El estudio técnico explica la Quelación, la solución a la remoción de incrustaciones deanhidrita en equipos de bombeo electrocentrifugo
Durante la vida productiva de los pozos cuyo mecanismo de producción se utiliza bombeo electrocentrifugo (BEC), se ha observado la reducción de producción y un incremento en la temperatura del motor. Por lo que las pruebas de laboratorio y de campo confirmaron que la causa principal del mecanismo de daño fue la depositación de incrustaciones de sulfato de calcio y en mínima proporción carbonato de calcio. Con la presencia en el agua de mar utilizada en los lodos de perforación para perforar la zona productora o en pozos cuya agua contengan sulfatos.
Posteriormente serán depositados durante la explotación en forma de incrustaciones minerales en el equipo de producción.
Las técnicas utilizadas para remover dicho mineral, es el uso de químicos por ser más económicas. Cuando la composición de las incrustaciones son carbonatos, el ácidoclorhídrico (HCI) es el más usado para disolverlo. Pero pierde efectividad ante el sulfatode calcio uotrosincrustantes, además de presentar cuidados exclusivos para su uso.
Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema básico derivado de una sal del ácidoetilendiaminotetraacético (EDTA 4Na). Que disuelve eficazmente las incrustaciones mediante la quelación del ioncalcio.
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El problema de la depositación de incrustaciones de sulfato de calcio ha sido reconocido e informado por la industria del petróleo. Y el gas durante muchos años en numerosas publicaciones.
La tarea de eliminar este tipo de incrustaciones inorgánicas ha sido fundamental para el mantenimiento de las operaciones. Y la inspiración para numerosas técnicas innovadoras de eliminación, tanto mecánicas como químicas.
Las técnicas mecánicas son muy efectivas para eliminar las incrustaciones de sulfato de calcio en el pozo. Pero no restauran adecuadamente la permeabilidad que se ha perdido en los horizontes productores. Las técnicas de eliminación con productos químicos son mucho más adecuadas para restaurar la productividad del yacimiento.
Gran parte de la información y el conocimiento sobre estas técnicas de eliminación de químicos se han obtenido a nivel de investigación. Y se ha logrado llevar a la práctica de campo.
Históricamente, la industria química de yacimientos petrolíferos ha utilizado terminología que representa la apariencia física de una reacción química con incrustaciones de sulfato de calcio.
Si bien son muy descriptivos, estos términos (convertidor, descomponedor, desintegrador y disolutor) no han cuantificado la cantidad de incrustaciones que se pueden eliminar en la práctica en campo.
La problemática de presencia de incrustaciones minerales de anhidrita durante la explotación de los pozos, reside en su solubilidad. Es decir, contrario a la calcita oaragonita, la sobresaturación de la anhidrita en el agua demar o de formación se va a dar. A medida que hay incremento de la temperatura, el gradiente geotérmico más alto se presenta en el fondo de los pozos. Sin embargo, cuando el mecanismo de producción es mediante equipo BEC, el punto con mayor temperatura es la carcasa del motor, hay mayor depositación de anhidrita con respecto al tiempo de operación.
Conclusiones
1.-De acuerdo a las temperaturas de solubilidad de agua de formación rica en iones de sulfatos y del comportamiento de la temperatura del motor, el punto mas caliente aldisipar calor durante la operación es en la carcasa del mismo. Por lo que es el punto donde mayor depositación de anhidrita se presenta.
2.-Se corroboro a nivel de campo que la mayoría de la problemática en los equipos BECson las incrustaciones de sulfato de calcio (CaSO4).
3.-Con la finalidad de resolver el problema de las incrustaciones mediante su remoción química, se llevaron a cabo pruebas con sistemas quelantes ácidos sin lograr obtener resultados favorables.
4.-El mecanismo de formación de complejos del EDTA de sal tetrasódica se une a doscationes metálicos como lo es el Ion calcio. Para ello fue necesario protonizar los ligandos mediante una base de Hidroxido de sodio a diferentes pH del sistema, obteniendo resultados de mayor disolución (95%).
5.-Con la aplicación del sistema formuladoa nivel de campo se han obtenido resultados satisfactorios, logrando restablecer pozos con problemática de incrustaciones de CaSO4.
Los Ingenieros Benjamín García Montoya y Fidelmar Carbajal León presentaron el trabajo en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
