Evaluación experimental del impacto potencial de la irrupción de polímero en las operaciones de tratamiento de fluidos en condiciones del campo Yariguí-Cantagallo

Resumen

Luego de un exitoso programa piloto de inyección de polímeros para recuperación mejorada de petróleo (EOR), Ecopetrol contempla implementar una expansión de la tecnología de EOR en el campo Yariguí-Cantagallo. Aunque, se espera un aumento significativo de la producción de petróleo, no se debe despreciar el impacto del polímero residual en el ciclo del agua producida. De hecho, después de inyectar la solución polimérica, una parte significativa del polímero estará presente en los fluidos producidos y puede tener un impacto severo tanto en la separación de agua/petróleo como en los procesos de tratamiento de agua. La consideración temprana de este escenario proporciona una visión precisa de los problemas potenciales y, sobre todo, permite anticipar las dificultades en el manejo de los fluidos producidos e identificar estrategias de mitigación.

Este artículo propone una metodología experimental específica e integral para evaluar los riesgos de producción basada en equipos de laboratorio diseñados para simular los procesos de separación actuales del campo Yariguí-Cantagallo para que sean lo más representativos posible. El objetivo es resaltar el impacto del polímero residual, en primer lugar, en la separación de agua/ petróleo, mediante pruebas de botella, pruebas de deshidratación electrostática y evaluación de depositación de polímeros en intercambiadores de calor y, en segundo lugar, en el tratamiento del agua mediante pruebas de separación por gravedad a largo plazo, test de jarra, unidad de flotación y filtración de columna y cáscara de nuez. La evaluación consideró diferentes escenarios en términos de concentración de polímeros, corte de agua, composición del agua y contenido inicial de aceite en el agua producida. También se investigó la compatibilidad entre el polímero y algunos productos químicos de yacimientos petrolíferos, como demulsificantes y clarificadores de agua. La eficiencia de estos tratamientos físicos y químicos se evaluó mediante el seguimiento de la cinética de separación, así como mediante la evaluación de la calidad de las fases con medidas de contenido de agua en aceite, contenido de aceite en agua o turbidez del agua.

Para este caso de estudio a escala de laboratorio, el polímero no parece estabilizar emulsiones compactas y más bien se observa una mejora en la cinética de separación agua/aceite. Sin embargo, la calidad del agua separada se degrada fuertemente con un mayor contenido de aceite y se han observado algunas incompatibilidades con los demulsificantes actuales, reduciendo su eficiencia. El riesgo de precipitación de polímeros o incrustaciones en superficies calientes es muy bajo en las condiciones experimentales probadas. El rendimiento de las diferentes etapas del tratamiento del agua se ve ligeramente afectado en presencia de polímeros, incluso si la calidad del agua sigue siendo buena.

Las conclusiones de la evaluación del riesgo operativo y las recomendaciones pendientes exponen las condiciones en las que el polímero residual podría o no causar problemas. Este enfoque experimental puede proporcionar pistas y soluciones anticipadamente para gestionar mejor el impacto del polímero residual en los fluidos producidos. Ajustar los parámetros del proceso en las instalaciones de superficie existentes y trabajar en la optimización del tratamiento químico debería garantizar la producción de petróleo y el agua según especificaciones. Este desafío será una de las claves para el éxito técnico y para mantener el desempeño económico esperado de este proyecto EOR.