Planta modular de 60 m³/h para flowback y agua producida. GUANYA integra cuatro contenedores 40HQ con pretratamiento fisicoquímico, flotación por aire disuelto (DAF), filtración multietapa hasta 2 µm y dosificación de biocida. La configuración se fabrica e integra en planta, se comprueba mediante FAT y se adapta al análisis del agua, al destino del efluente y a las condiciones del yacimiento.
Configuración de referencia: 60 m³/h nominales · 4 × 40HQ · dos líneas de pretratamiento de 30 m³/h · DAF y filtración final de 60 m³/h · control PLC. Es una base de ingeniería, no una garantía universal de calidad de salida.
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¿Qué problemas resuelve el tratamiento de agua de retorno de fractura hidráulica?
El agua de retorno, o flowback, cambia con el tiempo y entre pozos. Los sólidos finos pueden obstruir filtros y reducir la inyectividad; el aceite disperso ensucia equipos; el hierro forma depósitos; el H₂S incrementa los riesgos de corrosión y seguridad; y las bacterias sulfatorreductoras (SRB) favorecen la bioincrustación. Por eso el tren de tratamiento combina varias barreras y se dimensiona con muestras representativas.
| Riesgo en el agua | Impacto operativo | Barrera de proceso |
|---|---|---|
| SST y partículas finas | Obstrucción y abrasión | Coagulación, DAF y filtración |
| Aceite y grasa | Ensuciamiento de tuberías y filtros | Separación previa, química y DAF |
| Hierro | Depósitos y sólidos secundarios | Oxidación, ajuste de pH y separación |
| H₂S | Corrosión y riesgo de seguridad | Oxidación y gestión de gases del sitio |
| SRB | Bioincrustación y corrosión microbiológica | Biocida después de filtración fina |
| TDS y sales disueltas | Incrustación y compatibilidad química | Se consideran en el diseño; esta línea no los elimina |
Respuesta directa: la configuración descrita está orientada a reducir sólidos, aceite, hierro, turbidez y H₂S, además de controlar SRB. No elimina la salinidad ni el TDS. Si el proyecto exige desalinización, se estudia una etapa adicional.
Arquitectura modular: 60 m³/h en cuatro contenedores 40HQ
La planta base reúne dos trenes de pretratamiento de 30 m³/h en paralelo y una línea común de DAF, filtración y desinfección de 60 m³/h. Una capacidad de 120 o 180 m³/h puede estudiarse mediante módulos completos en paralelo, siempre que tanques, bombeo, energía, tuberías y gestión de residuos externos se amplíen de forma coherente.
| Contenedor | Función | Capacidad de referencia |
|---|---|---|
| 1 | Oxidación, pH, coagulación y floculación, línea A | 30 m³/h |
| 2 | Pretratamiento fisicoquímico, línea B | 30 m³/h |
| 3 | Flotación DAF con acceso lateral para mantenimiento | 60 m³/h |
| 4 | Filtros multimedia, autolimpiante, 2 µm y biocida | 60 m³/h |
¿Cómo funciona la planta de tratamiento de flowback?
Secuencia de proceso: ecualización del cliente → oxidación → ajuste de pH → coagulación → floculación → DAF → filtración multimedia → filtro autolimpiante → filtración de precisión de 2 µm → biocida y control de SRB → tanque de agua tratada del cliente.
- Ecualización: el tanque del cliente amortigua variaciones de caudal y carga.
- Oxidación y pH: se acondicionan hierro y H₂S y se prepara la ventana de coagulación, con control de ORP y pH.
- Coagulación y floculación: se agrupan sólidos finos y aceite disperso en flóculos separables.
- DAF: las microburbujas elevan flóculos, sólidos y aceite para su retirada.
- Filtración: multimedia, autolimpiante y cartuchos de 2 µm proporcionan barreras sucesivas.
- Control microbiológico: el biocida se dosifica después de la filtración fina, según la estrategia de operación.
Como referencia de diseño, cada línea de pretratamiento considera aproximadamente 20 minutos de oxidación, 3 de ajuste de pH, 5 de coagulación, 12 de floculación y 5 de agua clarificada. Los tiempos definitivos dependen de pruebas de tratabilidad y de la hidráulica del proyecto.
Ventana de diseño y objetivos de calidad
Los valores siguientes corresponden a la configuración de referencia de 60 m³/h. La composición real del flowback debe verificarse con muestras recientes y representativas. Los límites contractuales, métodos analíticos y frecuencia de muestreo se acuerdan para cada proyecto.
| Parámetro | Entrada de diseño | Objetivo de salida |
|---|---|---|
| pH | 6,0–8,5 | 6,5–8,0 |
| Hierro total | 10–80 mg/L | <2 mg/L |
| SST | 50–500 mg/L | <5 mg/L |
| Aceite y grasa | 10–150 mg/L | <5 mg/L |
| Turbidez | Según muestra | <1 NTU |
| H₂S disuelto | 5–30 mg/L | <1 mg/L |
| TDS | 5.000–35.000 mg/L | Sin remoción de sales |
| Temperatura del agua | 25–45 °C | Según proyecto |
| Partículas ≥2 µm | Según muestra | Objetivo de retención del 98 %; método a acordar |
| SRB | Según muestra | Objetivo <10² UFC/mL |
El control de partículas se realiza a la salida del filtro de 2 µm. La verificación microbiológica se define después de la dosificación de biocida, considerando el tiempo de contacto y el punto de muestreo acordados para el proyecto. Estas cifras son objetivos sujetos a validación técnica y al alcance contratado.
DAF contenerizado y filtración multietapa
El módulo DAF de 60 m³/h separa flóculos y aceite disperso mediante microburbujas y descarga los residuos a la gestión del sitio. La apertura lateral facilita inspección, extracción de lodos y acceso de mantenimiento. Su desempeño depende de la química del agua y de las pruebas de tratabilidad.
La etapa posterior combina filtros multimedia con retrolavado escalonado, un filtro autolimpiante y una barrera de 2 µm. Los cartuchos son consumibles: su intervalo de sustitución depende de la carga residual, la presión diferencial y las horas de servicio.
Diseño y fabricación en fábrica: la ventaja de GUANYA
GUANYA desarrolla la ingeniería de detalle, integra equipos y tuberías internas, identifica conexiones externas y prueba la lógica PLC antes del despacho. El FAT puede incluir bombas, instrumentación, alarmas, enclavamientos de dosificación, alternancia servicio/reserva y secuencias de retrolavado, según el protocolo aprobado con el cliente. Esto reduce trabajos internos pendientes en el yacimiento y permite resolver incidencias antes del embarque.
La selección de materiales y protección anticorrosiva se realiza según cloruros, H₂S, aceite, temperatura y régimen de mantenimiento. La documentación de entrega puede abarcar P&ID, lista de instrumentos, planos de conexión, manuales y repuestos recomendados.
Alcance de suministro y preparación del sitio
| GUANYA: alcance de referencia | Cliente o EPC: preparación de referencia |
|---|---|
| Cuatro contenedores con skids, tubería interna, válvulas e instrumentos | Tanque de ecualización y bombeo de alimentación |
| Dos trenes fisicoquímicos de 30 m³/h y DAF de 60 m³/h | Separación gravitacional previa de aceite cuando corresponda |
| Filtración multimedia, autolimpiante, 2 µm y biocida | Tanque tratado y bombeo de reinyección |
| PLC, interfaces identificadas y FAT acordado | Cimentación, izaje, energía e interconexiones externas |
| Opción: skid móvil de deshidratación de lodos | Tanques de lodos, aceite y retrolavado; gestión de gases y químicos |
La matriz de responsabilidades final se define en la propuesta técnica. Los lodos, el aceite, el agua de retrolavado y los cartuchos usados requieren gestión conforme a los requisitos del sitio. No se presupone descarga cero.
Opciones para yacimientos remotos
- Áreas clasificadas: arquitectura Ex IIB T4 y ruta IECEx/IRAM disponibles como opciones; clasificación, componentes y certificados se confirman por proyecto.
- Clima frío: aislamiento y trazado eléctrico apropiado pueden evaluarse según temperatura mínima, viento y estrategia de parada.
- Energía: base de ingeniería de 380 V, 50 Hz, trifásica; otras configuraciones se revisan según el sitio.
- Solar híbrida: puede aportar energía junto con red, microred o diésel; el dimensionamiento exige estudio de cargas, irradiación, almacenamiento, respaldo y clasificación de área.
¿Cuándo conviene esta solución y cuándo requiere una etapa adicional?
La solución es adecuada para sitios remotos que requieren capacidad transportable, montaje interno completado en fábrica y acondicionamiento de flowback para reinyección o reúso con criterios de calidad compatibles. La arquitectura modular facilita estudiar ampliaciones por etapas.
Si el objetivo exige reducir TDS, cloruros, dureza disuelta, compuestos disueltos específicos o cumplir límites de descarga ambiental, se necesita evaluar una línea adicional. La presencia de emulsiones estables, metales o radioactividad natural fuera de la base de diseño también requiere caracterización y pruebas específicas.
Preguntas frecuentes sobre el tratamiento de flowback
¿Qué es el agua de retorno o flowback?
Es el fluido que vuelve a superficie después de la fractura hidráulica. Puede contener sólidos, aceite, hierro, sales, H₂S, aditivos y microorganismos; la composición cambia con el pozo y el tiempo.
¿En qué se diferencia del agua producida?
Flowback suele designar el retorno inicial del fluido de fractura. El agua producida acompaña la producción durante más tiempo. En campo pueden mezclarse; se requieren análisis reales.
¿Cuál es la capacidad de la configuración de referencia?
60 m³/h nominales, con dos líneas de pretratamiento de 30 m³/h y una línea de DAF y filtración final de 60 m³/h.
¿Cuántos contenedores utiliza?
Cuatro contenedores 40HQ: dos para pretratamiento, uno para DAF y uno para filtración y control microbiológico.
¿Puede ampliarse a 120 o 180 m³/h?
Se pueden estudiar módulos completos de 60 m³/h en paralelo. También deben ampliarse tanques, bombeos, energía, conexiones y gestión de residuos.
¿Qué contaminantes reduce?
El tren se orienta a SST, aceite y grasa, hierro, turbidez y H₂S, con control de SRB. El resultado depende del agua de entrada y del programa químico.
¿El sistema reduce la salinidad o el TDS?
No. La configuración fisicoquímica y de filtración no retira sales disueltas. La desalinización requiere una etapa adicional evaluada para esa salmuera.
¿Qué calidad de salida puede alcanzar?
Los objetivos de referencia incluyen SST y aceite <5 mg/L, hierro <2 mg/L, turbidez <1 NTU y H₂S <1 mg/L dentro de la ventana de diseño. Deben validarse con pruebas y contrato.
¿Por qué se utiliza DAF?
Las microburbujas separan flóculos, sólidos y aceite disperso, reduciendo la carga sobre los filtros posteriores.
¿Para qué sirve la barrera final de 2 µm?
Limita partículas finas antes del tanque tratado. Los cartuchos se sustituyen según presión diferencial y carga real.
¿Puede diseñarse para Zona 2?
Sí, como opción de ingeniería. La clasificación, los equipos Ex y la documentación IECEx/IRAM se definen y verifican para cada proyecto.
¿Puede operar únicamente con energía solar?
No debe asumirse. La energía solar puede integrarse en un esquema híbrido, pero una operación continua requiere estudio de carga, almacenamiento y respaldo.
¿Qué comprueba el FAT?
El protocolo puede comprobar bombas, instrumentos, alarmas, enclavamientos, alternancia de equipos, retrolavado y lógica PLC antes del envío.
¿Qué datos se necesitan para dimensionar y cotizar?
Análisis reciente del agua y su variación, caudal horario y diario, calidad objetivo, destino del agua, clima, energía, clasificación de área, espacio y alcance solicitado.
¿Cuánto tarda el montaje en campo?
Depende de fundaciones, izaje, tanques, interconexiones, energía y puesta en marcha del sitio. La integración en fábrica reduce las tareas internas pendientes.
¿Cómo se manejan lodos y retrolavado?
Se envían a conexiones y tanques definidos por el cliente. Puede evaluarse un skid móvil de deshidratación de lodos.
¿Es una planta estándar?
La arquitectura es modular; química, materiales, automatización y objetivos se ajustan al análisis del agua y a las condiciones del sitio.
Solicite una evaluación técnica
Indíquenos país y ubicación, caudal en m³/h, horas de operación, análisis de agua con fecha y punto de muestreo, calidad objetivo, destino del agua, temperatura ambiente, energía disponible y clasificación de área. Si aún no dispone de un análisis completo, envíe los parámetros disponibles. GUANYA revisará la tratabilidad y recomendará una configuración y límites de suministro adecuados.
GUANYA WATER SOLUTION · Ingeniería, fabricación, integración modular y pruebas FAT de sistemas de tratamiento de agua para proyectos industriales y remotos.