VIII Simposio de Investigación en Hidrocaburos. Segunda versión internacional. 11 y 12 de septiembre de 2024
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Item Modelo predictivo para detección temprana de problemas de estabilidad de pozo y pega de tubería durante la perforación de pozos usando Machine Learning(Universidad Industrial de Santander, 2024-10-12) Rodríguez-Amado, EdwardEl modelo predictivo, desarrollado usando aprendizaje automático (ML), tiene como objetivo mejorar la detección temprana de la inestabilidad de pozos y mitigar los problemas de pega de tuberías durante la perforación. Este modelo ayuda a reducir los riesgos y costos en la industria del petróleo y gas, donde las tuberías atascadas representan un problema común y costoso, originado por factores como la presión diferencial, fricción mecánica, geometrías del pozo, formaciones inestables y propiedades inapropiadas del fluido de perforación. Dicho problema puede causar significativos retrasos, daños y pérdidas financieras, representando aproximadamente el 20% del tiempo improductivo total (NPT) en las actividades de perforación y costando a la industria miles de millones de dólares anualmente. El ML, como una rama de la inteligencia artificial (IA), capacita a las computadoras para aprender de los datos y realizar tareas como la clasificación, predicción, optimización y toma de decisiones. Aunque el ML ya se usa en campos de la industria petrolera, su aplicación en la prevención de pega de tuberías es relativamente nueva y poco desarrollada. El modelo predictivo está siendo validado mediante un estudio de caso con pozos horizontales de alcance extendido en entornos de alta presión y temperatura (HPHT). Este análisis incluye la identificación de causas principales y tipos de pega, evaluación de métodos de prevención existentes y sus desafíos, y la consideración de avances recientes en aplicaciones de ML en esta área. Se centra en predicción, diagnóstico y remediación, y discute tanto las ventajas como las limitaciones y retos futuros del ML en este campo. En definitiva, el ML demuestra un gran potencial para la prevención de tuberías atascadas al ofrecer soluciones más precisas y óptimas comparadas con los métodos tradicionales, aunque existen obstáculos que aún deben superarse para su adopción efectiva y generalizada.Item Metodología para visualizar el desarrollo de yacimientos geotérmicos volcánicos colombianos a partir de analogías por comparación con campos geotérmicos de México(Universidad Industrial de Santander, 2024-10) Pérez-Carrillo, Édgar Ricardo; Velásquez-Valbuena, Nazareth de los ÁngelesDebido al crecimiento de la población mundial, se ha incrementado en grandes proporciones la demanda de energía global (85 billones KW/h), para permitir el desarrollo de la industria, la economía, y mejorar la calidad de vida. Desde el 2015 se han desarrollado alternativas de producción de energía renovable (térmica, solar, eólica, biomasa y geotérmica) que buscan suplir la creciente demanda mundial y disminuir el impacto ambiental que causa la generación de energía usando recursos no renovables (crudo y carbón). Dentro las fuentes de energías renovables está la geotermia, la cual es usada en 89 países para generar energía, sin embargo, en algunos países como es el caso de Colombia, está en desarrollo y solo se han implementados unos pilotos de media entalpia (Temperatura<150°C), y algunos estudios desarrollados por el Servicio Geológico Colombiano, que muestran un potencial de generación 1127MW para alta entalpia (Temperatura>150°C), brindando una alternativa para reemplazar las formas tradicionales de producción de energía a un costo competitivo (costo nivelado de energía<100 dólares por MW generado). Un ejemplo del desarrollo de la energía geotérmica a nivel mundial es México, el cual es un país líder en el uso de esta energía desde 1963, con una capacidad instalada al 2023 de 947.8MW, con 5 campos activos, con más de 25 unidades de generación de energía instalada. A partir de la revisión de los modelos conceptuales geotérmicos de estos 5 campos (Cerro Prieto, Los Azufres, Los Humeros, Las Tres Vírgenes y Domo San Pedro), se encontró que el Campo Los Azufres, es el mejor análogo a los sistemas geotérmicos volcánicos colombianos del área de Cordillera Central. Partiendo de estas analogías se propone en este trabajo alternativas para el diseño de pozos geotérmicos, y configuraciones conceptuales para generación de energía usando procesos Flash y Binarios (ORC) para estos sistemas geotérmicos colombianos.Item Identificando las propiedades geológicas favorables para el desarrollo de sistemas geotérmicos en el segmento norte del arco volcánico colombiano(Universidad Industrial de Santander, 2024-10-11) Schonwalder Ángel, Dayana Andrea; Velandia, FranciscoEl arco volcánico norte colombiano ha sido identificado como una zona potencial para la generación de energía geotérmica, debido a la presencia de sistemas volcánicos e hidrotermales activos (ej. volcán Nevado del Ruiz). El enfoque ha sido la localización de sistemas geotérmicos de convección (alta entalpia) los cuales son ideales para la generación de energía eléctrica. Sin embargo, la actividad magmática y tectónica del área ha generado una variedad de sistemas volcánicos (poligenéticos y monogenéticos), al igual que múltiples intrusiones plutónicas, diversas emanaciones hidrotermales y fallamiento estructurales. La interacción entre estos tres aspectos (magmatismo, hidrotermalismo y tectonismo), tiene el potencial de generar zonas con sistemas geotérmicos convectivos, pero también conductivos. Estos últimos pueden ser aprovechables localmente o a mayor escala por medio de técnicas para mejorar yacimientos de roca seca caliente. Se pueden identificar zonas de mayor interés mediante la integración de datos relacionados a los sistemas volcánicos y magmáticos (geomorfología, características composicionales, petrográficas y petrológicas, edades), sistemas estructurales (cinemática, dinámica y temporalidad relativa), y sistemas hidrotermales (tipo de emanaciones hidrotermales, temperaturas y composiciones). Los resultados de este trabajo serán de utilidad para la exploración de recursos geotermales en el país.Item Estudio técnico, financiero y diseño del sistema de distribución de GLP por redes para dos centros poblados de Pelaya - Cesar(Universidad Industrial de Santander, 2024-10-12) González-Guzmán, Carlos Andrés; González-Silva, Germán; Pradilla-Vargas, Luis EnriqueEl plan de expansión de la empresa distribuidora de GN de la cabecera de Pelaya, Cesar no contempla llevar redes a los corregimientos de Costilla y San Bernardo a pesar de estar dentro de su mercado relevante autorizado y 9 kilómetros de distancia. Por esta razón, se desarrolla un proyecto de distribución de GLP por red para 1.234 usuarios en cofinanciación estatal. La propuesta para el nuevo mercado relevante especial se elaboró con metodología en cascada. Se definió el tipo de gas y el mejor método de distribución para el proyecto. Luego, se diseñaron las redes de distribución y los tanques estacionarios de GLP con software CAD y el cálculo de las pérdidas de presión con Mueller. Finalmente, se elaboró APU de todo el proyecto, matriz de cofinanciación, estudio tarifario y comparativo energético. El estudio técnico comparó el GN conectado desde un hot tap de gasoducto con el GLP suministrado por tanques estacionarios, arrojando costos de infraestructura de 85,15 COP/BTU para GN y 43,48 COP/BTU para GLP. El diseño estableció que para las líneas secundarias se instalarían 20.998 metros de tubería para Costilla (1 troncal y 12 anillos) y 16.225 metros para San Bernardo (1 troncal y 6 anillos). También, se instalarían 3 tanques estacionarios de 2.000 galones por corregimiento. El costo del proyecto fue de 4.374.209.910 COP cofinanciados (87% el SGR, 2,7% el municipio, 9,1% el constructor y 1,2% los usuarios). El estudio tarifario arrojó promedio de facturación de 9.774 COP/mes. Finalmente, el comparativo energético concluyó 0.0389 COP/Kcal de ahorro a favor del GLP por redes. Se concluyó la importancia de la cofinanciación estatal a los proyectos de masificación de gas a poblaciones rurales menores de 10.000 habitantes y la fragilidad del suministro de GLP ante los cambios de precios internacionales que promuevan el uso de CIAC en Colombia.Item Evaluación del daño a la formación por retención de polímeros en pozos inyectores(Universidad Industrial de Santander, 2024-10-12) Murcia-Blanco, Cristian; Aguirre-Parra, Brayan; Escalante-Posso, YisethLa 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.Item Documentación de soporte(Universidad Industrial de Santander, 2024) Escuela de Ingeniería de Petóleos