Trabajos de grado - Ingeniería de Petróleos
URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/20.500.11839/151
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Ítem Restringido Diseño de un modelo de medición de gargantas porales mediante un código de programación a partir de las curvas de Pittman y aplicado en dos pozos análogos de la cuenca de los Llanos Orientales(Fundación Universidad de América, 2025-07-10) Gómez Mora, Juan Camilo; Montoya Hernandez, Juan Camilo; Sarmiento Orjuela, Arian MauricioLa aplicación de modelos matemáticos en la industria de los hidrocarburos ha significado un avance importante durante mucho tiempo, permitiendo mejorar la eficiencia en los procesos de extracción, producción y refinación de los hidrocarburos. En el presente documento se desarrolla un modelo computacional en Python para estimar el tamaño de garganta poral en formaciones de la Cuenca de los Llanos Orientales, integrando datos petrofísicos obtenidos de Techlog y aplicando correlaciones de Pittman. La investigación incluye una comparación sistemática entre los resultados del modelo y los valores de literatura, utilizando análisis estadístico de dispersión y error relativo para evaluar la precisión de las estimaciones. Se identificaron zonas de alta conectividad porosa y sectores donde la heterogeneidad del reservorio afecta la distribución de los tamaños de garganta poral.Ítem Restringido Propuesta técnica para la regulación de pozos con alto corte de agua y limitaciones en pruebas de medición de calidad, enfocada en su aprovechamiento como fuente hídrica sostenible en formaciones hidrocarburíferas(Fundación Universidad de América, 2025-09-19) Alvis Palma, Juan Diego; Suárez Suárez, Rafael; Gomez Alba, Sebastian Alejandro; Mendez Montero, Juanita Maria; Fernández Barrero, NelsonEl presente proyecto de grado aborda la problemática de los pozos con alto corte de agua y las limitaciones en la medición de calidad en formaciones hidrocarburíferas, proponiendo su aprovechamiento como fuente hídrica sostenible. Inicialmente, se estableció una metodología para categorizar estos pozos, identificando criterios técnicos como el volumen de producción y la viabilidad ambiental y técnica. Los resultados de las simulaciones y análisis realizados demuestran que el agua producida por el pozo C-4 es la más favorable para su reinyección en el Campo C, evidenciando un incremento significativo en la producción de hidrocarburos, estimado en 6,500,000 STB adicionales, lo que representa una ganancia sustancial. Esta ventaja se ve reforzada por la posibilidad de utilizar las facilidades de tratamiento existentes, evitando costos asociados a nuevas infraestructuras de transporte o tratamiento.Ítem Restringido Evaluación de la reducción de los tiempos no productivos en operaciones de perforación en pozos profundos en un clúster ubicado en el Campo Castilla bajo el modelo predictivo Random Forest y Xgboost.(Fundación Universidad de América, 2025-07-15) Huertas Zambrano, Cristian Eduardo; Puerto Mendez, Santiago; Paz Aranguen, Arnul DavidEl proyecto aborda el problema de los tiempos no productivos (NPT) durante la perforación de pozos petroleros en el campo Castilla, el cual es operado actualmente por Ecopetrol, los cuales generan retrasos operativos y costos significativos. El objetivo general es evaluar la reducción de los NPT mediante un modelo predictivo basado en Random Forest, identificando los principales factores que los causan y proponiendo soluciones. Los objetivos específicos incluyen el desarrollo e implementación del modelo en Python, la comparación de resultados antes y después de su aplicación, y la identificación de variables clave que influyen en los NPT. La metodología consiste en el análisis de datos históricos de perforación, la selección y preprocesamiento de variables, y la implementación del modelo Random Forest. Se utilizan técnicas de aprendizaje automático para predecir la ocurrencia de NPT, optimizando los hiper parámetros del modelo. Los resultados muestran una reducción del 18% en los tiempos de inactividad, con un ahorro estimado de $1.2 millones anuales. El modelo superó en precisión a métodos anteriores como Random Forest y regresión logística, destacando su eficacia en la predicción de NPT.Ítem Acceso Abierto Evaluación de la recuperación de aceite y la obtención de un subproducto a partir de las cenizas de borras de hidrocarburos(Fundación Universidad de América, 2024-08-06) Casas Cerón, Santiago; González González, Manuel Emilio; Fernández Barrero, NelsonLa industria petrolera en estos tiempos es una de las causantes de los efectos del cambio climático, señalando a sus emisiones y residuos como causas fundamentales de la crisis ambiental. Uno de ellos son las borras o lodos aceitosos, que se generan y se acumulan en tanques y tuberías durante las etapas de perforación, producción, transporte y refinación. Aunque existen métodos convencionales para tratarlos, como la incineración y la oxidación, en esta investigación se buscó una técnica alternativa y ecológica: la desorción térmica. El estudio se realizó con muestras de borra de crudo pesado ubicadas en el noroccidente del Departamento Meta, Colombia, pertenecientes a la empresa Transportadora X, durante un periodo de 4 meses. El objetivo principal fue evaluar la recuperación del aceite y la obtención de un subproducto útil. Para ello, se llevó a cabo una caracterización teórica de la materia prima y del proceso de desorción térmica, seguida de la recopilación y tratamiento de las borras de petróleo. La experimentación en laboratorio se realizó utilizando la Retorta de perforación del laboratorio de lodos de la Universidad de América, optimizando el proceso mediante un diseño experimental adecuado. Finalmente se evaluaron las propiedades de las cenizas y del aceite recuperado mediante diversas pruebas de laboratorio.Ítem Acceso Abierto Simulación de escenarios mejorados de estimulación reactiva en pozos productores de un campo a en la cuenca de los Llanos Orientales mediante inteligencia artificial(Fundación Universidad de América, 2024-07-12) Castro Toloza, Diosemel; Pérez Gómez, Kevin Steven; Pirela Ropero, Yatnielah IsabelEl estudio presentado en este documento tuvo como objetivo fundamental mejorar las estimulaciones matriciales reactivas implementadas en tres pozos productores de la formación Guadalupe ubicados en un Campo A de la Cuenca de los Llanos Orientales mediante la simulación de escenarios mejorados a través de inteligencia artificial. Para el desarrollo del estudio en los (3) tres pozos y con el fin de aumentar la producción de crudo y disminuir el daño de formación, se hizo uso del software de simulación que tiene por nombre Computering Modelling Group (CMG) y las sub-herramientas que ayudaron en la creación de los modelos de los pozos, el modelamiento de los fluidos producidos y el modelo de daño de formación. Continuando con el procedimiento de optimización de la estimulación, fue usado el software de la compañía SLB llamado Pipesim para establecer las curvas IPR y VLP que permitieron evaluar la selección de los escenarios de mejora como también la descripción del rendimiento productivo de los pozos con daño de formación, a su vez el análisis nodal facilito establecer las condiciones actuales de operación.Ítem Acceso Abierto Solución digital para el dimensionamiento de facilidades de almacenamiento estratégico en la red de poliductos de Colombia(Fundación Universidad de América, 2024-02-20) González Melo, Daniela; Sánchez Méndez, Carlos Eduardo; Daza Rojas, Camilo Santiago; Pirela Ropero, Yatnielah IsbelEl desarrollo e implementación de una herramienta digital para el dimensionamiento de facilidades de almacenamiento estratégico en la red de poliductos de Colombia, surge por la necesidad de optimizar procesos a partir del procesamiento de datos. La empresa CENIT | Transporte y Logística de Hidrocarburos es encargada de manejar y adecuar el sistema de poliductos a la demanda creciente de combustibles líquidos del país. Se generó una base de datos correspondiente a los niveles de inventario en las plantas de almacenamiento de combustibles líquidos, con la cual se desarrolló un código para dimensionar facilidades de almacenamiento nuevas según las necesidades de capacidad en el sistema. La solución digital se realizó con el lenguaje Java SE. Posteriormente, se validó el dimensionamiento mediante la comparación del resultado contra el valor real esperado, en la planta seleccionada para estudio.Ítem Restringido Evaluación técnica y económica para la implementación de tanques auxiliares en instalaciones de almacenamiento de refinados para la recuperación de hidrocarburo limpio(Fundación Universidad de América, 2024-02-13) Contreras Marciales, Julio Cesar; Aldana Escalante, Eliana MaríaEl presente trabajo de grado tiene como objetivo la evaluación técnica y económica para la implementación de tanques auxiliares en instalaciones de almacenamiento de refinados para la recuperación de hidrocarburo limpio en la estación Salgar. Para ello, se cuantificó la cantidad de producto refinado no definido (PRND) o transmix que no se puede recuperar en los separadores API. Se instaló un tanque auxiliar, con capacidad de 300 galones, en las líneas de salida de los tanques de almacenamiento de JET (TK - 151, TK - 138 y TK -150) con el objetivo de disminuir la generación de volúmenes de producto fuera de especificaciones cuando se realizan los procesos de drenaje de tanques. Se cuantificó la cantidad de producto limpio recuperado en barriles (bls). Finalmente, se realizó un estudio económico del proyecto para evaluar su rentabilidad en un periodo de cinco (5) años mediante el uso de los indicadores financieros del Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR).Ítem Acceso Abierto Estudio de factibilidad de implementación de un sistema solar fotovoltaico como solución alternativa para la alimentación eléctrica del pozo CVMM-1 con levantamiento artificial con bomba de cavidades progresivas ubicado en un campo en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena(Fundación Universidad de América, 2024-01-26) Pabón Castro, Laura Vanessa; Gomez Casseres Hoyos, ArnaldoEl presente trabajo de grado está enfocado en la realización de un estudio de factibilidad para la implementación de un sistema solar fotovoltaico como solución alternativa para energizar eléctricamente una unidad de bombeo con cavidades progresivas ubicado en un campo La Cira Infantas, en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena. Para ello, se identificaron las zonas potenciales de radiación solar en la Cuenca (picos máximos más representativos) mediante la utilización de la herramienta Atlas de radiación de Colombia del IDEAM. Seguidamente, se definieron los criterios fundamentales para la selección del pozo CVMM-1 con el propósito de acoplar el sistema solar fotovoltaico. Posteriormente, se determinó el consumo energético por hora durante el día de la unidad de bombeo con cavidades progresivas. Adicionalmente, se realizó el dimensionamiento de todos los elementos que conforman el sistema solar fotovoltaico adaptados a la demanda energética de la unidad de bombeo, mediante el cálculo del número de paneles solares, baterías, inversores y reguladores. Finalmente, se realizó el análisis económico del proyecto para determinar su rentabilidad al cabo de 20 años.Ítem Acceso Abierto Determinación de los parámetros de perforación para la mejora en la calidad del hueco mediante herramientas de fondo LWD, dinámica de perforación y configuración del BHA para la perforación de un pozo en la Cuenca de los Llanos Orientales.(Fundación Universidad de América, 2024-01-25) Mejía Cortes, Nicolás Leonardo; Aldana Escalante, Eliana MaríaEl presente trabajo de grado permitió determinar mediante herramientas de fondo, configuración del BHA y dinámica de perforación, los parámetros de perforación para la mejora en la calidad del hueco. En primer lugar, se inició con las generalidades de la Cuenca de los Llanos Orientales, donde se encuentra su reseña histórica y localización. Se continua con el marco teórico donde se abarcan toda la información necesaria que le da contexto a la investigación, empezando por una descripción de las herramientas de LWD, sensores, dinámica de perforación, tipos de perfiles pozos y dando mayor fuerza sobre los parámetros de perforación, herramientas del BHA y tipos de brocas. Como segundo lugar, se procedió con la consolidación de la información para así poder identificar mediante la correlación de datos la cantidad de pozos a evaluar.Ítem Acceso Abierto Diseño de las facilidades de superficie para un sistema de sostenimiento de presión en Campo Rubiales simulando caudal y presión de inyección.(Fundación Universidad de América, 2024-01-25) Hernández Ospina, Cristian; Aldana Escalante, Eliana MaríaEl alcance de esta tesis abarca plantear el diseño, simulación y evaluación de las facilidades y equipos a implementar para un sistema denominado sostenimiento de presión, el cual contemplará el tratamiento del agua de procesos resultante en la primera etapa de separación en tanques FWKO y demás facilidades de tratamiento y deshidratación de crudo de las centrales de procesamiento de fluidos de Campo Rubiales, con el fin de dejar el agua en parámetros de calidad de inyección y transferir el fluido hasta cabeza de los pozos inyectores a la presión y caudal requeridos. Se realizará estudio con datos de unidades de bombeo como lo son curvas de eficiencia y demás, logrando tener datos reales de los equipos para realizar simulación con el software Aspen Hysys y poder definir los caudales y presiones a las que se debe transferir el fluido hasta cabeza de pozo.Ítem Acceso Abierto Disminución de tiempos operacionales en pozos del Campo Akacias por medio de la implementación de la metodología de la energía mecánica especifica (MSE)(Fundación Universidad de América, 2024-01-26) Arias Gómez, Jenny Marcela; Orozco Restrepo, Samuel; Romero Sánchez, Adriangela ChiquinquiraDurante la perforación de un pozo petrolero, es fundamental contar con parámetros de perforación apropiados para lograr una reducción eficiente de los tiempos de perforación. Esto contribuye directamente a la disminución de los costos operativos asociados, ya que una optimización adecuada de estos parámetros puede aumentar la eficiencia general del proceso de perforación, mejorar la productividad y minimizar los tiempos de inactividad, lo que se traduce en una operación más rentable. En este sentido, el objetivo del proyecto se ha enfocado en mejorar la eficiencia de perforación mediante la construcción y evaluación de un mapa de parámetros que se basa en el análisis de la tasa de penetración (ROP), implementando el cálculo de la energía mecánica especifica (MSE). En las etapas iniciales, se diseñó y aplicó una metodología que consideraba factores claves como el peso sobre la broca (WOB), el torque (T), las revoluciones por minuto (RPM) y la tasa de penetración (ROP). Además, se implementaron ajustes específicos, como el factor de ajuste basado en el ángulo del pozo.Ítem Acceso Abierto Diseño de un software para el cálculo tonelada - milla de drilling line en operaciones de perforación y workover de la Compañía Petroland SAS.(Fundación Universidad de América, 2024-01-22) Ortegón Cuevas, Camilo Andrés; Parra Raigoso, Gerson Andrés; Paz Aranguren, Arnul DavidLa industria del petróleo y gas enfrenta constantemente el desafío de optimizar sus operaciones de workover y perforación para maximizar la eficiencia y reducir los costos operativos. Uno de los indicadores clave en estas operaciones es la Tonelada- Milla (TM), que mide la eficiencia en el desplazamiento vertical de la sarta de perforación y workover en un pozo. Este proyecto se centra en el diseño y desarrollo de un software especializado para el cálculo preciso y eficiente de la Tonelada-Milla en operaciones de perforación y workover. El software propuesto se ha concebido con el objetivo de proporcionar a los profesionales de la industria una herramienta versátil y fácil de usar que permite realizar cálculos precisos de la TM, lo que a su vez contribuirá a una toma de decisiones más informada y a una optimización de las operaciones en el campo.Ítem Acceso Abierto Implementación de la metodología de análisis de causa raíz (ACR) para la reducción del índice de fallas en la sarta de varilla de los pozos con bombeo de cavidad progresiva en Campo La Cira-Infantas de la Cuenca del Valle Medio del Magdalena(Fundación Universidad de América, 2024-01-22) Molinares Abaunza, Gabriel Augusto; Torres González, Nohora Carolina; Jiménez Bracho, Edinson EnriqueEl presente trabajo de grado tuvo como objetivo fundamental el análisis de las fallas en la sarta de varillas en los pozos con bombeo de cavidades progresivas en el Campo La Cira Infantas en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena mediante la aplicación de la metodología de Análisis de Causa Raíz (ACR), la cual ha demostrado ser muy útil en la identificación de fallas recurrentes. La metodología de trabajo se enmarcó en la selección de los pozos con fallas críticas por varilla en los sistemas con bombeo por cavidades progresivas en los últimos años, 2019 – 2023. Para ello, se establecieron dos (2) criterios de selección, los pozos con tiempo de duración o run life menor o igual a 150 días y los pozos con alto potencial de producción de crudo con valores superiores a los 20 BOPD, lo que permitió la selección de los pozos LCIG&C-1, LCIG&C-8 y LCIG&C-20 para aplicar la metodología de ACR.Ítem Acceso Abierto Optimización de las mediciones de la calidad del agua de producción de la tecnología Smart Water Quality (SWQ) de la empresa JPT/Ecopetrol mediante el Machine Learning(Fundación Universidad de América, 2024-01-18) Santos Negrelli, Juan Pablo; Villamizar Rico, Diego Andrés; Jimenez Bracho, Edinson EnriqueEn el transcurso de este estudio, desarrollado en la planta de tratamiento Saara, ubicada en el municipio de Puerto Gaitán, Meta, y perteneciente a la operadora Frontera Energy, que recibe agua de producción de los campos Quifa y Rubiales, se llevó a cabo la implementación de la tecnología SWQ. Esta innovadora tecnología permite medir diversos parámetros de calidad del agua en tiempo real, proporcionando información valiosa sobre la calidad del agua que ingresa y se trata en la planta. El proceso comenzó con la planificación de múltiples reuniones para identificar los puntos óptimos y adecuados para la instalación de la tecnología. Posteriormente, se enviaron dos ingenieros para llevar a cabo la instalación, quienes, además de ejecutar la instalación, supervisaron continuamente los equipos, monitoreando su funcionamiento y resolviendo cualquier inconveniente que pudiera surgir con los sensores. Este seguimiento se prolongó durante aproximadamente 20 días consecutivos, centrándose especialmente en el punto final de la planta, conocido como la piscina de permeado, donde el agua tratada y filtrada alcanza condiciones ideales para su uso en la inyección a cultivos, de acuerdo con la Resolución 1256 del 2021.Ítem Acceso Abierto Evaluación de la percepción social de los proyectos pilotos de investigación integral de los yacimientos no convencionales en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena(Fundación Universidad de América, 2023-01-21) Rojas Cuadro, Cergio Andrés; Peña García, Ronal Steven; Paz Aranguren, Arnul DavidEl proyecto de investigación que se llevó a cabo iniciando desde la investigación de la Cuenca del Valle Medio del Magdalena para posteriormente poder determinar las características o propiedades de los yacimientos de petróleo y gas no convencionales. En la parte siguiente del proyecto se logra describir su ubicación geográfica, historia evolutiva y estratigrafía esto se logró obtener gracias a la columna estratigráfica que ayuda a establecer marcos geológicos.Ítem Acceso Abierto Evaluación de registros de cementación a través de la automatización con aprendizaje de máquinas en pozos de la Orinoquia colombiana.(Fundación Universidad de América, 2023-10-19) Hernández Cuberos, Juan Esteban; Paz Aranguren, Arnul DavidEn esta investigación se desarrolla una herramienta que facilite tanto la veracidad del registro de cementación, como la interpretación del mismo, usando diferentes aplicativos digitales, tales como Python y C#, implementando principios como la estadística descriptiva, Big Data y Deep learning o aprendizaje profundo. Con el fin de generar una interpretación del registro a través del análisis de imágenes, con redes neuronales, cubriendo el sesgo existente al momento de realizar la interpretación del registro, dado a que esta interpretación se realiza de forma manual y por un experto en el tema. Por ello se busca primeramente parametrizar variables como el tiempo de tránsito, la excentricidad y la tensión como factores que indiquen la calidad del registro al momento de su corrida.Ítem Acceso Abierto Evaluación de la tecnología lidar terrestre (detección y rango de imágenes por medio de láser), para su posible implementación en la integridad de las tuberías para el transporte de Hidrocarburos(Fundación Universidad de América, 2023-08-22) Mahecha Osorio, Cristian Nicolás; Aldana Escalante, Eliana MaríaEl presente documento tiene la intención de exponer, de una forma clara y concisa, los resultados de una investigación realizada durante la opción de grado pasantía en la carrera de Ingeniería de Petróleos de la Universidad de América, la cual tuvo como propósito evaluar el funcionamiento de la tecnología LiDAR y su posible implementación en la detección de problemas en la tubería de transporte de hidrocarburos. Así, la investigación que se realizó tuvo como base la idea de que el hecho de poder usar la tecnología LiDAR en el trasporte de hidrocarburos podría facilitar la detección de problemas y aumentar la seguridad de las líneas de tubería. Para ejemplificar este punto, se hace necesario mencionar que la implementación de la tecnología LiDAR puede resultar sumamente útil para monitorear las tuberías de transporte de hidrocarburos, detectando averías, cortes, problemas de entorno y con el aditamento adecuado corrosión. De acuerdo con lo expuesto, cabe recalcar que el objetivo principal de esta investigación fue evaluar la eficacia y la viabilidad de la tecnología LiDAR como una herramienta innovadora para detectar problemas potenciales en las tuberías y mejorar el mantenimiento preventivo de estas.Ítem Acceso Abierto Modelamiento estático de una roca reservorio de la formación Carbonera, de la parte oeste de la cuenca de los llanos Orientales, departamento del Casanare(Fundación Universidad de América, 2023-08-19) Agudelo Aragón, Javier Smith; Trujillo Márquez, Daniel Raúl; Sarmiento Orjuela, Arián MauricioEl modelamiento geológico en una zona prospectiva para la producción de hidrocarburos permite a las compañías aumentar la eficiencia de perforación de pozos al considerar factores como la presión inicial, porosidad, permeabilidad, saturación de agua y volumen de shale, entre otros. Para llevar a cabo este estudio, se empleó el software Petrel, el cual facilitó la interpretación geofísica, la correlación de datos de pozos, la creación de mapas de alturas para identificar áreas de interés, así como el modelamiento petrofísico y de facies. Además, se utilizó el software Geographics para determinar las saturaciones de agua, porosidad, porosidad efectiva y volumen de shale. A partir de estos análisis, se logró identificar una zona prospectiva para la perforación de un pozo exploratorio, teniendo en cuenta la geología local de la zona.Ítem Acceso Abierto Estudio del rediseño de la troncal fua1 y fua2 de un campo de la cuenca de los llanos orientales a través de un simulador de flujo multifásico(Fundación Universidad de América, 2023-08-15) Diaz Rueda, Juan Sebastián; Jiménez Bracho, Edinson EnriqueEste documento se centra en el estudio de las troncales de transferencia en un campo de la Cuenca de los Llanos Orientales. El campo experimentó un crecimiento potencial y comenzó su producción en 2016. Actualmente, se han perforado 93 pozos en el campo, y se han identificado problemas en las troncales FUA1 y FUA2, como sobrepresiones y flujo deficiente. El objetivo del estudio es realizar un análisis de las troncales FUA1 y FUA2 utilizando un simulador de flujo multifásico PIPESIM, considerando la configuración actual operativa de los pozos. Para realizar la simulación se recolecta la información del terreno por el cual están construidas las troncales, propiedades de los fluidos, geometría y estado mecánico de cada uno de los pozos, y los datos operativos reales de los pozos activos. Con los resultados de la simulación, se buscan las restricciones que se tengan presentes en las líneas de flujo, con base a estas se proponen alternativas de mejora y recomendaciones para mejorar el flujo en las troncales de transferencia y optimizar el sistema de producción en el campo. Se analizan dos troncales específicas, Troncal FUA1 y Troncal FUA2. La Troncal FUA1 tiene un diámetro de 12" y no cuenta con recubrimiento térmico, lo que ha causado problemas de sobrepresión y aumento de la presión en los pozos más alejados. Por otro lado, la Troncal FUA2 presenta dos diámetros (20" y 30") y se plantea que no está completamente empaquetada o presenta bajas velocidades de los fluidos. Finalmente, se da la recomendación de implementar la mejor de las propuestas con base a sus resultados, la cual debe cumplir con el aumento de la velocidad en las líneas de flujo y a su vez disminuir la presión del sistema.Ítem Acceso Abierto Evaluación de codilución de crudo pesado con gas licuado de petróleo (GLP) mediante simulación para transporte a través de un oleoducto de Colombia(Fundación Universidad de América, 2023-08-08) Garay Sánchez, Juan José; Olivella Gómez, Andrés Felipe; Pirela Ropero, Yatnielah IsbelEl proyecto evalúa el proceso de codilución de crudo pesado con GLP mediante una simulación para garantizar que el crudo cumpla con las condiciones óptimas para transporte, valorar la optimización del flujo dentro de la línea y estimar la reducción posible del consumo de diluyentes convencionales en la estación de estudio