UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTAL

ESCUELA DE INGENIERA EN PETRLEO

INGENIERA AMBIENTAL

PROFESOR: Msc. Patricio Ibarra NOMBRE: Vernica Caiza Arellano CURSO: Octavo

TEMA:

Trazadores radioactivos usados en el desarrollo de pozos petroleros y su afeccin al medio ambiente

SEMESTRE: Abril Agosto 2015

TEORA 1. Definiciones

Material Radiactivo: Todo material que, natural o artificialmente, es capaz de emitir o "radiar" energa en forma de partculas (Alfa, Beta, Neutrones) o Radiacin Electromagntica (Rayos Gamma o X).

Rayos Gamma: Son una radiacin similar a la luz, pero con longitud de onda considerablemente ms corta, originada en el ncleo de tomos inestables que contienen un exceso de energa. Por su corta longitud de onda es un tipo de radiacin muy penetrante, y requiere de un material muy denso para detenerla (Plomo, Concreto)

Neutrones: Partculas sin carga elctrica que se originan en el ncleo de los tomos.

Curie: Unidad de actividad de una fuente de radiacin determinada por el nmero de desintegraciones que ocurren en la unidad de tiempo.

Rad: es la unidad de dosis absorbida y mide la cantidad de energa depositada en una masa.

Rem: Es la unidad del equivalente de dosis, y se utiliza para medir la dosis absorbida en los tejidos.

Vida media: es el tiempo requerido para que la mitad del nmero inicial de tomos inestables se desintegren. A medida que el nmero de tomos radiactivos se reduce a la mitad, la actividad o cantidad de radiacin emitida tambin se reduce a la mitad.

2. Descripcin de Tcnicas Utilizadas

Para el perfilaje de pozos petrolferos con mtodos radiactivos, bsicamente se utilizan tres tcnicas:

1- Tcnicas Pasivas: El perfil de Rayos Gamma mide la radiactividad natural emitida por elementos presentes en la formacin (Torio, Uranio y Potasio).

2- Tcnicas Activas NO Invasivas - Estas tcnicas utilizan fuentes radiactivas que excitan la formacin y miden su respuesta. Se utilizan fuentes de Rayos Gamma (Cesio137 o Radio226 ) o fuentes de Neutrones (Americio241- Berilio). La radiacin est presente en el pozo slo durante la medicin.

3- Tcnicas Activas Invasivas - En este caso se inyecta en el pozo un fluido radiactivo (Yodo131) en forma lquida (Perfil de Trnsito de Fluido) o empapando una resina.

3. Efectos Biolgicos

Los riesgos especiales a los que un ser humano est expuesto pueden clasificarse en dos tipos: por un lado la irradiacin y por otro la contaminacin (que puede ser interna o externa).

La irradiacin: cuando una parte del cuerpo recibe radiacin producida por una sustancia o un aparato especial, se dice que hay irradiacin. Tal irradiacin cesa (o disminuye muy considerablemente) cuando la persona se aleja suficientemente de la fuente o cuando sta se aloja tras un blindaje.

La contaminacin: cuando una sustancia radiactiva se deposita sobre la piel o la vestimenta, o cuando se absorbe por la nariz, la boca o la piel, se dice que existe contaminacin (externa o interna segn el caso). Esta contaminacin representa una irradiacin debida a las radiaciones emitidas por esa sustancia.

Efectos Rpidos: Estos efectos se observan poco tiempo despus de recibir una dosis alta en un periodo corto de tiempo, por ejemplo, una dosis de cuerpo completo de 450 rems (90 veces la dosis lmite anual para la exposicin ocupacional de rutina), en una hora, recibida por un adulto promedio, producir vmito y diarrea dentro de unas pocas horas; prdida del cabello, fiebre y prdida de peso dentro de unas pocas semanas, y aprox. un 50% de probabilidad de muerte dentro de 60 das sin tratamiento mdico. Es improbable que se reciba una dosis suficientemente alta como para producir efectos rpidos, excepto en el caso de un accidente. En dichos accidentes, los dos tipos de efectos que podran manifestarse seran las lesiones (quemaduras) debidas a la radiacin y o/la radiopata.

Lesiones debido a la radiacin:

Quemaduras localizadas: Se producen como resultado de altas dosis a una pequea parte del cuerpo, en los casos ms frecuentes, las manos y los dedos reciben quemaduras. Quemaduras equivalentes a una quemadura trmica de primer grado son evidentes cuando la dosis sobrepasa los 600 rems y entre 2000 y 3000 rems, se produce una quemadura similar a una quemadura con agua hirviendo o una quemadura qumica.

Radiopata: Si bien las dosis altas recibidas en una parte localizada del cuerpo, producirn quemaduras localizadas, las dosis altas recibidas en el cuerpo completo (torso) en un corto periodo de tiempo, pueden producir enfermedades graves, o an la muerte, dentro de pocos das o semanas. Una dosis de 100 rems o menos generalmente no producir ningn sntoma notorio de enfermedad. Sin embargo, a medida que la dosis aumenta, se producirn nuseas, vmitos y quiz diarrea dentro de unas pocas horas. Dos o tres semanas despus, pueden manifestarse otros sntomas tales como la prdida de cabello, prdida del apetito, debilidad general y una sensacin de malestar. A dosis que sobrepasen los 500 rems es probable que la persona muera dentro de unas pocas semanas. A menos de 500 rems, la recuperacin es posible con la atencin mdica, aunque pueden anticiparse varios meses de enfermedad.

Efectos retardados (Cncer): No est bien entendido cmo la radiacin produce cncer, lo que se sabe es que en grupos de gente con alta exposicin, se observa una incidencia ms alta que lo normal al cncer. Sin embargo, el solo hecho de que una persona sea expuesta a radiacin no significa que seguramente vaya a desarrollar cncer. El peligro de la radiacin es muy parecido al peligro de fumar cigarrillos. nicamente una fraccin de la gente que respira humo de cigarrillos desarrolla cncer a los pulmones, pero existe buena evidencia que el fumar aumenta las probabilidades de que la persona desarrolle cncer a los pulmones.

Efectos genticos: Estos tipos de efectos pueden ocurrir cuando se producen daos radioactivos al material gentico. Estos efectos pueden manifestarse como defectos de

nacimiento, u otras condiciones en las generaciones futuras del individuo expuesto, tal como se demostr en experimentos con animales. La radiacin aumenta el nmero de defectos genticos, pero no produce tipos de defectos que no sean los que ocurren en forma natural. El peligro de la radiacin es que puede aumentar el nmero de defectos genticos que ocurren. Sin embargo, en las poblaciones humanas expuestas a radiacin no se ha observado un exceso de defectos genticos claramente causados por la radiacin. Por lo tanto, existe la posibilidad de que los efectos genticos en los seres humanos puedan ser causados por dosis bajas, an cuando todava no existe evidencia directa de esto.

Efectos teratogenticos: Estos tipos de efectos difieren de los efectos genticos en que stos son efectos que se producen por la exposicin del feto y/o embrin de un beb en el tero. La prediccin de que un beb por nacer sera ms sensible a la radiacin que un adulto est respaldada por observaciones en casos de dosis relativamente altas.

4. Riesgos involucrados y tcnicas de prevencin:

En el manipuleo:

Las fuentes radiactivas selladas de tipo slido, como el Am241-Be, son razonablemente seguras en su manipuleo, puesto que no contaminan al contacto, si bien se debe evitar ese contacto debido a la intensa radiacin que emiten. Como nica y bsica precaucin las recomendaciones son dos: el menor tiempo posible junto a ellas y a la mayor distancia posible.

El personal arriba mencionado debe supervisar personalmente todas las operaciones de manipuleo de las fuentes, as como transporte, almacenamiento y embarque de las mismas de acuerdo a la siguiente reglamentacin:

Solamente el personal que ha sido entrenado en el manipuleo de las fuentes neutrnicas ejecutar las operaciones relacionadas con las fuentes.

Solamente sern utilizadas herramientas aprobadas. Las fuentes neutrnicas sern transportadas solamente en protectores de fuentes

(protector biolgico) aprobados. Las fuentes neutrnicas deben ser almacenadas en un depsito blindado bajo llave

(bunker) cuando no sean utilizadas en las operaciones de perfilaje. Las fuentes neutrnicas pueden ser transportadas como cualquier mercadera,

siempre y cuando se hallen dentro de los protectores biolgicos aprobados. Los protectores aprobados conteniendo las fuentes deben ser identificados exteriormente con etiquetas para txicos

Tratamiento de residuos radiactivos:

Las fuentes neutrnicas deben ser almacenadas en un depsito blindado bajo llave (bunker) cuando no sean utilizadas en las operaciones de perfilaje.

Las caractersticas comunes a todo depsito son: Blindaje: Debe proveer una aislacin que reduzca la radiacin a niveles aceptables.

Generalmente se utilizan fosas revestidas de hormign con tapas metlicas (que pueden o no estar revestidas con plomo o parafina, segn necesidad) y el nivel mximo de radiacin Gamma admisible al nivel de la tapa es de 0.6 mrem/h.

Hermeticidad: Se debe prevenir la entrada de agua o humedad (de napas freticas o de lluvias) para proteger la integriddad de los elementos metlicos.

Seguridad: Las tapas deben estar aseguradas con candados y las fosas o el rea rodeadas por un cerco con una altura mnima de 2 mts, cuya puerta tambin estar asegurada con candado para evitar el acercamiento intencional o involuntario de personas no autorizadas. El rea estar identificada con carteles de advertencia segn la reglamentacin vigente y el nivel de radiacin en un punto inmediatamente por fuera del cerco no debe superar los 0.2 mrem/h.

Peligros Potenciales:

Tanto los materiales radiactivos encapsulados como sin encapsular deben tomarse en consideracin en el caso de un accidente de carretera. Si nuestras fuentes encapsuladas no resultan daadas y el blindaje de la fuente sigue intacto, el peligro se limita a una posible exposicin a radiacin exterior. Sin embargo, con el material trazador sin presentar o una fuente en la que se haya roto la cpsula, debe tenerse en cuenta la extensin de la contaminacin que puede dar lugar a una exposicin interior. Si se encuentra contaminacin, la zona contaminada debe ser delimitada con una cuerda y rotulada como contaminada hasta que se limpie.

5. Riesgos durante la operacin

Los problemas que podran producirse en un pozo presentan las posibilidades siguientes: La fuente puede quedar alojada en el pozo y recuperarse intacta por pesca. La fuente alojada puede apartarse satisfactoriamente de modo que la perforacin

pueda continuar sin un ulterior riesgo. La fuente alojada no puede apartarse satisfactoriamente y es taladrada, pero la

cpsula de la fuente se separa sin romperse y se vaca dentro del pozo sin abrirse. La cpsula de la fuente se rompe y el contenido se mezcla con la inyeccin. La fuente puede romperse en condiciones normales de funcionamiento y perder

material radiactivo en el pozo.

Incidente con peligro de radiacin para personas y bienes En el caso de un accidente en que una fuente quede alojada durante operaciones por debajo de la superficie, el peligro de una cpsula de fuente rota y de contaminacin del lodo de perforacin, empieza en el primer momento en que se comienza a circular a travs de la barra de perforar con circulacin, con la intencin de eliminar el obstculo para seguir perforando por medios destructivos tales como desvo, procedimientos de lavado, perforacin, etc. En el momento en que se presenta el peligro, los representantes tcnicos de la compaa petrolera pueden tomar la decisin de seguir pescando o proseguir cualquier operacin en el pozo que tenan prevista, pero a riesgo de la compaa.

Discusin de los peligros especficos:

Si la cpsula se rompe y el material de la fuente entra rpidamente en la corriente de inyeccin, puede escapar material radiactivo altamente concentrado desde un elemento giratorio, una barra de perforacin u otro equipo con fuga, y contaminar a personas, el piso de la torre u otra parte del equipo de perforacin La distribucin del contenido de la cpsula de la fuente en un foso de lodos insuficientemente

grande o muy canalizado crea zonas de peligro local que constituyen un riesgo para cualquier persona que trabaje en el lugar durante un periodo de tiempo prolongado. El peligro para los bienes por causa de posibles daos al valor agrcola del terreno o la posible contaminacin del suministro de agua potable se considera pequeo debido a la insolubilidad de los compuestos, de los radio-istopos utilizados y las condiciones restrictivas normales que tienen lugar en los pozos y campos petrolferos en los que se emplean las fuentes. Cada vez que se decide profundizar la perforacin y todava no se ha recuperado la fuente o hacer alguna otra cosa que pueda romper o arrastrar la cpsula, debe proveerse una vigilancia continua de la radiactividad en el flujo del fluido de perforacin durante sta y por el doble del tiempo de retorno estimado posteriormente. Sin tal control es posible que se causen daos corporales irreparables a parte o la totalidad de los trabajadores antes de que se descubra el peligro. Si se observa una radiactividad excesiva en el retorno del fludo de perforacin, se prepara la instalacin para la eliminacin del lodo contaminado. Hasta que se halla descontaminado la zona de la torre de perforacin, debe impedirse al mximo la existencia de polvo dentro de esta zona, humectar la misma rocindola con agua. Cuando todo el lodo contaminado se ha eliminado del pozo y el supervisor de seguridad est convencido de que no es probable una ulterior contaminacin del mismo todo el fluido debe sustituirse por lodo nuevo de la forma ms completa posible.

RESULTADOS

No existe un peligro de muerte inmediato para las personas o animales por causa de la contaminacin completa de todo un foso de lodos. El peligro prolongado debido a un foso de lodo contaminado y cualquier otro objeto o equipo contaminado puede eliminarse mediante procedimientos adecuados de descontaminacin.

El peligro debido a la absorcin de radiacin proveniente de material fugado de una fuente radiactiva o la dosis de radiacin deL personal en el momento de producirse el accidente, puede reducirse suficientemente de modo que no se cause ningn dao a nadie, siempre que se sigan las precauciones adecuadas.

En caso que la fuente permanezca dentro de su cpsula, pero no pueda ser "pescada" (recuperada), la misma debe ser aislada cementando el pozo con cemento con tinte rojo hasta un mnimo de 30 mts por encima de la parte superior de la herramienta (el tinte rojo advierte de esta circunstancia si se rota en una intervencin posterior). Adems, se coloca una placa grabada en acero inoxidable, rotulando la boca del pozo.

En las operaciones de pozo entubado normalmente es posible la recuperacin exitosa de la herramienta o la fuente por las condiciones de pozo.

CONCLUSIONES Material Radiactivo: Todo material que, natural o artificialmente, es capaz de emitir o

"radiar" energa en forma de partculas (Alfa, Beta, Neutrones) o Radiacin Electromagntica (Rayos Gamma o X).

La irradiacin: cuando una parte del cuerpo recibe radiacin producida por una sustancia o un aparato especial, se dice que hay irradiacin. Tal irradiacin cesa (o disminuye muy considerablemente) cuando la persona se aleja suficientemente de la fuente o cuando sta se aloja tras un blindaje.

La contaminacin: cuando una sustancia radiactiva se deposita sobre la piel o la vestimenta, o cuando se absorbe por la nariz, la boca o la piel, se dice que existe contaminacin (externa o interna segn el caso). Esta contaminacin representa una irradiacin debida a las radiaciones emitidas por esa sustancia.

Efectos Rpidos: Estos efectos se observan poco tiempo despus de recibir una dosis alta en un periodo corto de tiempo, por ejemplo, una dosis de cuerpo completo de 450 rems (90 veces la dosis lmite anual para la exposicin ocupacional de rutina), en una hora, recibida por un adulto promedio, producir vmito y diarrea dentro de unas pocas horas; prdida del cabello, fiebre y prdida de peso dentro de unas pocas semanas, y aprox. un 50% de probabilidad de muerte dentro de 60 das sin tratamiento mdico.

No existe un peligro de muerte inmediato para las personas o animales por causa de la contaminacin completa de todo un foso de lodos.

El peligro prolongado debido a un foso de lodo contaminado y cualquier otro objeto o equipo contaminado puede eliminarse mediante procedimientos adecuados de descontaminacin.

RECOMENDACIONES

Que se socialice en clase los resultados y conclusiones de este trabajo.

BIBLIOGRAFA

Ing. Martn Lrtora (1999) MATERIALES RADIOACTIVOS Y SU UTILIZACIN EN POZOS PETROLFEROS

http://www.monografias.com/trabajos10/mara/mara.shtml?relacionados#ixzz3ZKAZD2wO