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Etiqueta: Pruebas de fluidos de terminación

La recuperación de salmuera es un negocio inteligente

Publicado en por Phillip Vincent | Asesor de Investigación y Desarrollo

Restauración de fluidos de salmuera claros usados para su óptima reutilización

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

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

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

Aunque algunos podrían pensar que la recuperación es tan sencilla como filtrar los contaminantes del fluido mediante sistemas de filtrado tradicionales, como un sistema de filtro prensa de tierra de diatomeas, la realidad es que la recuperación requiere algo más de ciencia.

Este reto llevó al Grupo de Innovación TETRA (TIG ) a buscar formas de eliminar los contaminantes de estos fluidos devueltos para que pudieran ser reutilizados en lugar de quedarse en los depósitos como "inventario muerto". Así que iniciamos un plan de acción para desafiar al equipo del TIG no sólo con la identificación de los contaminantes, sino, lo que es más importante, proporcionando las soluciones que permitirían la recuperación del inventario muerto.

Sobrecarga de metales pesados

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

Situaciones complicadas

Otro contaminante común en las salmueras de terminación devueltas es el polímero sin romper. A menudo, las salmueras de terminación se hacen viscosas con polímero para que el fluido pueda transportar sólidos hacia el interior del pozo o para que pueda transportar sólidos fuera del pozo. En cualquier caso, cuando el fluido regresa de su viaje al pozo, el polímero utilizado para espesar el fluido no se ha descompuesto completamente. El fluido en este estado no puede filtrarse para eliminar los sólidos u otros contaminantes que se llevan fuera del pozo. A veces, el fluido puede ser tan espeso que no puede ser bombeado fácilmente, lo que conduce a otros posibles problemas operativos.

Mugre y baba

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

Aguas rejuvenecedoras

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

Caso práctico 1: Un golfo por encima de la competencia

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

Tabla de recuperación de salmuera en el Golfo de México

Caso práctico 2: Bestias del Este

Para no quedarse atrás, el equipo del hemisferio oriental de TETRA, con sede en Aberdeen (Escocia), realizó más de 70 trabajos de recuperación en el Reino Unido entre 2016 y 2020. Estos tratamientos recuperaron casi 52.000 barriles de fluido, logrando además una eficiencia de recuperación del 97%. De hecho, solo en 2019 se trataron más de 14.000 barriles de fluido con una eficiencia del 97%. Un factor importante en el éxito de la Compañía en la recuperación de fluidos en el hemisferio oriental es que nuestras capacidades de almacenamiento de salmuera al noreste de Escocia son, con mucho, las más grandes de la región, con más de 36.000 barriles de capacidad de almacenamiento disponibles en tres lugares diferentes. Esto da a TETRA la capacidad de asumir trabajos de recuperación que nuestros competidores simplemente no pueden emprender.

Cuadro de recuperación de salmuera en el Reino Unido

Soluciones especializadas

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

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

Vigilancia constante - Mejora continua

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

Nueva llamada a la acción

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

Publicado en por Gary Poole | Director de cuentas/asesor técnico

¿Qué es el abandono temporal y cómo se hace?

El abandono temporal es una táctica eficaz para poner un pozo en un patrón de retención entre las fases de perforación y terminación para evitar la corrosión y garantizar la integridad del pozo durante el tiempo que necesite permanecer inactivo. Ampliando el alcance de lo que tradicionalmente se denomina pozos perforados pero no terminados (DUC), los pozos candidatos a ser abandonados temporalmente pueden estar en alta mar o en tierra.

El procedimiento TETRA, que evita la necesidad de una filtración que requiere mucho tiempo, consiste en desplazar el fluido de perforación cargado de sólidos con un fluido de salmuera transparente (CBF) libre de sólidos que permanecerá en el pozo hasta que se reanuden las operaciones. Cuando el operador está preparado para reiniciar el pozo, se bombea la salmuera transparente.

En cuanto a los equipos necesarios, si el equipo de perforación tiene las herramientas para perforar y encamisar un pozo, entonces tiene las herramientas para realizar un abandono temporal; todo lo que necesita es la solución adecuada, como el sistema de desplazamiento avanzado TETRA (TADS) adaptado, un sistema de desplazamiento trifásico compuesto por salmueras TETRA y aditivos químicos de la serie TETRAClean 900.

¿Por qué el abandono temporal de un pozo?

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

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

¿Qué otras ventajas económicas aporta el abandono temporal?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Nueva llamada a la acción

El arte de la invención juiciosa

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

"La introducción de inventos nobles parece ocupar, con mucho, el lugar más excelente entre las acciones humanas".
- Francis Bacon, 1561-1626

La invención como fondo de la civilización

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

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

Ampliación de la cartera mediante la invención

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

Abordar los retos de los clientes con investigación, desarrollo e invención tecnológica específica es el dominio de nuestro Grupo de Innovación TETRA (TIG), un equipo de científicos y técnicos con doctorado. Y aunque la creatividad en TETRA no se limita ciertamente al TIG, es este grupo el que quizás se guía más por el arte de la invención juiciosa.

Laboratorios de última generación y asistencia técnica

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

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

Pioneros en la industria

Además de proporcionar asistencia técnica diaria, el TIG cuenta con un impresionante historial de primicias en el sector, patentes clave e innovaciones de productos que han sido premiados y se han convertido en puntos de referencia en cuanto a rendimiento, eficiencia, sostenibilidad y protección del medio ambiente. Entre algunas de sus innovaciones pioneras se encuentran:

Forjando el futuro

Mirando hacia el futuro, en medio del ritmo acelerado de la transición mundial hacia fuentes de energía más renovables, TETRA se está embarcando en la comercialización de su último producto, el bromuro de zinc de alta pureza PureFlow para su uso en baterías de flujo de zinc-bromo. El fluido de salmuera transparente PureFlow ZnBr2 de TETRA se produce mediante nuestro proceso patentado, desarrollado originalmente para la formulación de salmueras de haluro, pero perfeccionado para obtener un ZnBr2 de alta pureza ideal para los exigentes estándares de las baterías de flujo de zinc-bromo. Nuestro personal de TIG también está explorando tecnologías de captura de carbono.

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

Nueva llamada a la acción

 

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