Tratamiento de aguas de la desalación del petróleo para su aprovechamiento en inyección al subsuelo

Resumen

En el proceso de desalación del petróleo crudo se generan aguas residuales (aguas congénitas). Estas aguas pueden ser utilizadas en los pozos de inyección al subsuelo, sustituyendo el agua de primer uso requerida en la recuperación secundaria de los yacimientos. Para lograr esta reutilización, se necesita aplicar un tratamiento a las aguas residuales. El objetivo de este estudio fue definir y desarrollar el mejor sistema de tratamiento de las aguas congénitas que permite obtener un efluente con la calidad adecuada para su aprovechamiento en los pozos de inyección. La caracterización del agua congénita indicó un alto contenido de cloruros y de sodio, así como una dureza extremadamente alta (4,500-4,800 mg/L). Además, el agua contiene bicarbonatos, sulfuros e hidrocarburos (DQO de 2,500-2,900 mg/L). El estudio de tratabilidad se realizó en dos etapas: pruebas en laboratorio y simulación física de trenes en planta piloto. En laboratorio se estudió la factibilidad de diferentes procesos y de sus combinaciones: precipitación-coagulación y sedimentación, oxidación química, filtración, adsorción, aeración, descarbonatación, e intercambio iónico. Se determinaron las mejores dosis de los reactivos químicos, seleccionados con base en la efectividad de los procesos, se identificaron los mejores materiales de filtración y adsorción, las condiciones de retrolavado, los parámetros de desorción para la remoción de bicarbonatos, las capacidades de las resinas de intercambio aniónico y catiónico. Con base en el análisis de los resultados se propusieron cuatro trenes de tratamiento cuya simulación física se realizó en planta piloto. La evaluación y el análisis comparativo de las trenes indicó que el mejor tratamiento de las aguas congénitas para su aprovechamiento en sistemas de inyección al subsuelo resultó ser el ablandamiento del agua (cal-carbonato de sodio), seguido por oxidación con peróxido, descarbonatación y filtración.