Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos

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Browsing Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos by browse.metadata.evaluator "García Duarte, Hugo Alejandro"

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    Evaluación de la colocación de un catalizador liposoluble en un proceso de mejoramiento de crudo pesado a condiciones de inyección de vapor
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-08-16) Salas Chía, Luis Miguel; León Bermúdez, Adán Yovani; León Naranjo, Paola Andrea; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; García Duarte, Hugo Alejandro
    En los últimos años, la industria de los hidrocarburos ha visto que sus reservas de crudo convencional han disminuido y por ende la opción de producción de hidrocarburo de yacimientos de crudos pesados ha aumentado su interés. En el mundo las mayores reservas de este tipo de fluido se encuentran en la región de Sudamérica como lo indica el estudio de Meyer et al. (2007). Si bien, Colombia no se encuentra ajeno a esta realidad debido a que los indicadores de los últimos años presentan que más del 50% de la producción nacional son aportados por crudos pesados a la canasta nacional de energía. La presente investigación se realizó con el objetivo de poder realizar un proceso de inyección de vapor con catalizadores en un crudo pesado colombiano. La investigación permite en una etapa inicial conocer la compatibilidad del sistema crudo-catalizador-agua-agente transportador. Las pruebas realizadas fueron llevadas a cabo bajo diferentes configuraciones de temperatura, dosificación y relación agua crudo. Los resultados presentaron un comportamiento favorable para la colocación del catalizador en procesos estáticos bajo condiciones de inyección de vapor. Esto se ve evidenciado con las reducciones de viscosidad que van desde los 58,25 hasta un 93.15%. Esto se debe a que la adición de la nafta además de generar una dilución al crudo del sistema aportando reducciones cercanas a un 70%, presentó una sinergia con el agente químico liposoluble agregado obteniendo una reducción adicional de casi un 20% por efecto de la actividad catalítica del naftenato de hierro
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    Evaluación técnica de la inyección cíclica de vapor con gases de combustión en un yacimiento de crudo pesado colombiano
    (Universidad Industrial de Santander, 2020) Martínez Vertel, Jaime José; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; León Bermúdez, Adán Yovani; Gambús Ordaz, Maika Karen; García Duarte, Hugo Alejandro
    Los procesos de inyección cíclica de vapor son altamente atractivos debido a su buena respuesta en crudos pesados; no obstante, a medida que se incrementan los ciclos de aplicación la producción de aceite disminuye, la de agua aumenta y la presión de la formación se depleta. Dentro de las técnicas híbridas que permiten suplir esta problemática, la adición de Flue Gas (gases de combustión) al proceso surge como una alternativa prometedora en los campos del Valle Medio del Magdalena. Este trabajo se dividió en 3 partes principales: un análisis de la estequiometría de las reacciones de combustión que tienen lugar en los generadores de vapor en campo, dilucidando las proporciones y cantidades producidas; un análisis experimental del comportamiento del crudo bajo 3 temperaturas y 4 proporciones de Flue Gas en un crudo pesado colombiano, evaluando el comportamiento de la viscosidad, composición por destilación simulada, gases efluentes y resonancia magnética nuclear 1H; finalmente, la evaluación numérica de la tecnología en un modelo a escala sector, representando los resultados de reducción de viscosidad encontrados en la sección experimental, evaluando el factor de recobro, producción incremental y distribución de la temperatura en la zona de vapor por la adición del agente híbrido. A partir de la consecución de este trabajo, se logró evidenciar que la adición de Flue Gas repercute de forma directa en las reacciones de acuatermólisis que se dan en el crudo, afectando así sus propiedades fisicoquímicas; asimismo, se pudo encontrar que permitió un aumento de alrededor de un 3 % en el factor de recobro, mostrándose como una tecnología prospectiva para su aplicación en campo.
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    Evaluación técnico-financiera de un proceso de inyección cíclica de surfactantes en crudos pesados mediante simulación numérica
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-08-07) Ceballos Payares, Juan Diego; Gambús Ordaz, Maika Karen; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; García Duarte, Hugo Alejandro
    Los yacimientos de crudo pesado son explotados, generalmente, por métodos térmicos como la inyección de vapor, sin embargo, una de las mayores limitantes es la gran cantidad de calor que se puede perder durante el proceso. Como alternativa, surge la inyección de surfactantes, donde es posible formar emulsiones de aceite en agua (O/W) con un tamaño de gota menor al tamaño promedio de los poros y, de esta manera, lograr una emulsión de baja viscosidad. Mediante el uso de la simulación numérica se evaluó un proceso de inyección cíclica de surfactantes en crudos pesados. En primer lugar, se representó una prueba de desplazamiento de una inyección álcali-surfactante en un crudo de 1800 cps. Posteriormente, se escaló el comportamiento a un modelo single-well y se realizó un análisis de sensibilidad de los siguientes parámetros operacionales: concentración de álcali y surfactante, tamaño de bache inyectado, tiempo y tasa de inyección, tiempo de remojo, tiempo de producción y duración por ciclo. Por último, se llevó a cabo una evaluación del proyecto y se determinó el escenario de aplicación más adecuado de la técnica. De esta forma, por medio del análisis de 52 escenarios diferentes de simulación, se determinó que el más adecuado para la técnica es inyectar una formulación de 6000 ppm de Na2CO3 + 6000 ppm de NaOH + 300 ppm de SLES, durante ciclos de 6 meses de duración que consisten en 10 días de inyección a una tasa de 2000 bbls/día, 7 días de remojo y 167 días de producción. Este escenario representa un valor presente neto de 282 mil de dólares, una tasa interna de retorno de 54.45 %, una eficiencia de la inversión de 0.36 y un tiempo de recuperación de 0.81 años.
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    Modelado numérico de la inyección de peróxido de hidrógeno como agente oxidante en un proceso de Combustión In-Situ
    (Universidad Industrial de Santander, 2022-07-30) Castro Parra, Néstor Javier; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; León Bermúdez, Adán Yovani; Pinzón Díaz, Alberto Raúl; Pabón Acevedo, Yohan Harley; Gambús Ordaz, Maika Karen; García Duarte, Hugo Alejandro
    En la presente investigación se estudió la inyección de una solución acuosa de peróxido de hidrógeno como agente oxidante en un proceso de Combustión In-Situ, para comprender los fenómenos que involucra y sus principales diferencias con respecto al proceso convencional de inyección de aire, mediante la simulación numérica de las mismas en dos escalas: Laboratorio, mediante pruebas RTO, y en los alrededores de un pozo inyector durante la etapa de ignición. El modelo numérico a escala de laboratorio fue desarrollado en MATLAB®®, partiendo de balances de materia y energía, y permitiendo: ajustar parámetros cinéticos estimados para representar la oxidación del crudo pesado, y comparar el comportamiento en pruebas RTO al inyectar aire y peróxido de hidrógeno. Durante la inyección de este último se observó una mayor liberación de energía provista, en parte, por la descomposición de dicho reactivo, y mayor velocidad en el desarrollo de las reacciones de oxidación del crudo pesado en estudio. Asimismo, la simulación conceptual de la ignición se realizó en un simulador comercial y como continuidad a una investigación previa, enfocada en el estudio de esta etapa clave mediante inyección de aire, apreciando que la inyección de peróxido de hidrógeno favorece las condiciones de ocurrencia de ésta a través de una mejora la distribución de la temperatura en el yacimiento, una mayor presión parcial del oxígeno y un incremento de la energía liberada en el yacimiento. Los resultados obtenidos demostraron que la inyección de peróxido de hidrógeno es una alternativa técnicamente más eficiente que la inyección convencional, considerando la energía adicional liberada en el proceso de descomposición del fluido inyectado y la disminución de la segregación gravitacional, proporcionando información sobre dicho proceso de inyección.