1 Introducción
1.1 Temas tratados en este libro
1.2 Ejercicios pertinentes a la sección 1
2 Breve historia de la industria petrolera
2.1 Introducción a la Historia de la Industria del Petróleo
2.2 Industria petrolera moderna
2.3 Cumbre de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático 2021: COP26, Glasgow, Escocia
2.4 Ejercicios pertinentes a la sección 2
3 Perforación, terminación y producción de fluidos de pozos de petróleo
3.1 Introducción a la perforación, terminación y producción
3.2 Perforación de pozos
3.3 Terminación de pozos
3.4 Producción de petróleo
3.5 Abandono de pozos
4 Agua producida a partir de fuentes de energía convencionales de petróleo
4.1 Introducción al agua de fuentes convencionales
4.2 Perspectiva histórica sobre el volumen y la gestión del agua producida
4.3 Normas de Calidad Ambiental
4.4 Criterios de calidad del agua de riego
4.4.1 Peligro de salinidad
4.4.2 Peligro de sodio
4.4.3 pH y alcalinidad
4.4.4 Toxicidad específica de iones
4.5 Regulaciones gubernamentales para proteger las aguas subterráneas
4.6 Ejercicios pertinentes a la sección 4
5 Producción de fluidos a partir de fuentes de energía no convencionales
5.1 Introducción al agua de fuentes no convencionales
5.2 Volumen y composición de los fluidos de fracturación
5.3 Agua de retorno
5.4 Cuenca Pérmica: Desafíos del agua para la producción no convencional
5.5 Impactos ambientales: desafíos del uso del agua y la eliminación de aguas residuales
5.6 Arenas bituminosas
5.6.1 Gestión del agua
5.7 Ejercicios pertinentes a la sección 5
6 Composición química inorgánica del agua producida
6.1 Introducción a la composición inorgánica del agua producida
6.2 Métodos y procedimientos de campo y laboratorio
6.3 Agua producida a partir de pozos de gas
6.4 Información de los registros de líneas alámbricas
6.5 Datos geoquímicos de la misma formación utilizando cuatro métodos de muestreo
6.5.1 Resultados y discusión
6.6 Composición química inorgánica del agua producida: una perspectiva a escala de cuenca y país
6.6.1 Criterios de sacrificio para el agua de formación estándar
6.6.2 Clasificación estadística de los elementos en el agua producida
6.6.3 Salinidad
6.6.4 Elementos principales
6.6.5 Elementos menores
6.6.6 Oligoelementos
6.6.7 Índices de saturación de minerales
6.7 Composición química inorgánica del agua producida: una perspectiva a escala de campo
6.7.1 Salinidad del agua
6.7.2 Cationes en el agua producida
6.7.3 Control de las concentraciones catiónicas
6.7.4 Geotermometría química y barometría
6.7.5 Aniones principales en el agua producida
6.7.6 Salmuera rica en metales
6.7.7 Modelado geoquímico de fluidos minerales
6.8 La influencia del esquisto y otras membranas geológicas
6.9 Variaciones seculares en la química del agua de mar: impacto en la composición de la salmuera de la cuenca
6.10 Ejercicios pertinentes a la sección 6
7 Compuestos orgánicos en el agua producida
7.1 Introducción a la composición orgánica
7.2 Aniones de ácido monocarboxílico
7.3 Aniones de ácido dicarboxílico
7.4 Otras especies orgánicas reactivas
7.5 Origen de las principales especies orgánicas reactivas
7.6 Toxicidad del agua producida y de las emisiones de petróleo crudo
7.6.1 Toxicidad resultante del petróleo crudo y los productos químicos orgánicos
7.6.2 Toxicidad resultante de productos químicos inorgánicos
7.7 Ejercicios pertinentes a la sección 7
8 Composición isotópica del agua producida
8.1 Introducción a la composición isotópica
8.2 Isótopos de agua
8.2.1 Agua de formación derivada del agua meteórica del Holoceno
8.2.2 Agua de formación procedente de agua meteórica «antigua»
8.2.3 Agua de formación de origen marino connato
8.2.4 Avetoro Agua connata asociada con evaporitas
8.2.5 Salmuera de origen mixto
8.3 Composición isotópica de los solutos
8.3.1 Isótopos de boro
8.3.2 Isótopos de litio
8.3.3 Isótopos de carbono
8.3.4 Isótopos de azufre
8.3.5 Isótopos de cloro
8.3.6 Isótopos de bromo
8.3.7 Isótopos de estroncio
8.3.8 Isótopos de calcio
8.4 Isótopos tradicionales y no tradicionales
8.5 Isótopos radiactivos y datación por edad
8.6 Ejercicios pertinentes a la sección 8
9 Geoquímica del Agua Producida en Cuencas con Domos de Sal
9.1 Introducción a la Geoquímica del Agua cerca de los Domos de Sal
9.2 Entorno geológico de la cuenca del Golfo de México
9.3 Composición química del agua asociada a los domos de sal
9.3.1 Sal, salinidad e hidrogeología
9.3.2 Disolución de sal: Cúpula de sal de Bay Marchand
9.3.3 Disolución de sal: Cúpula de sal galesa
9.3.4 Variaciones regionales de la salinidad
9.4 Composición geoquímica del agua de la formación del Golfo de México
9.4.1 Composición química del agua de formación en estructuras salinas individuales
9.4.2 Efecto de la disolución de la sal en los recursos hídricos subterráneos
9.5 Ejercicios pertinentes a la sección 9
10 estudios de campo de la contaminación de las aguas subterráneas por agua producida y petróleo
10.1 Estudio de caso 1: Contaminación de aguas subterráneas por un derrame de petróleo crudo
10.1.1 Reparación en el sitio de Bemidji
10.1.2 Resultados y discusión
10.2 Estudio de caso 2: Contaminación de las aguas subterráneas por agua producida y petróleo en los emplazamientos de Osage, Oklahoma
10.2.1 Introducción
10.2.2 Investigaciones del sitio
10.2.3 Estudio de caso 2A: Contaminación de aguas subterráneas en un yacimiento petrolífero activo
10.2.4 Estudio de caso 2B: Contaminación de aguas subterráneas en un sitio heredado
10.3 Estudio de caso 3: Efectos potenciales del intercambio catiónico en la composición y movilidad del agua producida
10.3.1 Historia del sitio
10.3.2 Técnicas de campo
10.3.3 Datos del suelo
10.3.4 Intercambio catiónico multicomponente
10.3.5 Composiciones calculadas de agua de poros
10.3.6 Composición de los cationes adsorbidos en función de la carga aniónica y la salinidad
10.3.7 Discusión
10.4 Estudio de caso 4: Limitaciones en el uso de los niveles de agua para inferir direcciones del flujo de fluido en sistemas de agua subterránea de densidad variable: un ejemplo de campo
10.4.1 Ubicación e historial del sitio
10.4.2 Geología del sitio
10.4.3 Extensión de la contaminación salina cerca de los pozos
10.4.4 Extensión lateral total de la contaminación salina
10.4.5 Hidrología del sitio: Modelo de densidad constante de fluido
10.4.6 Hidrología del sitio: consideraciones de densidad variable
10.4.7 Hidrología del sitio: modelo conceptual para el sitio
10.5 Ejercicios pertinentes a la sección 10
11 Almacenamiento Geológico de CO2: Impactos Ambientales en las Aguas Subterráneas Potables
11.1 Introducción
11.2 Aumento del nivel del mar debido al calentamiento global
11.3 Captura y almacenamiento de carbono (CAC)
11.3.1 Concepto de hubs
11.3.2 Proyectos de demostración a escala de campo del almacenamiento geológico de CO2
11.4 Dióxido de carbono para EOR y otros usos
11.5 Monitoreo de fugas de CO2 y salmuera de los sitios de almacenamiento
11.5.1 Monitoreo del subsuelo en el sitio de Frio, Texas
11.5.2 Monitoreo cerca de la superficie en el sitio ZERT, Bozeman, Montana
11.5.3 Productos químicos inorgánicos disueltos
11.5.4 Isótopos de carbono
11.6 Posibles impactos ambientales y riesgos para la salud
11.6.1 Impactos ambientales
11.6.2 Preocupaciones de salud y seguridad
11.7 Ejercicios pertinentes a la Sección 11
12 Resumen y conclusión
12.1 Resumen de las tres partes principales de este libro
12.2 La importancia del agua producida
12.2.1 La composición del agua producida
12.3 Investigación futura
13 Ejercicios
14 Referencias
15 Cajas
16 Soluciones de Ejercicio
17 Sobre los autores
