Facultad de Ingenierías Fisicoquímicas

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    Propuesta para la recuperación de los suelos contaminados en la central sicarare s.a del municipio agustín codazzi, departamento del cesar - colombia mediante la aplicación de los lodos generados en la depuradora de aguas residuales de la fábrica de
    (Universidad Industrial de Santander, 2012) Reyes Antolínez, Yenny Fabiola ; Idárraga Bernal, Luis Mariano ; Zuleta Hernández, Oscar Andrés
    La dinámica económica creciente de Colombia en los últimos años ha propiciado el desarrollo de un gran número de actividades agropecuarias. Sin embargo, el proceso agronómico comprende una serie de afecciones al medio ambiente que deben corregirse. La restauración progresiva e integrada dentro de las etapas de explotación, permite optimizar los costos y acelerar la recuperación de las áreas degradadas. El aprovechamiento agrónomo comprende toda una serie de afecciones al medio ambiente, que se manifiestan en forma de distintos impactos ambientales desde el comienzo de la explotación. Los efectos más persistentes y visibles sobre el medio ambiente son la acumulación de materiales en el suelo por las malas prácticas de producción. La aceptación por parte de nuestra sociedad del desarrollo sostenible, de forma más o menos explícita, como el modelo de crecimiento que debe permitir compaginar la explotación de los recursos naturales con su preservación para generaciones futuras, ha permitido implantar leyes que promueven la mitigación y la corrección de los impactos ambientales generados por las actividades humanas. En el campo de la agricultura, se han realizado notables progresos para reducir estos impactos tanto en la fase de producción como en la de preservación. La preservación se hace necesaria, ya que los procesos naturales de regeneración son demasiado lentos. Paralelamente, se han ido incorporando en la concepción de los proyectos de conservación, conceptos de la llamada ecología de la conservación, como diversidad, sucesión o resiliencia, que poco a poco, van orientando los trabajos de preservación respecto a una integración más armónica en el entorno natural del área afectada. Más recientemente, el reconocimiento del paisaje como un valor natural y económico refuerza la importancia de plantear el desarrollo sostenible en cada campo de producción.
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    Evaluación del método de osmosis inversa como complemento al sistema convencional de tratamiento de aguas para la generación de vapor y energía de una planta de extracción de aceite de palma
    (Universidad Industrial de Santander, 2012) Alarcón Gordo, Wilmar Hernán ; España Moreno, Luisa Fernanda ; López Giraldo, Luis Javier
    Hay una gran cantidad de procesos industriales para los cuales el agua es una parte fundamental de la fabricación, y es necesario controlar la calidad de la misma para garantizar la vida útil de los equipos que se emplean en la operación de dichos procesos industriales. En la industria el agua tiene varias aplicaciones e interviene en varios procesos tales como: generación de vapor, enfriamiento y procesamiento. Sin embargo, el agua utilizada en todos estos procesos debe de cumplir con ciertos requisitos que se definen de acuerdo con la etapa de proceso a emplear. Una tecnología adecuada para complementar el tratamiento convencional del agua para procesos industriales es la ósmosis inversa, tratamiento que reduce la concentración de sólidos totales disueltos, incluyendo una variedad de iones, metales y partículas pequeñas en suspensión. De la etapa de ósmosis inversa resulta agua con contenido de sales y minerales muy bajo, removiendo la mayoría de los sólidos (inorgánicos u orgánicos) disueltos en el agua (hasta el 99%), materiales suspendidos y microorganismos. Como resultados importantes se da la reducción en el parámetro de la sílice, que requerirá menores dosis de productos químicos para su ingreso a equipos como calderas y turbinas en una quinta parte a los utilizados en el tratamiento convencional, aumentar los tiempos de residencia del agua dentro de la caldera, disminución de la frecuencia de las purgas, y con las aguas residuales de la tecnología, se propone alternativa de recirculación para aprovechamiento del 30% del total del agua.
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    Creación de un modelo basado en las hipérbolas de Thomeer para estimar tamaño de gargantas porales
    (Universidad Industrial de Santander, 2020-04-15) Eraso Lasso, Henry Sebastián ; Carreño Marín, Dawer Stikc ; Bejarano Wallens, Aristóbulo ; Gambús Ordaz, Maika Karen ; Mousalli Díaz, Victoria Eugenia
    Se propone un modelo para estimar las gargantas porales con base en las curvas de presión capilar generadas por el método de Thomeer, la caracterización del yacimiento y la implementación de aprendizaje automático. Los datos de entrada definidos para el modelado de las curvas de presión capilar fueron: Permeabilidad al aire, porosidad, saturación de agua irreducible (Swirr). Sin embargo, la estimación de Swirr es posible realizarla con la ecuación empírica (Bejarano), con lo que se consiguió crear la propuesta del modelo a partir de permeabilidad y porosidad efectiva para la caracterización de la roca en unidades hidráulicas y posterior la resolución de las curvas de presión capilar de Thomeer. Se diseña y prueba una aplicación web; PAWER, que permite interactuar de manera dinámica con tres algoritmos principales de aprendizaje no supervisado: K Means, Aglomerativo y Gaussian Mixture, y conocer a profundidad la distribución del tamaño de garganta de poro en el yacimiento. Se demostró la escalabilidad del software gracias a la implementación de los datos de Clerke et al. (2008).
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    Análisis conceptual del uso de nanopartículas magnéticas para la reducción de viscosidad en el transporte de crudos pesados
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) López Galán, Vivian Lucía ; Ardila Álvarez, Alejandro ; Gómez Delgado, Jimena Lizeth ; Ceballos Payares, Juan Diego
    Las nanopartículas se presentan como una tecnología innovadora que pretende ser aprovechada en diferentes ámbitos de la industria petrolera, suministrando técnicas que ayuden a solucionar problemas operacionales que día a día se presentan en la cadena productiva de la industria. Con ello, surge el estudio de las nanopartículas magnéticas, las cuales presentan características y propiedades químicas, metálicas y magnéticas únicas en comparación con materiales convencionales al interactuar con un campo magnético. En el caso de estudio, contribuyen a mejorar el transporte de crudo pesado y sus características llegan a cumplir con el objetivo de reducir la viscosidad. La interacción de nanopartículas magnéticas en presencia de un campo magnético busca aumentar la temperatura para que se de una rápida y significativa reducción en la viscosidad, logrando un efecto de autocalentamiento por pérdida de histéresis y pérdida de relajación, debido a esto, se encuentra la necesidad de buscar la propagación de una onda electromagnética a través del sistema en tubería, para que se generen las interacciones esperadas de las nanopartículas en la interfase agua-aceite. Por otra parte, estas nanopartículas también son propensas a adsorber asfaltenos e inhibir su autoasociación, a causa de sus propiedades fisicoquímicas altamente selectivas, reduciendo su capacidad para interactuar entre sí. Esta investigación proporciona una descripción general de las aplicaciones de las nanopartículas en la industria del petróleo, junto con el estudio de las propiedades e interacciones que hacen que las nanopartículas magnéticas tengan el efecto de reducir la viscosidad en crudos pesados, facilitando con ello su transporte. Igualmente se expondrán las pruebas necesarias para evaluar las nanopartículas magnéticas a nivel experimental.
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    Aplicación de un método experimental para el aumento de la eficiencia de remoción de la torta del lodo en la perforación de formaciones depletadas en el campo castilla
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Palacios Ramírez, Alfonso Tadeo ; Saavedra Trujillo, Néstor Fernando ; Loza Castillo, Jaime Alberto
    En Castilla es común el uso de fluidos de perforación de yacimiento, “Drill-in”, en zonas de alta depleción; dichos fluidos se componen principalmente por polímeros y carbonato de calcio. Debido al agotamiento de presión en estas formaciones se forma en ellas un cake de lodo grueso principalmente compuesto por los sólidos en suspensión (polímeros y carbonato). Para asegurar una remoción eficiente del cake en el pozo, previo a la cementación primaria, se hicieron pruebas de laboratorio para adaptar un método de remoción preexistente que se pueda aplicar en el campo. Se modificó la composición del lodo añadiendo peróxido de magnesio para que aumente el porcentaje en masa de torta removida. El Peróxido de magnesio es insoluble en agua, facilitando su disolución en el cake. Ya en el agua, al generar un ambiente ácido (efecto del lavador), se ocasiona una reacción de oxidación que libera los polímeros de la torta, aumentando su eficiencia de remoción. Tomando dicho tratamiento como base, se definieron la concentración de peróxido de magnesio y la concentración de ácido cítrico como los factores más influyentes en la remoción de la torta y se probaron a distintos niveles según se estableció en el diseño experimental factorial. Posteriormente se analizaron los resultados mediante un análisis de varianza obteniendo evidentes mejoras de remoción en el tratamiento utilizado y se establecieron condiciones que hay que tener en cuenta para la aplicación del tratamiento en campo.
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    Aplicación de un sistema conceptual integrado para minimizar los costos en la producción del crudo mediante el manejo apropiado del agua en campo de producción
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Jiménez Olivares, Luis Antonio ; Forero Sanabria, Jorge Enrique
    El gerenciamiento de agua es una actividad en la cual se planifica, desarrolla, distribuye y controla el agua presente en el yacimiento que puede cumplir diferentes funciones por ejemplo el suministro de energía al yacimiento. El objetivo principal del gerenciamiento de agua es minimizar costos y maximizar la ganancia de la operación en la industria de los hidrocarburos. En el presente trabajo se realizó un sistema conceptual que permite minimizar la producción de agua y maximizar la producción de aceite enfatizando en la importancia de cuidar el yacimiento. Se realizó una revisión bibliográfica del tema relacionado a los sistemas de gerenciamiento a nivel a mundial y de cómo a través de su aplicación permitieron mantener la viabilidad de los proyectos y aumentaron la producción en sus respectivos campos. En una segunda etapa se hizo un análisis de las principales causas del aumento, en muchos casos, significativo, de la producción de agua del yacimiento, como abordaron la situación y finalmente como se solucionó los problemas de producción de agua de yacimiento para mantener su operación en términos financieros. También se concluyó que el problema que todos presentaron radico en la identificación del mecanismo que provocaba el incremento en la producción de agua. Finalmente se creó un sistema que permita a los ingenieros identificar los problemas relacionados, maximizar la producción y mejorar el manejo del agua de yacimiento en los campos de producción. 1
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    Diseño de una boquilla con diámetro variable para ser usada en una broca de perforación
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) González Flórez, Dixon Yefrey ; Rincón Cabezas, Diego Fernando ; Carreño Velasco, Wilson Raúl
    En la historia de la industria de los hidrocarburos hemos encontrado que la efectividad de la hidráulica de un pozo que se está perforando es parte fundamental para determinar el éxito del proyecto que se realiza. Herramienta importante es la broca y su correcto funcionamiento depende en gran parte de la buena selección de las boquillas que se van a usar en ella, ya que se identificó una cantidad de problemas operacionales por su mal funcionamiento debido a que estas tienen un diámetro definido y fijo. Como bien sabemos las formaciones a perforar y los estratos son variables según la profundidad y esto conlleva a que sea necesario modificar el diámetro de las boquillas según sea nuestro avance, además puede ocurrir taponamiento de estas el cual impide la correcta circulación del lodo de perforación ocasionando problemas aún más graves. Para cambiar o reparar una boquilla es necesario realizar un viaje hasta superficie el cual es obligatorio y como sabemos es una pérdida de tiempo y este se traduce a un aumento de costos que estaban o no, pronosticados en el plan inicial. Se propone un prototipo de una boquilla para instalarse en una broca de perforación con diámetro variable según sea la necesidad, con el fin de tratar de solucionar algunos de los problemas originales además de optimizar los costos de perforación y mejorar los tiempos para el cumplimiento del proyecto.
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    Estudio conceptual para la implementación de una planta de endulzamiento de gas en un campo maduro del magdalena medio
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Cárdenas Salazar, Yuliana Lisbeth ; Reyes Rueda, Juan David ; Godoy Ruíz, Carlos Augusto ; Guerrero Amaya, Hernando
    El presente trabajo tiene como propósito obtener una contextualización técnica para la implementación de una planta de endulzamiento de gas natural, en un campo maduro del Magdalena Medio con base en las condiciones del caso de estudio. Actualmente, una de las principales corrientes de gas natural que ingresa a la planta de procesamiento de gas presenta un alto contenido de CO2, el cual debe reducirse y para ello, se realizó un modelo haciendo uso del software de simulación Aspen HYSYS de la unidad de endulzamiento con aminas, para evaluar el desempeño de diferentes aminas y comparar la absorción de CO2. De acuerdo con la información encontrada en la literatura se analizaron las aminas más mencionadas para el proceso de remoción del CO2 las cuales fueron MEA, DEA, DGA, con el objetivo de obtener como producto final un gas que cumpla los parámetros requeridos por la operación. Se evidenció que la DGA presenta mayores rendimientos, pero a un mayor costo. Por su parte la MEA siendo esta una amina primaria es más reactiva, por tanto, requiere una menor concentración, sin embargo, presenta altos problemas de corrosión, es por eso que se planteó el uso de la DEA la cual, aunque es menos reactiva presenta una menor presión de vapor minimizando así las pérdidas de solvente, además esta tiene menor calor de reacción y requiere menos calor para la regeneración.
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    Análisis de la aplicación del agua inteligente mejorada para el aumento del factor de recobro en colombia
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Pabón Velasco, Juan Carlos ; Rincón Velasco, Laura Dayana ; Pérez Angulo, Julio César
    En el presente documento se realizara un análisis a partir de la búsqueda información organizada en un estado del arte, el cual tratara acerca de la aplicación del agua inteligente mejorada para obtener un incremento en el factor de recobro en Colombia, se trataran temas de suma importancia que llevan a comprender como trabaja la inyección de agua y como está por medio de algunos productos adicionales pueden aumentar la producción en el pozo; detrás de esta iniciativa se deben tener diversos factores en cuenta como: permeabilidad, porosidad, tensión interfacial, pH, efecto doble capa, entre otros factores que se irán exponiendo a lo largo del documento. En este documento se busca realizar una recopilación de información mediante la cual se establezcan los parámetros ideales para llevar a cabo dicha inyección de agua inteligente con una adición de surfactante, y otros componentes químicos (Agua inteligente mejorada) para lograr establecer un cambio en las propiedades del yacimiento y así lograr que el factor de recobro presente un posible incremento en su producción. Además, se realizó un análisis financiero de un campo maduro en los llanos orientales con el fin de estimar cuánto costaría llevar a cabo un proyecto piloto con esta tecnología.
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    Análisis de sistemas de lechada de cemento con densidad baja para reducir pérdidas por circulación de fluidos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Sanabria Villamizar, Anderson Yesid ; Ariza León, Emiliano ; Portilla Rodríguez, Helmuth Esteban
    La industria petrolera ha permanecido en la búsqueda de mejoras y optimizaciones para la mitigación de problemas operacionales y tiempos no productivos durante las operaciones de cementación, que, de alguna manera, se asocian a problemas de inestabilidad de pozos y geomecánica en general. El presente proyecto da a conocer a los lectores las diferentes dosificaciones y aditivos de lechadas livianas que actualmente se están utilizando para evitar fracturas inducidas y disminuir perdidas por circulación de fluido. Para el diseño y formulación de las lechadas de cemento livianas se utilizó el Software Estudiantil Integrado para cementación primaria (CEMSEI), en el cual se simulan las condiciones de una zona de presión subnormal y se diseñan 18 lechadas de cemento de las cuales 10 son el producto de la mezcla de los aditivos livianos y 8 son destacadas de la literatura. Finalmente se documentan diferentes dosificaciones de lechadas para llevar a cabo una cementación de pozos exitosa en formaciones depletadas, además, se implementa la metodología Six Sigma para llevar a cabo la conclusión del proyecto y sustentar la propuesta cuantitativamente, este ofrece un procedimiento organizado con base estadística que culmina con una posible solución para realizar una cementación primaria en un Campo Castilla de Ecopetrol S.A.
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    Análisis de la influencia de diferentes nanopartículas en las propiedades reológicas y volumen de filtrado en lodos de perforación mediante una base de datos generada a partir de estudios publicados a nivel mundial
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Lozano Morales, Andrés Alexis ; Cordero Ordoñez, Daniel Fernando ; Vargas Silva, Diego Armando ; Calderón Carrillo, Zuly Himelda ; Calderón Rincón, Ferney Mauricio
    Durante la perforación de pozos petroleros se presentan diferentes problemas que afectan la estabilidad del pozo y generan daño a la formación, en los últimos años, los fluidos de perforación han tenido avances tecnológicos importantes, uno de ellos es el uso de nanotecnología en su formulación con el objetivo de disminuir problemas asociados a la perforación. Se han realizado estudios a nivel mundial sobre el uso de nanopartículas en fluidos de perforación ocasionando que la información se encuentre dispersa. En este trabajo se realizó la recopilación, clasificación, organización y análisis de los datos de 76 estudios referentes al uso de nanopartículas en fluidos de perforación. La clasificación se enfocó en las propiedades reológicas y volumen de filtrado tales como: Viscosidad plástica, viscosidad aparente, yield point, esfuerzo de gel 10 segmin, filtrado API y HPHT. Luego se diseñó y construyó una base de datos que permite realizar búsqueda de información de manera eficiente y segura, además de permitir la retroalimentación con nuevos estudios. Posteriormente, se realizaron diferentes análisis para determinar el efecto de la temperatura y concentración de nanopartícula en las propiedades estudio, en las que se obtuvieron correlaciones para las propiedades reológicas y volumen de filtrado API en un rango R² entre 0,4 – 0,9 tanto para el efecto de la temperatura como para el efecto de la concentración. Se presentan valores de R² moderadamente bajos debido a la alta dispersión de datos generada por las diferentes condiciones a las que se realizaron las pruebas y a distintos aditivos utilizados en la formulación de los lodos.
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    Diseño de aplicativo móvil para seguir procedimiento de stripping en operaciones que requieran método volumétrico
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Barajas Gualtero, Carlos Alberto ; Moreno Acevedo, Cristian Leonardo ; Carreño Velasco, Wilson Raúl
    La tecnología juega un rol de suma importancia en nuestro diario vivir y a menudo se mejoran los procesos con base en lo tecnológico para maximizar la eficiencia y eficacia con la que se llevan a cabo las labores desarrolladas; en la industria de los hidrocarburos hacia la parte de los amagos de reventón o patadas de pozo siempre preocupa como prevenirlos y sobre todo como proceder. Existen diferentes métodos de control y prevención de estos amagos. En esta investigación se pretende crear una aplicación móvil para obtener de manera rápida un plan con el cual la persona encargada de liderar la operación tenga una guía clara que puedan seguir en este tipo de actividades, esto mediante revisión bibliográfica, encontrar el mejor lenguaje de programación adecuado para desarrollar la aplicación y por último crear la aplicación. Se requirieron diversos pasos para desarrollar esta aplicación, entre los cuáles se encuentran: Compilar la información base de la App, determinar cuáles van a ser los resultados arrojados por la aplicación, en qué desarrollador o lenguaje de programación se construye esta y cuál es el método de ingreso con credenciales a la aplicación. Los resultados que arroja la aplicación son de suma importancia para la guía en estas operaciones ya que mediante revisión bibliográfica se encuentra aquella información importante en dichas operaciones. Mediante el desarrollador “App sheet” se logra desarrollar, diseñar y modificar esta aplicación la cual funciona muy bien en este tipo de actividades.
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    Generación de un análisis conceptual sobre las concentraciones de actividad de radionucleídos naturales en proyectos de roca generadora
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Cuba Daza, David De ; Rojas Prieto, Javier Eduardo ; Vanegas Angarita, Oscar ; Echavez Márquez, Reinel Andrés
    El presente proyecto de grado tiene como propósito generar un análisis conceptual sobre las concentraciones de actividad de radionucleidos en proyectos de roca generadora, para el cual se cuenta con dos etapas principales, La primera etapa hace referencia a la investigación y determinación de los casos de proyectos de roca generadora con presencia de Naturally Occurring Radioactive Materials o por sus siglas NORM, en esta se encuentra cuáles son los radionucleidos de las diferentes cadenas de desintegración con mayor presencia en estos casos. Para el segundo capítulo se realiza una investigación donde se determina si los casos planteados anteriormente en el primer capítulo presentan algún riesgo para los trabajadores de la industria petrolera, para esto se establecen los rangos en los cuales las dosis de radiactividad no presentan riesgo alguno a los trabajadores, este rango se obtiene de las diferentes regulaciones gubernamentales de los Estados Unidos. El resultado de este capítulo finalmente es que las dosis de radiactividad no representa un peligro para los trabajadores en ninguna de las formaciones estudiadas. Por último, se desarrolla la base para un proyecto de ley en Colombia, el cual busca regular las dosis máximas permitidas de concentración y exposición de radiactividad y metales pesados en los proyectos de roca generadora, puesto que es un tema al cual recibe la atención actualmente, es así que con este proyecto de ley se busca principalmente abordar la salud de los trabajadores y las zonas aledañas a estos proyectos.
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    Evaluación técnica del uso de carbón activado con nanomateriales para el tratamiento de compuestos orgánicos en aguas de producción en campos petroleros colombianos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Contreras Arenas, Jose David ; Garnica Fuentes, Cristian Fernando ; León Bermúdez, Adán Yovani ; Pinto Hernández, Diego Fernando ; Jiménez Caballero, Michell Andrey
    La caracterización de las aguas de descarga y los estudios realizados en los ecosistemas adyacentes a las áreas de producción muestran que los hidrocarburos aromáticos persisten dentro de los efluentes de las instalaciones de explotación de crudo ya que no son removidos eficientemente con la aplicación de tratamientos convencionales tales como oxidación fotocatalítica, adsorción con zeolita o polímeros, extracción con solvente y en los últimos años la adsorción con carbones activados. En esta investigación se sintetizaron carbones activados a partir de cáscara de cacao y se modificaron tras su activación con diferentes cantidades de nanopartículas de SiO2, mediante el método de coprecipitación. Posteriormente, se cuantificó la capacidad de adsorción del fenol y alcohol 3,4-dimetoxibencílico como especies representativas de compuestos orgánicos persistentes (COPs). Se llevó a cabo un proceso de activación química bajo condiciones experimentales de temperatura (480 °C), tiempo de activación (30 min) y relación de impregnación de 1,5 de H3PO4. Los carbones activados se caracterizaron mediante espectroscopia FTIR, lo que permitió evidenciar la presencia de grupos funcionales asociados a sustancias como fenoles, ácidos carboxílicos, anillos aromáticos y óxido de silicio en su superficie. El estudio de adsorción de los compuestos orgánicos se realizó empleando espectroscopia UV-Vis, con cuya información se determinaron las isotermas de adsorción las cuales se ajustaron con un alto grado de exactitud a los modelos de Langmuir, Freundlich y Temkin obteniendo coeficientes de correlación de 0,9835, 0,9885 y 0,987, a su vez, porcentajes de remoción de 97,9% y 97,8% para fenol y alcohol 3,4- dimetoxibencílico, respectivamente. La innovación tecnológica de esta investigación demuestra que los carbones activados con nanopartículas de SiO2 a partir de biomasa son eficientes para la remoción de contaminantes de las aguas generadas por la producción de petróleo, y que su implementación es factible con alto potencial de escalamiento.
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    Integración de herramientas para establecer, conducir y ejecutar estudios del subsuelo en la caracterización de yacimiento en áreas no convencionales
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Mojica Mercado, Carlos Ivan ; Díaz Duran, Nelson Andrés ; Bejarano Wallens, Aristóbulo
    El concepto demostrado en el presente proyecto de investigación está fundamentado en la propuesta de la actividad de estudios del subsuelo en materia de integración de herramientas que permitan la caracterización de los yacimientos en áreas no convencionales. La fracturación hidráulica, es un mecanismo apropiado que requiere de un conjunto de estudios y análisis para determinar los parámetros y las acciones en cada área del conocimiento relacionada con el concepto yacimiento. Se proponen métodos como el Módulo de Young, y el modelo de Poisson, los modelos mineralógicos y resistividad para cualificar, cuantificar, caracterizar y determinar los procesos de caracterización, perforación y completamiento. Se concluye que los estudios realizados mediante la integración de herramientas, permiten que los análisis exploratorios y de yacimientos garanticen que las potenciales inversiones en explotación, se cuantifiquen y se cualifiquen en el rango de importancia de beneficios pro resultados en la extracción de recursos. Así herramientas como la determinación de la aplicabilidad en la fragilidad del modelo de Poisson, complementado con una buena actividad de gestión integral en gerencia del yacimiento no convencional, se convierte en una de las mejores alternativas, en la potencialidad de obtener una eficiente cantidad de hidrocarburos, generando un esquema que potencia el desarrollo socioeconómico.
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    Análisis de los problemas operacionales que influyen en la implementación del casing drilling y propuesta de soluciones para la optimización de la perforación
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Romero Serrano, William David ; Hernández Hernández, Johan Sebastián ; Calderón Carrillo, Zuly Himelda ; Saavedra Trujillo, Néstor Fernando ; Ariza León, Emiliano
    La perforación con revestimiento o Casing Drilling (CD) es una técnica no convencional que busca eliminar problemas operacionales de la perforación convencional como pérdidas de fluidos y exceso de Tiempos No productivos (NPT’s) mediante el revestimiento automático del hueco inmediatamente después de la perforación. Esto lo hace reemplazando la tubería convencional de perforación Drill Pipe, por el revestimiento que quedará asentado en el pozo. Esta técnica, como cualquier otra, también presenta sus propios problemas de implementación como lo son la fatiga, el torque y el arrastre, y requerimientos de herramientas y equipos que no son comunes, o contemplados en los trabajos convencionales. Este trabajo de investigación busca identificar, por medio de la revisión de casos de estudio presentes en la literatura, los principales problemas operacionales que se han enfrentado a lo largo de la historia en la implementación de la perforación con revestimiento, profundizando en ellos al estudiar sus modelos numéricos y los principales factores que contribuyen a disminuir o aumentar su impacto en la operación, y así, identificar las mejores soluciones encontradas a lo largo los escenarios analizados, proponiendo, finalmente, las mejores prácticas, herramientas y los equipos que son indispensables para la aplicación de la técnica no convencional de perforación CD.
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    Modelo determinístico para examinar la mojabilidad basado en el exponerte de saturación de archie
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Jaimes Ospina, Oscar Javier ; Caicedo Bastidas, Sebastián Alejandro ; Bejarano Wallens, Aristóbulo
    La mojabilidad es una de las propiedades más importantes de la ingeniería de yacimientos, imprescindible para el desarrollo, mejoramiento y optimización de la recuperación del petróleo, es uno de los factores que controlan el desplazamiento de los fluidos, además resulta crucial para determinar los mecanismos de recuperación de petróleo y estimar la eficiencia de su producción debido a su alta incidencia en las propiedades petrofísicas del yacimiento. Se encontró que un aumento del exponente de saturación de Archie representa un cambio en la mojabilidad del sistema de mojado por agua a mojado por aceite. Se propone un modelo teórico para el desarrollo de las curvas de permeabilidad relativa y presión capilar modificando las ecuaciones de permeabilidad de Corey y de presión capilar de Hawkins haciéndolas sensibles a cambios en la mojabilidad basados en el exponente de saturación de Archie. Los resultados se presentaron gráficamente y mostraron un aumento en la permeabilidad relativa al agua a saturación de aceite residual del 69.1 % para dos valores del exponente de saturación de Archie típicos de sistemas mojados por agua y sistemas mojados por aceite respectivamente. Del mismo modo, las curvas de presión capilar mostraron una reducción promedio del 89% en el área bajo la curva de presión capilar contra saturación de agua para un ejemplo con n=2 comparado con un n=4.15. El modelo mostró un comportamiento bastante acertado y realista ante los cambios de mojabilidad, lo que indica una sinergia entre el exponente de saturación de Archie con las dos propiedades del yacimiento estudiadas. El análisis del modelo desarrollado revela que es posible integrar el exponente de saturación de Archie a los modelos más usados en los laboratorios.
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    Diseño del modelo de un sistema de gestion en seguridad de procesos que permita minimizar los riesgos en las instalaciones de los sistemas de medicion estatica y dinamica de hidrocarburos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Carrillo Bohórquez, Rafael Andrés ; Cárdenas Quintero, Jairo Fernando
    Se presentan resultados de un estudio descriptivo, observacional, retrospectivo a partir del análisis documental. Recurre a fuentes de información secundaria y primaria, para identificar requerimientos de integridad de activos relacionados con el proceso de medición estática y dinámica de crudo, analizar e identificar los riesgos existentes en las operaciones de fiscalización y transferencia de crudo en custodia relacionados con seguridad de procesos, y proponer recomendaciones para la ejecución de planes de acción que garanticen operaciones seguras y confiables, usando la metodología de Análisis Funcional de Operatividad – HAZOP. Se obtiene como resultado la propuesta de un modelo de gestión que incorpora Seguridad de Procesos para las instalaciones operativas asociadas a sistema de medición estática y medición dinámica basado en las Guías de CCPS, y diferentes estándares asociados y basados en normas nacionales e internacionales. El modelo plantea un análisis nodal que agrupan los principales activos que caracterizan y se usan actualmente en estos tipos de sistemas, tales como; Nodo 1 de medición estática compuesto por tanques de almacenamiento atmosféricos (cónico vertical, de techo fijo, techo flotante, tanques horizontales); Nodo 2 sistemas de bombeo y control de flujo, compuesto por bombas y válvulas y el nodo 3 de medición dinámica, compuesto por la unidad LACT. El modelo está compuesto por 4 bases o pilares soporte, que representan cada uno un conjunto de elementos asociados a la identificación de peligros y riesgos, la gestión de competencias humanas, la gestión de integridad de los activos y la gestión de emergencias.
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    Estudio comparativo, técnico económico entre pozos verticales y horizontales para potenciar el desarrollo de un campo de crudo pesado
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Salcedo Galvis, Ana María ; Peláez Gaviria, Jader Andrés ; Ariza León, Emiliano ; Garzón Navarro, Edgar Alexander
    Dentro de la industria petrolera el desarrollo de tecnología y optimización de procesos es un campo de suma importancia, es por esto que la elección y diseño del tipo de pozo que se va a ejecutar en el desarrollo de un campo de crudo es realmente importante con el fin de obtener los índices de producción esperados y las rentabilidades estimadas bajo costos de producción reducidos y que permitan llevar a cabo procesos a largo plazo, es por esto que se hace necesario de una planeación que permita determinar el tipo de pozo que resulte más productivo para el tipo de campo en desarrollo y que se ajuste adecuadamente a las características que posee el yacimiento. Es así que se hace inicialmente una revisión y descripción del comportamiento de la producción para los tipos de pozo ejecutados en el campo de estudio, para ello se analizara las tasas de producción de crudo y la influencia del tipo de perforación y completamiento del pozo sobre la producción del mismo, se identifica los servicios a pozos que más se realizan en campo ya que indirectamente permiten identificar los factores que tienen influencia en el comportamiento de la producción, para así, desde el ámbito económico lograr determinar el tipo de pozo más ventajoso para el desarrollo del campo en estudio.
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    Determinación de parámetros cinéticos para el mejoramiento de crudo pesado en procesos de inyección de vapor con catalizadores mediante esquemas de reacción con pseudocomponentes
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Sierra Moya, Luis Alejandro ; Perico Sánchez, Daniel Alberto ; León Bermúdez, Adán Yovani ; León Naranjo, Paola Andrea
    Teniendo en cuenta que la mayoría del abastecimiento energético y la reservas de crudos mundial encuentran sustento en la producción y comercialización de crudos pesados y extra pesados; el desarrollo de proyectos orientados en el campo investigativo de los crudos pesados bajo la modalidad de inyección de vapor lleva a convertir estos trabajos en pioneros del desarrollo de técnicas aplicables en campo para Colombia no solo como método de recobro sino como alternativa de mejoramiento del crudo insitu que refleja a largo plazo una disminución de costos en especial bajo el concepto de refinación cuando los procesos de acuatermólisis se llevan a cabo en yacimiento. En este trabajo se realiza una detallada revisión bibliográfica correspondiente a las investigaciones y trabajos experimentales realizados hasta la fecha en la literatura, concernientes a la acuatermólisis como procesos de mejoramiento de crudo pesado, con el fin de elaborar un marco teórico de referencia que incluyó el planteamiento de un mecanismo matemática y grafico general que representa los modelos cinéticos que describen la reacciones química que ocurren durante el proceso upgrading insitu. Bajo el concepto de encontrar el modelo mas optimo que se ajuste a la información suministrada, se seleccionaron 3 modelos con la cantidad de pseudocomponentes como único factor de variación (3, 4 y 5 pseudocomponentes). A partir de un protocolo de matriz de decisión se elige el modelo de 5 pseudocomponentes como el mejor modelo que presenta ajuste porcentaje promedio de error de orden del 6%.