Cartuchos filtrantes para el agua de inyección

Se deben elegir dependiendo de la concentración y la distribución de sólidos.

Aumentar la producción del pozo mediante la inyección de agua ha sido una operación estándar en la historia de los hidrocarburos en Argentina. Este proceso, conocido como recuperación secundaria, puede verse afectado por dos variables: las condiciones del reservorio y, sobre todo, las del agua utilizada.

En cuanto al proceso de utilización de agua para esta aplicación, necesita mantener el volumen y la presión de inyección constantes durante un periodo determinado, y la única forma de lograrlo es asegurando que el líquido no dañe la zona de inyección.

Calidad del agua

El agua que se emplea para el proceso suele provocar la obstrucción de la zona de inyección por los sólidos que acarrea -como arena, arcilla, limo, desprendimientos de cañería, restos orgánicos, químicos o de hidrocarburos, etc.-.

Pero, la calidad necesaria se mide por el costo que representa producir un líquido que cumpla con los requerimientos de la formación donde será inyectada. Asimismo, principalmente, el grado de pureza dependerá de la permeabilidad de la zona y de la estructura de los poros.

Análisis del agua

Previo a definir un sistema de filtrado adecuado, se debe cuantificar el nivel de contaminación del líquido a tratar. Durante los análisis de los sólidos, se estudian tres variables: la concentración, la distribución por tamaño y las condiciones naturales de las partículas (morfología, deformación, entre otros).

Para determinar la tendencia relativa de obstrucción del agua, se puede realizar un sencillo experimento que consiste en filtrar una parte de la muestra con una membrana de 0,45‎ µ a una presión constante de 20 psig durante un tiempo determinado, observando cómo se va disminuyendo el caudal de salida. Luego, se repite una comparación entre el peso inicial y el final del medio filtrante, obteniendo así la concentración de sólidos de la muestra (mg/l).

Esta prueba de la membrana es una representación del pluggin generado sobre la formación, y la reducción del flujo es causada por la generación de una pre torta sobre la superficie de la membrana. Lo mismo sucede en el campo, ya que algunos estudios demostraron que el bloqueo en la roca se debe principalmente a un efecto torta -similar al generado en el laboratorio- y que las partículas en realidad no penetran demasiado en los poros.

Sin embargo, no se puede obviar que existe una correlación entre el deterioro de la permeabilidad, la distribución de sólidos en suspensión y los tamaños de los poros de la formación. Por lo tanto, se puede afirmar que el tamaño de la distribución tiene la misma importancia que la concentración de sólidos a la hora de prevenir bloqueos, daños o reducción de la formación.

La distribución por tamaño de partículas y la morfología de cada una de estas, son datos que van a utilizar los fabricantes de filtros para seleccionar la cantidad y los tipos de elementos filtrantes para cada ocasión.

Selección del filtro

Se debe realizar para prevenir la obstrucción del flujo sin caer en un alto costo operativo, pero asegurando una gran eficiencia de separación de los contaminantes.

Los filtros tipo cartucho son la mejor solución para este tipo de aplicaciones. Estos elementos se dividen en los de profundidad y los de superficie.

Cuando el fluido a filtrar se encuentra relativamente limpio y arroja una distribución de sólidos variada, los elementos de profundidad representan una alternativa de filtrado económica. Muchas veces, estos cartuchos son utilizados como filtros de seguridad debajo de otros tipos de purificadores, como pueden ser los multimedia.

Pero si hay una situación crítica con una concentración de sólidos muy alta, y es necesario un igual grado de purificación, habrá que inclinarse por los cartuchos de superficie, que cuentan con un área filtrante extensa y una vida útil prolongada.


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