Ingeniería de Petróleos
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Browsing Ingeniería de Petróleos by browse.metadata.evaluator "Cabarcas Simancas, Manuel Enrique"
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Item Análisis de la viabilidad del uso de energía eólica offshore como futura fuente de suministro energético para las operaciones costa afuera en el Mar Caribe colombiano en diferentes escenarios de actividad hidrocarburífera(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Montiel Hoyos, Cristian Camilo; Portillo Díaz, Carlos David; Montes Páez, Erik Giovany; Guerrero Martín, Camilo Andrés; Cabarcas Simancas, Manuel Enrique; Santos Santos, NicolásColombia es un país que actualmente reúne varios esfuerzos desde la academia y las empresas para crear sistemas energéticos resilientes y que posean diversidad entre sus recursos naturales; por eso en este estudio primeramente lugar se estudiaron las diferentes características geoquímicas y sedimentarias de las cuencas offshore del país. Seguidamente, se estudió la actualidad de las plataformas petroleras nacionales a través de la información disponible de los sitios web del gobierno, datos de exploración e informes estadísticos. Posteriormente, se estimó de manera aproximada la cantidad de energía requerida para abastecer los procesos necesarios de la plataforma con base en casos teóricos de estudio. En segundo lugar, se mapeó el potencial eólico en las mismas zonas mencionadas anteriormente para idear una metodología de generación de energía eléctrica para abastecer la demanda actual y entregar el excedente a la red, en donde la región Caribe se destaca como uno de los sitios más favorables de América Latina, con velocidades de viento promedio anual Clase 7 que se acercan a los 10 m/s; de acuerdo con la última información e informes disponibles, los próximos años serán el punto de partida para las ya conocidas cuencas Sinú-San Jacinto, Colombia y Guajira Offshore. Al final de esto, se obtuvieron 5 escenarios diferentes dependiendo del tipo de fluido del reservorio y 3 pronósticos adicionales como resultado del crecimiento de la industria oil and gas offshore. Este trabajo evidencia un camino para iniciar la inclusión de las energías renovables como un aliado idóneo para lograr los objetivos de producción con menos emisiones de CO2 posibles, mientras la idea de transición energética se hace realidad en el contexto colombiano.Item Análisis de la viabilidad técnico-financiera y ambiental del uso de energía eólica offshore para el abastecimiento de un gasoducto colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-08) Pérez Muñoz, Gustavo Adolfo; Pabón Parra, Juan Felipe; Montes Páez, Erik Giovany; Díaz Consuegra, Harving; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueLa implementación de nuevas tecnologías requiere en cualquier caso una evaluación previa de la viabilidad y el impacto en todos los aspectos que pueden verse influenciados de una u otra forma, es este el principal objetivo de este proyecto de investigación, en el que a través del uso del software system advisor model, se planteó analizar la viabilidad técnica, financiera y ambiental del uso de energía eólica offshore para el abastecimiento de un gasoducto en Colombia. El punto de partida son los antecedentes de proyectos eólicos en el país, los que permitieron conocer algunas características importantes para el desarrollo de la simulación como el modelo del aerogenerador, por otra parte, se evaluó la velocidad promedio del viento en el caribe offshore a fin de establecer dos zonas prospecto, además se estudiaron las características de los gasoductos y principalmente de las estaciones turbocompresoras ubicadas a lo largo de estos. Finalmente, con la información recabada se llevó a cabo la simulación, de la cual se obtuvo el modelo de la distribución de la granja eólica y datos de costos, con los que fue posible determinar que en ambos escenarios como proyecto de inversión no es viable. En cuanto a el análisis ambiental se realizó consultando las áreas protegidas en el territorio, debido a que no existen políticas que se adapten a las características del proyecto, de esto se obtuvo que una de las zonas podría provocar un mayor impacto, sin embargo, existen alternativas de mitigación implementadas alrededor del mundo que deben ser analizadas a fondo. Por lo tanto, se pudo establecer que esta puede ser una de las alternativas más costosas de implementar pero que pueden contribuir significativamente a la matriz energética nacional.Item Análisis de los combustibles sintéticos como alternativa para la reducción de gases efecto invernadero en Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-07) Sequeda Ballesteros, Edwar Yarith; Rueda Rueda, Silvia Slendy; Díaz Consuegra, Harving; Pérez Angulo, Julio César; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueLos Gases de Efecto Invernadero tienen una gran relevancia a nivel mundial ya que esto tiene un gran impacto sobre la crisis del cambio climático. Dado esto, se acordó en el año 2015 el tratado del Acuerdo de París para poder limitar el calentamiento global y poder reducir esos gases lo más bajo posible. Colombia está comprometida a reducir el 20% de sus emisiones para el año de 2030 pero dando como un nuevo proyecto interno del país por parte del Ministerio de Ambiente de disminuir el 50% de sus emisiones. Una acción para la mitigación son los combustibles sintéticos, que han dado muy buenos resultados a nivel mundial con una probabilidad de reducción de hasta el 90% de emisiones implementándolos especialmente en el sector de transporte y petrolero. Así, podemos ver el estudio y la aplicación de estos combustibles en el territorio colombiano para contribuir con la reducción de estos gases y poder cumplir con el compromiso y la meta trazada.Item ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL DE BAJO COSTO PARA APROVECHAR EL APORTE DE HIDROCARBUROS HASTA EL LÍMITE TÉCNICO DE RECOBRO APLICADO A LOS RECURSOS EN ROCA GENERADORA DEL VALLE MEDIO DEL MAGDALENA(Universidad Industrial de Santander, 2022-11-06) Gomez Reyes, Juan Camilo; Zambrano Ramirez, Jorge Andres; Sachica Avila, Jorge Andres; Calvete Gonzalez, Fernando Enrique; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueLa falta de experiencia en yacimientos de Roca Generadora en Colombia evidencia los retos que debe asumir el país a la hora de incursionar en esta tecnología para el avance de su industria petrolera. Sin embargo, adoptar las enseñanzas y las lecciones adquiridas en escenarios de otras regiones del mundo, como en la cuenca Permian ubicada en Estados Unidos, aportarían al buen desarrollo de estos recursos en el país. Durante la explotación de recursos provenientes de yacimientos de Roca Generadora es importante tomar las mejores decisiones en cada una de las etapas de producción con la finalidad de obtener el mayor beneficio durante la vida útil del pozo. Por esto, la selección de uno o varios sistemas de levantamiento artificial cobra gran relevancia a la hora de diseñar un proyecto con el objetivo de alcanzar la mayor rentabilidad posible. y una mayor recuperación de los recursos que se encuentran originalmente. Con el fin de contribuir al desarrollo de los recursos de roca generadora en la formación La Luna de la cuenca de Valle Medio del Magdalena, en el presente trabajo se evalúan los criterios técnicos y económicos de distintos sistemas de levantamiento artificial a implementar en la etapa tardía de producción, para determinar el(los) sistema(s) que se ajuste más a los parámetros operacionales en el área de estudio y, a la vez, proponer un proyecto rentable que sea atractivo para los inversionistas; comprendiendo que en ocasiones los sistemas de levantamiento artificial más utilizados no resultan viables debido a dificultades en su instalación, condiciones operacionales tanto del equipo como del yacimiento, o que no sea viable económicamente para las compañías.Item Análisis térmico de un intercambiador de calor en un yacimiento geotérmico utilizando CFD(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-09) Martínez Quiroz, Miguel Ángel; González Silva, Germán; Prieto Jiménez, Natalia; Santos Santos, Nicolás; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueLos intercambiadores de calor tipo tubería coaxial desempeñan un papel en la extracción de calor geotérmico. Mediante el uso de herramientas de simulación como la dinámica de fluidos computacional (CFD) es posible obtener información detallada sobre la distribución de temperatura, eficiencia térmica y el flujo de calor dentro del intercambiador (DBHE); el objetivo principal de esta investigación es el análisis del fluido dinámico térmico del intercambiador de calor en el yacimiento geotérmico Krafla en Islandia usando CFD. Para llevar a cabo esta investigación se establecen las condiciones y propiedades fisicoquímicas del proceso a partir de la investigación de (Theo Renaud et al., 2019, tit. simulación numérica de un intercambiador de calor en el sistema geotérmico Krafla) mediante la elaboración del intercambiador de calor de pozo profundo por medio de diseño asistido por computadora, se añaden las condiciones iniciales de temperatura y velocidad de inyección en ANSYS Fluent analizando el comportamiento térmico del DBHE. Los resultados obtenidos para la primer corrida usando la función de temperatura contra profundidad permite establecer las condiciones de temperatura a lo largo del pozo, estos resultados fueron comparados con los resultados obtenidos en el yacimiento geotérmico de Krafla; se produjo una temperatura de salida en el DBHE de 300 [K], indicando una buena precisión en el modelo presentado. Posterior de la validación de la simulación, se cambiaron las condiciones de operación y se obtuvo que la variación de temperatura de inyección afecta al gradiente térmico dentro del pozo y a la eficiencia del DBHE debido a que influye en los mecanismos de transferencia de calor por conducción dentro del pozo.Item Desafíos de la gestión integral de las aguas residuales del fracturamiento hidráulico en yacimientos no convencionales(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-30) Sedano Duarte, Mónica Alexandra; Vargas Pineda, Brayan Camilo; Díaz Consuegra, Harving; Cabarcas Simancas, Manuel Enrique; Daza Brochero, Kathy MargaritaEl futuro de la industria petrolera colombiana está encaminada al aprovechamiento de los pozos no convencionales de gas y petróleo, siendo un tema controversial por los desafíos, retos y consecuencias que pueden surgir a nivel medioambiental para las zonas de extracción, sobre todo hablando de los recursos hídricos, tan escasos en algunas zonas del país y cuyo devenir se encuentra en peligro. La Ejecución de la fracturación hidráulica de pozos no convencionales ha venido en aumento a nivel global, debido a las crecientes demandas energéticas y los descubrimientos de yacimientos de esquisto, pero en contraste, el recurso hídrico se ha visto afectado gravemente, pues la fracturación hidráulica utiliza millones de metros cúbicos de agua para la ejecución de sus procesos, por lo que la búsqueda de estrategias eficaces para la gestión de las aguas residuales resultantes de su actividad que contribuyan a la minimización del gasto, se hace urgente. Atendiendo a ello, se ejecuta este estudio que consiste en realizar una análisis de los desafíos de la gestión integral de las aguas residuales de fracturamiento hidráulico en yacimientos no convencionales, a través de una revisión documental que devela estudios sobre la temática publicados en la última década, profundizando así, acerca de las aguas residuales, determinando con un enfoque sistémico un ciclo adecuado para su gestión, analizando las experiencias expuestas por autores de otros países, identificando aquellos casos de éxito y realizando proposición de lineamientos de gestión enfocados en la industria petrolera colombiana, donde se prioriza la gestión de los recursos hídricos como factor crítico, asumiendo que los operadores tienen la responsabilidad de ejecutar estudios previos y puntuales que les permitan determinar el mejor tratamiento de las aguas residuales teniendo en cuenta los factores ambientales, sociales y económicos, según las especificaciones puntuales de cada pozo.Item Estado del arte y estudio de ingeniería conceptual aplicado a la generación de hidrógeno azul mediante el reformado del gas natural(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-12) Giraldo Vergara, Gloria Carolina; Sandoval Rojas, Henry Leonardo; Santos Santos, Nicolás; Tapias Hernández, Fabián Andrés; Cabarcas Simancas, Manuel Enrique; Ariza León, EmilianoLa creciente necesidad de migrar a fuentes energéticas que sean amigables con el medio ambiente requiere la adaptación de las materias primas con las que se cuentan actualmente para la generación de energía de manera eficiente. Es entonces cuando la atención se dirige al metano debido a que este se encuentra en la naturaleza en grandes cantidades y se puede trabajar en métodos de conversión de este para la generación de hidrogeno con la posterior captura del CO2 generado. A lo largo de esta contribución se presentan los diferentes métodos de producción de hidrógeno azul, centrándose en la generación mediante el reformado de gas natural. Debido a la importancia que tiene el hidrógeno en la canasta energética nacional, hay un interés por entender mejor cómo funcionan las técnicas de producción y poder optimizarlas, por tanto, se espera contribuir a la construcción de esta curva de aprendizaje por medio de un estado del arte exponiendo las tres tecnologías de hidrogeno azul, basadas en gas natural: Reformado de metano con vapor (SMR), Reformado autotérmico (ATR) y Oxidación parcial (POx). Se establecieron las bases de selección de dos de estos métodos con mayor viabilidad en el país, descartando la oxidación parcial por su mínimo desarrollo a nivel industrial y por ser más viable para realizar con materias primas más pesadas (Residuos de petróleo y Carbón), posteriormente se determinó que el SMR es el método con más aplicabilidad en Colombia seguido del ATR, ya que tiene mayor eficiencia y, además, será más rentable al poder operar a mayor capacidad. Finalmente se desarrolla la ingeniería conceptual del SMR a escala de laboratorio. El resultado de este documento servirá como una guía de enfoque para futuros proyectos de investigación al sintetizar el “know-how” a escala de laboratorio de la tecnología con mayor viabilidad para la producción de hidrógeno azul mediante el reformado del gas natural en Colombia.Item Manual de interpretación de diagramas P&ID en la industria de los hidrocarburos(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-07) Chaves Suárez, Ana Yurley; Toro Arias, Nicolás; González Silva, Germán; Prieto Jiménez, Natalia; Cabarcas Simancas, Manuel Enrique; García Acevedo, Francisco JavierSe pretende con este manual brindar una guía elaborada de cómo interpretar correctamente los planos P&ID que se encuentran presentes en las etapas primarias, medianas y maduras de desarrollo de complejos industriales característicos de la industria del petróleo y gas, el manual está dotado con amplia representación de equipos, líneas y señales utilizadas en la refinación del petróleo crudo, estos símbolos cuentan con sistemas de control al momento de su impresión en los planos, dicho control de parámetros se hace mediante lazos de control para permitir que los sistemas sean productivos y sostenibles a través de la automatización de procesos. La simbología utilizada es una recopilación de homólogos presentes en diferentes sistemas internacionales de normalización, los símbolos aquí presentados están respaldados por normas internacionales de estandarización en donde la más comúnmente usada esla ISA debido a los numerosos procesos que abarca, define, controla y estandariza. Al final de la guía el usuario será capaz de reconocer tipos de procesos mediante la familiaridad con diferente simbología ilustrada, podrá identificar los controles aplicados a los procesos y será capaz de inferir resultados esperados en los complejos mediante un arreglo esquemático de instrumentación y control definido.Item Selección de plataformas offshore mediante el análisis del medio oceanográfico y condiciones de los yacimientos en el caribe colombiano.(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-06) Blanco Hernández, Oscar Andrés; González Rincón, Angel David; Ariza León, Emiliano; Tovar Cabrera, Jairo Humberto; Garcia Navas, Edison Odilio; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueEste articulo consiste en la evaluación de parámetros operacionales, oceanográficos y meteorológicos para obtener la mejor plataforma offshore de perforación y producción en los prospectos del mar caribe colombiano. Este análisis comienza con las características de las plataformas que se pueden utilizar en las diferentes profundidades de laminas de agua que tiene el mar caribe, además de parámetros como espacio para equipos adicionales, capacidad de producción, estabilidad y capacidad para almacenar fluidos. Seguidamente se evalúan las características meteorológicas, oceanográficas y geológicas de las zonas del mar caribe, además se realizan casos de estudio con la información obtenida para evaluar cual seria la mejor plataforma de perforación y producción. Por último, se realizó un código en lenguaje Python para optimizar la selección en futuros prospectos, nos basamos en la utilización secuencias lógicas para obtener una lista de plataformas que cumplan con los requerimientos.Item Simulación de un mezclador estático horizontal para la dilución de crudo - diluyente haciendo uso de una herramienta de Dinámica Computacional de Fluidos CFD(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-05) Rubio García, Owen Javier; De La Rosa Rodao, Andrés Felipe; González Silva, Germán; Prieto Jiménez, Natalia; García Navas, Edison Odilio; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueTeniendo en cuenta que las reservas de crudo pesado y extrapesado a nivel mundial están tomando un papel más protagónico debido al agotamiento de los recursos livianos, es importante enfocar estudios hacia el desarrollo de este tipo de yacimientos. Uno de los principales desafíos con este tipo de crudos es su transporte por tubería, el cual se ve limitado por sus altas densidades y viscosidades. Una solución económica y de fácil implementación a este problema es el uso de mezcladores estáticos para diluir el crudo pesado con componentes más livianos. La correcta selección de un mezclador estático comercial es importante para evitar sobrecostos de tiempo y dinero en la operación. Con este fin se pueden incluir estudios experimentales o simulaciones numéricas, o una combinación de ambos, para probar diferentes geometrías y tamaños de mezcladores buscando aquella que genere los mejores resultados de mezcla. En este trabajo se plantea todo el estudio numérico para la evaluación del desempeño de un mezclador estático tomando como fluidos para la simulación un crudo pesado de alta viscosidad y nafta, cuyas propiedades son extraídas de la literatura. La solución y análisis del problema se realiza a través de la Dinámica Computacional de Fluidos (CFD), la cual es una herramienta para los problemas sobre el flujo de fluidos.Item Simulación de un proceso de calentamiento electromagnético para recobro mejorado de crudo pesado en un campo representativo colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-12) Lopez Parada, Jennifer; Cervantes Ahumada, William David; Ortiz Meneses, Andres Felipe; Leon Bermudez, Adan Yovani; Cabarcas Simancas, Manuel EnriqueLa industria petrolera se encuentra ligada principalmente a las reservas de crudo, las cuales se han visto afectadas por el aumento de consumo de productos que dependen de estas mismas, por lo que nos vemos en la necesidad de buscar métodos para aumentar las reservas de crudo existentes. Actualmente existen diferentes métodos de recobro que permiten aumentar la producción de los pozos, ya sea mediante la inyección de agua, vapor, surfactantes, entre otros, sin embargo, estos mismo traen consigo diversas desventajas como lo son los impactos ambientales, los cambios en la mojabilidad de la roca, limitaciones de profundidad, tipo de crudo y muchos más. Es aquí donde se requiere de otras técnicas no tan utilizadas pero que pueden ofrecer solución a estos problemas, como lo podría ser el calentamiento electromagnético. Este proyecto busca mostrar como mediante determinadas configuraciones que permiten inducir ondas electromagnéticas, variando la potencia y los periodos de inducción, reposo y producción, se puede aumentar la producción de aceite de un campo de crudo pesado en Colombia utilizando el simulador STARS de CMG a través de la implementación de una Keyword denominada HEATR.