Tratamiento de aguas congenitas

1. Sistema deTratamiento de Aguas
Asociadas a la Extracción de
Hidrocarburos para Reutilización en
Procesos de PEMEX

2. Objetivo:
De acuerdo a los requerimientos y necesidades de Pemex,
se propone un sistema de tratamiento de aguas asociadas
a la extracción de hidrocarburos, que cumpla con los
parámetros de calidad necesarios para la reutilización del
agua en los procesos que actualmente lleva a cabo Pemex
Exploración y Producción, como es el caso de la
fracturación y recuperación secundaria, adicionalmente
permitir la recuperación de la salmuera concentrada que
conlleve a su uso en las aplicaciones de los procesos.
2

3. Alcances:
SISTEMA DETRATAMIENTO:
• MODULAR. Permite el suministro o la construcción de
módulos de equipos o unidades de procesos, con una
capacidad expandible.
• ESCALABLE. Ampliar modularmente la capacidad de
tratamiento de acuerdo a las necesidades.
• MÓVIL. Permite su transporte e instalación en sitios de
perforación, según las necesidades.
3

4. Proyecto enfocado para la reutilización del agua
en los procesos de FRACTURACIÓN Y
RECUPERACIÓN SECUNDARIA DE CRUDO
cumpliendo con los parámetros adecuados para
cada una de estas actividades.
Opcionalmente el aprovechamiento de la
salmuera concentrada.
Enfoque Estratégico:
4

5. CumplimientoCalidad Requerida:
Agua para Fractura
Ca++ Mg++ Cl- HCO3 Fe+ Bacterias pH Temperatura
mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l URL - °C
<500 <500 <500 <500 <20 <1000 6-8 15-32
Agua para Recuperación Secundaria
F M SDT D. Ca D.T Turbidez pH Cl2 O2 IL IE
- - ppm ppm ppm NTU - ppm ppm - -
0 150 300 150 220 2.0 6-8 2 1.5 -0.5 a 0.5 7 a 8.5
5
F: Alcalinidad a la Fenolftaleína
M: Alcalinidad al anaranjado de metilo
IL: Índice de Langelier
IE: Índice de estabilización o de Ryznar

6. AlternativaTecnológica “A”:
6
PLATAFORMA DE PRETRATAMIENTO
T-104
Tq. de
Floculación
SG-200
Sedimentador
Lamellar
MX-101
T-101
Tq. Ajuste de pH
T-102
Tq. de Coagulación
FC-100
Sep. Simultaneo
AIT
101
Agente
Coagulante
T-401
Tanque de
Recuperación
De Aceites
NaOH
MX-102
FB-300
Filtro Bolsa
FIT-100
Med. Flujo
T-103
Tq. de
Mezclado
Rápido
T-400
Tq. De Lodos
FP-500
Filtro Prensa
T-300
Tanque Agua
Pre tratada
Y ajuste pH
PLATAFORMA AUXILIAR
HCl
E-300
Evaporador Mecánico
PLATAFORTMA DE EVAPORACIÓN
P-501, P-502
Bombas
GB-301 Turbo
Compresor
PLATAFORMA DE SERVICIOS AUXILIARES Y CONTROL
Módulo de Control y Monitoreo
PLATAFORMA DE MAQUINAS
Servicios Auxiliares
MX-400
Tanque de Agua
Residual
En Sitio
Agente
Floculante
AIT
102
Lodos a
Disposición
AIT
103
AIT
102
AIT
103
Filtración
Agua Pre tratada
Limite de Batería
En Sitio
Limite de Batería
Unidades Móviles
Tanque de Agua
Para Proceso
Fractura
o
Rec. Secundaria
Tanque
De
Salmuera
Limite de Batería
En Sitio
Limite de Batería
Unidades Móviles
PRINCIPALES CARACTERISTICAS
 Móvil
 Módulos con capacidad de 10,000 B/día
 Producto final: Agua de fractura y Agua de recuperación secundaria
TREN DE TRATAMIENTO
 Separación simultanea deAceites,Arenas y Agua.
 Coagulación, Floculación,Sedimentación Lamellar, Desaguado de Lodos
 Evaporación yAcondicionamiento de Agua Según Calidad Requerida.

7. Calidades Esperadas por Etapas.
7

8. Alternativa Tecnológica “B”
8
PLATAFORMA DE PRETRATAMIENTO
MF-200
Sistema de
Microfiltración
MX-101
T-101
Tq. Ajuste de pH
T-102
Tq. de Reacción
FC-100
Sep. Simultaneo
AIT
101
NaCO3
T-401
Tanque de
Recuperación
De Aceites
Ca(OH)2
MX-102
FB-300
Filtro Bolsa
FIT-100
Med. Flujo
T-103
Tanque de Trabajo de
Micro filtro
T-400
Tq. De Lodos
FP-500
Filtro Prensa
T-300
Tanque Agua
Pre tratada
Y ajuste pH
PLATAFORMA AUXILIAR
HCl
E-300
Evaporador Mecánico
PLATAFORTMA DE EVAPORACIÓN
P-501, P-502
Bombas
GB-301 Turbo
Compresor
PLATAFORMA DE SERVICIOS AUXILIARES Y CONTROL
Módulo de Control y Monitoreo
PLATAFORMA DE MAQUINAS
Servicios Auxiliares
MX-400
Tanque de Agua
Residual
En Sitio
Mg(OH)
AIT
102
Lodos a
Disposición
AIT
103
AIT
102
AIT
103
Limite de Batería
En Sitio
Limite de Batería
Unidades Móviles
Tanque de Agua
Para Proceso
Fractura
o
Rec. Secundaria
Tanque
De
Salmuera
Limite de Batería
En Sitio
Limite de Batería
Unidades Móviles
PRINCIPALES CARACTERISTICAS
 Móvil
 Módulos con capacidad de 10,000 B/día
 Producto final: Agua de fractura y Agua de recuperación secundaria.
 Salmuera con Baja Concentración de Incrustantes.
TREN DE TRATAMIENTO
 Separación simultanea deAceites,Arenas y Agua.
 PrecipitaciónQuímica de Dureza
 Microfiltración& Desaguado de Lodos
 Evaporación yAcondicionamiento de Agua Según Calidad Requerida.

9. Calidades Esperadas por Etapas
9

10. Costos:
DESCRIPCIÓN OPCIÓN A OPCIÓN B
Partida 1
Sistema de pre tratamiento tipo móvil, con equipos
montados sobre un skid modo transportable
$ 10,161,594.90 $ 13,826,483.50
Partida 2
Sistema de evaporación tipo móvil montados sobre
skids metálicos
$ 42,813,807.31 $ 42,813,807.31
Partida 3
Ensamble de equipos, interconexión,
comisionamiento, arranque, puesta en marcha,
estandarización, capacitación al personal, operación
durante 1 mes.
$ 329,073.68 $ 499,185.08
TOTAL $ 53,304,475.89 $ 57,139,475.89
10

11. Perspectivas Unidades Móviles:
11

12. 12
TREN DE TRATAMIENTO SISTEMA FIJO
 Separación simultanea de Aceites, Arenas y Agua.
 Coagulación, Floculación, Sedimentación Lamellar, Desaguado de
Lodos
 Evaporación y Acondicionamiento de Agua Según Calidad Requerida.
FP-500
Filtro Prensa
Lodos a DisposiciónT-400
Tanque de Lodos
P-402
P-401
MX-400
LISA-400
a
b
c
P-210
Bomba
Trasferencia
SL-300
Sedimentador
Lamellar
MX-101 MX-102
AH-101 AH-102
T-101
Tq. Reacción
T-102
Tq. Reacción
AIT
102
AIT
101
P-010, P-020
Bombas
FIT-100
Med. Flujo
LIT-010
c
b
a
FC-100
Sep. Centrífugo
T-401
Tanque de
Recuperación
De Aceites
T-010
Tanque de
Balance
Agua Residual
T-300
LIT-301
c
b
a
P-301, P-302
Bombas
T-300
Tanque de
Ajuste
de pH
E-300
Evaporador Mecánico P-501, P-502
Bombas
GB-301 Turbo
Compresor
Módulo de Control y Monitoreo
Servicios Auxiliares
AIT
103
AIT
102
AIT
103
Tanque de Agua
Para Proceso
Fractura
o
Rec. Secundaria
Tanque
De
Salmuera
HCl
AIT
102
FB-300
Filtro Bolsa
Agente
Coagulante
NaOH Agente
Floculante
Propuesta Alternativa deTratamiento en Estación FijaTecnología “C”:

13. 13
FP-500
Filtro Prensa
Lodos a DisposiciónT-400
Tanque de Lodos
P-402
P-401
MX-400
LISA-400
a
b
c
T-200
Tq. de Concentración
P-220
Bomba de
Circulación
P-210
Bomba
Trasferencia
MF-200
Separación de solidos por Microfiltración
MX-200
AIT
200
LIT-200
a
b
c
MX-101 MX-102
AH-101 AH-102
T-101
Tq. Reacción
T-102
Tq. Reacción
AIT
102
Dosificador de CaO
AIT
101
Ca(OH)2
P-010, P-020
Bombas
FIT-100
Med. Flujo
LIT-010
c
b
a
FC-100
Sep. Centrífugo
T-401
Tanque de
Recuperación
De Aceites
T-010
Tanque de
Balance
Agua Residual
Dosificador de Na2CO3
Na2CO3
T-300
LIT-301
c
b
a
P-301, P-302
Bombas
T-300
Tanque de
Ajuste
de pH
E-300
Evaporador Mecánico P-501, P-502
Bombas
GB-301 Turbo
Compresor
Módulo de Control y Monitoreo
Servicios Auxiliares
AIT
103
AIT
102
AIT
103
Tanque de Agua
Para Proceso
Fractura
o
Rec. Secundaria
Tanque
De
Salmuera
HCl
AIT
102
TREN DE TRATAMIENTO SISTEMA FIJO
 Separación simultanea de Aceites, Arenas y Agua.
 Precipitación Química de Dureza
 Microfiltración& Desaguadode Lodos
 Evaporación y Acondicionamiento de Agua Según Calidad
Requerida.
Propuesta Alternativa deTratamiento en Estación FijaTecnología “D”:

14. 14
Parámetro Unidades
Opción A
Unidad Móvil
(Pre tratamiento + Lamella
+ Evap.)
Opción B
Unidad Móvil
(Pre tratamiento + MF +
Evap.)
Opción C
Unidad Fija
(Pre tratamiento + Lamella
+ Evap.)
Opción D
Unidad Fija
(Pre tratamiento + MF +
Evap.)
Capacidad deTratamiento Barriles/Día 10,000 10,000 13,500 13,500
Monto de Inversión Inicial USD 53,304,475.89 57,139,475.89 44,958,697.34 49,901,153.30
Energía Eléctrica $ M.N./Barril 0.5 0.8 0.4 0.7
Gas Natural $ M.N./Barril 2.7 2.7 2.7 2.7
Reactivos Químicos $ M.N./Barril 22.9 27.1 17.2 19.3
Operación $ M.N./Barril 15.3 15.5 13.8 14.9
Mtto. Preventivo y Refacciones $ M.N./Barril 3.6 3.9 2.2 2.6
CostoTotal Operación por BarrilTratado $ M.N./Barril 45.0 50.1 36.4 40.2
USD/Barril 3.6 4.0 2.9 3.2
Resumen de Costos Estimados porTecnología Fija o Móvil y
Sistema de tratamiento Lamellar o Microfiltración

15. Conclusiones.
Se sugiere instalar una planta móvil inicial
para tratar 10,000 barriles/día y
adicionalmente instalar una planta fija,
modular y escalable con una capacidad inicial
de 13,500 barriles/día.
15
• Sistema de tratamiento MÓVIL, MODULAR Y ESCALABLE que cumplirá
con los parámetros de calidad para reutilizar el agua en procesos de
fracturación y recuperación secundaria.
• Disminución de agua de primer uso, ya que se tendrá la capacidad de
reutilizar la misma agua que se genera de los procesos de extracción y
separación de crudo.
• Capacidad de tratamiento inicial de planta MOVIL de 10,000 barriles/día
(modulo), con factibilidad de incrementar la capacidad de tratamiento
(tren de tratamiento escalable).
• Sistema de tratamiento FIJO, MODULAR Y ESCALABLE que cumplirá
con los parámetros de calidad para reutilizar el agua en procesos de
fracturación y recuperación secundaria.
• Capacidad de tratamiento inicial de planta FIJA de 13,500 barriles/día
(modulo), con factibilidad de incrementar la capacidad de tratamiento
(tren de tratamiento escalable).

16. 16