contaminacion y tratamiento

CONTAMINACION POR SOLIDOSLos solidos pueden ser intencionalmente adicionados como materiales comercialmente procesados o incorporados durante la perforacion. El grado de contaminacion de un lodo por solidos de perforacin depende del tipo de solidos y el tamano de la particula. Altas concentraciones de solidos reducen la tasa de perforacion, incrementan la viscosidad y el ECD, las cuales incrementan la posibilidad de perdidas de circulacion y/o pegas diferenciales de tuberia. Existen varias tecnicas para controlar los solidos indeseados dentro de un fluido de perforacion: Asentamiento, Dilucion, Separacion mecanica y tratamiento quimico.Se puede detectar por: Aumento en el porcentaje de solidos Aumento del MBT Disminucin de la alcalinidad

la capacidad mxima de acarreo de un lodo es de 20 por ciento de slidos presentes y que a mayor cantidad de arenas, la permeabilidad de la formacin geolgica se ver seriamente afectada, mayor ser el desgaste del equipo de perforacin, y las propiedades del lodo sern disminuidas.Para minimizar esta problemtica se sugieren las siguientes formas de controlar los slidos en un lodo: Dilusin con agua. Diseo de crcamos que incrementen el tiempo de sedimentacin (largos y poco profundos). Succin de la bomba en suspensin (por encima del fondo del crcamo). Separacin mecnica (cedazos vibradores o ciclones centrfugos). Uso de lignosulfatos como adelgazante qumico.Indica: La presin hidrosttica de la columna del fluido y el contenido de slidos.Afecta: Rango de perforacin, dao al acufero y estabilidad de la barrena.

CostosPor cadaaumento del 1%deslidospor encima delcontenido de slidos normalesdelos fluidosde unpeso especfico,que puede costarun 10% ms(en un normalda a dael costo de mantenimiento) para mantenerlas propiedades del fluidode perforacindentro de los lmitesdeseados.

CONTAMINACIN POR ANHIDRITA O YESOSntomas Aumento de la viscosidad y de los esfuerzos de gel. Aumento del filtrado. Aumento de la cantidad de calcio soluble. Posible disminucin de Pf y pH.

TratamientoPrecipitar o secuestrar el calcio soluble con fosfatos o carbonato de sodio. Reducirla viscosidad con tratamientos de lignosulfonatos y soda custica. Reducir el filtrado con tratamientos de bentonita, POLYPAC o RESINEX. Dejar que el yeso o la anhidrita permanezcan en el sistema para obtener un nivel de calcio soluble mayor de 600 mg/l. Controlar la viscosidad con el tratamiento de lignosulfonato, el pH con soda custica, y el filtrado con bentonita y POLYPAC.

CostoUn mtodo comn deperforacin deformaciones deanhidritaespara ajustar el pHa 9.5 yaadirdiluyentes.Tambin esnecesario mantener unbajoMBT. El uso de estemtodo, unlquidode bajaestafapuede ser construidoy su prdida defiltradocontroladacon polmeros.Por lo general espoco rentablepara el tratamiento decalcio deun sistema altamente contaminado.

CONTAMINACION POR CEMENTOSntomas Aumento de las propiedades reologicas (elevado punto cedente, aumento de la viscosidad y de los esfuerzos d gel) y de filtracin. Aumento de la concentracin de calcio. Aumento de Pm y Pf (especialmente Pm). Aumento de pH. Revoque grueso.TratamientoTratar con bicarbonato de sodio, y dependiendo del sistema se puede usar SAPP o TANNATHIN, para reducir l pH y precipitar el calcio soluble. Agregar agua y en caso de ser necesario agregar un adelgazante y optimizar el equipo de control de slidos.En caso de que el tratamiento no sea suficiente se puede convertir el sistema a uno que tolere los altos niveles de cemento (Ej. POLYNOX).CostosLos efectos adversos deltratamiento previode losfluidosde cementopuede causar problemas. Cemento duro va a reaccionarmuy poco con el bicarbonatodesoda.Esto puede conducir aproblemas degelificacincausada por el tratamientootra vez.Tratamiento de la contaminacindel cementopuede llegar a costaren el accesodel 100%del costopromediodiario de lquidos. Si la contaminacines grave,un sistema decaldebe ser considerado.

CONTAMINACION POR CARBONATOSSntomas Aumento del margen entre Pf y Mf. Alta resistencia de gel. Aumento de Pf con un pH constante. Aumento de la concentracin de carbonatos o bicarbonatos. Aumento del filtrado. Baja concentracin de Ca++.

TratamientoAadir CaSO4 para eliminar el carbonato por precipitacin y aumentar el pH de 9,5 a 10,5-11.3, aadir cal y/o yeso, dos fuentes solubles de Ca, para eliminar los carbonatos como CaCO3. CostosEste problema suele ser inducidos en el sistema mediante la adicin de carbonato sdico (Na2CO3) para tratar de cemento.Cuando se agrega demasiado, el problema se manifiesta.Cuando una zona de gas CO2 sigue fuga de gas en el lquido, la reaccin normal es aadir soda custica (NaOH), formando as CO32-y HCO3-en funcin del pH.Cal y estafa se pueden sumar para lograr el pH adecuado, y para precipitar CaCO3 en el sistema.Evitar el exceso de tratamiento mediante el control de la dureza total del filtrado de 150 a 200 mg / L. No pre-tratamiento del sistema con grandes cantidades de ceniza de sosa.

CONTAMINACION POR SALSntomas de contaminacin por perforacin de formaciones con sal Alto punto cedente. Elevada perdida de filtrado. Elevados geles. Revoque grueso y esponjoso. Aumento rpido de la concentracin de Cl-. Aumento del peso del lodo. Rpida reduccin de la alcalinidad.

Sntomas de contaminacin por flujo de agua salada Aumento o inversin de las propiedades reologicas. Aumento del volumen del tanque. Aumento de la concentracin d cloruros. Cambio en la densidad del lodo. Reduccin en la alcalinidad. Reduccin en MBT. Aumento del filtado. Revoque mas grueso y eponjoso. Aumento o inversin de las propiedades reologicas. El pozo fluye con las bombas paradas.TratamientoDiluir la concentracin de NaCl con agua, ajustar el pH con soda caustica, tratar el fluido con lignosulfonatos para controlar la viscosidad, para controlar el filtrado agregar POLYPAC UL y bentonita y adicionar soda caustica y cal segn una proporcin de 1:2 para controlar el pH y el Pf. Desechar si la floculacin es muy grave como para permitir una recuperacin econmica. En algunos casos se debe convertir a un sistema saturado de agua salada o desplazar a un sistema de lodo base aceite o a sistema sintticos cuando los tratamientos no sean suficientes para contrarrestar los efectos del contaminante.CostosSe debe prestar especialatencin parael tipo deformacin de la salencontrada. La saturacindel fluidopuede ser necesariapara prevenir las cariesgran solucin.Siun flujo deagua saladase encuentra, ya que,hasta el 15%o ms del coste mediodiariode lodopuede ser necesario pararesolver el problema.

CONTAMINACION POR BICARBONATO

Identificacin: No Calcios. Bajo Pf y Alto Mf. Incrementa el Filtrado. Incrementa los Geles.

Tratamiento recomendado Incrementar pH con Lime [Ca(OH)2]. pH 9.5-10.0. Mantener una dureza total entre 150 -200 mg/l. Adicionar adelgazantes para dispersar las arcillas. Adicionar agua para evitar deshidratacin.CostosNormalmente es causada por un sobretratamiento con Bicarbonato de Sodio o de un influjo gradual de CO2. El tratamiento puede aumentar hasta un 20% el costo promedio diario del fluido.

ALGUNOS SITEMAS DE LODO USADOS EN LA INDUSTRIA

BARASILC

Formulacin

La tabla siguiente da pautas guas para formular sistemas BARASILC. Este sistema se formula en agua dulce o salmueras monovalentes.

Pautas guas de formulacinTratar la dureza del fluido base con carbonato de sodio antes del agregado de polmeros o BARASIL-S. El pH del fluido base debe estar entre 9.5 y 10. C Cerciorarse de que todas las lneas y tanques estn limpios y libres de salmueras o lodo con cationes bivalentes antes de mezclar las salmueras. Someter a suficiente esfuerzo cortante los polmeros para obtener ptimo rendimiento.Precaucin: El BARASIL-S es una solucin alcalina que puede causar quemaduras en la piel y los ojos. Usar apropiados elementos de proteccin y evitar aspirar vapores de la solucin al trabajar con BARASIL-S. El lodo activo debe manejarse igual que cualquier sistema de lodo base agua de alto pH.

Pautas guas de mantenimientoC El ndice de agotamiento de los silicatos puede ser alto. El cemento, yeso, anhidrita, gases cidos y agua de la formacin (con contenido de cationes bivalentes) pueden reducir seriamente el nivel de los silicatos. El rango de pH de operacin normal para sistemas BARASILC es de entre 11.5 y 12.5. Si el pH cae por debajo de 11.5, la concentracin de silicatos puede verse seriamente reducida. Agregar BARASIL-S para restituir el contenido en silicatos y el pH a niveles apropiados. El sistema BARASILC se puede diluir a travs de dilucin de lodo entero con fluido base. Se debe usar gas nitrgeno para realizar pruebas de filtracin APAT, puesto que el gas CO causara agotamiento de silicatos y dar un filtrado de consistencia cerosa.

CARBONOX/AKTAFLO-SFormulacin

La tabla siguiente da pautas guas para formular sistemas CARBONOX/AKTAFLO-S.

Pautas guas de mantenimiento

Mantener 1 lb/barril de AKTAFLO-S por cada 4lbs/barril (11.4 kg/m3) de bentonita equivalente. Mantener el pH en 9.5 a 10.5 con soda custica. Controlar la alcalinidad usando la prueba P /P. Si la alcalinidad del hidroxilo se acerca a cero, tratar con pequeas cantidades de cal para quitar los carbonatos y aumentar las concentraciones de iones de hidroxilo.

CAT-I

Formulacin


Mantener la concentracin de BARACAT a entre 1 y 4 lbs/barril (3 a 11 kg/m3) en el filtrado de lodo. Nota: Vigilar regularmente la concentracin de BARACAT en las lneas de succin y de flujo usando el mtodo colorimtrico Baroid BARACAT. Agregar CAT-GEL para mejorar la calidad de la torta de filtrado.Usar BARASCAV, cuando sea necesario, para contrarrestar los efectos de un bajo pH y un entorno de alta salinidad. Tratar el lodo para mantener un sulfito residual de entre 80 y 100 mg/L. Precaucin: No agregar materiales aninicos (p.ej.,lignosulfonato o PAC).

EZ-MUD

Formulacin

Nota: El fluido base puede ser agua dulce, agua de maro salmuera. Agregar sal (segn se requiera) para aumentar la salinidad.

Pautas guas de formulacin

Eliminar la dureza tratndola con carbonato de sodio y soda custica, cuidando de no aumentar el pH a ms de 10. Prehidratar el AQUAGEL y el AQUAGEL GOLD SEAL antes de usarlos. Agregar el EZ-MUD lentamente a travs de la tolva. Puede ser til un dispositivo especial de agitacin y mezclado.Nota: Al agregar el EZ-MUD se producir una cresta de viscosidad. La viscosidad debe disminuir con la velocidad de corte, a medida que el sistema es desfloculado.Nota: Para obtener la misma concentracin de polmero, usar una tercera parte del EZ-MUD DP que del EZ-MUD lquido.

Pautas guas de conversin

La mayora de los sistemas bajos en slidos no dispersados, con una escala de pH entre baja y moderada,pueden ser convertidos a un sistema EZ-MUD. Para convertir, seguir los pasos siguientes.:

1. Controlar el pH del lodo, su dureza, volumen del MBT (titulacin de azul de metileno), y su contenido en slidos de bajo peso especfico, y hacer ajustes del lodo en caso que sean necesarios. Nota: Cuanto ms altos sean los niveles de slidos y MBT, tanto ms prolongada y ms seria ser la cresta de la conversin.2. Agregar la concentracin de EZ-MUD recomendada.Precaucin: Podra ocurrir muy elevada floculacin, resultando separacin del agua.NO agregar desfloculantes a esta altura. Esta deficiencia se ir corrigiendo despus de laagitacin del EZ-MUD.3. Agregar CELLEX, PAC-R, o PAC-L, segn se requiera, para control de filtracin.Nota: El sistema puede quedar diluido despus de agregarle un agente de control de filtracin.4. Agregar BAROID, segn se requiera para aumentar el peso del lodo.


Mantener aproximadamente 0.5 lb/bbl (1.5 kg/m3) de exceso de EZ-MUD en el filtrado, segn se determine usando el ensayo PHPA. El pH no debe exceder de 10. Mantener una dureza total de menos de 200 mg/L para mxima estabilidad del EZ-MUD. Presolubilizar todos los materiales custicos y agregarlos lentamente al sistema activo. Esto evitar que el sistema reciba golpes de alto pH. Usar tratamientos de cido ctrico para bajar el pH, cuando sea necesario. Se pueden usar otros cidos dbiles para bajar el pH elevado por contaminacin de cemento. Si se detecta olor a amonaco al perforar cemento, sedebe considerar que el contenido en EZ-MUD es cero.

PAC-DEXTRIT

Formulacin


Tratar con carbonato de sodio el calcio del agua de relleno antes de agregar AQUAGEL.


Mantener el MBT (titulacin por azul de metileno) en menos de 20 lbs/barril (57 kg/m3) de contenido equivalente de bentonita.

POLYNOX

Formulacin


Para convertir cualquier sistema existente a un sistema POLYNOX, seguir los pasos siguientes:1. Diluir el lodo segn sea necesario para obtener un contenido de bentonita de 15 lb/bbl (43 kg/m3) o menos.2. Agregar LIGNOX y soda custica (pH 11.5) en la primera circulacin.3. Agregar la cal en la segunda circulacin.


Mantener el pH por encima de 12. Usar soda custica para mantener el P en entre 3 y 4.5 mL de cido sulfrico N/50. Mantener el valor P del lodo en 14 ms, con cal. Mantener en todo momento un mnimo de 3 a 4 lb/barril (9 a 11 kg/m3) de exceso de cal en el sistema POLYNOX.. En formaciones que contengan grancantidad de gases cidos, agregar niveles an mayores de exceso de cal, cuando sea necesario.

Nota: Para determinar si el POLYNOX es deficiente en contenido de cal, realizar una prueba pilotoagregando 1 2 lb/bbl (3 a 6 kg/m3) de cal. Si aumentan las propiedades reolgicas del fluido, quiere decir que el sistema es deficiente en cal.

Usar BARAZAN PLUS para mantener las propiedades de suspensin. Mantener 3-8 lbs/barril (9-23 kg/m3) de LIGNOX.Exceso de cal, lb/bbl 0.26 x [Pmm & (Pffx Fww )]Exceso de cal, kg/m3 0.74 x [Pm & (Pf x Fw)]

Se puede obtener el aproximado exceso de cal por medio de:Exceso de cal, lb/bbl (Pmm & Pff)/4Exceso de cal, kg/m3 (Pm & Pf) x 0.7DondeP es el punto final de fenolftaleina del filtrado fP es el punto final de fenolftaleina del lodo mF es la fraccin de agua

THERMA-DRIL

Formulacin


No dejar que el pH exceda de 10.5 porque el THERMA-CHEK se hidrolizar. Mantener el contenido de bentonita por debajo de 10 lbs/barril (29 kg/m3).

ENVIRO-THIN de bajo pH

Formulacin


1. Mantener el pH a 8.5-8.8.2. Prehidratar todas las adiciones de AQUAGEL en agua dulce.3. Prehidratar las adiciones de CARBONOX yBARO-TROL en agua custica que tenga un pH de 10 ms.4. Mantener la dureza total # 200 mg/L de calcio.Nota: Usar carbonato de sodio para quitar el calcio a un nivel # 200 ppm, excepto en caso de contaminacin de cemento en que debe usarse bicarbonato de sodio.

Gyp/Q-BRONIX

Formulacin


Prehidratar AQUAGEL. Asegurarse de que el Q-BROXIN sea agregado antes que la soda custica para evitar la floculacin de la bentonita.


Para convertir un sistema existente en un sistema Gyp/Q-BROXIN, seguir los pasos siguientes:1. Diluir el lodo para reducir el equivalente de bentonita (MBT) a menos de 15 lb/bbl (42.75 kg/m3).2. Agregar Q-BROXIN.3. Agregar soda custica para ajustar el pH a 9.5-10.0.4. Agregar yeso.Nota: Puede producirse fuerte floculacin al agregar yeso.5. Agregar PAC.6. Agregar barita para aumentar el peso en la medida necesaria.


1. Mantener el pH a entre 9.5 y 10.2. Mantener los niveles de calcio a entre 800 y 1400 mg/L.Nota: Los niveles de calcio en exceso de 1600 mg/L afectan adversamente la reologa y la prdida de fluido APAT.3. Mantener los niveles de exceso de yeso dentro de 2-6 lb/bbl (6-17 kg/m3).Exceso de yeso, lb/bbl 0.48 x [Vmm & (Vffx Fww)]Exceso de yeso, kg/m3 1.37 x [Vm & (Vf x Fw)]

Se puede obtener el aproximado exceso de yeso por:Exceso de yeso, lb/bbl (Vmm & Vff)/2Exceso de yeso, kg/m3 (Vm & Vf) x 1.5DondeV es el punto final de versenato del filtrado fV es el punto final de versenato del lodo mF es la fraccin de agua

KOH/K-LIG

Formulacin

CABONOX/Q-BROXIN

Formulacin

Guas de formulacin

Prehidratar AQUAGEL y AQUAGEL GOLD SEAL antes de usarlos en agua de mar/agua salada. Eliminar el calcio/magnesio mediante tratamiento. Agregar las sustancias a travs de la tolva.Nota: La mayora de los sistemas de agua dulce o agua salada se pueden convertir a un sistema CARBONOX/Q-BROXIN.


Aumentar el pH del agua de rellenado a entre 10.5 y 11.0 para precipitar el magnesio. Agregar carbonato de sodio para eliminar el calcio. Agregar bentonita. Agregar Q-BROXIN. Agregar soda custica para mantener un pH de 9-12.0. Agregar aditivos de control de filtracin y viscosificadores de suplemento. Controlar la alcalinidad usando la prueba P /P . Si la alcalinidad del hidroxilo se acerca a cero, tratar con pequeas cantidades de cal para eliminar los carbonatos y aumentar las concentraciones de iones de hidroxilo.SAL SATURADA

Formulacin


Si el MBT es mayor de 10 lb/bbl (29 kg/m3) de bentonita equivalente, descartar el sistema y reconstruirlo. Si el MBT es menor de 10 lb/bbl (29 kg/m3), agregar sal, IMPERMEX, y ZEOGEL.

CONTAMINANTES Y TRATAMIENTO

LAURA ARRIETA 2094635JENNIFER FLOREZ MAYCOL SUAREZ 20935CARLOS VARGAS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUIMICASESCUELA DE INGENIERIA DE PETROLEOSLODOS Y CEMENTOSBUCARAMANGA2012CONTAMINANTES Y TRATAMIENTO

LAURA ARRIETA 2094635JENNIFER FLOREZ MAYCOL SUAREZ 20935CARLOS VARGAS

GRUPO:B5

PRESENTADO A:ING.ALEXANDER

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS FISICOQUIMICASESCUELA DE INGENIERIA DE PETROLEOSLODOS Y CEMENTOSBUCARAMANGA2012

contaminacion y tratamiento

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