Computacion Petrolera

Aplicaciones de la computación en la industria petrolera

Simulador: Es un aparato, por lo general informático, que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder. Un simulador pretende reproducir tanto las sensaciones físicas (velocidad,aceleración, percepción del entorno) como el comportamiento de los equipos de la máquina que se pretende simular. Para simular las sensaciones físicas se puede recurrir a complejos mecanismos hidráulicos comandados por potentes ordenadores que mediante modelos matemáticos consiguen reproducir sensaciones de velocidad y aceleración. Para reproducir el entorno exterior se emplean proyecciones de bases de datos de terreno. A este entorno se le conoce como "Entorno Sintético". Para simular el comportamiento de los equipos de la máquina simulada se puede recurir varias técnicas. Se puede elaborar un modelo de cada equipo, se puede utilizar el equipo real o bien se puede utilizar el mismo software que corre en el equipo real pero haciéndolo correr en un ordenador más convencional (y por lo tanto más barato).

Características: Configuración flexible de parámetros de perforación, tales como la configuración de la sarta de perforación, propiedades de formación, propiedades del lodo, etc. Simulación de diversas operaciones en el proceso de perforación. Accidentes pre-establecidos. Varios accidentes de tratamiento en una sola operación. Recreación de fallas en cualquier momento, tales como maltrato a la maquinaria, daños a la plataforma, BOP, etc.

Ejemplos:

SimuladorBOAST

En 1982 el Departamento de Energía de los Estados Unidos dio a conocer la versión original del simulador BOAST. La misma es una herramienta de simulación trifásico (agua, petróleo y gas) y tridimensional, que resuelve las ecuaciones de flujo por el método IMPES (implícito en presión, explícito en saturaciones). BOAST se hizo famoso porque era fácil de usar y porque no presentaba los problemas de funciones raramente utilizadas que eran de compleja ejecución. Sin embargo, no fue originalmente diseñado para simular problemas de gran escala. Por ello surge la necesidad de mejorar dicho simulador.

Modificaciones de la Versión Original

BOASTII

Simula el flujo isotérmico utilizando la Ley de Darcy aplicándola en tres dimensiones. Asume que los fluidos de los yacimientos pueden ser descritos en tres fases: petróleo, gas y agua de composición constante con propiedades físicas que dependen únicamente de la presión. Esta herramienta puede simular la recuperación y desplazamiento de petróleo y/o gas por expansión de fluido, segregación gravitacional y capilaridad.

Los aspectos típicos de producción que el programa puede simular incluyen: estudios de los mecanismos de recuperación primaria, mantenimiento de presión por inyección de agua y/o gas, evaluación de la inyección de agua por recuperación secundaria y operaciones de desplazamiento del hidrocarburo. Además, el usuario puede definir diversos tipos de estratos de rocas y datos de PVT, así como también elegir entre tres modelos de acuíferos diferentes.

BOAST 3

Es una modificación de la versión para computadoras personales de BOAST II; este es más eficiente que su predecesor y está diseñado para correr en una computadora personal (PC). El modelo modificado fue llamado BOAST 3-PC, esta es una herramienta de simulación aplicada en yacimientos del tipo Black Oil para realizar evaluaciones y diseños de trabajo en ingeniería de yacimientos petroleros. Esta versión para PC de BOAST está limitada por una dimensión de la malla máxima de 30x8x7 ó 30x7x28 en las direcciones X, Y y Z.

EdBOAST y BOAST 98

EdBOAST es una aplicación editora de datos que limita el tamaño de la malla del yacimiento que está siendo editado. Sirve para revisar los datos de entrada y localizar algún error antes de la ejecución de BOAST98.

BOAST98 evalúa el comportamiento del yacimiento basados en métodos directos e iterativos de solución. El yacimiento es descrito por un bloque de malla tridimensional y por tres fases de fluidos. Permite trabajar con: datos PVT, balance de materiales, pozos múltiples por bloque, entre otros.

BOAST-NFR

Es una herramienta de simulación para yacimientos fracturados. Es un simulador tridimensional trifásico (petróleo, gas y agua) con diferencia finita del tipo Black Oil desarrollado para ser usado en computadoras personales (PC), trabaja con datos de entrada y salida en hojas de cálculo de Microsoft EXCEL.

Puede ser usado para simular la producción e inyección de fluidos para cualquier combinación de pozos bien sean vertical, horizontal o inclinada en un yacimiento fracturado que puede ser representado por un modelo de porosidad y permeabilidad dual.

BOAST-VHS

Es una herramienta que permite simular yacimientos tipo Black Oil para cualquier combinación de pozos verticales, horizontales y desviados, usando una PC. Es de fácil uso para estudiar la producción de petróleo Black Oil con un agotamiento primario e inyección de agua. La mayor limitación de esta herramienta es que no es recomendado para simular fenómenos de conificación.

Puede ser usado para modelar un yacimiento tridimensional de más de 810 bloques en la malla con cualquier combinación de filas, columnas y capas dependiendo de los datos de entrada suministrados. Esta característica facilita el trabajo de simulación evitando la necesidad de recompilar la simulación para diferentes modelos de yacimientos.

Conclusión

Actualmente en la industria petrolera es necesario realizar análisis más detallados del comportamiento del yacimiento para reducir los riesgos en las decisiones de las futuras inversiones. Esto promueve un incremento en la demanda de simuladores, los cuales usan modelos físicos y geológicos con mucho más detalle que en el pasado. La necesidad de simular los distintos comportamientos de los yacimientos ha generado un constante desarrollo del simulador BOAST creándose así sus diferentes modificaciones.

En consecuencia la herramienta BOAST permite:

• Modelar yacimientos tipo Black Oil.

• Modelar yacimientos con diferentes fluidos: gas, petróleo y agua.

• Modelar yacimientos fracturados.

• Mejorar la eficacia de los procesos utilizados.

• Maximizar el uso del tiempo invertido.

• Aplica para la simulación en recuperación primaria, secundaria, terciaria y mejorada.

• Ser usado por cualquier usuario debido a que el programa es de código abierto.

• Manipularlo fácilmente porque posee una interfaz amigable.

Sistema de información geográfica (SIG):

La aplicación SIG, se construyó a partir de establecer cuatro funciones principales que permitieran la visualización y manejo de la información de manera que el usuario pudiera construir sus propios análisis e interpretaciones y así coadyuvar en la construcción de respuestas que deriven en la toma de decisiones de problemas o planteamientos sociales y naturales específicos los cuales han sido definidos por el o los usuarios del SIG. Por lo tanto se consideró que la aplicación debía permitir lo siguiente:

a). Mostrar información: La información es mostrada a diferentes escalas (1:50000, 1:250000, 1:500000) y la aplicación permite definir y cambiar la escala a partir de las herramientas de acercamiento y alejamiento que es usuario establezca. Al respecto debe considerarse que el nivel de detalle mayor que proporciona el SIG se alcanza en la escala 1:50000.

b). Consultar: Las diferentes capas de información fueron ingresadas de manera tal, que la aplicación permite consultar los atributos y características de la información, la cual está contenida en las tablas asociadas a éstas; el usuario puede consultar una o más tablas a la vez. Es decir el usuario puede [NOMBRE DEL AUTOR] 31 obtener información acerca del nombre de un pozo, el tipo de suelo donde se ubica y el municipio al que pertenece; los datos se presentan en una tabla de Excel que el usuario puede guardar o imprimir.

c). Mostrar y consultar: Cuando el usuario ha definido su consulta, además de contar con una tabla de Excel que contiene los datos de interés, también es posible guardar o imprimir un mapa que contenga la información espacial que está siendo consultada y visualizada en la pantalla. Para cada atributo de la información mostrada se tendrá acceso a la tabla de la información.

d). Análisis: Se espera que con la información integrada en la aplicación SIG, el usuario pueda manejar dicha información acorde con las necesidades específicas que resultan de manera cotidiana. Estas necesidades pueden requerir información básica de ubicación o consulta de nombres de localidades; o bien información conjunta para determinar rutas de trabajo de campo o identificación de localidades prioritarias, entre otras.

Diseño Asistido por computadora: Es más conocido por sus siglas inglesas CAD (computer-aided design), es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros,arquitectos y diseñadores. El CAD es también utilizado en el marco de procesos de administración del ciclo de vida de productos.

También se puede llegar a encontrar denotado con las siglas CADD(computer-aided design and drafting), que significan «dibujo y diseño asistido por computadora».

Estas herramientas se pueden dividir básicamente

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