Geofislca Colomblana ~ 1, Octubre de 1992 57 REINYECCION: UNA HERRAMIENTA EN GEOLOGIA AMBIENTAL JUAN MANUEL MORENO Profesor Asistente Depto de Geociencias-Facultad de Ciencias-Universidad Nacional de Colombia Moreno, J.M: Reinyecci6n: Una herramienta en Geologia Ambienta!. Geoffs. Colomb. 1:57-64, 1992 ISSN 0121-2974 RESUMEN La aplicaci6n de tecnicas de reinyecci6n para residuos provenientes de las actividades petroliferas, dentro de estratos confinados en eI subsuelo , permitirian dar un mejor manejo am biental donde quiera que un pozo es perforado y disminuiran las improntas dejadas por el deterioro en eI ambiente en los terrenos adecuados para las piscinas almacenadoras, tanto de residuos como de lodos de perforaci6n, generando beneficios tanto econ6micos como de impacto arnbiental. ABSTRACT Reinjection technology of wastes derived from oil drilling wells in confined layers into the subsuriace will give a better environment management wherever a well is drilling, minimizing the iootprint on disturbed areas designed to muds and wastes reserve pits generating environmental and cost benefits. 1. INTRODUCCION Mediante estudios multidisciplinarios realizados por equipos conformados por diferentes especialistas (ge610gos, geofisicos, hidroge6logos. ingenieros de petr61eos, de producci6n, quimicos, computaci6n y otros), es posible la busqueda y selecci6n de formaciones geol6gicas aptas para la reinyecci6n de residuos provenientes de las perforaciones petroliferas con Ell fin de dar un mejor manejo ambiental a los campos, en las etapas de exploraci6n y explotacion y minimizar, tanto los riesgos que generan la disposici6n de los desechos en las piscinas, como tarnbieo las huellas dejadas en las areas aledarias a los pozos luego que la aclividad exploratoria ha cesaoo, produciendo beneficios econornicos y de protecci6n ambiental eliminando, al maximo, las piscinas reservorias y disminuyendo asi el area utilizada por estas en el habitat durante el desarrollo de un campo petro Iifero. La inyecci6n de f1uidos en yacimientos petroliferos ha side utilizada mas frecuentemente para Ell desplazamiento de hidrocarburos y mantenimiento de presi6n y aotua eficientemente para aumentar el recobro de petr6leo. EI agua y eI gas han sido los fluidos mas usados para tales fines. La tecnologia de la inyeccion de agua 0 gas se ha desarrollado a tal punto que los procesos han side bien estudiados en el labo rato rio , matematicamente y en el campo y son constantemente mejorados. Los parametres que determinan la respuesta de los yacimientos petroliferos a estos procesos han side bien definidos. La inyecci6n mediante pozos, de liquidos residuales como salmueras, aguas residuales industriales y liquidos radiaclivos, se realiza dia a dia con mas precisi6n, cuando se dispone de horizontes profundos en formaciones qeoloqicas con caracteristicas sedimentol6gicas, estructurales, hidrogeologicas e hidrogeoquimicas adecuadas, resultando asi un sistema de evacuaci6n economica en determinados casos, ya que existen problemas 58 Moreno: Relnyecci6n, Una herramienta en Geologia Amblental de seguridad en espeeial cuando se han inyectado productos toxlcos 0 radioactivos. Los desechos de pertoracion, lodos y fragmentos de roca se generan donde quiera que un pozo petrolero para aceite 0 gas es perforado. Tradicionalmente estos residuos son ubicados en el fonda de los mares, cuando la expioracion se realiza costa afuera, 0 cuando se desarrollan en superfieie, en las conocidas piscinas de reserva junto a las plataformas de pertoracion: estas piseinas presentan generalmente tres prineipales desventajas: 1) ocupan una gran cantidad de espaeio; 2) permanente mantenimiento de las piscinas, y de los fluidos que en elias reposan, y un constante monitoreo para prevenir la contaminacion por metales, sales y otros contaminantes y, 3) la toma de decisiones adecuadas cuando eventual 0 definitivamente es necesario cerrar las piscinas reservorias y la ubicacio n de los residuos de una manera sana ambientalmente y a un alto costo para las industrias. Reducir y manejar apropiadamente los desechos derivados de las perforaciones petroliferas ha sido una mela importante para la industria petro Iera y en la actualidad B. P. Exploration (Alaska) ha desarrollado, principal mente en tierras permanentemente heladas (Permafrost), innovados metooo s tanto en la produccio n de hidrocarburos, manejo de lodos y de los residuos, con el fin de dar una acertada respuesta a las regulaciones ambientales de ley en los sitios donde se desarrollan sus campos. Dichas innovaeiones incluyen investigaciones en rnetodos para minimizar sus residuos y mejorar su manejo, implementando nuevas tecnlcas para eliminar el tradicional uso de piscinas para la ubicacion de los residuos. La nueva tecnologia desarrollada representa el mas significante cambio en el manejo de los residuos de perforacion, desde eI comienzo de un estudio de exploracion hasta la explotacion y desarrollo de un campo (B.P. Exploration, 1991). Esta tecnologia basicarnente consta de dos etapas: la primera de separacion, seleccion, lavado y molida de los fragmentos y residuos de rocas provenientes de la pertoracion, de tal manera que parte de ellos puedan ser utilizados como fuentes de material para relleno u obras civiles y evitar Ia alteracion de zonas cercanas al campo; en la segunda etapa los residuos Iiquidos de esta primera fase de seleocion son mezclados, junto con los demas desechos de lodos y olras sustaneias, para ser reinyectados en el subsuelo en formaciones geologicas que actuen como acuiferos confinados adecuados y no utilizables para 10 obteneion de agua de consumo y que permitan el almacenamiento de grandes volumenes de Iiquidos residuales durante mucho tiempo. 2. INYECCION DE FLUIDOS PARA RECOBRO Los yaeimientos petroliferos contienen mezclas de petro leo , gas y agua sometidos a presion. Las fuerzas de empuje para mover el petroleo las suministran el agua connata (de torrnacion) y el gas en solucion como consecuencia de su expansion, producto de la reducclon de presion. La produccion de petroleo produce una reduccion de la presion en los yacimientos a menos que sean reemplazados por agua 0 gas en aquellos que posean acuiferos 10 suficientemente actives y grandes. Cuando la presion ha declinado y la tasa de produccion no es economica. la inyeccion de fluidos ha sido utilizada como un rnetodo convencional de recobro para aumenlar la produccion de petroleo en un yacimiento. Los procesos de recobro pueden subdividirse en metodos convencionales y metooos no convencionales. Entre los primeros (recuperacion secundaria). se incluyen aquellos que se consideran tecnica y econornlcamente probados como son la inyecclon de agua, gas (no miscible) e inyecclon de vapor ciclico. Los rnetodos de recobro no convencionales (recuperacion terciaria) 0 de alta tecnologia incluyen los procesos de recobro adicional que no son tan econornicos para la recuperacion del petroleo y dentro de los cuales se pueden mencionar la inyeccion continua de vapor, combustion "in situ", inyeccion de CO2 miscible, surfactantes-polimeros, soluciones de polimeros e inveccion de hidrocarburos miscibles y calentamiento electrico (Urribarri, 1979; Ferrer, 1979; Ferrer & Becerra, 1979). Varios proyectos piloto y algunos en gran escala usando tecnicas no convencionales, se etectuan en el mundo, permitiendo asi recuperar gran parte del petroleo remanente. 3. INYECCION DE UQUIDOS RESIDUALES La inyecclon en niveles profundos del subsuelo de Iiquidos residuales como salmueras, aguas residuales industriales y Iiquidos radioactivos es un tema que han tratado ampliamente Custodio & Diaz (1976) y otros autores, donde incluyen gran parte de las caracteristicas minimas que debe poseer un acuifero que pueda ser utilizado como deposito de residuos durante largo tiempo, asi como una sucinta reseiia historica de los primeros ensayos de inyeccion profunda de salmueras residuales. Poco despues de 1930 se inicia la inyeccion de salmueras de la minera del petroleo en Texas (USA). Solo despues de 1950 se inicio la inyeccion profunda de residuales de la industria qui mica y nuclear en los Estados Unidos. En otras partes del mundo se realizan tambit'm, perc el exito de muchos proyectos de inyeccion profunda radica en utilizar un medio karstico 0 muy fisurado y medios porosos y permeables para que la colmatacion por solidos en suspension, coloides 0 precipilados sea lenta (Custodio & Diaz, 1976). La utilizacion de medios poco permeables 0 afectados tectonicamente, lIeva a resultados frecuentemente poco satisfactorios. Geofislca Colomblana ~ 1, Octubre de 1992 59 4. RESIDUOS DE PERFORACIONES PETROLERAS La exploracion para la produccion de aceite y gas es una operacion industrial que inevitablementegenera desechos y mientras que los paises donde se desarrollan trabajos de axplotacion poseen sus propias regulaciones ambienlales, las industrias aseguran un propio manejo de los desechos de perforacion. Es importante recordar que la gran mayoria de los desechos son simplemente no peligrosos. Los lodos de pertoracion, fragmentos de roca y el agua de produceion son sustancias naturales, con la adicion de pequenas cantidades de aditivos quimicos (Fig.1). Dentro de los principales residuos de pertoracicn se pueden mencionar, los siguientes: 1) Lodos de perloraci6n En la pertoraclOn a rotaci6n juegan un papel importante los lodos que son ftuidos de mezclas de arcilla cuya composici6n predominante son los filosilieatos, bentonita, barita, y otras subslancias naturales usadas para cumplir con los siguientes objetivos: transportar los fragmentos de roca a la superlicie, lubricar y refrigerar la broea de perloraci6n, controlar las extremadamente altas presiones que se encuentran cuando un pozo de petr61eo 0 gas es perlorado miles de pies bajo la superlicie terrestre y mantener las paredes del pozo; sin lodos de pertoracion seria imposible perlorar de una manera segura. La Barita en forma natural, como sulfato de Bario, se usa como un agente de peso para aumentar la densidad de los lodos y ayudar a controlar la presi6n de los f1uidos ejercida por las formaciones con gas 0 aceite. Olro aspecto destacable en los lodos de perloraci6n es la viscosidad, ya que esla es importante para la capacidad de arrastre de los detritos de roea dentro del lodo. Ademas de estos, deben tenerse en cuenta el pH, y el contenido de arenas. Otras sustancias usadas en los lodos de perloraci6n incluyen polimeros identicos a los usados para aumertar la densidad de otras sustancias. Los Ligno- sulionatos, derivados de cortezas de arboles, son usados en los sistemas de lodos como adelgazantes. En el pasado, cantidades traza de cromo fueron usadas en lodos ligno-suifonatados pero han sido eliminados a medida que la industria ha lIegado a eslar segura de su potencial toxicidad. Otros aditivos en los lodos incluyen soda caustica (Hidr6xido de Sodio) para controlar el pH de los lodos y lam bien es controlado el crecimiento bacteriano. Otros lodos son preparados con base en hidrocarburos, con el fin de mantener estables las presiones del pozo. Durante la perforaci6n de intervalos productores de aceite, eantidades trazas de hidrocarbonos tambioo enlran en el sistema de lodos; sin embargo, las cantidades de estos son menores a causa de las presiones positivas ejercidas por los lodos para eliminar la producci6n de hidrocarburos durante la perforaci6n. 2) Fragmenlos de ~erforaCi6n Son slmplementeos fragmenlos de suelos y roca que son removidos a medida que la broea penetra en los estratos generando el orificio que lIegara a ser el pozo pro ductor. Generalmente los pozos perlorados comienzan con diarnetros mayores a las diez pulgadas y se reduce a medida que se lIega a las formaciones potencialmente productoras. Durante el desarrollo de esta fase pueden ser encontrados materiales de todo lipo de qranulornetnas y litologias 10 cual va ha influir en el volumen de fragmentos gruesos, extraidos durante la pertoracion. 3) Aqua de producci6n Emerge asoclada con el aceite y debe ser separada antes de que este sea enviado a traves de los oleoductos a los cenlros de refinacion. Esla separacion ocurre en eslaciones y centros de flujos donde se separa con fines de ser reinyectada dentro de los reservorios en los procesos que ayudan a oblener recobros adicionales de petr6leo. En los acuiferos confJnados pueden exislir aguas cuyas caracterislicas quimicas y la presencia de materiales s61idos disueltos no permilen su utilizaci6n como agua potable, y puede entonces usarse este acuifero como horizonte almacenador de residuos, siempre y cuando cumpla con los normas eslablecidas. Olros desechos asociados incluyen cualquier otro componente que emerja asociado con el aceile 0 gas de producci6n y dentro de los cuales podemos mencionar: Suelos conlaminados, fragmentos de la tuberia de recubrimiento, esquirlas metalicas de los lanques y unidades de tratamiento de los desechos, aguas conlaminadas provenientes de los lanques almacenadores y camiones cislemas asociados con desechos varios y, ocasionalmente maleriales radiactivos que ocurren naluralmente durante las aclividades de perloraci6n. Grandas cambios han ocurrido a nivel mundial en eI manejo de los residuos asociados a la actividad pelrolera desde que las leyes reguladoras para el manejo de los desechos s6lidos, han entrado en vigencia como para el caso especifico del estado de Alaska, donde esta siendo implementada la tecnologia de reinyecci6n mitigando asi el impacto generado por las perloraciones (B.P Exploration, 1991). Generalmenle los desechos asociados son tralados de dos maneras: fos Iiquidos son inyeclados en acuiferos apropiados a traves de pozos de inyecci6n y. los materiales solidos, previamente lavados y descontaminados, son reubicados en la superficie como material de rellenos. En la actualidad, la ubicaci6n de los lodos y fragmentos de raca en las piscinas ha permilido la disposici6n de algunos de sus componentes relalivamente benignos en eI ambiente. Si las piscinas no fueran manejadas apropiadamente el volumen de lodos y fragmentos podrian sobrepasar cerca de los diez mil barriles por pozo, raz6n por la cual desde que se desarrollan campos con cientos de pozos en producci6n, exploraci6n y planeaci6n, el manejo de los sistemas de lodo y residuos as rsalmente importanle. 60 Moreno: Relnyecclon, Una herramlenta en Geologia Amblental FUENTE MATERIAL UBICACION LOOOSYFRAGMENTOS LODOS AGUA DE PRODUCCION ~~~--------_I RESIDUOS ASOCIADOS -, ..... "', -", \. -, \, PVzo cit ProducciOn MATERIALES REACTIVOS OCASIONALE5- ACUIFERO UTIL GRAVAS PARA RELLENO Lavadoymolida ACEITE RECICLADO ACUIFERO UTiL ACEITE RECUPERADO GRAVAS DE RELLENO GRAVASPARA RELLENO ACEITE RECICLADO ACUIFERO UTIL Figura 1. Principales fuentes, tipo de residuos y su destinacl6n; se destacan los aculferos utiles para reinyecci6n. (Modificado de B.P. Exploration, 1991) 5. SISTEMA DE LODOS PARA LA REINYECCION Asociado a la plataforma de perforacion se encuentra instalado el sistema de lodos usado en la pertoracion para los lines anteriormente establecidos (Fig.2). Dentro de este sistema de lodos se encuentran centrifugas, desarenadores, mesas vibratorias (rumbas), las cuales permiten realizar una primera separacion de los fragmentos solldos tipo grava y arenas, para que los lodos sean reciclados y reutilizarlos cientos de veces mientras el pozo as perforado, siempre y cuando se conserven todas sus caracteristicas fisicas adecuadas a la pertoracion. Esta traccion f1uida continua su proceso y parte de el, asociado con las aguas de produccion y dernas componentes quimicos pueden ser utilizados como lodos para la reinyeccion dentro de acuiferos conlinados (Fig.2). 6. TECNICA PARA LA REINYECCION DE RESIDUOS En general, los pozos en produccion incluyen gas, agua y aceites los cuales son enviados via oleoductos hacia las baterias donde son separados. EI crudo as entonces enviado desde las astacionas de bombeo hacia los centros de refinacion. transportados por grandas distancias a traves de los poliduclos. EI gas removido del petroleo as enviado por gasoductos 0 inyectado en eI reservorio para labores de recuperacion secundaria. Una gran parte del agua de tormacion es inyectada tarnbien para eI recobro secundario y el resto se utilizara en las labores de reinyeccion de rasiduos. Realmente los lodos de pertoracion y solldos removidos provenientes de ellos en el proceso de reciclaje, deben ser ubicados en alqun lugar y tradicionalmente son dispuestos en piscinas construidas para tal fin con paredes levantadas con gravas y recubiertas generalmente con geotextiles. Sin embargo, se prasentan problemas con fugas que requieren un adecuado tratamiento ambiental, que incluyen obras y monitoreo constante de acuerdo a las leyes reguladoras de control ambiental. Las tecnicas convencionalas contemplan el relleno de las piscinas utilizadas durante el proceso de perforacion, las cuales seran cubiertas con suelos y revegetacion nativa. Un constante monitoreo de estas areas permite asegurar que los desechos se encuentran seguramente encapsulados y que no se presentaran contaminacionas posteriores. La nueva tecnologia desarrollada recientemente incluye la implementacion de sofisticados sistemas de pulverizacion, lava do y molienda. Geoffslca Colombians ~ 1, Octubre de 1992 61 o >~ o,.... E c:•E o o ~ (11 10 0 !t. ,~~ It Q:~:~ -, 0 df ' -,,pO :. 0 '0 c t 0 /0 " > / 0 / 0 ...J / .- ~ 0-==- \l->, " .....0 ~ , • 0 c 0 Q.. ~0 '" c- 'T"T ~I I .. I II .. :;; Q- , ~ k>I II ; Ie- , [ ~'I I .. 0 0'0 I I ~- .. c ,'II '0 L- 0 I'll c: 'u- " " , Q. ~I...- ..- 0 k:> C) 0 0 c,.- >~ 0. ' .. 0 " ". >- I :• ..- . I . " e- '0 u'. u .!.'- ::... ',0.'';- ~: "e ' ... 0..." ' .. '0- ';; .. I .' .. :a:: ....- . I ", I ·0'0 ~ ; .g •0 "~..•a:: c: '0 u .. U .0• E ".. a:: VJ .. o >~ 0' •... 3•~ Q. ;.. o o.lO o :. 00 ·.."... ';; ~ •'0 o U H•:2 ..0 ON -0 ~ "E-o· 0'0~. -o '0 o ...J c: '0.~ •>- c:'.a:: 00 ~:; ~'I' '.. ' .. :;.': u ": .2· . I 'u '.' I I· .U·. o '·0 Col • I .. ~."=1" '. ~ :: . I . '0.' II~I :'.::.:.~.~ ~": 1,1:.':;':.:' I ··:'·.~o~:·· ,.:>':"'!""""......,~......J.~... I ·Z', . ~ II' :,::.:::.;.:: I \'.'::A: --I: r:: II :::'::>~: III:.':}: I 1··,.1:·· ': , . : I .'.: '. III':' ::...:....: .'.: ,I:: ;':,' 11 .' .. '. : .. ' I I'::,',.:...... . .. . - Figure 2. Slstem. de eep«ecl6n de lodos, grav.s y reslduos. Los reslduos son mezcledoa pa.'4 su ublcacl6n en el 8CuTfero, por reinyeccl6n (B.P.1991) 62 Moreno: Relnyeccl6n, Una herramlenta en Geologia Amblental Se realizara entonces Ia remocion del contenido solido de las piscinas para ser lavados, molidos y seleccionados para que los residuos solidos finos se pulverizen y mezclen con la fraccion liquida para ser ubicados dentro del acuifero confinado previamente seleccionado para reinveccion a profundidades bajo eI subsuelo. Las gravas Iimpias puede ser usadas para rellenos y material de oonsfrucoon limitando asi la necesidad de alterar otras areas para obtener este tipo de materiales (Fig.2). La mayor innovaeion del sistema implicaria la eliminacion total de las piscinas, implementando en Ia plataforma una nueva planta transportable que consta de los molinos, lavadoras, tamizadores y seleccionadoras adecuadas para que los residuos sohdoe se separen durante el proceso de perforacion y los residuos liquidos sean reinyectados en los acuiferos confinados. 7. EQUIPO REQUERIDO Para el desarrollo de estas nuevas tecnologias en campos petro Iifero s donde sea recomendable la aplicacion del proceso de reinyeccion. se contara con gran parte del equipo necesario para hacerlo, puesto que se utilizaria la misma plataforma de pertoracion para el proceso de reinveccion de los residuos. En la plataforma podernos mencionar eI sistema de inyeccicn de lodos que se ernplean con los fines expuestos anteriormente y que servira para la dleposicion de los desechos en eI acuifero seleccionado . lmplernentacion de la planta rnovit de lavado y molienda para lograr obtener una mezcla adecuada que junto con los desechos Iiquidos y las aguas residuales de los lavados del material tipo grava, pueda ser reinyectado en eI subsuelo. Se utilizaran las infraestructuras ya establecidas en los pozos exploratorios 0 reutilizando pozos abandonados dentro del mismo campo 0 en cercanias de eI, 0 en su defecto diseiiar nuevos pozos exclusivamente para este proceso (Fig.3). 8. DEFINICION DE ESTRATOS CONFINADOS La definicion de los acuiferos confinados se realiza en profundidades de alrededor de 3.000 a 5.000 pies. Dichos estratos con las caracteristicas de un acuifero confinado deberan ser totalmente permeables y estar ubicado entre- capas impermeables (Fig.3), donde los residuos permanezcan por mucho tiempo y de esta forma estaran dispuestos efectivamente en zonas aisladas del medio sin perturbaciones ambientales. 8.1 Aspectos Geol6glcos e Hidrol6glcos En un campo que se desee realizar reinyeccion profunda de residuos se definira, de acuerdo a Custodio & Diaz (1976), un nivel que debe cumplir con las siguientes caracteristicas: 1) Que posea suficiente porosidad, permeabilidad, espesor y extension superficial como para permitir caudales de inyeccion y votumenee almacenables suficientes. 2) Que se Irate de un acuifero confinado que contenga agua 0 minerales sin valor economico y sea tal que eI techo y la base sea 10 suficienternente impermeable como para que no se produzcan fugas perjudiciales hacia los acuiferos superiores con aguas 0 minerales de lnteres eoonornico. 3) Que at acuifero este confinado en toda su extension y, en caso de no serlo, que eI agua que se desplace y expulse a consecuencia de la reinyeccion no tenga caracteristicas perjudiciales. 4) Que eI flujo natural no haga aflorar los residuos inyectados. 5) Que no existan fallas y zonas de fractura que afecten al nivel confinante (FigAl. Ptr,o ... io'n lavoda, F'o' .... nto1 dt Roca pa'aAtlltn05 CAPA PEAIoC["8LE rOltH"CION PAODUCTORA Figura 3. Sistema de perforacl6n, y tratamlento de IOdOSJ residuos en sup-erficie y sU'ublcaci6n en subsuelo (Modlficado de B.P. 1991) En general, los acuiferos cautivos profundos con aguas salobres 0 saladas son aptos como almacenadores, pero debe tenerse en cuenta el interes futuro para esas aguas con eI fin de obtener agua dulce por desalinizacion u obtener iones menores quimicamente. Un nivel poroso no es necesariamente apto para reinyeccion, pues puede tener permeabilidad demasiado baja 0 incluso nula para efeclos practicos, de tal manera que se debe siempre tener en cuenta la porosidad eficaz. Geofisica Colombiana N2 1, Octubre de 1992 63 EI almacenamiento de residuos puede ser real por alguno 0 por una cornbinacion de los tres siguientes mecanismos: 1) Desplazamiento del agua existente, haciendota aflorar en alglin lugar. siendo el almacenamiento funcion del volumen y de la porosidad. 2) Oompresion del f1uido existente. 3) Expansion del acuifero por aumento de •• • I C1 .. : ..... _ IIlrl----------l - ---------:. :..:.~.;,;~.~ ..:-; , ··.·::.:~.I~.•.-·.'.:-.::~ _-_-_c~ ~!...-_-=_-= Figura 4. Rlesgos de contaminaci6n de aculferos de agua dulce a traves de fall as 0 fracturas en las cap-as sellos del acuttero para reinyecci6n (Modiflcado de Custodio & Dlaz, 1976) Otros parametres de importancia y que son tema de Invesfiqacion por parte del equipo multidisciplinario, corresponden a los aspectos quimicos de los residuos, extension superficial del liquido inyeclado, eI caudal de inveccion e incremento de presion, presion maxima de inyeccion, exploracion de acuiferos profundos, sondeos de reconocimiento y por ultimo la inslalacion del pozo de inyeccion 0 la adecuacion del pozo existente. Con eI fin de definir los estratos optimos para realizar la inyeccion de los residuos es necesario desarrollar una rnetodologia adecuada de acuerdo a cada area especifica de los especialistas participantes en la definicion, y disponer de toda la informacion correspondiente y, si es necesario, tener las facilidades para obtenena. 8.2 Informacion basica Para desarrollar eI trabajo multidisciplinario y definir los estratos confinados de acuerdo a las especificaciones anteriores se requerira de: a) Geologia en detalle, tanto del subsuelo como de superficie. b) Analisis de geologia estructural del campo. c) Lineas sisrnicas del area seleccionada para la reinyeccion, lanto en dos (20) como en tres (3D) dimensiones. d) Perfiles de pozo existentes del campo en estudio. e) Mapas geologicos, y ~e contorno~ para los diferentes horizontes poslbles de utlhzar como almacenadores. f) Datos quimicos de los lodos y residuos. g) Toda la informacion requerida en la parte ingenieril del proceso. 8.3 AnaUsla Con la informacion baslca disponible, el equipo de investigadores procedera de acuerdo a cada topico, a analizar las posibilidades de aplicar el proceso. Desde eI punta de vista geologico y geofisico se realizara la interpretacion de las Iineas sismicas, con eI fin de definir los estratos confinados con las caracteristicas correspondientes a partir de la definicion de horizontes de reftexion y con la ayuda de los perfiles de pozo evaluar las formaciones seleccionadas desde eI punto de vista de litologia, porosidad, permeabilidad, resistividad, agua de torrnacion, contenido de f1uidos etc. EI usa de la sismica tridimensional hace parte integral del metooo para la pro duccion de irnaqenes del subsuelo ya que permite, en cases favorables, la obtencion de informacion delallada de la litologia, porosidad, f1uidos y estructuras que benefician notablemente la definicion de acuiferos para reinyeccion. Es de vilal importancia realizar el respectivo analisis estructural para la deteccion de estructuras, posibles fall as y fracturas tanto superficial corno en eI subsuelo, que permitieran la salida de los residues tanto en superficie, 0 como para que sirvan de via de comunicacion con acuiferos utiles y se produzcan entonces contarninaciones no deseadas (FigA). Deben realizarse las respectivas co rrelaciones, entre las informaciones de los diferentes pozos y la sismica, con el fin de definir tridimensionalmente la geometria de los horizontes seleccionados tanto horizontalmente (area) como verticalmente (espesores) , para cubicar la capacidad almacenadora. EI uso de modernos y sofisticados rnodelos computarizados en todas las disciplinas involucradas, complemenlan la tecnologia para lIevar a cabo un buen manejo de los residuos. 9. BENEFICIOS AMBIENT ALES DE LA REINVECCION EI reciclaje y reinyeccion de los lodos y residuos de perforacion en acuiferos confinados represenla un significante beneficio ambiental para las areas donde se desarrollan campos petroliferos. Dentro de estos se podrian senalar en orden de prioridades, que no habria contacto entre los residuos y el ambiente durante la generacion, manejo 0 ubicacion. En segundo lugar el tamano areal utilizado por la plataforma de exploracion puede ser reducido grandemente si las piscinas reservorias no son tan grandes y corno resultado, menor cantidad del ecosistema sera alterado por su construccion y por la ubicacion de los residuos. La reduccion del numero y tamano de las piscinas reduce el area natural afectada por rellenos de gravas 0 explanaciones, tanto para 64 Moreno: Relnyeccl6n, Una herramlenta en Geologia Amblental la ubicaci6n de la plataiorma, como en las vias de acceso y en construcci6n de poliductos para el transporte de los hidrocarburos. Avances en el desarrollo de plataformas mas sofisticadas y que dispondrian de menor area para su instalacion, tambien contribuye a disminuir las huellas dejadas por la actividad exploratoria. 10. BENEFICIOS ECONOMICOS Los costos en la construcci6n, mantenimiento y sellamiento de las piscinas reservorias son significativamente mas altos que el costa por la implementaci6n de la p1anta m6vil con separadores, Iavadoras y molinos para los residuos, con el fin de reahzar la reinyecci6n de los residuos al mismo tiempo que se realiza la perloraci6n (B.P. Exploration, 1991). 11. CONCLUSIONES En un proceso de reinyecci6n de residuos f1uidos de perforaci6n, el conocimiento de la roca del yacimiento, de los acuiferos confinados y de los ftuidos que con1ienen, es un aspecto fundamental para su planificaci6n, desarrollo y control. Los estudios de gOOlogos, geofisicos, hidroge6logos e ingenieros de yacimientos, quimicos, de computaci6n y otros son basicos para determinar ubicaci6n, formas, propiedades, y continuidad de las rocas en los yacimientos y en los acuiferos confinados, asi como las propiedades y distribuci6n de los f1uidos contenidos en ellos. Todos los rnetodos de recobro que emplean tecnicas de inyecci6n de ftuidos en campos petroliferos se aplican a las formaciones geol6gicas productoras, mientras que la reinyecci6n de los residuos de perloraci6n se realiza en formaciones acuiferas confinadas, diferentes al nivel ptoductor y a menores profundidades, teniendo en cuenta las caracteristicas 6ptimas necesarias para realizarlo. Estas nuevas tecnologias, en el manejo de los residuos de perloraci6n, puede ser aplicada en muchas partes del mundo donde las limitaci6n para la ubicaci6n de los residaos, tanto en superficie como costa afuera, son necesarios para proteger el medio ambiente. Cuando la producci6n de residuos s61idos predomina dentro de fragmentos tamalio gravas, estos pueden ser utilizados para obras como rellenos, base para carreteras y otras plataformas dentro del mismo campo y demas obras civiles que puedan utilizar este tipo de materiales; ademas, Ia reducci6n en at numero de piscinas y el diserio de plataformas mas adecuadas, hace que las cantidades de material usado como base para las obras civiles, el cual muchas veces es lIevado desde grandes distancias, sean menores. La puesta en practica de las tecnicas de reinyecci6n reduce notablemente el area alterada que debe ser rehabilitada con vegetaci6n, para restaurar de nuevo el habitat adecuado para las diferentes especies nativas de las regiones afectadas. REFERENCIAS B.P. Exploration (Alaska) Inc. (1991): Innovative waste management in the oil and gas industry. B.P. Exploration's Drill Cuttings Washer and Grinder. 12 pp. Environment & Regulatory Affairs. Anchorage, Alaska. Custodio, E., & M. Diaz. 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