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Recuperación de salmuera

Etiqueta Pruebas de fluidos de compleción

La recuperación de salmueras es un negocio inteligente

Publicado el by Phillip Vincent | Engineering Services Manager

Restauración de fluidos de salmuera clara usados para su reutilización óptima

La evaluación, selección y validación de una salmuera de terminación antes de su entrega al equipo de perforación es posiblemente la parte más importante del diseño de un pozo. Sin embargo, en el ciclo de vida global de una salmuera de terminación, a menudo se pasa por alto la evaluación del fluido una vez utilizado en el trabajo.

Afortunadamente, la capacidad de recuperar y reutilizar las salmueras de terminación es un componente esencial de las operaciones petrolíferas de TETRA. Mediante la reutilización de fluidos usados anteriormente, nuestras operaciones de mezcla y fabricación de salmueras pueden mantener la capacidad de suministrar las enormes cantidades de salmueras de terminación que los clientes necesitan para completar sus pozos.

Uno de los retos es que muchos trabajos de recuperación no consisten simplemente en devolver los fluidos a nuestras instalaciones y tenerlos inmediatamente listos para cargarlos en un nuevo trabajo. A menudo, las salmueras de terminación devueltas están contaminadas y no están en condiciones adecuadas para futuros trabajos. Como resultado, antes teníamos cada vez más fluidos inutilizables que se devolvían a nuestras plantas de salmuera.

Mientras que algunos podrían pensar que la recuperación es tan simple como filtrar los contaminantes del fluido utilizando sistemas de filtrado tradicionales, como un sistema de filtro prensa de tierra de diatomeas, la realidad es que la recuperación requiere bastante más ciencia.

Este reto llevó al Grupo de Innovación TETRA (TIG ) a buscar formas de eliminar los contaminantes de estos fluidos devueltos para que pudieran reutilizarse en lugar de quedarse en los tanques como "inventario muerto". Así pues, pusimos en marcha un plan de acción para desafiar al equipo del TIG no sólo a identificar los contaminantes, sino, lo que es más importante, a aportar soluciones que permitieran recuperar el inventario muerto.

Sobrecarga de metales pesados

Un contaminante común en las salmueras de terminación devueltas es una alta concentración de hierro disuelto. Los niveles elevados de hierro en las salmueras de terminación suelen reducir el pH de esos fluidos, volviéndolos más ácidos. La acidificación de los fluidos aumenta la velocidad a la que se corroen los tubos metálicos y las carcasas que entran en contacto con la salmuera de terminación. Este aumento de la velocidad de corrosión hace que se arrastre más hierro a la salmuera de terminación, continuando así un círculo vicioso.

Situaciones delicadas

Otro contaminante común en las salmueras de terminación devueltas es el polímero intacto. A menudo, las salmueras de terminación se hacen viscosas con polímeros para que el fluido pueda transportar sólidos al pozo o sacarlos de él. En ambos casos, cuando el fluido regresa de su viaje al pozo, el polímero utilizado para espesar el fluido no se ha descompuesto por completo. El fluido en este estado no puede filtrarse para eliminar los sólidos u otros contaminantes arrastrados fuera del pozo. A veces, el fluido puede ser tan espeso que no puede bombearse con facilidad, lo que provoca otros posibles problemas operativos.

Mugre y baba

El tercer grupo de contaminantes comunes en las salmueras de terminación devueltas son los sólidos, el petróleo y otras materias orgánicas. Estos contaminantes se encuentran normalmente cuando los fluidos son empujados hacia el fondo del pozo. Cantidades significativas de más del 0,5% en volumen son suficientes para causar problemas de filtración. La ralentización del proceso de filtración limita la velocidad a la que se puede volver a bombear el fluido por el pozo, lo que ralentiza toda la operación. Además, la presencia de sólidos, aceite y materiales orgánicos influye negativamente en el aspecto visual del fluido, aportándole turbidez y color.

Aguas rejuvenecedoras

Mediante una estrecha colaboración entre los equipos de operaciones de TIG y TETRA, tanto en el Golfo de México como en el hemisferio oriental, desarrollamos protocolos de tratamiento para salmueras de terminación contaminadas con hierro, polímeros, petróleo y contaminantes orgánicos. Todos estos protocolos de tratamiento se diseñaron para mantener la densidad de los fluidos, así como para minimizar la cantidad de fluido perdido durante el proceso de recuperación, de modo que se preservara el valor de las salmueras. Y lo que es más importante, estos protocolos de tratamiento se diseñaron para llevarse a cabo de forma segura.

Caso práctico 1: Un golfo por encima de la competencia

Entre 2013 y 2018, TETRA trató 16.000 barriles del inventario de fluido devuelto "muerto" del Golfo de México, junto con otros 20.000 barriles de fluido devuelto nuevo de trabajos posteriores. El valor de los 36.000 barriles tratados durante este periodo fue de aproximadamente 10 millones de dólares. El 97% del volumen se recuperó como inventario utilizable, lo que redujo en gran medida la carga de fabricación de nuestras plantas de mezcla de salmuera. De los 36.000 barriles tratados, 16.000 eran fluidos pertenecientes a clientes. La recuperación de salmuera de TETRA acabó ahorrando a estos clientes aproximadamente 5 millones de dólares. Además, la gran capacidad de almacenamiento de salmuera de TETRA permite procesar y tratar enormes volúmenes de fluido devuelto, lo que proporciona un valor excepcional a los clientes.

Cuadro de recuperación de salmuera del Golfo de México

Caso práctico 2: Bestias del Este

Para no quedarse atrás, el equipo del hemisferio oriental de TETRA, con sede en Aberdeen (Escocia), realizó más de 70 trabajos de recuperación en el Reino Unido entre 2016 y 2020. Estos tratamientos recuperaron casi 52.000 barriles de fluido, logrando además una eficiencia de recuperación del 97%. De hecho, solo en 2019 se trataron más de 14.000 barriles de fluido con una eficiencia del 97%. Un factor importante en el éxito de la Compañía en la recuperación de fluidos en el Hemisferio Oriental es que nuestras capacidades de almacenamiento de salmuera al noreste de Escocia son, con mucho, las más grandes de la región, con más de 36,000 barriles de capacidad de almacenamiento disponibles en tres ubicaciones diferentes. Esto da a TETRA la capacidad de asumir trabajos de recuperación que nuestros competidores simplemente no pueden acometer.

Cuadro de recuperación de salmuera en el Reino Unido

Soluciones especializadas

El papel de los productos químicos especializados de TETRA es un componente clave en nuestro proceso de recuperación de salmueras: sin ellos, la cantidad de fluido recuperado durante el proceso de recuperación sería significativamente menor. La gama de productos químicos de floculación de TETRA incluye un floculante muy eficaz para facilitar la eliminación eficaz de sólidos y prolongar la vida útil de la prensa de destilación. Además, el coadyuvante de filtración absorbente de aceite de TETRA, TETRA O-Lok C, mejora la eliminación de aceite y se incorpora fácilmente a la filtración de la prensa de destilación.

En agosto de 2021, TETRA utilizó con éxito TETRA O-Lok C como parte de un trabajo de recuperación de alto perfil, recibiendo 692 barriles de salmuera de terminación monovalente de alta densidad TETRA CS Neptune® que, según los análisis, contenía petróleo y sólidos. Utilizando un único paquete de prensa compuesto por un filtro prensa de 600 pies cuadrados, un tanque de lodo y una unidad de cartucho de doble recipiente equipada con cartuchos de 25 micras nominales y 10 micras absolutas, con una sola pasada se eliminaron todos los rastros de petróleo y sólidos en el fluido, recuperándose más del 90% del fluido.

Vigilancia constante - Mejora continua

La recuperación de salmueras es un negocio inteligente que aporta un enorme valor a los operadores de petróleo y gas. En el futuro, TETRA seguirá evaluando los fluidos devueltos para su recuperación y reutilización, al tiempo que perfeccionará continuamente nuestras técnicas de recuperación, buscando formas de mejorar la eficacia de la eliminación de contaminantes y la conservación de los fluidos. La colaboración es la clave de la innovación y la ventaja competitiva. La estrecha colaboración entre el TIG y los equipos de operaciones en EE.UU. y el Reino Unido ha permitido a TETRA construir una infraestructura de recuperación de salmueras que nos distingue de la competencia tanto por los volúmenes de fluido que podemos recuperar como por la calidad de los fluidos resultantes.

Nueva llamada a la acción

Abandono temporal de pozos con un sistema único de desplazamiento de salmuera transparente

Publicado el por Gary Poole | Director de cuentas/Asesor técnico

¿Qué es el abandono temporal y cómo se hace?

El abandono temporal es una táctica eficaz para dejar un pozo en un estado de espera entre las fases de perforación y terminación, con el fin de evitar la corrosión y garantizar la integridad del pozo durante el tiempo que éste necesite permanecer inactivo. Ampliando el alcance de lo que tradicionalmente se denomina pozos perforados pero no terminados (DUC), los pozos candidatos para el abandono temporal pueden ser tanto marinos como terrestres.

El procedimiento TETRA consiste en sustituir el fluido de perforación cargado de sólidos por un fluido de salmuera transparente (CBF) libre de sólidos que permanecerá en el pozo hasta que se reanuden las operaciones. Cuando el operador está listo para reiniciar el pozo, se bombea la salmuera transparente.

En cuanto al equipo necesario, si el personal de perforación dispone de las herramientas necesarias para perforar y revestir un pozo, también dispone de las herramientas necesarias para realizar un abandono temporal; todo lo que necesita es la solución adecuada, como el sistema de desplazamiento avanzado TETRA (TADS), un sistema de desplazamiento trifásico compuesto por salmueras TETRA y aditivos químicos TETRAClean serie 900.

¿Por qué el abandono temporal de un pozo?

El abandono temporal permite a los operadores adoptar un enfoque más eficaz para el desarrollo y la producción global de un arrendamiento. Por ejemplo, un proyecto de varios pozos que requiera terminaciones por lotes sería un escenario ideal para el abandono temporal de los pozos hasta que todo el lote esté perforado y listo para su terminación. Con ingeniería y planificación previas, el operador puede perforar varios pozos, desplazar cada uno de ellos con CBF a medida que avanzan en el proyecto, y tener la seguridad de que cada pozo estará limpio, en buen estado y libre de fluido de perforación y corrosión en preparación para la siguiente fase de terminación por lotes.

El abandono temporal también puede servir como medida provisional rentable cuando se retrasa una herramienta o pieza de equipo crucial necesaria para la fase de finalización, o cuando la instalación de producción está al límite de su capacidad o aún no se ha instalado.

¿Qué otras ventajas económicas aporta el abandono temporal?

Además de las ventajas mencionadas, el procedimiento TETRA elimina la necesidad de sustituir el fluido de perforación que queda en un pozo por fluido de perforación adicional para perforar el pozo siguiente. El CBF utilizado en el abandono temporal es una alternativa más económica, así como una alternativa práctica al fluido de perforación que tendrá que ser eventualmente desplazado del pozo en preparación para la terminación.

¿Cuál es el criterio de diseño típico del abandono temporal?

Cada aplicación se considera única y, por lo tanto, requiere un sistema de desplazamiento de salmuera transparente diseñado específicamente para el trabajo, teniendo en cuenta factores como la composición del fluido de perforación, el volumen del pozo y la duración del abandono temporal. Los análisis de laboratorio determinan la composición química, el volumen, la densidad y la capacidad de transporte de sólidos del TADS, que, por ejemplo, puede estar compuesto por una mezcla libre de sólidos de salmueras de bromuro de calcio y bromuro de zinc combinadas con aditivos para inhibir la corrosión.

A continuación, el sistema adaptado se bombea al pozo con un tren espaciador de bajo volumen y se hace circular hasta la superficie. Una aplicación ideal desplazará por completo el fluido de perforación cargado de sólidos con una sola circulación del TADS, lo que producirá una turbidez baja en el rango de 30-45 NTU desde el pozo entubado hasta la línea de lodo con una filtración mínima o nula. Cuando el operador está listo para iniciar la fase de terminación, el TADS se hace circular fuera del pozo y puede devolverse a TETRA o, en algunos casos, incluso reutilizarse como fluido de trabajo de reserva.

¿Cuáles son los resultados de los abandonos temporales de TETRA?

CASO Nº 1 - Cañón Verde, Golfo de México - 10 meses

En un caso, cuando el CBF TETRA circuló fuera del pozo después de 10 meses, la salmuera era tan clara, con una turbidez de 35-45 NTUs, que el operador decidió mantenerla como fluido de trabajo de reserva para las operaciones de terminación. El pozo no presentaba corrosión por exceso de hierro ni sólidos significativos, por lo que no fue necesario filtrar todo el volumen del espacio anular.

CASO Nº 2 - Walker Ridge, Golfo de México - 6 Meses

En otro caso, cuando el TETRA CBF circuló fuera del pozo después de seis meses, la salmuera requirió una filtración mínima, no contenía ni hierro ni sólidos y tenía una turbidez de 35 NTU. El conjunto de producción y la tubería se introdujeron en el pozo sin ningún problema ni indicación de llenado.

El abandono temporal de TETRA es, en última instancia, una solución para una mayor eficacia y rentabilidad

Habiendo demostrado el éxito del abandono temporal de pozos, TETRA ofrece a sus clientes una solución probada para un desarrollo más eficiente de yacimientos con múltiples pozos o cuando es crucial adaptarse a cambios en el calendario o la logística. Como siempre, la empresa sigue dedicada a aplicar sus conocimientos químicos y de ingeniería para adaptar una aplicación de abandono temporal que sea segura, eficaz y rentable, y que aporte un valor tangible a los clientes.

Nueva llamada a la acción

El arte de la invención juiciosa

Publicado el por Judy Guy-Caffey | Directora del Grupo de Innovación

“The introduction of noble inventions seems to hold by far the most excellent place among human actions.”
— Francis Bacon, 1561–1626

La invención como fundamento de la civilización

La civilización está impulsada por la innovación tecnológica. Desde la invención de la escritura hasta la imprenta, pasando por Internet y los dispositivos inteligentes de hoy en día, las cosas que inventamos cambian no sólo nuestro mundo, sino también la forma en que conceptualizamos el mundo y resolvemos los problemas. Consideremos, por ejemplo, cómo la llegada del ordenador personal ha moldeado nuestra forma de hablar del cerebro, la memoria y los circuitos neurológicos. Incluso el razonamiento lógico es producto de la combinación de dos inventos de la antigüedad: la adivinación y la escritura.1

El prestigioso historiador de la ciencia James Burke define la invención como el arte de "unir ideas u objetos de una forma novedosa para crear algo que no existía antes "2. La invención no sólo es la savia de la tecnología, sino que también es vital para avanzar en la resolución de problemas y encontrar mejores formas de realizar tareas cruciales. En otras palabras, aunque tendemos a asociar la invención con las cosas que usamos, también se aplica a las formas en que trabajamos, como el método japonés de las 5S, por ejemplo.3

Ampliación de la cartera mediante la invención

TETRA se fundó en 1981 para servir al mercado de los fluidos de terminación abordando los retos específicos de cada cliente con soluciones a medida, un principio basado en la investigación, el desarrollo y la invención juiciosos. Nuestra cartera de productos se ha ampliado desde entonces y ahora incluye no sólo fluidos de terminación y aditivos, sino también diversos productos y servicios para la gestión del agua, el reflujo, las pruebas de producción, la filtración, la limpieza de pozos, la recuperación de salmueras y diversos grados de cloruro cálcico para aplicaciones en los sectores de la energía, la agricultura, la construcción de carreteras, el control del polvo y la alimentación y las bebidas.

Nuestro Grupo de Innovación TETRA (TIG), un equipo de científicos y técnicos con doctorado, se dedica a resolver los problemas de los clientes mediante la investigación, el desarrollo y la invención tecnológica. Y aunque la creatividad en TETRA no se limita al TIG, es este grupo el que quizá se guía más por el arte de la invención juiciosa.

Laboratorios de última generación y asistencia técnica

El hogar del TIG es nuestro laboratorio de investigación y desarrollo y centro tecnológico de 26.000 pies cuadrados en Conroe, Texas, que TETRA estableció en 1996, así como un segundo laboratorio en Aberdeen, Escocia. Ambas instalaciones cuentan con equipos de laboratorio de última generación y sirven de apoyo a los numerosos centros de servicio nacionales e internacionales de la empresa.

Cada día, el personal de TIG presta una enorme variedad de servicios técnicos, desde pruebas de fluidos especializados y de terminación y análisis de agua de fracturación hasta pruebas analíticas como espectrometría de masas GC, análisis del tamaño de las partículas, cromatografía iónica y decenas de otros procedimientos especializados en apoyo de la formulación de fluidos, la limpieza de pozos, la recuperación de salmueras, la gestión del agua, la filtración y las pruebas de producción.

Pioneros en la industria

Además de ofrecer asistencia técnica diaria, el TIG cuenta con un impresionante historial de primicias industriales, patentes clave e innovaciones de productos que han sido galardonados y se han convertido en referentes en cuanto a rendimiento, eficiencia, sostenibilidad y protección del medio ambiente. Algunas de sus innovaciones pioneras son:

Forjar el futuro

De cara al futuro, en medio de la aceleración de la transición mundial hacia fuentes de energía más renovables, TETRA se embarca en la comercialización de su último producto, el bromuro de zinc de alta pureza PureFlow para su uso en baterías de flujo de zinc-bromo. El fluido de salmuera transparente PureFlow ZnBr2 de TETRA se produce utilizando nuestro proceso patentado desarrollado originalmente para formular salmueras de haluro, pero perfeccionado para producir un ZnBr2 de gran pureza que es ideal para los exigentes estándares de las baterías de flujo de zinc-bromo. Nuestro personal de TIG también está explorando tecnologías de captura de carbono.

A medida que el mundo se acerca al ecuador del siglo XXI, cargado tanto de optimismo como de incertidumbre sobre las tecnologías que impulsarán el futuro, una certeza que se mantiene firme es el compromiso de TETRA con la innovación a través del arte de la invención juiciosa. No nos limitamos a seguir la tecnología, sino que ayudamos a ser pioneros y líderes con ella.

Nueva llamada a la acción

[1] Véase Giovanni Manetti (1993), Theories of the Sign in Classical Antiquity, así como Walter Ong (1958) Ramus, Method, and the Decay of Dialogue: From the Art of Discourse to the Art of Reason, y Ong (1982), Orality and Literacy: La tecnologización de la palabra.
[2] James Burke, "Invention", Britannica (sitio web).
[3 ] El método de las 5S es un medio de organizar un espacio de trabajo para lograr la máxima eficiencia y eficacia; 5S son las siglas de: seiri (整理), seiton (整頓), seisō (清掃), seiketsu (清潔) y shitsuke (躾), traducidas como clasificar, poner en orden, brillar, estandarizar y sostener.