Estudio de la trazabilidad de metales presentes en recortes de perforación de base oleosa en el tratamiento pirolítico

Abstract

En este trabajo se estudió la trazabilidad de ocho especies metálicas durante la pirólisis de recortes de perforación en base oleosa (OBDC), a dos temperaturas de meseta durante una hora. Se analizaron diferentes recortes provenientes de un pozo no convencional de petróleo de la región de Neuquén, tomados a distintas profundidades. La concentración de metales presentes en las muestras caracterizadas varió considerablemente, ordenados decrecientemente como Ca > Fe > Mg > Mn > Zn > Ni > Cu > Cd. En general, en el producto sólido de pirólisis, los metales considerados de interés de control por la legislación provincial neuquina y nacional argentina cumplieron con los límites permisibles para su disposición en suelo seco. El producto oleoso cumplió con los parámetros de transporte de hidrocarburos, mientras que el producto acuoso no cumplió con los requisitos para evaluar su potencial uso alternativo. Los resultados indicaron que, en general, los metales analizados (Ca, Fe, Mg, Mn, Ni y Zn) se mantuvieron en la fase sólida (retención en fase char > 74 %), con la excepción del Cd, que se distribuyó en las fases líquidas generadas. Durante el desarrollo de las experiencias se detectaron valores anómalos de concentración de las especies, por lo que la metodología planteada en primera instancia, de acuerdo con normas EPA, debió ser modificada, fundamentalmente a causa de una distribución no uniforme en el contenido de metales en el material de estudio. Este trabajo sienta las bases para futuros estudios, incorporando las metodologías sugeridas durante el mismo, superadoras con relación a las inicialmente empleadas.

In this work, the traceability of eight metallic species during the pyrolysis of oil-based drilling cuttings (OBDC) was studied at two plateau temperatures for one hour. Different cuttings collected from a non-conventional oil well in the Neuquén region, at various depths, were analyzed. The concentration of metals in the characterized samples varied considerably, decreasing in the order Ca > Fe > Mg > Mn > Zn > Ni > Cu > Cd. In general, in the solid pyrolysis product, the metals considered relevant for control by provincial (Neuquén) and national argentine regulations complied with the permissible limits for disposal in dry soil. The oily product met the transport parameters for hydrocarbons, whereas the aqueous product did not meet the requirements for evaluating its potential alternative use. The results indicated that, in general, the analyzed metals (Ca, Fe, Mg, Mn, Ni, and Zn) remained in the solid phase (char retention > 74%), except for Cd, which was distributed among the generated liquid phases. During the experiments, anomalous concentration values of some species were detected; therefore, the initially proposed methodology, base on EPA standards, had to be modified, mainly due to a non-uniform distribution of metal content in the study material. This study lays the groundwork for future research, incorporating the improved methodologies suggested herein, which surpass those initially employed.