El agua producida es un término utilizado en la industria petrolera o la industria 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 con el petróleo y el gas. En las plantas geotérmicas, el agua producida suele estar caliente. Contiene vapor con solutos y gases disueltos, lo que proporciona 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 a llegar a los pozos de producción. En las áreas marinas, se utiliza agua de mar. En las instalaciones terrestres, el agua inyectada se obtiene de ríos, agua producida tratada o subterránea. El agua inyectada se trata con muchos productos químicos para que sea adecuada para la inyección. El agua inyectada finalmente llega a los pozos de producción y, por lo tanto, en las etapas posteriores de la inyección de agua, la proporción del agua producida ("corte") de la producción total aumenta.
La composición del agua varía ampliamente de un pozo a otro e incluso a lo largo de la vida útil del mismo pozo. Gran parte del agua producida es salmuera , y la mayoría de las formaciones dan como resultado sólidos disueltos totales demasiado altos para una reutilización beneficiosa . En los campos petrolíferos, casi toda el agua producida contiene petróleo y sólidos suspendidos. [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 los Estados Unidos (EPA) en 1987 y 1999 indica que durante la perforación y las operaciones, se pueden utilizar aditivos para reducir la deposición de sólidos en los equipos y las carcasas. El agua producida a partir de formaciones subterráneas para la generación de energía eléctrica geotérmica a menudo excede los estándares de agua potable primaria y secundaria en cuanto a sólidos disueltos totales, fluoruro, cloruro y sulfato.
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El agua es necesaria tanto para los sistemas geotérmicos tradicionales como para los sistemas de generación de energía eléctrica durante todo el ciclo de vida de una central eléctrica. En los proyectos tradicionales, el agua disponible en el recurso se utiliza normalmente para la generación de 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 las perspectivas ambiental y social. El agua producida se considera un residuo industrial .
Las amplias opciones 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 los Estados Unidos, estas normas son emitidas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para la inyección subterránea [12] [13] y las descargas a aguas superficiales [14] . Aunque se han investigado las posibilidades de reutilización beneficiosas para el agua potable y la agricultura, la industria no ha adoptado estas medidas debido al coste, la disponibilidad de agua y la aceptación social. [ cita requerida ]
Los separadores de gravedad , los hidrociclones , los coalescedores de placas , la flotación de gases disueltos y los filtros de cáscaras de nueces son algunas de las tecnologías utilizadas en el tratamiento de los desechos del agua producida. [15]
El uso de agua producida para descongelar carreteras ha sido criticado por ser inseguro. [16]
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 de Ohio se analizó en un laboratorio de la Universidad de Pittsburgh y se registraron niveles de radio superiores a 3500 pCi/L. La Comisión Reguladora Nuclear exige que los vertidos industriales se mantengan por debajo de los 60 pCi/L para cada uno de los isótopos más comunes del radio, el radio-226 y el radio-228. [17]