Universidad Politécnica de Chiapas Ing. Petrolera 8° Software de Ingeniería Petrolera
Jonathan León Ortega Ortega M.Dr. I. María De Andrés Lourdes Miranda Coss
Actividad 2: Software y Hardware en la industria petrolera
Elaborado por: Cueto Carrasquedo Ronaldo Galdámez Morales Verónica Guadalupe González Domínguez Jorge Alberto Trejo Corzo José Andrés
Suchiapa, Chiapas a 29 de enero del 2018
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El progresivo avance tecnológico de manera mundial ha permitido la creación de nuevas y mejores herramientas para facilitar los trabajos de diversas áreas, y las geociencias no se han quedado fuera de esta modernización tecnológica, debido a que nunca podemos estar en contacto directo con el subsuelo, tenemos que recurrir a otras herramientas para que nos informen las condiciones en las que este se encuentra, por ello, la utilización de sensores en el área petrolera ha ido en aumento, tenemos por ejemplo: que ha facilitado f acilitado la aplicación del método de la derivada de presión y la simulación con curvas tipo para el análisis de las pruebas de presión transitoria, esto considerando el área de producción y simulación; nos permite obtener cubos de sísmica, que con el paso del tiempo estos se han vuelto cada vez más precisos pr ecisos y con mejor definición, entre otros. Es por ello, que nos interesa conocer aquellos softwares que se encuentran en la industria, con la finalidad de familiarizarnos un poco con su contenido y conocer las diferencias de cada uno, ya que, sí existen un gran número de estos, deben de servir para propiedades específicas.
Imagen 1: Primeros dos escalones de la cadena de val or de la industria petrolera
Es de suma importancia tener en mente que los softwares o son perfectos, aún, estos pueden introducir cambios (producir errores), esto generará que se obtenga una interpretación incorrecta y, en consecuencia, se puede llegar a cometer graves errores en el cálculo de los parámetros del pozo y del yacimiento; claro que de todas maneras nos sirven para tener una simulación de las condiciones del yacimiento; el buen uso de los softwares depende de la experiencia y el conocimiento del operador.
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Exploración (recursos prospectivos)
La representación y análisis de datos geográficos ha sido uno de los principales aportes del desarrollo de la informática y las comunicaciones. Con el surgimiento de esta tecnología la sociedad procuró un paso de avance en todos los sentidos, tanto económico, como político y social. Su creación ha permitido al ser humano mediante los sistemas de información geográficos (SIG) poder realizar consultas interactivas con el fin de analizar la información, además de almacenar, manipular, capturar y conocer en sentido general los datos que se encuentran referenciados geográficamente con el objetivo de resolver problemas tanto de planificación como de gestión. Los objetivos petroleros fueron identificados en el Departamento de Investigaciones Científicas de Exploración del Centro de Investigaciones del Petróleo (CEINPET). Los mismos fueron f ueron detallados centrándose en la etapa de exploración petrolera, teniendo en cuenta que esta es una de las más importantes pues consiste en buscar las llamadas trampas de petróleo, o lo que es lo mismo, los posibles lugares donde por las condiciones geográficas favorables se cree que puedan existir yacimientos de este líquido oleoso y bituminoso. Existen tres formas diferentes de representar los diferentes objetivos petroleros definidos: puntual, que es la representación de puntos o lugares específicos sobre el mapa; lineal, que consiste en la observación de un conjunto de líneas y poligonal, que no es más que la representación de un área determinada. Utilidad del software en la exploración y explotación (Exploration and Production E&P)
En particular el software que se utiliza en la exploración del petróleo es una infografía que de manera rápida y muy atractiva da a conocer los detalles que la industria requiere, se enfoca en la administración efectiva de datos sobre las
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El software en la industria de los hidrocarburos tiene la finalidad de:
Detectar problemas rápidamente y responder con rapidez.
Reemplazar hojas de cálculo dispersas por un proceso formal.
Revisar datos históricos para identificar cuellos de botella críticos.
Enviar reportes automáticos a socios y administradores.
Simular de los procesos procesos geológicos, geológicos, térmicos térmicos y de flujo de fluidos en las cuencas sedimentarias a través del tiempo.
Modelar cuencas cuencas y sistemas petroleros (BPSM, Basin and Petroleum System Modelin).
Reconstruir la arquitectura arquitectura de las trampas, rocas generadoras, generadoras, yacimiento, sello y rocas de sobrecarga.
Visualizar la formación de las trampas y generación, generación, migración y acumulación de hidrocarburos desde el pasado hasta el presente.
Sistemas de información geográfica SIG (Geographical Information System GIS)
De las aplicaciones del software más usadas en la industria del petróleo es el Software de sistemas de información geográfica (SIG) o Geographical Information System (GIS) son herramientas de la informática que permiten la organización, almacenamiento, edición, análisis y modelado de datos en mapas con referencia geográfica. La tecnología de los SIG es usada en la investigación científica, en la cartografía, en los desastres naturales, en la gestión de recursos, en estudios de impacto ambiental, entre otros. La información geográfica puede ser consultada, transferida, transformada, superpuesta y mostrada utilizando esta herramienta. Los GIS son herramientas de cartografía que tienen como objetivo el poder del análisis espacial, el conectar a la gente con mapas, información y aplicaciones. En la industria los usos de los SIG permiten conocer su negocio y
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construir infraestructura, mantener activos, proyecto de negocios, ayuda a clientes y gestión de riesgos. En la Industria petrolera los SIG contribuyen desde localización y extracción de nuevos recursos para mejorar la eficiencia y la línea de fondo (bottom line). Los geodatos de accesos al público están denominados recursos en línea de manera gratuita para consultar información geográfica como el Google Earth y otros basados en tecnología web mapping. Las empresas desarrolladoras de SIG (Sistema de Información Geográfico) o GIS más destacadas hasta el momento son esri, intergraph, mapinfo, bentley, autodesk y smallworld. ArcGIS, es el nombre de un conjunto de productos de software en el campo
de los Sistemas de Información Geográfica o SIG. Producido y comercializado por Enviromental System Research Institute (ESRI), empresa fundada por Jack Dangermond en 1969, bajo el nombre genérico ArcGIS se agrupan varias aplicaciones para la captura, edición, análisis, tratamiento, diseño, publicación e impresión de información geográfica. Estas aplicaciones se engloban en familias temáticas como ArcGIS Server, para la publicación y gestión web, o ArcGIS Móvil para la captura y gestión de información en campo. Además de ArcMap, se se pueden contar con las extensions: extensions:
3D Analyst,
Geostatistical Analyst,
Maplex,
Network Analyst,
Schematics,
Spatial Analyst,
Tracking Analyst
ArcScan.
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Imagen 2: Representación del software que opera en forma de vectores y rast ers
El análisis espacial (Spatial Analyst) proporciona una amplia posibilidad de recursos relacionados con la investigación espacial de datos. Con esta herramienta se pueden crear, consultar y analizar datos raster; combinar varias capas raster; aplicar funciones matemáticas, construir y obtener nueva información a partir de datos ya existentes; también permite:
Obtener información nueva de los datos existentes;
Hallar ubicaciones adecuadas;
Realizar análisis de distancia y costo del trayecto;
Identificar la mejor ruta existente entre dos puntos;
Realizar análisis estadísticos estadísticos e Interpolar valores de datos para para un área de estudio determinada.
La extensión 3D Analyst de ArcGIS proporciona herramientas para la creación, visualización y análisis de datos SIG en un contexto tridimensional; la función ArcScene por ejemplo permite crear y animar ambientes 3D. Por ejemplo, un uso común de esta herramienta es el modelado de capas geológicas y datos de agua subterránea relacionada a las captaciones de hidráulica subterránea (ESRI,2016). Por otro lado, Geostatistical Analyst es la herramienta que permite la realización de análisis geoestadístico, partiendo del análisis exploratorio de los datos hasta su representación espacial. Una de las grandes fortalezas de QGIS es que trabaja en cualquiera de los
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Incorporacion de reservas:
Softwares aplicados a:
Métodos numéricos
Métodos probabilísticos
Caracterización inicial: Softwares aplicados a: 1. Modelado estático ECLIPSE
Es un software, una herramienta para la simulación de yacimientos. Presenta varias opciones: modelamiento de petróleo negro (ECLIPSE 100) y modelamiento composicional (ECLIPSE 300).ECLIPSE 100, que es un simulador completamente implícito, tres fases, tres dimensiones, para propósitos generales con la opción para simular condensado de gas, define a las fases petróleo y gas como unidades cuya composición es constante a cualquier presión y tiempo. ECLIPSE 300 es la opción para simular los fluidos del reservorio con sus variables; composición fraccional de componentes y la simulación de estos mediante ecuaciones cúbicas de estado valores de permeabilidad dependientes de la presión y tratamiento de petróleo negro. La elección del tipo de simulador está determinada por las características del reservorio respecto de su punto crítico o presión de burbuja, cuando se debe modelar un sistema que se encuentre cerca del punto crítico donde los más pequeños cambios de presión y temperatura afectan considerablemente considerablemente
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que tipo de información ingresada y/o generada se empleará, el programa la procesa y genera resultados que son leídos y visualizados con otros keywords destinados para el efecto. El archivo único “data file” es diseñado para ser leído
en el programa por secciones, cada sección está diseñada para un propósito específico. Las secciones del archivo son definidas y determinadas para ejecutar y almacenar información de acuerdo con los pasos y descripción del modelo.
Imagen 3: Implementación de Eclipse.
SOFTWARE PETREL
Es un software de la compañía Schlumberger, Schlumberger, desarrollado por geo-cientistas en1996 y comercializada en 1988, en cada versión de este software ofrece nuevas funcionalidades de las que permiten interpretar datos sísmicos, correlacionar pozos, modelar la estructura geológica del yacimiento (3D), visualizar los resultados, calcular volúmenes, generar mapas y diseñar
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modelada o introducida a una red de superficie a través de un modelo hidráulico. Igualmente se puede modelar sistemas de inyección usando índice de Productividad (IP) El modelo de fluido puede ser definido como Crudo Negro Black Oíl o Fluido Composicional (Ecuaciones de Estado) PIPESIM es conocido por tener la mayor gama de correlaciones para flujo multifario en el mercado, incluye las correlaciones mecanisticas y empíricas, también permite adaptar correlaciones de terceros como por ejemplo Shell.
Imagen 4: Implementación de PIPESIM.
GOCAD
Es una marca registrada Earth Decision Coorporation, pertenece a la empresa Paradigm. Gocad es una herramienta para el modelamiento geológico de reservorios. Las aplicaciones de Gocad pueden ser ejecutadas desde varios
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Etapa de producción: desarrollo, explotación, campo y abandono HMI: HARDWARE
Existen varios tipos de dispositivos HMI, pero los mas frecuentes utilizados en esta etapa son estos:
Mobile Panels: Estos son basados con con pantallas en procesos, procesos, las cuales cuales
originan unas fuentes luminosas, las cuales nos servirán para las visualizaciones móviles o no estáticas.
Micro Panels: Estas son de pequeñas dimensiones, basadas
generalmente en pantallas LCD monocromáticas, las cuales sirven para los datos alfanuméricos.
Panels: Aquellas que entregan información información dinámica y grafica de las
variables de un sistema.
Multi Panels: Sistemas con mas de una pantalla, para supervisar supervisar y operar
varios procesos en un mismo tiempo. HMI: SOFTWARE
Estos softwares permiten entre otras cosas las siguientes funciones: Interfaz grafica de modo de poder ver el proceso e interactuar con el registro en tiempo real e histórico en manejo de datos y en el control de alarmas. Al igual que en las terminales de operación se requiere de una herramienta de diseño o desarrollo, la cual se usa para configurar la aplicación deseada y luego debe quedar corriendo en el controlador un software de ejecución (Run Time)
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RS View
Wonderware (In Touch)
Pipesoft-2, es un simulador de flujo y transferencia de calor ideal para pozos y líneas de tubería. El programa optimiza la producción. Para ello se basa en las soluciones de las leyes de flujo de fluidos, evaluando el comportamiento dentro del pozo, las líneas y los sistemas de producción e inyección. PVTLIB, Petróleo negro/propiedades composicionales: es un programa que trabaja con gran precisión para determinar las propiedades físicas del gas, aceite y agua utilizando dos ecuaciones de estado Redlich-Kwong-Soave (RKS) y Peng-Robinson (PR) que dan bastante exactitud en el cálculo de reservas y en el cálculo de la producción cuando existe fluido multifásico en el yacimiento. Éstas permiten obtener un análisis composicional completo del fluido. PVTLIB enlaza más de 140 correlaciones PVT para gas, condensado, aceite y agua. Análisis de Balance de Materia: OilWat-GasWat, Es de fácil m anejo y provee una simulación exacta de yacimiento sin necesidad de una data extensa de entrada. Con OilWat/GasWat se puede realizar análisis completos de balance de materia, con mayor compresión del desempeño del yacimiento y su potencial al revisar las curvas de declinación obtenidas. VolOil-VolGas, Cálculos rápidos y estimaciones de reservas y depletamiento Provee métodos estandarizados para el cálculo de reservas y depletamientos que permiten la creación de hojas de balance, factores de recobro, datos para cálculos volumétricos, etc.
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Conclusiones
Se utilizan utilizan una amplia amplia variedad de software software especializado especializado en el área área
petrolera.
Los primeros eslabones de la cadena cadena de valor nos brindan la información información
suficiente para poder realizar simulaciones en software.
La información proporcionada por los softwares no siempre es la correcta,
es trabajo de un ingeniero especialista verificarla y corregirla, para obtener una simulación correcta.
Esta tecnología tecnología se va va mejorando mejorando con con el paso del tiempo, tiempo, lo que que ayer ayer se
creía imposible, mañana será pan comido, estos se van actualizando para brindar información más precisa.
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Referencias Bibliográficas:
1. (2017). sensores en la industria. enero 21, 2018, de Schlumberger Schlumberger Sitio web: http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/d/downhole_sensors.as px 2. http://publicaciones.urbe.edu/index.php/telos/article/viewArticle/2567/3 672 3. Fanny Astrid Barragán Barragán Gasca. (2017). Herramientas de computación aplicadas a la exploración petrolera. Enero de 2018, de universidad nacional
autónoma
de
MÉXICO
Sitio
web:
file:///C:/Users/Monica/Downloads/Herramientas%20de%20la%20Co mputacion%20Aplicadas%20a%20la%20Ex mputacion%20Aplicad as%20a%20la%20Exploracion%20%20Petroler ploracion%20%20Petroler a%20(2).pdf 4. Llumiquinga Daniel. (2013). (2013). Software de petróleo. 10 de agosto, de de scribd
Sitio
web: