Proyecto de Factibilidad Para La Produccion y Comercializacion de Agua Saborizada
Agua de produccion
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Análisis del Agua de Producción
Oscar Aressu Ebratth Salgado
Escuela de Ingeniería de PetróleosFacultad de Ingenierías Físico-Químicas
Universidad Industrial de Santander
Seminario de Laboratorio de Fluidos18 de enero de 2011
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Objetivos
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Objetivos
Objetivos
Objetivo GeneralDescribir las características del agua de producción y lametodología a seguir para su análisis.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Objetivos
Objetivos
Objetivo GeneralDescribir las características del agua de producción y lametodología a seguir para su análisis.
Objetivos EspecíficosDescribir las características químicas y físicas del agua de producción.
Exponer diferentes técnicas de muestreo.
Identificar las propiedades que se deben analizar en un estudio deagua de producción.
Determinar las normas y estándares necesarios para el estudio delagua de producción.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Agua: Común Denominador de Todos los Campos Petrolíferos
DefiniciónAgua de Producción Agua obtenida en superficie, a través de pozos de
petróleo y/o gas, desde una formación de interés (agua connata), unacuífero activo (agua intrusiva) o un proyecto de inyección de agua (aguainyectada)
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Agua: Común Denominador de Todos los Campos Petrolíferos
DefiniciónAgua de Producción Agua obtenida en superficie, a través de pozos de
petróleo y/o gas, desde una formación de interés (agua connata), unacuífero activo (agua intrusiva) o un proyecto de inyección de agua (aguainyectada)
Figura. Relación Petróleo/Agua
Globalmente, por cada barril de pe-tróleo se producen como mínimo 3barriles de agua.
Solo en 1.999 se produjeron:210 MMBPD de agua.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
El Ciclo del Agua de Producción
Figura. Ciclo del Agua de Producción.
Agua Buena
El agua desplaza al petróleogenerando su flujo.
El petróleo es separado del agua.
El agua es sometida a tratamientoantes de re-inyectarla o eliminarla.
Una parte del agua producida esre-inyectada para mantener oincrementar la producción dehidrocarburos.
El campo se mantiene rentable.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
El Ciclo del Agua de Producción
Figura. Ciclo del Agua de Producción.
Agua MalaEl agua afecta negativamente el flujo depetróleo.
Disminuye la producción de petróleo y elagua se convierte en problema.
Los sistemas de tratamiento del agua ensuperficie se sobrecargan.
Se genera en superficie más agua que lanecesaria para el proceso de re-inyección.
El tratamiento y/o la eliminación del exce-so de agua se suma a los costos de pro-ducción.
El campo pierde rentabilidad lo que pue-de provocar el abandono de importantesreservas.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Agua Buena y Agua Mala
Agua BuenaOcurre cuando el flujo de agua y pe-tróleo esta mezclado a través de lamatriz de la formación.
Agua MalaOcurre cuando el flujo de agua nocontribuye a la producción de petró-leo.
Figura. Agua Buena y Agua Mala
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Agua Buena y Agua Mala
DefiniciónLimite Económico de WOR Es la relación agua/petróleo a la cual el costo
de tratar y/o eliminar el agua producida es igual a las ganancias obtenidasdel petróleo.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Introducción
Agua Buena y Agua Mala
DefiniciónLimite Económico de WOR Es la relación agua/petróleo a la cual el costo
de tratar y/o eliminar el agua producida es igual a las ganancias obtenidasdel petróleo.
Agua BuenaEs el agua producida por debajodel límite económico de WOR.
Agua MalaEs el agua producida por encimadel límite económico de WOR.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.
Hierro.Bario.Estroncio.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosFormación severa de escamas.
Formación de sólidos suspendidos.
DeterminaciónAAS. ASTM D 511-92.
ICP. SM 3500-Ca C.
Titulación. ASTM D 511-92.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosFormación de escamas.
Taponamiento de la Formación.
DeterminaciónAAS. ASTM D 511-92.
ICP. SM 3500-Mg C.
Titulación. ASTM D 511-92.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosProblemas Medio-Ambientales.
Fatal para la vida vegetal.
DeterminaciónAAS. ASTM D 3561-77.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosIndicador de Corrosión.
Insoluble.
DeterminaciónICP. SM 3500-Fe C.
AAS. SM 3500-Fe B.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosFormación de escamas.
DeterminaciónAAS. ASTM D 3651-92.
ICP. SM 3500-Ba C.
Turbidimetría.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Cationes
Calcio.Magnesio.Sodio.Hierro.Bario.Estroncio.
Problemas AsociadosFormación de escamas.
DeterminaciónAAS. ASTM D 3920-92.
ICP. SM 3500-Sr C.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
AnionesCloro.Carbonatos yBicarbonatos.Sulfatos.
Problemas AsociadosSe presenta como sal.
Corrosión.
DeterminaciónMohr/Colorimétrico. ASTM D4458.
Mohr/Electrométrico. SM 4500-Cl D.
Cromatografía de Iones.ASTM D 4327-91.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
AnionesCloro.Carbonatos yBicarbonatos.Sulfatos.
Problemas AsociadosFormación de escamas.
DeterminaciónMétodo Electrométrico.ASTM D 1067-92.
Indicador. SM 2320-B.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
Principales Componentes del Agua de Producción
AnionesCloro.Carbonatos yBicarbonatos.Sulfatos.
Problemas AsociadosFormación de escamas.
DeterminaciónCromatografía de Iones.ASTM D 4327-91.
Turbidimetria. ASTM D4130-82
Gravimetría. SM 4500-SO4 C
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Medida de la acidez o alcalinidadde una sustancia.
Mayor pH mas escamas.
Menor pH menos escamas.
Menor pH Mas corrosión.
H2O de Producción 4<pH<8
Determinación
pH-metro
ASTM D 1293-84
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Alteración de las propiedadesópticas del agua.
Material en suspensión.
Arcilla, materia orgánica oinorgánica, microorganismos.
Aceite y Burbujas de Gas.
Indica posibilidad detaponamiento
Determinación
Nefelometría.
ASTM D 1889-88
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Mide la actividad molecular de unsistema.
Influye en la formación deescamas.
Influye en la solubilidad de gasesen el agua.
Influye en la precipitación decompuestos.
Determinación
Termómetro.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Mide la habilidad de los ionespara transmitir una corrienteeléctrica.
Función de la velocidad a la cualse mueven los iones.
Se ve afectada por latemperatura.
Es el inverso de la resistividad.
Determinación
Método Instrumental
ASTM D1125-91
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Razón entre la densidad de unasustancia respecto a otra tomadacomo referencia, a unatemperatura estándar.
El agua es el estándar usual parasólidos y líquidos.
Se mide a condicionesambientales y se corrige a latemperatura estándar.
Determinación
Hidrómetro ASTM D 1429-86.
Balance ASTM D 1429-86.
Picnómetro ASTM D 1429-86.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Presencia de microorganismosen el agua de producción.
Muy pequeñas y se reproducenmuy rápido.
Se desarrollan principalmente enambientes con 5<pH<9.
Producen Corrosión yTaponamiento.
Determinación
Cultivo en condiciones favorablespara su desarrollo.
NACE TM0194-94
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Generalmente disuelto en el aguapresente en los yacimientos.
Aumenta la acidez del agua.
Incrementan la corrosión.
Determinación
Titulación
SM 4500-CO2 C
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
pH.Turbidez.Temperatura.Conductividad.Gravedad Específica.Población Bacteriana.Dióxido de CarbonoDisuelto.Sulfuro de HidrógenoDisuelto.
Definición
Generalmente disuelto en el aguapresente en los yacimientos.
Aumenta la acidez del agua.
Incrementan la corrosión.
Se detecta por su olor.
Determinación
Titulación. SM 4500-S= E
Ion electrón. ASTM D 4658-92
Azul de Metileno. SM 4500-S2˘D
Tren de gas de Garret.API RP 13B-1
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
Contribuye a la corrosión.
Formación de Óxidos no solubles.
Puede causar taponamiento.
Determinación
Titulación. ASTM D 888-92.
DO-metro. ASTM D 888-92.
Colorimetría. ASTM D 888-92.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
Oxigeno necesario para oxidar lamateria orgánica, mediantepermanganato o dicromato depotasio.
Mide el grado de contaminación.
Mide el contenido de materiaorgánica.
Determinación
Reflujo Abierto.
SM 5220-B.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
Oxigeno necesario paradescomponer la materia orgánicamediante acción de losmicroorganismos aerobiospresentes en el agua.
Determinación
Método Biológico.
SM 5210-B.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
Peso de los sólidos dividido en elvolumen de agua.
Se mide con filtros de membrana.
Indica la tendencia altaponamiento.
Determinación
Filtración. SM 2540-D.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
Permite conocer el origen de lossólidos en suspensión.
Indicador de corrosión.
Indica incrustaciones departículas.
Señal de formaciones rocosas.
Vital en el diseño de limpieza detaponamientos.
Determinación
Titulación.
Análisis Químico.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Propiedades de Interés
Propiedades más Relevantes del Agua de Producción
Definición
El aceite tiende a formaremulsiones.
Atrae sólidos que puedenprovocar taponamiento.
Evaluación del impactoambiental.
Determinación
Infrarrojos. ASTM D 3921-85.
Colorimetría.
Gravimetría. SM 5520-B.
Oxígeno DisueltoDemanda Química deOxígeno (COD)Demanda Bioquímica deOxígenoContenido de SólidosSuspendidos (TSS)Composición Químicade Sólidos SuspendidosContenido de Aceite yGrasas
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Titulación
Definición
Método de análisis químico cuantitativo.
Determina la concentración desconocida de un reactivo conocido.
Un titulador de concentración conocida, reacciona con un analito.
El punto final se determina mediante el uso de un indicador.
Figura. Titulación
Procedimiento
A un volumen preciso de analito se agrega unacantidad de indicador.
Se añade el titulador, controlando su cantidad.
Se determina el punto punto final.
Se calcula el numero de moles del titulador.
Se calcula el número de moles de analito y suvolumen.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Titulación
Definición
Método de análisis químico cuantitativo.
Determina la concentración desconocida de un reactivo conocido.
Un titulador de concentración conocida, reacciona con un analito.
El punto final se determina mediante el uso de un indicador.
Figura. Titulación
Procedimiento
A un volumen preciso de analito se agrega unacantidad de indicador.
Se añade el titulador, controlando su cantidad.
Se determina el punto punto final.
Se calcula el numero de moles del titulador.
Se calcula el número de moles de analito y suvolumen.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
AAS: Flame Atomic Absorption Spectrometry
Resumen del Método
Se basa en la espectrometría de Absorción.
La cantidad de energia para excitar un analito es única para cada elemento.
Permite conocer la concentración de analito en una muestra.
Emite una luz que atraviesa una nube de átomos libres.
Se mide la cantidad de luz absorbida por la nube de atomos libres.
Se halla la relación entre la luz absorbida con y sin el analito.
Se halla la concentración de analito a partir de la ecuación de Beer-Lambert.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
AAS: Flame Atomic Absorption Spectrometry
Resumen del Método
Se basa en la espectrometría de Absorción.
La cantidad de energia para excitar un analito es única para cada elemento.
Permite conocer la concentración de analito en una muestra.
Emite una luz que atraviesa una nube de átomos libres.
Se mide la cantidad de luz absorbida por la nube de atomos libres.
Se halla la relación entre la luz absorbida con y sin el analito.
Se halla la concentración de analito a partir de la ecuación de Beer-Lambert.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
1 Un eluente ayuda a transportar la muestra a través del sistema
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
2 Una columna guardian se usa para proteger al separador de contaminantes.
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
3 Una {alertcolumna analítica interactua con los iones de la fase móvil.
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
4 Un supresor neutraliza el eluente.
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
5 Un detector mide la conductividad de la fase móvil.
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos Analíticos Para el Agua de Producción
Cromatografía de Intercambio Iónico
Resumen del Método
6 Un procesador interpreta los datos y elabora un cromatograma
Figura. Cromatografía de Intercambio IónicoUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Objetivos del Muestreo
Muestras RepresentativasRecoger una pequeñaporción de sustancia de talmanera que la muestra searepresentativa del todo.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Objetivos del Muestreo
Muestras RepresentativasRecoger una pequeñaporción de sustancia de talmanera que la muestra searepresentativa del todo.
Tener en Cuenta:Selección cuidadosa de lospuntos de muestreo.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Objetivos del Muestreo
Muestras ÚtilesProcurar reducir al mínimo loscambios composicionalesantes de los análisisrequeridos.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Objetivos del Muestreo
Muestras ÚtilesProcurar reducir al mínimo loscambios composicionalesantes de los análisisrequeridos.
Tener en Cuenta:Enfatizar la atención sobre lastécnicas de muestreo.
La manipulación correcta dela muestra, incluyendo el usode técnicas de preservacióncuando sea requerido.
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Contenedores, Cantidades y Tipos de Muestras
Contenedores
Usar contenedores nuevos o muy limpios.
Determinar si los análisis a realizar requieren contenedor de vidrio, deplástico u otro.
Cantidad de Muestra
En general de 500 a 1000 ml son suficientes para la mayoría de laspruebas.
Tipos de muestras
Muestras filtradas o sin filtrar.
Muestras para análisis de gas disuelto.
Muestras para análisis de isótopos estables.
Muestras para determinar propiedades o especies inestables.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Contenedores, Cantidades y Tipos de Muestras
Contenedores
Usar contenedores nuevos o muy limpios.
Determinar si los análisis a realizar requieren contenedor de vidrio, deplástico u otro.
Cantidad de Muestra
En general de 500 a 1000 ml son suficientes para la mayoría de laspruebas.
Tipos de muestras
Muestras filtradas o sin filtrar.
Muestras para análisis de gas disuelto.
Muestras para análisis de isótopos estables.
Muestras para determinar propiedades o especies inestables.
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Generalidades
Contenedores, Cantidades y Tipos de Muestras
Contenedores
Usar contenedores nuevos o muy limpios.
Determinar si los análisis a realizar requieren contenedor de vidrio, deplástico u otro.
Cantidad de Muestra
En general de 500 a 1000 ml son suficientes para la mayoría de laspruebas.
Tipos de muestras
Muestras filtradas o sin filtrar.
Muestras para análisis de gas disuelto.
Muestras para análisis de isótopos estables.
Muestras para determinar propiedades o especies inestables.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Contenedores, Cantidades y Tipos de Muestras
Contenedores
Usar contenedores nuevos o muy limpios.
Determinar si los análisis a realizar requieren contenedor de vidrio, deplástico u otro.
Cantidad de Muestra
En general de 500 a 1000 ml son suficientes para la mayoría de laspruebas.
Tipos de muestras
Muestras filtradas o sin filtrar.
Muestras para análisis de gas disuelto.
Muestras para análisis de isótopos estables.
Muestras para determinar propiedades o especies inestables.
Figura. Resumen de Requerimientos de Manipulación de Muestras
Universidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Generalidades
Contenedores, Cantidades y Tipos de Muestras
Figura. Resumen de Requerimientos de Manipulación de Muestras
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo en Cabeza de Pozo
Procedimiento
Figura. Muestreo en Cabeza de Pozo.
Conectar un tubo de plástico o caucho a la válvula de muestreo.
Se deja fluir un poco antes de tomar la muestra.
Se introduce el tubo hasta el fondo del contenedor.
Se deja desplazar varios volúmenes de fluido.
Se retira lentamente el tubo.
Se tapa y se etiqueta el contenedor.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo en Linea de Flujo
Figura. Muestreo en Linea de Flujo
ProcedimientoSe hace el montaje sobre unalinea de flujo.
Se abren todas las válvulas.
Se cierra la válvula posterior alcontenedor.
Se cierra la válvula anterior alcontenedor.
Se retira el contenedor.
Se etiqueta el contenedor.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo en Linea de Flujo
Figura. Muestreo en Linea de Flujo
ProcedimientoSe hace el montaje sobre unalinea de flujo.
Se abren todas las válvulas.
Se cierra la válvula posterior alcontenedor.
Se cierra la válvula anterior alcontenedor.
Se retira el contenedor.
Se etiqueta el contenedor.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo en Linea de Flujo
Figura. Muestreo en Linea de Flujo
ProcedimientoSe hace el montaje sobre unalinea de flujo.
Se abren todas las válvulas.
Se cierra la válvula posterior alcontenedor.
Se cierra la válvula anterior alcontenedor.
Se retira el contenedor.
Se etiqueta el contenedor.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo en Linea de Flujo
Figura. Muestreo en Linea de Flujo
ProcedimientoSe hace el montaje sobre unalinea de flujo.
Se abren todas las válvulas.
Se cierra la válvula posterior alcontenedor.
Se cierra la válvula anterior alcontenedor.
Se retira el contenedor.
Se etiqueta el contenedor.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Métodos de Muestreo
Muestreo con Sistema de Filtración
Figura. Muestreo Filtrado.
Montaje
Jeringa desechable de 50 mL.
Dos válvulas Cheque.
Un soporte para papel filtro.
Papel filtro de 47mm de diámetro y0.45µm de tamaño de poro.
ProcedimientoSe lleva la manguera a la jeringa.
La jeringa actúa como una bomba para forzar el liquido a pasar por el filtro.
Se repite el paso anterior hasta que se llene el contenedor.
Se retira, se tapa y se etiqueta el contenedor.
Usualmente se toman dos muestras, una se acidifica hasta ph=3.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Asentamiento Gravitacional
Figura. Asentamiento Gravitacional
Descripción
Las partículas sólidas son mas densas que el agua.
Las partículas sólidas se asientan en el fondo del equipo.
Las dimensiones de los tanques de separacion se pueden determinar a partir dela ecuación de stokes.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Asentamiento Gravitacional
b =65qwµw
∆γ(dp)2Leva =
1,78 × 10−6∆γ(dp)2
µwvw = 6,5 × 10−5 qw
hf b
Figura. Asentamiento Gravitacional
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Desarenadores de Ciclón
Descripción
Aparatos cónicos que usan la fuerza centrifuga para separar laspartículas mas pesadas del liquido.
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Desarenadores de Ciclón
Descripción
1 Un fluido presurizado entra a un manifold que distribuye la corriente a ciclonesindividuales.
Figura. DesarenadorUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Desarenadores de Ciclón
Descripción
2 El fluido entra tangencialmente directo a las paredes de una sección cilindricasobre un cono truncado.
Figura. DesarenadorUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Desarenadores de Ciclón
Descripción
3 Se genera un flujo en espiral que fuerza a las particulas mas pesadas a salir porla parte inferior del cono.
Figura. DesarenadorUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Separación de Sólidos en Suspención
Desarenadores de Ciclón
Descripción
4 El agua se mueve hacia el vacio creado en el centro del cono y sale por el tubode sobre flujo
Figura. DesarenadorUniversidad Industrial de Santander Laboratorio de Fluidos – Análisis del Agua de Producción
Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Tratamiento del Contenido de Crudo
Contenido
1 PreámbuloObjetivosIntroducción
2 Características del Agua de ProducciónPrincipales Componentes del Agua de ProducciónPropiedades de InterésMétodos Analíticos Para el Agua de Producción
3 MuestreoGeneralidadesMétodos de Muestreo
4 Tratamiento del Agua de ProducciónSeparación de Sólidos en SuspenciónTratamiento del Contenido de Crudo
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Preámbulo Características Muestreo Tratamiento del Agua de Producción
Tratamiento del Contenido de Crudo
Derivaciones de la ley de Stokes
b =65qwµw
∆γ(dp)2Leva =
1,78 × 10−6∆γ(dp)2
µwvw = 6,5 × 10−5 qw
hf b
Mientras mas grandes sean la gotas de crudo, mas facil es tratar elagua.
Mientras mas grande sea la diferencia entre las densidades del agua ydel crudo mas facil es tratar el agua.
Mientras mas alta sea la temperatura mas fácil es tratar el crudo.
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Apéndice
Conclusiones
Conclusiones
Desde su origen hasta su disposición final, el agua producida ejerce una fuerteinfluencia en muchos aspectos técnicos y económicos de la indsutria petrolera,representando una increible oportunidad para incrementar la producción dehidrocarburos y a la vez una posible causa del abandono de importantesreservas.
El primer paso para encontrar soluciones es el pleno conocimiento delproblema. El estudio de las propiedades del agua producida ofrece bases paratomar desiciones técnicamente acertadas y economicamente favorables.
La importancia de las buenas prácticas de muestreo radica en que no existetrabajo analítico en el laboratorio que pueda compensar la falta de una muestrarepresentativa del problema a estudiar.
La industria de los hidrocarburos, debe seguir trabajando en la optimización delos métodos de tratamiento, de manera que se logre alcanzar la mínimacontaminación posible sin afectar la rentabilidad del proyecto.
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Apéndice
Bibliografia
Bibliografía I
C.E. Thomas, Carroll F. Mahoney, George W. Winter. et.alThe Petroleum Engineer Handbook, Capitulos 14 y 44.SPE, 1999.
American Petroleum Institute.Recommended Practice for Analysis of Oilfield Waters APIRP 45.API, 1998.
American Society of Test MethodsVolumen 11 Water. Capítulos 1 y 2..ASTM, 2004.
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Apéndice
Bibliografia
Bibliografía II
ARNOLD. Richard. et.alManejo de la Producción: de Residuo a Recurso..Oilfiel Rewiew Schlumberger, 2004.
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Apéndice
Bibliografia
Gracias
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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