Las incrustaciones y su incidencia sobre la producción de petróleo

En la segunda mitad del siglo XIX se inicia propiamente la explotación y producción de petróleo con fines comerciales en Venezuela. Pero es para el año 1.922, cuando Venezuela pasó a transformarse en un país netamente petrolero, pues el producto que para ese momento significaba el mayor ingreso para la nación pasó a segundo escalón y fue el petróleo reconocido y adquirido como primera fuente de ingreso monetario para el país. Desde ese entonces las industrias tuvieron que combatir ciertas reacciones químicas que obstaculizaban la extracción el crudo, esa formación de cristales en las tuberías de producción, representaba un gran obstáculo.

El suelo producía de manera natural aquella fuente de dinero, sin embargo las industrias para transformar éste en diferentes recursos útiles para la vida, exponían y exponen al petróleo a diferentes periodos de tratamiento para su obtención. La producción era y es aquella etapa de explotación del petróleo más completa y compleja,  implica el flujo en el yacimiento, la producción en pozo, la recolección de crudo, separación del gas, almacenamiento del crudo, transporte de esté y exportación. Es decir, alguna incidencia en esta etapa implicaría muchos daños.

Sucede que cuando un pozo de petróleo o gas produce agua o utiliza un sistema de inyección de agua para mejorar el recobro, es posible que se forme una incrustación. Este fenómeno puede llegar a comprometer la integridad y tiempo de vida útil de pozos productores e inyectores, instalaciones en superficies, tuberías de producción, líneas de transmisión y distribución, y ductos en general, representando graves problemas y gastos para la industria. Lo cual puede no permitir el desarrollo favorable de la tan importante etapa de producción del petróleo. De hecho las incrustaciones son capaces de reducir el área efectiva al flujo de un pozo productor en un lapso corto de tiempo, lo cual provoca producción diferida y por consecuencia pérdidas económicas.

LAS INCRUSTACIONES Y SU INCIDENCIA SOBRE LA PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO

Las incrustaciones son compuestos resultantes de la cristalización y precipitación de sales minerales presentes en el agua asociada en los yacimientos de petróleo; estos iones tienden a unirse por la continua variación de las condiciones a que se ven sometidos. “Mientras transcurre el tiempo, mas y mas minerales van formando sedimentos en las calderas, ollas, tuberías y en cualquier otro dispositivo con el que el agua entre en contacto” (González, 2001, p.88). La depositación de incrustaciones tiene el efecto de reducir los caudales de producción debido al taponamiento de los poros de la formación, fracturas y/o disparos.

Durante el proceso de producción se utilizan pozos paralelos con sistemas de inyección de agua para aumentar la rentabilidad de un yacimiento (PDVSA, 2008), y durante esto puede nacer la acumulación de incrustaciones dentro de las tuberías, que puede causar un estrangulamiento y posteriormente un colapso y puede representar el cierre de un pozo, esto depende de la composición química del agua, así como de la temperatura del yacimiento.

Básicamente, la formación de fases solidas se debe a la descomposición de los fluidos en su ascenso a la superficie, lo que modifica las condiciones de equilibrio fluido – mineral hacia fases termodinámicamente más estables (Ellis y Mahon, 1977)

En los pozos de producción se presenta la problemática por la existencia de incrustaciones en tuberías profundas de pozos, ya que en la producción, se conjugan fenómenos tanto de descompresión como la relativamente alta temperatura de la formación. El sistema de producción de los pozos puede verse como una cadena de elementos, la cual permite que el crudo fluya desde el yacimiento hasta los equipos instalados en la superficie.

Bello (2010) afirma que: “Una causa de reducción de las tasas de producción puede deberse a la disminución de las áreas efectivas de flujo como consecuencia de la acumulación de incrustaciones dentro de la tubería de producción, o por una restricción innecesaria” (p.32). Esta puede sin duda alguna ocasionar daños materiales y económicos a las industrias y pérdidas del crudo.

La deposición de incrustaciones inorgánicas puede ocurrir durante y después de las operaciones de inyección en el orificio de inyección del pozo, cerca del orificio inferior de inyección del pozo, en el depósito entre el inyector y el productor, en la parte externa del pozo productor, en el orificio del pozo productor y en las instalaciones de la superficie.

Por otro lado de la producción, la deposición de incrustaciones puede bloquear perforaciones, tuberías de revestimiento, tuberías de producción, válvulas, bombas electro-sumergibles y equipos de terminación en el fondo del pozo, al obstruir el orificio del pozo y estrechar gravemente el flujo de líquido. La deposición de incrustaciones reduce el índice de producción de los pozos de gas y petróleo, generando un costo operativo adicional para el tratamiento, la protección y la eliminación. Además, a la industria petrolera le cuesta millones de dólares cada año y es la principal causa de disminución de la producción en todo el mundo.

La solución de este tipo de problemas le cuesta a la industria cientos de millones por año en términos de pérdidas de producción. Hasta no hace mucho tiempo, los métodos de tratamiento eran limitados y poco efectivos para combatir estas incidencias, sin embargo se considero necesario utilizar técnicas de eliminación rápidas y efectivas; así mismo, los sistemas de remoción comprenden métodos químicos y mecánicos, cuya elección depende de la ubicación de los sedimentos y sus propiedades físicas.

CONCLUSIÓN

Un conocimiento general del vasto problema que envuelve la producción de los hidrocarburos, serviría para facilitar la comprensión de las dificultades que puede atravesar la industria en la búsqueda y extracción del petróleo y que representan un riesgo latente no solo para esta sino también para los encargados de manejar y mantener en efectivo funcionamiento los pozos. Pero llega un momento en el que la presión natural en las formaciones petrolíferas es insuficiente, y entonces hay que recurrir al bombeo,  inyección de gas o de pozos paralelos inyectores de agua para facilitarle al yacimiento la expulsión del petróleo hacia la superficie.

La acumulación de sedimentos minerales es uno de los principales problemas de producción que más preocupan a la industria y a los ingenieros de producción, este conjunto de depósitos que se incrustan en los orificios de los cañoneos, los revestidores, las tuberías, válvulas y equipamiento en general representan un peligro para la producción, debido a que un error puede culminar en el cierre de un pozo, y esto a nivel monetario implica perdidas de dinero en gran escala sin contar con el desperdicio del trabajo y del crudo. Esta formación de incrustaciones en las tuberías impide así mismo el acceso de las herramientas de reparación del pozo a las secciones inferiores.

El control de incrustaciones a través de la inhibición con productos químicos es el método preferido para mantener la productividad de los pozos. Sin embargo, cuando las incrustaciones se forman en el orificio del pozo, las técnicas de extracción de incrustaciones deben ser rápidas y no deben dañar el orificio del pozo, las tuberías ni el ambiente de formación, y deben ser efectivas en la prevención de re precipitaciones. Es necesario evitar estas incidencias, tomar precaución, y utilizar los medios químicos idóneos aplicables que no afecten ni la producción ni el medio ambiente que lo rodea, para que no se presenten pérdidas monetarias y materiales ni daños en la biodiversidad producto de alguna complicación.

BIBLIOGRAFIA

  • González, A. (2001). ¿Qué es el magnetismo? [Libro en línea]. Consultado 17 de mayo del 2015 en: 
  • Bello, K. (2010). Propuesta de programa de estimulación matricial reactiva a pozos productores que presentan merma de producción por incrustaciones en el área dación del distrito san tomé [Tesis en línea]. Universidad de Oriente, Barcelona. Consultado 17 de mayo del 2015 en: 
  • Barrero, N. (2009). Evaluación de los factores que afectan la precipitación de incrustaciones en los pozos productores con alto corte de agua de los campos zapatos – mata r, área mayor oficina, estado Anzoátegui [Tesis en línea]. Universidad de Oriente, Barcelona. Consultado el 17 de mayo del 2015 en: 
  • Modelación química de aguas de formación del Activo Luna, Tabasco. (2001). [Pagina web en línea]. Disponible en: 
  • PDVSA, Copyright. (2008). Procesos de la industria petrolera.

Espero que la información sea de mucha ayuda, GRACIAS.!

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