vol. 12 núm. 2 (2014): fuentes, el reventón energético

RESUMENLa determinación de la porosidad es una labor fundamental en el laboratorio de análisis petrofísicos, ya que de esta propiedad depende en gran parte la calidad del medio poroso, su almacenamiento (porosidad absoluta) y su productividad (porosidad efectiva). Para determinar la porosidad efectiva de una muestra prueba de saturación de fluidos. Esta prueba consiste en secar completamente una muestra, y saturarla  de salmuera durante 12 a 18 horas, y la comparación de los pesos de la muestra antes y después de la saturación permitirá calcular la porosidad de esta. Este tiempo de saturación asegura que la totalidad de los poros son saturados de salmuera. Sin embargo, este proceso puede ser realizado de una manera más eficiente.Este trabajo propone una metodología de saturación de solo 2 horas, la cual puede ser ajustada al tiempo normal de la prueba mediante una correlación propuesta. Esta correlación fue construida mediante la medición de la porosidad con ambas metodologías para unas muestras de la cuenca de los Llanos Orientales y fue calculada mediante la herramienta STATGRAPHICS CENTURION XVI. Los resultados indican que la correlación puede estimar correctamente el valor de la porosidad absoluta con un intervalo de confianza del 99%, reduciendo el tiempo de la prueba en aproximadamente una novena parte de su tiempo original. Se requieren trabajos posteriores que permitan corroborar la validez de esta correlación con muestras de diferentes litologías. Palabras clave: Análisis Petrofísicos, Porosidad, Saturación, Diseño Experimental.OPTIMIZATION OF THE METHODOLOGY FOR POROSITY  MEASUREMENT BY FLUID SATURATION PROCESSABSTRACTPorosity determination is a major labor in a petrophysical analysis laboratory, since the reservoir quality, the storage capacity (absolute porosity) and the productivity (effective porosity) depends (in great part) from this property. There are many proceedings to determine the effective porosity of a rock core sample in the API RP-40, one of them is the Fluid Saturation test. This test consist in the previous drying of a core sample, and then a complete brine saturation during 12 to 18 hours. The weight difference of the sample after and before the saturation process allows to calculate their effective porosity.This saturation time assures that all the porous spaces are filled with brine. However, this process could be more time-efficient.This work propose a 2-hours saturation methodology, which result can be adjusted to the proper time by a proposed correlation. This correlation were constructed by the porosity saturation measurement for three core samples of the Llanos Orientales Sedimentary Basin with both methodologies, and then calculated using STATGRAPHICS CENTURION XVI. The results indicate a successful estimation of the absolute porosity using the proposed correlation with a confidence interval of 98%, reducing the test time in approximately a ninth of the original time. Further works are required in order to check the validity of the correlation with different lithology.Keywords: Petrophysics, Porosity, Saturation, Experimental Design.

RESUMENEste trabajo contiene la información, seguimiento y análisis del mapa de parámetros y de datos de MSE (Energía  Mecánica Específica), durante la perforación de un pozo en tiempo record del campo Yariguí a partir de la metodología propuesta en el Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) [1] en la cual se evalúa la relación de la  energía suministrada durante la perforación del pozo contra las propiedades geomecánicas de las formaciones  atravesadas, para determinar los parámetros óptimos que inciden la tasa de penetración.La metodología MSE se enmarca en la optimización de la perforación de pozos, buscando la disminución de tiempos y en consecuencia costos operacionales a partir de la evaluación y optimización de los parámetros de perforación en tiempo real garantizando un mejor desempeño durante la perforación. La evaluación en tiempo real se presenta como una respuesta y solución a los retos y las necesidades actuales de la industria donde cada día se no solo la visualización en Tiempo Real de todo el proceso de la perforación sino aumentar la eficiencia en la misma. La metodología MSE en tiempo real permite evaluar en una sola vista la eficiencia [6] y la estabilidad  de la energía consumida como respuesta a la combinación de los parámetros de perforación identificando tiempos invisibles y oportunidades de mejora. En este orden de ideas y después de tener disponible en las unidades de mudlogging el registro del parámetro MSE se decidió implementar un piloto de seguimiento en campo con el objetivo de realizar un análisis en tiempo real de los parámetros de perforación mediante la información entregada por la cabina de geología, realizando pruebas de perforabilidad, estableciendo la sensibilidad de los parámetros y entregando recomendaciones pertinentes y oportunas en campo. El seguimiento en tiempo real permite la interacción del personal involucrado en la operación en diferentes disciplinas, lo cual representa un valor agregado bajo todo punto de vista en especial el espacio de discusión y retroalimentación, lo que genera decisiones técnicamente más agiles, acertadas y concertadas traducidas en mejores y más satisfactorios resultados, asegurando además las mejores prácticas, el trabajo en equipo y el mejoramiento continuo. Palabras claves: Perforación, energía mecánica, geomecánica. OPTIMIZATION OF PARAMETERS OF DRILLING WITH MSE AND IMPACT ON THE CONSTRUCTION OF A WELL IN THE FIELD YARIGUI – CANTAGALLOABSTRACTThis paper contains monitoring information, and analysis of drilling parameters based on Mechanical Specific Energy log taken while drilling the record well in Yariguí field as from the methodology proposed in the Colombian Petroleum Institute (ICP) [1] where the relation between the energy provided and the geomechanical properties of the formations penetrated is evaluated on site while drilling by determining optimal parameters affecting the penetration rate The MSE methodology is frame in the drilling optimization strategy, looking for time reduction and operational costs based on real time evaluation and optimization of drilling parameters to ensure improved performance while drilling. The real time evaluation appears as a solution to the current challenges of the industry, where each day not just required the Real Time visualization of the drilling process but also increase their efficiency. The MSE methodology allows evaluating in a single view efficiency and stability of drilling parameter combination as function of the energy expended to identify invisible time and improvement opportunities. [6]Accordingly and after getting available MSE log and drilling parameters was decided to implement a pilot program to follow on site and building a real-time drilling parameters analysis using the mudlogging data and drill off tests to know the parameter sensitivity and providing pertinent and timely recommendations.The real time monitoring allows the interaction between all staff involved, representing an added value in every possible way especially the discussion and feedback opportunity, creating accurate and concerted decisions translated into better and more satisfactory results, while also ensuring best practices, teamwork and continuous improvement. Keywords: Drilling, mechanical energy.

RESUMENLa inyección de polímeros es un proceso de recobro mejorado que fue desarrollado para realizar mejoras  en la inyección de agua convencional. Esta técnica se enfoca en el aprovechamiento de la viscosidad, propia de las soluciones poliméricas para controlar la movilidad de los fluidos en la formación, con el fin de lograr un barrido más uniforme del yacimiento y a su vez lograr un mayor desplazamiento de petróleo. Debido a la necesidad de aumentar las reservas de hidrocarburos mediante el uso de estrategias para optimizar la producción de los campos, la implementación de este proceso se hace atractivo en yacimientos sometidos a inyección de agua con resultados desfavorables; sin embargo, para que sea exitosa su aplicación, el diseño del bache de polímero a ser inyectado juega un papel fundamental, ya que la naturaleza del flujo en medios porosos e interacciones roca-fluido conducen a la disminución de la eficacia del bache con una consecuente reducción en la eficiencia del proceso, razón por la cual los volúmenes a inyectar deben ser apropiadamente ajustados para tolerar pérdidas y/o cambios de concentración y aun así conservar sus propiedades fisicoquímicas para cumplir con el objetivo para el cual fue diseñado. Por lo anterior, la comprensión de estos fenómenos son consideraciones claves para el diseño del bache en estos procesos, procurando que éste se mantenga durante un cierto periodo mínimo de flujo aceptable.El presente artículo se enfoca en el desarrollo de una metodología para el diseño de baches en procesos de inyección de polímeros, basada en el análisis de los fenómenos de interacción roca-fluidos presentes en el medio poroso. Fue orientada inicialmente en la realización de una herramienta computacional útil para el pre-diseño del bache, la cual involucra modelos analíticos que incorporan éstos fenómenos, con el objetivo de sensibilizar variables inherentes al diseño del bache y observar el comportamiento de la concentración de un fluido inyectado en el yacimiento en función del tiempo y de la distancia y su afectación con los fenómenos de interacción presentes en el yacimiento. Seguidamente, ya que los modelos analíticos no contemplan a la vez todos los fenómenos de difusión, dispersión y adsorción en la roca, se desarrolló un modelo de simulación (sector model) en la plataforma STARS de CMG Ltda, la cual permite modelar proyectos de inyección de químicos, donde se consideraron los resultados obtenidos con la herramienta informática desarrollada, con el fin de realizar un análisis de sensibilidad de los parámetros operacionales que influyen en el diseño del bache. A partir del análisis de 1. Grupo de investigación recobro mejorado, Escuela de Ingeniería de Petróleos, Universidad Industrial de Santander, UIS, Carrera 27 calle 9, Bucaramanga, Colombia.2. Grupo de investigación recobro mejorado, Escuela de Ingeniería de Petróleos, Universidad Industrial de Santander, UIS, Carrera 27 calle 9, Bucaramanga, Colombia.3. Instituto Colombiano del Petróleo, ICP, Ecopetrol, Vía Piedecuesta # Km7, Piedecuesta, Colombia.REVISTA FUENTES, El Reventón Energético Vol. 12 Nº 2estas variables, y considerándose como unidad de análisis el factor de recobro, las tasas de producción de los fluidos producidos, velocidad de avance, eficiencia de barrido y cortes de agua, se pueden determinar las mejores condiciones operacionales del proceso. Una vez se determinan las mejores condiciones operacionales para el diseño del bache las cuales son: concentración, caudales de inyección y tiempos de inyección, se procede a ser incluidas en el modelo de simulación para el análisis de los resultados finales.Finalmente, los resultados obtenidos permitieron plantear una metodología para el diseño de baches en procesos de inyección de polímeros con el desarrollo de una herramienta computacional útil para el pre-diseño del bache, la cual involucra modelos analíticos como son: ley de Fick, modelo de Perkins, modelo de Warren, método de Bentsen y modelo de El-Khatib que tienen como base principal los fenómenos de interacción roca-fluidos presentes en el medio poroso y posteriormente empleando simulación numérica de yacimientos como herramienta de validación de los resultados obtenidos.Palabras clave: Inyección de polímeros, bache de polímero, modelos analíticos, simulación numérica, metodología.METHODOLOGY FOR SLUG DESIGNING DURING POLYMER INJECTION PROCESS, TAKING INTO ACCOUNT THE ROCK- FLUID INTERACTION WITHIN THE POROUS MEDIAABSTRACTPolymer Injection is an enhanced recovery process meant to improve conventional water flooding. This technique takes advantage of polymer´s solution viscosity to control fluids formation mobility and generate an uniform reservoir coverage, resulting in a better oil displacement.Due to actual needs of increasing hydrocarbon reserves through production optimization strategies, implementing this process is attractive in water flooding fields where recovery of hydrocarbon has not met expectations. To increase the probability of success, it is critical for the process, designing the right slug to be injected, since the nature of flow through porous media is governed by fluid- rock interaction that may affect flooding efficiency. The pill has to be big enough to withstand loss or change of polymer concentration preserving physical and chemical slug properties during the process. Understanding this phenomenon during design stages is very important to ensure acceptable flow during minimum required time.This paper develops a methodology to design polymer slugs during a chemical injection process based on rock- fluid interactions phenomena in porous media, starting from a computerized tool during pre-design stage, involving analytical models available through a sensitivity analysis of the design parameters and observe behaviours of the polymer concentration on the injected fluid as a function of time and length; and how interaction phenomena within reservoir affects its performance.Additionally, since analytical models do not take into account all diffusion, dispersion and adsorption phenomena on the rock, a simulation model (sector model) was developed on the STARS platform from CMG Ltd. to model chemical injection projects, where obtained results from computerized tools are processed through a sensibility analysis of operational parameters that affect the process. Considering Recovery factor analysis, production rates, water front velocity, flooding efficiency and water cut, the optimized operational conditions can be obtained. Once the best conditions for design concentration, injection rate and time are encountered, the next step is to include them in the simulation model for final analysis.Finally, obtained results allowed stablishing a methodology to design slugs during polymer injection using a computerized tool to pre- design the slug, that involves analytical models such as Fick law, Perkins model, Warren , Bentsen method and El- Khatib model which are based on the rock- fluid interaction within the porous media and finalising with a reservoir numeric simulation to validate the results.Keywords: Polymer injection, polymer slug, analytical models, numeric simulation, methodology.

RESUMENEl tratamiento de la biomasa residual con fines energéticos es un tema de interés para la conservación del ambiente y el aprovechamiento de la energía. Dentro de las tecnologías avanzadas de depuración, los procesos hidrotérmicos han despertado un gran interés por su eficacia en la destrucción/eliminación de vertidos residuales de alta carga orgánica. Es por ello la relevancia de modelar reactores que permitan la reacción de gasificación, como el de lecho fluidizado y lecho burbujeante, específicamente a través del porcentaje en peso de gas producido como el tamaño de partícula de la biomasa alimentada en función de la temperatura, usando como alimentación aserrín de pino (Pinus arizonica Engelm), comparando estos resultados con los obtenidos experimentalmente. Se obtuvo que el aumento de la temperatura incrementó la producción de hidrógeno y metano con una desviación porcentual promedio de 1,69%. Además, el porcentaje en peso de hidrógeno y metano disminuyó a medida que el tamaño de partícula de la biomasa alimentada se incrementó en el reactor de lecho fluidizado, tendencia que se acentúa en el reactor de lecho burbujeante. Se transformó la biomasa residual en gases combustibles como hidrógeno y metano en proporciones comparables en el reactor de lecho fluidizado y el de lecho burbujeante. Palabras Claves: Proceso hidrotérmico, aserrín de pino, reactor lecho fluidizado, reactor lecho burbujeante, metano e hidrógeno.REACTORS FLUIDIZED BED AND BUBBLY IN RESIDUAL BIOMASS GASIFICATIONABSTRACTThe treatment of residual biomass for energy is a topic of interest for environmental conservation and energy efficiency. Within the advanced treatment technologies, hydrothermal processes have attracted considerable interest because of its efficacy in the destruction / disposal of waste discharges of high organic load. Is therefore the importance of modeling reactors which allow the gasification reaction, such as fluidized bed, bubbling bed, specifically through the weight percent of produced gas as the particle size of the biomass supplied in function of temperature, using as food pine sawdust (Pinus arizonica Engelm), comparing these results with those obtained experimentally. Was obtained that the increase in temperature increased the production of hydrogen and methane with an average percentage deviation of 1.69%. Furthermore, the weight percentage of hydrogen and methane decreased as the particle size of the feed biomass increased in fluidized bed reactor, a trend is accentuated in the bubbling bed reactor. Residual biomass fuels became as hydrogen and methane gas at comparable rates in the fluidized bed reactor and the bubbling bed Keywords: Hydrothermal Process, pine sawdust, fluidized bed reactor, bubbling bed reactor, methane and hydrogen. 

RESUMENEn este trabajo describe el comportamiento del acero ACERO ASTM A 335 P 92 bajo un proceso de oxidación isotérmica y cíclica en un rango de temperaturas entre 450 y 700ºC, en una atmósfera oxidante. Mediciones termogravimétricas mostraron que en condiciones isotérmicas la velocidad de crecimiento de los óxidos presentan un comportamiento de tipo parabólico en el rango de temperaturas de prueba. Para las pruebas de oxidación cíclica se observó en el intervalo entre 450 y 600ºC una cinética de tipo parabólica, mientras que a 450 y 500ºC el comportamiento cinético fue de tipo para-lineal. Después de comparar ambos tipos de ensayo, se deriva que la velocidad de oxidación en condiciones de temperatura cíclica fue mayor debido principalmente al choque térmicoal que fueron expuestas las capas de óxidos formados. Los resultados mostrados por SEM, para 650ºC y tiempo de exposición a 50h en el ensayo de oxidación isotérmico, presentan dos tipos de capas de óxido compuestas por la mezcla de óxidos de Cr y Fe, destacándose que la cantidad de Cr es mayor en la capa externa y la cantidad de Fe es mayor en la interna, mientras que a 700ºC y a un tiempo de exposición de 168 h, para el ensayo cíclico, la capa externa fue principalmente magnetita.Palabras claves: Oxidación isotérmica, oxidación cíclica, acero ASTM A 335 P 92high temperature oxidation of ASTM A335 P92 steel under isothermal and cyclic conditionsABSTRACTThis work describes the behavior of ASTM A 335 P92 steel under a process of continuous and cyclic oxidation at high temperatures between 450º and 700 ºC in an oxidizing atmosphere. The gravimetric technique was used to observe the isothermal oxidation and the growth rate of oxides which showed a parabolic trend, X2 =KP t with values for KP [mg2/cm4h]: 0.00013; 0.00014; 0.00089; 0.01134; 0.01432; 0.01560 corresponding to temperatures of 450º, 500º, 550º, 600º, 650º y 700ºC, respectively. For cyclic tests shows that at temperatures between 450º and 600 º C. a kinetic behavior parabolic type was present, while at 450º and 500°C there was a mixed kineticbehavior type para-linear. After comparing both tests was observed, that the cyclic oxidation rate was higher than the continuous one due to thermal shock of the oxide layers, which carried a spalling of the external oxide. Results obtained by SEM at 650ºC temperatures and time of exposition equal to 50 hours in the isothermal oxidation presented two types of compound oxide layers due to the mix of Cr and Fe oxides, noting that the quantity of Cr is greater in the outer layer and the quantity of Fe is greater in the internal layer, in the other hand at 700º C and time of exposition equal to 168 hours in the cyclic oxidation, only the outer layer presented Fe, which was magnetite.Keywords: Isothermal oxidation, cyclic oxidation, ASTM A-335 P92 steel.

RESUMENEl fracturamiento hidráulico es una de las técnicas de estimulación más utilizada para incrementar la producción de los pozos. La operación depende, en gran medida, de la calidad del fluido de fractura. Los fluidos de fractura son variados y sus propiedades reológicas son producto de las reacciones químicas de los aditivos químicos que lo componen.El control de calidad de los fluidos es una herramienta importante que debe ser imprescindible en las operaciones de fracturamiento hidráulico para garantizar la calidad de los fluidos y el éxito de la operación. Conocer el comportamiento químico de los fluidos de fractura y los parámetros que lo afectan son factores críticos del control de calidad para la toma de decisiones operacionales en campo que conduzcan a la utilización de fluidos adecuados.Este trabajo presenta la descripción del comportamiento químico de los fluidos de fractura base agua y los principales parámetros físico-químicos de control de calidad que pueden afectar su estabilidad reológica. Además, expone parámetros adicionales del control de fluidos necesarios para el éxito del fracturamiento hidráulico.Palabras clave: Fluido de fractura, Polímeros, Entrecruzadores, Rompedores, Reología, Calidad del agua. CHEMISTRY APPLIED TO QUALITY CONTROL OF FLUIDS:A SUCCESSFUL HYDRAULIC FRACTURINGABSTRACTHydraulic fracturing is one of the most widely stimulation techniques used for increasing well production. The operation depends on the quality of the fracturing fluid. The fracturing fluids are varied and their rheological properties are the result of chemical reactions of chemical additives in the fluid. Quality control of fluids is an important tool that should be essential in fracking operations to ensure the quality of the fluids and the success of the operation. Knowing the chemical behavior of fracturing fluids and the parameters affecting it is critical in the quality control for operational decision making in field leading to the use of appropriate fluids.This paper presents the description of the chemical behavior of water-based fracturing fluids and the main physics and chemicals parameters of quality control that can affect their rheological stability. Furthermore, exposes additional fluid control parameters necessary for the success of hydraulic fracturing.Keywords: Fracturing fluid, Polymer, Crosslinkers, Breakers, Reology, Water quality

RESUMENLa optimización del desarrollo de un campo es una de las tareas más importantes y complejas en la Industria del Petróleo desde el hecho que aspectos técnicos y económicos deben ser considerados para maximizar el valor del activo. Usualmente, se estiman tres (03) escenarios de volúmenes técnicamente recuperables, bajo métodos determinísticos o probabilísticos, y se utiliza un caso base sobre el cual se elabora un pronóstico de producción, y eventualmente, una evaluación económica, con algún análisis de sensibilidad. La complejidad en la optimización del desarrollo de un campo está íntimamente ligada a todas las fuentes de incertidumbre que usualmente se presentan al mismo tiempo, tales como una fuerte correlación entre la variación de precios, los volúmenes técnicamente recuperables, el número de pozos de desarrollo, las inversiones de capital y los costos operativos. En consecuencia, la incertidumbre y dependencia entre las variables de entrada de unmodelo no podrían ser modeladas por herramientas convencionales.Se propone una nueva herramienta probabilística para integrar la estimación de volúmenes técnicamenterecuperables y la predicción del comportamiento productivo. Los volúmenes de hidrocarburos son estimados mediante una ecuación volumétrica, cuyos parámetros han sido definidos para correr simulación Monte Carlo; milesde realizaciones son capturadas y expresadas como una curva de expectativa de hidrocarburos recuperables. La segunda parte del modelo permite pronosticar la performance del campo, mediante curvas tipo convenientementeajustadas al comportamiento análogo de campos vecinos y los resultados de una simulación numérica conceptual; cada curva de producción responderá a una realización volumétrica, con lo cual es posible obtener todo el rangode pronósticos asociados a su grado de incertidumbre (expresada mediante percentiles).Palabras Clave: Optimización, Desarrollo, Simulación numérica, grado de incertidumbre ABSTRACTThe optimization of field development is the most important and complex tasks in the Oil & Gas Industry from the fact that technical and economic aspects should be considered to maximize the value of assets. Usually, there are estimated three (03) scenes of technically recoverable volumes, under determinative and probabilistics methods, and a case is in use base on which a forecast of production is elaborated, and eventually, an economic evaluation, with some analysis of sensibility.The complexity in the optimization of the development in a field is tied to allthe sources of uncertainty that usually they present at the same time, such as a strong correlation between the variation of prices, the technically recoverable volumes, the number of wells of development, the investments of the capital and the operative costs. In consequence, the uncertainty and dependence between the variables of entry of a model might not be shaped by conventional tool. Proposes a new probabilistic tool to integrate the estimation of technically recoverable volumes and the prediction of the productive behavior. The volumes of hydrocarbons are estimated by means of a volumetric equation, which parameters have been defined to Monte-Carlo simulation;thousands of accomplishments are captured and expressed as a curve of expectation of recoverable hydrocarbons The second part of the model allows to predict the performance of the field, by means of you curl type suitably fitted to the analogous behavior of neighboring fields and the results of a numerical conceptual simulation; every curve of production will answer to a volumetric accomplishment, with which it is possible to obtain the whole range of forecasts associated with his degree of uncertainty (expressed by means of percentiles)Key Words: Optimization, Development, numerical Simulation, range of uncertainty