RECOLECCION DE LA PRODUCCION
La etapa de producción consiste en la explotación de los hidrocarburos (petróleo y gas que se encuentra en el yacimiento. La producción trae consigo un gran montaje de infraestructura en la zona establecida, pues la seguridad y la eficacia de la producción dependen en un grado alto de esta. Los componentes en superficie por la puesta en marcha de un pozo son principalmente:
Cabezal de producción. Tuberías y líneas de recolección. Separadores. Tanques. Calentadores y/o calderas (para manejo de crudos pesados). Planta de tratamiento de gas. Planta de tratamiento del agua. Piscinas de recolección. Líneas de despacho o ductos. Equipos auxiliares (instrumentos de medición, válvulas, extintor de incendio, transformadores y accesorios eléctricos, pararrayos, sistemas de protección contra la corrosión, entre otros).
Lo anterior es conocido en la ind ustria petrolera como “batería o facilidades de producción”. Inicialmente para empezar a explotar el pozo se coloca en la boca de cada pozo el árbol de navidad que constituye un conjunto de tubos y válvulas que tienen la finalidad de regular la salida del petróleo hacia la estación de recolección donde se almacena el crudo de varios pozos. El sistema de recolección comprende:
Línea de Flujo del pozo hacía la Batería de Producción. Batería de Producción. Estación de Recolección de Petróleo, lugar donde se recolecta la producción de petróleo de varias baterías, para su posterior venta.
Funciones de una estación recolectora de flujo.
Se refiere al conjunto de equipos interrelacionados para recibir, separar, medir, almacenar temporalmente y bombear los fluidos provenientes delos pozos ubicados en su vecindad. Existen otros componentes instalados considerados como equipos auxiliares y accesorios. Las funciones más importantes de una estación recolectora de flujo son:
Recolectar la producción de los diferentes pozos de una determinada área.
Separar la fase líquida y gaseosa del fluido multifásico proveniente de los pozos productores. Medir la producción de petróleo, agua y gas de cada pozo productor. Proporcionar un sitio de almacenamiento provisional al petróleo. Bombear el petróleo al patio de tanques o terminal de almacenaje.
Batería de Producción
Cuando el pozo es nuevo generalmente el flujo del crudo hacia la superficie se da de manera natural por el diferencial de presión, pero conforme avanza la explotación, la tasa de flujo disminuye, hasta el punto que son necesarios métodos artificiales de extracción. En cada campo petrolero se habilita una superficie para las instalaciones de producción, vías de acceso, fuentes de materiales, tratamiento y disposición de desechos. La principal instalación de producción constituye las estaciones de separación y bombeo. Durante la fase de producción es necesario construir líneas de flujo y troncales, ubicación de fuentes para la captación y vertimientos de agua, la instalación de campamentos y la construcción y montaje de equipos. En la construcción de las instalaciones de producción se respetaran los patrones de drenaje natural del yacimiento. El crudo de los diferentes pozos es conducido a las estaciones de separación a través de líneas de flujo secundarias. En la estación se procede a separar el crudo del agua de formación que se encuentra en forma de emulsión, e inhibir la formación de espuma para lo cual se utilizan sustancias químicas desmulsificantes, antiespumantes, antioxidantes, etc., la mayoría de estas derivadas del benceno, sustancia extremadamente toxica y cancerígena. De esta forma se almacena el crudo en grandes tanques para ser conducido hacia el oleoducto. La mayoría del gas es quemado en las estaciones como desperdicio no siempre siguiendo lineamientos ambientales. La ubicación, altura y dirección de las teas debe ser diseñada de tal manera que la emisión de calor afecte lo mínimo al entorno natural (suelo, vegetación, fauna
aérea). Las piscinas de desechos de las estaciones reciben las aguas de producción, las cuales provienen de las formaciones geológicas obtenidas normalmente durante la extracción de petróleo y las aguas superficiales originalmente aptas para el consumo humano empleadas para mejorar la producción de petróleo por medio de la inyección en los yacimientos. Estas aguas de producción contienen diferentes cantidades de sales como calcio, magnesio, sodio, y de gases disueltos como monóxido de carbono, dióxido de carbono, ácido sulfhídrico y otros, además de solidos suspendidos que pueden contener trazas de metales pesados y posiblemente un nivel excesivo de radiación causado por la presencia de estroncio y radio, minerales altamente radiactivos. Muchos de estos compuestos son tóxicos y se pueden concentrar en productos de la cadena alimenticia. Las aguas de producción además contienen niveles inaceptables de crudo suspendido o emulsificado en ellas. La salmuera proveniente de los pozos petroleros no es apta para el consumo humano, para los animales y tampoco puede usarse en riego. Es necesario tener cuidado porque en ocasiones luce aparentemente limpia y es difícil de diferenciar de las aguas dulces. Generalmente en la estación se cuenta con tres o más piscinas interconectadas a través de cuellos de ganso y desde la última piscina se evacuan las aguas de producción hacia el ambiente, en la mayoría de los casos se forman pantanos que se conectan luego con ríos o vertederos. En la fase de producción se generan cantidades enormes de desechos tóxicos tanto en los sitios de los pozos como en las estaciones de separación, solamente en estas estaciones, se calcula que se generan grandes cantidades de galones de desechos líquidos cada día, los cuales son arrojados generalmente sin tratamiento alguno en piscinas de producción sin revestimiento, formándose una mezcla toxica llamada agua de producción. Lo anterior es muy común en campos pequeños que no cuentan con las debidas reglamentaciones que exigen las entidades reguladoras. Todo esto trae como consecuencia que el principal impacto ambiental de esta fase sea la contaminación de los cuerpos de aguas tanto superficiales como subterráneas principalmente con las aguas de formación que son sumamente toxicas y en general con todos los desechos producidos en esta fase. La contaminación de los cuerpos de agua implica la afectación a especies vegetales y animales principalmente acuáticas a través del ingreso de los tóxicos a las diferentes cadenas alimenticias y a la bioacumulación que se produce en varias especies afectando en última instancia al ser humano.
Además está la contaminación del aire por la quema de gas. En la mayoría de estaciones y pozos se produce combustiones incompletas lo cual provoca que gases tóxicos como óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, óxidos de carbono, gas sulfhídrico, metano, etano, propano, butano, etc., provoquen lluvias acidas que afectan seriamente la vegetación de la zona. En esta fase también se produce contaminación de los suelos provocadas por los frecuentes derrames de crudo y de aguas de formación y por la práctica de regar crudo y desechos de crudo en las carreteras para darles mantenimiento. La recuperación ambiental de una zona intervenida por actividades de producción es bastante compleja ya que las modificaciones hechas al sistema inicial en este punto del proceso son notorias. Los principales impactos ambientales asociados a esta actividad están representados en la siguiente tabla. ACTIVIDADES PLANTA DE TRATAMIENTO
IMPACTOS Contaminación de aire, suelos y fuentes hídricas.
Separadores, tanques, líneas de flujo, desnatadores, piscinas, línea de tratamiento de gas, línea de tratamiento de agua, etc. Contaminación por goteo. Pérdida de biodiversidad permanente. FASE DE OPERACION
Alteraciones de flujos de agua, inundaciones, estancamiento de aguas. Incendios, derrames y accidentes por filtración de combustible.
contaminación del suelo
Otros Impactos a Prevenir/Mitigar.
a) La operación de plantas de procesamiento de gas, baterías y sistemas de bombeo del campo, tienen la función de adecuar y ajustar el contenido de agua, y sales del petróleo y/o del gas. Durante estas operaciones, se genera el riesgo de contaminar la atmósfera por la fuga o venteo de los hidrocarburos volátiles producidos; los suelos y el recurso hídrico por la disposición de agua de producción, y la manipulación y el almacenamiento de hidrocarburos líquidos y partículas sólidas decantadas. b) El agua de producción comúnmente llamada agua de purga o de formación constituye, en la etapa de operación y desarrollo, el residuo contaminante de mayor incidencia. Además de contener altas cantidades de sales disueltas, retiene parte de los hidrocarburos solubles y emulsiones durante el tratamiento y separación del petróleo, pudiendo también estar acompañada por gases peligrosos como SO2 o SH2, creando así, riesgos de contaminación a recursos hídricos, suelos y aire por emisiones atmosféricas, vertidos y derrames. En las plantas de procesamiento de gas, la utilización de químicos absorbedores y en los procesos de deshidratación también crean los mismos riesgos de contaminación. c) La operación de baterías y plantas de procesamiento de gas contamina el aire, por el quemado en antorchas de los hidrocarburos volátiles producidos, o por el
venteo de gases a la atmósfera provenientes de las operaciones de purga y quemado de gases. d) Las actividades de mantenimiento, operación y limpieza de maquinaria y equipamiento del pozo y sus sistemas conexos, pueden contaminar los suelos y alterar la calidad del agua por derrames o vertidos de detergentes, aceites, grasas y combustibles. Técnicas para prevenir impactos ambientales.
Enormes esfuerzos se han venido adelantando, sobre todo en los últimos años, con el fin de reducir al mínimo la probabilidad de que ocurran accidentes de este tipo o, en el caso que estos ya se hayan presentado, disminuir los efectos nocivos e impactos sobre el medio ambiente. Planes de contingencia, capacitación y entrenamiento de personal, disponibilidad de equipos y técnicas adecuadas, así como la implementación de normas y controles legales tanto nacionales como internacionales son algunos de los mecanismos adoptados para prevenir los accidentes con hidrocarburos.
Escapes en la cabeza del pozo.
En los pozos en producción, se pueden presentar escapes por rupturas de empaques en los cabezales, los cuales se controlan construyendo una estructura en concreto que actúa como trampa de hidrocarburos, los cuales posteriormente son recogidos. Las trampas que se construyen también sirven para retener las pequeñas fugas que se producen cuando se toman muestras para análisis y también cuando se realizan los trabajos rutinarios de mantenimiento, como cambio de aceite de las unidades de bombeo.
Diques en facilidades de almacenamiento.
Para prevenir el gran daño que un derrame puede causar al medio ambiente, se deben tomar precauciones, entre estas podemos destacar la construcción de diques o zanjas en áreas de almacenamiento. El derrame de petróleo es usualmente contenido por estos alrededor del área de almacenamiento. Desafortunadamente, en algunos lugares el contenido de arcillas en el suelo es demasiado bajo y por lo tanto no pueden ser usados efectivamente para producir una barrera relativamente impermeable. Por esto, en ciertas ocasiones se requiere de la cementación del suelo, la adición de arcilla, y el sellado del dique con una barrera sintética para evitar las filtraciones del crudo hacia el suelo.
Muros contrafuego alrededor de tanques de almacenamiento.
Se construyen alrededor de estas instalaciones y tiene como finalidad confinar la totalidad del producto almacenado en los tanques, en el caso que se presente un derrame. Están conectados por medio de un sistema de drenaje controlado por válvulas, las trampas o separadores. Pueden estar conformados por muros de tierra compactada impermeabilizada integralmente o por una obra de ladrillo con revoque impermeabilizado. Trampas en caños o puntos de control
Se construyen sobre su cauce y están ubicadas en sitios estratégicos. Su finalidad es retener los hidrocarburos que después de todas las precauciones tomadas, pueden llegar a los caños. Se trata de estructuras de concreto reforzado que pretende evitar finalmente que se presente contaminación por hidrocarburos en las fuentes de agua como ciénagas, ríos, lagos, etc. Como criterio de diseño, es vital ubicarlos lo más cerca posible del sito o fuente donde se pueda producir el aporte de hidrocarburos. Prácticas de Manejo Ambiental y Socioambiental. R ecursos Hídricos.
a) Prohibir estrictamente el lavado de equipos y maquinaria cerca de los cuerpos de agua. S uelos .
a) Establecer un Programa de Mantenimiento Preventivo de toda la maquinaria y equipamiento del sistema de extracción de hidrocarburos, de tal manera de prevenir incidentes durante la operación. b) Realizar únicamente el mantenimiento de equipos en lugares autorizados o en campamentos que cuenten con la infraestructura acondicionada para su realización. c) Realizar el aprovisionamiento de combustibles mediante el uso de bombas acopladas al vehículo de transporte, o bombas manuales que succionen del tanque de almacenamiento. d) Realizar la disposición final de los efluentes de limpieza por sistemas de drenaje hacia separadores de grasas, floculadores y sedimentadores, luego disponer a vías de drenaje natural, cumpliendo los límites máximos permisibles en la legislación correspondiente (RMCH, Anexo2 y RASH, Anexo 4) y a través de sistemas con rompecorrientes y disipadores de energía para prevenir la erosión del suelo.
C ontrol de la C alidad del Ai re
Para minimizar las emisiones en las actividades petroleras se pueden establecer los siguientes parámetros: a) Instalación y operación de los aparatos apropiados de control de contaminación en todos los generadores y bombas que operan en el campo y que se controlen los vapores de los hidrocarburos en todos los puntos de transferencia de petróleo o gas. b) Realizar una limpieza rápida de cualquier derrame de petróleo. c) Reducir al mínimo los desfogues durante la producción.
