El agua producida es un término utilizado en la industria petrolera o geotérmica para describir el agua que se produce como subproducto durante la extracción de petróleo y gas natural , [1] o se utiliza como medio para la extracción de calor. [2] [3] [4] [5] El agua que se produce junto con los hidrocarburos es generalmente agua salobre y salina por naturaleza. [6] Los yacimientos de petróleo y gas a menudo tienen agua además de hidrocarburos, a veces en una zona que se encuentra debajo de los hidrocarburos y, a veces, en la misma zona que el petróleo y el gas. En las plantas geotérmicas, el agua producida suele estar caliente. Contiene vapor con solutos y gases disueltos, proporcionando información importante sobre las características geológicas, químicas e hidrológicas de los sistemas geotérmicos. [2] Los pozos de petróleo a veces producen grandes volúmenes de agua con el petróleo, mientras que los pozos de gas tienden a producir agua en proporciones más pequeñas.
A medida que un yacimiento petrolífero envejece, su impulso natural para producir hidrocarburos disminuye, lo que lleva a una disminución de la producción. Para lograr la máxima recuperación de petróleo , a menudo se implementa la inyección de agua , en la que se inyecta agua en los yacimientos para ayudar a forzar el petróleo hacia los pozos de producción. En zonas costeras se utiliza agua de mar. En instalaciones terrestres, el agua inyectada se obtiene de ríos, agua de producción tratada o subterránea. El agua inyectada se trata con muchos productos químicos para que sea apta para inyección. El agua inyectada finalmente llega a los pozos de producción, por lo que en las últimas etapas de la inundación de agua, aumenta la proporción ("corte") del agua producida de la producción total.
La composición del agua varía ampliamente de un pozo a otro e incluso durante la vida útil del mismo pozo. Gran parte del agua producida es salmuera y la mayoría de las formaciones dan como resultado un total de sólidos disueltos demasiado alto para una reutilización beneficiosa . En los yacimientos petrolíferos, casi toda el agua producida contiene petróleo y sólidos en suspensión. [7] Parte del agua producida contiene metales pesados y trazas de material radiactivo natural (NORM), que con el tiempo deposita incrustaciones radiactivas en las tuberías del pozo. [8] [9] Los metales que se encuentran en el agua producida incluyen zinc , plomo , manganeso , hierro y bario . [10] En los campos geotérmicos, las aguas producidas se clasifican en 3 tipos químicos: HCO3-Ca⋅Mg, HCO3-Na y SO4⋅Cl-Na. [2] La Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA) en 1987 y 1999 indica que durante la perforación y las operaciones, se pueden utilizar aditivos para reducir la deposición sólida en los equipos y carcasas. El agua producida a partir de formaciones subterráneas para la generación de energía eléctrica geotérmica a menudo excede los estándares primarios y secundarios del agua potable en cuanto a sólidos disueltos totales, fluoruro, cloruro y sulfato.
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Se requiere agua tanto para los sistemas geotérmicos tradicionales como para los EGS durante todo el ciclo de vida de una central eléctrica. Para proyectos tradicionales, el agua disponible en el recurso normalmente se utiliza para generar energía durante las operaciones de la planta. [11]
Históricamente, el agua producida se eliminaba en grandes estanques de evaporación . Sin embargo, este se ha convertido en un método de eliminación cada vez más inaceptable desde el punto de vista medioambiental y social. El agua producida se considera residuo industrial .
Las opciones generales de gestión para la reutilización son la inyección directa , el uso directo ambientalmente aceptable de agua no tratada o el tratamiento según una norma emitida por el gobierno antes de su eliminación o suministro a los usuarios. Los requisitos de tratamiento varían en todo el mundo. En Estados Unidos, estas normas son emitidas por la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) para inyección subterránea [12] [13] y descargas a aguas superficiales . [14] Aunque se ha investigado la reutilización beneficiosa para el agua potable y la agricultura, la industria no ha adoptado estas medidas debido al costo, la disponibilidad de agua y la aceptación social. [ cita necesaria ]
Separadores por gravedad , hidrociclones , coalescentes de placas , flotación de gases disueltos y filtros de cáscara de nuez son algunas de las tecnologías utilizadas en el tratamiento de desechos del agua producida. [15]
El uso del agua producida para deshielo de carreteras ha sido criticado por considerarlo inseguro. [dieciséis]
En enero de 2020, la revista Rolling Stone publicó un extenso informe sobre el contenido de radiactividad en el agua producida y sus efectos en los trabajadores y las comunidades de todo Estados Unidos. Se informó que la salmuera extraída de una planta en Ohio fue analizada en un laboratorio de la Universidad de Pittsburgh y registró niveles de radio superiores a 3.500 pCi/L. La Comisión Reguladora Nuclear exige que las descargas industriales se mantengan por debajo de 60 pCi/L para cada uno de los isótopos más comunes de radio, radio-226 y radio-228. [17]