Maestría en Ingeniería de Petróleos y Gas

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Browsing Maestría en Ingeniería de Petróleos y Gas by browse.metadata.advisor "Calderón Carrillo, Zuly Himelda"

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    Corrección de las envolventes de fase para yacimientos de gas condensado usando métodos de agrupamiento y división, correlaciones generalizadas y algoritmos genéticos
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-02-21) Díaz Sierra, Jorge Eduardo; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Pinzón Díaz, Alberto Raúl; Fajardo Rojas, Jair Fernando
    En la presente investigación se introducen técnicas modernas basadas en los datos como los algoritmos evolutivos para la solución de variados problemas en la caracterización de la fracción C_7^+ para gases condensados o fluidos retrógrados. Dado el trabajo termodinámico y computacional que requiere simular una composición de un fluido con cadenas de 30 o más componentes se requiere de métodos de agrupación que repliquen el comportamiento del fluido con menos componentes. Con base en lo anterior, se presenta una metodología para la agrupación de los análisis extendidos de hidrocarburos de acuerdo a la literatura como Coats (1985) y Whitson (1983); estos métodos se desarrollan para extender las composiciones de un fluido a partir de datos de composición necesarios para la fase de agrupamiento y solución en los modelos implementados de Gamma tres parámetros, Katz y Pedersen. Posteriormente, se introduce el concepto de la regresión de Lasso (regresión paso a paso) para evaluar la distribución de la fracción del componente x_i (%mol) versus su peso molecular MW en las mezclas Z_io, Z_ig y Z_iog para una muestra tomada y en un tiempo t_n dada por Yang Yang (2020). Además, se desarrolla la solución de la ecuación de estado Peng Robinson para la solución de puntos de rocío y burbuja en una mezcla de multicomponentes por medio de sustituciones sucesivas. Finalmente, se obtiene la composición inicial de un fluido con la ayuda de una optimización multiobjetivo por medio de una frontera de Pareto y a partir de un método de solución evolutivo conocido como algoritmo genético. En este proyecto de investigación los datos obtenidos de desviación absoluta del condensado producido con respecto a la desviación de la composición molar de una simulación suministrada en Yang Yang (2020) de n escenarios son la base para las estimaciones elaboradas por el algoritmo del frente de Pareto con algoritmos genéticos, para la elaboración de una envolvente de fase que permita entender la posible evolución del cambio de composición del yacimiento de gas condensado a través del tiempo.
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    Estudio de riesgos ambientales del fractura miento hidráulico para la exploración de yacimientos en roca generadora en un sector del valle medio del Magdalena-énfasis en gerencia y economía de hidrocarburos
    (Universidad Industrial de Santander, 2020) Diaz Consuegra, Harving; Calderón Carrillo, Zuly Himelda
    Dada la importancia de la decisión de aplicar la técnica del fracturamiento hidráulico multietapas en pozos horizontales (FH-PH) para la exploración/explotación de yacimientos en roca generadora en Colombia y teniendo en cuenta la falta de información técnicamente fidedigna con respecto a los riesgos ambientales de esta práctica. Se procedió a revisar y analizar incidentes ambientales atribuibles a proyectos de FH-PH en países de América, plantear escenarios de riesgos aplicados al Valle Medio del Magdalena y realizar un análisis de estos riesgos. En la revisión bibliográfica se identificaron 6 eventos iniciantes, que generan 11 escenarios de riesgos con efectos ambientales adversos. Estos escenarios de riesgos fueron evaluados y analizados, a partir de la información disponible del Valle Medio del Magdalena y una consulta a seis expertos en la materia, por medio de la metodología Delphi. Los escenarios de riesgo más relevantes, considerados altos son la fuga o escape de hidrocarburos por fallas en la integridad del estado mecánico de pozos, con migración de fluidos hacia formaciones acuíferas aprovechables o la superficie. Los restantes nueve escenarios identificados fueron evaluados como moderados y ninguno de los riesgos evaluados fue considerado bajo. Como resultado del presente trabajo, en este documento se plantean propuestas de lineamientos de gestión para reducir los riesgos. Teniendo en cuenta que la decisión de aplicar la técnica del FH-PH es una decisión de desarrollo, se plantean lineamientos para cada uno de los actores involucrados en la decisión, a saber: el Estado, la Academia y las empresas petroleras.
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    Evaluación técnica del diseño de un completamiento aplicable a pozos profundos de yacimientos de gas condensado para el mejoramiento de la producción mediante simulación avanzada de esfuerzos
    (Universidad Industrial de Santander, 2025-05-14) Morales Pérez, Daniel Augusto; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Gambús Ordaz, Maika Karen; Vargas Silva, Diego Armando
    El diseño de completamiento en pozos profundos de yacimientos de gas condensado del Piedemonte Llanero, caracterizados por altas presiones en superficie y producciones de gas que pueden oscilar entre 40 y 80 millones de pies cúbicos diarios (MMPCD) con altas velocidades de flujo, así como operaciones complejas de estimulación con 23.000 psi en fondo de pozo, son procesos críticos que afectan la integridad estructural y la eficiencia productiva del pozo. Por ejemplo, estas considerables tasas de producción y estimulación subrayan la importancia de un diseño robusto para manejar las condiciones dinámicas. Un diseño inadecuado puede generar fallas operacionales y restricciones en la estimulación a alta presión. Este estudio tiene como objetivo evaluar el diseño de completamiento en pozos profundos mediante simulaciones avanzadas de esfuerzos mecánicos utilizando el software WellCat™, con el fin de optimizar la resistencia estructural del sistema bajo condiciones operativas extremas. Para ello, se realizó un análisis de sensibilidad empleando la metodología MICMAC, lo que permitió identificar las variables más influyentes en el comportamiento mecánico del completamiento. Se evaluaron tres alternativas de optimización del liner de producción, considerando cambios en el espesor de pared, combinaciones de liners de diferentes diámetros y el uso de materiales de mayor resistencia. Los análisis incluyeron cálculos de seguridad en triaxial, estallido, colapso y axial. Los resultados indican que la Alternativa 1 mejora significativamente la resistencia mecánica del liner mediante el incremento del libraje y espesor de pared, alcanzando el mayor factor de seguridad (1.39 en triaxial y 1.23 en estallido), aunque introduce restricciones operacionales por la reducción del diámetro interno. La Alternativa 2 utiliza un liner combinado (5" y 4-1/2") que equilibra resistencia estructural y operabilidad, manteniendo el diámetro interno en la sección superior para permitir la corrida de herramientas, aunque con mayor complejidad en la instalación y una leve reducción en capacidad de presión. Por otro lado, la Alternativa 3 incrementa el grado del acero del liner para mejorar su resistencia sin afectar el diámetro interno, pero su menor capacidad de presión interna limita la estimulación hidráulica, comprometiendo la productividad. El estudio concluye que las alternativas 1 y 2 son viables para implementación operativa, dependiendo de las necesidades específicas del pozo. La metodología empleada en este trabajo puede aplicarse en futuros proyectos de completamiento en pozos profundos, contribuyendo a la optimización del diseño y la toma de decisiones en la industria de hidrocarburos.