CT&F - Ciencia, Tecnología y Futuro

ATTENUATION OF THE SEISMIC DISPERSION ASSOCIATED TO FOOTHILLS TOPOGRAPHY: APPLICATION TO REAL DATA

Land seismic data is contaminated commonly with coherent and high amplitude back-scattered noise generated from roughness in the surface topography; these events make generally the key information on deeper layers unclear. In Colombian foothill areas with rough topography and high lateral velocity variation, this noise has been difficult to attenuate. Conventional methods aimed at this purpose usually yield unsatisfactory results. We present a strategy based in prediction and subtraction of the unwanted waves. Assuming knowledge of the source wavelet and the shallow velocity model we use a finite-element solution of the acoustic wave equation to model the back-scattered noise; this modeled response is then subtracted from the prestack data, resulting in a noticeable attenuation of noise in field seismograms. The method was applied to prestack real data from colombian foothills in order to observe the enhancement in seismic records, planning in a close future to show results on stacked data.

Comúnmente, los datos sísmicos adquiridos en tierra están contaminados por ruido coherente y dispersivo de gran amplitud generado a partir de las rugosidades de la topografía, que opaca la información proveniente de las capas más profundas. En las zonas de piedemonte en Colombia, con topografía agreste y alta variación lateral de velocidad, este ruido ha sido difícil de atenuar. Los métodos convencionales para atacar este tipo de problemas usualmente dan resultados poco satisfactorios. Con el propósito de contribuir a la solución del problema, presentamos una estrategia basada en la predicción y remoción de las ondas no deseadas. Conocidos la ondícula de la fuente y el modelo de velocidad de las capas someras, se simula el comportamiento de la onda acústica mediante un algoritmo en elementos finitos para reproducir la respuesta de estas capas. Posteriormente, sustraemos tal respuesta de los datos preapilados, obteniendo una atenuación sustancial del ruido en los registros de campo. El método se aplicó a datos preapilados del piedemonte colombiano a fin de observar una mejoría de la imagen en los registros sísmicos, planeando en un futuro cercano mostrar resultados en secciones apiladas.

Comumente, os dados sísmicos adquiridos em terra estço contaminados por ruído coerente e dispersivo de grande amplitude, gerado a partir das rugosidades da topografia, que opaca a informaçço proveniente das capas mais profundas. Nas zonas de pé de monte na Colômbia, com topografia agreste e alta variaçço lateral de velocidade, este ruído tem sido difícil de atenuar. Os métodos convencionais para atacar este tipo de problemas usualmente dço resultados pouco satisfatórios. Com o propósito de contribuir á soluçço do problema, apresentamos uma estratégia baseada na prediçço e remoçço das ondas nço desejadas. Conhecidos a onda da fonte e o modelo de velocidade das capas superficiais, simula o comportamento da onda acústica mediante um algoritmo em elementos finitos para reproduzir a resposta destas capas. Posteriormente, subtraímos tal resposta dos dados pré-empilhados, obtendo uma atenuação substancial do ruído nos registros de campo. O método foi aplicado a dados pré-empilhados do pé de monte colombiano a fim de observar uma melhoria da imagem nos registros sísmicos, planejando em um futuro próximo mostrar resultados em sessões empilhadas.

ADJUSTING EXPERIMENTAL SET-UP IMPROVES RELATIVE PERMEABILITY RELIABILITY

An improved experimental set-up for relative permeability measurement and interpretation methodology has been developed. The improvement was aimed at two objectives: to modify the equipment in order to obtain more reliable experimental data and to interpret them appropriately. Special emphasis was laid upon pressure drop oscillations and uncertainties in water saturation measurements. Relative permeabilities are inferred by interpreting production data using the JBN method and verifying them by simulation.

Se realizaron mejoras en el equipo de medición y en el método de interpretación de permeabilidades relativas. Las mejoras fueron dirigidas a lograr dos objetivos: modificar el equipo con el fin de obtener datos experimentales más confiables e interpretarlos apropiadamente. Se prestó especial atención a las oscilaciones en el diferencial de presión y a las incertidumbres en las mediciones de saturación de agua en la muestra de roca. Las permeabildades relativas son inferidas mediante interpretación de los datos de producción del experimento usando el método JBN y verificándolos mediante simulación.

Foram realizadas melhoras no equipamento de medição e no método de interpretação de permeabilidades relativas. As melhoras foram dirigidas a conseguir dois objetivos: modificar o equipamento com o fim de obter dados experimentais mais confiáveis e interpretá-los apropriadamente. Prestou-se especial atenção às oscilações no diferencial de pressão e às incertezas nas medições de saturação de água na amostra de roca. As permeabilidades relativas são inferidas mediante interpretação dos dados de produção do experimento usando o método JBN e verificando-os mediante simulação.

EXHAUST EMISSIONS EVALUATION OF COLOMBIAN COMMERCIAL DIESEL FUELS

Ecopetrol, based on the results obtained in the study "The Effect of Diesel Properties on the Emissions of Particulate Matter" (Bello et al., 2000), reformulated the diesel fuel distributed in Bogotá, becoming it lighter and with a lower sulfur content. In order to evaluate the environmental benefits that the reformulation of diesel fuel generate in Bogotá, Instituto Colombiano del Petróledo (ICP), with the assistance of Emissions Research and Measurement Division (ERMD) from Environment Canada, arranged a research project to determine the changes in CO, THC, NOx, CO2 and Particulate Matter emissions. The research program was developed in two steps. First one, developed in Bogotá, involved a fleet test with 15 public service buses that normally operate in Bogota’s Savannah, using a portable emissions sampling technology developed for ERMD (DOES2) and following a representative transient driving cycle. Second step, carried out in ERMD’s Heavy-Duty Engine Emissions Laboratory in Ottawa, tested a 1995 caterpillar 3406E 324,5 kW (435 HP) diesel truck engine on the same samples of Colombian diesel fuels used in the fleet tests performed in Bogotá, baselining the tests with a Canadian Commercial Low Sulfur Diesel Fuel. The two commercial Colombian diesel fuels used had the following properties: High Sulfur Diesel (HSD), with 3000 ppm (0,3 wt%) of sulfur and a Final Boiling Point (FBP) of 633 K and the new reformulated diesel fuel, with 1000 ppm (0,1 wt%) of sulfur and FBP of 613 K, which is currently been distributed in Bogotá. Fleet test show small reduction on CO, THC and TPM, and small increments on CO2 and NOx, but with not statistically significant results, while engine testing shows an strong reduction of 40,8% in TPM when you use the new reformulated diesel fuel (0,1wt% of sulfur) instead of high sulfur diesel.

Ecopetrol, basado en los resultados obtenidos en el estudio "Efecto de las Propiedades del Diesel sobre la Emisiones de Material Particulado" (Bello et al., 2000), reformuló el combustible diesel que se distribuye en Bogotá, haciéndolo más liviano y con un contenido de azufre más bajo. Con el objeto de evaluar los beneficios medioambientales que la reformulación del combustible diesel genera en Bogotá, el Instituto Colombiano del Petróleo (ICP), con la asistencia de la División de Investigación y Medición de Emisiones (ERMD) del Ministerio del Medio Ambiente de Canadá, organizaron un proyecto de investigación para determinar los cambios en las emisiones de CO, THC, NOx, CO2 y Material Particulado. El programa de investigación fue desarrollado en dos etapas. La primera, desarrollada en Bogotá, involucró una prueba de flota con 15 buses de servicio público que normalmente operan en la Sabana de Bogotá, utilizando una tecnología portátil para el muestreo de emisiones desarrollada por ERMD (DOES2) y siguiendo un ciclo de manejo transciente representativo. En la segunda fase, desarrollada en el Laboratorio de Emisiones de Motores de Trabajo Pesado de ERMD en Ottawa, se probó un motor Caterpillar 3406E diesel de un camión modelo 1995 de 324,5 kW (435 HP) con las mismas muestras de combustibles diesel colombianos usados en las pruebas de flota desarrolladas en Bogotá, utilizando como línea base para las pruebas un combustible diesel comercial canadiense de bajo azufre. Los dos combustible diesel comerciales colombianos utilizados tenían las siguientes propiedades: Diesel de Alto Azufre (DAA), con 3000 ppm (0,3% en peso) de azufre y un Punto Final de Ebullición (PFE) de 633 K y el nuevo combustible diesel reformulado, con 1000 ppm (0,1% en peso) de azufre y PFE de 613 K, el cual está siendo corrientemente distribuido en Bogotá. Las pruebas de flota mostraron pequeñas reducciones de CO, THC y TPM, y pequeños incrementos de CO2 y NOx, pero con resultados estadísticamente no significativos, mientras que la evaluación en el motor muestra una fuerte reducción de 40,8% en TPM cuando se usa el nuevo combustible diesel reformulado (0,1% en peso de azufre) en vez del diesel de alto azufre

A Ecopetrol, baseada nos resultados obtidos no estudo "Efeito das Propriedades do Diesel sobre a Emissões de Material Particulado" (Bello et al., 2000), reformulou o combustível diesel que se distribui em Bogotá, fazendo-o mais leve e com um conteúdo de enxofre mais baixo. Com o objeto de avaliar os benefícios meio-ambientais que a reformulação do combustível diesel gera em Bogotá, o Instituto Colombiano do Petróleo (ICP), com a assistência da Divisão de Pesquisa e Medição de Emissões (ERMD) do Ministério do Meio Ambiente do Canadá, organizaram um projeto de pesquisa para determinar as mudanças nas emissões de CO, THC, NOx, CO2 e Material Particulado. O programa de pesquisa foi desenvolvido em duas etapas. A primeira, desenvolvida em Bogotá, envolveu uma prova de frota com 15 ônibus de serviço público que normalmente operam na Savana de Bogotá, utilizando uma tecnologia portátil para a amostragem de emissões desenvolvida pela ERMD (DOES2) e seguindo um ciclo de manejo transiente representativo. Na segunda fase, desenvolvida no Laboratório de Emissões de Motores de Trabalho Pesado da ERMD em Ottawa, provou-se um motor Caterpillar 3406E diesel de um caminhão modelo 1995 de 324,5 kW (435 HP) com as mesmas amostras de combustíveis dieseis colombianos usados nas provas de frota desenvolvidas em Bogotá, utilizando como linha base para as provas um combustível diesel comercial canadense de baixo enxofre. Os dois combustíveis dieseis comerciais colombianos utilizados tinham as seguintes propriedades: Diesel de Alto Enxofre (DAA), com 3000 ppm (0,3% em peso) de enxofre e um Ponto Final de Ebulição (PFE) de 633 K e o novo combustível diesel reformulado, com 1000 ppm (0,1% em peso) de enxofre e PFE de 613 K, o qual está sendo correntemente distribuído em Bogotá. As provas de frota mostraram pequenas reduções de CO, THC e TPM, e pequenos incrementos de CO2 e NOx, mas com resultados estatisticamente não significativos, enquanto que a avaliação no motor mostra uma forte redução de 40,8% em TPM quando se usa o novo combustível diesel reformulado (0,1% em peso de enxofre) em vez do diesel de alto enxofre.

PARAMETERS EXAMINATION OF A BIOSURFACTANT PRODUCTION AT LABORATORY SCALE

This work presents the results obtained from the laboratory-scale experimentation for the optimization of production of rhamnolipid-type biosurfactant in a batch process, through the calculation and analysis of yield parameters. Different carbon/nitrogen ratios were studied, for which the production rates of rhamnolipid under nitrogen limitation was defined. Bacterial growth yield parameters Y X/N and Y X/C, were also calculated.

Este trabajo presenta resultados de la fase de laboratorio, correspondientes a la optimización del proceso de producción de un biosurfactactante tipo ramnolípido, mediante la obtención y análisis de sus parámetros de rendimiento. Se estudiaron diferentes relaciones carbono/nitrógeno determinando la velocidad de producción de ramnolípido en condiciones de limitación por nitrógeno. También se estimaron los parámetros de rendimiento del crecimiento bacteriano Y X/N y Y X/C, logrados con los substratos de nitrógeno y carbono.

Este trabalho apresenta resultados da fase de laboratório, correspondentes à otimização do processo de produção de um biosurfatactante tipo ramnolipídio, mediante a obtenção e análise dos seus parâmetros de rendimento. Estudaramse diferentes relações carbono/nitrogênio determinando a velocidade de produção de ramnolipídio em condições de limitação por nitrogênio. Também se estimaram os parâmetros de rendimento do crescimento bacteriano Y X/N y Y X/C, conseguidos com os substratos de nitrogênio e carbono.

**BIODESULFURIZATION PROCESS EVALUATION WITH A Gordona rubropertinctus STRAIN**

Direct combustion of fossil fuels produce sulfur oxides which are the main source of acid rain; therefore, most countries worldwide are regulating its release into the environment. As a consequence, several processes have been developed over the past years for desulfurization of crude oil and distillates. Due to its specificity, biodesulfurization is an interesting alternative for the transformation and upgrading of refined products, acting as a complement to traditional refining processes. This work presents an overview of Ecopetrol - Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) efforts to develop a Biodesulfurization process, based on the activity of a native strain of Gordona rubropertinctus ICP172. Technical improvements on the isolation and characterization of desulfurizing microorganisms, the potential of developing new biocatalysts by means of directed evolution techniques, as well as the experience achieved during production of the biocatalyst in large-scale fermentation processes are hereby presented. The results of biodesulfurization reactions in conventional reactors and in a new membrane bioreactor prototype are also included. Finally, technological challenges faced by biodesulfurization processes are also discussed.

Los óxidos de azufre producto de la combustión directa de los combustibles fósiles son la principal fuente de lluvia ácida por lo cual la mayoría de países a nivel mundial regulan su liberación al medio ambiente. Como consecuencia, en los últimos años se han desarrollado diversos procesos para la remoción de azufre a partir del crudo y sus derivados. La biodesulfurización, por su alta especificidad se presenta como una alternativa prometedora en la transformación y valorización de productos refinados, como tecnología complementaria a las prácticas de refinación tradicionales. Este trabajo resume los esfuerzos realizados en Ecopetrol - Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) en el desarrollo de un proceso de Biodesulfurización con una cepa nativa de Gordona rubropertinctus ICP172. Se presentan los avances técnicos obtenidos en el aislamiento y caracterización de los microorganismos desulfurizadores, el potencial de desarrollo de nuevos biocatalizadores por técnicas de evolución dirigida así como la experiencia obtenida en la producción del biocatalizador en fermentaciones a gran escala. Así mismo se presentan los resultados obtenidos en reacciones de desulfurización en reactores convencionales y en un nuevo prototipo de reactor de membrana. Finalmente se discuten los retos tecnológicos que un proceso de Biodesulfurización tendrá que enfrentar para lograr su aplicación a escala industrial.

Os óxidos de enxofre produto da combustão direta dos combustíveis fósseis são a principal fonte de chuva ácida pelo qual à maioria de países a nível mundial regulam a sua liberação ao meio ambiente. Como consequência, nos últimos anos tem se desenvolvido diversos processos para a remoção de enxofre a partir do cru e seus derivados. A biodesulfurização, pela sua alta especificidade apresentase como uma alternativa prometedora na transformação e valorização de produtos refinados, como tecnologia complementar às práticas de refinação tradicionais. Este trabalho resume os esforços realizados na Ecopetrol - Instituto Colombiano do Petróleo (ICP) no desenvolvimento de um processo de Biodesulfurização com uma cepa nativa de Gordona rubropertinctus ICP172. Apresentam-se os avanços técnicos obtidos no isolamento e caracterização dos microorganismos desulfurizadores, o potencial de desenvolvimento de novos biocatalizadores por técnicas de evolução dirigida assim como a experiência obtida na produção do biocatalizador em fermentações a grande escala. Da mesma forma apresentamse os resultados obtidos em reações de desulfurização em reatores convencionais e em um novo protótipo de reator de membrana. Finalmente se discutem os retos tecnológicos que um processo de Biodesulfurização terá que enfrentar para conseguir a sua aplicação à escala industrial.

GENETIC ALGORITHMS FOR THE OPTIMIZATION OF PIPELINE SYSTEMS FOR LIQUID TRANSPORTATION (1)

This is the first of two articles in which a Genetic Algorithm (GA) is presented to obtain an optimal design of a pipeline system for liquid transportation, from an economical and operational point of view. This GA is based on criteria such as compliance with the laws of matter and energy conservation; flow requirements in consumption points where pressure is known; restrictions to the pressure value in system points where pressure is unknown, and to the velocity, which must be lower than the erosion limit velocity. This article combines traditional techniques for the design of GA in this type of problems with some ideas that had never been applied before in this field. The proposed GA allows sizing of the liquid distribution systems, including pipelines, consumption and supply nodes, tanks, pumping equipment, nozzles, control valves, and accessories. This article includes different formulations found in literature on network design through optimization techniques and carries out the mathematical formulation of the optimization issue. In the second article the characteristics of the designed Genetic Algorithm (GA) are specified and further applied to the issues presented by Alperovits and Shamir (1977), and Fujiwara and Khang (1990), addressing the water distribution network at Hanoi, in Vietnam . Finally, the GA is applied to a fire protection network, allowing for the testing of some of the model’s characteristics which are not reported in the pertinent literature, such as the possibility to include pumping equipment, aspersion nozzles, and accessories.

Este es el primero de dos artículos en los que se presenta un Algoritmo Genético (AG) para obtener un diseño óptimo de un sistema de tuberías para el transporte de líquidos, desde el punto de vista económico y de operación, con base en criterios tales como el cumplimiento de las leyes de la conservación de la masa y la energía, exigencias de caudal en los puntos de consumo en donde se conoce la presión, restricciones en el valor de la presión en los puntos del sistema en donde se desconoce y en la velocidad, que debe ser inferior a la límite de erosión. En él se combinan las técnicas tradicionales para el diseño de AG en este tipo de problemas, con algunas ideas que no se habían aplicado con anterioridad en este campo. El AG propuesto permite el dimensionamiento de sistemas de distribución de líquidos que incluye tuberías, nodos de consumo y suministro, tanques, equipos de bombeo, boquillas, válvulas de control y accesorios. En este artículo se presentan las diferentes formulaciones que se encuentran en la literatura para el diseño de redes mediante técnicas de optimización y se hace la formulación matemática del problema de optimización. En el segundo artículo se especifican las características del Algoritmo Genético (AG) diseñado y su aplicación sobre los problemas presentados por Alperovits y Shamir (1977), y Fujiwara y Khang (1990), que corresponde a la red de distribución de agua de la ciudad de Hanoi en Vietnam. Finalmente se aplica el AG a una red contra incendio, lo que permite probar algunas de las características del modelo que no se encuentran en los reportados en la literatura, como son la posibilidad de incluir equipos de bombeo, boquillas de aspersión y accesorios.

Este é o primeiro de dois artigos nos que se apresenta um Algoritmo Genético (AG) para obter um desenho ótimo de um sistema de tubulações para o transporte de líquidos, desde o ponto de vista econômico e de operação, com base em critérios tais como o cumprimento das leis da conservação da massa e a energia, exigências de caudal nos pontos de consumo onde se conhece a pressão, restrições no valor da pressão nos pontos do sistema onde se desconhece e na velocidade, que deve ser inferior ao limite de erosão. Nele se combinam as técnicas tradicionais para o desenho de AG neste tipo de problemas, com algumas idéias que não se tinham aplicado com anterioridade neste campo. O AG proposto permite o dimensionamento de sistemas de distribuição de líquidos que inclui tubulações, nodos de consumo e subministro, tanques, equipamentos de bombeio, boquilhas, válvulas de controle e acessórios. Neste artigo apresentamse as diferentes formulações que se encontram na literatura para o desenho de redes mediante técnicas de otimização e fazse a formulação matemática do problema de otimização. No segundo artigo especificamse as características do Algoritmo Genético (AG) desenhado e a sua aplicação sobre os problemas apresentados por Alperovits e Shamir (1977), e Fujiwara e Khang (1990), que corresponde à rede de distribuição de água da cidade de Hanoi no Vietnam. Finalmente se aplica o AG a uma rede contra incêndio, o que permite provar algumas das características do modelo que não se encontram nos reportados na literatura, como são a possibilidade de incluir equipamentos de bombeio, boquilhas de aspersão e acessórios.

BEHAVIOR OF THERMAL SPRAY COATINGS AGAINST HYDROGEN ATTACK

The behavior of nickel and chrome alloys applied as thermal spray coatings to be used as protection against embrittlement by hydrogen is studied. Coatings were applied on a carbon steel substrate, under conditions that allow obtain different crystalline structures and porosity levels, in order to determine the effect of these variables on the hydrogen permeation kinetics and as a protection means against embrittlement caused this element. In order to establish behaviors as barriers and protection, hydrogen permeation and corrosion tests under stress were carried out, supported by measurements of the potential’s drop in the substrate-coating system under simultaneous conditions of stress and a corrosive agent with H2S in solution. Findings show that alloy coatings with face centered cubic structure possess greater hydrogen solubility than coatings with body centered cubic structures and than carbon steel used as substrate. Additionally, porosity inherent to the formation of this type of coating reduces hydrogen diffusion through its structure. The analysis of these results allows selecting the coating with better performance as a protection means against embrittlement by hydrogen.

Se estudia el comportamiento de aleaciones de níquel y cromo aplicadas como recubrimientos mediante termorociado, para ser utilizadas como protección ante la fragilización por hidrógeno. Los recubrimientos fueron aplicados sobre un substrato de acero al carbono, bajo condiciones que permitieron obtener diferentes estructuras cristalinas y niveles de porosidad, con el fin de determinar el efecto de estas variables en la cinética de permeación de hidrógeno y como medio de protección ante la fragilización producida por este elemento. Para establecer el comportamiento como barrera y protección, se realizaron pruebas de permeación de hidrógeno y de corrosión bajo esfuerzos apoyadas por mediciones de la caida de potencial del sistema substrato recubrimiento en condiciones simultáneas de esfuerzos de tensión y un agente corrosivo con H2S en solución. Se pudo establecer que los recubrimientos de aleaciones con estructura cristalina cúbica centrada en las caras poseen mayor solubilidad del hidrógeno, que los recubrimientos con estructura cúbica centrada en el cuerpo y que el acero al carbono utilizado como substrato. Adicionalmente, la porosidad propia de la conformación de este tipo de recubrimientos reduce la difusión de hidrógeno a través de su estructura. El análisis de estos resultados permitió seleccionar el recubrimiento de mejor desempeño como medio de protección ante la fragilización por hidrógeno.

Estudase o comportamento de ligamentos de níquel e cromo aplicados como recobrimentos mediante termorociado, para serem utilizados como proteção ante a fragilização por hidrogênio. Os recobrimentos foram aplicados sobre um substrato de aço ao carbono, sob condições que permitiram obter diferentes estruturas cristalinas e níveis de porosidade, com o fim de determinar o efeito destas variáveis na cinética de permeação de hidrogênio e como meio de proteção ante a fragilização produzida por este elemento. Para estabelecer o comportamento como barreira e proteção, realizaramse provas de permeação de hidrogênio e de corrosão sob esforços apoiados por medições da queda de potencial do sistema substrato recobrimento em condições simultâneas de esforços de tensão e um agente corrosivo com H2S em solução. Pôdese estabelecer que os recobrimentos de ligas com estrutura cristalina cúbica centrada nas faces possuem maior solubilidade do hidrogênio, que os recobrimentos com estrutura cúbica centrada no corpo e que o aço ao carbono utilizado como substrato. Adicionalmente, a porosidade própria da conformação deste tipo de recobrimentos reduz a difusão de hidrogênio através da sua estrutura. A análise destes resultados permitiu selecionar o recobrimento de melhor desempenho como meio de proteção ante a fragilização por hidrogênio.

OPTIMIZACIÓN DEL MODELO DE PERMEABILIDAD DE UN YACIMIENTO HETEROGÉNEO MEDIANTE INVERSIÓN DINÁMICA DE DATOS BASADA EN SIMULACIÓN STREAMLINE

La caracterización de yacimientos tiene como objetivo primordial establecer el modelo del yacimiento mediante la integración de toda la información aprovechable. El enfoque tradicional incluye el modelamiento basado principalmente en la información estática, teniendo como etapa final del proceso la validación del modelo con la información dinámica disponible. El término validación involucra un procedimiento que solo busca asegurar que a las zonas productoras modeladas correspondan propiedades del yacimiento adecuadas. Las nuevas tendencias en la caracterización de yacimientos muestran que a los modelos del yacimiento se debe integrar la información dinámica disponible. Este proceso no es trivial pues incluye un proceso de optimización enmarcado en un proceso continuo de simulación liviana. En este trabajo se presenta una solución semianalítica producto de la combinación de técnicas geoestadísticas con algoritmos de simulación streamline y de inversión dinámica de datos para la optimización del modelo de permeabilidad de yacimientos heterogéneos, verificando la efectividad del esquema de inversión dinámica en dos fases: ajuste en tiempos de irrupción, seguido por ajuste en la amplitud de los cortes de agua. La metodología propuesta se aplicó exitosamente en modelos sintéticos y en un ejemplo de campo. Los modelos sintéticos fueron usados para validar la eficiencia del procedimiento sobre los métodos clásicos de caracterización de yacimientos. El ejemplo de campo corresponde a un yacimiento altamente heterogéneo: las arenas A2 del bloque VII del campo Casabe. Este ejemplo incluye 22 pozos productores y 19 pozos inyectores en un yacimiento, de origen fluvial constituido por geometrías estratigráficamente complejas, tales como estratificación cruzada, canales de flujo preferencial, cambios laterales de facies y espesores, entre otras. La conclusión más importante de este trabajo es que los patrones de inyección regulares de cinco puntos, preestablecidos, no resultan eficientes para optimizar el proceso de recobro secundario, por lo que se recomienda establecer modelos irregulares con base en la trayectoria de las líneas de flujo.

The main objective of oilfield characterization is to establish the oilfield’s model through the integration of all usable information. The traditional scope includes the modeling based primarily on static information, having as a final stage of the process, the validation of the model with the dynamic information available. The term validation involves a procedure that only tries to guarantee that the productive zones being modeled feature adequate oilfields properties. The new trends in oilfield characterization show that the dynamic information available should be integrated to the oilfield’s model. This process is not trivia, since it includes an optimization process framed by a continuous process of light simulation. In this paper, a semi-analytical solution is proposed, as a product of the combination of geostatistical techniques with streamline simulation algorithms and of dynamic inversion of data for the optimization of the permeability model for heterogeneous oilfields, while verifying the effectiveness of the dynamic inversion scheme in two phases: adjustments to irruption times, followed by adjustments to the amplitude of the water cuts. The methodology proposed was successfully applied to synthetic models and to a field case. The synthetic models were used to validate the efficiency of the procedure on classical methods of oilfield characterization. The field case corresponds to a highly heterogeneous oilfield: the A2 sands of block VII of the Casabe field. This example includes 22 productive wells and 19 injecting wells in an oilfield of fluvial origin, made up of stratigraphically complex geometries, such as cross-stratification, preferential flow channels, and lateral changes to facies and thicknesses, among others. The most important conclusion from this paper is that the regular injection patterns, of five pre-established points, are not efficient enough to optimize the secondary recovery process; therefore, suggestion is made to establish irregular models based on the trajectory of the flow lines.

A caracterização de jazidas tem como objetivo primordial estabelecer o modelo da jazida mediante a integração de toda a informação aproveitável. O enfoque tradicional inclui a modelação baseada principalmente na informação estática, tendo como etapa final do processo a validação do modelo com a informação dinâmica disponível. O termo validação envolve um procedimento que só busca assegurar que às zonas produtoras modeladas correspondam propriedades da jazida adequadas. As novas tendências na caracterização de jazidas mostram que aos modelos da jazida se deve integrar a informação dinâmica disponível. Este processo não é trivial pois inclui um processo de otimização encerrado em um processo contínuo de simulação leve. Neste trabalho apresentase uma solução semi-analítica produto da combinação de técnicas geoestatísticas com algoritmos de simulação streamline e de investimento dinâmico de dados para a otimização do modelo de permeabilidade de jazidas heterogêneas, verificando a efetividade do esquema de investimento dinâmico em duas fases: ajuste em tempos de irrupção, seguido por ajuste na amplitude dos cortes de água. A metodologia proposta aplicouse de forma bem sucedida em modelos sintéticos e em um exemplo de campo. Os modelos sintéticos forem usados para validar a eficiência do procedimento sobre os métodos clássicos de caracterização de jazidas. O exemplo de campo corresponde a uma jazida altamente heterogênea: as areias A2 do bloco VII do campo Casabe. Este exemplo inclui 22 poços produtores e 19 poços injetores em uma jazida, de origem fluvial constituída por geometrias estratigraficamente complexas, tais como estratificação cruzada, canais de fluxo preferencial, mudanças laterais de fácies e espessuras, entre outras. A conclusão mais importante deste trabalho á que os padrões de injeção regulares de cinco pontos, préestabelecidos, não resultam eficientes para otimizar o processo de recobro secundário, pelo que se recomenda estabelecer modelos irregulares com base na trajetória das linhas de fluxo.

METODOLOGÍA PARA LA CUANTIFICACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE ASOCIADA EN LA PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE UN YACIMIENTO ALTAMENTE HETEROGÉNEO SOMETIDO A INYECCIÓN DE AGUA

En este trabajo se presenta una metodología integrada para la predicción del comportamiento de producción de un yacimiento altamente heterogéneo sometido a inyección de agua cuantificando la incertidumbre asociada tanto en el marco de referencia estratigráfico como en el modelo petrofísico. El enfoque clásico de este tipo de yacimientos presenta un manejo determinístico de la heterogeneidad asociada. Esto se constituye en un riesgo puesto que la estructura sedimentaria, las propiedades de las rocas y la distribución de las unidades de flujo en sistemas de depositación fluvial tienen una influencia primordial en el caso del recobro mediante inyección de agua y ese riesgo debe ser cuantificado de la manera más exacta posible para optimizar las inversiones pertinentes. La incertidumbre en este tipo de yacimientos se presenta no solamente en la distribución espacial de las propiedades petrofísicas en las unidades de flujo sino también en la distribución espacial de las unidades de flujo propiamente dichas. La metodología propuesta involucra la evaluación de la incertidumbre asociada mediante clasificación jerárquica y selección de los modelos generados geoestadísticamente correspondientes a los cuantiles P10, P50 y P90, con base en una variable indicadora del comportamiento del parámetro a evaluar. En la evaluación de la incertidumbre asociada al marco de referencia estratigráfico se utilizó como parámetro de jeraquización el porcentaje de yacimiento interconectado. La eficiencia volumétrica de barrido a un determinado tiempo, obtenida a partir del tiempo de vuelo de la simulación streamline, fue utilizada como la variable de clasificación jerárquica de los modelos petrofísicos. En este trabajo presentamos la aplicación de la metodología propuesta a un caso real. El ejemplo se desarrolla en un piloto del Campo La Cira que incluye 3 pozos productores y 9 pozos inyectores, que conforman 3 patrones de inyección-producción. Los resultados obtenidos muestran el potencial de la técnica propuesta en el caso de un yacimiento como este en donde debido al ambiente de depositación fluvial se ha conformado una distribución compleja de canales de flujo, la cual dificulta la supervisión y predicción del comportamiento del yacimiento. P50 y P90, con base en una variable indicadora del comportamiento del parámetro a evaluar. En la evaluación de la incertidumbre asociada al marco de referencia estratigráfico se utilizó como parámetro de jeraquización el porcentaje de yacimiento interconectado. La eficiencia volumétrica de barrido a un determinado tiempo, obtenida a partir del tiempo de vuelo de la simulación streamline, fue utilizada como la variable de clasificación jerárquica de los modelos petrofísicos. En este trabajo presentamos la aplicación de la metodología propuesta a un caso real. El ejemplo se desarrolla en un piloto del Campo La Cira que incluye tres pozos productores y nueve pozos inyectores, que conforman tres patrones de inyección-producción. Los resultados obtenidos muestran el potencial de la técnica propuesta en el caso de un yacimiento como este en donde debido al ambiente de depositación fluvial se ha conformado una distribución compleja de canales de flujo, la cual dificulta la supervisión y predicción del comportamiento del yacimiento.

This paper focuses on an integrated methodology for the prediction of the production behavior of a highly heterogeneous oilfield subject to water injection, quantifying the related uncertainty in both, the stratigraphical reference framework and the petrophysical model. The proposed methodology involves the evaluation of the related uncertainty through hierarchical classification and the selection of the geostatistically generated models corresponding to the P10, P50 and P90 quantiles, based on a variable indicating the behavior of the parameter to be evaluated. In the evaluation of the uncertainty related to the stratigraphical reference framework, the percentage of interconnected oilfield was used as a hierarchy definition parameter. The sweeping volumetric efficiency at a certain time, as obtained from the flight time of the streamline simulation, was used as the hierarchical classification variable for petrophysical models. This paper shows the application of the proposed methodology to a real case. The example is carried out within a pilot project at the La Cira Field, which includes three productive wells and nine injecting wells, making up three injection-production patterns. Results show the potential of the proposed technique in the case of an oilfield like this one, in which a complex distribution of flow channels has been conformed due to fluvial deposits, thus discouraging supervision and prediction of the oilfields behavior.

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia integrada para a predição do comportamento de produção de uma jazida altamente heterogênea submetida à injeção de água quantificando a incerteza associada tanto no marco de referência estratigráfico como no modelo petrofísico. O enfoque clássico deste tipo de jazidas apresenta um manejo determinístico da heterogeneidade associada. Isto se constitui em um risco posto que a estrutura sedimentária, as propriedades das rocas e a distribuição das unidades de fluxo em sistemas de depositação fluvial têm uma influência primordial no caso do recobro mediante injeção de água e esse risco deve ser quantificado da maneira mais exata possível para otimizar os investimentos pertinentes. A incerteza neste tipo de jazidas apresenta-se não somente na distribuição espacial das propriedades petrofísicas nas unidades de fluxo senão também na distribuição espacial das unidades de fluxo propriamente tais. A metodologia proposta envolve a avaliação da incerteza associada mediante classificação hierárquica e seleção dos modelos gerados geoestatísticamente correspondentes aos quantis P10, P50 y P90, com base em uma variável indicadora do comportamento do parâmetro a avaliar. Na avaliação da incerteza associada ao marco de referência estratigráfico utilizouse como parâmetro de hierarquização a porcentagem de jazida interconectada. A eficiência volumétrica de barrido a um determinado tempo, obtida a partir do tempo de vôo da simulação streamline, foi utilizada como a variável de classificação hierárquica dos modelos petrofísicos. Neste trabalho apresentamos a aplicação da metodologia proposta a um caso real. O exemplo desenvolve-se em um piloto do Campo La Cira que inclui 3 poços produtores e 9 poços injetores, que conformam 3 padrões de injeção-produção. Os resultados obtidos mostram o potencial da técnica proposta no caso de uma jazida como este onde devido ao ambiente de depositação fluvial tem se conformado uma distribuição complexa de canais de fluxo, a qual dificulta a supervisão e predição do comportamento da jazida.