EEEssstttuuudddiiiooosss yyy SSSeeerrrvvviiiccciiiooosss PPPeeetttrrrooollleeerrrooosss SSS...RRR...LLL... NOTA TECNICA Nº 44 Hoja 1 de 22

EL IMPACTO AMBIENTAL EN LA PRODUCCION DE PETROLEO Y GAS

Trabajo presentado en el 2° Simposio de Producción (Mendoza – 1995) Carlos O. Altube - GPA Estudios y Servicios Petroleros Juan C. Sotomayor - GPA Estudios y Servicios Petroleros

GPA Estudios y Servicios Petroleros Remedios 2715 (1406) Buenos Aires

ABSTRACT Este trabajo describe en sus dos capítulos la situación del Upstream como generador de impacto ambiental. En el primer capítulo se describen las características de efluentes (líquidos), residuos (sólidos) y emisiones (gases y vapores). En su segunda parte, suministra algunos elementos para el análisis del marco regulatorio nacional, las conclusiones que surgen de ello, y presenta propuestas para un mejor tratamiento del tema por parte de todos los responsables de implementar la politica ambiental en Argentina.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 2 de 22 INTRODUCCION En un editorial del PEI (EEUU), J.H Littleton escribía: "Deberá buscarse mucho para encontrar otra industria que pueda reivindicar el nivel de gastos ambientales como la de producción del petroleo y gas. Irónicamente, Ud. también deberá buscar mucho para encontrar otra industria que tenga una reputación ambiental tan baja como la petrolera." En otro artículo escrito por A. Baumgartner (AUSTRIA) podíamos leer "Debido al limitado entendimiento científico el medio ambiente se ha convertido en una disputa altamente polítizada alrededor del globo. El movimiento ambiental ha sido politicamente controvertido. Los intereses industriales permanecen enfrentados con conservacionistas y activistas de las libertades sociales. Ambos conceptos son compatibles con la opinión de O. Secco en un escenario como el Argentino "La batalla de la ecología se va a librar en la opinión pública y la industria petrolera ha sido históricamente muy mala en saberse presentar al público." Quien acceda a revistas técnicas norteamericanas - quizas para mucho lectores EEUU sea el paradigma de la protección ambiental, encontrará noticias tales como: - La industria petrolera gastó (en EEUU) en 1992, U$S 10.5 billones en medio ambiente, el equivalente al 25 % del precio de cada barril en boca de pozo y a las ganancias de las 300 empresas más importantes (petroleras) en el mismo año. - El API indicó que la legislación del aire limpio podría costarle a la industria petrolera U$S 25 billones en 1995. Sin embargo, tampoco pasará inadvertido .al lector, que el marco regulatorio del Upstream norteamericano esta pasando por una crisis y su aplicación se ha convertido en una suerte de "boomerang" para los ciudadanos y su industria petrolera: - A fines de 1993 el US DOE produjo su Iniciativa para el Gas y Petroleo Doméstico por lo cual llama a las agencias de gobierno a simplificar las regulaciones y reducir el costo de los mismos mientras mantienen la protección ambiental. La SPE es una institución que nuclea a mas de 120.000 miembros que, involucrados al Upstream sirven en la industria petrolera alrededor del mundo. Tambien en cierto sentido y a traves de sus trabajos técnicos, es un foro no oficial de expresión del avance tecnológico de la industria. Cuando se efectuaba nuestro primer Simposio de Producción (1988) la SPE tenía en su indice de medio ambiente un solo trabajo publicado; en 1994, 69 fueron los trabajos vinculados al impacto ambiental del Upstream en el mundo. El objetivo que se han fijado los autores al poner a consideración este trabajo es doble: 1.- Describir, soportado por información técnica nacional y extranjera las vías de impacto al ambiente del Upstream. 2.- Proveer algunos elementos de juicio sobre la realidad ambiental Argentina y una propuesta de acciones a seguir a la luz de esta realidad.

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CAPITULO 1. EL UPSTREAM como proceso generador de deshechos. En la tabla 1 se presenta un listado de áreas de operación y los habituales deshechos generados por ellas. A los efectos del impacto ambiental, los deshechos se pueden encontrar bajo dos clases: a) Aquellos que ingresan como sustancias puras para participar de tratamientos: glicoles, aminas, desemulsionantes, inhibidores, metanol, etc. Son materiales "trazables" como productos químicos con propiedades y rutas de impacto conocidas o previsibles. b) Aquellos que integran los fluidos producidos. Su ciclo de vida comienza con la extracción de su materia prima en muchos casos. A estos nos dedicaremos en el presente trabajo. Dado que la terminología que utilizaremos presenta ciertas superposiciones, a efectos de este trabajo, definiremos: Efluentes: a toda sustancia en estado líquido. En este trabajo trataremos las aguas residuales (de purga) que resultan de una operación o proceso. Residuos: a cualquier material que, en estado sólido o semisólido resulte objeto de deshecho. Trataremos los depósitos orgánicos, los fondos de tanque, las incrustaciones con NORM y los suelos contaminados. Emisiones: a todo gas o vapor que ingrese preferentemente a la atmósfera y la modifique de alguna forma manifiesta. Los efluentes (líquidos) del Upstream El Upstream no utiliza agua de proceso en cantidades apreciables (excepto las de desalado), es por ello que la única contribución a los efluentes líquidos sean las aguas de purga (A.B.). Genéricamente y por similitud, bajo la denominación A.P. incluiremos: aguas de formación, aguas mezcla de inyección - formación, aguas mezcla formación - desalado y todas aquellas que sean de esencia geoquímicas (salinas) y/o hayan estado en contacto con fluídos producidos. Veamos que características distingen a las A.P. de otras aguas residuales (industriales / /domiciliarias). Las A.P. son producto de una actividad extractiva, sus volúmenes de producción - y los que deben manejarse en correspondencia, estan directamente asociados a los volúmenes del fluido que se explota son, desde su orígen no aptas para consumo humano, riego, asentamiento de caminos, etc. Por años han formado parte de un circuito abierto (descargadas a ríos, suelos o mar) pero actualmente la tendencia es a reciclarlas al reservorio para disposición final o recuperación secundaria. Los efluentes industriales/domiciliarios se manejan en función de las necesidades, son aguas generalmente de consumo humano - al menos químicamente potables, que se

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 4 de 22 contaminan al participar del proceso en que se emplean. Es posible establecer balances de materia. Los componentes de los A.P. son de dos tipos: a) los inorgánicos, predominantemente disueltos. b) los orgánicos (disueltos o dispersos). Dado que una descarga de A.P. es temporal y espacial, su impacto ambiental es dificil de modelar aún para un mismo yacimiento a lo largo de su vida útil. En la tabla 2 se presentan los principales componentes inorgánicos de las A.P. y en la tabla 3 los contenidos típicos de metales pesados (en orden decreciente de toxicidad para organismos marinos específicos) en A.P. de cuatro cuencas Argentinas. Veamos ahora los componentes orgánicos y su ocurrencia: El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos lineales y ramificados (C1-C60-70), aromáticos (benceno, tolueno, xilenos y fenoles) y polinucleares (naftaleno, fenanteno y derivados). Su distribución en dos crudos de la cuenca Neuquina se aprecia en la tabla 4. La partición (distribución) de los componentes ecotóxicos en el sistema crudo-agua es función de: la densidad de ambas fases, el tratamiento mecánico, la tensión interfacial, el peso molecular del crudo y la diferencia de viscosidades. La tabla 5 presenta resultados del análisis de hidrocarburos en A.P. provenientes, . de la producción de gas y petróleo. En A.P. asociadas a petróleos parafinicos es previsible encontrar altas concentraciones de ácidos grasos simples, mientras que en las asociadas a petróleos asfálticos predominan ácidos nafténicos. Las consecuencias de las descargas de A.P. al medio ambiente dependen de la capacidad del cuerpo receptor para absorber, transformar o eliminar los constituyentes peligrosos y "diluir" los no peligrosos. Si el cuerpo receptor es suelo, su salinización es la consecuencia, el sodio intercambia con el calcio del suelo y el mismo se torna fangoso cuando está mojado y duro como piedra cuando seco. Un suelo sódico no fija agua y los vegetales mueren por falta de humedad y desarrollo pobre de raíces por falta de aereación. Aún con 5% de intercambio se manifiestan estos problemas. Si el cuerpo receptor es agua, el impacto depende de su energía: mezclado convectivo vertical, volúmen y velocidad. Cuando el A.P. impacta en el cuerpo receptor las especies disueltas viajan con el mismo (sea superficial o confinado) pudiendo producir alteraciones en el biosistema hasta 100 Km del punto de descarga (stress de tóxicos). En el caso de los componentes dispersos, no cabría esperar niveles de alta tóxicidad mas alta de la zona de mezcla (solo un ligero aumento del DBO en el cuerpo receptor). A excepción de los ácidos orgánicos y algunos hidrocarburos aromáticos que presentan alta solubilidad en agua, la fracción predominante del petróleo emulsionado en agua esta dispersa. Cuando el componente disperso impacta en la superficie del agua (caso de un río o pileta) una fracción se dirije al fondo donde decanta con el sedimiento y la otra deriva a la la superficie. Cuando la temperatura superficial es elevada, las especies volátiles se evaporan y dan lugar a las emisiones fugitivas de hidrocarburos volátiles. Los metales pesados tienden a concentrarse en el sedimiento de fondo. La disposición del A.P. presenta diferentes problemas ambientales según la localización de la fuente generadora. Para operaciones onshore, la disposición del agua salada en corrientes superficiales es actualmente inadmisible, aún despojada del petróleo disperso.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 5 de 22 Los métodos mas recomendables son: inyección a reservorio (para recuperación secundaria o a sumidero), evaporación - infiltración y evaporación asistida. En operaciones offshore la situación es diferente, aún cuando el A.P. es usualmente mas salina que la de mar, esta tiene sus propios mecanismos de autodepuración ( no se hacen referencias en este trabajo a derrames ni a biorremediación): evaporación en turbulencia de los extremos livianos, bioxidación, dispersión y hundimiento de cortes pesados con el bentos marino. Si se reinyecta a reservorio es importante tratar el agua para: a) remover sólidos y sales de sobresaturación b) remover petróleo para evitar problemas de permeabilidad relativa y daño c) prevenir la corrosión química y bacteriológica de instalaciones de fondo. En los AP, parámetros como conductividad y R.A.S. (relación absorción sodio) superan, ampliamente los niveles permitidos para descarga en ríos mientras que otros: DBO, DQO y metales carecen de significación. El contenido de petróleo disperso merece una consideración especial. La eficiencia de la remoción está ligada en los países desarrollados, a la mejor tecnología disponible (BAT). Por ejemplo, cuando la EPA (EEUU) reguló en 1993 en 42 mg/lt/día todos las descargas de A.P., se basó en los últimos desarrollos en flotación luego de separación por gravedad y tratamiento químico. Es muy peligroso trasladar "literalmente"en paises con diferente desarrollo tecnológico y economías de producción. Un aspecto poco tratado en Argentina es el relativo a procedimientos de hermeticidad en pozos sumidero (técnica muy frecuente en yacimientos de gas de la cuenca Noroeste). Los Residuos (Sólidos) del Upstream. El Upstream no es un gran generador de residuos, posiblemente se transforme en residuos el 0,1% del petróleo producido, unos 100 m3 diarios. La nececidad de considerarlos en detalle surge del hecho que, algunos de ellos estan "acusados" de ser residuos peligrosos por la ley 24051. A efectos de establecer un orden en su tratamiento los agruparemos en cuatro secciones: 1. Residuos generados por la separación de fases en fondo de pozo y superficie. Sólidos

Orgánicos. 2. Fondos de tanque. 3. Incrustaciones (residuos sólidos inorgánicos) que ocluyen N.O.R.M. (materiales

radiactivos naturalmente presentes) 4. Suelos contaminados con petróleo. 1) Residuos (Sólidos) Orgánicos. El fluido reservorio migra hacia el pozo por un diferencial de presión entre este último y la formación productiva. En condiciones de reservorio el petróleo esta en estado monofasico (gases y líquidos en equilibrio) pero cuando ingresan al pozo, la presión resulta menor a la del equilibrio, y comienzan a separarse las fases. La presencia de metano, etano y propano en el fluido mantienen disueltas las fracciones de alto peso molecular (genéricamente parafinas, estructuralmente hidrocarburos lineales C15 - C30) pero cuando comienza la liberación del gas (el punto de equilibrio de ambas fases se denomina presión de burbuja) las parafinas resultan insolubles en el petróleo.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 6 de 22 El gradiente de temperatura en la columna de producción acelera la disposición en el tobing de la parafina. La restricción de sección del tobing que produce la parafina "incrustada" se elimina por medios mecánicos o circulando un fluido precalentado en superficie (agua o petróleo estabilizado). El residuo removido, asociado usualmente a arena e incrustaciones es arrastrado a la superficie y genera un residuo (sólido) orgánico. Los petroleos de naturaleza asfáltica poseen, entre sus fracciones de alto peso molecular hidrocarburos cíclicos genéricamente conocidos como asfaltenos. Por un mecanismo de disposición similar al descripto para las parafinas, asfaltenos y resinas precipitan en reservorio y punsados. Su remoción se efectúa con solventes selectivos (tolueno, xileno con sus surfactantes) afines estructuralemente al depósito a remover. La disposición final de ambos residuos es compleja por cuando no se pueden reciclar a la corriente de petróleo estabilizado (sin gas disuelto) ni se pueden descargar a tierra. A pesar de su especificidad de orígen, pueden asimilarse a los fondos de tanque. 2) Fondos de tanque En este apartado se incluyen los fondos propiamente dichos, los materiales removidos por skimmers, los fangos de pileta API, etc. Los fondos están compuestos en general por 5-20% de sólidos (óxidos, arenas, incrustaciones), 30-40% de emulsión agua-petróleo y el resto de productos de separación (residuos orgánicos) o transformación del fluído almacenado. Los ácidos acéticos y propanoico presentes en las aguas asociadas de pozos gasíferos corroen instalaciones de producción y tratamiento, en la interfase óxidos-gasolinas se genera gran actividad bacteriana (bacterias del hierro) con productos de degradación de gasolinos (gomas y resinas). La tendencia no es a la disposición de los fondos sino a su procesamiento para recuperar la fracción petróleo (térmicamente ...ej.). La composición de los fondos en metales, el punto de inflamación, el contenido en BTX (benceno, toleno y xileno) y las salinidades del agua ocluída, son mandatarias del método de disposición final a adoptar. En la fracción inorgánica de los fondos pueden hallarse incrustaciones que ocluyan materiales radiactivos, este caso lo trataremos en el tercer apartado. Algunos trabajos han demostrado que una unidad en peso de sólido seco que entra a tanque, puede resultar en hasta diez unidades de fangos de petróleo. El proceso de formación de fondos podría resumirse en las siguientes etapas: Separación de Polimerización Aglomeración y Asfaltenos y --------- oxidativa de ---------- precipitación de Parafinas compuestos contam. inorgánicos S-O-N (oxidos, sulfuros) Los compuestos transformados forman micelas (moleculas sin apareo en unión electrostática) que se absorben en los resíduos inorgánicos (oxidos) que probablemente sean los "corazones" de los fangos.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 7 de 22 Debido a su complejidad a los fondos se los extrateriza mas que por su composición por su solubilidad en solventes estructuralmente afines (benceno, hexano, tetrahidrofurano, quinolina). Los fondos se encuentran tipificados en el apartado y 9 en general: mezclas y emulsiones de deshechos de aceite y agua de la ley de Residuos Peligrosos 24051/92. Serán considerados barros riesgosos pej. si su temperatura de inflamación supera 60ºC. Son barros oleosos los fondos de piletas API sin perjuicio que sean o no inflamables. Compuestos orgánicos volátiles tales como BTEX (benceno, toueno, etilbenceno, xileno) pueden estar presentes en fondos, debido a que estos compuestos son cancerígenos, su contenido puede: tipificar al residuo y su disposición. El tratamiento para recuperación de fondos segundo por la Resolución SE 105 es el térmico con recuperación del hidrocarburo. Otros tratamientos son el filtrado en filtro prensa, la centrifugación y el tratamiento biológico en tierra. 3) Residuos N.O.R.M. Cuando las alarmas Geiger sonaron en una plataforma del Mar del Norte (1981) un nuevo y potencialmente peligroso residuo había aparecido en el Upstream. Los elementos radiactivos presentes en las AP. originados en el lixiviado de las aguas ácidas en formaciones naturalmente radiactivas, tienden a concentrarse en las incrustaciones generadas por sobresaturación de las aguas cuando se suceden cambios de presión y temperatura (punzados, restricciones en instalaciones de producción, calentadores). Los mas comunes incrustaciones encontradas en el Upstream son sales de bario estroncio y calcio de carbonatos y sulfatos. En la tabla 6 se observan composiciones, ubicación y radiactividades presentes. Se ha encontrado que la actividad específica (radiactividad por gramo) varía en proporción al contenido de bario y estrocio de la incrustación. En altos niveles, la radiación afecta al desarrollo celular, sin embargo, el riesgo de los N.O.R.M ocluidos parece no estar mientras se encuentran confinados sino cuando se remueven las incrustaciones. En las operaciones de limpieza de cañerias o calderas se emplea la remoción por chorro a alta presión, aunque el método es altamente eficeintes tambien puede resultar en la generación de infinitas particulas minerales radiactivas que inhala el operador. Los radionucleidos mas abundantes son los producidos por desintegración del uranio-238 y thorio-232. En general, cuando mas salina es el agua mayor es su concentración en N.O.R.M. Según un trabajo de British Petroleum, los niveles base en radiación ambiental se ubican en 0,5-2,0 pico Curie 1g (1pico Curie=1 trillon Curie). Las incrustaciones no removidas pueden estar en niveles desde base hasta varios miles de pico Curie. Los contaminantes N.O.R.M no solamente se encuentran en incrustaciones, las instalaciones de tratamiento de gas tienden a concentrar Radón (un gas noble producto de la desintegración del Radio 226) cuyas concentraciones en gas natural varian entre 1 y 1500 pci/l. Los residuos radiactivos estan excluídos de ley 24051 en su art. 2º: los mismos se regirán por leyes especiales y convenios internacionales vigentes.

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4) Suelos contaminados por hidrocarburos derramados. Suelos degradados por hidrocarburos se encuentran en locaciones de pozos con bombeo mecánico ( perdidas por stuffing, cajas de reducción y soplado de entrecolumnas ), percolación de piletas de tierra, pérdidas por corrosión de tanques de almacenaje y fugas de juntas y empaquetadoras en oleoductos y estaciones de bombeo. La presencia del hidrocarburo en suelos (no los derrames) no necesariamente resulta en riesgo para el medio ambiente, aunque se traten de emitir por razones estéticas o de seguridad. Los programas de remediación de suelos se priorizan valorizando tres variables del riesgo o probabilidad de impacto: a) identificando el riesgo y evaluando su toxicidad ya sea trazando especies químicas (hidrocarburos polinucleares) o fracciones de alta migración (cortes de nafta). b) evaluando incidencia del riesgo sobre las poblaciones expuestas por ej. desfoliación, desarrollo de cáncer c) modelando la exposición: concentraciones residuales, rutas de ingreso (inhalación, absorción dérmica, inhalación). Los suelos contaminados no estan incluidos en la ley 24051. Las Emisiones del Upstream. El impacto ambiental de las emisiones (gaseosas) es trascendente en un doble sentido: a) El impacto "local" producido por la fuente de emisión en su volúmen - entorno. Usualmente los es contínuo o cíclico. Con pocas posibilidades de dilución en su atmósfera entorno, usualmente produce daños físicos y materiales en el área de emisión. Son ejemplos: la lluvia ácida generada por la combustión del azufre, las partículas de carbón fugadas de hornos de calcinación y las emisiones de ácidos sulfhidricos en zonas de tanques. Las regulaciones trabajan sobre este tipo de impacto. b) El impacto "global" o sea el que, a nivel planeta se origina por la actividad humana. Son ej: la reducción de la capa de ozono en grandes extensiones del planeta por los compuestos fluorocarbonados o el "efecto invernadero" de las emisiones globales de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxidos de nitrogeno (NOx). y compuestos fluorocarbonados (CFCI). Su evaluación, sumamente compleja, requiere de la contribución científica de los paises desarrollados y económica de los organismos internacionales (PNUMA p. ej). Las emisiones del Upstream carecen de mayor significación si consideramos al productor como generador directo de las emisiones. Greenpeace estimó que el 58% de las emisiones reponsables del controvertido "efecto invernadero" se debe a la utilización de la energía y su producción. En un trabajo efectuado en el Reino Unido se demostró que para una producción de 142 millones de ton equivalentes de petróleo (Argentina 38,6) las contribuciones del Upstream importaban el 13,5% del total emitido. (tabla 7). Aunque cuestionada su existencia por algunos países desarrollados, el "efecto innovatorio" no es más que el calentamiento global a razón de 0,3°C por decenio, surgen como responsables de ello las emisiones de CO2,NOx, y CH4. Desde la época preindustrial la concentración de NOx ha aumentado 10 %, la de CO2: 25% y la de metano mas de 100%. El aporte de cada gas al calentamiento global no es el mismo y depende de su concentración y de como absorben calor.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 9 de 22 El CO2 es reponsable de la mayor parte del efecto, y los productores de gas del Mar del Norte, concientes de sus emisiones, han implementado varios proyectos de tratamiento de gas por membrana previo a su venteo. Las emisiones "locales" de mayor significación en el Upstream son: - Emisiones de CO2 proveniente de la generación de energía y el quemado - Emisiones de CH4 de venteos y pérdidas - Emisiones de fluorocarbonos y halones de refrigeración y unidades contraincendio - Emisiones de hidrocarburos volátiles, dióxido de azufre (SO2) y NOx provenientes de tanques de almacenaje e instalaciones de procesamiento de gas. Emisiones resultantes de la generación de energía. El gas natural consiste principalmente en CH4, etano y propano. Enpresencia de calor y suficiente oxígeno, la combustión causa el reordenamiento de uniones químicas a estados de menos energía mientras se libera calor y trabajo. Teoricamente, si la mezcla combustible/oxígeno alcanza el equilibrio termodinámico solo CO2 y agua debiera formarse. Sin embargo, como la combustión es incompleta, es posible que, por producto de un pobre mezclado, insuficiente oxígeno o tiempo de reacción insuficiente, se produzcan especies orgánicas mensurables .En un relevamiento efectuado sobre 12 motores de 4 tiempos y 2 de 2 tiempos alimentados por gas de entrecolumna y gasoducto se determinaron: 1) Emisiones de formaldehido y benceno promediando 39 Kg y 2,1 Kg /100.000 m3 respectivamente. 2) que en combustible con cantidades sustanciales de benceno, tolueno y xileno (BTX) cabe esperar una eficiencia de destrucción del 97%. 3) Emisiones de hidrocarburos aromáticos policíclicos en concentraciones menores a 0,1 Kg /100.000 m3 para moleculas mayores a naftaleno. En muchos yacimientos se genera vapor para calefaccionar líneas de conducción o tanques. La tabla 8 corresponde a emisiones medidas en plantas de distintas capacidades. Emisiones de gases de Efecto Invernadero Como mencionamos, el CO2 es el gas que mas contribuye al efecto invernadero y su principal fuente de producción es la generación de energía y el quemado. De estas causas, solo la segunda esta vinculada al productor pues la primera tiene que ver con la estrategia nacional de distribución del mercado energético. En muchos países, solo se puede quemar gas con autorización de las agencias de gobierno. Respecto del CH4, trabajos del Reino Unido y Alemania coinciden en que el Upstream contribuye en menos del 3% a las emisiones totales de metano. Las principales causas de emisión son: la combustión incompleta del gas natural, la fuga, los venteos y la quema indiscriminada, quiza sobre este punto el productor debiera hacer un verdadero acto de reconocimiento.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 10 de 22 En paises desarrollados, se ha logrado minimizar las fugas de gas a menos del 0,6% del total manejado, ver tabla 9 al respecto. Las principales causas de venteos han sido: despresurización de gasoductos por limpieza o pruebas, prueba de válvulas de seguridad y empleo de gas natural en control neumático de procesos. Solamente los paises de la OPEP han sido responsables del 50% del gas quemado en el mundo, tabla 10. Durante 1987 en la Cuenca Neuquina se ventearon 2.650.000 m3 por día (12% de la producción de la cuenca) distribuídos según: 55% por su elevado contenido de CO2 y H2S; 26% por producirse en zonas alejadas o de baja producción; 4% por razones operativas y 16 % por venteo provisorio en espera de captación. Los terceros en orden de contribución al efecto mencionado son los hidrocarburos volátiles (compuestos orgánicos volátiles -VOC) y aunque se generan en la quema y venteo del gas natural, quizas tengan significación como emisiones fugitivas por cuanto, habitualmente se recuperan del gas natural en las plantas o baterías. Para evitar que el gas asociado al petróleo sea quemado la tendencia mundial es al recupero creando condiciones adecuadas de mercado o fomentando su reinyección a reservorio sea para gas lift, reciclado miscible u otro uso. Emisiones fugitivas Consideramos fugitivas a las emisiones originadas en pérdidas por fallas mecánicas, ineficiencias de procesos, evaporación de efluentes residuales y pérdidas por falta de estanqueidad en tanques de almacenaje, veamos algunos casos: - En grandes plantas de almacenaje las emisiones fugitivas se miminizan con tanques de techo flotante, sin embargo, la tendencia general es lograr una estabilización mas eficiente de los líquidos previamente a su almacanaje. Una estimación en Argentina para 1990 fue que unas 200.000 ton. de petróleo se perdieron como emisiones fugitivas. - En un relevamiento efectuado sobre 191 unidades deshidratadoras con glicol se determino que un promedio de 0,93 ton. / año de BTEX son emitidas por cada 1MM csf de gas procesado con extremos en 3 y 4 ton. La causa de la pérdida es la alta solubilidad de los compuestos aromáticos en el agua evaporada en el reboiler. No existe, en conocimiento de los autores un marco regulatorio definido a nivel nacional ni provincial y las referencias al tema son generales. Cambio de actitud del Productor del Petróleo y Gas. Si efectuaramos una revisión histórica en la actitud del productor especialmente el norteamericano, quizas encontremos dos interesantes puntos de referencias: 1) A fines de los setenta, los productores pasan, según sus propias expresiones, de dedicar sus esfuerzos a cumplir con las leyes ambientales, de salud y seguridad a incorporar el concepto empresarial del riesgo ambiental como parte del costo-beneficio de sus operaciones. 2) A fines de los ochenta, a buscar mecanismos de reducción en los deshechos generados mediante la mejora de los procesos y las operaciones.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 11 de 22 El objeto de esa metodología (ECT- enviromental control technology) es miminizar, atraves de la mejora de los procesos las interacciones entre los procesos y el medio ambiente. En cierto sentido el ECT es la opción opuesta a la inversión en tratamiento de los residuos, es profundizar el estudio desde la óptica de la Ingeniería de petróleo. En realidad, resulta mas facil usar servicios de tratamiento de deshechos existentes que repensar los procesos y desarrollar el ECT. En resúmen en el ETC, la actitud del productor hacia el control ambiental comprende tres conceptos: 1) El proposito de la ingeniería no es proteger el medio ambiente sino maximinizar la producción. 2) Los problemas de cumplimiento de las regulaciones pueden ser eliminados cuando las obligaciones ambientales son introducidas a los procedimientos de producción. 3) Cualquier corriente de material puede ser controlada por el personal de operación mientras permanezca en el proceso. CAPITULO 2. Elementos para el análisis del marco Regulatorio Nacional. Antes de desarrollar la realidad Argentina quiza sea de utilidad revisar brevemente dos escenarios distintos entre si para luego describir el de Argentina. Escenario1.- Los Estados Unidos de Norteamérica. En 1976 Nixon crea la Enviromental Protection Agency. Solamente en 1992 la EPA produjo 250.000 nuevas regulaciones y órdenes todas con fuerza de ley y sin debate legislativo. Ocho leyes federales pueden afectar las operaciones diarias del productor norteamericano, veamoslas en resúmen: R.C.R.A. Resoure Conservatorium and Recovery Act. 1976- Regula el manejo de residuos peligrosos desde su generación a su disposición final. Una enmienda de 1980 exima los residuos del Upstream del título C (requerimientos para residuos peligrosos) excepto que se mezclan con estos. La EPA y los estados pueden corregir las acciones del RCRA incluyendo penalidades civiles y criminales. C.E.R.C.L.A Comprevensive Environmental Response, Compensation and Liability Act 1980- o Superfund. Autoriza al gobierno federal a limpiar las sustancias tóxicas en localidades donde el dueño/operador no este en condiciones de hacerlo y recuperar de las partes el gasto de la limpieza. Si la EPA logra identificar solamente un individuo o compañia que "pasó" por

la locación puede ser considerado único contaminador y deberá hacerse cargo de la limpieza.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 12 de 22 Enmiendas a Superfund (título III) y actos de Reautorización (SARA)-1986- Lo forman cuatro programas de contingencias: 1) Planiamiento de emergencias 2) notificación de la emisión emergencia 3) derecho de la comunidad a conocer la acción ante desastres químicos 4) inventario de toxicidad de químicos. CWA Clear Water Act -1977- Controla las descargas de efluentes desde su fuente hasta su descarga. Sus cinco elementos son: 1) el programa permitido 2) un sistema de estandar mínimo de efluentes por industria 3) estandares de calidad de agua 4) provisión de estrategías especiales para derivados de petróleo y químicos 5) programa de difusión para los tratamientos adecuados. SDWA Safe Drink Water Act-1974- Determina que la EPA establezca regulaciones para proteger la salud humana de contaminaciones en agua potable. Dispone que la EPA produzca guías de procedimientos para determinar areas de protección y los estados pueden optar por estas guias. CAA Clean Air Act Determina que la EPA establezca estandares de calidad de aire en término de concentraciones permisibles. NEPA Natl. Enviromental Policy Act-1969- Requiere que todas las agencias federales usen un método sistemático e interdisciplinarios para proteger el medio ambiente (un pacto ambiental). ESA Endaraged Species Act-1973- Establece una política nacional de protección y conservación de especies en su ecosistema. Los residuos del Upstream quedaron excluídos de los peligros por la EPA debido a: la impracticidad: cada yacimiento o aún pozo sería p.ej.un sitio generador y susceptible de ser controlado el perjuicio ocasionaría una perdida de producciones del 18% en el 2000. Los consumidores terminarían pagando u$s 67 millones anuales debido a las regulaciones correspondientes. Además el USDOE estimó que, considerar a los residuos peligrosos costaría u$s 25 millones el primer año. Según el API el 80% de los pozos de petroleo y el 75% del gas deberían cerrar por antieconómico.

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Escenario 2 - Europa y Japón. La industria europea madura a partir de 1945 con el impulso de gobiernos y población. Cada nación luchó individualmente por viabilizar su industria en un marco altamente competitivo creado por EEUU. Actualmente, la industria petrolera aún es el estado, las más importantes - sino las únicas, empresas petroleras europeas son de propiedad del estado total o mayoritariamente. A diferencia de EEUU en donde la EPA es el brazo disciplinario del estado que actúa por reacción de la población que toma conciencia ambiental a partir de 1960, en Europa priva un espíritu cooperativo entre gobierno e industria. Veamos las diferencias esenciales: En Europa las regulaciones En EEUU las regularidades son el son solo una técnica de control recurso condenatorior al contaminados. En Europa las agencias ambientales En EEUU la EPA no asiste a la trabajan con la industria en búsqueda industria en forma directa. de soluciones. En Europa la industria esta profundamente En EEUU el desarrollo de las compenetradas con la formación de las regulaciones estan detalladas regulaciones. que parece hecho para litigios legales. Europa, desde hace mas de diez años EEUU, en diez años lleva mas prioriza la tecnologías limpias al tratamiento de 16 simposios sobre trata- de los residuos. miento y disposición de residuos y tecnologías. Escenario 3- Argentina 1. La Constitución Nacional. En su art. 41: garantiza el crecimiento sustentable. "El daño ambiental generará prioritariamente la obligación de recomponer, según lo establezca la ley" "Corresponde a la Nación disctar normas que contengan los presupuestos mínimos de protección, y a las provincias, las necesarias para cumplimentarlas, sin que aquellas alteren las jurisdicciones locales." 2. El Poder Ejecutivo. Actitud frente al tema ambiental.

Siete diferentes organismos han estado a cargo de asistir al mismo en política ambiental en los últimos veinte años: 1972- Comisión Interministerial de Preservación del Medio Ambiente. 1973- Ministerio de Economía-Sec. Rec. Nat. y Amb. Humano.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 14 de 22 1981- Ministerio de Salud Pública y Medio Ambiente. 1983- Ministerio de Salud y Acción Social. 1985- Sub. Secretaría de Política Ambiental. 1989- Sec. Gral. de la Presidencia- CONAPA. 1991- Presidencia de la Nación- Sec. Rec. Nat. y Amb. Humano. - Actualmente, cinco ministerios tienen algún tipo de incumbencia en el tema ambiental, sea esta técnica o ejecutiva: Interior- s/Régimen Jurídico de ríos interprovinciales. Economía- s/Sec. Energía- Dir. Nac. de Rec. Naturales. Defensa- s/Contaminación de aguas portuarias y vias navegables. Salud- s/Elaboración y fiscalización de normas ref. a contaminación ambiental. R. Exterior- s- Acuerdos internacionales. -Referente a las actividades de la Sec. de Rec. Nat. y Ambiente Humano, es opinión de sus funcionarios: " Creo que el esfuerzo debe concentrarce en lograr un consenso entre las provincias para que exista una norma uniforme en todo el territorio nacional, con plena reserva de los derechos de policía, pero adhiriendo y dictando normas similares para que no aparezcan zonas grises que desalentarian los esfuerzos nacionales" (Secretaria M. J. Alsogaray). La Secretaría esta trabajando exclusivamente en la gestión y administración ambiental con las provincias, y los paises del Mercosur. No se dedica a tratar los problemas ambientales de la Argentina en forma directa ni maneja informacion estadistica precisa sobre temas ambientales especificos. " En el programa de desarrollo institucional se tiende a que las provincias tengan capacidad de desarrollar sus propios programas ambientales " (M. Maini-Dir. Nac. Relac. Institucionales). 3 El Poder Legislativo-Actitud frente al tema ambiental. En el período 1983-1991 se presentaron 859 iniciativas legislativas relativas al medio ambiente (260 en Senado, 653 en Diputados y 16 del PEN), 323 fueron proyectos de ley y 17 de ellos se convirtieron en leyes ( 7 s/ratificación de convenios internacionales, 4 s/parques nacionales, 1 s/obligación de los exploradores de informar al PEN (ley 23419), 1 declarando a la ballena austral monumento natural, 3 s/evaluac. del impacto de represas, 1 creando una consultora de agua potable. 2 Se presentaron 50 proyectos de declaración sobre impacto ambiental: 7 s/aire, 16 s/res. peligrosos, 8 s/salud, 6 s/cont. ambiental, 2 s/basuras, 11 s/daño a la capa de ozono, ninguno de los proyectos se trató en Cámaras. El proyecto de ley (1992) sobre Código Ambiental de la República Argentina no fue tratado ( (entró por minoría) y el proyecto de ley s/Régimen Legal para la Prevención, Protección y Conservación Ambiental en Exploración, Explotación y Producción Hidrocarburifera (1992) cuya precursora es la Res. SE 105 no fue tratada en Cámaras. 4- Las organizaciones no gubernamentales (ONG).

En opinión de Greenpeace Argentina "No todo se reduce a un buen conjunto de leyes y un buen control de elllos, sino que el Estado tiene un papel tanto o más importante que ese, que es la generación de políticas y voluntades".

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 15 de 22 "Todos los problemas que tratamos de atajar con la legislación son por la falta de planificación y de perspectiva política". En cuestiones de medio ambiente se debe pensar en largo plazo y no hay una clase política que esta pensando en esos terminos. Existe una ley nacional (la 24051) que ha sido ratificada por pocas provincias y que según algunos jueces es de difícil aplicación. Greenpeace pide una dirección política para lograr reducir la generación de residuos que es la solución según la experiencia internacional. 5- El Upstream y su marco regulatorio nacional. El marco regulatorio de Upstream parece estar fundado en dos documentos de los que efectuaremos una breve reseña: - La resolución de Secretaría de Energía. SE 105/92 Autoridad de aplicación: Dirección Nacional de Recursos (SE). Plazo de aplicación: en términos razonables perentorios de acuerdo al buen criterio de la A. Aplicación. Sobre efluentes (4.2.5): las aguas de producción deben inyectarse al estrato de poveniencia o superiores o filtrarse en superficie por piletas de .percolación (si no hay aguas subterráneas o superficiales cercanas). Sobre residuos (4.3.1.6): los barros de piletas API deben ser derivados al lavado con solvente y el petróleo es reciclado o vendido como pesado . Los suelos con petróleo derramado deberan: a) ser mezclados con suelos agrícolas b) someterse a la boreo agrícola con nitratos c) mezclarse con gravilla para caminos internos. Sobre emisiones (3.2.9 y 4.2.4): gases de ensayo y baja quemado con muestreos análisis, si es CO2 a venteo, petróleos livianos se deben captar y procesar en planta de recuperación de gasolina, en petróleo medio válvulas P-V y venteo. - La ley 24051/92 sobre residuos peligrosos. Autoridad de Aplicación: Sec. de Rec. Nat. y Amb. Humano. Plazo de Aplicación: promulgada enero 8,1992. Consideramos conveniente citar dos opiniones autorizadas a nuestro juicio: "Puede concluirse que la ley no es un sistema regulatorio adecuado para el control ambiental integral en la industria petrolera y menos aun en el Upstream por estar relacionada mas con la generación y transporte de residuos de alta peligrosidad y reducido volúmen que se produce en áreas pobladas ( en los cuales se debe realizar un transporte y disposición" sumante cuidadoso - caso contrario del Upstream ). (La ley 24051 y la Industria Petrolera - EMA - noviembre 1994 (47) extraída de un informe de FIEL). "El legislador ha logrado concientizar al empresario de la necesidad de mecanismos de control de la contaminación sin embargo la obligatoriedad de inscribirse como generador le plantea una serie de inconvenientes que van desde el riesgo de diferencias insalvables con la A. Ap. hasta el perjuicio económico de pagar una tasa relacionada con el volúmen

de facturación en lugar de vincularse con el volúmen y la peligrosidad de los residuos tal como lo ordena la ley". (La Actividad Petrolera y los Residuos Peligrosos - G.A. Kauffman Petrotécnia diciembre 1993 (40)).

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 16 de 22 " Es una ley muy difícil de zafar. Lo que vienen a pedir la industrias es ayuda para poder cumplirla y esto es un cambio notable"- (Reportaje a A. Carvajal-Coordinador del Area Institucional-SRN y AN-revista La Maga 8/2/95(6)). CAPITULO 3. Propuestas. Sobre el productor de petróleo y gas argentino obran seis instrumentos regulatorios derivados de sendos organismos de aplicación con la consecuencias premisibles a saber: Instrumento Regulatorio Autoridad de Aplicación

Resolución SE 105 y otras Dir. Rec. Naturales - SE Regulaciones Provinciales Ente provincial respectivo. Regulación de casa matriz o Departamentos Correspondientes Banco Financiero /socio. Ley 24051 Sec. Rec. Nat. y A. terreno Regulaciones Regionales Ente regional respectivo. Organismo del Estado quien corresponda p. ej: (específicos) Perfectura Naval Argentina en ríos navegables. Comentarios objetivos, aún cuando el interés es común en un desafío mayúsculo al que todas las partes involucradas estan obligadas. Como una contribución, los autores proponen: 1. Que según las Cámaras de Productores que nos libren la información a la opinión

pública acerca del impacto del Upstream al ambiente, de esta forma se emitiran las enormes diferencias del tratamiento del tema entre los petroleros "fuertes" y otros.

2. Que toda regulación relativa a salud y seguridad humana y medio ambiente resulte soportada por: datos científicos adecuados (especialmente locales o regionales), estimación de su costo de implementación por parte de la A.Ap. y el costo al productor por el cumplimiento de la regulación, de esta forma se evitan regulaciones compulsivas, incompatibles con la realidad tecnológica y socioeconómica de la región de aplicación.

3. Que el IAP sea fortalecido (estructural y económicamente) para que en su ámbito funcione un equipo consultor o subcomisión que asesore en tecnología al control ambiental (en opsición al tratamiento de residuos) con acceso a todos los productores cuando deben efectuar evaluaciones económicas de tratamientos y/o operaciones Upstream y que genere la introducción de esta alternativa al país.

4. Diseñar un esquema integrado: cámaras, operadores, provincias productoras y Estado al estudio del impacto ambiental regional (geografía, especies autoctonas, situación socioeconómica, economías regionales, etc.)

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 17 de 22 Tabla 1 Deshechos del Upstream según Area de Operación (de ref. -1) 1) Instalaciones en Yacimiento. Pozos productores de petróleo paracinas, suelos contaminados con petróleo (perdida stuffing) aceites de caja reductora químicos en boca de pozo. Líneas de Conducción Residuos "Hot-Oil", incrustaciones, N.O.R.M. (materiales radioactivos naturales). Separadores, F.W.K.O., piletas Fondos: arena/incrustaciones c/hidrocarburos A.P.I Agua de Purga. Calentadores, Tratadores, Emulsiones gruesas (asfaltenos) incrustacio- electroestáticos nes. Tanques de Almacenaje Fondos de tanque. Tratamiento de Agua Residuos de limpieza, finos. Pozos de Gas Inhibidores de Hidratos (metanol, glicol). 2) Plantas de Tratamiento de Gas. Separadores de entrada Agua de Purga, sólidos. Gas quemado. Deshidratación Glicoles, trazas de hidrocarburos, resi- duos de filtros. Endulzamiento, Recop. azufre Cenizas consumidas, gases acidos que- mados y fugados. Comprensión - Enfriamiento Aceites lubricantes contaminados. 3) Generación de vapor y Serv. Resinas Int. Iónico, Emisiones SO2,

Generales NOx, cenizas de chimenea.

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 18 de 22 Tabla 2 Principales Componentes de las A.P. Componente Concentración Típica Sodio, Cloruro, Calcio, Magnesio, Partes por ciento usualmente >1000 ppm Sulfato Potasio, Estroncio Alumi- usualmente > 500 ppm nio, Boro, Bario, Hierro Cromo, 1-50 p.p.m Cobre, Manganeso, Niquel Beri- algunas ppm lio, Cobalto, Plomo, Zinc. algunas pp.b. Tabla 3 Distribución de Metales Pesados en A.P.(ppm). Contenidos típicos para las distintas cuencas. Elementos Neuquina San Jorge Austral Noroeste Mercurio < 0,002 < 0,002 < 0,002 < 0,002 Cadmio (ug/lt) 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 Plata 0,03 < 0,01 < 0,01 Niquel 0,016 0,064 < 0,01 - Plomo 0,5 0,3 < 0,1 < 0,1 Cobre < 0,1 0,17 0,012 1,2 Cromo 0,38 0,08 0,05 0,1 Zinc < 0,1 < 0,1 <0,1 1 Tabla 4 Componentes Ecotoxicos en Petróleos de C. Neuquina. (en % m/m) Componente Crudo A Crudo B Benceno 0,48 0,30 Tolueno 0,82 0,01 Xileno 2,04 0,89 Naftaleno 1,00 0,33 Fenantreno 0,95 0,70

P. Molecular 230 350

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 19 de 22 Tabla 5 Presencia de Hidrocarburos Aromáticos Volátiles y Fenoles en A.P (mg/et).(ref. 2) Orígen Fenoles Benceno Tonelo Prod. de Gas 150-21000 700-12100 1000-19800 Prod. de Petróleo 0-3600 2-8700 60-4900 Hidrocarburos Polinucleares Presentes en A.P (mg/et) Naftalenos 0-1180 Otros 0-108 Tabla 6 Composición y Actividad para Incrustaciones NORM. (Agua de mar en % peso) Actividad BaSO4 CaCO3 SrSO4 Otros Específica (Bq/gr) Origen de la Incrustación Cola de Tubing 68 1 5 26 161 Tbg. de Fondo 44 2 12 51 174 Tbg. superior 32 43 3 22 46 Junta c/colgador 21 50 3 27 14 Válvula Boca 4 63 1 32 4 (Curie x 3.7 = Becquerel)

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 20 de 22 Tabla 7 Emisiones Upstream (1991) en Reino Unido. Emisión CO2 NOx CH4 VOC.(1) % del Upstream sobre el total U12 (convertido a equivalente de CO2) 3,2 4,6 2,9 2,8 Distribución según la act. generada: Quema 36,8 20,5 19,2 35,1 Gener. de Energía 47,4 40,9 - - Transporte - 38,6 - 21,6 Venteos - - 64,6 32,4 Fugas - - 16,2 - Otros - - - 10,8 (1) hidrocarburos volátiles. Tabla 8 Emisiones típicas para Generadores de Vapor alimentados por combustibles Líquidos c/ 1,09 % azufre. (operando 365 días / año) Capacidad Consumo de Emisión (ton / año) Combustible 6 10 bto/hr. Bld SO2 NO2 Particulas Hidrocarburos 5 16 21 10,3 2,9 0,43 10 50 52,6 18,3 5,1 0,73 20 115 126,9 42 11,8 1,00 50 210 220 76,7 21,5 3,07 Tabla 9 Pérdidas de Metano a Atmósfera % o12 (4/operadores) Canadian Gas Assoc. Alemania Prod. de 0,20 0,25 0,13 Gas. Prod. de Petróleo 0,11

Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NT / Nº 44 Hoja 21 de 22 Tabla 10 Quemado del Gas. (% del total de la produción de gas natural) 1973 1988 Nigeria 99 76 UAE 91 8 Iraq 86 42 Arabia Saudita 86 7 Indonesia 84 8 Iran 59 10 Libia 34 21 fuente CEDIGAZ

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