30 Oilfield Review

Manejo de la produccin de agua: De residuo a recurso

Richard ArnoldUniversidad Estatal de Nuevo MxicoCentro de Investigacin AgrcolaFarmington, Nuevo Mxico, EUA

David B. BurnettUniversidad A&M de TexasCollege Station, Texas, EUA

Jon ElphickCambridge, Inglaterra

Thomas J. Feeley, IIIDepartamento de Energa de EUALaboratorio Nacional de Tecnologa EnergticaPittsburgh, Pensilvania, EUA

Michel GalbrunRo de Janeiro, Brasil

Mike HightowerLaboratorios Nacionales SandiaAlbuquerque, Nuevo Mxico

Zhizhuang JiangConocoPhillips Inc.Shekou, China

Moin KhanHouston, Texas

Matt LaveryCompaa de Servicios Pblicos de Nuevo Mxico(PNM)Albuquerque, Nuevo Mxico

Fred LuffeyChevronTexacoBakersfield, California, EUA

Paul VerbeekShell International Exploration and ProductionLa Haya, Pases Bajos

En los campos maduros, el agua suele percibirse como un mal necesario. Si bien el

agua a menudo impulsa la produccin primaria e interviene en la produccin secunda-

ria, el exceso de agua producida representa un pasivo y un costo significativos para las

compaas productoras de petrleo y gas. Hoy en da, el mejoramiento de las tcnicas

de manejo de la produccin de agua permite minimizar el volumen de agua llevado a la

superficie, convirtiendo el excedente de agua producida de residuo en recurso.

Por su colaboracin en la preparacin de este artculo, seagradece al personal de investigacin y a las compaaspetroleras socias que trabajan con Richard Arnold, Universidad Estatal de Nuevo Mxico, Farmington, NuevoMxico, EUA; Michael DiFilippo, Berkeley, California, EUA;Francois Groff, Houston, Texas; Greg Hardy, ChevronTexaco,Bakersfield, California; Amy Miller, PNM, Albuquerque,Nuevo Mxico; Sun Jian Ming, Shekou, China; y WynandHoogerbrugge, Gatwick, Inglaterra.adnVISION, arcVISION, CHFR (Resistividad de la Formacinen Pozo Entubado), ELANPlus, INFORM (Modelado DirectoIntegrado), NODAL, OFM, PowerDrive, PowerPulse y WaterCASE son marcas de Schlumberger. TORR y RPA sonmarcas de EARTH (Canad) Corporation. Solar Dew es unamarca registrada de Solar Dew B.V.

HTipos de impacto provocados por la sequa

(Smbolo) Delinea los impactos dominantesA = Agrcolas (cultivos, pastizales, praderas)H = Hidrolgicos (agua)

Intensidad de la sequa

Anormalmente secoSequa-ModeradaSequa-SeveraSequa-ExtremaSequa-Excepcional

AH

AHH

AH

H

H

H

AH

HA

Otoo de 2004 31

La mayora de los campos petroleros madurostienen algo en comn: el agua producida, y engrandes cantidades. Globalmente, con cadabarril de petrleo se generan como mnimo tresbarriles de agua. Si bien es difcil obtener cifrasexactas, los datos compilados en 1999 indicanque ese ao la industria de exploracin y pro-duccin (E&P, por sus siglas en ingls) producams de 33.4 millones de m3 [210 millones debarriles] de agua por da.1 En EUA, el agua pro-ducida constituye un 98% de todos los residuosgenerados por la industria de E&P; en promedio,en ese pas, con cada barril de petrleo se pro-duce 1.6 m3 [10 bbl] de agua.2

Aunque se disponga de las mejores tcnicasde manejo de campo, tarde o temprano la pro-duccin de agua puede aumentar al punto derepresentar ms del 90% del volumen de lquidosque se lleva a la superficie. Los sistemas de tra-tamiento de superficie se sobrecargan, lo queafecta la eficacia y la productividad. Finalmente,el costo que implica el tratamiento del agua pro-ducida impide la rentabilidad del campo.

Las tcnicas de evaluacin de camposmodernas, combinadas con el manejo del ciclodel agua, permiten mejorar la rentabilidad, laproductividad y el factor de recuperacin dehidrocarburos del campo petrolero (derecha).Un mtodo holstico de manejo de la produccinde agua en un campo petrolero maduro com-prende el anlisis de los yacimientos, laevaluacin de los pozos de produccin e inyec-cin, la evaluacin de las tcnicas de inyeccin obarrido, el anlisis de los sistemas de superficiey la implementacin de un plan para el aprove-chamiento del exceso de agua producida.

Al igual que el petrleo y el gas, el agua dulcees un recurso limitado. Alguna vez aludido comoel Gran Desierto Americano, a pesar de su cre-ciente sequedad, el sector occidental de EUA hoytiene que sustentar las demandas cada vez mayo-res de agua para uso agrcola e industrial y paraconsumo personal (derecha). Adems, la pobla-cin del oeste de Estados Unidos es 10 vecesmayor de lo que era hace 100 aos.3 Una respuesta

> Se avecinan tiempos ms secos para ciertas regiones de EUA. Gran parte del sector occidental deEUA est experimentando condiciones de sequa extremas (naranja oscuro). El impacto hidrolgicoasociado, o la falta de agua, se indican en la mayora de las zonas de sequa (H). El Monitor de Sequade EUA es una asociacin entre el Centro Nacional de Mitigacin de la Sequa (NDMC), el Departa-mento de Agricultura de los Estados Unidos, y la Administracin Ocenica y Atmosfrica Nacional.(El mapa es cortesa del NDMC y de la Universidad de Nebraska en Lincoln, EUA).

El agua impulsala produccinde petrleo.

El agua es sometidaa tratamiento antesde su reinyeccin o

eliminacin.

Una parte delagua producida es reinyectadacon fines de inundacin

artificial.

El petrleoes separado

del agua.

Petr

leo

yag

ua

Petr

leoy a

gua

Agua

> El rol del agua en el proceso de produccin de petrleo. Las arenas petrolfe-ras son barridas por el agua, desplazando al petrleo y generando su flujo. Noobstante, el agua se convierte en problema cuando el volumen de petrleo pro-ducido que se lleva a la superficie disminuye y los sistemas de tratamiento delagua en superficie se sobrecargan. Al generarse en la superficie ms agua quela necesaria para el proceso de reinyeccin, el tratamiento y la eliminacin deeste exceso de agua producida se suma a los costos de produccin de petrleo.

1. Veil JA, Puder M, Elcock D y Redweik R Jr: A WhitePaper Describing Produced Water from Production ofCrude Oil, Natural Gas, and Coal Bed Methane,http://www.ead.anl.gov/pub/dsp_detail.cfmPrintVersion=true&PubID=1715 (se accedi el 16 de abril de 2004).

2. Khatib Z y Verbeek P: Water to ValueProduced WaterManagement for Sustainable Field Development ofMature and Green Fields, artculo de la SPE 73853, pre-sentado en la Conferencia Internacional sobre Salud,Seguridad y Medio Ambiente en la Exploracin y Produc-cin de Petrleo y Gas de la SPE, Kuala Lumpur, Malasia,20 al 22 de marzo de 2002.

3. Burnett DB y Veil JA: Decision and Risk Analysis Studyof the Injection of Desalination By-Products into Oil- andGas-Producing Zones, artculo de la SPE 86526, presen-tado en el Simposio y Exhibicin Internacional sobreControl del Dao de la Formacin de la SPE, Lafayette,Luisiana, EUA, 18 al 20 de febrero de 2004.

Optimizacin de las instalaciones Separacin Tratamiento del agua Tratamiento del gas

Medio ambiente Vigilancia rutinaria y control de la calidad del agua Descarga

Separacin Petrleo

Tratamiento para eliminar slidos y otros contaminantes, tales como el cido sulfhdrico

Reutilizacin oeliminacin de

residuos

Gas

Agua

Tratamientodel agua

Desempeo del inyector Calidad del agua Mecanismo de inyeccin Perfil de inyeccin

Manejo del yacimiento Barrido areal y vertical Volumen de reemplazo

Aislamiento del agua no deseada Aislamiento del agua no deseada Mejoramiento del perfil de produccin Optimizacin del levantamiento

Agua

Petrleo

Sistema de inyeccinde agua

Acufero

> La complejidad del sistema de agua en un campo maduro. El agua forma parte integrante, y a menu-do necesaria, del proceso de produccin. Durante la produccin, el petrleo es barrido del yacimientoy es reemplazado por agua natural o inyectada. Este proceso raramente es uniforme. La heterogenei-dad de la formacin puede conducir a la incursin prematura de agua y a problemas relacionados conel agua de fondo de pozo. Los pozos de produccin e inyeccin son vigilados rutinariamente y maneja-dos para minimizar la relacin agua/petrleo, maximizar la eficiencia de barrido vertical y optimizar laproduccin de petrleo. Los sistemas de superficie pueden ser complejos y deben ser diseados paramanejar y tratar los volmenes de agua que entran y salen del sistema de produccin. La calidad delagua descargada al medio ambiente, eliminada por mtodos convencionales o desviada para ser reu-tilizada como agua de inyeccin del yacimiento y para otras aplicaciones alternativas, es controladay vigilada rutinariamente.

parcial a la escasez de agua dulce que amenazaa los Estados Unidos y otros pases puede encon-trarse en la reutilizacin del agua producida.

Las tcnicas modernas de evaluacin, reme-diacin y manejo de campos maduros ofrecen

soluciones potenciales tanto para la industria deE&P como para aquellas regiones del mundodonde el acceso al agua es cada vez ms limitado.En este artculo, se analiza la problemtica delagua producida desde dos perspectivas diferentes.

Primero, se exploran algunos ejemplos que mues-tran cmo los operadores estn manejando laproduccin de agua en campos maduros. Luego,se describe cmo las compaas de E&P, losinvestigadores y los organismos gubernamentalesse estn enfocando en los usos alternativos delexcedente de agua producida.

Manejo del sistema de aguaVirtualmente todo yacimiento de petrleo esbarrido por el agua, ya sea como consecuencia dela presin normal del acufero o a travs de mto-dos de inyeccin de agua. El movimiento del aguaestimula el desplazamiento del petrleo y afectael barrido vertical y areal, determinando de esemodo el factor de recuperacin de petrleo de uncampo (izquierda). Si bien el agua a menudo seconsidera un problema, el agua buena es crticapara el proceso de produccin de petrleo.4 Elagua mala, por el contrario, es agua que aportapoco valor a la operacin de produccin, si bienes probable que en algn momento futuroencuentre el camino para su reutilizacin fueradel ambiente de E&P.

El primer paso en lo que respecta al manejodel agua es la evaluacin y el diagnstico del sis-tema de agua. Debido a la complejidad de estesistema, la definicin del problema suele ser laparte ms complicada del proceso (izquierda).5

Hoy en da, los ingenieros y geocientficos apli-can un proceso de pasos mltiples, sustentadopor un sofisticado arreglo de tcnicas y herra-mientas utilizadas para diagnosticar losproblemas relacionados con la presencia deagua. El proceso suele comenzar con la recolec-cin de informacin de yacimientos, historia deproduccin e instalaciones de superficie (pr-xima pgina, extremo superior). Utilizando losdatos obtenidos previamente, los ingenieros eva-lan el sistema de produccin actual paraidentificar obstculos econmicos y adquirir unconocimiento inicial de los mecanismos de flujode agua presentes en el yacimiento, los pozos yel sistema de superficie.

Luego, los ingenieros y especialistas de lacompaa operadora y las compaas de servi-cios trabajan en conjunto para determinar si senecesita algn dato nuevo para evaluar correcta-mente el sistema de produccin. Por ejemplo,las pruebas de flujo de los pozos de produccin einyeccin, los perfiles de flujo de fluido de fondode pozo, los registros geofsicos de pozo y loslevantamientos entre pozos, y la utilizacin dessmica de repeticin permiten definir los movi-mientos del petrleo y el agua dentro delyacimiento (vase El tiempo lo dir: Contribu-ciones clave a partir de datos ssmicos derepeticin, pgina 6). A veces se utilizan los

32 Oilfield Review

600.50 1.51.0 2.5

Volmenes porales de agua inyectada2.0 3.53.0 4.0 5.04.5

70

80

Petr

leo

mv

il pr

oduc

ido,

% 90

100

> Utilizacin del agua para estimular la recuperacin de petrleo. En el manejode un campo petrolero maduro, la proporcin de petrleo mvil producido es amenudo una funcin de la cantidad procesada de agua. Por lo tanto, el factorde recuperacin de petrleo depende del volumen de agua inyectada en elsistema. Los regmenes de inyeccin para lograr una eficiencia de produccinptima varan y deben ser ajustados caso por caso.

Otoo de 2004 33

datos de la evaluacin electromagntica entrepozos para obtener los niveles de saturacin deagua del yacimiento. La dinmica de flujo en lossistemas de fondo de pozo y de superficie puedeser evaluada con medidores de flujo polifsicos,lo que contribuye a la caracterizacin completadel sistema de agua.

La compartimentalizacin del yacimiento, laincursin de agua, la eficiencia de barrido y elvolumen de reemplazo son definidos utilizandoherramientas tales como el programa de anlisisde pozos y de yacimientos OFM.6 El programaOFM despliega la historia de produccin juntocon otros datos de pozos y de yacimientos. Elcuidadoso anlisis de los datos a menudo revelaun enorme volumen de informacin oculta.

Schlumberger utiliza un conjunto de planti-llas OFM diseadas especficamente para elanlisis del agua, lo que agiliza la evaluacin delyacimiento y el diagnstico de las configuracio-nes de flujo y los problemas de pozos.7 Lastcnicas OFM incluyen desde los simples planosde incursin en tiempo hasta las grficas dediagnstico de la produccin y las grficas deheterogeneidad que muestran un vistazo de lospozos problemticos.8

Una vez identificados los problemas relacio-nados con el agua, existen herramientas talescomo el programa de anlisis del agua producidaWaterCASE que ayuda a los ingenieros a realizarun anlisis ulterior y proponer posibles solucio-nes (vase Tipos y soluciones de problemas,pgina 34). Un motor de razonamiento aplicadoa cada caso acciona el programa de computacinWaterCASE, lo que ayuda a los ingenieros aresolver problemas intricados asociados con elagua a travs de la vinculacin de los problemasidentificados con soluciones histricamente exi-tosas. El sistema examina la informacinproveniente de todas las fuentes, incluyendo lahistoria de produccin, las descripciones de losyacimientos y los resultados de la adquisicin deregistros geofsicos, pero toma en consideracinlos datos faltantes. Este aspecto importante per-mite a los ingenieros realizar el anlisis delsistema de agua slo con los conjuntos de datosexistentes que a veces son incompletos. Lassoluciones y metodologas propuestas por el pro-grama WaterCASE pueden ayudar a optimizartodos los elementos del ciclo de agua.

Una vez analizado exhaustivamente cada ele-mento del sistema de fondo de pozo y desuperficie, los indicadores clave de desempeo(KPI, por sus siglas en ingls) ayudan a identifi-car obstculos (cuellos de botella) y clasificaroportunidades potenciales por impacto finan-ciero (derecha).

4. El agua buena es definida como el agua producida pordebajo del lmite econmico de la relacin agua/petrleo(RAP). Contrariamente, el agua mala es el agua produ-cida por encima del lmite econmico de la relacinagua/petrleo.

5. Para mayor informacin sobre problemas y soluciones decontrol del agua, consulte:Bailey B, Crabtree M, Tyrie J, Elphick J, Kuchuk F,Romano C y Roodhart L: Control del Agua, OilfieldReview 12, no. 1 (Verano de 2000): 3253.

6. El volumen de reemplazo se produce como resultado dela produccin de petrleo del yacimiento. El petrleo, al

Evaluacin del sistema

Proceso ResultadosDatos de entrada

Mapa de incursin de agua

Ssmica 4D

rbol de decisiones de parmetros econmicos del riesgo

Anlisis de datos de produccin

Registros

Identifica obstculoseconmicos y oportunidadesDiagnstico del yacimiento

y las instalaciones

Define la mecnica de flujo e identifica pozos

objetivo para intervencionesDiagnstico del pozo

Identifica tipos de problemas asociados

con el aguaIdentificacinde soluciones

Define todas las soluciones factibles y

los resultados esperadosSeleccin de soluciones basada en los parmetros

econmicos del riesgoDefinicin de

soluciones ptimasDesarrollar un diseo

detallado, luego ejecutar y evaluar

Conclusin

> Proceso sistemtico para el manejo de la produccin de agua. La evalua-cin del sistema de produccin considera el ciclo de agua y produccin en-tero para identificar los obstculos econmicos. El anlisis subsiguiente secentra en los problemas ms crticos. Slo despus de completado el an-lisis de yacimientos e instalaciones, los ingenieros pueden diagnosticar lospozos para determinar problemas especficos. Luego se identifican todas lassoluciones posibles. Los resultados esperados son determinados mediante lautilizacin del anlisis o la simulacin del sistema de produccin NODAL. Elriesgo y la rentabilidad se evalan para arribar a una solucin ptima. El l-timo paso es crtico: el diseo adecuado debe ser seguido de una ejecuciny evaluacin adecuadas para validar la solucin aplicada.

Indicadores clave de desempeo Cuellos de botellas

Reducir el costo de tratamiento del agua

Reducir el impacto ambiental

Incrementar la productividad de petrleo

Incrementar las reservas

Costo de tratamiento del agua por barril

Rgimen de produccin de agua

Rgimen de produccin de petrleo

Eficiencia de barrido

> Limitaciones para el desempeo. Los indicadores clave de desempeo y los cuellos de botella, o limi-taciones, presentes en el sistema de produccin estn vinculados entre s y deben ser definidos antesde implementar un programa de manejo del agua global.

ser extrado, suele ser reemplazado por agua. Los clcu-los de volumen de reemplazo se utilizan para asegurarque se inyecte suficiente agua para mantener la presindel yacimiento.

7. Las plantillas OFM contienen clculos predefinidos,mapas, grficas de interrelacin y grficas de tendenciasconcebidas especficamente como asistencia para elanlisis del agua a nivel del yacimiento y del pozo.

8. Chan KS: Water Control Diagnostic Plots, artculo de laSPE 30775, presentado en la Conferencia y ExhibicinTcnica Anual de la SPE, Dallas, Texas, EUA, 22 al 25 deoctubre de 1995.

(contina en la pgina 36)

34 Oilfield Review

Diez tipos especficos de problemas asociadoscon el agua se muestran por grado de compleji-dad. El corte de agua elevado puede ser elresultado de uno o ms tipos de problemas. Lainformacin ya disponible debera utilizarse pri-mero para diagnosticar los problemasrelacionados con el exceso de agua producida.La resolucin de los problemas menos comple-jos en primer trmino permite mitigar el riesgoy reducir el tiempo requerido para la recupera-cin de la inversin.

(1) Fuga en la tubera de produccin, latubera de revestimiento o el empacador. Losregistros de produccin, tales como los regis-tros de temperatura e inyectividad, puedenser suficientes para diagnosticar estos proble-mas. Las soluciones habitualmente incluyen lainyeccin forzada de fluidos de aislamiento yel aislamiento mecnico.

(2) Flujo detrs de la tubera de revesti-miento. Las fallas en la cementacin primariao la creacin de un espacio intersticial debidoa la produccin de arena puede hacer que elagua fluya detrs de la tubera de revesti-

miento en el espacio anular. Los registros detemperatura o de activacin de oxgeno per-miten detectar el flujo de agua detrs de latubera de revestimiento. Los fluidos de aisla-miento pueden proporcionar una solucin.

(3) Contacto agua/petrleo (CAP) despla-zado en sentido ascendente. Habitualmente,este fenmeno est asociado con la presenciade permeabilidad vertical limitada, general-mente inferior a 1 mD. Con permeabilidadesverticales ms altas, el fenmeno de conifica-cin (7) es ms probable. En los pozosverticales, el problema puede resolversemediante el aislamiento mecnico de la parteinferior del pozo. En los pozos horizontales, noexiste ninguna solucin en la zona vecina alpozo y es probable que se requiera un pozo dere-entrada.

(4) Capa de alta permeabilidad sin flujotransversal. La presencia de una barrera delutitas por encima y por debajo de la capa pro-ductora suele ser la causa de esta condicin.La ausencia de flujo transversal facilita laresolucin de este problema mediante la apli-cacin de fluidos de aislamiento rgidos o deaislamiento mecnico ya sea en el pozo inyec-tor o en el pozo productor.

(5) Fisuras entre el pozo inyector y el pozoproductor. En formaciones fisuradas natural-mente, el agua puede incursionarrpidamente en los pozos de produccin. Elproblema puede ser confirmado a travs depruebas de presiones transitorias y trazadoresentre pozos. La aplicacin de un fluido de ais-lamiento en el pozo inyector de agua puedeser efectiva sin afectar adversamente las fisu-ras que contribuyen a la produccin depetrleo.

(6) Fisuras o fracturas y una capa de aguasubyacente (conificacin 2D). Se produceagua desde una zona de agua subyacente atravs de fisuras naturales. Un problema simi-lar ocurre cuando las fracturas hidrulicaspenetran verticalmente en una capa de agua.La aplicacin de fluidos de aislamiento puederesultar efectiva para este problema.

(7) Conificacin o formacin de cspide.La produccin acarrea agua hacia arriba, endireccin al pozo. Una capa de gel colocada

Tipos y soluciones de problemas

1. Fuga en la tubera de produccin,la tubera de revestimiento o el empacador

Petrleo

Agua

2. Flujo detrs de la tubera de revestimiento

Petrleo

Agua

3. Contacto agua/petrleodesplazado en sentido ascendente

Water

Petrleo

Agua

1. Fuga en la tubera de produccin, la tuberade revestimiento o el empacador

Simple

Complejo

2. Flujo detrs de la tubera de revestimiento

3. Contacto agua/petrleo desplazado en sentido ascendente

4. Capa de alta permeabilidad sin flujo transversal

5. Fisuras entre inyector y productor

6. Fisuras o fracturas desde una capa de agua

7. Conificacin o formacin de cspide

8. Barrido areal pobre

9. Capa segregada por gravedad

10. Capa de alta permeabilidad con flujo transversal

Otoo de 2004 35

1. Un drenaje dual consiste en disparar por encima y pordebajo del contacto agua/petrleo. De este modo,tanto la zona de petrleo como la zona de agua sonexplotadas a travs de terminaciones independientescon la misma presin de flujo. A pesar de que el petr-leo producido a menudo contiene muy poca agua, seproducen grandes volmenes de agua.

por encima del cono puede resultar efectiva enlo que respecta a retardar el proceso de conifi-cacin. No obstante, para lograr efectividad, serequiere habitualmente un radio de colocacindel gel de 15 m [50 pies] como mnimo, lo quea menudo limita la viabilidad econmica deltratamiento. Como alternativa con respecto ala colocacin de gel, se puede perforar unnuevo pozo lateral cerca del tope de la forma-cin, aumentando la distancia desde el

contacto agua/petrleo y reduciendo la cadade presin, elementos ambos que reducen elefecto de conificacin. La aplicacin de unatcnica de produccin de drenaje dual tam-bin puede ser un tratamiento efectivo.1

(8) Barrido areal pobre. Este problemasuele estar asociado con la heterogeneidad dela permeabilidad areal pobre o con la aniso-tropa; resulta particularmente severo enambientes con canales de arena. Una solucines desviar el agua inyectada fuera del espacioporal ya barrido. Otra forma de acceder alpetrleo no barrido es agregando tramos late-rales de drenaje a los pozos existentes omediante la perforacin de pozos de relleno.

(9) Capa segregada por gravedad. En capasprospectivas potentes, con buena permeabili-dad vertical, el agua, proveniente de unacufero o bien de un proyecto de inyeccin deagua, es segregada por gravedad y barre sola-mente la parte inferior de la formacin. Elaislamiento de los disparos inferiores en lospozos de inyeccin o produccin a menudoslo tiene efectos marginales; en ltima ins-tancia predomina la segregacin por gravedad.Si se produce esta situacin, los pozos de pro-duccin experimentarn conificacin. Esimprobable que los tratamientos con gel pro-porcionen resultados duraderos. Para accederal petrleo no barrido puede resultar efectivala perforacin de pozos de drenaje lateralesadicionales. Los fluidos de inundacin viscososenergizados, la inyeccin de gas o la utiliza-cin alternada de ambas tcnicas tambinpuede mejorar la eficiencia de barrido vertical.

(10) Capa de alta permeabilidad con flujotransversal. A diferencia del caso sin flujotransversal (4), la presencia de flujo transver-sal impide la implementacin de solucionesque modifican los perfiles de produccin o deinyeccin slo en la zona vecina al pozo. Lautilizacin de gel de penetracin profundapuede proporcionar una solucin parcial.

4. Capa de alta permeabilidad sin flujo transversal

Inyector Productor

5. Fisuras entre el pozo inyector y el pozo productor

Inyector

Productor

6. Fisuras o fracturas y una capa de agua subyacente

Petrleo

Agua

7. Conificacin o formacin de cspide

Agua

Capa de gel

8. Barrido areal pobre

Acufero

9. Capa segregada por gravedad

Pozo productorPozo inyector

Agua

10. Capa de alta permeabilidad con flujo transversal

Pozo productorPozo inyector

Agua

WORe = Vo/Cw

= 20 US$/barril de petrleo/0.7US$/barril de agua= 28.6 barriles de agua/barril de petrleo

Corte de agua = WOR/(1+WOR)

= 28.6/(1+28.6)= 96.6% en el lmite econmico

Las soluciones de manejo de la produccin deagua se centran en ltima instancia en la econo-ma y el costo directo del manejo del agua. Loscostos relacionados con el tratamiento y la eli-minacin del agua en la superficie varansignificativamente, pero prevalecen las estima-ciones que oscilan entre US$ 0.10 y US$ 2.00 porbarril. Considerando un costo de eliminacin deagua nominal de US$ 0.50 por barril, la inversinque debera realizar la industria de E&P paramanejar 210 millones de barriles de agua por daestara en el orden de US$ 38,300 millones por ao.

En los campos maduros, la rentabilidad sebasa en el lmite econmico de la relacinagua/petrleo (arriba). Hacer producir un pozocon un corte de agua por encima del lmite eco-nmico genera un flujo de caja negativo. Si loscostos de tratamiento del agua aumentan, ellmite econmico del corte de agua disminuye.Pude suceder que para mantener la rentabilidaddeba abandonarse el pozo con la consiguienteprdida de reservas.

La reduccin del costo de manejo del agua yel mejoramiento de la produccin en los camposmaduros no siempre son directos. El equilibriodel sistema de produccin completopozosinyectores, pozos de produccin y el sistema demanejo del aguaes esencial para maximizar eldesempeo del campo.

Agua en la superficieLa evaluacin del sistema de superficie constituyeun paso crtico del proceso de manejo del agua.Los activos deben considerarse como sistemascompletos; la identificacin de oportunidadesrelacionadas con los yacimientos sin la deter-minacin simultnea de los cuellos de botella

potenciales presentes en la capacidad de trata-miento de superficie puede resultar infructuosa.

La eficacia del sistema de un campo maduroa menudo est relacionada con su capacidad decontrol del agua producida. Con frecuencia, eldiseo de superficie inicial no da cuenta delincremento que se produce en el corte de aguacon el tiempo. A medida que el campo madura,el corte de agua aumenta y su sistema de trata-miento en superficie se sobrecarga. Se trate deseparacin, transmisin o eliminacin, una tasade agua elevada reduce la capacidad de trata-miento del petrleo y amenaza la viabilidadeconmica del campo.

A menudo resulta costoso o complejo recti-ficar las restricciones, o cuellos de botella,producidos en los sistemas de superficie. A finesde la dcada de 1990, los ingenieros de Petrobraspronosticaron que la produccin de petrleo pro-veniente de la porcin sur de la Cuenca deCampos, en el rea marina de Brasil, exhibira unincremento significativo del corte de aguadurante la dcada siguiente. La resolucin delincipiente problema de tratamiento del aguaplanteaba significativos desafos tcnicos, pero larentabilidad de la Cuenca de Campos deman-daba una solucin temprana del mismo.

El oleoducto de exportacin de 90 km[56 millas] de extensin y 24 pulgadas de dime-tro haba sido diseado para transportar 28,600m3 [180,000 bbl] de petrleo crudo desde la pla-taforma de produccin central hasta unarefinera costera. Las instalaciones marinas demanejo de la produccin de agua, en las plata-formas de produccin central y satlites, eranlimitadas. A medida que el corte de agua seaproximaba al 45%, resultaba imposible mante-ner los objetivos y la calidad de la produccin depetrleo a travs del oleoducto. Como medidaprovisoria, Petrobras comenz a complementarel oleoducto de exportacin con petrolerostransbordadores, transportando el petrleo car-gado de agua a la costa.

Los ingenieros de Petrobras y Schlumbergerevaluaron diferentes opciones para reducir laproduccin de agua, que incluyeron la interven-cin de fondo de pozo, el mejoramiento de lossistemas de manejo en superficie, o una combi-nacin de ambas alternativas. Finalmente, sedecidi incrementar la capacidad de las instala-ciones de tratamiento en superficie. De estemodo se evitaban los cuellos de botella del oleo-ducto, separando el agua del petrleo en el reamarina.

36 Oilfield Review

> Lmite econmico. El corte de agua en el lmiteeconmico puede ser determinado a partir de Vo,el valor de un barril de petrleo despus de dedu-cir los impuestos y el costo de levantamiento, ex-cluyendo el tratamiento del agua, y Cw, el costode manejo del agua producida. En este caso, seasume que los valores son 20 US$/barril de petr-leo para Vo y 0.7 US$/barril de agua para Cw. Uti-lizando estos valores, el lmite econmico de larelacin agua/petrleo, WORe, es 28.6, y para elcorte de agua es 96.6%.

> Deshidratacin en reas marinas. La plataforma semisumergible de deshidratacin Sedco 135D puedeprocesar hasta 27,000 m3/d [169,000 B/D] de lquidos producidos. Se procesan volmenes de petrleode hasta 17,000 m3/d [107,000 B/D], reduciendo la concentracin de sedimentos bsicos y agua (BS&W,por sus siglas en ingls) por debajo del 0.6%. Se tratan volmenes de agua producida asociada dehasta 10,000 m3/d [63,000 B/D], lo que reduce el contenido total de petrleo y grasa (TOG, por sus siglasen ingls) del agua descargada a menos de 20 ppm.

Otoo de 2004 37

Trabajando en conjunto con Schlumberger, laplataforma semisumergible Sedco 135D fueconvertida en una instalacin flotante de deshi-dratacin (pgina anterior, abajo). Conectada ala plataforma de produccin central, la instala-cin puede procesar 27,000 m3/d [169,000 B/D]de crudo con alto corte de agua.

El crudo cargado de agua es procesado paraeliminar el agua del petrleo y reducir la con-centracin de petrleo en el agua producida pordebajo de 20 partes por milln (ppm). En primerlugar, un desgasificador elimina los gases disuel-tos y estabiliza el crudo. Luego, un coalescenteelectrosttico reduce el contenido de sedimen-tos bsicos y agua (BS&W, por sus siglas eningls) de la fase de petrleo a menos del 1% yreduce el contenido de petrleo de la fase deagua a menos de 1000 ppm. Este agua producidaingresa en un tanque compensador de agua yluego en un hidrocicln, reduciendo an ms elcontenido de petrleo hasta un nivel inferior a40 ppm. Por ltimo, un tubo rociador, que es undispositivo de flotacin por gas inducido, reduceel contenido de petrleo a menos de 20 ppm.9

Los esfuerzos de deshidratacin implementa-dos en la Cuenca de Campos produjeron unaumento inmediato de 9530 m3/d [60,000 B/D]de la capacidad de transporte del petrleo a lacosta a travs del oleoducto de exportacin.Cuando los ingenieros y los operadores optimiza-ron el sistema de eliminacin de agua en laplataforma 135D, la produccin de petrleoaument en 3180 m3/d [20,000 B/D].

La optimizacin de la eliminacin del pe-trleo del agua producida tiene dos efectos

fundamentales: mayor recuperacin de petrleoy envo de un agua producida ms limpia para sueliminacin o reutilizacin.

Mejoras en la tecnologa de tratamiento del aguaUn nuevo proceso de limpieza del agua producidaest siendo probado en el campo en estos momen-tos con resultados prometedores. La unidad detratamiento de agua liviana (LWTU, por sus siglasen ingls) utiliza tcnicas de coalescencia y sepa-racin para reducir la cantidad de petrleo enagua a niveles inferiores a 20 ppm con velocida-des de flujo de hasta 477 m3/d [3000 B/D].

La LWTU se basa en la tecnologa de Recupe-racin y Remediacin Total de Petrleo TORRdesarrollada por EARTH (Canad), proceso en elcual el agua cargada de petrleo circula a travsde una sucesin de capas de coalescencia carga-das con material RPA (absorbente de petrleoreutilizable) (arriba).10 Las gotitas de petrleodispersadas, cuyo tamao vara hasta un mnimode 2 micrones, se adhieren a la superficie delmaterial RPA oleoflico donde coalescen y relle-nan los espacios intersticiales.

A medida que el flujo contina, las capasRPA se saturan consecutivamente con petrleo.El flujo continuo de fluido a travs de las capascomienza a separar el petrleo fusionado de las

superficies RPA saturadas, formndose gotasgrandes de varios milmetros de dimetro. El sis-tema forma un estado de equilibrio constante encada capa, entre la emulsin que coalesce sobrela superficie RPA saturada y el flujo que separalas grandes gotas de petrleo en la seccinsiguiente del tanque.

El comportamiento de las gotas de petrleoms grandes se rige por la ley de Stokes: cuantoms grande es el dimetro de la gotita de petr-leo, mayor es la tendencia de ste a separarse yflotar. Las gotas de petrleo ms grandes se agre-gan en el espacio entre capas superior, dondeforman una capa libre de petrleo que es purgadadesde el recipiente LWTU (arriba, a la izquierda).A lo largo de la unidad se encuentran espaciadasvarias capas RPA; cada capa sucesiva interceptagotas de petrleo cada vez ms pequeas no eli-minadas en las etapas previas del proceso.

En agosto de 2002, los ingenieros probaronen el campo una unidad piloto de 120 m3/d[750 B/D], en una concesin de produccinsituada en el Oeste de Texas, EUA. El agua deproduccin proveniente de un separador depetrleo y gas de campo implicaba un volumende 5320 m3 [33,500 bbl] de agua que se enviabaa la unidad LWTU. A un gasto o tasa de flujo pro-medio de 107 m3/d [670 B/D], la concentracinde petrleo se redujo de 300 a 10 ppm.

9. El proceso de flotacin por gas inducido es un procesoen el cual se dispersan burbujas de gas de tamao deter-minado, uniformemente a travs de toda el aguaproducida. Estas burbujas de gas interactan con elpetrleo arrastrado y los slidos suspendidos haciendoque se separen y se acumulen en la superficie para sueliminacin.

Seccindel tanque 1

CapaRPA 1

CapaRPA

Seccindel tanque 2

Salida del agua tratada Separacin de petrleo a travs de un proceso de coalescencia. En la uni-dad de tratamiento de agua liviana (LWTU, por sus siglas en ingls) ingresanmezclas de hasta un 3% de petrleo en agua. La solucin atraviesa la CapaRPA 1, donde las diminutas gotas de petrleo son separadas del flujo por elRPA (absorbente de petrleo reutilizable). Una vez que la capa RPA es car-gada con petrleo, el flujo de fluido continuo a travs de la capa fuerza laspequeas gotas de petrleo fuera de la capa para que ingresen en el Tanque2. Las gotas de petrleo aglutinadas son grandes y flotan hacia la superficie,donde el petrleo es recolectado y eliminado. El proceso contina a travsde las sucesivas series de capas, reduciendo finalmente el contenido depetrleo a menos de 20 ppm.

> Una imagen mucho ms clara. Las diminutasgotitas de petrleo dispersado provocan la turbi-dez, u opacidad, del agua de entrada observadaen el frasco que lleva el rtulo INLET. Despus deatravesar slo una capa de coalescencia, se eli-mina una porcin significativa del petrleo, comolo indica la claridad del fluido contenido en elfrasco que lleva el rtulo BED 1.

10. Le Foll P, Khan M, Akkawi EI y Parent J-P: Field Trials fora Novel Water Deoiling Process for the Upstream Oil andGas Industry, artculo de la SPE 86672, presentado en la7a Conferencia Internacional sobre Salud, Seguridad yMedio Ambiente en la Exploracin y Produccin dePetrleo y Gas de la SPE, Calgary, Alberta, Canad, 29 al31 de marzo de 2004.

Ms recientemente, una prueba realizada enel Mar del Norte con una unidad prototipo msgrande redujo la concentracin de petrleo de200 a 300 ppm en la entrada, a un promedio de19 ppm en la salida (arriba). Los tcnicos proce-saron un total de 95 m3 [600 bbl] de mezcla deagua-petrleo a un rgimen de 3000 B/D. Parajulio de 2004, est prevista la instalacin de unaunidad de 3970 m3/d [25,000 B/D] en la plata-forma de deshidratacin de crudo Sedco 135D.

Agua en el pozoA la vez que las nuevas tecnologas de trata-miento del agua, tales como la LWTU, ayudan alos operadores a controlar el agua en la superfi-cie, los ingenieros estn utilizando novedosastcnicas de adquisicin de registros para ver loque hay detrs de la tubera de revestimiento,identificando fuentes de agua y reservas pasadaspor alto.11

En los campos petroleros maduros ubicadosen el rea marina del Sur del Mar de China,unos 130 km [78 millas] al sudeste de HongKong, la compaa China National Offshore OilCorporation y sus socios estn utilizando tecno-loga de adquisicin de registros detrs de latubera de revestimiento para minimizar el aguaproducida y mejorar la recuperacin de petrleo.

Descubiertos en 1984 y con produccincomercial desde 1994, los pozos del rea produ-cen de 44 arenas apiladas de la Formacin XHdel Mioceno.12 La permeabilidad de las areniscashabitualmente es superior a 1 Darcy, y el yaci-miento tiene un fuerte desplazamiento porempuje de agua del acufero. A pesar de los 10aos de produccin, la presin del acufero seredujo en apenas unas pocas lpc. Esto propor-cion un excelente soporte de la presin de

valor que se aproxima a la capacidad de trata-miento de superficie mxima. Las bombaselctricas de superficie (ESP, por sus siglas en

38 Oilfield Review

Profundidadmedida, m

Permeabilidad

mD10,000 0.1

X100

X090

Saturacin de agua aagujero descubierto

m3/m31 0

m3/m31 0

Anlisis de fluidos ELAN

m3/m31 0

Anlisis volumtrico

vol/vol1 0

Saturacin de agua CHFR

Saturacin de aguaRayos gamma

API0 200

Agua en base al registroadquirido en pozo entubado

m3/m30.5 0

Agotamiento

Petrleo

Agua

Hidrocarburo desplazado

Ilita

Agua ligada

Cuarzo

Ortoclasa

Calcita

Petrleo

Agua

Agotamiento

> Datos de registros adquiridos en pozo entubado que muestran el petrleo en sitio. Los datos de laherramienta de Resistividad de la Formacin en Pozo Entubado CHFR permitieron identificar un volu-men significativo de zona productiva pasada por alto detrs de la tubera de revestimiento. Las reassombreadas en color verde, en los Carriles 3 y 4, indican el petrleo en sitio. El sombreado azul claroy azul oscuro en los Carriles 2 y 3 muestra un nivel mnimo de agua en el rea superior del yacimiento,lo que indica un agotamiento de poca importancia.

LWTU, 5,000 B/D

LWTU, 25,000 B/D

> Unidad de tratamiento de agua liviana (LWTU, por sus siglas en ingls). Recientemente se realizaron pruebas de campo en el Mar del Norte con esta LWTUcuya capacidad de tratamiento es de 795 m3/d [5,000 B/D] (izquierda). La unidad, de 7.3 m [24 pies] de largo, pesa 15 toneladas [13.6 toneladas mtricas]cuando est seca. Se ha construido una unidad ms grande que ser desplegada en julio de 2004 en la Cuenca de Campos, en el rea marina de Brasil,en la unidad de deshidratacin Sedco 135D (derecha). La unidad ms grande posee una capacidad de procesamiento de 3970 m3/d [25,000 B/D]; tiene unalongitud de 10 m [34 pies] y pesa aproximadamente 32 toneladas [29 toneladas mtricas].

produccin pero la heterogeneidad de la perme-abilidad condujo a la incursin temprana deagua en muchos de los pozos.

El corte de agua promedio del campoaument al 84%. El volumen total de produccinde lquidos es de 87,400 m3/d [550,000 B/D],

200160120

Rayo

s Ga

mm

a

80400

2.952.752.55

Dens

idad

2.352.151.95

0.450.330.21

Neu

trn

Rayo

s Ga

mm

a, A

PI

Prof

undi

dad

verti

cal v

erda

dera

, m

50 150 250Deriva a lo largo de la seccin, m

350 450 550

0.09-0.03-0.15

X925

X930

X935

X940

X945

1,000

100

10Res

istiv

idad

41.3463.7266.7668.7370.9074.7981.2195.96107.78123.28132.09140.16146.16153.78160.07

Rayos Gamma arcVISIONRayos Gamma Modelado

Resistividad arcVISION 34 pulgadasResistividad Modelada 34 pulgadas

Densidad del Cuadrante Inferior arcVISIONDensidad del Cuadrante Inferior Modelada

Porosidad-Neutrn arcVISIONPorosidad-Neutrn Modelado

Trayectoria

> Perforacin direccional a lo largo de la roca de cubierta del yacimiento. Las herramientas de adqui-sicin de mediciones durante la perforacin (MWD, por sus siglas en ingls) y de adquisicin de regis-tros durante la perforacin (LWD, por sus siglas en ingls) permitieron a los ingenieros colocar el pozoa metros de la roca de cubierta del yacimiento, maximizando el contacto del petrleo y minimizandola produccin de agua. Los perforadores encontraron una falla con un desplazamiento horizontal deaproximadamente 360 metros [1180 pies] que haca que el pozo interceptara brevemente la seccinde lutitas sobreyacentes (marrn oscuro). La respuesta LWD a las lutitas se observa claramente enlos datos de los registros de rayos gamma, resistividad y densidad (tres carriles superiores).

Otoo de 2004 39

ingls) intervienen en las operaciones de levan-tamiento de la produccin pero el alto corte deagua aumenta su complejidad. Dado que lamayor parte de las bocas (slots) de las platafor-mas disponibles han sido utilizadas, no se puedeemplear perforacin de pozos de relleno paramejorar la recuperacin de petrleo. Los regme-nes de produccin inferiores a los esperadosllevaron a los ingenieros a interesarse en unasolucin que radica en el manejo del agua.

Los ingenieros de yacimientos, perforacin ycompaas de servicios iniciaron el proceso deevaluacin de campos y sistemas para formularun plan de manejo del agua. Considerando la ren-tabilidad de los diversos enfoques, optaron por laintervencin de fondo de pozo como tcnica paramejorar la recuperacin de hidrocarburos.

Los estudios de evaluacin y modelado deyacimientos basados en los datos ssmicos, laevaluacin de registros y la historia de pro-duccin, ayudaron a identificar las reservasremanentes de los campos. Los ingenieros esta-blecieron la fidelidad de la herramienta deResistividad de la Formacin en Pozo EntubadoCHFR y la correlacionaron con los registros deresistividad originales adquiridos a agujero des-cubierto (pgina anterior, abajo).

Los datos de registros de resistividad adqui-ridos detrs de la tubera de revestimiento,procesados con el programa avanzado de anli-sis de registros multiminerales ELANPlus,permitieron establecer prometedoras zonaspetrolferas. Comparando los datos de los regis-tros originales con los datos nuevos de losregistros CHFR, los ingenieros observaron pococambio de la resistividad desde el inicio de laproduccin y determinaron que la arena XH1an contena petrleo recuperable.

El pozo X13, un pozo que penetra la arenaXH1, fue seleccionado para la intervencin. Utili-zando una combinacin de herramientas deperforacin direccional en tiempo real, los perfo-radores desviaron el pozo, atravesando la arenaXH1 a lo largo de un agujero de 300 m [984 pies],con un ngulo de desviacin de aproximada-mente 90 grados, a 3 m [10 pies] de distancia deltope de la arena. La combinacin del programade Modelado Directo Integrado INFORM, laherramienta de Resistividad de Arreglo Compen-

sada arcVISION, la herramienta de Densidad-Neutrn Azimutal adnVISION, el sistema deperforacin rotativa direccional PowerDrive y elsistema de telemetra MWD PowerPulse, ayud alos perforadores a posicionar el pozo dentro deuna ventana de 1 m [3 pies] a lo largo del 98% desu trayectoria (abajo).

El pozo de re-entrada X13 fue terminadoutilizando cedazos expansibles de 612 pulgadas. Secoloc una bomba elctrica sumergible en la parteinferior de la terminacin superior de 312 pulgadaspara asistir el levantamiento. Antes de la interven-cin, el pozo X13 produca ms de un 90% de agua.La produccin inicial despus de la perforacindel pozo de re-entrada fue de 556 m3/d [3500B/D], con un 2% de corte de agua solamente.Una vez estabilizada, la produccin se duplichasta alcanzar 1112 m3/d [7000 B/D], mante-niendo al mismo tiempo un corte de agua bajo.

A raz del xito de la intervencin del pozoX13 a los fines del control del agua producida, seprocedi a la desviacin de muchos otros pozosobtenindose ndices de xito similares. En

general, los pozos desviados ayudaron a lograr unincremento del 28% en la produccin de petrleodel campo reduciendo al mismo tiempo la pro-duccin de agua en ms de 2700 m3/d [17,000B/D]. El operador elimin as la necesidad deefectuar grandes erogaciones para llevar a caboun mejoramiento de las instalaciones, y continadisfrutando de la reduccin de los costos asocia-dos con el tratamiento del agua producida.

De residuo a recursoA pesar de los avances logrados por los operado-res y las compaas de servicios en lo querespecta al manejo del agua, en la superficie yen el fondo del pozo, el agua producida continasiendo un subproducto necesario, aunquetedioso, de la produccin de petrleo y gas.13

11. Muchos de los conceptos bsicos del tratamiento delagua fueron analizados en Bailey et al, referencia 5.

12. Luo D, Jiang Z, Gutierrez J, Schwab K y Spotkaeff M:Optimizing Oil Recovery of XJG Fields in South ChinaSea, artculo de la SPE 84861, presentado en la Confe-rencia Internacional sobre Recuperacin Mejorada dePetrleo de la Regin del Pacfico Asitico de la SPE,Kuala Lumpur, Malasia, 20 al 21 de octubre de 2003.

13. Para mayor informacin sobre agua producida como unsubproducto de la produccin de hidrocarburos, con-sulte: Veil et al, referencia 1.

En los campos maduros de todo el mundo, losoperadores eliminan entre el 30% y el 40% delagua producida. Dado el incremento de lademanda de agua utilizable registrado en ciertaszonas, los ingenieros y cientficos estn tratandode descubrir formas de transformar este pasivoeconmico en un recurso viable.

El curso a seguir para la conversin de resi-duo a recurso a menudo depende de la qumicadel agua y del nivel de contaminantes. La cali-dad del agua producida vara con la geologa, lageografa, las tcnicas de produccin y el tipo dehidrocarburo producido. El agua puede contenerpetrleo disperso, hidrocarburos livianos, me-tales, sales y una amplia variedad de otrosmateriales orgnicos e inorgnicos.

Como sucede con el agua producida, aproxi-madamente un 97% del agua de nuestro planetaes agua salada.14 Slo un 3% del agua disponiblees dulceun 2% se encuentra inmovilizada enlos mantos de hielo polar de la Tierra, quedandoslo un 1% para consumo de la vida vegetal y ani-mal. Si bien el agua es un recurso renovable, enciertas zonas, la demanda agrcola, el creci-miento de la poblacin y los cambios climticoshan hecho que el agua dulce se consuma conms rapidez de la que se repone el recurso.

La Organizacin Mundial de la Salud y otrosorganismos indican que hoy ms de 400 millonesde personas sufren escasez severa de agua y quepara el ao 2050 este problema podr exten-derse a 4 mil millones de habitantes. En 1995, elServicio de Levantamiento Geolgico de losEstados Unidos inform que 17 estados del oeste

sustentan 10 veces ms habitantes que hace 100aos. En los prximos 50 aos, est previsto quela demanda de agua dulce en EUA aumente un100%, superando potencialmente el abasteci-miento de agua subterrnea en ciertas zonas.15

La utilizacin del agua en la agricultura repre-senta como mnimo dos tercios de su consumoglobal. Ya se est registrando, o est previsto quese registre, falta de agua para irrigacin en lasgrandes regiones graneras del mundo.16

De los ms de 210 millones de barriles deagua producidos diariamente en las operacionesde petrleo y gas, entre un 30% y un 40% se con-sidera residuo y se elimina. Sometidos a untratamiento adecuado, estos 11.7 millones de m3

[73.5 millones de barriles] de agua tienen elpotencial de desempear un rol clave en lo querespecta a aliviar la demanda impuesta sobre lossistemas naturales de agua dulce.

La disponibilidad sustancial de agua produ-cida, sumada a la necesidad de contar conalternativas de eliminacin menos costosas,conduce a los investigadores a estudiar la reutili-zacin del agua producida para irrigacin, usoindustrial y otras aplicaciones. Con un trata-

miento adecuado, el agua producida podr serutilizada con diversos fines aliviando la presinejercida sobre los sistemas de abastecimiento deagua dulce de nuestro planeta.

Del pozo a la tierra de pastoreoAproximadamente un 47% de la superficieterrestre est compuesta por tierras de pas-toreo. Si se deja en su estado natural, lavegetacin nativa de las tierras de pastoreo, fun-damentalmente las especies herbceas, semaneja a travs de procesos naturales. El des-plazamiento poblacional hacia estos ecosistemasde delicado equilibrio ha dejado sus marcas.Entre otras cosas, el sobrepastoreo, la recrea-cin y la manipulacin mecnica de los suelosmarginales ha producido desertificacin, pro-ceso por el cual los biosistemas declinan ante laausencia de cambios climticos significativos.17

Si bien puede requerir un tiempo consi-derable, la desertificacin suele invertirsenaturalmente en ausencia de operaciones agr-colas comerciales. Dada la declinacin de lamayor parte de los campos de pastoreo de todoel mundo, los cientficos estn explorando dife-

40 Oilfield Review

> Supervivencia de especies herbceas en un ambiente riguroso. Plantadoa mediados del ao 2002, el triguillo crestado Hy-Crest se muestra promi-sorio luego de un ao de crecimiento en el clima rido. Se colocan jaulas(centro) sobre ciertas secciones de hierbas para aislar la vegetacin nuevay permitir que los cientficos puedan diferenciar el dao producido por pas-toreo de otras causas de prdida de hierbas.

14. http://ga.water.usgs.gov/edu/waterdistribution.html (se accedi el 21 de mayo de 2004).

15. Burnett y Veil, referencia 3.16. Las Naciones Unidas: World Water Development

ReportExecutive Summary, http://www.unu.edu/wwf/watercd/files/pdf/Ex_Summary.pdf (se accedi el 20 dejunio de 2004).

17. Burnett D y Fox WE: Produced Water: An Oasis for Aridand Semi-Arid Range Restoration, http://www.gwpc.org/Meetings/PW2002/ Papers-Abstracts.htm (se accedi el26 de mayo de 2004).

> Tratamiento del agua en el campo. La unidad de tratamiento de agua m-vil de Texas A&M est diseada para evaluar los mtodos de tratamientopara las salmueras de campos petroleros. El agua producida es acondicio-nada, o pretratada, antes de la filtracin por smosis inversa. La capacidadde admisin es de aproximadamente 15 galones por minuto (gal/min) [57 L/min].Segn las caractersticas de la salmuera y el tipo de filtro utilizado, la pro-duccin de agua dulce oscila entre 1 y 5 gal/min [4 y 19 L/min].

18. Ni F, Cavazos T, Hughes MK, Comrie AC y Funkhouser G:Cool-Season Precipitation in the Southwestern USASince AD 1000: Comparison of Linear and Nonlinear Techniques for Reconstruction, International Journal ofClimatology, 22, no. 13 (15 de noviembre de 2002):16221645.

19. http://www.all-llc.com/CBM/pdf/CBMBU/CBM%20BU%20Screen_Chapter%206%20Case%20Studies.pdf (se accedi el 5 de mayo de 2004).

20. Burnett y Fox, referencia 17.

Otoo de 2004 41

rentes mtodos de asistencia del proceso derevitalizacin natural.

Los estudios de investigacin del clima, lleva-dos a cabo por la Universidad de Arizona, Tucson,EUA, indican que la sequedad del Estado deNuevo Mxico, ubicado en el sector sudoeste deEUA, aumentar en los prximos 30 a 40 aos.18

Hoy, los investigadores, los operadores de petr-leo y gas y los funcionarios del gobierno estnadoptando medidas para prepararse para lostiempos ms secos que se avecinan.

En la Universidad Estatal de Nuevo Mxico(NMSU), los cientficos estn explorando la reve-getacin de los derechos de paso de las lneas deconduccin y las localizaciones de pozos utili-zando hierbas seleccionadas, irrigadas con aguaproducida en los pozos de metano de capas decarbn (CBM, por sus siglas en ingls) locales.

Trabajando en conjunto con varias compa-as de exploracin y produccin y con laDireccin de Administracin de Tierras de EUA,los investigadores de la NMSU seleccionaron seissitios para llevar a cabo experimentos destina-dos a identificar variedades de hierbas concapacidad de crecimiento sostenido en el climarido de Nuevo Mxico. Estas hierbas seran sus-tentadas nicamente por las limitadas lluviasnaturales y por irrigacin con agua producida enpozos de metano de capas de carbn.

Durante abril y octubre de 2002, se estable-cieron parcelas de control de hierbas depastoreo utilizando 16 variedades de especiesherbceas nativas y no nativas con el exclusivosustento de las precipitaciones naturales. Luegode 12 a 15 meses de crecimiento, se evaluaronlos herbajes para determinar las condiciones deestablecimiento o supervivencia. Numerosasvariedades se mostraron promisorias (pginaanterior, izquierda).

A fines del verano del ao 2003, se inici laFase 2 del proyecto con una serie idntica deespecies herbceas sembradas en cada sitio.Durante un perodo de 4 a 6 semanas posterioresa la siembra, dos de los nuevos sitios de pruebafueron irrigados con agua producida en pozos demetano de capas de carbn (derecha, extremoinferior). Los volmenes oscilaban entre 102 m3

[26,880 galones] y 189 m3 [50,000 galones] entres o cuatro aplicaciones (derecha, extremosuperior). Si bien la NMSU no preparar losinformes finales hasta ms adelante, dentro deeste ao, varias especies de hierbas para pasto-reo mostraron una buena adaptacin a lairrigacin con agua producida en pozos demetano de capas de carbn.19

En la Universidad de Texas A&M, CollegeStation, Texas, EUA, un equipo de ingenieros yespecialistas en tierras de pastoreo, suelos,

especies silvestres e irrigacin, est adelantandoun paso el proceso de irrigacin de tierras depastoreo con agua producida. Trabajando enconjunto con el Instituto de Investigacin delAgua de Texas (TWRI), los ingenieros construye-

ron una unidad mvil prototipo de tratamientode agua producida. El agua puede ser tratada ensitio para eliminar los contaminantes y las salesdisueltas antes de la irrigacin de la tierra depastoreo (pgina anterior, derecha).20

Localizacindel pozo

Fecha pH Slidos disueltostotales, meg/L

Relacin de absorcin de sodio

Conductividadelctrica, dS/m

Sitio 1

Sitio 2

Anlisis de la qumica del agua producida

9/17/039/19/038/12/038/20/039/16/03

8.08.58.38.48.1

10,6825,4404,1906,9808,126

122.471.151.4

105.2100.8

17.416.111.117.613.6

> Qumica del agua producida proveniente de pozos de metano de capas decarbn. Durante el ciclo de irrigacin, se tomaron muestras de agua produci-da en los Sitios 1 y 2 para su anlisis. Si bien la mayora de las dems propie-dades son relativamente estables, en la Columna 4 se observa la variabilidadde los slidos disueltos totales (TDS, por sus siglas en ingls).

> Riego con agua producida proveniente de pozos de metano de capas de carbn. Un tanque de 64 m3[400 bbl] contiene agua producida para irrigacin (extremo superior). Algunas parcelas de pastoreo re-cibieron agua de irrigacin de este tanque en agosto de 2003 (extremo inferior).

El proceso de conversin del agua producidaen agua para irrigacin puede requerir variospasos. Primero, la corriente de alimentacin deagua producida es sometida a un proceso de fil-tracin previo al tratamiento para eliminar laarena y las partculas ms grandes. Los hidroci-clones y las unidades de microfiltracin separanla mayor parte del petrleo dispersado del aguaproducida. Luego, mediante la utilizacin deadsorbentes a base de arcillas modificadas org-nicamente se elimina el petrleo remanente.21 Elagua producida, esencialmente libre de petrleo,pasa luego a travs de una unidad de filtracinpor smosis inversa (RO, por sus siglas eningls) reduciendo los slidos disueltos totales(TDS, por sus siglas en ingls) a menos de 500ppm (izquierda). La corriente de salmuerarechazada, proveniente del proceso RO, es elimi-nada mediante mtodos convencionales, talescomo el mtodo de inyeccin, en pozos de elimi-nacin de residuos.

La tecnologa de tratamiento del agua queest siendo desarrollada por la Universidad A&Mde Texas puede proveer a los operadores unaalternativa eficaz desde el punto de vista de suscostos con respecto a la eliminacin del aguaproducida. Los investigadores estiman que msde un tercio del agua producida en Texas tieneun contenido de slidos disueltos totales inferiora 20,000 ppm, nivel adecuado para la desaliniza-cin por smosis inversa y la recuperacin deagua dulce. Las pruebas de campo indican queel costo de procesamiento del agua con una uni-dad mvil es de aproximadamente US$ 0.80 porbarril de agua producida, tarifa que suele serduplicada por la de las prcticas de eliminacinregional convencionales. Los cientficos estninvestigando tcnicas alternativas para la elimi-nacin de efluentes, que podran reducir anms el costo de desalinizacin.

Se espera que cada vez ms operadores apli-quen tecnologa de reutilizacin del agua en losprximos aos. El TWRI estima que para el ao2020, ms de un 10% del agua utilizada en Texasprovendr de fuentes recicladas, representandoun ahorro de hasta 151,000 m3/d [40 millones degalones por da] de agua dulce.22

La conversin de los residuos de los campospetroleros en recursos de pastoreo beneficia alos operadores de petrleo y gas, las comunida-des locales y el medio ambiente. Significativosvolmenes de agua para uso agrcola pueden sergenerados, ayudando a sanear las tierras de pas-toreo, sustentando iniciativas ambientales yconservando los recursos de agua dulce, a la vezque se ayuda a los operadores a manejar la pro-duccin y los costos de eliminacin en formams efectiva.

42 Oilfield Review

> Carrizales que toleran diferentes grados de salinidad en el desierto. Como parte del proceso de tra-tamiento del agua producida, en el desierto de Omn se siembran carrizos halfitos y otro tipo de ve-getacin que tolera diferentes grados de salinidad. El desarrollo vegetal provee un proceso de filtracinnatural que elimina los metales y otros materiales orgnicos del agua.

Agua desalmuera

Barros provenientesdel tratamiento previo

Agua para uso agrcola

Bomba

Al pozo para eliminacin de aguaEfluente RO

Aguas de lavado porinversin de corriente

Membranas RO

> Eliminacin de sales y contaminantes. Durante el fenmeno de smosis in-versa (RO, por sus siglas en ingls), el agua producida prefiltrada es forzadapor la presin a pasar de un rea con alta concentracin de sales y contami-nantes a reas de bajas concentraciones. Debido a que el proceso es osm-tico y la membrana RO no tiene poros verdaderos, la mayor parte de loscontaminantes no puede atravesarla.

21. La organoarcilla (arcilla modificada orgnicamente),tambin conocida como organopolisilicato, es habitual-mente una arcilla caolintica o montmorilontica. Lasestructuras orgnicas estn qumicamente unidas a lasuperficie de la arcilla para facilitar la unin, o la adsor-cin, de los radicales orgnicos.

22. Burnett D, Fox WE y Theodori GL: Overview of TexasA&Ms Program for the Beneficial Use of Oil Field Produced Water, http://www.gwpc.org/Meetings/PW2002/ Papers/David_Burnett_PWC2002.pdf (se acce-di el 26 de mayo de 2004).

23. Cogeneracin es la produccin simultnea de electrici-dad y calor mediante la utilizacin de un solocombustible tal como el gas natural. El calor producido a

partir del proceso de generacin de electricidad es cap-turado y utilizado para producir vapor. En el campo KernRiver, la inyeccin de vapor en la roca yacimiento petro-lfera mejora la produccin de petrleo.

24. Brost DF: Water Quality Monitoring at the Kern RiverField, http://www.gwpc.org/Meetings/PW2002/Papers/Dale_Brost_PWC2002.pdf (se accedi el 12 de junio de2004).

25. Verbeek P, Straccia J, Zwijnenberg H, Potter M y Beek A:Solar Dew-The Prospect of Fresh Water in theDesert, artculo de la SPE 78551, presentado en la 10aExhibicin y Conferencia Internacional del Petrleo deAbu Dhabi, EAU, 13 al 16 de octubre de 2002.

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Sustentamiento de la agriculturaA medida que ciertas regiones del mundo expe-rimenten mayor sequedad, los agricultoresdebern esforzarse por producir grandes pro-visiones de alimentos para sustentar elcrecimiento poblacional. Hoy en da, las moder-nas tcnicas de manejo de tierras, sumadas a losmtodos de irrigacin, producen vastas provisio-nes de alimentos. No obstante, uno de los costosde la produccin de alimentos es el consumo degrandes volmenes de agua dulce. Se necesitanfuentes de agua alternativas tanto para conser-var el agua potable como para satisfacer lascrecientes demandas de irrigacin agrcola.

El Valle de San Joaqun en California, EUA,donde se encuentra ubicado el campo petrolerogigante Kern River, tiene uno de los ms grandesproyectos de reutilizacin del agua producida.Todos los das, ChevronTexaco produce 15,900 m3

[100,000 barriles] de petrleo junto con 136,700 m3

[860,000 barriles] de agua de este campomaduro; con un 90% de corte de agua. De estevolumen de agua, 12,600 m3 [79,000 barriles]son reutilizados para proyectos de inyeccin deagua y las otras cantidades se emplean en opera-ciones dentro del campo; 54,800 m3 [345,000barriles] son tratados y suministrados a diversasplantas de cogeneracin de energa elctrica; y69,300 m3 [436,000 barriles] son enviados al Dis-trito de Aguas de Cawelo.23

A menudo se requiere el tratamiento delagua producida previo a su empleo en la activi-dad agrcola. No obstante, el agua provenientedel campo Kern River es de alta calidad y exhibeun contenido mnimo de slidos y mineralesdisueltos. Los escasos volmenes de hidrocarbu-ros presentes son eliminados antes de lautilizacin. ChevronTexaco tiene implementado

un programa intensivo de vigilancia rutinaria delagua para garantizar la calidad de su agua pro-ducida.24

En ausencia de irrigacin, el Valle de SanJoaqun puede convertirse en un entorno rido ydesolado. Actualmente, el Valle produce unavariedad de cultivos incluyendo uvas, frutasctricas, almendras y pistachos. Para comple-mentar el suministro de agua dulce y mantenerlas 18,600 hectreas [46,000 acres] de tierrasfrtiles irrigadas, el Distrito de Aguas de Cawelomaneja las instalaciones de almacenamiento ytransmisin de agua producida, distribuyendoms de 63,600 m3 [400,000 barriles] diarios deagua producida como agua de irrigacin(izquierda).

Riego del desiertoEn los desiertos de Omn, el agua dulce es unproducto bsico que escasea. Los esfuerzos dePetroleum Development Oman (PDO) se con-centran en transformar el agua producida en unrecurso utilizable a travs de una combinacinde biotratamiento con agricultura biosalina.

Los campos petroleros maduros producengrandes volmenes de agua. Por ejemplo, PDO pro-duce ms de 200,000 m3 [53 millones de galones]diarios de agua del campo petrolero Nimr que seencuentra ubicado en el sur de Omn. A un costoque alcanza los 15.00 US$/m3 [2.40 US$ /barril],el agua producida es reinyectada como residuoen un acufero profundo.25

El proyecto Reverdeciendo el Desierto dePDO se inici a fines de la dcada de 1990. Losexperimentos llevados a cabo en el sur de Omnprobaron convertir el agua producida en unrecurso utilizable en un ambiente desrtico y aun costo inferior al costo de eliminacin. En unasituacin ideal, el acceso a este recurso de aguadulce permitira convertir un ambiente seco einhspito en un entorno de prosperidad econ-mica a travs de la agricultura y otros beneficiosasociados. Mediante la seleccin de cultivos yplantaciones arbreas especiales que tolerandiferentes grados de salinidad para la irrigacincon agua producida, es posible el sustenta-miento del desarrollo incluso en ambientesdesrticos.

Las tcnicas de separacin tpicas eliminanel petrleo disperso en el agua hasta lograr unaconcentracin inferior a 200 ppm. Despus de laseparacin primaria del agua y el petrleo, elefluente tiene una salinidad equivalente a sloun 25% de la salinidad del agua de mar. Esteagua irriga una capa revestida sembrada conhalofitas, es decir, plantas de tipo carrizo que sedesarrollan bien en ambientes salinos (pginaanterior, abajo).

> Transformacin del agua producida. Diariamente se producen ms de69,300 m3 [436,00 barriles] de agua por encima del volumen necesario para elmanejo de campo o la produccin de energa. Este agua producida tratadaes recibida por el Distrito de Aguas de Cawelo en estanques de retencin[extremo superior] para su posterior distribucin a travs de canales y lneasde conduccin con fines de irrigacin [extremo inferior].

Las operaciones de explotacin agrcola handemostrado que los procesos naturales que tie-nen lugar en los carrizales degradan el petrleoresidual, mientras que las halofitas despojan elagua de metales pesados. Una vez eliminada lamayor parte de los contaminantes, slo las salesdisueltas impiden la utilizacin del agua paraaplicaciones agrcolas convencionales y otrostipos de aplicaciones.

La eliminacin de las sales disueltas por tc-nicas comunes, tales como el proceso de smosisinversa, no siempre es eficaz desde el punto devista de sus costos. Un novedoso polmero dise-ado por Akzo Nobel permiti a Solar Dew B.V.,trabajando en conjunto con Shell y PDO, desa-rrollar un concepto alternativo de purificacinde agua basado en la utilizacin de membranas.Aprovechando el clima rido y la abundante luzsolar, el agua producida, mayormente libre depetrleo, pasa a travs de unos tubos de pol-mero especiales fabricados por Solar Dew. Laenerga proveniente del sol calienta el agua quese encuentra dentro de los tubos. Las molculasde agua migran hacia el exterior del tubo depolmero semipermeable, dejando las sales eimpurezas concentradas en su interior.

El agua purificada se evapora y se condensasobre la cara inferior de una placa rgida quecubre el aparato y luego es encauzada hacia lostanques de retencin donde es capturada. Adiferencia de las tcnicas ms convencionales,el proceso no requiere presin o energa externafuera de la suministrada por el sol (abajo).

Los novedosos procesos de tratamiento deagua producida que estn siendo desarrolladospor PDO explotan los recursos disponibles yrenovables para producir agua utilizable a partirde residuos, liderando potencialmente el caminohacia la generacin de ambientes ms verdes, lahabitabilidad y la sustentabilidad econmicamejorada para muchas regiones petrolferas ri-das del mundo.

Los Laboratorios Nacionales Sandia de EUAconforman un grupo que est trabajando en laprxima generacin de tecnologa de desaliniza-cin. El laboratorio funciona como centro deingeniera e investigacin para el Departamentode Energa de EUA (DOE, por sus siglas eningls). Los Laboratorios Sandia, con sede enAlbuquerque, Nuevo Mxico, estn integrados porms de 8,000 cientficos y personal de soporte.

En los ltimos aos, los Laboratorios Sandiautilizaron sus conocimientos tcnicos especialescomo soporte de las iniciativas federales de reu-tilizacin del agua producida. En el ao 2002,trabajando en conjunto con diversos organismosfederales, desarrollaron un Mapa de RutaNacional de Tecnologa de Desalinizacin y Puri-ficacin del Agua.26 El mapa de ruta describesucintamente los desafos con que se enfrentaEUA en trminos de abastecimiento de agua ysugiere reas de investigacin y desarrollo quepueden conducir a la formulacin de solucionestecnolgicas. El mapa de ruta define los objeti-vos crticos y la mtrica en relacin con loscambios tecnolgicos que se requieren para que

las tecnologas de desalinizacin y reutilizacindel agua se vuelvan accesibles y generalizadas.El tratamiento y la utilizacin tanto de las aguasproducidas tradicionales como de las aguas pro-ducidas provenientes de pozos de metano decapas de carbn son identificados y abordadosespecficamente en el mapa de ruta porque tie-nen el potencial de enfrentar, al menos en formaparcial, los desafos que plantea el abasteci-miento de agua en muchas regiones de EUA.

El elemento clave de esta investigacin es unproceso de secuestro de iones. Los materialeszeolticos naturales son modificados para crearuna matriz capaz de capturar cationes y anionesespecficos (arriba). En las pruebas iniciales queutilizan agua producida salobre con un conte-nido de slidos disueltos totales de 10,000 ppm,los materiales zeolticos modificados en superfi-cie secuestraron una amplia gama de cationes yaniones incluyendo sodio, calcio, cloro, carbona-tos y sulfatos, reduciendo los slidos disueltostotales a 2,000 ppm.

En la mayora de los procesos de desaliniza-cin, las sales y otros contaminantes soneliminados, concentrndose para formar unmaterial residual. Debido a su estructura nica,el material zeoltico usado puede ser empleado

44 Oilfield Review

> Captura de iones con material zeoltico modifi-cado en la superficie. El modelo molecularmuestra la estructura de la matriz de una zeolitamodificada. El material de tipo malla puede serdiseado para formar un filtro selectivo de iones.Los sitios de carga son diseados para el inter-cambio de iones con cationes y aniones espec-ficos, comunes al agua producida. Luego deatravesar una serie de filtros zeolticos, los flui-dos salobres son desionizados.

> Pruebas de campo del proceso Solar Dew. Los tres colectores de 100 m [328 pies] de largo (derecha)producen entre 0.8 y 1.5 m3 [211 y 396 galones] de agua dulce por da.

26. Para mayor informacin sobre el mapa de ruta, consulte:http://www.usbr.gov/pmts/water/desalroadmap.html (se accedi el 22 de junio de 2004).

27. Hutson SS, Barber NL, Kenny JF, Linsey KS, Lumia DS yMaupin MA: Estimated Use of Water in the United Statesin 2000. Reston Virginia, EUA: Servicio de LevantamientoGeolgico de los Estados Unidos, Circular 1268 (2004).

Otoo de 2004 45

como material de construccin o en explanacio-nes, convirtiendo as otro producto de desechoen recurso. Actualmente, los Laboratorios San-dia estn llevando a cabo estudios de escaladode costos de ingeniera y procesamiento demateriales para evaluar en mayor detalle elpotencial de este prometedor material.

Los investigadores de los Laboratorios San-dia continan estudiando otros tipos de procesosde desalinizacin, incluyendo las tcnicas dedestilacin por contacto directo, de smosisdirecta y de desalinizacin de hidratos.

El carbn y el aguaLa comunidad global depende en forma sus-tancial de la energa elctrica. Las centraleselctricas que proveen esta electricidad depen-den de las lneas de transmisin, un combustibletal como el gas natural o el carbn, y el agua paraenfriamiento. Ocupando en el ao 2000 un lugar

detrs de la agricultura en lo que respecta a apro-vechamiento del agua, la generacin de energatermoelctrica en los Estados Unidos extrae 738millones de m3 [195,000 millones de gallones] deagua por da del ecosistema, volumen que con-siste en su mayor parte en agua dulce (abajo).27

Ubicada en el noroeste de Nuevo Mxico, laEstacin Generadora de San Juan (SJGS) de laCompaa de Servicios Pblicos de NuevoMxico (PNM) alimentada con carbn, es una delas centrales de generacin de energa ms gran-des del estado, produciendo la mayor parte de laelectricidad de PNM y extrayendo una cantidadsignificativa de agua dulce de la Cuenca de SanJuan (extremo inferior). Con una generacintotal de 1,800 megavatios de potencia, la instala-cin extrae entre 63,560 y 79,450 m3 [400,000 y500,000 barriles] de agua de enfriamiento porda. Con excepcin de un 6%, todo este volumende agua se evapora en la atmsfera.

La Cuenca de San Juan tiene adems ms de18,000 pozos de petrleo y gas, con una produc-cin acumulada diaria superior a 9,852 m3 [62,000barriles] de agua, en un rea de 8,287 km2 [3200millas cuadradas]. Un estudio publicado en el ao2004 por el Departamento de Energa, junto conPNM, examin el uso potencial del agua produ-cida con fines de enfriamiento en la SJGS.

Los ingenieros llegaron a la conclusin deque la infraestructura de transmisin del gasnatural en forma de lneas de conduccin aban-donadas, o de uso limitado, puede enviar hasta6,800 m3/d [43,000 B/D] de agua producida a lacentral de energa; 8 a 11% de la admisin deagua diaria para fines de enfriamiento en SJGS,representando un suministro de agua de enfria-miento complementario correspondiente a unperodo de entre 10 y 20 aos.

Si bien puede ser necesaria cierta adapta-cin de los sistemas de enfriamiento de lascentrales de energa para la utilizacin de aguaproducida convencional sin tratar y agua produ-cida proveniente de pozos de metano de capasde carbn, los beneficios pesan ms que los cos-tos de modificacin.

La SJGS es slo uno de los casos en que losorganismos gubernamentales y los generadoresde energa trabajan en conjunto para conservarun recurso vital a travs de la conversin de resi-duos en recursos.

Manejo de los recursos futurosLos avances registrados en las tecnologas demanejo del agua estn permitiendo a los inge-nieros analizar ms exhaustivamente, optimizary manejar mejor el agua presente en el yaci-miento y en la superficie. Al mismo tiempo, losinvestigadores de todo el mundo se estn esfor-zando por descubrir usos alternativos para elexceso de agua producida.

Hoy en da, los operadores y las compaasde servicios estn realizando grandes esfuerzospor minimizar la cantidad de agua producidaque se lleva a la superficie. A medida que cam-bien los paradigmas climticos regionales, laoferta y la demanda podrn aumentar el valordel agua producida por la industria de E&P. Loque alguna vez fue residuo y pasivo, maanapuede convertirse en un valioso recurso paraaplicaciones agrcolas, industriales y de otrotipo. Si bien se dice que el agua y el petrleo nose mezclan, el futuro de cada recurso se muestracada vez ms interrelacionado. El manejo denuestros recursos lquidos, petrleo y agua porigual, desempear un rol crtico en el desarro-llo del futuro. DW

Ao

Extracciones de agua dulce

1995* % de cambio1950

267.1 177%150.7Poblacin de EUA en millones

40.2

134.0

190.0

43.8

408.0

287%

151%

475%

118%

227%

14

89

40

37

180

Abastecimiento pblico

Irrigacin

Utilizacin de energa termoelctrica

Otros

Total* ltimo conjunto de datos completos

> Extracciones de agua diarias en EUA. Entre 1950 y 1995, la poblacin de EUAprcticamente se duplic. Durante el mismo perodo, las extracciones de aguadulce del ecosistema crecieron a un ritmo ms rpido y las extracciones parala energa termoelctrica se incrementaron en casi cinco veces. (Adaptadode Hutson et al, referencia 27).

> Central elctrica alimentada con carbn en Nuevo Mxico, EUA. La Estacin Generadora de San Juan,ubicada cerca de Farmington, tiene una capacidad de produccin de 1,800 megavatios de energaelctrica. Para enfriar y condensar el agua utilizada en el proceso de generacin termoelctrica senecesitan cantidades significativas de agua. En el futuro, el agua producida podr complementar lademanda diaria de agua de enfriamiento.