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Modelo matemático calcula porosidad en yacimientos

Tres ecuaciones permiten calcular la porosidad de las rocas que conforman yacimientos de hidrocarburos, facilitando un diagnóstico rápido de sus deformaciones cuando varía la temperatura en algunos métodos de producción.

Medellín, 26 de marzo de 2018Agencia de Noticias UN-

El modelo matemático es útil en etapas preliminares de producción de hidrocarburos. Foto: tomada de goo.gl/NZgSo4

Con este modelo se pueden estimar cambios en las porosidades de rocas en yacimientos Foto: tomada de goo.gl/1wh6oh

El aumento de temperatura en yacimientos se utiliza para facilitar la obtención de crudos pesados Foto: tomada de goo.gl/JPYSgw

Panorama de crudos pesados. Foto: tomada de goo.gl/AR8bT9

Daniel Felipe Cartagena Pérez, integrante del Grupo de Investigación en Geomática Aplicada (GIGA) de la U.N. Sede Medellín. Foto: Unimedios.

Los yacimientos son formaciones rocosas que están muy por debajo de la superficie de la tierra, por eso para obtener hidrocarburos es necesario hacer perforaciones que comuniquen el yacimiento, que  se  puede deformar luego de ciertos procesos de producción.

Un modelo matemático permite comprender cómo cambia la porosidad de la roca cuando varía la temperatura al aplicar diferentes métodos, por ejemplo,  la inyección de vapor, útil para permitir que hidrocarburos pesados lleguen a la superficie, ya que estos suelen ser densos y viscosos.

El ingeniero de petróleos Daniel Felipe Cartagena Pérez, integró dos conceptos que no se habían unido antes: “el problema del confinamiento, que se refiere a cómo la roca está comprimida en el subsuelo, y el problema térmico, que resulta del cambio de temperatura y que se refleja en la generación de fuerzas que tienden a expandir el yacimiento”, explica.

En este punto está la innovación del estudio que modeló lo encontrado en la literatura, que describe cómo al inicio del proceso de calentamiento, decrece la porosidad y luego aumenta, agrega el investigador del Grupo de Investigación en Geomecánica Aplicada (GIGA) del Departamento de Energía y Procesos de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín.

La importancia del trabajo radica en que permite hacer análisis previos para  prever eventos que puedan generar fallas en los yacimientos o afectar la producción de hidrocarburos.

Esto se hace aun sin datos suficientes, ya que hasta ahora el modelamiento numérico permite describir de manera óptima comportamientos de la roca solo cuando se tiene toda la información.

Específicamente, la herramienta analítica permite describir de manera simple el difícil comportamiento de yacimientos sin el uso de algoritmos complejos. “Cuando los estudios son más avanzados se recomienda emplear modelos numéricos”, explica el investigador.

“Eso es interesante, porque es precisamente buena parte de la labor de ingeniería, fundada en cómo tener certeza cuando hay incertidumbre en los parámetros. Además, porque apunta a un horizonte de recursos energéticos”, agrega.

La importancia de la implementación del modelo en fases preliminares de los proyectos radica en que el comportamiento de los yacimientos es diferente, dado que están conformados por rocas porosas que adquirieron esa característica tras haberse formado por sedimentos.

“El hecho de que se hayan compactado de diferente manera hace que su estructura sea diferente y que así mismo puedan soportar los esfuerzos de manera distinta”, explica.

Por ejemplo, “si se pone el mismo peso sobre un bloque de madera macizo y otro con agujeros, este último tenderá a deformarse más”, ilustra el investigador.

El estudio se fundamenta en la geomecánica, área de estudio encargada de entender cómo se dan las deformaciones de la roca luego de ciertos procesos de producción.

Para lograr el modelo matemático se revisó en la literatura reportes de cambios de porosidad por cambios de temperatura, se hizo la comparación y se confirmó que ambos concordaban.

(Por: Fin/KAGG/MLA/VPA
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N.° 330

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