Tratamiento de agua de retorno en la cuenca Permian, TX: un estudio de caso de una gran empresa de exploración y producción de petróleo / gas

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tratamiento de agua producida

El agua producida del proceso de extracción de las reservas de petróleo y gas, así como el flujo de retorno del agua de las operaciones de fracturación hidráulica, deben gestionarse adecuadamente para mitigar cualquier impacto ambiental en los suministros de agua existentes causados ​​por las actividades de perforación / fracturación de petróleo.

Investigaciones y datos recientes indican que la cantidad de agua producida a partir de estas operaciones de exploración y perforación de energía en la cuenca del Pérmico en TX / NM, EE. UU. Por sí sola es de entre 9 y 15 millones de barriles de agua por día, y se prevé que los volúmenes aumenten entre un 75 y un 90%. dentro de los próximos 10 años.

A medida que la exploración y extracción de energía continúen creciendo en los EE. UU., El volumen de agua que deberá tratarse aumentará junto con los requisitos de las soluciones de tratamiento de agua producidas y de retorno adecuadas para mantener el cumplimiento de los impactos ambientales en los suministros de agua existentes en estos áreas de exploración.

La composición y la química del agua producida es variable y puede ser compleja debido a la cantidad de contaminantes en cada una de las corrientes de agua y áreas geográficas producidas.

El agua producida y de retorno generalmente se compone de una solución salobre que contiene niveles relativamente altos de minerales disueltos, ciertos metales pesados, sales y compuestos orgánicos y posibles bacterias reductoras de azufre (SRB).

Los altos niveles de minerales orgánicos disueltos, productos químicos, sales y metales pesados ​​requieren una adecuada
Soluciones de tratamiento basadas en el uso previsto para el agua producida. 

En ciertos casos, el agua producida a partir de estas operaciones de exploración petrolera puede reutilizarse en el mismo proceso de producción de pozos o puede usarse para otras aplicaciones, incluida la agricultura / riego u otras aplicaciones no potables basadas en la viabilidad económica.

Procesos típicos de tratamiento de agua de reflujo

El tratamiento del agua producida es típicamente un proceso de múltiples etapas que consiste en un proceso de tratamiento primario para eliminar el aceite libre del agua, seguido de procesos secundarios para el tratamiento de partículas suspendidas específicas, metales pesados ​​disueltos, bacterias, compuestos orgánicos volátiles, etc.

La etapa de tratamiento terciario generalmente es un proceso de pulido que elimina los residuos de aceites, metales y
sólidos suspendidos para recombinación con fluido de frack para el próximo proyecto.

Si el agua se va a reutilizar para riego, agricultura u otras aplicaciones no potables, se desalará o diluirá para cumplir con los requisitos apropiados.

Existe un interés creciente entre las compañías de energía y la comunidad reguladora para que el operador haya producido y reutilizado agua de retorno en operaciones de fracturación de petróleo / gas o que sea tratada para cumplir con los requisitos de calidad del agua para aplicaciones agrícolas o de riego.

En algunos casos, el agua puede ser de una calidad aceptable para eliminar sin tratamiento de agua producido, pero esto es raro y generalmente se encuentra solo en ciertos campos de gas natural de lecho de carbón con bajo contenido de sólidos disueltos totales (TDS), sólidos suspendidos totales y / o materiales orgánicos.

Reto de estudio de caso:

Una gran empresa de exploración y perforación de petróleo con operaciones en la cuenca del Pérmico en TX quería reutilizar el agua producida de sus pozos de petróleo para su recombinación para futuras exploraciones. Por lo general, se generan 8 o más barriles (42 galones) de agua producida para producir 1 barril de petróleo.

El agua producida generada en las operaciones de producción de petróleo / gas generalmente se asocia con un alto costo de extracción y eliminación, por lo tanto, Genesis Water Technologies (GWT) probó con validación de laboratorio de terceros dos métodos diferentes de tratamiento GWT para varios pozos diferentes para este cliente. 

GWT optimizó la calidad del agua para cumplir con los estándares que les permitirán recombinar esta agua reutilizada para operaciones adicionales de exploración de fractura de petróleo / gas.             

El agua de alimentación a continuación consistía en niveles elevados de turbidez, hierro, dureza, minerales y sales.

Solución:

Genesis Water Technologies realizó pruebas de banco en múltiples muestras de los clientes producidos y devolvió el agua de varios de sus pozos de petróleo existentes.

Estas pruebas de banco incluyeron la utilización de nuestro sistema de electrocoagulación especializado seguido de una aclaración posterior al tratamiento utilizando nuestro floculante bio-orgánico Zeoturb con filtración micronizada posterior al pulido.

GWT probó varias combinaciones de configuración de procesos, incluido el uso de electrocoagulación con
Zeoturb floculante bio-orgánico y sin, diferentes intervalos de tratamiento y diferentes post-pulido
filtración.

Se produciría una optimización adicional del proceso de tratamiento del agua de retorno en la escala hasta los caudales comerciales de 50,000-100,000 bbl / d requeridos para la reutilización y deseados por este cliente.

Después de esta prueba, los próximos pasos serían los planes para establecer una instalación de reutilización para manejar su agua de reutilización.

Resultados:

Los resultados obtenidos de las pruebas de banco indicaron reducciones de turbidez a menos de <3 NTU, el hierro se redujo a menos de 1 mg / l, con el total de sólidos en suspensión reducido a menos de 1 mg / ly validado por pruebas de laboratorio de terceros.

Además, otros contaminantes minerales estaban dentro de un rango aceptable para el cliente en función de sus estándares específicos de reutilización aplicables para las operaciones de petróleo / gas.   

El costo operativo anticipado del tratamiento ha demostrado ser menor que los costos convencionales de tratamiento químico convencionales para permitir que esta agua se reutilice para futuras operaciones de producción. Esto también reducirá drásticamente los costos de eliminación.

¿Desea obtener más información sobre cómo optimizar eficazmente sus empresas de exploración y producción de petróleo / gas producidas y tratamiento de aguas de retorno mediante el establecimiento de una instalación de reutilización de agua centralizada y expandible de proceso para reducir los costos de eliminación y cumplir con los requisitos reglamentarios?

Póngase en contacto con los expertos en tratamiento de agua de Genesis Water Technologies, Inc. en 1-877-267-3699 o comuníquese con nosotros por correo electrónico a customersupport@genesiswatertech.com para discutir su aplicación específica de tratamiento de agua producida o de retorno.