Sección A12 Biodegradabilidad y propiedades biocidas
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1. S K Houben R J H Oort E Francis P A Formate Drilling and Completion Fluids Technical Manual Informe de Shell SIEP 96 5091 1996 VERSI N 1 07 092. UU Todos los derechos reservados CABOT es una marca comercial registrada de Cabot Corporation VERSI N 1 07 09 SECCI N A12 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS A12 1 Introducci n Un fluido ideal de perforaci n y terminaci n deber a ser biodegradable cuando se descarga al ambiente pero al mismo tiempo deber a mostrar propiedades biocidas cuando se lo utiliza en aplicaciones de perforaci n y terminaci n de pozos En la mayor a de los fluidos de perforaci n y terminaci n de pozos es necesario agregar biocidas para proteger los fluidos o aditivos contra la biodegradaci n Debido a que los biocidas est n destinados a matar organismos vivos la mayor a de los productos biocidas plantean un riesgo de salud seguridad y medio ambiente significativo y el uso de aditivos semejantes debe evitarse en caso de ser posible Las salmueras de formiato son nicas porque tienen propiedades biocidas en concentraciones de trabajo no obstante son f cilmente biodegradables cuando se diluyen en concentraciones bajas y pueden descargarse en forma segura al ambiente Sus propiedades biocidas naturales en concentraciones de trabajo implican que ni las salmueras ni los aditivos org nicos utilizados ellas se biodegradar n durante la aplicaci n en campo o el almacenamiento En los ltimos diez a os se han utilizado salmueras de formiato de potasio y cesio sin biocidas como fluidos de terminaci n reparaci n y
3. CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS Secci n A12 Biodegradabilidad y propiedades biocidas A O ROO 2 AUZA les Ss er Ela EY omnopon 2 AZAS PREE E ES laos ES oromon 2 Referencias as 4 El Manual t cnico de formiatos se actualiza de manera continua Para verificar si existe una versi n m s reciente de esta secci n visite el sitio www salmuerasdeformiato com manual CABOT creating what matters Specialty Fluids AVISO Y DESCARGO DE RESPONSABILIDAD Los datos y las conclusiones que figuran en este documento se basan en trabajos que se consideran confiables sin embargo CABOT no puede garantizar y no garantiza que otros obtengan resultados y o conclusiones similares Esta informaci n se proporciona para su conveniencia y para fines meramente informativos No se otorga garant a alguna ya sea expresa o t cita en lo relativo a esta informaci n o cualquier producto al que se refiera CABOT NO SE HACE RESPONSABLE DE GARANT A ALGUNA EXPRESA O T CITA YA SEA DE COMERCIALIZACI N O IDONEIDAD PARA UN PROP SITO PARTICULAR EN CUANTO A i LA INFORMACI N ii CUALQUIER PRODUCTO O iii LA VIOLACI N DE PROPIEDAD INTELECTUAL Por el presente documento CABOT no se hace responsable ni acepta responsabilidad alguna en ning n caso ante da os de cualquier tipo en relaci n con el uso o la fiabilidad de esta informaci n o de cualquier producto con el que se encuentre relacionada O 2009 Cabot Corporation M A EE
4. abla 1 Tambi n se han llevado a cabo la DQO DBO y 301 E prueba de filtrado OECD modificada en el formiato de potasio y sodio Estos estudios se realizaron para Shell Research en Acer Environmental y los resultados se incluyen en la Tabla 2 y en la Tabla 3 Se utilizan las definiciones siguientes DTeO Demanda te rica de ox geno La DTeO se puede calcular a partir de la f rmula de la sustancia y su pureza o de las partes relativas de los componentes principales DQO Demanda qu mica de ox geno La DQO mide la demanda de ox geno total de una sustancia y se basa en el grado de reducci n de una soluci n acuosa de dicromato acuoso caliente DBO Demanda bioqu mica de ox geno La DBO mide la demanda de ox geno de una soluci n acuosa de una sustancia cuando se expone al ox geno en agua El ox geno se consume por bacterias inoculadas en la celda de prueba La DBO es de este modo una medida de la demanda de ox geno de una sustancia en su ambiente natural Para la DBO es necesario un per odo espec fico ya que la demanda de ox geno de una sustancia aumenta con el tiempo La medici n normal se toma despu s de cinco d as DBO e DBO DQO La relaci n DBO DQO es una medida del punto de degradaci n biol gica En base a todas las pruebas de biodegradabilidad realizadas por Shell podr a concluirse que las salmueras de formiato se biodegradan f cilmente y todas aprueban el Criterio de ventana de tiemp
5. creciera de forma ptima a temperaturas mayores Debido a que el formiato El crecimiento de bacterias aer bicas se espera no es un sustrato completo para SRB las en su mayor a en el equipo de superficie y por pruebas de inhibici n se realizaron en medios que lo tanto la prueba se llev a cabo a temperatura soportan el crecimiento de cultivos ante la ausencia ambiente Se evalu un in culo que conten a una de formiato amplia gama de bacterias aer bicas midiendo la extracci n de carbono org nico disuelto COD Con las bacterias aer bicas y anaer bicas el nivel de inhibici n se encontr aproximadamente en 1 M La exposici n a bacterias reductoras de sulfato 6 8 en peso que corresponde a una densidad de anaer bicas son m s propensas a ocurrir en salmuera de aproximadamente 1 04 g cm 8 7 lb gal Tabla 1 Biodegradabilidad disponible Prueba de botella cerrada 301 D Prueba Formiato de sodio Formiato de potasio Monohidrato de formiato de 16 mg L 18 mg L cesio 45 mg L DBO mg O L 3 85 3 15 385 Demanda te rica de ox geno DTeO 3 76 3 42 4 05 mg O L Porcentaje de biodegra daci n 28 d as 9 1 ES sE ao a made Aprobado Aprobado Aprobado 1 Calculado como DTeO benzoato de sodio x conc benzoato de sodio DTeO formiato x conc formiato 2 Criterio de ventana de tiempo las sustancias que alcanzan una biodegradaci n del 60 deben hacerlo d
6. entro de los diez d as de haber alcanzado el nivel del 10 Tabla 2 Valores DQO y DBO para formiato de sodio y potasio Prueba Formiato de sodio 16 mg L Formiato de potasio 18 mg L DQO mg L mg g 412 93 muestra de 1000 mg L DBO mg g 4 muestra de 50 mg L Tabla 3 Biodegradabilidad disponible Prueba de filtrado OECD modificada 301 E Formiato de sodio Formiato de potasio Prueba 11 8 mg L 31 2 mg L 11 7 mg L 30 4 mg L Biodegradaci n 7 d as 13 6 17 6 Biodegradaci n 14 d as 89 92 92 94 Biodegradaci n 21 d as 9 94 90 92 Biodegradaci n 27 d as 81 90 75 89 Biodegradaci n 28 d as 90 88 80 89 VERSI N 1 07 09 SECCI N A12 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS En ambas pruebas se utilizaron condiciones de alimentaci n ideal lo que raramente ocurre en el campo Por consiguiente las pruebas reflejan el peor de los casos Las pruebas de Shell respaldan la experiencia de campo de Cabot Specialty Fluids en especial en cuanto a que las salmueras de formiato son biost ticas o biocidas en concentraciones com nmente utilizadas para aplicaciones en yacimientos y a que no se requiere adici n de biocidas Actualmente se investigan dos instancias inusuales en las que se han hallado bacterias en fluidos de perforaci n con formiato de potasio y cesio P GINA 4 SECCI N A12 Referencias 1 Howard
7. o es decir sustancias que alcanzan una biodegradaci n del 60 deben hacerlo dentro de los diez d as de haber alcanzado el nivel del 10 A12 3 Propiedades biocidas Una ventaja de las salmueras de formiato sobre los dem s fluidos utilizados para perforaci n y terminaci n de pozos es que son biodegradables cuando se diluyen y por lo tanto ambientalmente aceptables Sin embargo cuando se utilizan las salmueras de formiato como fluidos de terminaci n o empaquetadores en concentraciones bajas es importante que la concentraci n de formiato sea suficientemente alta como para inhibir el crecimiento de bacterias VERSI N 1 07 09 SECCI N A PROPIEDADES F SICAS Y QU MICAS CABOT SPECIALTY FLUIDS Los niveles de formiato que inhiben el crecimiento condiciones de contaminaci n es decir a de bacterias han sido determinados por Shell temperatura elevada Por lo tanto la prueba de Research para bacterias aer bicas y anaer bicas inhibici n se llev a cabo en temperaturas que en salmueras de formiato de sodio diluido 1 Se reflejaron esto Se utilizaron dos cultivos de SRB seleccion el formiato de sodio debido a que se el T670 mesof lico que crece de forma ptima trata de la salmuera normalmente utilizada en a 30 C 86 F y el TSRB1 termof lico que crece aplicaciones de baja densidad donde el crecimiento de forma ptima a 60 C 140 F No se dispuso de de bacterias puede ser un problema ning n cultivo que
8. suspensi n en casi 150 operaciones de pozos de alta presi n y alta temperatura HPHT A juzgar por pruebas microbiol gicas convencionales estas salmueras parecen haber permanecido est riles y libres de microorganismos viables Las salmueras de formiato de potasio y cesio tambi n han sido utilizadas sin biocidas como fluidos de perforaci n de pozos de alta presi n y alta temperatura en los ltimos a os sin problemas evidentes Se podr a suponer la esterilidad de los lodos de perforaci n a base de formiato si se eval an convencionalmente no obstante la llegada de sondas FISH hibridizaci n fluorescente in situ ha demostrado la presencia de Archaeas en diversos lodos de campo A12 2 Biodegradabilidad El i n de formiato HCOO es org nico lo que significa que las autoridades requieren la prueba de degradaci n para la descarga de fluidos de formiato Para la biodegradabilidad no existe ning n procedimiento de prueba recomendado por PARCOM a n pero actualmente la prueba m s aceptada es una prueba de biodegradabilidad disponible de 28 d as que se realiza en el laboratorio en condiciones aer bicas Shell Research ha llevado a cabo varios estudios de biodegradabilidad aer bica en sales de formiato 1 SECCI N A12 El formiato de sodio potasio y cesio fueron evaluados mediante 301D prueba de botella cerrada en el Huntingdon Research Centre Inglaterra Los resultados de este estudio se muestran en la T
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