Programa coordinado de estudios ecolgicos en la Sonda de_ campeche

Informe de los trabajos realizados

para el control del pozo lxtoc 1,

el combate del derrame de petrleo y determinacin

de sus efectos sobre el ambiente marino

Programa coordinado de estudios ecolgicos en la Sonda de Campeche

1980

CONTENIDO

Pgina

l. SUMARIO 1

n. INFORME GENERAL 15

l. El Accidente del Pozo Ixtoc 1. 17

2. Operaciones para reducir el flujo del Pozo lxtoc 1. 25

3. Los pozos de alivio y taponamiento del Pozo lxtoc l. 31

4. La Operacin Sombrero. 57

s. El Derrame. 69"

6. Contencin del Derrame. Recuperacin y Dispersin del Aceite. 93

7. Marco de Referencia Ambiental. 113

8. Estudios Ambientales para Determinar los Posibles Efectos del Derrame. 131

9. Resultados de los Estudios Ecolgicos. 151

III. BIBLIOGRAFIA 239

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PROLOGO

El Programa Coordinado de Estudios Ecolgicos en la Sonda de Campeche, aunando los esfuerzos de la Secretara de Marina, del Departamento de Pesca y de Petrleos Mexica-nos, presenta este Informe sobre los trabajos realizados para el control del Pozo Ixtoc 1, sobre el combate del derrame de petrleo y la determinacin de sus efectos sobre el anibien-te marino. Se pretende, en forma sucinta, someter a la consideracin de los lectores una gran cantidad de experiencias e informaciones que fueron el resultado de este aconteci-miento, que tuvo gran difusin e inters, tanto en el mbito nacional como en el mundial.

La presente publicacin se divide en dos partes principales: la primera titulada "Suma-rio", en donde con slo 15 minutos de lectura se puede obtener una imagen general de todas las actividades desarrolladas y de los principales conocimientos adquiridos. La segunda parte es el propio cuerpo del informe que, dividido en nueve captulos, presenta en forma ms explcita la informacin acumulada.

Este Informe no es ms que una presentacin intermedia de los trabajos que se propo-ne realizar el Programa Coordinado de Estudios Ecolgicos en la Sonda de Campedie, porque su programa de estudios y actividades se extender por lo menos dos aos ms.

El "Programa" desea dejar constancia de su agradecimiento a todas las entidades guber-namentales y de educacin superior del pas que han participado en forma importante en los estudios de impacto sobre el ambiente, al Consejo Nacional de Ciencias y Tecnologa, al Instituto Mexicano del Petrleo, al Instituto Nacional de Pesca, al Centro de Ciencias del Mar y Limnologa de la UNAM, al Instituto Politcnico Nacional, a la Universidad de Sonora, a la Universidad Autnoma Metropolitana, a la Direccin de Estudios del Territorio Nacional, a la Secretara de Agricultura y Recursos Hidrulicos y a la Secretara de Salubri~ dad y Asistencia. Tambin expresa su gratitud a cientficos y tcnicos mexicanos que en innumerables ocasiones con patriotismo, responsabilidad y sacrificio, salieron adelante en las tareas que el accidente del Pozo Ixtoc 1 demand.

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CAPITULO 1

sumario

El Accidente del Pozo Ixtoc l.

1. Con el fin de determinar la existencia de hidrocarburos en rocas carbonatadas del Paleo-ceno, del Cretcico, y del Jursico, se perfor el Pozo Ixtoc 1 en el Suroeste del Golfo de Mxico, en la Sonda de Campeche, a 94 kilmetros al NW de Ciudad del Carmen, Camp.

2. Su perforacin se inici el lo. de diciembre de 1978 y el 3 de junio de 1979, al perfo-rar a 3 ,62 7 metros que fue la profundidad total alcanzada, comenzaron a salir aceite y gas a presin formando una cortina densa que imposibilit continuar laborando por haberse presentado un incendio. Los 71 trabajadores que operaban la plataforma pu-dieron ser evacuados sin haber ocurrido desgracias personales.

3. El primer intento para controlar el Pozo Ixtoc 1 consisti en cerrar las vlvulas preven-tores, lo que se logr el da 24 de junio, cesando el flujo del pozo y apagndose el incendio durante 3 horas. Sin embargo, al manifestarse nuevamente flujo franco con aceite y gas en la superficie del mar, se determin que exista una rotura de grandes dimensiones bajo los preventores y que solamente podra ser controlado a travs de pozos direccionales de alivio.

4. Este fue el comienzo de una lucha que se prolong por casi 10 meses, para controlar el accidente de mayor magnitud en la historia de la perforacin petrolera mar adentro y la mayor alarma por la posible afectacin del medio marino de que se tenga memoria, derivada de un derrame de petrleo.

Operaciones para Reducir el Flujo del Pozo Ixtoc 1. 5. Para reducir el flujo de gas y aceite del pozo descontrolado, en tanto terminaban los

trabajos de los pozos direccionales, se le inyectaron fludos, obturantes, lodos de per-foracin, bolas de neopreno, de plomo y balines de fierro. Con dichas actividades, se logr disminuir el flujo del pozo en forma paulatina desde 30 mil hasta 10 mil barri-les por da.

El 1 7 de noviemhre se suspendieron estas operaciones para no interferir con la inyec-cin de fludos desde el pozo de alivio l".xtoc lB.

Los Pozos de Alivio y El Taponamiento del Pozo lxtoc 1.

6. Para el taponamiento del Pozo Ixtoc 1, Petrleos Mexicanos decidi la perforacin de 2 pozos de alivio que denomin Ixtoc lA e Ixtoc lB.

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7. El Pozo lxtoc lA se perfor utilizando la plataforma autoelevable "Azteca" que se instal a 7 36 metros al Norte del Pozo Ixtoc 1. Su perforacin se inici el 12 de junio de 1979, y lleg a su objetivo el da 5 de febrero de 1980.

8. El Pozo Ixtoc 18 se perfor utilizando la plataforma autoelevable lnter-Ocean 11, que se instal a 84 7 metros al Sur del Pozo lxtoc 1. Su perforacin principi el 2 de julio de 1979 y lleg a su objetivo el 20 de noviembre de 1979, fecha en que se inici la inyec-cin de fludos.

9. El 9 de marzo de 1980, se logr extinguir la pequea flama que era la ltima evidencia del descontrol del Pozo Ixtoc 1. Para el 17 de marzo ya no hubo manifestaciones de flujo en la superficie del mar, el Pozo lxtoc 1 estaba controlado dinmicamente. El 23 de marzo se inyect el primer tapn de obturamiento y despus de 5 ms, el Pozo lxtoc 1 qued totalmente taponado la maana del 25 de marzo de 1980.

Operacin Sombrero.

10. Dentro de los esfuerzos que se realizaron para la contencin del derrame de aceite, se instal un sistema recolector fijo consistente en un embudo invertido sumergido en el mar que se localiz arriba del cabezal de vlvulas del pozo descontrolado.

11. Geomtricamente, la campana recolectora era un embudo de base octagonal de 12 metros de distancia entre caras opuestas, por 6 metros de altura y con un peso de 365 toneladas, incluyendo el brazo de soporte.

12. Este sistema recolector estuvo en operacin durante 40 das y recuper y quem aceite con buenos resultados. Los hidrocarburos que recuper este sistema fueron enviados a una instalacin de separacin y quemado, montada sobre otra plataforma.

El Derrame.

13. El derrame de petrleo crudo ocasionado por el accidente del Pozo lxtoc 1 en la Sonda de Campeche, tuvo una duracin de 281 das, del 3 de junio de 1979 al 9 de marzo de 1980, aunque los uabajos de taponamiento de dicho pozo se declararon oficial-mente terminados el da 25 de marzo.

14. De acuerdo con las cifras estimadas por Petrleos Mexicanos, durante el perodo antes sealado del Pozo lxtoc 1, fluyeron 3,100,000 barriles de petrleo ~e los cuales, des-contados los hidrocarburos quemados, lo evaporado y lo recolectado de la superficie del mar, se estima que qued a la deriva un volumen total de 1,023,000 barriles de pe-trleo.

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15. El volumen de hidrocarburos que qued libre en el mar y que representa un promedio de 3,641 barriles diarios, no fue derramado uniformemente, sino que tuvo un m-ximo durante los primeros das del derrame, estimado en aproximadamente 30 mil barriles de petrleo por da. Este volumen fue decreciendo en la medida que progre-saron los trabajos de obturacin del pozo. El perodo de derrame mximo ocurri durante los meses de junio y julio de 1979; desde agosto hasta fines de noviembre, el flujo disminuy a 10,000 barriles por da, y de esta fecha al 23 de marzo de 1980 el derrame fue mnimo con un promedio diario de 1,610 barriles.

16. El petrleo crudo, al contacto con el agua de mar, produce emulsiones estables que alteran radicalmente sus propiedades originales. Las variaciones ms importantes se presentan en la densidad y en la viscosidad. La densidad original del "Crudo Ixtoc" de 0.879 subi a valores cercanos a la unidad 0.997 g/cm3 , y la viscosidad que en el crudo original es de 92 segundos Saybolt Universal a 25C., en la emulsin subi al orden de 2 mil segundos Saybolt Furol a la temperatura de 25C.

Cont.cncin del Derrame. Recuperacin y Dispersin del Aceite.

17. El trabajo de recoleccin de petrleo de la superficie del mar, pudo integrarse aproxi-madamente 15 das despus de iniciado el derrame y durante el perodo de junio a septiembre, report una recuperacin volumtrica total de 330 mil barriles de emul-sin agua-aceite que, aunque variable en contenido de agua, al ser procesado repre-sent una cantidad neta de 105 ,000 barriles de hidrocarburos.

18. En el rea del pozo, a partir del 20 de septiembre de 1979, las operaciones de recu-peracin tuvieron que suspenderse como resultado del mal tiempo provocado por las tormentas y los nortes ocurridos en esa temporada. El mal tiempo ocasion marejadas que hicieron imposibles las labores de recoleccin adems de sumamente peligrosas para el personal y destructivas para el equipo.

19. El rea de derrame del Pozo Ixtoc 1 fue campo de prueba de los equipos ms avanzados para recoleccin de petrleo en mar abierto. El equipo utilizado tena una capacidad de recuperacin que exceda en mucho al volumen total del derrame. Debido a las difi-cultades que presenta esta labor en mar abierto, 33% del aceite derramado qued a la deriva en el mar.

20. Los trabajos de contencin del derrame del Pozo Ixtoc 1 representan la primera oca-sin en que en un derrame de petrleo en mar abierto, ya sea por un pozo petrolero descontrolado o por el hundimiento de un buque tanque, se tiene xito en trabajos de recuperacin de aceite, recogindose un volumen importante.

21. Del petrleo que qued libre en el mar, una pequea proporcin fue dispersada median-te substancias qumicas tensoactivas no txicas aplicadas desde aviones y barcos espe-ciales y la mayor cantidad, por las acciones de la propia naturaleza tales como el efecto

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de los vientos y los movimientos de las masas de agua. El aceite disperso estuvo sujeto a procesos de degradacin acelerada. Una parte de petr6leo se evapor6, otra se oxid qumica o fotoqumicamente y finalmente, una gran proporcin fue metabolizada por miqoorganismos existentes en el fitoplancton.

22. El aceite que no se dispers, se desplaz en el sentido de las corrientes superficiales. las cuales tuvieron como direcciones dominantes la Oeste y la Oeste-Suroeste, a par-tir del Pozo Ixtoc, formando bandas o listones de longitudes y anchos muy variables, y formas caprichosas. En los primeros das del derrame, las manchas llegaron a tener longitudes de hasta 15 km con ancho de hasta 2 km.

En los das de mxima concentracin de aceite en la superficie del mar, se estim que el rea cubierta por las manchas de petrleo era menor de la mitad de uno por ciento de la superficie del mar afectada por el derrame, es decir, del Golfo de Campeche y del rea comprendida entre el Pozo lxtoc y las costas mexicanas de los Estados de Tabasco y Veracruz.

23. Las manchas, en su desplazamiento sobre la superficie del mar, perdan continuamente fracciones de hidrocarburos, lo cual se manifest por la reduccin, de un da a otro, de sus dimensiones y la formacin de iridiscencias a su alrededor.

Sin embargo, como la accin de la naturaleza no fue suficiente para evitar la arribazn de algunas manchas al litoral, durante los meses de julio, agosto y septiembre, se hizo necesario realizar un intenso trabajo de dispersin qumica utilizando aviones, con lo cual se logr que los impactos sobre las costas se redujeran considerablemente. Inva-riablemente, las arribazones a las playas consistieton de residuos asflticos muy degrada-dos e inertes y que mediante bioensayos se pudo probar que carecan de toxicidad hacia la biota litoral. Los huracanes Federico y Henri que afectaron el rea durante los meses de agosto y septiembre, generaron vientos y corrientes superficiales que favore-cieron algunas arribazones en las costas de Tabasco, Campeche y Yucatn, fuera del patrn normal de las corrientes hacia Veracruz.

24. Las arribazones de aceite a las costas causaron contaminacin en las playas y en algunos estuarios como la Laguna de la Mancha en Veracruz y las Lagunas del Carmen y Mecoa-cn en Tabasco. Se realizaron trabajos de limpieza en las playas, en las lagunas y es-tuarios, eliminndose en unos cuantos das las inconveniencias creadas al turismo y cualquier posible dao permanente a las actividades pesqueras ribereas y del sistema lagunar. Los volmenes de petrleo que penetraron en las lagunas fueron pequeos, por ejemplo en la Laguna de la Mancha la limpieza fue realizada por una cuadrilla de 10 hombres en el curso de una semana. Durante el huracn Henri arribaron a la Laguna del Carmen fragmentos de petrleo que se depositaron en las playas del poblado de Santana, manchando algunas redes de los pescadores locales.

25. Inspecciones de los sistemas lagunar y costero de todo el Golfo de Mxico con asisten-cia de delegaciones de eclogos de organismos internacionales como el Programa de las

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Naciones Unidas para el Mejoramiento del Ambiente y de diversas Universidades y grupos de investigacin, han revelado que en junio de 1980 las condiciones de las playas y las actividades pesqueras, tanto litoral como riberea, son similares a las exis-tentes antes de que se iniciara el derrame del Pozo lxtoc 1.

26. Los perjuicios registrados por el derrame del Pozo Ixtoc 1 pueden resumirse en el ensuciamiento de playas con material asfltico (residuos de petrleo) arrojado por el mar a las playas tursticas del litoral del Golfo de Mxico, que requirieron de traba-jos de limpieza hasta por 3 4 ocasiones sucesivas, as como el pago o reposicin de redes de algunos pescadores de las zonas de Alvarado y de la Laguna del Carmen.

27. En materia de tecnologa, de confinacin y recuperacin de aceite en mar abierto, se considera que las operaciones realizadas en el rea del Pozo lxtoc 1 representan una contribucin muy importante. Se pusieron en evidencia muchos falsos conceptos e ineficiencias operativas de sistemas y equipos en los que se confiaba como herramienta fundamental para la proteccin de las costas de algunos pases que desarrollan labores petroleras mar adentro.

28. Los primeros resultados positivos de recoleccin de aceite se obtuvieron mediante los equipos recolectores (Oil Mop, Framo y Vikoma) montados a bordo de pesados chala-nes (barcos) anclados, que garantizaban poco bamboleo en la base y atenuacin del oleaje. Las barreras de contencin se desplegaron apoyndolas, en un extremo, en algunos de los pesados chalanes que integraban la formacin y, por el otro, unidas a una boya sujeta por una pesada ancla de 5 toneladas.

Los trabajos determinaron que la borda de los chalanes de recoleccin debe ser tangen-cial a la corriente marina superficial. Si la colocacin es perpendicular a la corriente, el oleaje produce un efecto de reflexin del aceite.

Finalmente se desarroll un sistema de colocacin de las barreras amarrndolas a sota-vento de los chalanes y formando un remanso donde el oleaje era mnimo y la acumula-cin de aceite ptima.

29. Una de las experiencias adquiridas durante estos trabajos fue conocer la resistencia de las barreras flotantes. Puede reportarse que todas las barreras de tipo liviano y semi-pesado que haban dado resultado en aguas tranquilas, como en lagunas costeras o dentro de puertos, al operar en mar abierto se rompieron en unas cuantas horas; las nicas barreras que soportaron perodos mayores de una semana fueron las robustas y pesadas barreras para mar abierto.

Las maniobras para desplegar y recobrar las barreras flotantes, fueron sumamente len-'r tas y laboriosas, ya que debido al peso de las barreras apropiadas para mar abierto

se hizo indispensable el uso de gras, tanto en los chalanes donde estaba el equipo recolector como en los barcos de servicio. En el reporte se muestran grficas de las for-maciones que se intentaron durante los 4 meses que duraron los trabajos de recoleccin.

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30. Uno de los mayores problemas para recolectar aceite, era la variabilidad de la corriente superficial del mar, porque obligaba a lentas maniobras de relocalizacin de la forma-cin de recoleccin. En promedio, la corriente tena como tendencia principal la di-reccin Oeste-Suroeste a partir del pozo, sin embargo, con frecuencia variaba hacia el Noreste o hacia el Sur. Durante la poca de huracanes, algunos das se vio ir en direc-cin Este franco.

31. En cuanto a la velocidad de la corriente superficial en el rea del Pozo lxtoc 1, deter-minaciones hechas a lo largo de los trabajos, revelaron que variaban de entre 0.4 y 2.0 nudos (1 nudo equivale a 1.85 km/h). La velocidad promedio fue de 0.8 nudos.

32. Una conclusin a la que se lleg a lo largo de los trabajos fue que no existen equipos recuperadores (skimmers) capaces de operar en oleajes superiores a 5 pies; las altas eficiencias de recuperacin que llegaron a reportar volmenes de hasta 10 mil barri-les de emulsin agua-aceite, en un da de trabajo, fueron en un mar en calma con oleaje c!e 3 pies y aprovechando el efecto de remanso por asotaventamiento de las barreras que se explica en el prrafo 28.

Estudios Ambientales para Determinar los Posibles Efectos del Derrame.

3 3. Como resultado de la preocupacin creada a nivel nacional por los posibles efectos del derrame de petrleo en el medio marino, se decidi integrar un comit o programa in-terinstitucional que se avocara a la observacin cualitativa y a la evaluacin cuantita-tiva de tales posibles efectos.

A fines de junio de 1979, la Secretara de Marina, Petrleos Mexicanos y el Departa-mento de Pesca integraron el "Programa Coordinado de Estudios Ecolgicos en la Sonda de Campeche", el cual formul un plan de trabajo compuesto de 17 diferentes actividades de estudio y vigilancia, que comprende, entre otros, el monitoreo de las caractersticas fsicas y qumicas del agua del mar en la sup"erficie y a diferentes profun-didades y el estudio de muestras de plancton y sedimentos que fueron recogidas pe-ridicamente en cruceros con una trayectoria preestablecida, para lo cual se definieron 5 5 estaciones de muestreo.

Resultados de los Estudios Ecolgicos.

3 4. Para estudiar los posibles efectos del Pozo lxtoc 1, a partir de la creacin del Programa Coordinado de Estudios Ecolgicos en la Sonda de Campeche y hasta mayo de 1980, se han realizado 7 cruceros utilizando el barco oceanogrfico "Onjuku" del Departamento de Pesca y el "Dragaminas 20" de la Secretara de Marina. En el curso de estos cruceros se recogieron ms de tres mil muestras de agua de mar para la determinacin de sus parmetros fsicos y qumicos tales como temperatura, salinidad, oxgeno disuelto y contenido de hidrocarburos, de fosfatos y de nitratos; adems, en algunas muestras se determin el contenido de sustancias activas al azul de metileno (SAAM), con el obje-to de valorar la presencia de los agentes tenso-activos que contenan los dispersantes empleados en el combate de derrame.

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En los cruceros se recogieron adems 2 ,300 muestras destinadas a la evaluacin de la estructura de las comunidades de fitoplancton y a la medicin de la productividad pri-maria del medio marino, as como 220 muestras para evaluacin de zooplancton.

35 . Los analsis qumicos de agua de mar, comparados con los datos de que se dispona sobre estudios realizados antes del accidente del Pozo lxtoc 1 y que se consideraban corno marco de referencia, revelaron que los valores encontrados eran normales dentro del marco de ciertas variaciones estacionales que se sabe existen.

36. En cuanto a la cuantificacin de hidrocarburos en muestras de agua de mar, tanto en la superficie como a diversas profundidades, en el cuerpo del reporte se incluyen los re-sultados obtenidos. La conclusin hasta la fecha, es que en la gran mayora de las muestras no se rebasaron los niveles de concentracin de hidrocarburos disueltos, en el agua marina, considerados como normales.

En un estudio de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, sobre conta-minacin del mar por petrleo, publicado en 1975, se estima que anualmente entran a los mares del mundo 6.1 millones de toneladas mtricas de petrleo; equivalentes a 120 mil barriles diarios. Este petrleo proviene de diferentes fuentes, las principales son las actividades del hombre relacionadas con la produccin y transporte de petr-leo en el mar, las descargas a travs de los ros que desembocan al mar y que han arras-trado hidrocarburos existentes en tierra, la precipitacin de hidrocarburos presentes en la atmsfera que son absorbidos y arrastrados por las lluvias y finalmente , por aflora-ciones submarinas o chapopoteras naturales; en dicho estudio se destaca que la aporta-cin de chapopoteras submarinas representa el 9 .8 por ciento.

Tambin de acuerdo con el estudio mencionado, las aguas superficiales o cercanas a la superficie de los mares abiertos, contienen de 1 a 10 partes por billn (ppb) de hidra-carburos ( 1 parte por billn representa una concentracin de una milsima de miligra-mo por litro). Las aguas cercanas a puertos, a reas industrializadas y de afloramientos naturales, contienen valores de hasta 200 ppb. Determinaciones anteriores al accidente del Pozo lxtoc 1 revelaron que en el Golfo de Mxico es normal encontrar concentra-ciones de hasta 42 ppb y en la zona del Caribe de 50 ppb.

Como resultado de la intensa vigilancia area del mar durante los trabajos del Pozo Ixtoc 1, se detectaron numerosas manchas de petrleo, principalmente en la Sonda de Campeche, que no tenan relacin con el citado pozo, porque se observaban a distancias considerables y en coordenadas opuestas al sentido de las corrientes marinas. Estas manchas se interpretaron como manifestaciones de chapopoteras que siempre han existido.

3 7. A juzgar por los resultados, la mayor parte del petrleo derramado fue degradado por la propia naturaleza, an en los primeros das del derrame, en que el flujo del Pozo lxtoc 1 tuvo su mximo. Con la salvedad de alguna muestra que se puso en contacto con un fragment-0 de petrleo flotando en la superficie, en el resto de las muestras no

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se lograron cuantificar cantidades de hidrocarburos disueltos superiores a 60 partes por billn.

38. En cuanto a la valoracin de sustancias activas al azul de metileno, que es una manera indirecta de determinar la presencia de agentes tensoactivos, los resultados fueron ne-gativos, lo que revel que los dispersantes usados fueron diludos o biodegradados en forma tal que no se detectaron, por lo que se concluy que su aplicacin no represen-t un elemento lesivo a la vida marina.

39. Por lo que se refiere a los estudios sobre fitoplancton, los resultados obtenidos hasta la fecha no han revelado alteraciones en cuanto a las especies, que las que normalmente son encontradas en la regin y poca del ao. En cuanto a productividad primaria, la evaluacin de la actividad fotosinttica, basada en la generacin de oxgeno, revel condiciones normales de actividad orgnica. En las observaciones realizadas durante los meses de enero y febrero de 1980, se pudo determinar cualitativamente en el medio marino, un gran florecimiento de fitoplancton.

40. Con relacin a los estudios sobre zooplancton, se utilizaron como patrn de referencia 28 especies (taxa) por ser las ms abundantes en las comunidades zooplanctnicas, tales como los coppodos, lo quetognatos, los decpodos, los sergstidos, los sifon-foros y los stomatpodos entre otros. En el reporte se muestran tablas con los valores de densidad y frecuencia encontrados.

Los resultados de la evaluacin de biomasa de zooplancton realizada hasta junio de 1980, no muestra diferencias significativas con respecto a los estudios efectuados por Bogdonov en 1965 y en 1967, y por Silvia Flores en 1978.

41. Los estudios sobre sedimentos, no revelaron alteraciones nj en la integracin, ni en los contenidos de hidrocarburos en la materia orgnica normal de las comunidades de la biota.

42 . Desde el inicio del derrame del Pozo Ixtoc 1 hasta la fecha del presente informe, no se encontraron aves marinas, ni peces muertos flotando sobre la superficie del mar atri-buibles al derrame del petrleo.

El hecho de que el necton hasta ahora no ha sido afectado por el aceite del Ixtoc 1, coincide con numerosos informes anteriores sobre los efectos de algunos derrames de petrleo en el mar, que concluyen que los peces no dan muestras de ser daados por el petrleo como lo cita el informe de la Academia Nacional de Ciencias de los E.U.A.

43 . Los resultados de un estudio que se contrat con el Centro de Ciencias del Mar y Limnologa de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, dirigido a la cuanti-ficacin de hidrocarburos en tejidos de algunas especies de moluscos y de camarones, revelaron que hasta junio de 1980 no se haban detectado modificaciones en el con-tenido total de dichos hidrocarburos.

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Los resultados antes mencionados coinciden con las de informaciones conocidas como el antes citado estudio de la Academia Nacional de las Ciencias de Estados Unidos, en donde se reporta que no hay evidencias de una acumulacin progresiva de hidrocarburos en los tejidos de individuos de la biota marina expuestos a la presencia de hidrocarburos, ni tampoco existe acumulacin progresiva en los individuos de la cadena alimentaria como ocurre con algunos contaminantes como el mercurio y posi-blemente algunos insecticidas.

44. En los trabajos para la proteccin de medio ambiente se tomaron en consideracin los posibles efectos del petrleo derramado sobre aves marinas y sobre otras especies, como las tortugas, que tienen sus habitat en las playas y en algunos arrecifes. Se tuvo particular inters en vigilar las aves existentes en los arrecifes conocidos como Cayo Arcas, en donde, no obstante su cercana al lxtoc 1, nunca se tuvieron arribazones de petrleo fresco o de bolas de asfalto.

En la playa de Rancho Nuevo, localizada 50 kilmetros al norte de Tampico y donde si se presentaron arribazones de bolas de asfalto durante los meses de agosto y septiem-bre que coincidieron con la poca en que ocurre anualmente el nacimiento de una especie de tortugas conocidas como "tortugas loras" (lepidocbelys kempi), personal del Departamento de Pesca y de Pemex, realiz una operacin de recoleccin de todas las cras, a medida que fueron naciendo, para transportarlas en canastas utilizando he-licpteros hacia mar adentro, al lugar ms adecuado indicado por los bilogos, con el objeto de evitar que alguna cra pudiera ser atrapada por fragmentos de asfalto en la playa o su zona de contramarea. Desde un principio se tuvo la precaucin de hacer la limpieza de asfalto que arrib a esta playa. En la operacin de las "tortugas loras" se contabiliz un manejo de poco ms de 60,000 cras.

45. De acuerdo con la opinin de algunos bilogos, en varias playas en donde se manife~taron arribazones de residuos de petrleo, los cangrejos y otros pequeos crustceos que ah tienen su habitat normal se vieron afectados. No obstante lo anterior, las ltimas observaciones realizadas en esas playas revelan que su estado actual respecto a la fauna, es similar a las condiciones existentes antes de que ocurriera el derrame del Pozo lxtoc l.

46. A fin de determinar el nivel de toxicidad hacia la biota marina, del petrleo derramado, se realizaron bioensayos tanto en centros de investigacin nacionales como extranjeros. Se utilizaron muestras de aceite de la superficie del mar tanto en la vecindad del Pozo Ixtoc 1 como intemperizado, las cuales se diluyeron en agua. En los bioensayos se pu-sieron varios niveles de concentracin en presencia de algunos organismos tpicos, in-cluyendo fitoplancton, pasto marino, huevecillos y larvas de peces (corvina), zooplanc-ton, invertebrados (cangrejos, almejas y camarones) y vertebrados (trucha pinta del mar).

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Los resultados relevantes de los bioensayos son los siguientes:

a) El crudo del Pozo Ixtoc 1 intemperizado, en las condiciones y concentraciones en que se prob, no afect la velocidad fotosinttica del fitoplancton, al compararse con los resultados obtenidos' en muestras de control sin aceite.

b) Sobre el paso marino (Ha/ophila enge/mannii) se reflej un efecto de leve incremento en la fijacin de carbono14 en comparacin con una muestra libre de crudo, ya que la cantidad de carbono en microorganismos libres por hora, por miligramo de pasto subi a 19 2 contra 18 1 en la muestra testigo.

c) Con relacin a la toxicidad del crudo del Pozo Ixtoc 1 sobre los huevos y larvas de cor-vina, 1 por ciento de crudo del Pozo lxtoc 1 intemperizado se mezcl por agitacin durante dos horas, con agua de mar, previa filtracin, esta agua se mezcl con agua de mar en concentraciones de cero a 100 por ciento en donde se colocaron 50 hueveci-llos de corvina de un da de edad en cada mezcla, sin agitacin y durante 24 horas, despus de las cuales se cont el nmero de larvas vivas que se haban obtenido. La toxicidad lmite expresada como DL-50 (dsis letal al 50 por ciento de los individuos) fue de 20 a 24 partes por milln, equivalentes a 20,000 - 24,000 partes por billn, valor muy superior a los que se pudieron detectar en las muestras de hidrocarburos en el agua de mar recogidas por los cruceros, por lo que se concluy que no es de esperar-se una afectacin al nacimiento y supervivencia de larvas de corvina como resultado del derrame.

d) Con relacin a los bioensayos sobre zooplancton, las pruebas sobre anfpodos y cop-podos revelaron que en agua que contena crudo intemperizado del Pozo lxtoc 1 hasta con un nivel de 13 .5 ppm, la supervivencia, despus de 7 das de exposicin es igual o superior que en el agua de mar sin petrleo, por lo que se concluy que no hay nin-guna evidencia de que el derrame de petrleo haya perjudicado al zooplancton exis-tente en el Golfo de Mxico.

e) Las pruebas de toxicidad sobre invertebrados se realizaron sobre cangrejo topo, almejas y camarn caf, en presencia de aguas aceitosas conteniendo hasta 25 ppm y los resul-tados mostraron que no hubo mortalidad de esos invertebrados por efecto del crudo del Pozo Ixtoc 1 hasta dichas concentraciones. En todos los casos nunca se pudo al-canzar el valor de la DL-50. En el Centro de Investigaciones Pesqueras de Ciudad del Carmen, en varias pruebas de bioensayos se tuvieron camarones adultos con concentra-ciones muy altas de petrleo, observndose una supervivencia prcticamente indefini-da, as como la ingestin de pequeas cantidades de petrleo por algunos individuos, sin efectos letales.

f) Los efectos de la presencia de crudo del Pozo Ixtoc 1 en agua de mar en concentra-ciones de hasta 27 ppm, sobre la trucha pinta de mar y con 67 horas de exposicin, fueron nulos ya que no muri ningn pez.

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4 7. Una referencia de gran significacin para determinar los efectos del derrame del Pozo lxtoc 1, es sin duda el nivel de captura en la actividad pesquera, tanto en la Sonda de Campeche, como en general en el Golfo de Mxico. Las cifras preliminares del ao 1979 muestran que la captura pesquera en el Golfo de Mxico tuvo un crecimiento de 5.9 por ciento. En lo relativo a la captura del camarn, sta result alta con respecto a los aos precedentes. En la captura de pulpo slo en la Sonda de Campeche, se obtu-vo una produccin rcord que represent ms del 50 por ciento de la captura mxima a nivel nacional que se tena registrada. En el cuerpo del reporte se incluyen tablas de estadsticas relativas a la explotacin pesquera mexicana de 1970 hasta 1979.

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-CAPITULO 11

informe general

l

..

El accidente del pozo lxtoc 1

La parte de la plataforma continental del Golfo de Mxico, conocida como Sonda de Campeche y rica en recursos pesqueros y petroleros, se encuentra ubicada al Oeste de la Pennsula de Yucatn, en el Suroeste del Golfo. En esta Sonda, a 94 kilmetros al NW de Ciudad del Carmen, Camp., se localiz el Pozo lxtoc 1, con una latitud de 19 21' 29" N y longitud de 92 19' 36" W. El objetivo de su perforacin fue determinar la existencia de hidrocarburos en rocas carbonatadas del Paleoceno, del Cretcico y del Jursico. Se perfor con la plataforma semisumergible Sedeo 135, contratada por Petrleos Mexicanos a la Compaa Permargo, siendo el tirante de agua de 50.5 metros y el espacio entre la mesa rotara y el fondo marino de 8 3. 7 metros.

La perforacin del pozo se inici el primero de diciembre de 1978 mostrndose en la Fig. No. 1-1 las tuberas de revestimiento (T.R.) cementadas y la columna geolgica atra-vesada. Al estar perforando con barrena de 6" a 3 ,627 metros, profundidad total alcanzada, se tuvo prdida total de circulacin del lodo de perforacin en rocas carbonatadas, porosas y fracturadas, habindose intentado, sin xito, restablecer la circulacin bajando la densidad del lodo de 1.14 a 1.12 g/cml y agregndole materiales obturantes fibrosos y granulares hasta una concentracin de 15 kg/m3. Despus de haber observado el pozo durante 6 horas sin que ste manifestara flujo, se decidi sacar la sarta de perforacin, eliminar la barrena y lastrabarrenas, y regresar al fondo con tubera de perforacin franca para colocar tapones diesel- bentonita-cemento y obturar la zona de prdida.

A las 22:00 horas del 2 de junio principi a sacarse la tubera y a las 2:45 horas del 3 de junio se not que el pozo empezaba a fluir, estando en ese momento la parte superior de los lastrabarrenas de 4 3 /4" apoyados en la mesa rotara por medio de cuas, con el colla-rn de seguridad instalado y la ltima parada (tres tramos) de tubera de perforacin que se acababa de desenroscar, suspendida del elevador. Comenz a salir aceite y gas a presin, formndose una cortina densa que imposibilit a la cuadrilla de perforacin en servicio con-tinuar laborando en el piso de trabajo, por lo que se di la orden de abandonar la plataforma.

Al estar bajando el primer bote salvavidas se inici el incendio en la torre de perfora-cin a la altura del changuero y se estima que el tiempo transcurrido desde que se detect el flujo al momento en que se origin el incendio fue de 10 a 15 minutos.

Afortunadamente, la plataforma pudo ser evacuada por los 71 trabajadores que la ocu-paban y no hubo desgracias personales, cosa que es poco comn en accidentes de este tipo, que por lo general, cobran muchas vidas y dejan gran nmero de lesionados.

La torre, la tubera estibada en la misma y parte del equipo de perforacin, se derrum-baron sobre el conjunto de preventores, inclinndolo de 10 a 12 en direccin S 78 W. La

19

o

MIO. SUP.- 540 m.

1000

2000 MIO. MEO.- 2025m,

MIO. INF.- 2800m.

3000

OLIG. SUP.- 3085 m. OLIG. MEO.- 3170 m. EO. SUP.- 3235 m. EO. MEO .- 3270m. EO. INF.-3350m.

PALEO. SUP.- 3510 m. BRECHAS.- 3620m.

FIG. I-1 IXTOC 1

TUBERIAS CEMENTADAS Y COLUMNA GEOLOCICA E.M .R. 83.70m. S.F.M.

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300m.

MESA ROTARIA 83.70 m.- FONDO MARINO

183.2m.

COPLE .. OV" 13 3/8" 455.2 m. T.R.20" l' 486.5m.

925/o m .

1285.0 m .

COPLE " DV" 9 5/8 " ' 1403.7. m. T.R . 13 318" 1474 .6m

BOCA DEL LINEA 7" 2710m.

T.R. 9 5/8" DESPRENDIDA OE 3027 A 3031 m.

3360 m.

T.R . 9 518" - 3530 m. LINER DE , .. oe 2710 A 3595 m . P.T. 3627 m.

4000 ... ------------------------------------------------------------------------------~

20

plataforma se retir del sitio y una revisin de la misma indic que estaba demasiado daada para ser til, por lo que posteriormente se hundi a propsito en altamar.

Se verific, mediante buzos y cmaras de televisin submarinas, que el conjunto de preventores poda ser usado para controlar el pozo, para lo cual, se conectaron las lneas necesarias para operarlos, as como una manguera de 3 1/8" -serie 10,000 por donde se proyect bombear los flu dos de control. El 24 de junio, y antes de iniciar la inyeccin de flu dos, todo el flujo del pozo era por dentro del conjunto de preventores y no haba eviden-cia de ste por fuera del cabezal. La Fig. No. 1-2 muestra el aparejo submarino del pozo con la manguera especial para la inyeccin de fludos y obturantes sealada como componente No. 2.

Ese mismo da se cerraron los arietes de 5" de la vlvula superior, los de 3 112'', y los de corte (ciegos), cesando el flujo del pozo y apagndose el incendio. Durante 3 horas se bombearon por la manguera de 3 1/8", agua de mar, lodo de perforacin, bolas selladoras de neopreno, pedacera de hule y gelatina. Al terminar esta operacin, se manifest flujo franco de aceite y gas en la superficie del mar, suspendindose el bombeo de fludos por considerarse que haba una rotura de grandes proporciones abajo de los preventores. En vista de lo anterior, se decidi la perforacin de dos pozos direccionales de alivio para bom-bear a travs de ellos los fludos de control. El objetivo inicial del primer pozo direccional fue localizar a profundidad la tubera del pozo descontrolado y que esta informacin sir-viera para afinar la trayectoria del segundo pozo de alivio, con objeto de llegar al yacimiento productor lo ms cerca posible del fondo del lxtoc 1.

Este fue el comienzo de una lucha que se prolong por casi 10 meses, para controlar el accidente de mayor magnitud en la historia de la perforacin petrolera mar adentro y la mayor alarma de que se tenga memoria por la posible afectacin del medio marino, deriva-da de un derrame.

Este informe, ha sido elaborado con el objeto de recopilar las informaciones ms sobre-salientes, en los aspectos petrolero y ambiental y representa un resumen de las experiencias de Petrleos Mexicanos para obturar el Pozo lxtoc 1 y para controlar el derrame, as como de los trabajos del programa interinstitucional "Programa Coordinado de Estudios Ecolgi-cos en la Sonda de Campeche", creado para determinar los posibles efectos que el derrame de petrleo pudiera provocar en el medio marino.

11

:? -

16 _ ____._ __ _

FIG. I 2 APAREJO SUBMARINO DEL POZO IXTOC 1

1 PREVENTOR ANULAR " HYDRIL" 2 MANGUERA DE 11 /8" 10,000P.S.I. 3 LINEA A SUPERFICIE 4 CONECTOR HIORAULICO REGAN 5 ARIETES DE CORTE 6 GRAMPA No. 5 7 1/2GRAMPASNo.5ANILLOBX- 154 8 1/2UNION HEMBRADEGOLPE3" 15,000P.S. I. 9 1/2 UNION MACHO DE GOLPE 3" 15,000 P.S.I.

10 ARIETE DE 3 1/2" 11 112 GRAMPAS No. 5 ANILLO BX-154 12 ARIETE OE 5" 13 VALVULAS CAMERON 31/8" 10,000 P.S.I. 14 ARIETE DE 5" 15 CONECTOR HIDRAULICO REGAN 16 TEMPLETE 17 LECHO MARINO

El accidente del Pozo lxtoc 1

Operaciones para reducir el flujo

del pozo lxtoc 1

Del 29 de junio al 4 de julio, se hicieron preparativos para inyectar fludos y obtu-rantes desde el chaln-gra "L.C. Meaders", utilizando las lneas que operan los prevento-res y la manguera de 3 1/8" -serie 10,000 que se instalaron para el primer intento de control.

Del 5 al 11 de julio se bombe lodo de perforacin con densidad de 1.92 g/cm 3 , junto. con bolas de golf, bolas de neopreno de 7/8", diversos tipos de obturantes fibrosos y granu-lares, y agua de mar, sin que se notara disminucin en la magnitud del flujo del pozo; sin embargo, al bombear balines de acero de 2" s se observ una disminucin en la intensidad de la flama en un 25%. La operacin se suspendi por taparse y reventarse la manguera de 3 1/8", cambindose sta por otra igual y para facilitar la labor de los buzos, se abri el pre-ventor con arietes de corte, no habiendo notado stos cambio alguno en el flujo abajo del conjunto de preventores. Se intent cerrar nuevamente los arietes de corte, sin xito, por daarse la manguera de 1" que cerraba el preventor. La fuerza de flujo inferior no permiti a los buzos instalar otra manguera de 1 ".

Del 12 al 29 de julio, se cambi la manguera de 3 118" - serie 10,000 quedando insta-lada como se muestra en la Fig. No. Il-1.

Del 30 de julio al 22 de agosto, se bombearon 27 ,600 balines de fierro con dime-tros de 2.5 y 2.7 pulgadas, 80,210 bolas de plomo con dimetro de 2.5 pulgadas, 610 cometas (ncleo de bola de plomo de 2.5 pulgadas o taquete de madera, y cauda de lona), y 500 balines de fierro de 2.8 pulgadas. Al llevarse bombeados 1,700 balines, un buzo report ia existencia de estos en el fondo del mar, alrededor del Ixtoc 1, aumentando la cantidad conforme se inyectaban al pozo; finalmente la operacin tuvo que suspen-derse por taparse la manguera de 3 1/8" serie 10,000.

A partir del 8 de agosto, desde la plataforma autoelevable Azteca, utilizando un teodo-lito, se tomaron lecturas de la altura del borbolln de agua, as como la altura y extensin de la flama, y para el 22 de agosto, se estim que el flujo del pozo haba disminudo en un 62 por ciento.

Los das 5, 11 y 12 de agosto, por la manguera de 3 118", se tomaron muestras de los fludos que expulsaba el pozo, obtenindose 76 por ciento de aceite, 24 por ciento de agua emulsionada con salinidad de 175 partes por mil (loo) y relacin gas lquidos de 190 m3 /m3 . Para el 18 de agosto , los anlisis arrojaron los siguientes promedios: 55 por ciento de aceite, 25 por ciento de agua con salinidad de 175 100, 20 por ciento de emulsin y una relacin gas-lquido de 73 m3 /m3 .

27

14

FIG. II-t APAREJO SUBMARINO DEL POZO IXTOC l

CON MANGUERA ESPECIAL PARA INYECCION DE OBTURANTES

2: -

13 - -1----

28

3

1 PREVENTOR ANULAR "HYORIL" 2 MANGUERA OE 31/8" 10,000 P.S.I . 3 MANGUERA DE 3 va" 10,000 P.S.I 4 CONECTOR HIDRAULICO REGAN 5 ARIETES DE CORTE 6 CODO DE 450 7 ARIETE OE 31/2" 8 AR IETE DE 5" 9 AR IETE DE 5"

10 VALVULAS CAMERON 3 1/8" 10,000 P.S.I. 11 BRIDA CIEGA CON TESTIGO DE

2 7/8" DE D lAMETRO POR 2 1/2" DE LONGITUD 12 CONECTOR HIORAULICO AEGAN 13 TEMPLETE 14 LECHO MARINO

El 24 de agosto se intent cerrar el preventor con arietes de corte, utilizando los agu-jeros de purga de 1/8" en la parte superior del mismo, sin lograrlo. El 25 de agosto se deci-di cambiar el centro de operaciones del " L.C. Meaders" al barco con posicionador dinmi-co "Artic Sea[" cuyo acondicionamiento se llev a cabo del 26 de agosto al 12 de septiembre; se intent tambin abrir la vlvula Cameron "AF" de 3 1/8" (Fig. No. 11-1 No. 10 inferior), sin xito.

Las operaciones se suspendieron del 13 de septiembre al 18 de octubre, los primeros 12 das por malas condiciones meteorolgicas provocadas por el huracn Henri, y el resto del tiempo para no interferir con la "Operacin Sombrero" que se describe adelante. Durante esta ltima operacin, se limpi el fondo marino a fin de que la chatarra no obtruyera. En esta maniobra se movi el cabezal de preventores, lo que provoc que cambiara la posicin de la fuga de hidrocarburos en la cabeza del pozo; por ello, cuando del 19 de octubre al 4 de noviembre se realizaron nuevas maniobras con buzos para conectar otra manguera de 3 1/8" -serie 10,000 las condiciones de flujo del pozo obligaron a que esta conexin se hiciera del lado opuesto al conjunto de preventores (Fig. No. Il-1 parte No. 3). Tambin se logr conectar una nueva manguera de 1 pulgada para accionar al cierre los arietes de corte.

Al cerrar los arietes de corte, la presin en la superficie aument de 21 a 42 kg/cm2 y al bombear nuevamente bolas de plomo de 2 .5 pulgadas, se increment sta hasta 84 kg/cm2, notndose una disminucin apreciable en el flujo del pozo; pero al intentar incre-mentarla sbitamente se abata a 42 kg/cm2, regresando las condiciones de flujo a su valor original. Durante esta operacin los buzos recuperaron del fondo marino algunas bolas de plomo deformadas.

Tambin se bombearon bolas de acero de 2 pulgadas las que, al no deformarse, no podan salir expulsadas a travs de la rotura de la tubera de revestimiento (T.R.) y por consiguiente se acumulaban dentro del conjunto de preventores obturando la manguera. Esta situacin slo se poda remediar abriendo los arietes de corte.

Del 5 al 17 de noviembre se bombearon 33,200 bolas de plomo de 2.5 pulgadas, 1,800 bolas de acero de 2 pulgadas, 100 bolas de acero de 1 pulgada, 70 cometas y diferentes tipos de obturantes.

Todas estas operaciones se suspendieron en forma definitiva a las 24 horas del 17 de noviembre, para no obstaculizar las operaciones de inyeccin de fludos desde el pozo de alivio Ixtoc 1 B.

29

.,,

Los pozos de alivio y taponamiento

del pozo lxtoc 1

e:.

Perforacin de los Pozos Direccionales de Control.

Cuando un pozo se descontrola y no se pueden utilizar sus conexiones superficiales, su control normalmente se lleva a cabo mediante la perforacin de pozos direccionales y cuando se usa esta tcnica, los equipos de perforacin que se utilizan se instalan a una dis-tancia prudente del pozo descontrolado. Los pozos se orientan para que su extremo infe-rior llegue a la zona productora, lo ms cerca posible al pozo sin control, estableciendo circulacin a travs de ste, con fludos de la densidad necesaria para contrarrestar la pre-sin de fondo del yacimiento afectado.

Ya estando el pozo bajo control, si es posible, se rehabilitan las instalaciones superfi-ciales, en caso contrario, se instala un equipo sobre el pozo para introducir una tubera que permita su taponamiento para control definitivo o su reacondicionamiento segn se desee.

Petrleos Mexicanos decidi la perforacin de dos pozos de alivio direccionales (Fig. 111-1), que denomin lxtoc lA e Ixtoc lB, para perforarlos instal las plataformas auto-elevables Azteca e lnterocean Il.

En vista de que durante la perforacin del Pozo Ixtoc 1 no se midieron desviaciones orientadas, no se saba con la precisin debida la localizacin del pozo en el estrato pro-ductor. Sin embargo, las desviaciones no orientadas que s se tomaron, permitieron calcular que el fondo del pozo se encontraba dentro de un radio de 40 metros de la proyeccin ver-tical de su localizacin en el fondo marino. Por lo tanto, la trayectoria del Pozo Ixtoc 1 se encontraba dentro de este "cono de incertidumbre" (Fig .. 111-2).

Se program que el pozo direccional Ixtoc lA tuviera como primer objetivo localizar la tubera del Pozo Ixtoc 1, a una profundidad vertical de entre 2 ,500 y 2,700 metros, y que la informacin obtenida sirviera para ajustar la trayectoria del Pozo Ixtoc 1B, para que este se aproximara ms a la posicin de fondo real del pozo descontrolado. El Pozo Ixtoc lA se perforara despus paralelo al Pozo Ixtoc 1, con objeto de que llegara al estrato pro-ductor precisamente a un lado del pozo descontrolado.

Por ser la trayectoria del pozo 1B (Fig. 111-3) ms sencilla que la trayectoria del Pozo lA, se estim que aqul llegara al objetivo antes que ste y se calcul que si bien era pro-bable que el Pozo 1B no llegara lo suficientemente cerca del pozo descontrolado como para controlarlo, s servira para reducir considerablemente la magnitud del derrame de petrleo en el mar.

Para localizar a profundidad la tubera del Pozo Ixtoc 1 se programaron los registros Magrange 11 y Ulsel.

33

Perforacin de pozos direccionales

de alivio para el Pozo lxtoc 1.

"

Perforacin de pozos direccionales de alivio para el Pozo lxtoc 1

J 'l

,

-

1 - A

X 592156.00 y = 21'6054.00

X = 583065.69 y = 2146776.82

CORTE DEL CONO DE 114CERTIDUMBRE EN EL FONDO DEL POZO IXTOC 1

111

121

111

'HG. Ut- 1

POSICION V RUM80 EN LA SUPERFICIE CON RESPECTO A IXTOC 1 EN LA SUPERFICIE.

POSICION Y RUMBO EN EL FONDO CON RESPECTO A LA SUPERFICIE OEL cor.RESPONDIENTE POZO DE ALIVIO.

847.37 m. S88 35' 36" E

X 583773.11 y .. 214'033.2

(21 832.2 m. S 8711 43' 17" W

Posiciones en ta Superficie y en el Fondo de tos Pozos lxtoc 1- A y 1- B con respecto a lxtoc 1

36

'

o

200 _.

600 o

o .....

e( (..) ::: a: w 400 > e e( e e z ::> u. 800 o a: Q.

1200

1600

12000

2400

2800

3200

3600

4000

o 200

FIG. 111-3

400 600

,--,

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1

L. _J

800

CONO DE INCERTIDUMBRE DEL POZO 1 XTOC-1

1000

DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL

TRAYECTORIA EN El PLANO VERTICAL DEL POZO IXTOC 1-8

~

El funcionamiento del registro Magrange II (magnetic range) est basado en la medi-cin de las perturbaciones magnticas originadas por la presencia de materiales ferrosos tales como tuberas de revestimiento o de perforacin. Consta esencialmente de dos pares de sen-sores magnticos colocados en un instrumento de fondo, que se hace descender al pozo de alivio por medio de un cable hasta el fondo del agujero. La medicin se realiza de abajo hacia arriba en agujero descubierto, repitindose varias veces para asegurar confiabilidad en la informacin obtenida. De los cuatro sensores magnticos, dos de ellos, colocados axial-mente al pozo de alivio, determinan la distancia a la que se encuentra el pozo fuera de con-trol, y los otros dos, colocados radialmente al eje del mismo pozo de alivio, determinan el rumbo. Las intensidades magnticas obtenidas se envan a la superficie por medio del cable, donde son procesadas por una computadora, que elabora una grfica de profundidad contra intensidad de campo magntico. Del anlisis de estas grficas se obtienen el rumbo y la distancia. El alcance de este dispositivo es de unos 3 3 m ( 100 pies) con una exactitud de ms o menos 5%.

El funcionamiento del registro Ulsel (ultralong spaced electrodelog) se basa en el prin-cipio de que la tubera de revestimento del pozo fuera de control, afecta la resistividad obtenida con una sonda de registro de resistividades, siempre y cuando la distancia entre pozos, a una cierta profundidad, sea menor que una distancia crtica de 50 a 70 pies. Esta sonda es similar a la que se emplea en forma convencional en la toma de registros elctricos, slo que el espaciamiento entre electrodos es mucho mayor, con el fin de investigar con mayor alcance la resistividad de un intervalo determinado. De esta forma, cualquier anoma-la conductiva o resistiva dentro de esta distancia crtica, ocasionar una respuesta anormal en la resistividad medida. En consecuencia, cualquier tipo de tubera dar lugar a un valor de resistividad medido, menor que el esperado. Para reconocer el efecto que la tubera del pozo objetivo tendra en el registro Ulsel, ste se compara con un registro terico obtenido a partir de un modelo en el que no se tiene el efecto de la tubera. Este modelo se obtiene a partir de un registro de resistividad convencional tomado en el pozo de alivio o en un pozo vecino. Para estimar la distancia entre el pozo de alivio y el pozo objetivo se emplea el cociente entre las resistividades obtenidas con el registro Ulsel terico (a partir del modelo) y el Ulsel real. Esta comparacin se efecta con unas grficas de interpretacin elaboradas en una computadora para cada pozo en particular.

Para controlar las trayectorias de los pozos direccionales, Petrleos Mexicanos contra-t los servicios de la Compaa Eastman Whipstock, especialista en las tcnicas de pozos direccionales.

Perforacin del Pozo Direccional Ixtoc lA.

La plataforma autoelevable Azteca se instal a 736 metros al N 10 56' 16.7" E del Pozo Ixtoc 1 (Fig. No. 111- 1) en un tirante de agua de 51 metros y con un espacio entre la mesa rotara y el fondo marino de 79.5 metros, inicindose la perforacin el 12 de junio de 1979, la cual lleg a su objetivo con xito encontrando la formacin y el fondo del Pozo Ixtoc 1 el da 5 de febrero de 1980, fecha en la cual el Pozo Ixtoc lB, ms adelante se

39

t

IXTOC lA

40

PLATAFORMAS AUTOELEV ABLES

41

Equipo para bombear fluidos a los pozos lxtoc 1 A y 1 B

42

describe, ya se tena terminado y trabajando en operacin de inyeccin de fludos obtu-rantes y de agua. La Fig. No. III- 4 muestra en forma esquemtica las caractersticas del Pozo lxtoc 1 A. La Fig. llI 7 muestra la trayectoria horizontal del pozo.

Perforacin del Pozo Direccional lxtoc lB.

La plataforma autoelevable lnterocean 11 se instal a 847 metros a1 S 88 35' 376" E del Pozo Ixtoc 1 (Fig. No. Ill-1), en un tirante de agua de 51 metros y con un espacio entre la mesa rotara y el fondo .marino de 79. 7 metros, su perforacin comenz el 2 de julio de 1979. Se perfor verticalmente hasta 1,550 metros. A partir de ah se increment el ngulo vertical a razn de 2 por cada 30 merros, hasta alcanzar un ngulo mximo de 28 30', mantenindose aproximadamente este ngulo hasta 3,189 metros. Se continu perforando el pozo direccional hasta 3 ,695 metros (PM) y a partir de los 3 ,290 metros, se empez a disminuir el ngulo en razn de 1.5 por cada 30 metros, efectuando un registro Magrange en el intervalo 3 ,672-3 ,189 metros (PM) e introduciendo a continuacin una T.R. corta de 7". Se continu perforando con barrena de 6" hasta 3 ,809 metros, que fue la profundidad total medida, siendo la profundidad vertical verdadera de 3 ,626 metros. El fondo del pozo se encontr a 832.2 metros al S 87 43' 17" W de su punto de origen en el fondo marino, habiendo indicado la interpretacin del registro Magrange que el fondo del Pozo Ixtoc 1 y los clculos de la perforacin direccional qued a 14 .09 metros al N 68 20' 58" E del fondo del Pozo Ixtoc 1B (Fig. No. III-5). Este pozo lleg a su objetivo el 20 de noviembre de 1979, y se inici la inyeccin de flu dos a la formacin productora a travs de l, ese mismo da.

La Fig. No. Ill-9 muestra las tuberas cementadas y la columna geolgica del Pozo Ixtoc lB y las Figs . Nos. lll - 3 y 111-6, su trayectoria en el plano vertical , mientras que la Fig. No. Ill-10 ilustra la trayectoria del pozo en el plano horizontal.

Instalaciones y Equipo de Apoyo Usados para Inyectar Fludos desde los Pozos Direccionales lxtoc lA y lB.

Mientras se perforaban los pozos direccionales, se hicieron los preparativos para alma-cenar y bombear los flu dos que se estim se requeran para controlar el Pozo lxtoc l.

Cerca de cada una de las plataformas autoelevables Interocean 11 y Azteca se ancl una boya para que los barcos con bombas se conectaran a ella. De esta manera las embarcacio-nes no tenan porqu acercarse a la plataforma autoelevable , situacin que se antojaba peli-sa, especialmente con malas condiciones meteorolgicas. De cada boya se tendieron 2 man gueras Coflexip de 4" -serie 10,000 y stas se conectaron al conjunto de preventores por medio de tubos verticales que se engramparon al tubo conductor de 30". La Fig. No. IIl - 11 muestra un esquema de la instalacin.

Para bombear flu dos por el Pozo Ixtoc 1 B se asignaron embarcaciones capaces de

43

o

1000

....

~ .

~ U.I e < Q a: 2000 w >

~ (J : o:: 'MOi > Q . - 308$ "' OLIO.. MEO. - 3 l70 m. eo. $UP. - ma rn. 1!0, ME'O. - 3270 M. liO. INF. - 3350t11.

. ~ ...

l'tG. llt- 4

, ..

'

...

~ 1

MESA ROTARIA 79.5 m $.F',M. ,:.0 00 MARINO

T.R, 30 .. A 168.6 M AGUJERO 36'"

Cla.YI CEMENTO 310 m ,

T.R. 20" A 6$2.8 m. AGUJ!R02e'

T,f\, 13318" A 14S3 m . 4P,M. 1468.ltl A

~ ""

METROS 10 9 7 6 5 4 3 2 1 1 i 1 ' 1 1 1 t 1 1

POSICION DE IXTOC 1-8 A 3620 m. DE PROFUNDIDAD VERTICAL

COORDENADAS

X = 582 964.19 y = 2145 989.52

POSICION DE IXTOC 1-A

A3626 m. DE PROFUNDIDAD VERTICAL

COORDENADAS

X =682 961 .59 y = 2 145 982.82

LOCALIZACION DEL IXTOC 1 DESDE EL POZO 1-8

(COORDENADAS DE FONDOI

\ 111 X =582 961.18 -~ .. y = 2145 984.32 "' \!$\ ~ '"" \1 ~ ~ '"' LOCALIZACION \ta

DEL IXTOC 1 DESDE EL POZO 1-A +

(COORDENADAS DE FONDO\

Fig. 111- 5

X =682 949.69 y =2145 987.82

Posiciones de Fondo de lxtoc 1-A y 1-B

o

2

13

5

6

7

8

31: m -4 21 2

IXTOC 1-B

o

400

800

1200

1600

2000

2400

2800

3200

3600

4000

200

FIG. 111-6

IXTOC 1

/ /

/ /

/ /

/ /

832.16 m. 778.03 m.

400 600 800 700 500

-

TRAYECTORIAS EN EL PLANO VERTICAL DE LOS POZOS IXTOC 1, IXTOC 1-A E IXTOC 1-B

300

/

IXTOC 1-A

, I

I /

/

100 o

FIG. 111-7

w

METROS 200

(1) TRAYECTORIA ORIGINAL (2) PRIMERACORRECCION (3) SEGUNDA CORRECCION

100

(4) TERCERA Y DEFINITIVA CORRECr/ CION /

3

I I I I I

' I

1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 I

4 I ; /., i'~ .,:/;

_.-'\.11 1

VENTANA

o

100

200

300

400

500

600

700

800

900 s

TRAYECTORIA EN El PLANO HORIZONTAL DEL POZO IXTOC 1-A

s:: m -1 :XI o (/)

127 125 762

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798

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w 802 ~

FIG. 111-8

METROS

123 121 119 117 115 113 111 109 107 105 103 101 99

1-B

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POSICION DE FONDO

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POSICION DE FONDO

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IXTOC 1 DESDE EL 1-A A 3390 m. PV

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DETALLE DE LA VENTANA DE LA FIG. 111-7

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MIO. SUP, S40i'i1. COl'LE Hl'CI m.

CIMA ESTIJ.'IAO.r. DE CE.M~TO 1114 m. -

MIO. MEO. - 2025 M.

MIO l~F . - 2800 .rn.

OUG. SUP. - 900S m. OLIO. "'' - 31'0m. EO. Sl.JI'. - 323:5 in. &O. MEO. - 3170 m. EO. INf', - 3Jl)O.m.

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T.R , 20'' A fi.46..6 r'l'I .r.(lUJERO 25-

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MESA ROTAAIA 19.S "I. $ f' ,M, FONOO ... AAU~O

BOCA L INEA '1" A 2M 3 m.IP.M.3o9S.4) T.R. 9 ~/8 .. A 3Cl36 on.. U'.~l 3 f-891 AGUJERO 12 114~

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BflECHAS - 3$20.rn. Pl'IOFUNOIOAO TOTA 3695.26 m. AGUJERO &-

TI.IBERIA$ CEMENTADAS V COLUMNA GiEOLOGICA OEL POZO IXl OC l-B

49

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POSICION FINAL

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DE FONDO DEL IXTOC 1-8 1

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1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 o

TRAYECTORIA EN EL PLANO HORIZONTAL DEL POZO IXTOC 1-B

TEXAS DECK

\ LINEA PARA

EL 'STANOPIPE'

FIG. 111-11

CERRADO

/ U DE CEMENTACION DEL EQUIPO HALLIBURTON DE 0.5 Bls./min .

135/a 0 10000 ANULAR

MANGUERAS COFLEXIP 4" O.O.

TU BE RIA

TUBERIA

CIEGO

A TUBERIA DE PERFORACION r-

50 '"" LECHO MARINO BOMBA EQUIPO ( 15 Bis /min 1

EQUIPO HOWCO 6 HT 400 ( 25 81./mon.)

INSTALACIONES EMPLEADAS PARA BOMBEAR FLUIDOS DESDE LOS POZOS IXTOC 1-A Y 18

bombear a un ritmo de 100 bls/min., y con capacidad de almacenamiento de 14,000 pies cbicos de cemento, 14,000 barriles de lodo, 18,740 barriles de salmuera, 6,000 pies c-bicos de gelatina WG- 8, 80,000 galones de cido clorhdrico al 30 por ciento y 1,100 barriles de diesel.

Para bombear fludos por el Pozo lxtoc lA, se asignaron tambin embarcaciones ca-paces de bombear a un ritmo de 100 bls/min, y con capacidad de almacenamiento de 14,000 pies cbicos de cemento, 21,500 barriles de lodo, 31,500 barriles de salmuera, 5 ,430 pies cbicos de gelatina WG-8, 13 ,000 galones de cido clorhdrico al 30 por ciento, 1,100 barriles de diesel y 16,000 pies cbicos de bentonita.

Inyeccin de Fludos y Control Dinmico del Pozo lxtoc 1.

El 20 de noviembre de 1979 se inici la inyeccin de fludos por el pozo direccional lxtoc lB, primero inyectando agua de mar con una salinidad de 25 loo y con un gasto total de 55 barriles por minuto. Aunque se lleg a elevar el rgimen de bombeo del agua de mar hasta 100 bls/min. , no fue posible sostener este gasto debido a las fuertes marejadas, tpicas en el Golfo de Campeche entre los meses de noviembre a febrero. Pronto se puso en evidencia que los lquidos inyectados fluan slo en parte hacia el pozo descontrolado; sin embargo, su efecto se not rpidamente, ya que la reduccin de los hidrocarburos que sa-lan a la superficie del mar fue considerable. El 23 de noviembre, las muestras tomadas del Pozo Ixtoc 1 promediaron 3 3 por ciento de aceite y 66 por ciento de agua con salini-dad de 42 O/oo.

Como el Pozo Ixtoc 1B haba penetrado al yacimiento productor hasta la zona de gran porosidad en donde haba gran prdida de los fludos de control, se decidi inyectar primero gelatina para reducir la permeabilidad hacia donde no se deseaba inyectar, y despus cido clorhdrico para abrir nuevos canales hacia el pozo descontrolado. Esto se hizo peridica-mente , pero con poca fortuna, de tal modo que se puede afirmar que la inyeccin de flu-dos por este pozo no pudo controlar al Pozo lxtoc 1, aunque s logr disminuir notable-mente el derrame de petrleo en el mar.

Ya se ha mencionado que el Pozo Ixtoc lA lleg a la cima del yacimiento productor, el 5 de febrero de 1980, sin haber penetrado a la zona de gran prdida de la formacin , pero certificndose que haba comunicacin con el lxtoc 1.

El da 6 de febrero se intent matar al pozo descontrolado, inyectando simultneamen-te por los pozos lA y lB , lodo bentontico con densidades de 1.23, 1.15 y 1.80 g/cm3, y salmuera de 1.23 g/cm3, sin haberse obtenido el xito. En febrero 16 se realiz un segun-do intento, inyectando simultneamente por los pozos lA y lB, lodo bentontico en forma sucesiva, con densidades de 1.20, 1.25, 1.30 y 1.70 g/cm3 tambin con resultados negativos.

Los das lo, 14, 15 y 16 de marzo se inyectaron: salmuera de 1.19 g/cm3 y lodo bento-ntico de 1.20, 1.21 y 1.25 g/cm3 con xito parcial; durante esos das se supo que la batalla

52

se estaba ganando, porque para el primero de marzo el pozo flua slo 5 por ciento de aceite con 95 por ciento de agua, con salinidad de 45 100, el 10 de marzo, el pozo descontrolado ya solamente flua con 3 .5 por ciento de aceite.

El 9 de marzo se extingui la flama por falta de combustible y para el 17 de marzo ya no haba manifestaciones de flujo en la superficie del mar. El Pozo Ixtoc 1 estaba controla-do dinmicamente.

Operaciones Finales de Taponamiento.

El 20 de marzo se coloc y ancl la barcaza perforadora Ro Pnuco, propiedad de Petrleos Mexicanos, sobre el conjunto de preventores del Pozo lxtoc 1, cuyo flujo ya era nulo, gracias a que el empuje del yacimiento se contrarrestaba mediante el bombeo de agua de mar desde los Pozos Ixtoc lA y lB.

Se intent meter por la boca del Pozo lxtoc 1 una sarta de tubera de perforacin de 3 1/2" y despus tubera de perforacin de 2 7/8", pero no logr pasar de los 59.75 metros. Por lo tanto se decidi recuperar el conjunto de preventores. Se retir el "Ro Pnuco" y se conect una manguera al conector hidrulico Regan (Fig. No. 1-2, parte No. 15), opern-dose para abrirlo. Con el barco-gra Sarita se tension el conjunto de preventores con 75 toneladas, recuperndolo (Fig. 111-12). Ya en la superficie se vio que el conector hidrulico Regan no haba abierto, y que tambin se haba recuperado los cabezales de 13 3/8" y 20". Se observ que la tubera de revestimiento de 9 518 pulgadas se haba desprendido de su colgador, y que las de 13 3/8" y de 20" se haban degollado en la base de sus respectivos cabezales (Fig. No. IIl- 3).

El da 23 de marzo de 1980, la barcaza perforadora "Ro Pnuco" se instal nueva-mente sobre la boca del Pozo Ixtoc 1 e introdujo sin obstculo alguno, una sarta de tubera de perforacin de 3 1/2" hasta 2,705 metros de profundidad; en estas circunstancias se in-yect el primer tapn de obturamiento constitu do por 50 barriles de lechada diesel-cemen-to con densidad de 1.40 g/cm3. A continuacin se inyect a 2,591 metros un segundo tapn con 40 barriles de lechada de cemento con densidad de 1.80 g/cm3. Se coloc un tercer tapn a 2,332 metros con 120 barriles de lechada de cemento de fraguado acelerado, con densidad de 1.80 g/cm3 y despus de esperar el tiempo de fraguado se hizo una prueba de solidez, tocando con barrena de 6 1/2 pulgadas la cima de este tapn a 2,048 metros y apoyando adems una carga de 10 toneladas, con resultados satisfactorios.

A 2 ,048 metros se coloc un cuarto tapn con 500 sacos de cemento y densidad de la lechada de 1.90 g/cm3. Con tubera franca se coloc a 1,304 metros un quinto tapn con 500 sacos de cemento, con una densidad de la lechada de 1.90 g/cm3. Un sexto y ltimo tapn se puso a 59 3 metros de profundidad con 500 sacos de cemento, con densidad de la lechada de 1.90 glcm3 ; hasta que el pozo qued totalmente lleno de cemento, lo que se verific por la aparicin de cemento en el fondo marino.

S3

A) Conexin usada para bombear esferas, teniendo los arietes cerrados.

B) Conexin usada para intentar matar el pozo y para inyectar esferas, teniendo los arietes de corte abiertos.

54

FIG. 111-12

Conjunto de preventores recupera-do del Pozo lxtoc 1. (Obsrvese que el conjunto de preventores est doblado).

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Fig. 111-13 Vista interior de los cabezales 20" y 13" 3/8

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El Pozo Ixtoc 1 fue oficialmente declarado taponado a las 8: 30 horas del da 25 de marzo de 1980.

El Pozo Ixtoc lA suspendi el bombeo el 25 de marzo, habiendo inyectado 2,446,833 barriles de fludos. Des~us de desplazar hacia el fondo un tapn de desel-bentonita, se coloc un tapn a 3,412 metros, con 11 toneladas de cemento tixotrpico(dens.1.85g/cm3). quedando ubicada la cima del mismo a 3,126 metros y probada con 15 toneladas de peso y 140 kg/cm2 de presin.

Se colocaron adems cinco tapones con 25 toneladas de cemento tipo "H" cada uno a: 3,123, 2,556, 1,990, 1,424 y 858 metros de profundidad.

Finalmente, despus de recuperar sus tuberas se le coloc un tapn de 6.25 toneladas de cemento hasta que el cemento sali al fondo marino. El Pozo lxtoc lA se report tapona-do el 5 de abril de 1980.

El Pozo lxtoc 1B suspendi el bombeo el 26 de marzo y despus de haber inyectado al yacimiento productor 6,901,280 barriles de fludos se tapon y recuper sus tuberas al igual que el Ixtoc lA, reportndose taponado el da 6 de abril de 1980.

S6

La operacin sombrero

1

Dentro de los esfuerzos que se realizaron para la contencin del derrame de aceite, se instal un sistema recolector fijo consistente en un embudo invertido sumergido en el mar que se localiz arriba del cabezal de vlvulas del pozo descontrolado. Este sistema recolec-tor, que el pblico denomin como "Operacin Sombrero", fue montado sobre una plata-forma similar a las de perforacin, pero especialmente diseada para este propsito.

Los hidrocarburos que recuper este sistema fueron enviados a una instalacin de separacin y quemado, montada sobre otra plataforma.

Geomtricamente, la campana recolectora era un embudo de base octagonal de 12 metros de distancia entre caras opuestas, por 6 metros de altura y con un peso de 365 toneladas, incluyendo el brazo de soporte.

Con este dispositivo se esperaba recuperar hasta un 70 por ciento del flujo del pozo y su funcionamiento, que inicialmente se program para el 15 de septiembre de 1979, fue po-sible hasta mediados del mes de octubre debido a fallas estructurales ocurridas durante su primer intento de instalacin, ocasionadas por la accin destructiva del oleaje.

Este sistema recolector estuvo en operacin durante 40 das y recuper y quem aceite con buenos resultados. En los primeros diez das, la cantidad de agua de mar que se levant junto con los hidrocarburos fue muy alta y al regresarse al mar retornaba parte del aceite recogido; sin embargo, mediante ajustes operativos y el uso de desemulsionantes pudo lle-garse a trabajar satisfactoriamente.

Hacia fines de noviembre, la campana recolectora tuvo que ser retirada del servicio para hacerle una serie de reparaciones a graves daos estructurales que le ocasionaron las fuerzas destructivas del mar. Cuando nuevamente estuvo reparada, a principios de febrero, ya no se consider necesaria su reutilizacin porque el flujo del pozo ya se haba reducido muy considerablemente gracias a los efectos de los trabajos de obturacin y control reali-zados desde dos pozos de alivio que se decidi perforar desde el inicio del accidente.

La Fig. IV-1 muestra un diagrama general del sistema de la "Operacin Sombrero". En su descripcin se consideran dos partes fundamentales:

a) Plataformas para la sustentacin del equipo. b) Equipo para la recoleccin y manejo de los flu dos.

S9

DIAGRAMA GENERAL DEL SISTEMA PARA LA RECUPERACION DE ACEITE DEL POZO IXTOC t

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Plataformas para la Sustentacin del Equipo:

El sistema de sustentacin qued integrado por dos plataformas fabricadas con seccio-nes tubulares de acero y soportadas, una por cuatro columnas y otra por ocho, ambas cimen-tadas con pilotes hincados a 70 metros de profundidad. La plataforma de cuatro columnas denominada de separacin, tena una cubierta de 18 x 19 metros con un peso aproximado de 830 toneladas. La plataforma de ocho columnas, denominada de quemadores, tena dos cubiertas; siendo la principal de 17 x 38 metros y la inferior de 16 x 40 metros, con un peso aproximado de 1,190 toneladas.

Entre las dos plataformas se instal un puente de enlace con una longitud de 106 me-tros y un peso aproximado de 150 toneladas. Este puente sirvi de soporte para las tuberas que manejaran los fludos recolectados y los productos qumicos. Adems, se instal en uno de sus extremos un helipuerto.

Para la campana colectora se dise un soporte de estructura triangular de secciones tubulares fijado a la plataforma de cuatro columnas, la cual tena bisagras para girar y posi-cionar a la campana cundo se requiriese colocarla en la direccin de la salida del flujo del pozo. En las Figs. No. IV- 2 y IV-3 se presenta un diagrama en planta de la instalacin del soporte de la campana colectora, as como una fotografa de la campana al ser transportada para su instalacin en la plataforma de sustentacin.

Sistema para la Recoleccin y Manejo de los Fludos

El equipo utilizado para la recoleccin y manejo de los fludos fue principalmente la campana recolectora. En la parte superior de la campana se conectaron dos salidas, una ter-minal en una vlvula de 24 pulgadas con descarga al mar, y la otra a una lnea de 30 pulga-das con derivacin de 24 pulgadas; estas lneas se utilizaron para conducir los fludos reco-lectados desde la campana hasta un separador ciclnico. (Figs. No. IV-4 y IV-5).

En la plataforma de cuatro columnas o de separacin, se instal un separador cicl-nico con una altura total de 32 metros, un tanque deshidratador con capacidad de 3,600 barriles y dos bombas de contraincendio.

En la plataforma de ocho columnas o de quemadores, se instalaron: un separador hori-zontal agua- aceite, cuatro quemadores de aceite automticos con encendido a control remoto, controles hidrulicos de las vlvulas del sistema, bombas para enviar el aceite a quemadores, dos tanques de 3 50 barriles para aceite y agua, recipientes para productos qumicos, equipo de proteccin y servicios auxiliares.

El sistema se dise para manejar un flujo mximo de 30,000 barriles de aceite por da, 30 millones de pies cbicos de gas diarios y 850,000 barriles de agua y aceite por da.

61

SUBESTRUCTURA

SOPORTE OE LA CAMPANA

FIG. IV-2

LOCAUZACION DEFINITIVA DEL SOPORTE Y LA CAMPANA

~ Y. / I / GIRO H / / ~ / ,.,.,

-

POZO DESCONTROLADO

DIAGRAMA EN PLANTA DE LA INSTALACION CEL SOPORTE DE LA CAMPANA RECOLECTORA

62

FIG. IV-3

Campana suspendida de su soporte, siendo trans-portada a su sitio de instalacin .

. 63

FIG. IV-4

Parte superior de la campana, mostrando vlvula y tuberas conductoras

64

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l GAS A QUEMADOR GAS

4

/ 1 . CAMPANA RECOLECTORA 2 . LINEAS RECOLECTORAS 3 . SEPARADOR CICLONICO 4 . LINEA OE DESFOGUE 5. TANQUE DESHIORATAOOR 6. SEPARADOR HORIZONTAL AGUAACEITE

3

~ 5 7. TANQUE DE BALANCE 8 . ACEITE A QUEMADORES

6 7 AGUA AGUA

AGUA

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO PARA LA RECOLECCION Y MANEJO DE LOS FLUIDOS DEL POZO IXTOC t

FIG. IV-5

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ACEITE A EMBARQUE

En la Fig. No. IV-5, se presenta el diagrama de flujo del proceso y una fotografa-Fg. IV-6 para la recoleccin y manejo de los fludos procedentes del Pozo Ixtoc l. Una vez re-colectados los fludos por la campana, fluan al separador ciclnico donde se separaban los lquidos del gas. El gas fue quemado en la parte superior del separador en tanto que los l-quidos pasaron al tanque deshidratador donde se elimin el agua, regresndola l mar por la parte inferior y el aceite an emulsionado con agua continuaba al separador horizontal don-de se separaba finalmente el agua remanente del aceite; ste, era pasado a un tanque deba-lance desde donde se bombeaba hacia los quemadores.

Inicialmente se program que los quemadores nicamente entraran en operacin, si por alguna causa el aceite no se pudiera enviar a chalanes, ya que la plataforma de ocho columnas contaba con sistemas de carga. En previsin de que los pozos de alivio no tuvieran xito y de que el descontrol del Pozo Ixtoc 1 se prolongara por mucho tiempo, se instal una tubera de 14 pulgadas de dimetro desde la plataforma de quemadores a las instalacio-nes de la plataforma Akal F que se encontraba a 11 kilmetros de distancia.

El diseo del sistema recolector "Sombrero" contempl desde un principio, la recu-peracin de las subestructuras y de la superestructura una vez que se controlara el Pozo Ixtoc l. Actualmente, la plataforma de ocho columnas se destina al uso de plataforma de perforacin, y la de cuatro columnas se tiene destinada al uso de unidad habitacional; la campana recolectora ha quedado en inventario.

Operacin de Recoleccin del Derrame.

Con el sistema descrito , se estimaba recuperar hasta un 70 por ciento del aceite que fluyera del pozo. Al ponerse en operacin el sistema, lo cual aconteci en el mes de octu bre de 1979, se presentaron problemas debido a que no haba un eficiente rompimiento de la emulsin agua-aceite, lo que ocasionaba que los quemadores del aceite se apagaran en forma frecuente, situacin que se logr aliviar mediante el empleo de reactivos qumicos desemulsificantes. El Instituto Mexicano del Petrleo proporcion dos desemulsificantes diferentes (RD-7 y RD-37) que se utilizaron con bastante xito.

Esta operacin signific un gran esfuerzo, ya que se tenan que concentrar hasta 780,000 bls/da de una agua aceitosa que contena hasta 99 por ciento de agua, la cual se trataba inicialmente con 6 a 7 partes por milln (ppm) del desemulsionante. Al llegar al separador ciclnico se separaba y quemaba el gas, y los lquidos entraban al tanque deshi-dratador, donde se separaban 680,000 barriles de agua con slo 300 ppm de aceite y la cual se trataba con 15 ppm de dispersantes, para ser retornada al mar.

El aceite emulsionado separado representaba un volumen de 20 ,000 barriles por da, los cuales contenan 7 6 por ciento de agua . Esta emulsin se trataba de 15 ppm de otro de-semulsificante y as llegaba al separador, donde se drenaba al mar alrededor de 15,000 barri-les de agua por da, quedando 5 ,000 barriles diarios de una emulsin con 3 a 1 O por ciento de agua, que se quemaron.

66

FIG. IV-6

Sistema para la recoleccin y manejo de los fluidos del Pozo lxtoc 1.

67

FIG. IV-6A

68

El derram

De acuerdo con la cifra estimada por Pemex durante el perodo de 281 das, compren-dido del 3 junio de 1979 al 9 de marzo de 1980, en que el Pozo Ixtoc 1 estuvo fuera de control, fluyeron 3.100,000 barriles de petrleo, de los cuales, despus de descontar los hidrocarburos quemados, los evaporados y los recolectados, se estima que quedaron a la deriva 1.023,000.

El flujo del pozo no fue uniforme todo el tiempo del derrame, sino que tuvo un mxi-mo durante los primeros das correspondientes a los meses de junio y julio de 1979, y a medida que fueron progresando los trabajos, primero de obturacin y luego de tapona-miento del pozo, fue decreciendo en forma progresiva.

Aunque se hicieron diferentes mediciones del derrame, debido a la dificultades que llevan implcitas las labores en la mar, la proporcin exacta del petrleo que qued a la deriva slo se pudo cuantificar en forma aproximada. Estas estimaciones se calcularon tomando como referencia la composicin original del crudo, su relacin agua- aceite y la composicin de los hidrocarburos que se pudieron recoger emulsionados con agua, en la vecindad del pozo y a diferentes distancias en su desplazamiento sobre la superficie del mar. As, se establecieron los siguientes destinos de los hidrocarburos:

% BARRILES_

Hidrocarburos quemados y evapora-dos 58,1 1.802,000

Hidrocarburos recuperados de la super-perficie del mar 3.4 105,000

H idrocarburos recuperados por el som-brero 5.5 170,000

H idrocarburos que quedaron a la de. riva 33.0 1.023,000

Total: 100.0 3.100,000

Las cifras anteriores representan los estimados globales del destino del petrleo y no el promedio real de un da en particular. El destino diario fue bastante variable porque no slo

71

estuvo afectado por el flujo del pozo y por las condiciones climatolgicas, sino tambin por la disponibilidad de nuevos recursos corno el sistema de recoleccin del " sombrero".

En cuanto a los volmenes peridicos de produccin del pozo segn el avance de los trabajos, desde el 3 de jtmio de 1979 hasta el 23 de marzo de 1980, se estimaron por Petr-leos Mexicanos de la manera siguiente :

ACUMULATIVO PERIODO BAAAILES/DIA BLS/DIA

Ao 1979: Junio 3 - Julio 13 30,000 1.230,000 Julio 14 - Agosto 14 20,000 1.870,000 Agosto 15 - Noviembre 26 10,000 2.910,000 Noviembre 27 Diciembre 31 2,000 2.980,000

Ao 1980: Enero 1o. - Marzo 23 1,440 3.100,000

A partir del da lo. de marzo de 1980, an cuando el pozo todava no estaba tapona-do, ya no se considera derrame de aceite, porque la presencia de hidrocarburos en la super-ficie del mar era mnima. El volumen de hidrocarburos que qued libre en la mar represen-t un promedio de 3 ,641 barriles por da.

El petrleo crudo, al con tacto con el agua de mar produce emulsiones estables que alteran radicalmente sus propiedades originales. Las variaciones ms importantes son en la densidad y en la viscosidad. La densidad del crudo Ixtoc virgen, que pudo determinarse en 0.879 gra-mos por centmetro cbico, subi a valores cercanos a la unidad, ya que en las emulsiones fluctuaron de 0.987 a 0 .997 g/cm3 . La viscosidad, que en el crudo original es de 92 segun-dos Saybolt Universal a 25C, en la emulsin subi a cerca de 2,000 segundos Saybolt Furo] a la temperatura de 25C.

El petrleo del Pozo lxtoc 1 que qued a la deriva (Fig. No. V - 1) corresponda a un aceite privado de las fracciones ligeras de hidrocarburos, prcticamente de toda la gasolina y la kerosina, y buena parte del diese!, debido a que pas primero por un contacto turbulento con agua de mar y despus sufri un calentamiento y exposicin al fuego en el borbolln, el cual inicialmente tuvo 50 metros de dimetro y que fue decreciendo hasta un mnimo de 15 a 20 metros. Esto se pone de manifiesto en los anlisis que ms adelante se muestran.

72

FIG. V-1 Petrleo a la deriva sobre la superficie del mar

1 (continuacin) Fig. V-

74

1 \ 1

Parte del perrleo que qued expuesto en la superficie del mar se dispers en forma arti-ficial mediante el uso de sustancias qumicas biodegradables y no txicas, finamente ato-mizadas desde aviones y barcos especiales provistos de toberas de aspersin. Otra mayor proporcin del aceite se dispers por las acciones de la propia naturaleza tales como el efecto de los vientos y del oleaje.

El aceite disperso estuvo sujeto a procesos de degradacin acelerada. Una parte del petrleo se evapor, otra se oxid qumica o fotoqumicamente y, finalmente una gran pro-porcin fue metabolizada por microorganismos existentes en el fitoplancton.

El aceite que no se dispers, se desplaz sobre la superficie del mar siguiendo la resul-tante de los vectores corriente marina superficial y direccin de los vientos , formando ban-das y listones de longitudes y anchos variables y de formas caprichosas.

En los primeros das del derrame, las manchas llegaron a tener longitudes mximas de 15 kilmetros con ancho de hasta 2 kilmetros. A medida que se integr el frente de con-tencin y de recuperacin del aceite y que pudo reducirse el flujo del pozo descontrolado, el tamao de las manchas se redujo, aunque su avance hacia las costas progresaba a lo largo de un corredor bien definido por las corrientes. Se pudo demostrar que las manchas no avan-zaban como una masa compacta y contnua, sino como una sucesin de listones que, desde las observaciones areas a veces daban el aspecto de una telaraa.

En un mar tropical como es la Sonda de Campeche y la parte del Golfo de Mxico, en donde ocurri el derrame, con temperatura de aguas del orden de 25C, con alto nivel de radiacin solar y con alta actividad biolgica, el petrleo es un material de rpida rrans-formacin cuando se encuentra a la deriva.

Las manchas sobre la superficie del mar, cuyo desplazamiento se vigilaba da tras da, se vieron decrecer en su masa dejando cantidades importantes de iridiscencias, sobre todo durante los primeros das de su intemperizacin.

Despus de varios d as de intemperismo, los hidrocarburos residuales consistan fun-damentalmente de asfaltos que formaban fragmentos ms o menos esfricos (tar- balls) Fig. No. V-2 y algunos llegaron hasta las costas de Tabasco, Veracruz y Tamaulipas. Al llegar a la zona de contramareas, dichas bolas asflticas se mezclaban con materiales sli-dos de mayor densidad tales como arena o fragmentos de concha, con lo cual se precipita-ban al fondo y en algunas hondonadas de las playas llegaron a formar tapetes asflticos (tar-mats) que proseguan lentamente su biodegradacin, o bien eran arrojados a la playa en forma de plastas lenticulares, normalmente pequeas. Algunas grandes, llegaron a tener dimetros de 20 centmetros y espesores de 1 a 2 centmetros, como la que se muestra en la fotografa.

Se llegaron a recoger varias opiniones de oceangrafos en el sentido de que el petrleo emulsionado alcanzaba densidades un poco superiores a la del agua y poda avanzar en forma de estratos extensos y en forma sub- superficial. La experiencia revel que esta

7S

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FIG. V-2

Bolas asflticas mezcladas con materiales slidos.

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opm10n estaba equivocada, porque nunca se pudieron encontrar, en mar abierto, tales formaciones. Algunos buzos que estuvieron tratando de encontrar dichas formaciones slo pudieron reportar cerca de las playas acumulaciones de bolas asflticas a medias aguas, pero ya se explic que en las contramareas haba un incremento de su densidad por la adherencia de materiales slidos.

Otro de los planteamientos que quedaron en evidencia durante el derrame, es el relativo a que el petrleo sobre la superficie del mar puede formar capas continuas de gran extensin, capaces de impedir el contacto de la superficie del agua con el aire y servir de medio reflec-tor de la luz que alterara profundamente el contenido de oxgeno para la actividad fotosin-ttica del plancton. Las investigaciones revelaron que esto era imposible debido a la accin del oleaje y que an en las reas cercanas al lxtoc 1, en los das de mayor intensidad del derrame, las manchas tendan a fragmentarse rpidamente formando listones y telaraas, pero con un gran porcentaje de superficie de agua de mar cubierta slo por una delgada capa de hidrocar-buros de unas cuantas micras de espesor que permita el contacto con la atmsfera y el paso de la luz solar.

Mediante vigilancia area para conocer da a da la magnitud del derrame, se pudo de-terminar que en el peor momento del accidente, durante el mes de junio y mediados de julio, el rea cubierta por las manchas de petrleo era menor de la mitad de uno por ciento de la superficie del mar afectada por el derrame, es decir del Golfo de Campeche y del rea comprendida entre el Pozo Ixtoc 1 y las costas de los Estados de Tabasco y Veracruz. Afortunadamente la idea de un mar cubierto de petrleo con olas de aceite que en forma irremisible llegaran a las costas como marea negra, nunca lleg a ser ms que una fantasa de algunos reporteros.

Se anexan mapas de observaciones areas de manchas de petrleo en diversas pocas del derrame (Figs. No. V- 3, V-4 y V-5).

Debido a la necesidad de correlacionar cualquier posible impacto ambiental con el derrame del Pozo lxtoc 1, se hizo la caracterizacin del crudo virgen de dicho pozo, para lo cual se utilizaron muestras obtenidas de la cabeza del mismo. El Instituto Mexicano del Petrleo implant una metodologa de anlisis que permiti conocer con todo detalle las caractersticas qumicas del crudo y su cromatograma tpico, lo que en lenguaje comn se denomina como las huellas digitales de un aceite.

A continuacin se indican los principales valores analticos obtenidos del crudo virgen Ixtoc 1:

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VUELO DE ~BSERVACION Fecha : AG0/29/79

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Propiedades Fsicas:

Peso especfico a 20 /4C A.P.1. Viscosidad Segundos Saybolt Universal a 15.6C. Punto de escurrimiento, C

0.8791 28.9

129 -12

16,179 Poder Calorfico Bruto, BTU/lb Cenizas, % peso Destilacin Hempel, C Te,!.Tlperatura Inicial Ebullicin 5% Vol. 10% Vol. 20% Vol. 30% Vol. 40% Vol. 50% Vol. 60% Vol. Recuperado 3 Vol.

Composicin Qumica Elemental: Carbono, % peso Hidrgeno,% peso Azufre,% peso Nitrgeno, ppm (peso) Oxgeno, % peso Nquel, ppm (peso)