ES2582934T3

ES2582934T3 - Procedimiento y equipo de mantenimiento de pozos

Info

Publication number: ES2582934T3
Application number: ES00944769.9T
Authority: ES
Inventors: Neil Mansuy
Original assignee: Subsurface Technologies Inc
Current assignee: Subsurface Technologies Inc
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2016-09-16
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: WO2001098628A1; JP2004501303A; JP4996808B2; MXPA02012847A; CA2414071C; US7677318B2; PT1292758T; EP1292758A4; EP1292758A1; CA2414071A1; BR0017269A; US7337845B1; IL153550A0; EP1292758B1; AU2000258815A1; US20080128136A1

Abstract

Un método para retirar depósitos de un pozo de agua (17) y un acuífero circundante, comprendiendo el método: a) proporcionar a dicho pozo (17) unos medios (5, 6) de suministro de energía al pozo (17) para retirar depósitos en donde dichos medios (5, 6) de suministro de energía están adaptados para unirse a dicho pozo (17) y son capaces de activarse cuando se requiera la retirada de depósitos; b) activar dichos medios (5, 6) para suministrar energía; y c) proporcionar energía al pozo (17) a través de dichos medios (5, 6) de suministro de energía para retirar depósitos del pozo; en el que los medios (5, 6) para suministrar energía se encargan de inyectar dióxido de carbono gaseoso y/o líquido a dicho pozo (17); los medios (5, 6) para suministrar energía están instalados permanentemente en dicho pozo (17); el pozo (17) se deja en un estado no cerrado herméticamente cuando el pozo funciona normalmente y cerrado herméticamente durante la inyección de energía para permitir que la energía disuelva y deshaga los depósitos; y se bombean agua y sedimentos desde el pozo (17) por medio de un tubo de columna (13) usado para la inyección o el bombeo de agua durante el funcionamiento normal; se inyecta dióxido de carbono gaseoso y/o líquido en el pozo (17) seguido del bombeo de agua y sedimentos del pozo (17), proporcionando dicha inyección de dióxido de carbono gaseoso y/o líquido la energía necesaria para desprender, fluidificar y movilizar los sedimentos de las superficies y permitiendo que sean transportados hacia arriba por el pozo (17) de bombeo y comprendiendo dichos medios (5, 6) para suministrar energía una pluralidad de líneas de inyección a diversos niveles de profundidad del pozo (17) para mantener la energía para transportar hacia arriba los sedimentos por el pozo (17).

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento y equipo de mantenimiento de pozos Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo para retirar depositos de un pozo de agua y del acmfero circundante.

Los pozos de barrera estan disenados para inyectar agua o fluidos con el proposito de crear una barrera hidraulica. Estos pozos a menudo estan disenados para evitar la intrusion de agua salada o constituir una barrera hidraulica, que evita la migracion de contaminantes. La mayoria de las veces, los pozos de barrera no estan equipados con equipos de bombeo y por lo tanto no se pueden retro-drenar periodicamente. Los pozos de inyeccion o de eliminacion se pueden usar con el proposito de eliminar aguas residuales o inyeccion de agua en pozos. Los pozos de recarga son pozos que son pozos de inyeccion especializados con el proposito de recargar agua subterranea en entornos subterraneos. Sin bombas, en todos estos pozos tampoco es posible realizar tratamientos quimicos preventivos o tratamientos quimicos de rehabilitation de pozos con facilidad. Cuando estos pozos funcionan durante un periodo de tiempo son susceptibles a los mismos problemas de sedimentation que los vistos en las superficies de muchos entornos hidricos. Dependiendo del agua de inyeccion y el agua de acuifero, los depositos que se encuentran en las superficies de estos entornos pueden variar significativamente. Estos depositos habitualmente consisten en polisacaridos extracelulares bacterianos (ECPS) y sus minerales asociados. Lo mas habitual es que los depositos de minerales asociados consistan en diversas proporciones de hierro, manganeso, calcio, magnesio y silicatos.

Cuando los pozos de barrera, pozos de inyeccion, pozos de recarga y/o pozos de eliminacion sufren perdida de inyeccion especifica o perdida de capacidad de inyeccion, es habitual que se requiera en ellos algun tipo de tratamiento de rehabilitacion. Los tratamientos de rehabilitacion habituales incluyen la aplicacion de diversas sustancias quimicas y otros procedimientos fisicos o mecanicos. La limitation actual de estos pozos es la falta de equipos de bombeo necesarios para retro-drenar ocasionalmente el pozo para retirar el material mas blando. Bombear un pozo de inyeccion periodicamente es similar a evacuar la red de distribution, para retirar el material que puede ser retirado con agua a alta velocidad. Muchos de los depositos existentes se pegan a las superficies con mayor tenacidad que el potencial que tiene el agua para retirarlos. Retro-drenarr periodicamente los pozos que estan equipados con bombas puede ser un proceso relativamente efectivo para ampliar el periodo de tiempo entre tratamientos de rehabilitacion mas agresivos.

Los pozos de almacenamiento y recuperation de acuiferos (ASR) se usan habitualmente con propositos de recarga de agua subterranea y acumulacion de agua. Los pozos ASR habitualmente estan instalados para inyectar agua en acuiferos cuando existe capacidad significativa y baja demanda, y bombear el mismo agua fuera del acuifero cuando existe demanda significativa y menos agua. Los pozos ASR a menudo se construyen como pozos de doble finalidad para alternar temporadas o ciclos de inyeccion y extraction. Estos pozos a menudo estan equipados con bombas y la inyeccion se hace a menudo a traves de la bomba. La bomba se usa para bombear agua del pozo a menudo durante los meses de verano. Los pozos ASR que estan equipados con equipos de bombeo pueden retro-drenarse periodicamente durante la temporada de inyeccion para retirar parte del material mas blando. Bombear un pozo ASR periodicamente (quiza semanalmente) durante la temporada de inyeccion es similar a evacuar la red de distribucion donde el material que se puede retirar en condiciones de alta velocidad se evacua del pozo.

Un problema muy frecuente asociado al funcionamiento de los pozos ASR, es la perdida de inyeccion especifica o perdida de capacidad especifica y problemas de calidad del agua. Cuando los pozos ASR funcionan durante un periodo de tiempo son susceptibles a los mismos problemas de sedimentacion que los vistos en superficies de muchos entornos hidricos. La velocidad de sedimentacion y biocorrosion a menudo se mejora en pozos de abastecimiento de agua tradicionales y varia significativamente debido a la creation de diferentes entornos para el crecimiento biologico y la oxidation mineral y la sedimentacion. Dependiendo de la calidad del agua, los depositos que se encuentran en las superficies en estos entornos pueden variar significativamente. Estos depositos habitualmente consisten en polisacaridos extracelulares bacterianos (ECPS) y sus minerales asociados. Lo mas habitual es que los depositos de minerales asociados consistan en diversas proporciones de hierro, manganeso, calcio, magnesio y silicatos combinados con diversos aniones. Dependiendo de la naturaleza del deposito, algunos de estos depositos pueden ser mas dificiles de retirar que otros depositos.

Los pozos de production de abastecimiento de agua se usan habitualmente para fines de potabilidad, agricolas e industriales. Estos pozos varian significativamente en construction en funcion de la geologia, capacidad, composition quimica, historial de construccion, etc. Los pozos de abastecimiento de agua muy a menudo estan equipados con algun tipo de mecanismo de bombeo. Un problema muy frecuente asociado con el funcionamiento de los pozos de abastecimiento de agua es la perdida de capacidad y los problemas de calidad del agua asociados. Cuando los pozos de abastecimiento de agua funcionan durante un periodo de tiempo son susceptibles a los mismos problemas de sedimentacion que los vistos en las superficies de muchos entornos hidricos. La velocidad de sedimentacion y biocorrosion varia significativamente debido a la creacion de diferentes entornos para el crecimiento biologico y la oxidacion mineral y la sedimentacion. Dependiendo de la calidad del agua, los depositos que se

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encuentran en las superficies de estos entornos pueden variar significativamente. Estos depositos habitualmente consisten en polisacaridos extracelulares bacterianos (ECPS) y sus minerales asociados. Lo mas habitual es que los depositos de minerales asociados consistan en diversas proporciones de hierro, manganeso, calcio, magnesio y silicatos combinados con diversos aniones. Dependiendo de la naturaleza del deposito, algunos de estos depositos pueden ser mas dificiles de retirar que otros.

Se utilizan muchas tecnologias diferentes para rehabilitar los pozos de abastecimiento de agua. Cuando estos pozos experimentan perdida de capacidad espedfica o problemas de calidad del agua, es habitual que se requiera en ellos algun tipo de tratamiento de rehabilitacion. Los tratamientos de rehabilitacion habituales incluyen la aplicacion de diversas sustancias quimicas y otros procedimientos fisicos o mecanicos. La limitacion actual de la rehabilitacion en algunos pozos es la misma que las limitaciones que se experimentan habitualmente con la retirada de material de taponamiento. Muchos de los depositos existentes en entornos hidricos se pegan a las superficies y a menudo pueden ser dificiles de retirar. Los tratamientos de mantenimiento preventivo en pozos ocasionalmente pueden ser efectivos. Estos tratamientos se realizan periodicamente con las bombas y pueden ser un proceso efectivo para ampliar el periodo de tiempo entre tratamientos de rehabilitacion mas agresivos. Las limitaciones experimentadas con los tratamientos de mantenimiento preventivo son las mismas limitaciones experimentadas en muchos pozos con la dificultad de retirar el material depositado de las superficies. Estas dificultades incluyen la falta de velocidad vertical dentro del propio pozo y la falta de velocidad (energia) en el acuifero circundante. La velocidad del agua a menudo no es capaz de retirar el material depositado y necesita la ayuda de energia quimica o mecanica adicional para lograr la retirada. Otro proceso de rehabilitacion que puede ser muy efectivo es el uso de dioxido de carbono iiquido y gaseoso (proceso de Aqua Freed). La ventaja del proceso de Aquafreed™ incluye la seguridad ambiental de mucha energia aplicada a muchas partes diferentes del pozo y del acuifero.

Se utilizan muchas tecnologias diferentes para rehabilitar los pozos ASR. Cuando estos pozos experimentan perdida de inyeccion especifica o perdida de capacidad especifica, es habitual que se requiera en ellos algun tipo de tratamiento de rehabilitacion. Los tratamientos de rehabilitacion habituales incluyen la aplicacion de diversas sustancias quimicas y otros procedimientos fisicos o mecanicos. Las limitaciones actuales en los pozos ASR son las mismas limitaciones que se experimentan habitualmente en la rehabilitacion de pozos de produccion. Muchos de los depositos existentes se pegan a las superficies con mayor tenacidad que el potencial que tiene el agua para retirarlos. Retro-drenar periodicamente los pozos que estan equipados con bombas puede ser un proceso relativamente efectivo para ampliar el periodo de tiempo entre tratamientos de rehabilitacion mas agresivos. Las limitaciones que se experimentan con el retro-drenaje son las mismas limitaciones que se experimentan en muchos pozos con la dificultad de retirar el material depositado de las superficies. Estas dificultades incluyen la falta de velocidad vertical dentro del propio pozo y la falta de velocidad en el acuifero circundante para lograr el desprendimiento del material. La velocidad del agua no es capaz de retirar todo el material depositado y necesita la ayuda de energia quimica o mecanica para lograrlo. La ventaja del proceso de Aqua Freed™ incluye la seguridad ambiental de una mayor energia aplicada a muchas partes diferentes del pozo y del acuifero. Veanse las Patentes de Estados Unidos N.° 4.453.413 y 5.394.942. Cuyas descripciones se incorporan expresamente por referencia a las mismas.

Muchos de los depositos que hay en estos pozos son dificiles de retirar de las superficies en entornos hidricos. La tecnologia actual implica procedimientos relativamente costosos con la aplicacion de sustancias quimicas y el equipo asociado con la aplicacion de sustancias quimicas asi como medios fisicos y mecanicos. Este equipo se moviliza sobre el terreno cada vez que estos pozos experimentan perdida de capacidad de inyeccion. La movilizacion y desmovilizacion es uno de los grandes costes asociados a los costes totales del tratamiento.

Otra limitacion de la tecnologia actual es la falta de energia necesaria para obtener la retirada completa de las superficies en estos entornos hidricos. La energia usada es habitualmente energia quimica y mecanica transferida a las superficies usando el agua como portador. El dioxido de carbono liquido (el proceso de Aqua Freed™) es tambien una tecnologia actual que tiene la capacidad de alcanzar un alto nivel de energia en la formacion circundante. Este mayor nivel de energia tiene la capacidad de desprender el material de las superficies, donde otros metodos pueden enfrentarse a limitaciones. Si bien aunque actualmente el proceso de Aqua Freed™ tiene capacidad para obtener una retirada mas completa de material, no es adecuado para los tratamientos de mantenimiento preventivos. Hoy en dia para realizar un tratamiento de Aqua Freed™ es necesario extraer la bomba e instalar el equipo de inyeccion y desarrollo.

El documento US 4.392.529 describe un metodo para limpiar un pozo de agua provocando una accion pulsante en la entrada mas baja y del entubado del pozo. Se forma un vacio en el entubado del pozo bombeando aire del mismo lo que eleva la columna de agua dentro del entubado. El vacio se destruye cuando la columna de agua alcanza una altura predeterminada y el peso de la columna de agua descendiente empuja al agua hacia fuera a traves de las aberturas del entubado y a los estratos circundantes. Se repite la subida y descenso de la columna de agua creando y destruyendo un vacio. El aparato para llevar a cabo la operacion de limpieza es portatil e incluye una bomba electrica de creacion de vacio y un sistema de tension de corriente continua para aplicar una carga electrica al entubado para ayudar en la destruccion de las incrustaciones en el fondo del entubado mediante la creacion de una accion electrolitica.

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El documento US 3.899.027 describe un metodo para reciclar fluido de pozo extendiendo una lmea de reciclado desde la descarga de la bomba hasta el entubado del pozo por debajo de aparato de bombeo. La lmea de reciclaje incluye medios para la introduction regulada de soluciones de limpieza. Se produce una sustancial cantidad de energia dejando caer el agua desde el nivel del suelo hasta el nivel de agua estatico.

El documento US 4.778.006 describe un metodo para retirar carbonatos depositados en un pozo de abastecimiento de agua del cual se extrae agua por medio de una bomba y un tubo de descarga durante el funcionamiento normal. Se suministra un caudal de solution de acido carbonico en el pozo por un unico tubo de descarga de solution de acido. Cuando el acido carbonico alcanza al carbonato calcico del pozo, se forman calcio libre y bicarbonato en solucion. La solucion resultante es evacuada del pozo por la misma bomba y tubo de descarga que los usados durante el funcionamiento normal.

El documento US 5.146.988 divulga un metodo para disolver una incrustation de sulfato calcico en un pozo. Con este metodo, se inyecta agua y dioxido de carbono simultaneamente en una zona de mezclado en una ubicacion del fondo del pozo dentro del pozo para formar una solucion acida que convierte la incrustacion de sulfato calcico de dentro del pozo en incrustacion de carbonato de calcio y la posterior disolucion in situ de la incrustacion de carbonato de calcio en la solucion acida. Un aparato de mezclado se baja al pozo comprendiendo una placa con aperturas. La caida de presion a traves de la placa disminuye la fuerza de flotation efectiva de las burbujas de dioxido de carbono del agua. Mediante este y otros efectos se impide que las burbujas asciendan a traves de las aberturas de la placa. En el caso de caudales de agua bajos puede proporcionarse una junta entre la placa y el entubado del pozo para evitar que las burbujas asciendan alrededor del perimetro de la placa. Por lo tanto, sustancialmente todo el dioxido de carbono queda atrapado para formar una bolsa de gas de dioxido de carbono en una zona de mezclado por debajo de la placa.

Sumario de la invencion

El problema subyacente de la presente invencion es proporcionar un metodo del tipo anteriormente mencionado con el que el mantenimiento del pozo de agua se vuelva mas eficaz y simple.

De acuerdo con la presente invencion, este problema se resuelve mediante un metodo como el que se define en la revindication 1. Se proporcionan realizaciones preferidas del metodo de la invencion en las reivindicaciones secundarias.

La presente invencion se refiere a un mantenimiento mas efectivo de pozos incluyendo pozos ASR, de recuperation ambiental, de abastecimiento de agua, horizontales, de barrera, de inyeccion, de recarga y/o de elimination. La invencion comprende equipar los pozos con los aparatos necesarios para limpiar eficazmente las superficies de los pozos y acuiferos sin necesidad de instalar equipo ni movilizacion sobre el terreno. Los aparatos implicarian la instalacion de equipo para cerrar hermeticamente el pozo (es decir, un sello) y equipo de inyeccion de energia en diversas ubicaciones del pozo. Este equipo deberia dejarse entonces en el pozo. Cuando el procedimiento de mantenimiento preventivo se completa, puede liberarse el sello. Entonces el pozo puede funcionar en un estado hermetico o no hermetico. La importante colocation del equipo de inyeccion y desarrollo es esencial para suministrar la energia adecuada, mecanica, termica, quimica y fisica a las superficies del pozo y acuifero y para retirar el material de las zonas del pozo que a menudo son dificiles de realizar. Estas zonas dificiles implican el fondo del pozo, donde puede resultar dificil fluidificar los sedimentos y depositos que se han desprendido de las superficies. Si los sedimentos no se fluidifican permaneceran en zonas del pozo donde las velocidades son inadecuadas para conseguir que las particulas se muevan. Para conseguir que una particula se mueva se requiere suficiente energia para superar las fuerzas de inercia y atraccion que mantienen a la particula en su sitio. El uso del proceso de Aqua Freed es uno de los pocos procedimientos que tiene la energia capaz de superar esas fuerzas de atraccion y mover los sedimentos al area del pozo o equipo instalado donde puede ser retirado del subsuelo. Una vez que las lineas de inyeccion se instalan permanentemente tambien es posible aplicar diversas sustancias quimicas para disolver depositos (tanto organicos como inorganicos) o desinfectar pozos y acuiferos. Tambien es posible agitar las composiciones quimicas en el lugar usando gases (es decir dioxido de carbono) lo que permite una aplicacion mas uniforme de la composition quimica en el pozo y permite una mejor retirada de los depositos de las superficies.

Los pozos que se equipan con bombas, necesitarian tener sellos instalados alrededor del tubo de columna. Los pozos que no se equipan con bombas o bien se equiparian permanentemente con sellos o se dejarian en un estado hermetico o se puede desinflar el sello durante el funcionamiento normal. El aspecto mas importante de los aparatos permanentes instalados en el pozo incluye el equipo para inyectar productos quimicos y/o dioxido de carbono liquido y el equipo para elevar con aire el material del pozo. Si elevar con aire el material a la superficie no es practico, el material particulado en suspension se puede mover hasta la bomba para retirarlo del pozo. Este equipo puede variar pero incluiria algun mecanismo para suministrar energia en el fondo del pozo y en la formation circundante y mover material particulado hacia arriba por el pozo.

La presente invencion tambien incluye el equipo necesario para retirar adecuadamente los sedimentos de la parte inferior de un pozo y del acuifero circundante. Este tipo de equipo podria ser o bien una bomba (permanente o temporal) o un sistema de elevation por aire. Se preve que los sistemas de elevation por aire utilicen dioxido de

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carbono gaseoso (es decir proceso de Aqua Freed). Se preve que el pozo pueda o no cerrarse hermeticamente en funcionamiento normal con un sello o algun otro tipo de junta de pozo. Si el pozo se cerrase hermeticamente el sistema de elevacion con aire podria implicar un revestimiento de pozo instalado permanentemente (dispositivo de control de caudal de succion - SFCD) para servir como conducto para transportar o elevar agua a la superficie. Esto puede funcionar con ciclos alternados de inyeccion y elevacion con aire. Esto tambien implicaria valvulas por encima del suelo que podrian funcionar manual o automaticamente para alternar entre ciclos de inyeccion y elevacion por aire o bombeo.

Si el pozo no se equipo con un revestimiento o dispositivo de control de caudal de succion entonces el propio entubado del pozo podria ser el conducto para evacuar agua y otros sedimentos del pozo. Este procedimiento implicaria la inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y liquido para conseguir el desprendimiento del material de las superficies en el pozo y acuifero. Despues de que el dioxido de carbono gaseoso y liquido se aplique segun el procedimiento de Aqua Freed™, puede liberarse la presion del pozo. Una vez la presion se ha liberado y dependiendo de las regulaciones y requisitos de descarga, el material puede elevarse con aire del pozo utilizando una linea de aire que termina varias decenas de centimetros por encima del fondo del entubado del pozo dentro del pozo. Tambien se preve que debido a las limitaciones de conseguir que los materiales (es decir sedimentos) se eleven desde el fondo del pozo que se use una linea adicional para mantener los sedimentos agitados y fluidificados. Una vez se fluidifican los sedimentos en la parte inferior del pozo, deberia haber suficiente velocidad ascendente para mantener las particulas moviendose al punto donde el sistema de elevacion por aire o bomba del entubado tiene suficiente velocidad y energia para sacarlas del pozo. Las investigaciones sobre el transporte de sedimentos han descubierto que se requiere una energia muchas veces superior para conseguir que una particula se mueva de la que se requiere para mantenerla en movimiento. Por lo tanto, a menudo el reto es conseguir la energia necesaria para conseguir que una particula se mueva. Esta es la razon detras del concepto de lineas de inyeccion multiples a diversos niveles de profundidad en el pozo. Con lineas de inyeccion multiples es posible mantener la energia, ya que el dioxido de carbono gaseoso se mueve hacia arriba en la columna de agua. Esta energia transportara entonces los sedimentos hacia arriba por el pozo hasta que se evacua del pozo.

La ventaja del equipo instalado permanentemente es la reduccion de los costes de mantenimiento asociados con mantener un pozo en el estado de funcionamiento mas eficiente. Para mantener un pozo funcionando eficientemente es necesario mantener las superficies limpias. Para mantener las superficies limpias es necesario realizar un proceso de limpieza quiza con frecuencia. El concepto de la patente permitiria tratamientos de mantenimiento preventivo del pozo mas efectivos y menos costosos.

Algunas de las ventajas de mantener las superficies limpias incluyen mayor longevidad de los tratamientos y mantener resultados bacterianos seguros. La mayor longevidad entre tratamientos implica la retirada de material de las superficies, preferentemente hasta llegar a las superficies originales. Si los depositos se retiran de las superficies hasta llegar a las condiciones originales entonces todo el exceso de volumen de poros se halla en el medio poroso o acuifero. Si hay exceso de volumen de poros entonces tan pronto como haya una deposicion o depositos de taponamiento no comienza a impactar en la capacidad especifica del pozo. No empieza a disminuir la capacidad especifica hasta que el pozo no comienza a experimentar perdidas de caudal turbulentas.

Otra ventaja de mantener las superficies limpias implicaria mantener muestras bacterianas seguras. Muchas muestras de agua se consideran inseguras debido a la presencia de coliformes totales o a la presencia de otras bacterias. Es habitual que los pozos experimenten estas muestras inseguras a medida que envejecen. La razon por la que pozos mas viejos experimentan estas muestras bacterianas inseguras a menudo se debe al desprendimiento de material normalmente adherido. Este material desprendido consiste en biopeliculas y sus minerales asociados. El desprendimiento de las biopeliculas es a menudo la fuente de resultados bacterianos inseguros. Una vez se acumula suficiente material en las superficies, es habitual que las velocidades aumenten y desprendan los materiales. Estos materiales desprendidos a menudo son biopeliculas que incluyen coliformes totales. Para evitar que este material se desprenda y resulte en resultados bacterianos inseguros es esencial mantener las superficies limpias. Para mantener las superficies limpias es necesario utilizar alguno o todos los procedimientos y procesos descritos anteriormente.

Tambien se propone que se coloquen una serie de lineas en profundidad en el pozo. Para retirar con efectividad el material de la parte inferior del pozo como ya se ha descrito, se propone que parte del proceso de inyeccion implique inyectar en profundidad, en diferentes partes del pozo y entonces mover al siguiente punto de inyeccion por encima. Para describir este proceso podria usarse un ejemplo de tres puntos de inyeccion. El proceso de retirada empezaria con la inyeccion en el punto de inyeccion mas profundo y en el mismo momento que se empiece a inyectar en el siguiente de arriba la inyeccion se detiene en el inferior. Tras varios momentos inyectando en el segundo punto de inyeccion el siguiente de arriba se inyecta mientras se detiene el punto de inyeccion de en medio. El concepto es que a medida que los vapores de dioxido de carbono suben por la columna del pozo transportan los sedimentos hacia arriba. Para mantener los sedimentos moviendose hacia arriba la inyeccion puede usarse como se ha descrito anteriormente. Este proceso puede repetirse hasta que no se retire mas material, indicando que las superficies dentro del entorno hidrico estan efectivamente limpias.

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Existiran diferencias significativas en la configuration de los equipos instalados o accesorios. Estas diferencias resultan de diferencias en la construction y uso de pozos El concepto de Limpieza sobre el terreno (CIP) con equipo permanente es unico.

El procedimiento y equipo para el mantenimiento de pozos puede variar significativamente dependiendo del diseno del pozo, de los problemas del pozo, de la construccion del pozo, consideraciones sobre el terreno y del funcionamiento del pozo. El procedimiento esbozado en este punto es solo uno de las muchas aplicaciones del concepto. La caracteristica singular es equipar el pozo permanentemente con el equipo y sus accesorios que permita retirar el material del pozo con mas efectividad sin necesidad de una movilizacion costosa del equipo. La limpieza periodica del pozo puede realizarse periodicamente y con mas efectividad.

Como se muestra en las Figuras 3 y 4, en el funcionamiento normal puede inyectarse agua en el pozo a traves del tubo (10) instalado. Durante el modo de inyeccion el sello (1) puede o inflarse para crear un cierre hermetico positivo o puede desinflarse. El pozo puede estar o bien cerrado hermeticamente o no cerrado hermeticamente durante el funcionamiento normal, dependiendo del historial de funcionamiento normal del pozo. Si el pozo esta normalmente cerrado hermeticamente, entonces el pozo puede funcionar en un estado normal de cierre hermetico. Si el pozo funciona no estando cerrado hermeticamente, entonces lo primero que hay que hacer durante el servicio de mantenimiento del pozo, es inflar el sello (1) o cerrar hermeticamente el pozo. El sello puede inflarse a traves de una linea (3) de inflado y la presion del sello puede monitorizarse con un manometro (4). Una vez que se ha cerrado hermeticamente el pozo las lineas de inyeccion pueden entonces conectarse a las lineas de inyeccion (11, 12, y 13). Aire, nitrogeno, otros gases inertes o dioxido de carbono gaseoso y/o liquido y/o sustancias quimicas pueden entonces inyectarse en el pozo (17) cerrado hermeticamente. El pozo puede entonces dejarse en un estado de cierre hermetico para permitir que la energia disuelva y deshaga los depositos. La energia de disolucion, energia de ruptura y energia de desprendimiento pueden dejarse en un pozo cerrado hermeticamente durante varias horas. Despues de que el pozo se deje cerrado hermeticamente y se permita a la energia trabajar, el sello (1) puede desinflarse, puede bombearse agua del pozo para empezar el proceso de retro-drenaje. El agua puede bombearse del pozo inyectando algun gas tal como dioxido de carbono gaseoso a traves de la linea (7), que termina dentro del tubo eyector (10). Este tubo eyector (10) es el mismo tubo que puede usarse para inyectar agua durante el funcionamiento normal y tambien puede usarse para bombear agua y los sedimentos asociados del pozo. Este tipo de retro-drenaje de pozos actualmente se usa ocasionalmente para ampliar el tiempo entre tratamientos de rehabilitation de pozos mas agresivos. Este retro-drenaje puede ser efectivo para retirar parte de los depositos de taponamiento del pozo, pero esta limitado a la hora de conseguir una buena retirada de material del pozo debido a las limitaciones esbozadas en el texto anterior. Mientras se bombea el pozo a traves del tubo eyector (10) y descarga en superficie, el dioxido de carbono gaseoso y/o liquido se inyecta en el pozo a traves de la linea (5) de inyeccion. La inyeccion de un gas y/o dioxido de carbono liquido tiene la energia necesaria para desprender, fluidificar y movilizar los sedimentos de las superficies y permite que sean transportados hacia arriba por el pozo (17) de bombeo. La inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido a traves de la linea (5) de inyeccion puede hacerse durante diferentes periodos de tiempo dependiendo de la evaluation de los sedimentos descargados a traves de tubo eyector (10). Tras un periodo de inyeccion a traves de la linea (5) de inyeccion, de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido a traves de lineas de inyeccion (6). El tiempo de inyeccion a traves de la linea (6) de inyeccion puede variar como se ha descrito, para la linea (5) de inyeccion. Puede haber multiples lineas de inyeccion ubicadas en el pozo a diversas profundidades. La profundidad, diametro, funcionamiento, etc. del pozo determinan la colocation de estas lineas (5, 6) de inyeccion permanentes. Puede haber tantas lineas de inyeccion colocadas en el pozo como se determine que es necesario o se determine que encajan en el pozo. Registros de caudales de un pozo en condiciones dinamicas pueden determinar la necesidad de estas lineas de inyeccion a diversas profundidades. Un registro de caudal o perfil de production mientras se bombea el pozo puede determinar si las zonas mas bajas del pozo tienen una velocidad inadecuada para transportar sedimentos hacia arriba en el pozo de bombeo. Incluso si los sedimentos pueden transportarse adecuadamente, a menudo sera necesario instalar las lineas de inyeccion en la parte inferior del pozo para permitir la colocacion de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido, en las zonas del pozo para conseguir el desprendimiento de depositos de las superficies. La inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y liquido a traves de lineas (5 y 6) de inyeccion puede realizarse en ciclos repetitivos hasta que no se retire mas sedimento del pozo, o hasta que se determine parar. Estos ciclos de inyeccion pueden incluir inyeccion a traves de la linea (5) durante varios segundos. Tras varios segundos se puede finalizar la inyeccion a traves de la linea (5) y puede iniciarse la inyeccion a traves de la linea (6) durante varios segundos. Esto puede repetirse entonces durante tantos ciclos como se estimen necesarios. Estos ciclos transportaran sedimentos hacia arriba mientras las burbujas de gas suben por el pozo y tambien fluidificara los depositos permitiendo que se movilicen hacia la toma de la bomba (de elevation por aire u otro tipo de bomba).

En funcionamiento normal, la valvula (20) se mantiene en una position cerrada. Se inyecta agua en el pozo a traves de la valvula (21), que se mantiene en una posicion abierta normal para inyectar agua en el pozo a traves del tubo eyector (10).

Cuando se programa el pozo para un tratamiento de mantenimiento, la valvula (21) se cierra y se evita que entre agua en el pozo. Se inicia el procedimiento de retro-drenaje y el procedimiento de mantenimiento del pozo. La primera etapa implica abrir la valvula (20) y comenzar el flujo de aire o gas en el pozo a traves de linea (7). El sistema de elevacion por aire bombeara entonces agua del pozo a traves del tubo eyector y la valvula (20). Esta

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valvula necesita estar conectada a una eliminacion o contencion adecuada de la descarga de agua. Una vez que este se inicia, proseguira el procedimiento para el resto del mantenimiento del pozo como se ha descrito anteriormente.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, en funcionamiento normal el agua puede inyectarse en el pozo para su almacenamiento y mas tarde para su recuperacion a traves de tubo de columna (13) instalado y bomba (14). Durante el modo de inyeccion el sello (1) puede bien inflarse creando un cierre hermetico positivo o puede desinflarse. El pozo puede bien estar cerrado hermeticamente o no cerrado hermeticamente durante el funcionamiento normal dependiendo del historial de funcionamiento normal del pozo. Si el pozo normalmente esta cerrado hermeticamente, entonces el pozo puede funcionar en un estado normal de cierre hermetico. Si el pozo funciona no cerrado hermeticamente, entonces lo primero que necesita hacerse durante el servicio de mantenimiento del pozo, es inflar el sello (1) o cerrar hermeticamente el pozo. El sello puede inflarse a traves de una linea (3) de inflado y la presion del sello puede monitorizarse con un manometro (4). Despues de que el pozo se cierre hermeticamente las lineas de inyeccion pueden entonces conectarse a las lineas (11 y 12) de inyeccion. Aire, nitrogeno, otros gases inertes o sustancias quimicas y/o dioxido de carbono gaseoso y/o liquido pueden entonces inyectarse en el pozo (17) cerrado hermeticamente.

El pozo puede entonces dejarse en un estado de cierre hermetico para permitir que la energia disuelva y deshaga los depositos. La energia de disolucion, energia de ruptura y energia de desprendimiento pueden dejarse en un pozo cerrado hermeticamente durante varias horas.

Despues de que el pozo se deje cerrado hermeticamente y se deje trabajando la energia, el sello (1) puede desinflarse, se puede bombear agua desde el pozo encendiendo la bomba para empezar el proceso de retro- drenaje. El tubo de columna (13) es el mismo tubo que puede usarse para inyectar agua durante el funcionamiento normal y tambien puede usarse para bombear agua y los sedimentos asociados del pozo. Este retro-drenaje puede ser efectivo para retirar parte de los depositos de taponamiento del pozo, pero esta limitada a la hora de conseguir una buena retirada de material del pozo debido a las limitaciones esbozadas en el texto anterior. Mientras se bombea el pozo a traves del tubo de columna (13) y se descarga en superficie, el dioxido de carbono gaseoso y/o liquido se inyecta en el pozo a traves de la linea (5) de inyeccion. La inyeccion de un gas y/o dioxido de carbono liquido tiene la energia necesaria para desprender, fluidificar y movilizar los sedimentos de las superficies y permite que sean transportados hacia arriba por el pozo (17) de bombeo y hacia la toma de la bomba. La inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido a traves de la linea (5) de inyeccion puede hacerse durante diferentes periodos de tiempo dependiendo de la evaluacion de los sedimentos que estan siendo descargados a traves de tubo eyector (10). Este periodo de inyeccion puede variar de varios segundos a minutos o incluso horas. Tras un periodo de inyeccion a traves de la linea (5) de inyeccion, dioxido de carbono gaseoso y/o liquido a traves de lineas de inyeccion (6). El tiempo de inyeccion a traves de la linea (6) de inyeccion puede variar como se ha descrito para la linea (5) de inyeccion. Puede haber multiples lineas de inyeccion ubicadas en el pozo a diversas profundidades. La profundidad, diametro, funcionamiento, etc. del pozo determinan la colocacion de estas lineas (5, 6) de inyeccion permanentes. Puede haber tantas lineas de inyeccion colocadas en el pozo como se determine que es necesario o se determine que encajan en el pozo. Registros de caudales de un pozo bajo condiciones dinamicas pueden determinar la necesidad de estas lineas de inyeccion a diversas profundidades. Un registro de caudal o perfil de produccion mientras un pozo esta siendo bombeado puede determinar si las zonas mas bajas del pozo tienen una velocidad inadecuada para transportar sedimentos hacia arriba por el pozo de bombeo. Incluso si los sedimentos pueden transportarse adecuadamente, a menudo sera necesario instalar las lineas de inyeccion en la parte inferior del pozo para permitir la colocacion de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido, en las zonas del pozo para conseguir el desprendimiento de depositos de las superficies. La inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y liquido a traves de lineas (5 y 6) de inyeccion puede realizarse en ciclos repetidos hasta que no se retire mas sedimento del pozo, o hasta que se determine parar. Estos ciclos de inyeccion pueden incluir la inyeccion a traves de la linea (5) durante varios segundos. Tras varios segundos se puede finalizar la inyeccion a traves de la linea (5) y puede iniciarse la inyeccion a traves de la linea (6) durante varios segundos. Esto puede entonces repetirse durante tantos ciclos como se estimen necesarios. Estos ciclos transportaran sedimentos hacia arriba mientras las burbujas de gas suben por el pozo y tambien fluidificara los depositos permitiendolos que se movilicen hacia la toma de la bomba

En funcionamiento normal, la valvula (20) se mantiene en una posicion cerrada. Se inyecta agua en el pozo a traves de la valvula (21), que se mantiene en una posicion abierta normalmente para inyectar agua en el pozo a traves del tubo de columna (13).

Cuando se programa el pozo para un tratamiento de mantenimiento, la valvula (21) se cierra y se evita que entre agua en el pozo. Se inicia el procedimiento de retro-drenaje y el procedimiento de mantenimiento del pozo. La primera etapa implica abrir la valvula (20) y comenzar a bombear el pozo a traves del tubo de columna (13) y descargar adecuadamente por la valvula (20). La bomba entonces bombeara sedimento del pozo a traves del tubo de columna y la valvula (20). Esta valvula necesita estar conectada a un medio adecuado de eliminacion o contencion de la descarga de agua. Una vez que este se inicia el procedimiento para el resto del mantenimiento del pozo como se ha descrito anteriormente.

El pozo puede cerrarse hermeticamente, permanentemente, con una boca de pozo embridada y una placa (18). El conjunto de boca de pozo modificado puede tambien unirse al tubo de columna embridado en el reborde (19) permitiendo una facil retirada si se necesita conectar algun otro tipo de conjunto de boca de pozo.

5 Esto esboza solo una configuracion y no pretende abarcar todas las posibilidades de diferentes posibles configuraciones. Se espera que haya muchos tipos diferentes de equipo para el mantenimiento de pozos necesarios para conseguir una limpieza menos costosa y mas sencilla de forma periodica. Los diagramas tambien muestran un pozo con un filtro de pozo. Tambien se espera instalar un equipo de mantenimiento de pozos en pozos que no tengan un filtro de pozo y que se hayan completado como pozos abiertos de roca. Estas formaciones consolidadas 10 pueden producirse en muy diferentes configuraciones geologicas.

Tambien se preve la colocacion del equipo de inyeccion de energia para su instalacion en pozos horizontales.

Claims

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10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para retirar depositos de un pozo de agua (17) y un acmfero circundante, comprendiendo el metodo:

a) proporcionar a dicho pozo (17) unos medios (5, 6) de suministro de energia al pozo (17) para retirar depositos en donde dichos medios (5, 6) de suministro de energia estan adaptados para unirse a dicho pozo (17) y son capaces de activarse cuando se requiera la retirada de depositos;

b) activar dichos medios (5, 6) para suministrar energia; y

c) proporcionar energia al pozo (17) a traves de dichos medios (5, 6) de suministro de energia para retirar depositos del pozo;

en el que

los medios (5, 6) para suministrar energia se encargan de inyectar dioxido de carbono gaseoso y/o liquido a dicho pozo (17);

los medios (5, 6) para suministrar energia estan instalados permanentemente en dicho pozo (17); el pozo (17) se deja en un estado no cerrado hermeticamente cuando el pozo funciona normalmente y cerrado hermeticamente durante la inyeccion de energia para permitir que la energia disuelva y deshaga los depositos; y se bombean agua y sedimentos desde el pozo (17) por medio de un tubo de columna (13) usado para la inyeccion o el bombeo de agua durante el funcionamiento normal;

se inyecta dioxido de carbono gaseoso y/o liquido en el pozo (17) seguido del bombeo de agua y sedimentos del pozo (17), proporcionando dicha inyeccion de dioxido de carbono gaseoso y/o liquido la energia necesaria para desprender, fluidificar y movilizar los sedimentos de las superficies y permitiendo que sean transportados hacia arriba por el pozo (17) de bombeo y comprendiendo dichos medios (5, 6) para suministrar energia una pluralidad de lineas de inyeccion a diversos niveles de profundidad del pozo (17) para mantener la energia para transportar hacia arriba los sedimentos por el pozo (17).
2. El metodo de la reivindicacion 1, que ademas comprende suministrar energia quimica en dicho pozo (17) para retirar material de dicho pozo (17) o acuifero circundante.
3. El metodo de la reivindicacion 1, en el que dicho pozo (17) es un pozo de almacenamiento y recuperacion de acuiferos, un pozo de abastecimiento de agua, un pozo de barrera, un pozo de inyeccion, un pozo de recarga o un pozo de eliminacion, pozo horizontal, pozo de recuperacion ambiental.
4. El metodo de la reivindicacion 1, en el que la retirada de depositos de dicho pozo (17) es automatica.