Enrique López, profesor de la Universidad Federal de Pernambuco Brasil, en Ingeniería UC
En la ocasión presentó los resultados de su investigación sobre la producción de petróleo y su interacción con el carbonato de calcio.
Enrique López, profesor de la Universidad Federal de Pernambuco Brasil, en Ingeniería UC
Invitado al Seminario de Ingeniería de Minería, Enrique López Droguett, director del Centro de Estudios de Riesgo, Confiabilidad y Modelaje Ambiental de la Universidad Federal de Pernambuco Brasil, expuso los primeros resultados de su investigación realizada en Brasil sobre los efectos que produce el carbonato de calcio en las válvulas de extracción de petróleo de pozos bajo el fondo marino, en los campos de pre-salt. La presentación se tituló “Uncertainty in Support Vector Regression with Hyperparameter Tuning and Applications to System Degradation Modeling and Risk Assessment“.
“El petróleo que están comenzando a extraer de los depósitos, cercano a la Costa de Santos en Brasil, tiene un problema: el carbonato de calcio. Esas partículas, diluidas en la mezcla petróleo-agua cuando sale. Esos cristales de carbonato de calcio se precipitan durante la producción del petróleo, quedando adherido a las paredes internas de las válvulas o de la columna de producción”, explica el profesor López.
El problema detectado por el investigador, que dio origen a este estudio financiado por Petrobras y realizado en la Universidad Federal de Pernambuco, fue el bloqueo total de las válvulas por la cristalización de carbonato de calcio acumulado, que impedía el normal flujo de petróleo hacia la superficie y por lo tanto una gran pérdida de producción. “Cada pozo de estos produce en promedio 30 mil barriles por día y considerando que el precio del barril es de 100 dólares por día, es una pérdida enorme”, comenta.
Cómo prevenir que el carbonato de calcio se acumule, crezca y finalmente tape la válvula, motivó al profesor López a desarrollar un modelo preventivo de reconocimiento de patrones a nivel computacional que alertara a tiempo la necesidad de mantención de las paredes del ducto. “La primera tapa consistió en entender e intentar reproducir la formación de carbonato de calcio en laboratorio. Generamos datos para aprender a reconocer los patrones de respuesta del sistema. El sistema es el petróleo que pasa por una geometría compleja, que es la válvula que tiene variables como velocidad, temperatura, presión, concentración y pH. Ahí vemos las capas de carbonato de calcio que van creciendo con cada combinación de esas variables”, explica.
La segunda etapa de esta investigación contempla analizar otras formas con la que la válvula puede fallar debido a la incrustación del carbonato de calcio. “Hasta el momento solo hemos analizado lo que ocurre en el diámetro interno, pero lo que sucede entre la capa interna y la externa, como dos cilindros concéntricos, cuya separación es menor a un milímetro, está por estudiarse. Además investigar el momento ideal para hacer el mantenimiento con relación al tiempo y costos disponibles”, señala Enrique López.
Impacto de este estudio a la industria minera
“En la minería hay problemas semejantes en reconocimiento de patrones. Este tipo de modelo, Support Vector Machine, tiene aplicaciones en diversas áreas. Con el profesor Rodrigo Pascual tenemos la idea de aplicar este modelo para maximizar la disponibilidad de los camiones en las minas, en función de los desgastes que éstos tengan, medidas de aceite, costos fijos, de mantención, entre otras variables. Esas pueden ser analizadas”, comenta.