REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA DE LA
FUERZA ARMADA BOLIVARIANANCLEO ANZOTEGUI EXTENSIN PUERTO
PRITUCTEDRA: TECNOLOGA AMBIENTAL
Profesora: Bachiller:Xiomara Sequera Triana Bracho Jos; VII
Semestre Ing. En Gas C.I: 9589570 Seccin 01 Puerto Piritu, Junio
2013INDICEINTRODUCCIN.DESARROLLO.1. CONTROL DE VOLUMENES DE LOS
FLUIDOS DE PERFORACION.
1.1 Dispersabilidad del lodo.
1.2 Control de slidos.
1.2.1 Equipos para el manejo de control de slidos.
1.3 Deshidratacin de fluidos.
1.3.1 Aplicaciones de la deshidratacin.
1.3.2 Ventajas de la deshidratacin.
2. CONTROL DE TOXICIDAD DE LOS FLUIDOS.
2.1 Pruebas de toxicidad.
2.2 Elementos de la toxicidad.
2.3 Fluidos de base sinttica.2.4 Separadores de ripios.
CONCLUSIN.BIBLIOGRAFA.INTRODUCCION
En la actualidad, el mayor desafo al formular fluidos de
perforacin es poder satisfacer las condiciones cada vez ms
exigentes de las altas temperaturas y presiones que hay en algunos
pozos profundos, y a la vez, evitar daar el medio ambiente. Los
componentes de los fluidos de perforacin deben seleccionarse de
manera que el impacto que se produce en el medio ambiente por el
desecho de lodo o detritos sea mnimo. El objetivo principal de las
actuales investigaciones en el desarrollo de los fluidos de
perforacin es la preservacin del medio ambiente. El cuidado de la
salud del personal que trabaja en las plataformas petroleras es
tambin un factor importante que influye en la utilizacin de estos
fluidos; por tal razn, los productos se seleccionan para disminuir
los riesgos para la salud.
Si bien los fluidos son esenciales para perforar con xito un
pozo de petrleo, tambin pueden convertirse en uno de los aspectos
ms complicados de una operacin de perforacin. Los detritos que se
extraen del pozo se desechan, al igual que todo fluido de
perforacin que quede impregnado en ellos.Y si bien el dao provocado
al medio ambiente en el lugar del pozo es relativamente pequeo y se
limita a los alrededores de la operacin de perforacin, el impacto
ambiental en las zonas prximas a la plataforma puede ser muy
grande. El nivel de dao que los fluidos de perforacin producen en
el medio ambiente depende del tipo de lodo que se use y de las
condiciones medioambientales predominantes. Mar adentro, el lodo a
base de agua es por lo general el que menos dao ocasiona si se lo
compara con el lodo a base de petrleo. Por otro lado, los desechos
de perforacin que se arrojan en tierra producen distintos tipos de
impacto y el contenido de sal del lodo puede causar ms problemas
que el contenido de hidrocarburos.El propsito principal del estudio
del impacto ambiental es establecer lasrepercusiones que tendra a
corto, mediano y largo plazo, la exploracin y explotacin petrolera
en los ambientes fsico, biolgico, cultural, social y econmico.
Todas las actividades que se realizan en cada una de las etapas del
proyecto involucran fuentes de contaminacin, durante laconstruccin
de las plataformas, la perforacin y el retiro del taladro yequipo
de apoyo se estima lageneracin de cantidades de contaminantes
potenciales en la forma de emisiones de polvo,gases y desechos
slidos. DESARROLLO1. CONTROL DE VOLMENES DE LOS FLUIDOS DE
PERFORACIN
1.1 DISPERSABILIDAD DEL LODO.
La dispersabilidad del lodo se logra con la agregacin de un
aditivo qumico que reduce la viscosidad de la lechada de cemento
para mejorar las caractersticas del flujo de fluidos. Esto es el
acto de romper partculas grandes en otras ms pequeas y su
distribucin en un medio lquido o gaseoso. Por ejemplo, en un lodo
de perforacin a base de agua, la dispersin es el acto de degradar
los materiales de arcilla, almidones, carboximetilcelulosa,
biopolmero, polmeros sintticos o aceites en partculas
submicroscpicas mediante la aplicacin de energa mecnica, calor o
medios qumicos. En la terminologa de la emulsin de lodos a base de
aceite, la dispersin es el acto de formar un aceite de una emulsin
de grano fino de una fase acuosa. Esto normalmente se logra
mediante cizalladura mecnica o calentamiento en presencia de
surfactantes. Tambin incluye la dispersin de slidos en un lodo a
base de aceite, como la barita o las arcillas organfilas. La
viscosidad del lodo aumenta a medida que se dispersan cada vez ms
plaquetas. No se puede formar una estructura de gel mientras dure
la cizalladura mecnica.Las lechadas de cemento adecuadamente
dispersadas exhiben un mejoramiento del control de prdida de
fluido, dispersan el fluido de perforacin de manera ms eficiente, y
pueden mezclarse y bombearse con xito con densidades ms altas.1.2
CONTROL DE SLIDOS.
El control de slidos eficaz es esencial para el uso econmico de
los sistemas de aceite y sinttico, debido a su costo relativamente
alto y a las consideraciones de eliminacin. Aunque los slidos
perforados no se hidraten en los lodos base aceite y sinttico, como
lo hacen en los lodos base agua, el control de slidos es crtico en
estos lodos. Un alto contenido de slidos perforados aumenta la
viscosidad plstica debido a la gran acumulacin de los mismos. Los
slidos perforados deben ser tratados con agentes humectantes para
evitar que desestabilicen la emulsin. La cantidad excesiva de
slidos en los lodos base aceite y sinttico no slo reduce el
rendimiento hidrulico, sino que tambin puede reducir la estabilidad
de la emulsin.Los slidos de perforacin que han sido llevados por el
fluido de circulacin hasta la superficie pueden ser separados por
tres mtodos, as tenemos:
a) Asentamiento.b) Dilucin.c) Equipos mecnicos.a. ASENTAMIENTO:
La extraccin de slidos por asentamiento generalmente se limita a
los lodos de baja viscosidad y de bajo peso, y requiere de un
tanque de asentamiento de rea bastante grande para permitir que las
partculas tengan el tiempo necesario para asentarse.b. DILUCIN: La
dilucin reduce la concentracin de los slidos con aumentar el
volumen de fluido. Este es el mtodo ms caro para el control de
slidos, y el propsito del control mecnico es el de minimizar los
requerimientos de dilucin.c. EQUIPOS MECNICOS DE BRANDT: Es
importante optimizar la remocin de slidos del sistema de fluidos
durante la perforacin para minimizar los costos de dilucin del lodo
y reducir la cantidad de lquido y slidos generados. Cada pieza de
equipo del sistema de control de slidos (ver esquema #1), desde las
zarandas hasta las centrfugas son de suficiente capacidad para el
manejo de los volmenes utilizados durante la perforacin.
Esquema #1. Equipo de Control de Slidos
1.2.1 EQUIPOS PARA EL MANEJO DE CONTROL DE SLIDOS:
a) Zarandas Vibratorias. Las zarandas vibratorias, figura #1,
representan el mtodo principal para el control de slidos perforados
en lodos base aceite o sinttico. Las zarandas deberan usar una
malla ms fina que no descargue la fase continua del lodo por el
extremo de la zaranda y que no eliminen cantidades excesivas de
material densificante. Las zarandas son crticas para mantener
econmicamente los sistemas de aceite y sinttico. Si se anticipan
altas velocidades de penetracin y grandes caudales, las zarandas de
separacin preliminar deberan ser usadas para eliminar los recortes
ms grandes. Luego, que el flujo sale por debajo de las zarandas de
separacin preliminar debera de ser encaminado hacia zarandas de
malla fina de alta capacidad que sean capaces de manejar el caudal
ms grande.
Figura #1. Zarandab) Acondicionadores de lodos: Este equipo est
formado por un desarenador, figura #2, y un desarcillador, figura
#3, montado sobre una zaranda de movimiento lineal El uso del
desarenador y el desarcillador nos sirve para remover partculas de
tamaos intermedios, permitiendo que las centrfugas sean ms
eficientes, adicionalmente la zaranda nos permite recuperar parte
del lodo que los humecta, disminuyendo significativamente las
prdidas.
Figura #2. Desaranador
Figura #3. Desarcillador c) Limpiadores de Lodo. El uso de
limpiadores de lodo, figura #4, para controlar slidos en lodos base
aceite ha tenido un xito limitado. El limpiador de lodo est diseado
para eliminar grandes partculas del sistema de lodo, procesando el
flujo que sale por debajo de un deslimador a travs de una zaranda.
Por lo tanto, el tamao de corte de un limpiador de lodo est
gobernado por el tamao de malla.
Figura #4. Limpiador de Lodosd) Centrfugas. La dilucin y las
centrfugas, figura #5, son los nicos medios eficaces para reducir
el contenido de slidos finos de los lodos base aceite y sinttico.
Las centrfugas reducen la cantidad de dilucin requerida para
controlar las propiedades del lodo. Las centrfugas pueden ser
usadas en lodos base aceite y sinttico no densificados para
eliminar los slidos perforados finos y recuperar la fase fluida
costosa. En este proceso, se desecha la descarga que contiene
slidos perforados mientras que el efluente regresa al sistema
activo. El peso del fluido que regresa al sistema activo debera ser
monitoreado todos los das.
Figura #5. Centrifugas
1.3 DESHIDRATACIN DE LOS FLUIDOS.La deshidratacin de los
fluidos, es la extraccin de los lquidos de un desperdicio acuosos
por efecto de la centrifugacin. Para esto se utiliza una
centrifuga. Ver esquema abajo.
1.3.1 APLICACIONES DE LA DESHIDRATACIN Proceso de control de
slidos para remocin de partculas ultra finas.
Recuperacin y reciclaje de la fase lquida de un fluido.
Locacin seca.
Locacin de cero descarga de la fase lquida de un fluido
(costo).1.3.2 VENTAJAS DE LA DESHIDRATACIN Maximiza la eficiencia
de remocin de slidos.
Facilita el cumplimiento de los requisitos del abandono del
sitio.
Reduce el transporte de desechos lquidos.
Elimina la necesidad de piletas en tierra.
Reduce la superficie de la locacin.
Genera subproductos ambientalmente amigables.
Permite el reciclaje de la fase lquida.
Reduce el costo de construccin de la locacin.
Reduce el impacto de las operaciones de perforacin.
Reduce los costos globales de perforacin.
2 CONTROL DE TOXICIDAD DE LOS FLUIDOS 2.1 PRUEBAS DE
TOXICIDAD.
La toxicidad de un fluido de perforacin est determinada por su
composicin y se mide con un procedimiento de bioensayo. Los
bioensayos miden el efecto de un fluido de perforacin (o producto)
y la toxicidad aguda (letalidad) sobre una poblacin de
organismos.
La regulacin de los fluidos de perforacin vara segn la ubicacin
geogrfica y las leyes locales. Se llevan a cabo pruebas para
determinar la toxicidad de los distintos qumicos. Tambin se
realizan pruebas adicionales para recoger datos sobre la
biodegradacin y bioacumulacin.Los resultados de los experimentos
que se realizan, se utilizan para estimar la cantidad mxima de
material que se puede desechar sin que produzca un efecto directo y
txico en el medio ambiente. El tipo exacto de prueba depende de las
leyes locales y del destino probable del contaminante. Por ejemplo,
en algunas zonas, se prueba el lodo a base de petrleo en criaturas
que habitan el fondo del mar, conocidas como recicladores de
sedimentos. Estos animales se nutren de sedimentos y probablemente
se vean afectados por los detritos impregnados con petrleo que se
acumulan en el fondo del mar. Por otra parte, se realizan pruebas
de lodo a base de agua en peces que tienen mayor probabilidad de
estar expuestos a sustancias solubles en agua.
Por lo tanto, las pruebas de toxicidad son un requisito. Una vez
recopilada y evaluada la informacin de las pruebas realizadas, se
pueden escoger los mtodos apropiados para tratar y neutralizar los
fluidos para as poder seleccionar los mtodos apropiados para su
eliminacin.Los valores de toxicidad que se toman en muchos pases
son:
Valor LC 50 a las 96 horas (en mg/l): Concentracin letal que
causa que muerte del 50 % de los organismos expuestos a la
sustancia (camarones). Valor EC 50 (mg/l): Concentracin de la
sustancia en mg/l que reduce el crecimiento de los organismos
(algas) en las rocas de moluscos (blano) en un 50%.
2.2 ELEMENTOS DE BAJA TOXICIDAD.
Los hidrocarburos, cloruros y metales pesados son las fuentes
principales de toxicidad en los fluidos de perforacin.Estos
contaminantes tambin ocurren naturalmente y algunas veces se
incorporan en el lodo durante la perforacin. El petrleo crudo de
formaciones productivas, la sal de formaciones masivas de sal y los
metales contenidos en lutitas ricas en orgnicos pueden incorporarse
al lodo mientras se perfora el pozo.2.3 FLUIDOS DE BASE
SINTTICA.
Los fluidos a base sinttica estn formulados principalmente con
una polialfaolefinas (PAO) y una salmuera. La PAO es un lquido
sinttico que no contiene componentes aromticos, razn por la cual el
sistema no es txico ni contaminante. En su preparacin tambin se
utilizan emulsificantes principales, humectantes, arcillas
organoflicas, cal y, en caso necesario, se pueden utilizar
modificadores reolgicos.Los lodos de perforacin a base de sintticos
formulados emplean ster, teres o polialfaolefinas como fluidos de
base. Como consecuencia del impacto ambiental de los detritos
contaminados con lodo a base de petrleo, en muchos pases se han
impuesto severas restricciones con respecto al uso de este tipo de
lodo. Por esa razn, se ha impulsado el desarrollo de fluidos de
perforacin a base de sintticos que sean menos nocivos para el medio
ambiente. Este tipo de fluidos no slo producen buenos resultados,
sino que adems son menos txicos y, en la mayora de los casos, ms
biodegradables.2.4 SEPARACIN DE RIPIOS.Los ripios de perforacin son
los pedazos pequeos de formaciones perforadas por el taladro, que
son trados a la superficie por los fluidos. Generalmente son
pequeos, por ejemplo, para apartar las partculas se usan
centrifugas de unos 5 m a 25 m; y consisten en arcillas, lutitas,
areniscas, carbonatos y haluros. Estos ripios estn por cierto
empapado de los fluidos de perforacin que se estn usando y los que
sueltan los equipos de separacin mecnica, ms el exceso de lodo de
perforacin y todo esto se arroja al sumidero. CONCLUSIONLa
contaminacin por la actividad de extraccin del petrleo se produce
principalmente por la liberacin accidental o intencionada en
elambiente de contaminantes utilizados en esta actividad,
provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio,
directa o indirectamente. Esto ha conllevado a la preocupaciny al
planeamiento del tratamiento de los residuos, as como de
lainvestigacin y desarrollo de operaciones de reduccin y eliminacin
de estos atravs de los diferentes mtodos de tratamientos de
contaminantes, satisfacer las necesidades de las generaciones
presentes y futuras, brindndose soluciones a la acumulacin de
residuos y destruccin de suelos y ecosistemas manteniendo las
actividades extractivas de fuentes energticas, creando
posibilidades de desarrollo de una tcnicao especialidad derivada de
la proteccin del medioambiente.A raz de los estudio del impacto
ambiental, continuamente se han formulado nuevos procesos y
productos para reducir la contaminacin, las prcticas operativas
estn cambiando a los siguientes aspectos:
1) Reducir la contaminacin con metales pesados,2) Utilizar
aceites sintticos y de baja toxicidad,3) Reducir el volumen de
lquidos y slidos y mejorando la eficiencia de los equipos para
control de slidos,4) Reciclar los recortes y desechos de lodos;Y
han dado opciones para el manejo, tratamiento y procesos de desecho
slidos, los cuales podramos enumerarlas en las siguientes:En el
Manejo:1) Se pueden desechar los lodos y los recortes directamente
al mar.2) Se puede tratar los lodos con escoria de horno de
fundicin y utilizarlos para trabajos de cementacin.3) Los recortes
se pueden inyectar en los espacios anulares.4) Los recortes se
reciclan como material de construccin o se utilizan para rellenos
sanitarios.5) Transporte de desechos desde el equipo en el mar
hasta la tierra firme para su procesamiento y disposicin final.
En el Tratamiento y procesos 1) Control de slidos en ciclo
cerrado.
2) Acondicionamiento de terrenos para cultivo.
3) Lavado de recortes.
4) Deshidratacin de desechos lquidos.
5) Solidificacin de desechos lquidos.6) Inyeccin de recortes en
el espacio anular de pozos de disposicin.
7) Bio-remediacin.
8) Incineracin de desechos.
9) Separacin trmica de fases.
BIBLIOGRAFIA PDVSA CIED. Manual de fluidos de perforacin. 2003
Liz Elia Domnguez Cuellar, Karen T. Ambriz Rivas, Jos Octavio
Rodiles Lpez, Alicia Espinosa Lara, Vctor M. Luna Pabello.
Biodegradabilidad aerobia de aditivos empleados en fluidos de
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ARPEL. Tratamiento y eliminacin de desperdicios de perforacin de
exploracin y produccin. 2007 MILLN Q. LEANDRO R., RIVERO D. JOS A.
Tesis Determinacin de una correlacin para el estudio de las prdidas
de presin durante la perforacin de pozos verticales al utilizar
lodos base aceite.