Avances en la extracción de petróleo en aguas profundas: Técnicas y nuevas tecnologías

Introducción

A medida que las nuevas tecnologías están transformando la extracción de petróleo en aguas profundas  las compañías petroleras continúan avanzando en el diseño y elaboración de productos. Esto, a su vez, permite a las empresas mejorar la seguridad, aumentar la producción y los beneficios operativos. Los productores están aprovechando la tecnología avanzada para obtener acceso a reservas profundas de petróleo que se encuentran en formaciones geológicas de baja permeabilidad. 

Afortunadamente, los avances conllevan a grandes ahorros de inversión, mejores estándares de protección y seguridad para los equipos de perforación y la máxima protección de las vidas y el medio ambiente en el que se llevan a cabo las operaciones.

Las innovaciones en la exploración de petróleo en el entorno subacuático incluyen sistemas de soporte para perforación submarina, inyección de agua, inyección de vapor, inyección de productos químicos y tratamiento de agua producida.

Los avances en las tecnologías utilizadas para la perforación y extracción de petróleo en aguas profundas, así como la terminación de pozos; han permitido a la industria energética alcanzar nuevas fuentes de petróleo y gas natural para satisfacer la creciente demanda en todo el mundo.

Una vez más, los adelantos tecnológicos han permitido recuperar más petróleo y gas natural de la longitud de cada pozo, mejorando la producción y reduciendo la huella ambiental de la producción de energía.

Por ejemplo, al combinar la capacidad de perforación de alcance extendido con tecnología de estimulación avanzada, las compañías petroleras pueden optimizar cómo y dónde interactúa el fluido de estimulación con la roca, permitiendo tasas de producción sostenidas a lo largo del pozo.

Estos tipos de tecnologías de perforación y terminación también han permitido el reciente crecimiento de la producción de esquisto y otros yacimientos de petróleo y gas no convencionales en muchas partes del mundo, utilizando una combinación de fracturación hidráulica y perforación horizontal de alcance extendido.

Avances en la tecnología de perforación

Perforación horizontal

La perforación horizontal es un proceso de perforación direccional destinado a apuntar a un yacimiento de petróleo o gas que lo cruza en el “punto de entrada” con una inclinación casi horizontal y permanece dentro del yacimiento hasta que se alcanza la ubicación deseada en el fondo del pozo.

La perforación horizontal proporciona más contacto con la formación de un yacimiento que un pozo vertical y permite que se produzcan más hidrocarburos en un pozo determinado.

Este método implica perforar horizontalmente a través de la formación rocosa e inyectar una mezcla de agua, arena y productos químicos para fracturar la roca y liberar el petróleo.

• Accionamiento por gas: Es un método de recuperación secundaria que implica inyectar gas en el yacimiento para aumentar la presión y empujar el petróleo hacia el pozo para su extracción.
• La extracción de petróleo de esquisto es un proceso industrial para la producción de petróleo no convencional. Implica calentar el esquisto bituminoso en ausencia de oxígeno hasta que su kerógeno se descompone en vapores de esquisto bituminoso condensables y gas de esquisto bituminoso combustible no condensable.
• Luego, los vapores y el gas del petróleo se recogen y se enfrían, lo que provoca que el petróleo de esquisto se condense.

Uso de polímeros

Los polímeros modernos que se utilizan hoy en día en el gas y el petróleo pueden actuar como una solución de aislamiento eficaz para las tuberías, algo que se requiere en las operaciones petroleras marinas. 

Estos productos proporcionan una barrera confiable entre el agua de mar y las líneas de flujo de petróleo, lo que ayuda a reducir el riesgo de obstrucción y posterior ruptura de las tuberías. 

Se ha demostrado que los polímeros ofrecen beneficios adicionales en las operaciones de petróleo y gas. 

Éstas incluyen:

• Optimizar el flujo de gas y petróleo.
• Reducir significativamente los costos de instalación.
• Mejorar la resistencia contra las presiones de las profundidades marinas.

• En las arenas bituminosas, la extracción y recuperación del petróleo crudo se realiza mediante métodos mineros. Esto implica extraer las arenas bituminosas y luego tratarlas en instalaciones de procesamiento para extraer el petróleo.

• El desarrollo in situ es otro método utilizado para recuperar petróleo más pesado que no fluye por sí solo. Este método implica inyectar vapor o solventes en el depósito subterráneo para calentar el petróleo y hacerlo fluir más fácilmente, lo que permite la extracción.

• Parte del petróleo ligero atrapado en formaciones rocosas “estrechas” (no porosas), como el esquisto, se puede recuperar mediante perforación horizontal y fracturación hidráulica.

La extracción de petróleo submarina

Es una tarea desafiante que requiere tecnologías de vanguardia para garantizar operaciones seguras y eficientes en entornos submarinos extremos.

Aquí presentamos algunos de los avances más recientes en esta área:

• La aplicación de robótica submarina y drones ha revolucionado la forma en que se lleva a cabo la inspección y el mantenimiento de los equipos de extracción de petróleo submarinos.
• Estas tecnologías pueden acceder a zonas de difícil acceso, capturar imágenes de alta resolución y detectar posibles defectos que podrían pasar desapercibidos para el ojo humano.

• Se están utilizando tecnologías avanzadas de inspección, como sensores y cámaras especializadas, para monitorear de cerca el estado de los equipos submarinos de extracción de petróleo.

• Estas herramientas pueden detectar de manera precisa y temprana la presencia de corrosión, grietas u otros defectos que podrían comprometer la integridad de los equipos.

Robots de yacimientos (Resbots)

Los robots de yacimientos, también conocidos como “Resbots”, se utilizan para examinar las condiciones en los yacimientos de petróleo y detectar cualquier cambio. 

Los Resbots son pequeños nano robots capaces de ingresar a un depósito y evaluar las condiciones dentro de los poros de la roca. Estos robots son más pequeños que un cabello humano y pueden inyectarse agua en el pozo. 

Tecnología de calentamiento electromagnético

Los productores experimentan dificultades importantes a la hora de la extracción de petróleo desde las profundidades del subsuelo hasta la superficie. 

Los métodos tradicionales suelen requerir energía y agua para eliminar el betún de las arenas bituminosas. Sin embargo, la tecnología de calentamiento electromagnético simplifica el proceso al calentar arenas bituminosas mediante ondas de radio. Esta técnica utiliza menos energía y elimina la necesidad de agua durante la extracción.

Modelos de helicópteros sumergibles

Los modelos de helicópteros sumergibles se utilizan para el entrenamiento de emergencias submarinas. La tecnología permite a los nuevos miembros del personal capacitarse y prepararse para escenarios de emergencia, como accidentes de helicópteros, que pueden ocurrir en el mar. Los modelos de helicópteros permiten simular caídas en el mar.

Los sistemas de gestión de activos están desempeñando un papel fundamental en la optimización del mantenimiento y la reparación de los equipos submarinos de extracción de petróleo. Estos sistemas permiten un seguimiento detallado del estado de los equipos, programar actividades de mantenimiento de manera eficiente y optimizar los procesos para reducir el tiempo de inactividad y maximizar el rendimiento.

Mejoras en la extracción de petróleo submarino

La permanente busqueda de mejoras en la actividad extractiva de petróleo submarino ha llevado a una serie de avances tecnológicos que están transformando la industria.

A continuación, se presentan algunos de los avances más destacados en la extracción de petróleo en entornos submarinos:

• Sistemas de soporte avanzados para perforación submarina: Los expertos están trabajando en el desarrollo de sistemas de soporte que optimicen las operaciones de perforación submarina en la industria marítima. Estos sistemas buscan mejorar la eficiencia y la seguridad al proporcionar soluciones innovadoras y automatizadas para la perforación en aguas profundas.

• La inyección de agua es una técnica ampliamente utilizada para aplicar presión artificial en los pozos de petróleo submarinos y extraer el petróleo presente en ellos.

• Mejoras en la inyección de vapor: La inyección de vapor se emplea para mejorar el flujo de petróleo en los yacimientos submarinos. Las innovaciones en esta técnica buscan reducir la cantidad de energía requerida, así como minimizar el impacto ambiental asociado con la extracción de petróleo.

• La inyección de productos químicos es otra estrategia utilizada para mejorar la extracción de petróleo en yacimientos submarinos. Los desarrollos tecnológicos en este campo se centran en la utilización de productos químicos más eficientes y respetuosos con el medio ambiente, con el objetivo de maximizar la producción y reducir el impacto negativo en los ecosistemas marinos.

La Inteligencia Artificial (IA) en la exploración submarina de petróleo

La tecnología de IA puede analizar grandes cantidades de datos de manera rápida y precisa, identificar áreas con la mayor probabilidad de contener reservas de petróleo, detectar signos de corrosión y predecir tiempos de inactividad de las máquinas, lo que reduce el tiempo y los costos de exploración, previene incidentes y disminuye los tiempos de inactividad y los costos de mantenimiento.

A continuación, se presentan algunos de los beneficios de utilizar la tecnología de IA en la exploración submarina de petróleo:

1. Eficiencia: La tecnología de IA puede analizar grandes cantidades de datos de manera rápida y precisa, lo que reduce el tiempo y los costos de la exploración submarina de petróleo. La IA también puede identificar áreas con la mayor probabilidad de contener reservas de petróleo, lo que reduce el tiempo y los costos de exploración.
2. Precisión: La tecnología de IA puede analizar datos de diversas fuentes y realizar análisis complejos para identificar áreas con la mayor probabilidad de contener reservas de petróleo. Este enfoque centrado reduce el tiempo y los costos de exploración y minimiza el impacto ambiental al perforar solo en áreas de alto potencial.
3. Seguridad: La tecnología de IA puede optimizar las operaciones comerciales, la productividad y la seguridad en la industria petrolera y del gas. La IA puede detectar signos de corrosión y alertar a los operadores de tuberías, lo que permite a las empresas ser proactivas en la gestión de los riesgos de corrosión.
4. Impacto ambiental: La IA puede minimizar el impacto ambiental de la exploración submarina de petróleo al reducir el tiempo y los costos de exploración y perforar solo en áreas de alto potencial. La IA también puede detectar signos de corrosión y prevenir incidentes que podrían dañar el medio ambiente.
5. Mantenimiento: También puede predecir los tiempos de inactividad de las máquinas y anticipar el momento para llevar a cabo actividades de mantenimiento, lo que reduce los tiempos de inactividad y los costos de mantenimiento.

Conclusión

Los avances en la extracción de petróleo en aguas profundas están siendo impulsados por el desarrollo de técnicas y nuevas tecnologías. Esto sugiere que la industria del petróleo está continuamente innovando para superar los desafíos técnicos y ambientales asociados con la extracción en aguas profundas, lo que podría tener un impacto significativo en la disponibilidad futura de recursos energéticos y en la sostenibilidad de la industria.

Referencias

Fuente propia