Disposición de Desechos en Tierra

La actividad que genera mayor cantidad de impactos es la perforación, considerada como uno de los principales problemas ambientales, por la actividad como tal aunado al uso de los fluidos de perforación y a los cortes que esta genera, estudios realizados de perforación normalmente contienen cantidades considerables de una variada gama de contaminantes tóxicos como: aluminio, antimonio, arsénico, bario, cadmio, cromo, plomo, cobre, magnesio, mercurio, níquel, zinc, benceno, naftalina, fenatrena y otros hidrocarburos, así como niveles tóxicos de sodio y cloruros.

Los aditivos químicos usados en el sistema de lodos incluyen productos en sacos también productos a granel y durante el mezclado da como resultado sacos dañados y productos químicos derramados en el suelo, la solución implica lavado continuo del producto que irá al sumidero o fosa. Los metales son subproductos comunes en la operación de perforación. Además de brocas gastadas, protectores de tuberías de revestimiento, líneas de perforación, pistones, desechos de soldaduras, entre otros. La basura en general, se colocara en contenedores metálicos con tapa.

Con respecto a la producción, se procede a separar el crudo del agua de formación que se encuentra en forma de emulsión, para lo cual se utilizan sustancias químicas desemulsificantes, antiespumantes, antioxidantes, la mayoría de estas derivadas del benceno sustancias extremadamente toxicas y cancerígenas, las fosas o sumideros reciben las aguas de formación y las de producción, estas aguas contienen diferentes cantidades de sales como calcio, magnesio, sodio y de gases disueltos como CO, CO2, H2S, trazas de metales pesados y un nivel excesivo de radiación causado por la presencia de estroncio y radio. Además contienen niveles inaceptables de crudos suspendidos o emulsificados en ellas, la salmuera proveniente del pozo no es apta para el consumo humano ni animal y tampoco puede usarse en riego, en ocasiones es aparentemente limpia y difícil de diferenciar de las aguas dulces.

Todo esto trae como consecuencia que el mayor impacto ambiental en esta fase sea la contaminación de los cuerpos de aguas tanto superficiales como subterráneas, afectando a especies vegetales y animales principalmente acuáticas a través del ingreso de los tóxicos a las diferentes cadenas alimenticias afectando en última instancia al ser humano.

El sumidero o fosa: son pozas en el suelo. En áreas ambientalmente sensibles, estas pozas pueden revestirse con material sintético (plástico) con el fin

de evitar la filtración de contaminantes a las aguas subterráneas, se minimiza el lixiviado mediante la rápida formación de una costra en el fondo de la fosa.

Durante cualquier actividad petrolera se generan desechos sólidos en general, los métodos recomendados de disposición de estos son el relleno sanitario y la incineración, estos desechos incluyen: trapos, papel, cartón, metales, chatarra y desechos plásticos. Estos deberán colocarse en contenedores plásticos para su disposición final de acuerdo a lo indicado por la directiva de la compañía, autoridades locales o el propietario del terreno.

Se debe tener en consideración lo siguiente para la disposición de estos desechos: Incineración, disposición de contenedores, áreas de relleno y venta de chatarras, documentación referida a los desechos esto con el fin de rastrear su destino final

Contaminantes Presentes en las Fosas de Desechos Petroleros.

Las fosas para disposición de desechos son espacios en los cuales se disponen temporal o permanentemente desechos sólidos o líquidos, tales como lodos perforación de pozos petroleros, desechos de la industria minera, u otras.

En las operaciones de exploración, perforación y producción que se llevan a cabo en la industria petrolera, se genera una cantidad de desechos que en muchas ocasiones eran depositados en la fosas de desechos.

El contenido de las fosas petrolizadas son: Ripios. Mezcla de aceites. Crudo. Lodos de Perforación. Gasoil. Aditivos. Metales pesados.

Esto representa un riesgo con potencial contaminación para la flora, la fauna y los ecosistemas en general.

Lo peor es que una vez los contaminantes se viertan al terreno, se estará afectando por dispersión una gran cantidad de hectáreas productivas y varias cuencas cercanas

En el Oriente de Venezuela existen fosas que presentan filtraciones al suelo de acuerdo con informes presentados por varios pobladores de zonas aledañas, quienes han encontrado residuos de este tipo de materiales cuando escarban la tierra para realizar labores de siembra.

Los primeros ejemplares de estos gigantescos hoyos tienen más de 40 años y esta manera primitiva de guardar los residuos propios de operaciones petroleras se utilizó hasta 1997.

Cierre de Fosas

Las fosas utilizadas para la disposición final de los residuos de perforación se ubica en locaciones donde se realizaran las perforaciones, su diseño considera la impermeabilización del suelo, techado y sistemas de drenajes para la recolección de agua pluvial. Los Pits se utilizan para almacenar los desechos de petróleo y gas como el agua producida, frackinPits se utilizan para almacenar los desechos de petróleo y gas como el agua producida, fracking contraflujo y otros líquidos no capturados para su venta en producción de petróleo y gas contraflujo y otros líquidos no capturados para su venta en producción de petróleo y gas.

En Venezuela se encuentran 15 mil fosas petrolizadas, lugar donde reposan desechos tóxicos que se corresponden con algunas de las actividades de la industria, principalmente producción y perforación.

Por sus efectos dañinos contra el medio ambiente y la salud humana, las fosas, también llamadas “lagunas” de desecho de residuos de la explotación de hidrocarburos, desde hace tiempo están prohibidas por las leyes de protección ambientales en el contexto mundial y nacional, sin embargo, en la zona sur del estado Anzoátegui, este arcaico sistema que perjudica el aire, las aguas y los suelos, con daños irreversibles, que llevan siglos para recuperar su bienestar.

El contenido de las fosas petrolizadas es mezcla de aceites, crudo, lodo, gasoil, agua de lluvia y otro tipo de líquidos. Los primeros ejemplares de estos gigantescos hoyos tienen más de 40 años y esta manera primitiva de guardar los residuos propios de operaciones petroleras se utilizó hasta 1997.

Afortunadamente, la proliferación de las fosas fue detenida hace más de dos años. En el decreto 2.635, publicado en 1998, se establece que "los fluidos y ripios (residuos) de perforación con base en agua o aceite, mientras no sean dispuestos, deberán almacenarse en fosas o tanques (...), sin que presenten riesgos de derrames o infiltraciones. Si se utilizan fosas para el almacenamiento

durante la perforación de pozos, las mismas deberán someterse al proceso de sellado (...), en un lapso no mayor de 1 año después de completada la actividad de perforación".

Como normas ambientales, para poder controlar los niveles de contaminación y sellar las fosas, se deben realizar las siguientes disposiciones:

Tratamiento y disposición de fluidos y lodos usados en el proceso y aquellos producidos por la limpieza, se recomienda deshidratar los lodos y residuos no contaminantes para reducir su volumen y costos de disposición.

Remoción de químicos y desechos tóxicos para disposición o reciclaje.

Descontaminar el área anteriormente dispuesta para estos con lo remoción absoluta de los compuestos.

Envasado, sellado y etiquetado en tanques o barriles para su Respectiva disposición final.

Disposición de Desechos en el Pozo

Disposición De Desechos.

Operación que permite mantener minimizadas las posibilidades de migración de los componentes de un desecho peligroso al ambiente en forma permanente, de conformidad con las normas establecidas.

A los efectos del impacto ambiental, los deshechos se pueden encontrar bajo dos clases:

Aquellos que integran los fluidos producidos. Su ciclo de vida comienza con la extracción de su materia prima en muchos casos.

Aquellos que ingresan como sustancias puras para participar de tratamientos: glicoles, aminas, desemulsionantes, inhibidores, metanol, etc.

Son materiales "trazables" como productos químicos con propiedades y rutas de impacto conocidas o previsibles.

Opciones de Disposición

Existen diversas opciones de disposición, tanto para los fluidos como los sólidos de sumideros, dependiendo de los resultados del análisis del fluido y del tipo de fluido utilizado.

Generalmente:

Se debe realizar la disposición de una manera prudente y responsable.

Los caudales de bombeo de la fase líquida deben ser lo suficientemente bajos para evitar las áreas de escorrentía que no sean la zona elegida para la disposición.

No habrá erosión del suelo como resultado de la disposición. Esto implica que el terreno utilizado para la disposición no debe tener pendientes muy empinadas ni estar desprovisto de vegetación para permitir el flujo sin obstrucciones del líquido. Cuando sea posible, se debe utilizar terreno nivelado.

Prácticas de Disposición Recomendadas

Fluido de Perforación Convencional con Base de Agua: Se recomienda la disposición de fluidos en el área si el volumen total es menor de 1000 m3 (6000 barriles), el fluido cumple con los criterios de prueba y no hay o son muy pocas las probabilidades de migración. El volumen de 1000 m3 se encuentra definido como el volumen máximo de fluido que puede ser realmente confinado en la locación y no desbordarse en el terreno circundante o que tiene la posibilidad de ingresar y contaminar alguna fuente de agua dulce. Los sólidos (cortes, bentonita, etc.) pueden eliminarse mediante el enterramiento o esparcido en la superficie dependiendo de las circunstancias en el momento. Los desechos de fluidos de perforación, que contienen residuos no dañinos de lodo y aditivos químicos, se pueden eliminar por inyección en pozo profundo o en la superficie. En el caso de sumideros de múltiples pozos, los fluidos de desechos de perforación pueden reciclarse a otras áreas de perforación.

Exprimido: El exprimido se realiza añadiendo relleno a un extremo del sumidero y luego empujando gradualmente el fluido y lodo hacia la superficie del lugar en el que se mezcla con la superficie, con el fin de promover la evaporación y absorción. Luego, se vuelve a empujar la mezcla hacia la poza original (o si fuera necesario pozas adicionales) para mezclarla con el subsuelo y cubrirla. Con frecuencia, se recomienda el exprimido

Evaporación: Dejar el sumidero abierto al aire libre y esperar que el fluido se evapore es un proceso lento y por lo tanto ineficiente. Generalmente, este método sólo puede utilizarse en áreas secas.

Sistemas Saturados de Sal y Fluidos KCl

Los fluidos KCl deben separarse de otros fluidos utilizados en el programa de perforación. Los líquidos se pueden eliminar, como se mencionó anteriormente, cumpliéndose con los mismos criterios. En la mayoría de sistemas de lodo KCl no se cumplirá con la restricción de cloruro y los volúmenes del sumidero excederán largamente a los que podrían contenerse adecuadamente en la locación. En los casos en que se emplearán sistemas KCl se deben tomar previsiones para inyectar los fluidos, luego de que el pozo esté completo.

Lodos Inversos o de Base Aceitosa

El costo de construcción de un sistema de emulsión inverso o de un sistema de base aceitosa es prohibitivo. Los costos de los lodos de perforación se encuentran por encima de los US$ 200 por barril a diferencia de los US$ 10,00 por barril para el caso de los sistemas con base de agua y la gran mayoría no se arroja al sumidero. Cuando se arroja un sistema base aceite no se pueden eliminar los fluidos de petróleo libre por ningún método a excepción de la inyección subterránea.

Procedimientos Inaceptables (originarán problemas de contaminación):

Entrampamiento Zanjas Bombeo Descontrolado Descarga de Fluidos hacia un Cuerpo de Agua

Implicaciones Ambientales.

A medida que aumenta la complejidad de los pozos, los operadores se esfuerzan por cumplir con las estrictas normas vigentes para el vertido de residuos, satisfaciendo al mismo tiempo las demandas en cuanto al desempeño de las operaciones de perforación. Hoy en día, los avances registrados en los fluidos de perforación y en las técnicas de manejo de recortes están permitiendo que los operadores utilicen los sistemas de fluidos de perforación más eficientes, removiendo al mismo tiempo del ambiente los residuos de perforación en forma efectiva.

Las operaciones de perforación modernas generan diversas opciones para la eliminación de los residuos. Hasta la década de 1980, poca era la atención brindada a la eliminación de los recortes y al exceso de fluidos de perforación. Habitualmente, estos materiales se desechaban por la borda en las operaciones marinas o se sepultaban durante la perforación en las localizaciones terrestres. En las décadas de los 1980 y 1990, la concientización ambiental global aumentó y la industria del petróleo y el gas, junto con sus reguladores, comenzaron a comprender y apreciar el impacto ambiental potencial de los residuos de perforación.

Las rápidas mejoras tecnológicas pronto llevaron la perforación horizontal a un primer plano. Se obtuvieron mejoras significativas en cuanto a los aspectos económicos del pozo, mediante la perforación de pozos direccionales múltiples desde una sola plataforma o a través de la perforación de pozos multilaterales complejos desde un pozo.

Estas ventajas redujeron las huellas que quedan en la superficie, mejoran los aspectos económicos de la construcción de pozos, redujeron el consumo de materiales e incrementaron la producción de cada pozo.

Lodos a Base Aceite. Más comunes que nunca.

El empleo de lodos base aceite (OBM) en el campo petrolero se generalizó en el año 1943. Los primeros fluidos externos al petróleo estaban compuestos básicamente por asfalto y combustible diesel. Estos lodos ayudaron a los perforadores a estabilizar las Lutitas sensibles al agua, proporcionaron lubricidad para las operaciones de extracción de núcleos y minimizaron el daño al yacimiento.

Sin embargo, las ventajas de los OBM tuvieron su precio. Debido al despertar de la concientización ambiental para la industria del petróleo y el gas. Los reguladores comenzaron a desalentar la descarga de lodo y recortes de perforación, mientras que numerosos países prohibieron definitivamente la descarga de recortes humedecidos con petróleo y de lodo a base de aceite residual.

Desde la década de 1990 hasta la actualidad, la industria de perforación ha sido testigo de una revolución en el manejo de los fluidos OBM y residuos de petróleo. Los lodos a base sintéticos (SBM), menos tóxicos y más aceptables para

el medio ambiente, han reemplazado a los lodos a base de diesel y a base de aceite mineral en muchas áreas. Los operadores poseen ahora los beneficios de los fluidos de perforación no acuosos, sumados a las tecnologías que ayudan a manejar los recortes y el exceso de lodos a base de aceite y a base de sintéticos.

Los SBM modernos ofrecen las calidades no acuosas de los OBM tradicionales, con menos toxicidad y grados superiores de biodegradabilidad. En ciertas áreas, dependiendo de las regulaciones medioambientales, los recortes revestidos con SBM se sepultan, se vierten al mar, o se transforman en benignos para el medio ambiente, a través de procesos de Bioremediación.

Colocación de residuos de Petróleo en su lugar.

En cualquier proyecto de perforación, los operadores deben lograr un equilibrio entre la minimización del impacto ambiental, el mantenimiento de la estabilidad del pozo y la maximización de la eficiencia de la perforación. Cuando se utilizan fluidos de perforación a base de aceite en la perforación, los recortes de rocas transportadas por el fluido de perforación a lo largo del pozo son revestidos con una capa residual del aceite utilizado. Aun cuando se perfora con lodo a base de agua, los recortes de Lutitas y areniscas ricas en contenido de petróleo se transportan a la superficie para su eliminación adecuada.

Un ejemplo de regulación de vertidos ambientales más estricto se registró en el Mar del Norte a fines de 1980, la Agencia de Control de la Contaminación del Estado Noruego anunció un incremento de la rigurosidad de las regulaciones para la eliminación de los recortes perforados en áreas marinas. La cantidad de petróleo permitido en los recortes eliminados por vertido en el mar se redujo de 6 al 1 por ciento por volumen. La tecnología disponible en ese momento no podía reducir el petróleo presente en los detritos hasta niveles tan bajos.

BP comenzó a prepararse para este cambio de regulaciones en el Campo Valhall, mediante la evaluación de las opciones como primera medida. Los ingenieros consideraron el transporte de los recortes humedecidos con petróleo a tierra firme para su procesamiento, la ejecución de operaciones de perforación con lodo a base de agua en lugar de OBM, el procesamiento de los recortes en las áreas marinas y su eliminación a través del subsuelo.

Los estudios iniciales indicaron que la reinyección de los recortes (CRI) producirá un impacto mínimo sobre el medio ambiente, proporcionando al mismo tiempo una solución económica para la eliminación de recortes y residuos peligrosos. En una operación CRI típica, los recortes se mezclan con agua de mar,

se procesan mediante trituración u otra acción mecánica para formar una lechada viscosa estable, se bombea en un pozo de eliminación de residuos o a través del espacio anular existente entre las sartas de revestimiento en un pozo activo y se introducen bajo presión en las formaciones. Este proceso crea una fractura hidráulica en la formación, que contiene efectivamente la lechada. Al final del programa de inyección, el pozo o el espacio anular se sellan habitualmente con cemento.

En los proyectos CRI, el plan de manejo de los residuos de perforación generalmente se implementa antes de que comience el proceso de perforación, de manera que el modelado de las incertidumbres y los riesgos es de particular importancia para el diseño y la ingeniería CRI.

Reducción de los residuos de Petróleo.

La cantidad de lodo a base de aceite residual bombeado en los pozos de inyección junto con los recortes es considerable. Durante el curso de la perforación, el equipo de remoción de sólidos extrae los recortes y los sólidos finos

de los lodos, conforme retornan a la superficie. No obstante, aún con equipos altamente eficientes, no todos los sólidos pueden removerse. La pequeña cantidad que queda en el lodo es sometida continuamente a la acción de trituración de las bombas y de otros equipos mecánicos.

A medida que se incrementa el contenido de sólidos ultra finos presentes en el lodo, se reduce el desempeño y la estabilidad general del fluido; finalmente, el lodo se considera “gastado” y se elimina. Dado que gran parte del valor económico de un lodo a base de aceite radica en el petróleo en sí, las compañías de servicios han procurado hallar métodos para recuperar el petróleo base de estos lodos gastados.

La tecnología RECLAIM de M-I SWACO es un proceso de remoción de sólidos, químicamente mejorado, con capacidad para eliminar la mayoría de los sólidos finos de los fluidos no acuosos. Los sólidos finos, sólidos de baja densidad (LGS), que se acumulan en un sistema de lodo durante el proceso de perforación obstaculizan las operaciones de perforación de distintas maneras: se incrementa el potencial de atascamiento de las herramientas, los niveles de esfuerzo de torsión pueden elevarse, la velocidad de penetración puede reducirse y el lodo puede experimentar otros problemas relacionados con el incremento de su viscosidad.

El sistema RECLAIM está diseñado para remover el grueso de las partículas coloidales finas y además puede ser utilizado para incrementar la relación agua/petróleo (RAP) del fluido de perforación. Esta tecnología comprende floculantes, surfactantes y un patín para la unidad RECLAIM que contiene todos

los componentes requeridos para flocular efectivamente los sólidos finos en un fluido no acuoso.

Biorrecuperación.

La Biorrecuperación abarca una variedad de métodos de tratamiento que utilizan la actividad de microorganismos que absorben contaminantes presentes en aguas contaminadas, suelos o componentes de diversos productos de desecho. El término Biorrecuperación a veces se utiliza para hacer referencia al tratamiento de suelos contaminados. En el tratamiento de suelos contaminados por petróleo, las áreas de derrame, áreas de tanques de almacenamiento enterrados, etc.

La cantidad de microorganismos generalmente no es suficiente para darse abasto con la descomposición de altos niveles de hidrocarburos dentro de un periodo económico. Diversos factores ecológicos, tales como temperatura y oxigenación, influyen en los niveles de población de microorganismos, así como en su actividad y, dependiendo de las condiciones del lugar, requieren que el fortalecimiento sea exitoso.

La Biorrecuperación implementa una selección de tipos de microorganismos naturales que se adecúan específicamente a la tarea de descomponer hidrocarburos en el suelo contaminado. Es responsabilidad del generador asegurar que un desecho en particular sea realmente adecuado para el proceso de Biorrecuperación y que el proceso se realice de una manera ambientalmente aceptable.

El generador de desechos deberá cerciorarse:

Que el desecho no contenga componentes que limiten o no hagan posible el proceso biológico.

Que el desecho no contenga altos niveles de metales pesados que pudieran interferir con los procesos metabólicos de las bacterias.

Que se definan las necesidades suplementarias de nutrientes y que se puedan cumplir durante el proceso.

Que el producto resultante del proceso de Biorrecuperación sea adecuado para ser reintroducido en el medio.

Asegurarse que el área de Biorrecuperación, si se ha realizado in situ, se encuentre protegida y que la contaminación del agua superficial y agua subterránea no se produzca mientras se esté desarrollando el proceso.

Mantener registros exactos del tipo, cantidad y niveles de contaminación del desecho tratado.

La Biorrecuperación in situ no debe considerarse como un medio de disposición de sólidos fácil y de bajo costo. El proceso puede ser difícil de implementar y controlar para asegurar resultados satisfactorios. La Biorrecuperación in situ sólo deberá considerarse luego de un análisis geotécnico e hidrogeológico adecuado del área. También se deberá considerar el análisis químico y microbiológico de sólidos.

Encapsulamiento o Tamales.

Los cortes de perforación con silicato de sodio, cemento, cenizas de carbón y principalmente con cal viva, son materiales son materiales que se solidifican en reacción con agua, de modo que se forman cápsulas, que luego se empacan y amarran en telas de material sintético. Así se hacen los conocidos tamales, que luego se entierran.

Bioremediación.

Consiste en utilizar microorganismos como hongos y bacterias, para degradar las cadenas de hidrocarburos (complejos compuestos de hidrógeno, carbono y otros elementos químicos); en compuestos simples como el gas carbónico (CO2), agua y compuesto orgánicos simples.

La función de esos microorganismos es comerse los contaminantes y transformarlos en sustancias inocuas. La ventaja de este proceso natural es que los microorganismos seleccionados pueden realizar su tarea en el mismo sitio contaminado o bien, se pueden trasladar los contaminantes a otro lado y realizar la Bioremediación.

Otra ventaja de este método es que tanto los insumos y la tecnología necesarios para su aplicación son de bajo costo en comparación con otras opciones que recogen el petróleo como es el caso de las personas,

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