Ingeniería de Petróleos

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Análisis Actual de los Planes de Descarbonización, Transición y Coexistencia Energética en la Industria de Hidrocarburos
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-10) Manjarrez Arrieta, Lindys Vanesa; Barrera Acosta, Helian Armando; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Montes Páez, Erik Giovany; Ariza León, Emiliano; Calvete González, Fernando Enrique
Teniendo en cuenta las políticas energéticas mundiales y nacionales ocasionadas por el cambio climático y el calentamiento global, producto de los gases efecto invernadero, es necesario que la industria de los hidrocarburos plantee escenarios y estrategias en el corto, mediano y largo plazo, que le permitan avanzar en el proceso de descarbonización y transición con responsabilidad, para garantizar la seguridad energética. En el documento se hace un análisis de las tendencias actuales de descarbonización, transición y coexistencia energética en la industria de los hidrocarburos. De igual manera se documenta la normatividad vigente tanto nacional como mundial y las acciones que plantea el sector, además se unifican criterios teniendo en cuenta las experiencias mundiales exitosas, con el propósito, de enumerar los desafíos a los que se expone la industria con la nueva transformación de la matriz energética que se ha desarrollado a nivel mundial. Para alcanzar estos objetivos, la industria de los hidrocarburos debe guiarse por la legislación legal vigente, las políticas energéticas nacionales y mundiales para reducir las emisiones y fomentar prácticas más sostenibles. Estas normativas que abarcan desde requisitos de reportes ambientales y estándares de emisión hasta incentivos para adoptar tecnologías más limpias. Se logró el planteamiento de las oportunidades, desafíos y las acciones de mitigación más prometedoras en la industria de los hidrocarburos en cuanto a la transición en conjunto con la descarbonización y la apuesta a la coexistencia de energías, pero sin descuidar el llamado Trilema de la Energía: sostenibilidad ambiental, seguridad y equidad energética, para así poder generar una diversidad energética y la reducción de los gases de efecto invernadero.
Análisis de fortalezas, debilidades y oportunidades de las tecnologías Power-to-X en Colombia para garantizar el abastecimiento en las operaciones petroleras
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-11) Arocha Niño, Nathalia María; Velandia Suescún, Indira Yomary; Montes Páez. Erik Giovany; Calvete González, Fernando Enrique; García Acevedo, Francisco Javier
Actualmente, diferentes naciones se han comprometido en la reducción de los efectos nocivos sobre el medio ambiente durante las últimas décadas. Para enfrentar este gran desafío, en el año 2015, 195 jefes de estado se reunieron en París para establecer un plan de acción mundial vinculante que limitara el aumento de la temperatura por debajo de los 2ºC., producto de esta reunión se estableció el acuerdo de parís, el cual abre una nueva era de acción climática y representa el esfuerzo mundial más significativo para reforzar la respuesta a la amenaza del cambio climático. Limitar el aumento de la temperatura implica una reducción global de GEI de 55 gigatoneladas proyectadas a 2030 y 40 gigatoneladas para el 20501. En este proyecto se ofrece un diagnóstico de las posibilidades que existen en Colombia para la adopción de las tecnologías Power-to-X en el sector petrolero, valorando las condiciones que prevalecen en los lugares que presentan un amplio potencial para la generación de energías verdes, estableciendo similitudes con proyectos vigentes en el mundo. Pero también discutiendo las necesidades técnicas, ambientales y sociales que se deben solventar antes de poder implementar proyectos de este tipo en nuestro país. Este proyecto de investigación está dividido en tres etapas, inicialmente se realiza un análisis bibliométrico de las opciones tecnológicas y su grado de madurez, la segunda etapa comprende la evaluación de los proyectos Power to X desarrollados en el mundo, teniendo en cuenta criterios técnicos, operativos y ambientales que se requieren para su implementación, y finalmente se realiza un diagnóstico de las condiciones de Colombia para la aplicación de estas tecnologías, analizando los proyectos de energía solar o eólica que se desarrollan actualmente en el país así como aquellos asociados a la industria petrolera, a fin de evidenciar la aplicabilidad de tecnologías Power to X.
Estudio para la implementación energía solar térmica para la generación de vapor en un campo colombiano
(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-11) Murillo Cortés, Luisa Fernanda; Gómez Gutiérrez, José Alejandro; Montes Páez, Erik Giovany; García Reyes, Diego Eduardo; Calvete González, Fernando Enrique; García Acevedo, Francisco Javier
Actualmente, se ha visto la necesidad a nivel mundial de implementar tecnologías alternativas en la industria de los hidrocarburos, a fin de mitigar el impacto ambiental. Las fuentes de energías renovables se han posicionado como una de las mejores respuestas ante esta problemática. En esta investigación se evalúa la viabilidad económica de la aplicación de tecnología solar térmica con el fin de generar vapor para ser aplicado en procesos de inyección. En primer lugar, se realiza una revisión bibliográfica de la inyección de vapor en Colombia, con el fin de conocer los posibles campos y sus métodos actuales de inyección de térmica, posteriormente se presenta una descripción de la energía solar térmica, a nivel tecnológico, y relacionando los proyectos desplegados a nivel mundial incluyendo aquellos asociados a la industria petrolera, evidenciando el éxito de la incursión de esta energía renovable en la generación de vapor para procesos de inyección, a su vez, se presentan los criterios necesarios para poder implementar la tecnología solar en un campo Colombiano, evaluando las zonas con mayor potencial solar térmico, y ubicando los campos que cumplieran con los parámetros requeridos dentro de estas zonas. Una vez seleccionado el campo de aplicación se realiza un dimensionamiento y análisis financiero, con el fin de evaluar la viabilidad bajo tres escenarios.
Evaluación de yacimientos prospectos para la producción de energía geotérmica
(Universidad Industrial de Santander, 2022-03-30) Zuleta Guerrero, Gean Franco; Valdelamar Romero, Juan Sebastián; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Montes Páez, Erik Giovany; Calvete González, Fernando Enrique
La energía geotérmica es una gran fuente de energía, que a diferencia de otras fuentes de energía limpia no depende de las condiciones climáticas. Las nuevas políticas ambientales han dado paso al crecimiento del sector de las energías renovables no convencionales, en donde el aprovechamiento de la energía calórica proveniente del subsuelo tiene un papel protagonista. A nivel mundial se estima que muchas zonas son buenos prospectos para el desarrollo de proyectos de generación de energía eléctrica a partir de la energía geotérmica, hay una clara necesidad de evaluar esos recursos es por ello por lo que se busca por medio de la tecnología facilitar la evaluación de los recursos geotérmicos, pudiendo así brindar unas mejores perspectivas que ayuden a encaminar la viabilidad de los proyectos geotérmicos. Con la evaluación de los recursos geotérmicos se tendrá una visión real de la importancia de esta fuente de energía limpia, por medio del desarrollo de un software que ayude a estimar con facilidad y veracidad el potencial geotérmico de zonas de interés, permitirá posicionar esta gran fuente de energía renovable como una alternativa a las fuentes de energía contaminantes. La experiencia de industria petrolera y los avances tecnológicos en el ámbito de la extracción de recursos energéticos provenientes del subsuelo pueden convertir a la energía geotérmica como el principal aliado para la transición energética, debido a eso se ha realizado una investigación que permita estimar el potencial de los recursos geotérmicos con facilidad.
Evaluación del daño a la formación por retención de polímeros en pozos inyectores para un caso estudio de un campo colombiano
(Universidad Industrial de Santander, 2024-02-01) Escalante Posso, Yiseth Marcela; Aguirre Parra, Brayan Steven; Murcia Blanco, Cristian Alejandro; Cárdenas Montes, Jose Carlos; Calvete González, Fernando Enrique; Montes Páez, Erik Giovany
La inyección de polímero ha sido una de las alternativas más frecuentes para mejorar la recuperación de crudo en un pozo donde su presión ya no permite un flujo natural, al ser un proceso dinámico entre fluidos y el yacimiento puede presentar daño a la formación por lo cual es necesario tener en cuenta cada detalle del proceso. Al realizar una revisión bibliográfica de los diferentes tipos de daños que se presentan en pozos inyectores, se encuentra la retención de polímeros, estos tienden a quedarse adsorbidos en la roca, lo que implica una reducción de la permeabilidad y de los patrones de inyección o producción. Este trabajo presenta la evaluación del daño en el near wellbore por retención de un polímero para un caso estudio de un campo colombiano en la cuenca de los Llanos Orientales iniciando por la caracterización de los polímeros utilizados en los pozos inyectores en los campos colombianos, adicionando también polímeros fabricados a nivel mundial, debido a la información confidencial respecto a Colombia, seguido de una evaluación estática y dinámica (coreflooding) del polímero usado en el campo estudio en conjunto de núcleos de algunos pozos que presentaron incremento de presión en el proceso de inyección. Los resultados arrojados de las pruebas evidencian que el aumento de presión fue debido a una adsorción excesiva del polímero en la roca, logrando cuantificar el pseudo daño generado por la inyección.
Metodología para el diagnóstico de problemas asociados a la operación de sistema de bombeo por cavidades progresivas aplicado en un campo colombiano
(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-10) Reina Perez, Ivan Felipe; Montes Páez, Erik Giovany; Calvete González, Fernando Enrique; García Navas, Edison Odilio
En Colombia, el incremento de reservas de crudo pesado y extrapesado durante los últimos años han despertado el interés en la aplicación de sistemas de bombeo por cavidades progresivas (PCP) como método de levantamiento artificial, gracias a los beneficios que ofrecen estos sistemas como el manejo de altos contenidos de gas y arena, bajos costos de inversión y/o de mantenimiento. Durante la operación de este sistema, es posible que se presenten situaciones en las cuales el comportamiento de la bomba es anormal, afectando la tasa de flujo del pozo y en el peor de los casos, provocando la detención de la producción. La detección del problema del sistema debe realizarse casi de forma inmediata, con el fin de que el sistema esté nuevamente en funcionamiento sin que la compañía operadora tenga impactos negativos en materia de ingresos económicos. Mediante recolección de información en la literatura y entrevistas a personal con alta experiencia en la operación de sistemas PCP, se realizó un compendio de los problemas más frecuentes que sufren estos equipos y sus posibles causas. Con esto, se plantea una metodología representada en un árbol de decisiones basado en observaciones e intervenciones sucesivas y lógicas en pozo, que permita un diagnóstico seguro y concreto de estos problemas, validando el esquema con su aplicación en un campo colombiano.
Modelo funcional para examinar el daño a la formación optimizando la producción en pozos petroleros
(Universidad Industrial de Santander, 2022-04-01) Ortiz Ramírez, Luisa Fernanda; Caballero Trespalacios, Gladys Carolay; Bejarano Wallens, Aristóbulo; Carrillo Moreno, Luis Felipe; Calvete González, Fernando Enrique
La cantidad de hidrocarburos que puede producir la industria del petróleo suele verse muy limitada por diversos factores, que, aunque son relativos dependiendo de cada campo y cada yacimiento, tienden a obstaculizar todo el proceso de extracción de petróleo desde de la fase de perforación del pozo. Uno de los factores más importante es el daño a la formación, esta restricción al flujo de fluidos a través del medio poroso es responsable de que gran parte del petróleo presente en el yacimiento no logre ser llevado a superficie, es un gran desafío para la industria encontrar alternativas que permitan la disminución de este daño y que se vea reflejado en un aumento significativo de la producción. De acuerdo con lo anterior, este proyecto aporta a la investigación de alternativas de solución a los daños a la formación que generen mayor impacto en la productividad del petróleo y contribuye a la elección de un modelo que optimice en términos económicos, tecnológicos, ambientales y sociales la producción de aceite.
Tecnologías y configuraciones de completamiento de pozos usados en yacimientos geotérmicos
(Universidad Industrial de Santander, 2024-11-13) Anaya Durán, Gianfranco; Sánchez Bermúdez, José Andrés; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Rondón López, Juan José; Vargas Silva, Diego Armando; Calvete González, Fernando Enrique
Los yacimientos geotérmicos son una fuente relevante de energía renovable y sostenible, los cuales entre sus beneficios permiten la generación de energía eléctrica y la calefacción mediante la extracción de calor del subsuelo. Este estudio se enfoca en la revisión y el análisis bibliográfico de las tecnologías y configuraciones utilizadas en el completamiento de pozos geotérmicos. Además, se determinan aquellas variables fundamentales que son tenidas en cuenta para el proceso de configuración y completamiento de los pozos, como lo son la temperatura, presión y composición del yacimiento, así como las características geológicas y petrofísicas. Se toman en consideración casos de estudio presentados por la comunidad académica y casos de éxito en diferentes condiciones, finalmente con base en esta información obtenida, se presenta un diseño teórico para el completamiento de un pozo teórico en Colombia. El proyecto emplea un método de investigación descriptiva para recopilar información sobre tecnologías y configuraciones en energía geotérmica, desarrollando cuatro fases. En la primera fase, se realiza una búsqueda bibliográfica que recopila documentos científicos sobre el tema, estableciendo variables clave para el diseño de pozos geotérmicos. La segunda fase se centra en la descripción de completamientos, donde se identifican configuraciones típicas en pozos geotérmicos de casos exitosos a nivel mundial, prestando especial atención a su proceso y diseño. En la tercera fase, se lleva a cabo un análisis comparativo, donde se examinan las tecnologías y configuraciones de completamiento de acuerdo con las características geológicas y los tipos de sistemas geotérmicos, creando una tabla de comparación. Finalmente, en la cuarta fase, se establecen configuraciones aplicables a Colombia para el diseño y completamiento de pozos geotérmicos, basados en los casos de éxito identificados.

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