Las tecnologías de separación de agua y petróleo en el fondo de pozo ( DOWS ) son aparatos y métodos que separan los fluidos de producción en una corriente rica en petróleo y una corriente rica en agua dentro de un pozo de petróleo . Un sistema DOWS instalado en un pozo recibirá los fluidos de una zona productora de petróleo en un yacimiento de petróleo y separará la mezcla en una corriente que es principalmente agua y una corriente que es principalmente petróleo crudo y gas natural y dirigirá las corrientes a diferentes destinos. . Después de la separación en el pozo, los sistemas DOWS bombean la corriente rica en petróleo a la superficie e inyectan la corriente rica en agua en una zona o formación diferente accesible al mismo pozo.
Un pozo productor de petróleo generalmente se completa para bombear todos los fluidos producidos a la superficie donde los fluidos se separarán en sus componentes constituyentes. En la vida temprana de la mayoría de los pozos productores de petróleo, generalmente se producirá más petróleo que agua producida . El agua producida se considera agua residual que deberá ser tratada .
Con el tiempo, a medida que los productos derivados del petróleo se agotan del depósito, el corte de agua (la proporción de agua producida en comparación con el volumen total de líquidos producidos) puede aumentar. O, cuando el campo está en recuperación secundaria con inyección de agua , el corte de agua puede llegar a ser muy alto. Alternativamente, el pozo puede desarrollar otros problemas que requieran una reparación . Cuando el corte de agua sea alto, o cuando se considere una reparación, se evaluará la economía [1] y puede favorecer la instalación de tecnología DOWS para que las aguas residuales no necesiten ser tratadas en la superficie. En esos casos, la economía puede favorecer la inyección del agua producida en una zona permeable diferente accesible al pozo. [2] [3] Sin embargo, no todos los pozos petroleros son buenos candidatos para implementar DOWS. [4]
La zona de producción en la que se ubica un sistema DOWS debe estar sellada de las otras zonas del pozo mediante empacadores . Esto permite que la entrada de un sistema DOWS reciba la mezcla de petróleo y agua. En algunos tipos de sistemas DOWS, una bomba forzará la mezcla recibida a través del sistema de separación de aceite/agua. En algunos sistemas DOWS, la presión de los fluidos en el pozo será suficiente para forzar la corriente rica en agua hacia una zona permeable debajo del sistema DOWS. En otros sistemas DOWS, se necesita una bomba separada para inyectar la corriente rica en agua en una zona permeable. [5]
Se utiliza una bomba de elevación artificial para elevar la corriente rica en petróleo a la superficie. [6]
Los sistemas DOWS no separan completamente el petróleo del agua en el pozo. En cambio, los sistemas DOWS disminuirán la cantidad de agua que llega a la superficie. Algunas gotas de agua arrastradas quedarán retenidas en la corriente rica en petróleo, y algunas gotas de petróleo y gas disuelto quedarán arrastradas dentro de la corriente rica en agua.
Las pruebas han demostrado que la mayoría de los sistemas DOWS que funcionan correctamente pueden reducir la cantidad de agua que llega a la superficie en aproximadamente un 75%. [7] [8] Continúan las investigaciones para reducir aún más la cantidad de agua que sale a la superficie. [9]
Se han desarrollado dos tipos tradicionales de sistemas DOWS. Inicialmente, se desarrolló un mecanismo de separación por gravedad . [10] Sin embargo, la separación por gravedad requiere tiempo en el fondo del pozo para que los componentes se separen, lo que resulta en tasas de producción más bajas. [7]
Los sistemas DOWS de hidrociclón [11] se desarrollaron para acelerar la tasa de separación y producción. [7] Los sistemas DOWS de tipo hidrociclón suelen utilizar bombas eléctricas sumergibles para superar cualquier diferencial de presión necesario para inyectar agua en otra zona. Además, se sabe que la extracción suplementaria de fluidos hacia el pozo mediante la bomba aumenta la producción de petróleo de algunos pozos. [7]
Se está siguiendo una nueva línea de investigación en la que se colocan membranas permeables en el pozo para separar el agua del petróleo y el gas. [12]