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Estudios y Servicios Petroleros NT/ N o 8 Hoja 2 de 5 Incrustaciones Orgánicas e Inorgánicas Las incrustaciones a que nos referimos en esta nota han sido encontradas aguas abajo de separadores, FWKO y slug catchers. En algún sentido, los fluidos en los cuales se originan estas incrustaciones pueden no haber sido interceptados eficientemente por los equipos instalados a tal fin. La mayoría de las incrustaciones a que nos referimos han sido estudiadas en GPA S.R.L.. Por simplificación, clasificaremos el tratamiento del tema en dos partes: a) Depósitos minerales de naturaleza inorgánica. b) Depósitos orgánicos de la misma naturaleza. La siguiente tabla contiene un listado de las especies encontradas en proporciones variables en diferentes depósitos de intercambiadores y otros equipos de procesos y su origen más probable. Deposito Origen más Probable --------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------- Caolinita Material de Formación Arcillas varias Material de Formación Cuarzo Material de Formación Oxidos de Hierro Amorfos Corrosión en fase acuosa Magnetita O 4 Fe 3 Corrosión en fase acuosa Sulfuros de Hierro Corrosión en fase acuosa Carbonato de Calcio (calcita) Corrosión en fase acuosa Carbonato de Hierro (siderita) Corrosión en fase acuosa Carbonato de Sodio- Aluminio (dawsonita) Corrosión en fase acuosa Cloruro de Sodio (halita) Sales evaporadas del agua Evaporitas de Magnesio Sales evaporadas del agua Sales higroscópicas (con cambio del Espaciado cristalino en función de la temperatura y contenido de agua). Sales evaporadas del agua ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Como puede observarse, cada depósito es indicador de alguna condición que pudo existir aguas arriba del punto de deposición. Téngase presente que, la formación de los depósitos se debe a causas termodinámicas y cinéticas pero su acumulación a causas fluidodinamicas o de rugosidad. Todos los depósitos inorgánicos a excepción de los minerales que se originan en la formación productiva y pueden ser transportados por el agua los hidrocarburos (dependiendo de la mojabilidad preferencial del sólido), están asociados al agua producida o sus efectos sobre las instalaciones (la corrosión). Veamos brevemente el origen de cada especie encontrada.
Estudios y Servicios Petroleros NT/ N o 8 Hoja 3 de 5 Los CARBONATOS, en algún punto saturaron el agua y se convirtieron de bicarbonatos solubles a carbonatos insolubles, viajan como sólidos suspendidos hasta su punto de deposición. Los óxidos de HIERRO, productos de corrosión, por su elevada densidad se decantan en zonas de bajo flujo (los fluidos tienen baja capacidad de transporte). Algunos son AMORFOS porque no alcanzaron su estado mineral (con cristalización definida). La SIDERITA se incrusta y puede o no adherirse a la superficie metálica protegiéndola de la corrosión, se debe a la formación preferencial de carbonatos de hierro sobre calcio (aunque usualmente son simultáneas). La PIRITA y otros sulfuros de hierro son productos de reacción del hierro disuelto en el agua (en medios reductores es preferentemente hierro ferroso – Fe +2 ), con el sulfuro de hidrógeno presente en el gas. Las incrustaciones que hemos visto hasta ahora, son frecuentes en los circuitos de agua ( inyectada o producida ), veamos algo sobre el fenómeno que las produce. Las incrustaciones comienzan a formarse cuando el estado de cualquier fluido natural es perturbado de tal forma que el límite de solubilidad de uno o más componentes se excede. Las especies minerales tienen una complicada dependencia con la temperatura, la presión y la composición del líquido que las contiene. La temperatura tiende a aumentar la solubilidad (excepto en los carbonatos) y la presión a disminuirlo. Cuando el agua se evapora, la concentración de saturación de la especie se alcanza, a partir de allí, si el agua continúa evaporándose, las especies se hacen insolubles y depositan en sitios preferenciales para la fluidodinámica del sistema. Cuando la presión en el circuito disminuye y el gas presente se expande, el agua aún caliente se evapora concentrándose el agua remanente (este es el fenómeno que da lugar a la deposición de sales en pozos con gas lift de la cuenca Neuquina). El agua puede trasportar 218 Kg/m 3 de sal (cloruro de sodio) a 200 o C pero solo 174 Kg/m 3 a 20 o C, un cambio brusco de temperatura (180 o C) pueden depositar 40 Kg/m 3 de sal. La denominación de saladas o salinas para las aguas formacionales se debe a la predominancia de sal en su composición. El agua de mar, que se la supone originaria de las aguas formacionales, contiene las siguientes sales y proporciones de las mismas: - Cloruro de Sodio 77.76 % - Cloruro de Magnesio 10.88 % - Sulfato de Magnesio 4.74 % - Sulfato de Calcio 3.60 % - Sulfato de Potasio 3.46 % - Carbonato de Calcio 0.35 % - Bromuro de Magnesio 0.22 %
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