Ingeniería de Petróleos

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    Impacto de la fuerza iónica del agua inteligente sobre la mojabilidad de las areniscas con el fin de aumentar el factor de recobro en yacimientos de crudo pesado
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Aceros Flórez, Cristian Ferney; Pérez Angulo, Julio César
    La inyección de agua inteligente es un proceso EOR que puede ser utilizado en yacimientos de arenisca y crudos pesados para aumentar la recuperación de petróleo en una etapa terciaria, si se implementa en areniscas que posean minerales de arcilla y crudos pesados que contengan componentes polares como materiales básicos y ácidos esta técnica de EOR puede ser una solución técnica, económica y permitiría reducir el impacto ambiental con el fin de aumentar el factor de recobro en Colombia y en el mundo, porque no requiere sustancias químicas costosas que pueden ser toxicas para los seres vivos y componentes del medio ambiente. Con el desarrollo de este proyecto se pretende definir características físicas y propiedades de las areniscas y yacimientos de crudo pesado mediante revisión bibliográfica que permitan conocer su comportamiento, además se desea identificar y dar a conocer mediante investigaciones previas, la manera en la que influye la inyección de agua de baja salinidad conocida también como agua inteligente en la recuperación de petróleo, centrando el estudio principalmente en el impacto que tiene la fuerza iónica sobre la alteración de la mojabilidad en las areniscas. Además, se propone una metodología de laboratorio usada por (Doust et al., 2011) para implementarla en futuras investigaciones relacionadas con inyección de agua inteligente en yacimientos de areniscas y crudo pesado para mejorar el factor de recobro en los campos petroleros. De esta investigación se concluye que la desorción de cationes y los iones básicos y ácidos influyen significativamente en la alteración de la mojabilidad de la roca para que sea mojada por agua, debido a la inyección de agua inteligente *
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    Prototipo de herramienta para la identificación automática de tiempos de operación durante la perforación en un campo de Ecopetrol
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Herrera Parra, Santiago; Cortes Vergara, Leonardo Fabio; Saavedra Trujillo, Néstor Fernando; Mantilla Hernández, Hernán Darío; Osorio Benavides, Álvaro José
    Las campañas de perforación son una inversión importante para las empresas de la industria Oil&Gas, de las cuales unas resultan más exitosas o eficientes que otras en cuanto a tiempo, por ende en costos. A partir de estas se identifican oportunidades de mejora continua para conseguir buenas prácticas en cada una de las operaciones realizadas en la perforación de un pozo logrando campañas con mejores desempeños que traen consigo una reducción de tiempo y un mejor manejo del capital. Este proyecto de grado plantea una herramienta prototipo para la identificación de las operaciones hechas en los taladros relacionadas en todo lo que compone la perforación de un pozo petrolero a partir de los parámetros que arrojan dichas operaciones durante el proceso. Así mismo se ejecutan unas pruebas de identificación de parámetros para posteriormente hacer un análisis de las operaciones arrojadas y su respectivo tiempo con lo que finalmente se presentan las conclusiones pertinentes para servir de utilidad en la búsqueda de oportunidades de mejora
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    Guía técnica para el correcto abandono de pozos en Colombia
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Suárez López, Miguel Ángel; Cely Amaya, Nicolás Edgardo; Villamizar Durán, Raúl
    A partir de los años 70´s se empezó a regular las normas y procedimientos para la realización de las operaciones de abandono o sellado de pozos en Colombia. Se comenzaron a implementar diferentes normas, técnicas y métodos por parte de los entes reguladores para garantizar una alta confiabilidad y éxito en la etapa de abandono y evitar problemas futuros, ya que cuando se aplica el proceso de sellado permanente a un pozo petrolero, se busca que ese sello no corra riesgo de han venido presentando diferentes situaciones o problemas ambientales referentes a pozos que no fueron abandonados correctamente o que simplemente no se les aplico el proceso de abandono. Por esta razón es de suma importancia realizar una correcta operación de abandono de pozos petroleros siguiendo los lineamientos técnicos, metodologías y normativas vigentes, donde una buena práctica de esta operación evitara desastres ambientales y pérdidas económicas, además se deberá tener en cuenta la mayor información posible como los registros históricos de la perforación y producción, el estado mecánico del pozo, también factores como la profundidad, litología y condiciones de presión y
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    Estudio exploratorio de la aplicación de la ciencia de datos en las materias del ciclo profesional del pensum de la carrera de ingeniería de petróleos de la Universidad Industrial de Santander
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Ballesteros Barragán, Brian Ferney; Sánchez Rondón, William Felipe; Calvete González, Fernando Enrique
    La ciencia de datos es una disciplina que combina la estadística, las matemáticas y la computación para procesar y analizar grandes volúmenes de datos y extraer información útil de ellos. Promete beneficios muy interesantes que, en general, contribuyen a la toma de decisiones, a la optimización de procesos y a la automatización de tareas; lo anterior se traduce en un incremento de la productividad y una disminución de costos, por lo que diferentes industrias la han estado implementando con el fin de hacer más rentable su actividad económica. La industria petrolera no podría ser la excepción. El presente proyecto de investigación se enfoca en estudiar las posibles aplicaciones de la ciencia de datos en los procedimientos de ingeniería que se realizan en las asignaturas profesionales del programa de ingeniería de petróleos de la UIS. Para ello, se empieza por definir detalladamente los conceptos fundamentales relacionados con esta disciplina; luego, se continúa revisando el pénsum del programa de ingeniería de petróleos y se identifican los procedimientos que son potenciales candidatos para aplicar en ellos técnicas de la ciencia de datos, además, se eligen algunos de esos procedimientos y se proponen ejemplos en los cuales se compara la metodología tradicional y la metodología basada en la previamente mencionada ciencia para llevar a cabo tales procedimientos y los resultados obtenidos con cada una, todo ello apoyándose en estudios publicados en la literatura científica de la industria petrolera; posteriormente, se describe metodológicamente el proceso de implementación de las más importantes técnicas y algoritmos de la ciencia de datos; finalmente, con el propósito de demostrar los beneficios de su aplicación, se presentan algunos casos que se encuentran publicados en diversas revistas científicas de renombre cuyos resultados ponen de manifiesto el potencial de la estudiada disciplina
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    Evaluación del efecto de la inclusión de una nanopartícula hidrofílica en la formulación de una mezcla binaria de surfactantes en el recobro de petróleo
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) López Riaño, David Mauricio; Corzo Hernández, Angie Fernanda; Mercado Ojeda, Ronald Alfonso; Muñoz Navarro, Samuel Fernando; Paternina Ortiz, Christian Alberto
    Con el crecimiento de la demanda energética, el declive en la producción que ha vivido la industria petrolera y los pocos hallazgos de nuevos yacimientos con alto potencial se ha dado lugar a la implementación de diferentes mecanismos dirigidos hacia el recobro mejorado de petróleo (EOR). Entre estos mecanismos se encuentra la inyección de surfactantes, que recientemente se ha vuelto más atractiva debido a que ha demostrado ser eficiente para extraer el crudo atrapado en el medio poroso; sin embargo, existen diferentes problemáticas al momento de su aplicación, lo que ocasiona que su rendimiento disminuya. Por ejemplo, se ha encontrado que los surfactantes se adsorben con facilidad a la superficie de la roca lo que genera pérdidas del químico. Considerando lo anterior, diferentes autores han descubierto que incluir nanopartículas (NPs) es una técnica que puede ser implementada para mejorar la eficiencia de los fluidos de inyección y sus aditivos. Considerando lo anterior, en este trabajo se estudia el efecto de incluir nanopartículas hidrofílicas de sílice (Aerosil 380) a una mezcla binaria de surfactantes SDBS (50%) + Petrostep S13D (50%). Se evalúa la influencia de las NPs sobre el comportamiento de fases del sistema agua/surfactante/crudo, la adsorción estática del surfactante y, finalmente, se evalúa el efecto de las NPs sobre el desplazamiento del petróleo residual. Con esto, se verifica su efecto sobre la formulación y se comprueba su efectividad en la disminución de la adsorción de surfactante y durante su potencial aplicación
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    Evaluación de los problemas de integridad de pozos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Villota Narváez, Jeison Stiven; Sierra Marchena, Ingrid Paola; Ariza León, Emiliano; Carreño Velasco, Wilson Raúl
    La idea de llevar a cabo la evaluación de los problemas de integridad de pozos es dar a conocer algunas pautas que permitan minimizar los incidentes causados antes, durante y después de la perforación de un pozo petrolero. Con este proyecto se analizó la integridad durante el ciclo de vida de tres (3) pozos productores de un determinado campo, evaluando criterios tales como la historia de los pozos en donde se involucran el tiempo de construcción, el tiempo de inactividad, el número de intervenciones en los últimos cinco años, la agresividad de corrosión y la estabilidad de la formación; el sistema de levantamiento artificial en donde se presentan el tipo de levantamiento, el monitoreo en cabeza de pozo y el estado de las válvulas en la superficie; el estado del revestimiento en donde se evidencia la existencia del cemento, el estado del cemento, la pérdida de espesor del revestimiento y el daño mecánico; se evalúan los efectos del recobro mejorado en donde se involucran el tipo de recobro y la afectación por recobro y finalmente se evalúa el impacto que pueden ocasionar dichos pozos. Después de analizar los criterios, mediante el uso del modelo de jerarquización analítica se obtuvo la priorización de los pozos en donde se evidencio que el pozo de mayor priorización fue el pozo A2. Por último, se realizó un plan de evaluación y manejo de la integridad de pozos.
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    Evaluación de la viabilidad para la implementación de la tecnología "aguas inteligentes" para un campo de los llanos orientales
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Pinzón Uribe, Sergio Alexander; Villabona Laguado, Nicolás Javier; Pérez Angulo, Julio César
    Uno de los métodos que en los últimos años ha tomado distinción, es el uso de aguainteligente, el cual, su formulación viene dada ajustando la composición y concentración de ionespresentes en esta. Austad et al. (2017) señala que este método de recuperación de crudo cumple supropósito “cuando la cantidad de petróleo movilizado por alteración de la mojabilidad y aumentode la imbibición espontánea es mayor que la captura capilar del petróleo debido al aumento de la mojabilidad del agua en la roca”. En este trabajo de grado se realizará un estudio conceptual a diversas investigaciones eimplementaciones científicas de la tecnología “aguas inteligentes” hechas a diferentesyacimientos y a distintos tipos de crudo, con el fin de realizar un paralelo entre estainformación y los datos suministrados por la empresa Cepsa S.A del yacimiento a tratar. Esteparalelo se hará con el propósito de determinar la viabilidad de esta tecnología y en un casohipotético de considerar una viabilidad favorable, generar una formulación del agua inteligenteque pueda llegar a ocasionar un impacto en el recobro del yacimiento tratado, ubicado en un campo en los Llanos Orientales.
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    Estudio del uso de las ondas sónicas en la deshidratación de crudos pesados (esotm)
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Noguera Llanos, Danna Vanessa; Tarazona Robles, Ángela Stefany; Pérez Angulo, Julio César
    Durante las operaciones de producción, el petróleo crudo sale del yacimiento con cierto porcentaje de agua en emulsión, esto, aunque es natural, representa un problema para el proceso, ya que, le resta calidad al crudo, dificultando su venta y transporte al no cumplir con la normativa estipulada para tales fines. Para solucionar dicho inconveniente, existen diferentes métodos de deshidratación de crudos, el más usado es el método químico, aunque este suele tener costos elevados por la cantidad de químicos necesarios para lograr el objetivo. El propósito de esta investigación, se centra en estudiar el método mecánico de deshidratación de crudos pesados utilizando ondas ultrasónicas y determinar si este método posee la eficiencia necesaria para ser implementado como método principal de deshidratación, para lograrlo se realizó una revisión bibliográfica extensa sobre los conceptos fundamentales del método y varios casos de estudio experimentales realizados a nivel mundial sobre la implementación de la irradiación ultrasónica para la desemulsificación y deshidratación de crudos pesados. Dentro de los resultados encontrados en la literatura, este método logró obtener eficiencias de desemulsificación desde 73.33% hasta 99.7%, así como una reducción en el tiempo necesario para la sedimentación de las gotas y la reducción significativa del uso de químicos en el sistema. Esto tiene implicaciones favorables para el uso de ondas de ultrasonido, ya que se puede considerar un método eficiente y funcional para la deshidratación de crudos pesados, teniendo en cuenta que debe mantenerse en rangos óptimos de frecuencia, intensidad y potencia. Abstract
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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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    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%
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    Desarrollo de un microservicio que permita realizar la predicción de rop para una formación rocosa especifica
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Santos Franco, María Fernanda; Castaño Cardona, Nicolás; Carreño Velasco, Wilson Raúl; Ojeda Vargas, Diego Andrés
    Debido a la necesidad de optimizar el desempeño de las operaciones de perforación con la estimación precisa de parámetros como la ROP y gracias a la disponibilidad de nuevas tecnologías basadas en Analytics, se desarrolla un microservicio que permite realizar la predicción de ROP para una formación rocosa específica caracterizada por ser dura y abrasiva. Inicialmente se presentó una revisión de antecedentes para comprender y valorar los precedentes en la predicción de la ROP. Después, se realizó el análisis exploratorio, procesando los datos en estado dinámico de distintas corridas en la formación objeto de estudio, que permitió explorar la distribución identificando valores atípicos y concentraciones en los datos que contribuyen con la limpieza y preparación de los datos. Luego, se procedió a realizar el análisis diagnóstico de las variables encontrando patrones y correlaciones. Con estos resultados se analiza el comportamiento de las variables de entrada y su incidencia en la ROP, además de formar una base de datos compacta y lista para el modelamiento. Esta base de datos alimenta los modelos de machine learning, utilizando las librerías de Python para conocer los modelos que mejor se ajustan a los datos, procediendo a elegir tres de ellos para su implementación (KNN, LightGBM y XGBoost). Se crean los modelos seleccionados ajustando sus hiperparámetros para luego evaluar la eficiencia de la métrica del coeficiente de determinación de cada modelo, encontrando así que el modelo con mayor desempeño es el XGBoost con un 74% de R2. Finalmente, se realiza el deployment eligiendo el modelo con el mejor desempeño en la predicción y que cumpla con la capacidad de la plataforma como servicio, Heroku, para crear el aplicativo web que permite realizar la predicción de la ROP en la formación de estudio, convirtiendo la información de los datos históricos en ideas simples y procesables.
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    Diseño del modelo de un sistema de gestión en seguridad de procesos que permita minimizar los riesgos en las instalaciones de los sistemas de medición estática y dinámica 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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    Análisis comparativo del agua requerida para operaciones de fracturamiento en yacimientos no convencionales y la necesaria para los cultivos de palma de aceite
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Fiallo Rueda, Cristian Camilo; Gómez Delgado, Jimena Lizeth
    El trabajo presentado a continuación contiene una revisión bibliográfica acerca de los yacimientos no convencionales y su importancia en la actualidad debido a la disminución de los recursos de tipo convencional, se hace énfasis en su método de explotación principal, el fracturamiento hidráulico, mostrando la incidencia de su actividad y los posibles efectos así como las medidas de mitigación que se toman durante la realización del mismo. Entre los diferentes aspectos relacionados con las operaciones de fracturamiento hidráulico sobresale el uso del recurso hídrico, es por ello que se presentan datos de la cantidad de agua utilizada en estas operaciones concentrándose principalmente en el megaproyecto Vaca Muerta en Argentina. Adicionalmente se presenta un breve marco teórico sobre las plantaciones de palma de aceite ya que una comparación del recurso hídrico en estas plantaciones será realizada en contraposición del agua que se utilizaría en operaciones de fracturamiento hidráulico , es por ello que se muestra una revisión de la data disponible sobre la demanda del recurso hídrico en el territorio Colombiano, el uso del agua que se utiliza en por cada región y sector con el fin de utilizar dicha información en el análisis comparativo. Finalmente los datos obtenidos en cuanto a demanda hídrica de la explotación de no convencionales en vaca muerta se comparan con las actividades del territorio nacional, más específicamente con la demanda hídrica de las actividades de plantación de palma de aceite en el territorio colombiano presentando así una serie de datos producto del análisis comparativo que nos permiten obtener una visión contrastada con una actividad más familiar del país del impacto que tendrían las actividades de fracturamiento hidráulico en nuestro
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    Aplicación o uso de surfactantes poliméricos como método de recobro mejorado de hidrocarburos
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Medina Torres, Jamith De Jesús; Blanco Hernández, Sergio Nicolás; Santos Santos, Nicolás
    En el inicio de la industria petrolera, los ingenieros podían optar por descartardeterminados yacimientos, ya sea por el tipo de crudo o la clase de entrampamiento que estospresentaban. Al pasar el tiempo, la explotación y producción petrolera giró en torno a yacimientosconvencionales de crudos livianos, sin embargo, al hablar de recursos no renovables era inminenteel déficit de dichos recursos energéticos a mediano plazo. Hoy en día la gran mayoría de lasreservas probadas en Colombia corresponden a crudos pesados y extra pesados, sin mencionar lapredominancia de yacimientos no convencionales; es por ello, que resulta necesaria laimplementación de métodos de recobro mejorado para facilitar la extracción y aumentar laproducción de dicha clase de hidrocarburos. Uno de estos métodos es la inyección de surfactantes poliméricos el cual se basa en la aplicaciónde un tapón de surfactante en un medio poroso. Continuo a esto, una píldora de polímeros es laque garantiza un mayor empuje de la fase continua del crudo residual el cual se encuentraentrampado en los poros.Los diversos mecanismos de recobro tienen como finalidad el control dela movilidad de crudo, ya que esta correlacionado con la capacidad de desplazamiento que tieneun fluido inyectado al yacimiento. Con este proyecto se busca contribuir en la búsqueda de nuevastécnicas que favorezcan los indicadores de producción de los crudos por medio de la inyección desurfactantes que tienen como finalidad reducir la tensión interfacial entre el agua y el petróleo,aumentando su miscibilidad en búsqueda de mejorar la relación de movilidad entre las diversasfases, logrando un aumento en el recobro.
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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 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 Dayanna; 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 del potencial del uso de hidrogeno verde para reducción de emisiones de carbono en Colombia
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Muñoz Fernández, Jhon Alex; Beleño Mendoza, Wilson Andrés; Díaz Consuegra, Harving
    El hidrógeno verde se postula como una alternativa versátil para reducir progresivamente la dependencia de combustibles fósiles al poder aplicarse como materia prima y combustible de cero emisiones para la industria energética y la movilidad debido a que actualmente no cuentan con suficientes opciones de uso de energía limpia. En esta investigación se realizó un análisis sobre el aporte del hidrógeno (H2) verde para la descarbonización en sus potenciales aplicaciones en Colombia asociadas a: su mezcla en la red de gas natural, uso en el transporte, tratamiento de crudo en refinerías y generación de electricidad para zonas no interconectadas (ZNI). Inicialmente se hizo una revisión bibliográfica del H2 verde donde se identificaron sus ventajas y potenciales aplicaciones, se evaluaron las tecnologías comerciales de electrólisis alcalina y PEM para realizar la selección de modelos de electrolizadores y determinar capacidades de producción con 10 MW de capacidad instalada, finalmente se obtuvo la capacidad de abastecimiento y las emisiones reducidas para cada caso. Como conclusión, el uso inicial del H2 verde en Colombia resulta idóneo para las refinerías ya que estas concentran la demanda actual de H2 gris que produce emisiones. Es necesario que la red del gas natural respalde la distribución del H2 dado que este aún no cuenta con una infraestructura y presenta un potencial energético y reductor de emisiones del hidrocarburo principalmente en el sector térmico. El transporte es el sector más prometedor para la aplicación del sistema H2 con el fin de reducir sus emisiones iniciando con los vehículos de carga pesada y largas distancias; y debe aprovecharse como un almacenamiento de los excedentes de energía de las FNCER que generalmente se pierden para su posterior uso en ZNI. 1
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    Análisis de nanopartículas usadas en lodos de perforación base agua-bentonita mediante simulación de dinámica molecular y su impacto en el filtrado del lodo
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Angarita Valbuena, Anyi Daniela; Vinchira López, Maicol Stiben; Vargas Silva, Diego Armando; López Meza, Andrés Camilo
    En el presente trabajo de grado se presentará, un estudio investigativo que como propósito tiene estudiar el uso de las nanopartículas para el mejoramiento de lodos de perforación debido a que, en los procesos de perforación, los daños a la formación, las pérdidas de circulación e hinchamiento de arcillas son problemas recurrentes, es por eso, por lo que es necesario seleccionar el lodo adecuado que cumpla con los requerimientos óptimos y que permitan reducir las pérdidas de filtrado. Primeramente, se propuso la adición de nanopartículas de sio2 escogidas por medio del análisis a papers, con el fin de mitigar ciertos problemas causados en la etapa de perforación, donde se realizaron pruebas experimentales con diferentes tipos de nanopartículas, siendo el sio2 la más eficiente en los problemas de reducción de filtrado y espesor de la retorta específicamente, como también se pudo observar que las nanopartículas de sílice no generan efectos adversos en las propiedades del lodo. Seguido a ello; por medio de software se realizaron las estructuras de la nanopartícula de sílice y del lodo base agua bentonita para iniciar una simulación de dinámica molecular y así observar el comportamiento y la interacción entre los átomos que proporcionaran información necesaria para correlacionar con los datos experimentales
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    Evaluación técnico-económica de la captura de gas de chimenea y de los subprocesos en la refinería de Barrancabermeja
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Villa Narváez, Luz Andrea; Marulanda Marín, Tatiana; Sáchica Ávila, Jorge Andrés; Ortiz Cancino, Olga Patricia
    Como resultado de los objetivos planteados en la agenda mundial referente a la protección y preservación del medio ambiente, principalmente en el Acuerdo de Paris (2015), la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) ha tenido mayor relevancia en la actualidad debido a su tendencia en aumento. Por lo que, contribuir a la descarbonización se ha convertido en una medida trascendental frente al cambio climático teniendo implicaciones tanto sociales, políticas y económicas en los distintos sectores incluyendo la industria petrolera. Los métodos de captura de CO2 están jugando un papel fundamental en cuanto a medidas de mitigación y reducción de gases se refiere, ya que son tecnologías que han promovido procesos de transformación de CO2 para obtener un producto de valor comercial. Siendo estos sistemas claves para el enfoque principal de captura de gas de chimenea y de los subprocesos en la refinería, y que al final sea posible emplear el CO2 resultado de proyectos de captura, uso y almacenamiento de carbono, en actividades para la recuperación mejorada de petróleo (EOR). En este trabajo se presenta un comparativo enfocado en los distintos sistemas de captura de CO2 que se han desarrollado o se encuentran en fase de desarrollo, permitiendo así tener una perspectiva global de las diversas investigaciones puestas en marcha con posible potencial de aplicabilidad para la Refinería de Barrancabermeja. Además, se cuantifican los volúmenes a 2019 de la emanación de gases de chimenea de subprocesos de la refinería. Para finalmente, realizar un estudio económico enfocado en la alternativa más adecuada como método de captura teniendo en cuenta los aspectos anteriormente mencionados
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    Identificación del impacto en la industria de los hidrocarburos de la generación de h2 como vector energético en Colombia
    (Universidad Industrial de Santander, 2021) Gómez Rodríguez, María Paula; Pérez Angulo, Julio César; Gómez Rodríguez, German Ricardo
    El hidrógeno es el elemento más abundante, constituyendo casi tres cuartas partes de la masa del universo. Se encuentra en el agua, que cubre el 70% de la superficie terrestre, y en toda la materia orgánica. Adicionalmente a sus usos comunes, este elemento está siendo estudiado con el fin de ser utilizado como vector energético, con el fin principal de disminuir emisiones de dióxido de carbono, ya que, a diferencia de los combustibles basados en el carbono, el hidrógeno no produce subproductos nocivos con su combustión. En medio de los llamados a una conversión global a energía limpia, varios países han visto al hidrógeno como una tecnología potencial, entre esos, Colombia, por tanto, surgió la idea de realizar este proyecto de grado, en el cual se quiso proyectar los impactos en la industria de los hidrocarburos de la generación de hidrógeno limpio en el país. En este trabajo, se realizó un estado del arte del hidrógeno, una conceptualización de el en Colombia, se describió las experiencias a nivel mundial de mayor trascendencia relacionadas con el hidrógeno como vector energético, y, adicionalmente, con base en lo investigado se planteó alternativas para la producción de este en la industria de los hidrocarburos en Colombia. Gracias a esta investigación se pudo identificar las fortalezas, amenazas, debilidades y oportunidades en la industria Oil&Gas de la implementación de este vector energético, concluyendo así por el autor, que existen más oportunidades, las cuales deben ser aprovechadas y desarrolladas. Este proyecto de grado contribuye a la investigación de inserción de energías alternativas al país, además, de ser un primer estudio de este vector energético relacionado con la industria de los hidrocarburos en la Escuela de Ingeniería de Petróleos