un rango de 190 a

1790 HP y su presión de trabajo puede llegar a los 5000 PSI.

6.3.2.6.2.- Bombas tipo Triplex

Tienen una potencia de entrada en el rango de 220 a 2200 y pueden

bombear hasta 1100 galones por minuto, su presión de trabajo puede

llegar a 7000 PSI.

6.3.2.7.- Tanque de Succión

El fluido de perforación es almacenado y mezclado en el tanque de

succión antes de retornar a las bombas de lodo para ser re circulado a

través del pozo.

6.4.- Generación de Recortes sólidos Base Aceite

Durante el proceso de construcción de pozos, se atraviesan diferentes

tipos de formaciones con el arreglo de perforación, dentro de esta

arreglo de perforación se encuentra el trepano, herramienta que se

emplea para perforar de acuerdo a las características y de las

formaciones que se pongan en contacto, el tipo de trepano a utilizar

dependerá de las formación a ser atravesada de dureza, abrasiva etc.

Que tiene la formación, consiguientemente el tamaño y cantidad de los

recortes generados dependerán del tipo de trepano utilizado y la

formación atravesada; el pozo debe ser limpiado aproximadamente

para prevenir que los recortes se acumulen en el espacio anular, lo

que podría causar un aumento en la torsión, arrastre, etc.

Debido a que los recortes son más pesados que el fluido de

perforación, son transportados fuera del pozo por el fluido en el

espacio anular, donde el efecto de gravedad tratara de hacer que los

recortes caigan hacia el fondo del pozo.

El lodo de perforación deberá ser diseñado para evitar los problemas

esperados en la perforación del pozo, entre las cuales señalamos;

inestabilidad del pozo, inhibición, lubricidad; estos lodos pueden

ocasionar diversas afectaciones al ambiente, y por lo tanto los recortes

que se generaron en la perforación del pozo con el lodo base aceite

quedan impregnados.

El dinero invertido en el control de sólidos y la solución de problemas

relacionados con los sólidos perforados, representa una porción

importante de los costos globales de perforación.

Una vez los recortes de perforación son transportados a superficie,

estos pasan por una serie de equipos de control de sólidos, los cuales

nos permiten clasificar a los sólidos por el tamaño que tienen, además

de tener la función de separar todo el fluido posible del recorte dejando

a este con menor humedad y listo para recibir un tratamiento

adecuado.

El primer equipo por la que pasa el fluido de perforación y los recortes

es: la zaranda, los tanques de asentamiento, los desarenadores, los

desarcilladores y la centrifuga.

6.5.- Descripción de los Tratamientos de Recortes Base Aceite

Una vez se han separado los sólidos, estos deben recibir un

tratamiento, los recortes que se encuentran impregnados con lodos

base aceite, para el caso del pozo ingre x-1 el estudio y análisis se

limitara al método: DESORCION TERMICA, LANDFARMING,

INCINERACIÓN.

6.5.1.- Desorción Térmica

La Desorción térmica es uno de los más utilizados para la restauración

de suelos contaminantes por la actividad petrolera.

Es un método para tratar la tierra contaminada con desechos

peligrosos calentándola a una temperatura de 90º C A 540ºC a fin de

que los contaminantes con un punto de ebullición bajo se vaporicen

(se conviertan en gases) y por consiguiente, se separen de la tierra (si

quedan otros contaminantes, se trata con otros métodos). Los

confinantes vaporizados se recogen y se tratan, generalmente con un

sistema de tratamiento de emisiones.

La Desorción térmica es diferente de la incineración la Desorción

térmica usa el calor de manera indirecta para separar físicamente los

contaminantes de la tierra.la incineración usa el calor de forma directa

para destruir los contaminantes.

Este es un método que se usa para vaporizar los contaminantes

orgánicos peligrosos y de esta forma separarlos de los materiales

sólidos a los cuales se encuentran adheridos o absorbidos.

Las principales operaciones del tratamiento son: manejo y

alimentación, Desorción térmica, condensación y separación,

tratamiento de humos y manejo de residuos sólidos.

En el proceso de Desorción térmica hay parámetros claves en la

operación: alta temperatura, calentamiento uniforme y mezclado que

facilitan la remoción de los compuestos orgánicos de hidrocarburos en

los recortes de perforación a hidrocarburos en forma vaporizada. Los

gases de combustión para el calentamiento pueden ser

proporcionados por una cámara de combustión o quemador.

6.5.1.1.- Descripción del Proceso

La unidad térmica hace uso del principio de transferencia de calor por

intermedio de un cilindro rotatorio, el cual es calentado externamente

por dos quemadores, los cuales generan la combustión entre el ACPM

(diesel) y el oxigeno, alcanzando temperaturas que garantizan la

evaporación de los líquidos presentes en el material a descontaminar.

Una vez evaporados los líquidos, estos son evacuados del cilindro por

medio de una bomba de vacío, estos vapores son enfriados,

condensados y enviados a un tanque de separación de fase agua-

aceite.

El material solido que sigue a lo largo del horno es procesado a una

temperatura tal, que garantiza la descontaminación del mismo y este

material es rociado con agua para evitar la polución de finos a la

atmosfera en su descarga final.

El proceso en general reutiliza todos los subproductos derivados de la

contaminación como son: aceite, agua, solido u otro material. El agua

recuperada se reutiliza como combustible para los quemadores y el

excedente se puede usar para el lodo, generando así un valor

agregado adicional, el material solido resultante tiene varias

aplicaciones, entre ellas está la fabricación de ladrillos, material para

relleno sanitario, material para relleno de piscinas, material para

construcción de carreteras, etc.

6.5.2.- Landfarming

Utiliza un tecnología de biodegradación que logra reducir en menos

tiempo de seis meses por debajo de 1% en peso, los aceites y grasa

contenido en los recortes de perforación impregnados con lodo ,

partiendo de concentraciones iníciales que oscilan entre el 10% y el

15% de diesel contenidos en los recortes antes de ser tratados.

Las normas bolivianas aceptan 10.000 mg/Kg que representa el mismo

porcentaje de aceptación para suelos de uso industrial/ comercial con

profundidad mayor a 1.5 m

6.5.3.- Incineración

La incineración busca destruir los residuos de toda índole, o bien

transformarlos en minerales de menor peligrosidad, reduciendo su

volumen; todo ello, en condiciones que prevengan o reduzcan la

liberación al medio ambiente de sustancias toxicas y a afectación de

los estratos ambientales (aire, agua y suelos), así como la generación

de cenizas que contengan sustancias toxicas, además de que

requieren una disposición adecuada.

7.- HIPOTESIS

Elección del método de Desorción térmica para el tratamiento de

recortes base aceite, reducirá el impacto generado hacia el medio

ambiente controlando la calidad de desechos contaminantes

expulsados, cumpliendo la reglamentación de parámetros

medioambientales establecidos por el RASH de la ley 1333 de Medio

Ambiente de Bolivia.

7.1.- Análisis de Variables

7.1.1.- Variable Independiente

Optima elección de un método para el tratamiento de recortes base

aceite.

7.1.2.- Variable Dependiente

Control de la cantidad de desechos contaminantes expulsados al

medio ambiente.

OPERACIONALIZACIÒN DE VARIABLES

CUADRO: Operacionalizaciòn de Variables

VARIABLE DEFINICIÓN

CONCEPTUAL

DIMENSION INDICADOR

Método de Desorción

térmica

Es un método para tratar

la tierra contaminada con

desechos peligrosos

calentándola a una

temperatura de 90º C A

540ºC

Características del ڱ

método de Desorción

térmica.

.Eficiencia ڱ

.Área de trabajo ڱ

Temperatura.

Compuestos orgánicos

Porcentaje (%)

Unidad monetaria ($)

Control de calidad de

desechos

contaminantes

expulsados al medio

ambiente

es el proceso de controlar

la acumulación de sólidos

indeseables en el medio

ambiente

Normas ڱ por el

RASH de la ley 1333

del medio ambiente.

Reglas

8.- MATRIZ DE CONSISTENCIA:

Elección del método de Desorción térmica para el tratamiento de recortes base aceite será aquella que reducirá el impacto generado hacia el medio ambiente controlando la calidad de desechos contaminantes expulsados

Propuesta del método de desorciòn térmica para el

tratamiento de recortes impregnados con lodo base aceite

generados en la perforación del pozo Ingre-X1.

Problema Objetivo Hipótesis

9.- DISEÑO DE LA INVESTIGACION

9.1.- Tipo de Estudio

El tipo de estudio aplicado es exploratorio en su inicio y luego

explicativo, utilizando un procedimiento cualitativo.

9.2.- Unidad de Análisis y Población

OBJETIVO UNIDAD DE ANALISIS POBLACION

Los recortes de perforación base aceite contienen contaminantes que pueden generar efectos negativos al medio ambiente, al utilizar el método adecuado para el tratamiento a los recortes impregnados base aceite se reduce el impacto al medio ambiente

Proponer un sistema de método para el tratamiento de recortes impregnados con lodo base aceite generados en la perforación del pozo ingre X-1, por la empresa MI SWACO

Daño al medio ambiente y riesgo a futuro a todos los seres vivos

Disminuir el impacto ambiental generado en la perforación del pozo Ingre-X 1.

Cumplir la reglamentación de parámetros medioambientales establecidos por el RASH de la ley 1333, ley de Medio Ambiente de Bolivia.

Provoca PermitiráPara

Proponer el método de

desorciòn térmica para

el tratamiento de

recortes impregnados

con lodo base aceite

generados en la

perforación del pozo

Ingre-X1, por la empresa

M-I SWACO.

Método para recortes con

lodo de base aceite

Método de

Desorción térmica

para el tratamiento

de recortes

impregnados con

lodo base aceite

9.4.- MUESTRA

Para reducir el impacto al medio ambiente por los recortes impregnados con

recortes impregnados con lodo base aceite la empresa M-I SWACO realizo el

método delphi que es un método que se puede utilizar para estructurar un

proceso de comunicación de grupo, para ocuparse de un problema complejo.

El método delphi se basa en el acercamiento del cuestionamiento dialectico

estableciendo una opinión o una visión que dieron un resultado positivo

(ver anexo 4), confirmando así el método de desorciòn térmica que

reducirá el impacto generado hacia el medio ambiente.

10.- TEMARIO TENTATIVO

El método de desorciòn térmica para el tratamiento de recortes

impregnados con lodo base aceite generados en la perforación del pozo

Ingre-X1, por la empresa M-I SWACO.P, disminuyendo el costo de la

empresa por el mal manejo de estos desechos y los perjuicios producidos al

medio ambiente

11.- CRONOGRAMA DE TRABAJO

DÍAS Y FECHAS HORA DE TRABAJO DESARROLLO DEL PERFIL DE

TESIS

(24 HORAS)

SÁBADO 5 DE NOVIEMBRE

DOMINGO 6 DE NOVIEMBRE

DE 6:00 DE LA TARDE. A 9:30 DE LA

NOCHE.

DE 9:00 DE MAÑANA A 12:30 DEL MEDIO

DÍA.

TITULO

MARCO TEÓRICO

BIBLIOGRAFÍA

LUNES 7 DE NOVIEMBRE DE 5:00 DE LA TARDE A 9:00 DE LA

NOCHE.

OBJETIVOS

SÁBADO 12 DE NOVIEMBRE DE 3:00 DE TARDE A 7:30 DE LA NOCHE. JUSTIFICACIONES

MIÉRCOLES 16 DE

NOVIEMBRE

DE 5:00 DE LA TARDE A 9:00 DE LA

NOCHE.

ALCANCES

VIERNES 18 DE NOVIEMBRE DE 3:00 DE LA TARDE A 9:00 DE LA

NOCHE.

HIPÓTESIS

SÁBADO 19 DE NOVIEMBRE DE 2:00 DE LA TARDE A 6:00 DE LA TARDE. MATRIZ DE CONSISTENCIA

LUNES 21 DE NOVIEMBRE DE 6:00 DE LA TARDE A 3:00 DE LA

MAÑANA.

*DISEÑO DE INVESTIGACIÓN.

*TEMARIO TENTATIVO.

*PRESUPUESTO.

MIÉRCOLES 23 DE

NOVIEMBRE

DE 11:00 DE LA NOCHE A 1:30 DE LA

MAÑANA

CRONOGRAMA DE TRABAJO.

JUEVES 24 DE NOVIEMBRE DE 7:30 DE LA MAÑANA A 7:45 DE LA

MAÑANA.

IMPRESO Y ANILLADO

12.- PRESUPUESTO

Los costos del tratamiento elegido esta en base a la cantidad de recortes que

serán tratados, en costos de tratamiento por tonelada de recortes es de

200$/ ton, por el método de desorciòn térmica, este costo incluye el pago del

personal requerido para el manejo de ese equipo que consta de 4 técnicos, 2

supervisores y 2 supervisores especializados.

12.1.- CUADRO: COSTOS DE LOS MÉTODOS

Nº COSTOS Y DATOS DESORCION

TERMICA

($US)

LANDFARM

ING($US)

NCINERACION($US)

1 COSTOS TRANSPORTE EQUIPO 120.000 0 120.000

2 MONTAJE EQUIPO 15.000 0 100

3 COSTOS DE MANTENIMIENTO 600 550 800

4 TIEMPO DE OPERACIÓN 3 MESES 5 MESES

5 RETRO EXCAVADORA 38.080 87.600 38.080

6 COMBUSTIBLE 0 24.960 25.960

7 COSTO TRATAMIENTO DE

PROCESO

300.000 36.000 300.000

8 INSTALACION DE CELDA 0 12.000 0

9 ANALISIS ANALITICO 0 8.400 0

10 COSTO NUTRIENTES 0 7.000 0

11 COSTOS MOTOCULTIVADOR 0 0 0

12 PERSONAL 0 16.200 0

13 COSTO MOTOBOMBA 0 20.075 0

14 COMPRA DE TERRENO PARA

CELDA

0 80.000 0

15 REMEDIACION POR INCIDENTES 0 0 0

TOTAL 473.680 292.785 485.840

12.2.- CUADRO: BENEFICIOS DE LOS METODOS

BENEFICIOS DESORCION

TERMICA ($US)

LANDFARMING

($US)

NCINERACION

($US)

SALUD 200.000 100.000 150.000

SUELO 300.000 100.000 300.000

TOTAL 500.000 200.000 450.000

12.3.- CUADRO: BENEFICIOS/COSTOS

DESORCION TERMICA LANDFARMING NCINERACION

1.06 0.68 0.92

como se puede observar en el cuadro , las relaciones beneficios / costos de

los diferentes métodos nos muestran que la desorciòn térmica es un método

viable porque el valor obtenido es mayor a uno el cual nos dice que la

desorciòn térmica es la mejor solución en términos financieros debido a los

beneficios que se tendrán con relación al costo.

13.- BIBLIOGRAFIA

www.miswaco.com . “fluidos de perforación”.

www.miswaco.com . “equipos de control de sólidos”

www.bakerhughes.com .

www.smithbits.com .

fluidos de perforación “Ing. Mario Mamani”

Geología del petróleo “José Jorge Antonio Téllez Sasamoto Ing.

geólogo petrolero.”

metodología de la investigación “Ing. Cnel. DAEN. Federico Apaza

López.”

www. empresa M-I SWACO.P.com.

Propuesta del método de Desorciòn Térmica para el Tratamiento

de Recortes Impregnados con lodo Base Aceite Generados en la

Perforación del Pozo Ingre-x1

INTEGRANTES: Franz Gustavo Vargas Mamani

Yobana Lucy Aruni Quispe

CÓDIGO: A10553-8

A10559-7

DOCENTE: Ing. Cnel. DAEN. Federico Apaza López.”

24 de noviembre del 2011