Proteja su agua de fracturación con la gestión del almacenamiento de agua TETRA
Por Matt Cappers | Director de Operaciones para el Tratamiento del Agua | 17 de mayo de 2021
Tratamiento del agua: Los (muy) primeros años
Con la llegada de la fracturación hidráulica, el almacenamiento, el tratamiento y el mantenimiento de grandes volúmenes de agua se han convertido en un componente fundamental de las operaciones en el lugar de trabajo. El agua de fracturación suele almacenarse en tanques elevados o, más comúnmente, en estanques subterráneos (o pozos de agua) equipados con revestimientos. Sin embargo, el almacenamiento de grandes volúmenes de agua plantea un problema.
Las civilizaciones antiguas se dieron cuenta hace siglos de que el agua almacenada durante mucho tiempo se vuelve inadecuada para el uso humano, aunque no sabían nada de la ciencia de los patógenos transmitidos por el agua. De hecho, el vino es probablemente el primer tratamiento del agua inventado por el ser humano. En las antiguas civilizaciones de la región mediterránea, el agua para el consumo se cortaba normalmente con vino porque su nivel de alcohol (ligeramente superior al 10-14% de los vinos modernos) estaba casi precisamente en el punto que mata las bacterias, haciendo así que el agua fuera segura.
Bacterias: No sólo un problema del agua potable
Al igual que el agua potable, el agua de fracturación también debe tratarse adecuadamente para evitar la proliferación de bacterias. Con la capacidad de proliferar a gran velocidad, las bacterias reducen los sulfatos del agua, creando el peligroso gas sulfuro de hidrógeno (H2S) y sólidos de sulfuro de hierro. Estos últimos pueden dañar gravemente la porosidad de un yacimiento y, en consecuencia, disminuir la producción si se bombean a un pozo.
La necesidad de gestionar el almacenamiento de agua
A pesar del potencial de crecimiento bacteriano, la gestión adecuada de los estanques de almacenamiento de agua de fracturación es un componente a menudo infravalorado de las operaciones. En realidad, la gestión adecuada de las balsas es una medida preventiva sólida que requiere una inversión mínima y que suele implicar el tratamiento del agua con un biocida, aireación y un producto químico para promover la separación de sólidos. Descuidar la gestión de las balsas conducirá invariablemente a un saneamiento más costoso en el futuro.
Directrices de TETRA para la gestión del almacenamiento de agua
Tratamiento de aguas
El primer paso de la gestión de un estanque es el tratamiento del agua, que empieza por determinar los niveles de oxígeno disuelto (OD), potencial de oxidación-reducción (ORP) y trifosfato de adenosina (ATP), un compuesto orgánico que impulsa el crecimiento de células vivas como las bacterias. A continuación, se aplica un tratamiento de choque inicial con hipoclorito sódico (lejía), que suele ser del 12,5% en volumen, pero varía en función del nivel de ATP. A continuación, un tratamiento a largo plazo con cloruro de dimetil dialquil amonio (DDAC) proporciona una desinfección adicional, así como la separación de sólidos. Cada tratamiento debe ir acompañado de aireación para mezclar bien el agua y los aditivos químicos. Si un estanque carece de sistema de aireación, puede utilizarse una bomba de trasiego para "hacer rodar" el agua.
Mantenimiento semanal
Cada semana, un técnico debe registrar el nivel, la temperatura y el aspecto del estanque, así como recoger muestras de cuatro puntos equidistantes a lo largo del perímetro. Los descriptores habituales del aspecto son transparente, blanco lechoso, blanco opaco, verde teñido, marrón teñido y negro. En el registro semanal debe anotarse también si el estanque ha sido aireado (o "revuelto") en el momento de la recogida de muestras o alrededor de ese momento.
Análisis de muestras de agua
Las muestras de agua deben analizarse cada semana para determinar los niveles de OD y ORP. Si el ORP cae por debajo de 50 milivoltios, la muestra debe analizarse para determinar el nivel de ATP. De lo contrario, las muestras para el análisis de ATP pueden recogerse cada dos semanas en lugar de cada semana. Si el nivel de ATP supera los 10.000 picogramos por mililitro, debe aplicarse una dosis de 30 partes por millón (ppm) de DDAC activo al 80% para mantener la calidad del agua.
Aireación de estanques
El medio más eficaz de airear un estanque grande es utilizar un sistema de aireación subsuperficial para introducir aire difuso directamente en el agua. A diferencia de los aireadores de superficie y las fuentes, la aireación subsuperficial crea el mayor contacto aire-agua, circulación y mezcla, y causa la menor evaporación. Como ya se ha indicado, si el estanque carece de sistema de aireación, puede utilizarse una bomba de transferencia para "hacer rodar" el estanque, pero no es lo ideal.
La aireación suele realizarse una o dos veces cada 24 horas, dependiendo de la temperatura del agua y de las condiciones meteorológicas locales. Los climas más cálidos pueden requerir el funcionamiento continuo del sistema de aireación, pero en este caso hay que tener cuidado porque demasiado aire puede enturbiar el estanque. TETRA recomienda mantener un nivel mínimo de oxígeno disuelto de 2-4 ppm para evitar el crecimiento bacteriano; es preferible mantener niveles más altos.
