Innovación Tecnológica para Reactivar la Industria de los Hidrocarburos

En la naturaleza del ser humano siempre ha prevalecido el constante desarrollo en pro de mejorar sus condiciones de vida, descubriendo como consecuencia de su proceso investigativo y evolutivo nuevas alternativas de “confort” para sus necesidades primordiales. Hoy en día el petróleo y el gas son parte fundamental de la vida cotidiana, cimentando la base de civilizaciones gracias al uso de sus derivados en vivienda, transporte, alimentación, medicina, educación, cosméticos y entretenimiento (1).

La industria del petróleo y gas ha tomado tanta relevancia para algunos países, que incluso les ha llevado a soportar y/o apalancar sus economías en función de las mismas, algo que no es ajeno  para Colombia, en donde según el boletín informativo del Ministerio de Minas y Energía reportado el 30 pasado de abril de 2020 (2), en el 2019 se presentó una variación negativa de las reservas de gas (8.1 años)  pese al incremento de las reservas de petróleo crudo (6.3 años),lo que impactaría severamente otros sectores que dependen de estos recursos y/o sus derivados.

Sin embargo, no basta con estimar las reservas petroleras de un país, dado que la fluctuación del mercado afecta directamente la rentabilidad de su extracción, lo que conlleva una constante reinvención y optimización de procesos encaminados a la mayor extracción del recurso con menor costo, en aras de compensar el precio de comercialización del producto.

Un claro ejemplo de las consecuencias de la ruptura en este equilibrio es Venezuela, un país que a pesar de contar con la mayor cantidad de reservas petroleras en el mundo, está atravesando la escasez de combustible más grave de la historia, como resultado de años de bajas inversiones en procesos extractivos y exploratorios, prácticas operativas ineficientes y al depletamiento natural de sus campos, que impactan directamente el abastecimiento de materia prima para las refinerías del país (3), y en paralelo la economía de la nación, sin otra alternativa diferente a la de importar combustibles como ocurrió el pasado 23 de mayo, cuando arribó el primero de cinco buques iraníes, que se esperaban para suplir la demanda del combustible (4).

Dicha situación es un gran espejo para Colombia, que cuenta con  la capacidad y está en la obligación de evitar un escenario similar a través de la inversión e innovación continua de sus procesos extractivos, exploratorios y de refinación;  mensaje que fue trasmitido a finales del año pasado, en la II Cumbre de Petróleo y Gas en Bogotá, por la Ex–ministra de Minas y Energía, María Fernanda Suárez, quién hizo un llamado a la industria para continuar aumentando la exploración, comunicando que “Colombia tiene un potencial enorme en materia de exploración. Todavía hay algo que tenemos que hacer distinto. Debemos continuar trabajando en este frente” (5).

Ahora bien, está claro que con la contingencia mundial ocasionada por el COVID-19 se ha disminuido el consumo de hidrocarburos, lo que ha conllevado a que varias empresas disminuyan operaciones tanto de exploración como producción en pro de reducir costos, tal como informó el presidente de la Asociación Colombiana del Petróleo, quien basado en las encuestas realizadas a sus empresas afiliadas estimó que, para el año en curso la inversión en exploración caerá un 60% y en producción un 55% (6).

A pesar de ello, como se ha mencionado, Colombia no puede desacelerar la incorporación de reservas, y es allí donde juega un papel importante el ingenio y la innovación del profesional de la industria petrolera( llamese ingeniero, geólogo, administrador, profesor, contador, en fin, cualquier rama de apoyo en el sector), pues el desarrollo de nuevos proyectos e ideas que permitan realizar los procesos de manera más eficiente y limpia, son pieza fundamental en el avance de la industria.

Para lograrlo, es necesario el uso adecuado de nuevas tecnologías, las cuales son definidas por Ecopetrol S.A como “el conjunto de conocimientos, instrumentos, recursos técnicos o procedimientos científicamente ordenados, con potencial de ser implementados por primera vez en Ecopetrol o que ya existan el mercado y sean novedosos para el sector Oil & Gas” (7), definición que aplica para todas las áreas: exploración, sísmica, perforación, completamiento, producción, almacenamiento, transporte y refinación.

Justamente esta compañía abanderada en la innovación del sector energético, recientemente implementó un nuevo método para mejorar la extracción de petróleo, enfocado en la recuperación mejorada de petróleo o EOR por sus siglas en inglés (Enhanced Oil Recovery).

El proyecto denominado Monserrate Etapa 1, consiste en la inyección de geles en dispersión coloidal, en busca de aumentar el recobro de petróleo de 33% a 39%, siendo la primera iniciativa de este tipo que se va a realizar en Colombia, el primer campo en donde se aplicó fue Dina Cretáceos, pero hay otros 16 proyectos pronosticados para su ejecución en el Huila (8).

Así mismo, debido a la importancia de este tipo de proyectos, el año pasado, el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación, lanzó la Convocatoria número 847 para adelantar nueva fase de ejecución de proyectos I+D+i (Investigación, Desarrollo e innovación) en recobro mejorado de hidrocarburos (9), cuyo objetivo era:

Fortalecer el conocimiento científico y tecnológico en la temática del incremento del factor de Recobro de Hidrocarburos para Campos Colombianos, a través del desarrollo de proyectos de I+D+i que promuevan tanto la incorporación de nuevo conocimiento científico y tecnológico en dicha temática, así como la transferencia de tecnología.

El objetivo planteado para dicha convocatoria, deja en evidencia que, si bien el recobro mejorado de hidrocarburos es importante, este debe ir acompañado no solo de nuevas alternativas para desarrollar las actividades o nuevos procesos, sino que es fundamental también que vaya de la mano con la tecnología.

Ejemplo de ello es el manejo de Big Data (uso grandes cantidades de datos disponibles instantáneamente) y tecnología digital, que fue implementado inicialmente por sectores financieros y de salud. Sin embargo, a medida que las empresas del sector Oil & Gas buscan obtener más recursos a menor costo, la industria se ha ido adaptando a estas nuevas herramientas.

Shell es una de las compañías que ha implementado su uso para mejorar la eficiencia y aumentar la producción de sus campos, gracias a que dichas tecnologías permiten acceder a datos operativos en vivo y monitorear la producción.

Pero no es la única, Baker Hughes y General Electric se fusionaron, creando una compañía de servicios de campos petroleros más grande que busca capturar y analizar los crecientes volúmenes de datos. De igual forma ConocoPhillips está utilizando datos para perforar pozos más rápidamente y BP, planea un gran aumento en la capacidad de la compañía para recopilar y analizar datos. (10)

Así mismo, la industria también avanza para reducir el impacto que genera en el cambio climático debido a las emisiones de carbono. Ejemplo de esto es uno de los países productores más grandes del mundo, Emiratos Árabes Unidos, donde la captura de carbono y la transferencia de tecnología han sido mecanismos exitosos en la transición energética (11).

El proceso llevado a cabo es el de Captura, Utilización y Almacenamiento de Carbono (CCUS -Carbon, Capture, Use and Storage- por sus siglas en inglés) consiste en la recolección de CO₂ para ser inyectado en depósitos de petróleo con el fin de mejorar la recuperación de crudo mientras se almacenan las emisiones bajo tierra. Dicha tecnología es considerada como crítica en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC), para la descarbonización del sector energético a largo plazo.

Debido a la importancia de este factor, grandes compañías se han venido sumando a este compromiso de disminución de carbono. Uno de los anuncios más importantes fue el realizado a inicios del año por BP, pues Bernard Looney, el director ejecutivo de la compañía, comunicó que quiere eliminar todo el carbono que la compañía extrae del suelo, así como todos los gases de efecto invernadero que emiten en sus operaciones para el año 2050 o antes (12).

Otra tecnología que está tomando fuerza a nivel mundial, es la tecnología de pulso de plasma, la cual se ha llevado a cabo exitosamente en Rusia, Canadá, Estados Unidos, Medio Oriente y Asia.

Esta tecnología consiste en la estimulación de yacimientos, mediante la liberación rápida de energía a partir de la transformación y estimulación electromagnética de filamentos metálicos lo que, a su vez, genera ondas de choque. Las ondas generadas penetran en el medio circundante del pozo afectando las propiedades mecánicas del mismo. Una vez las ondas de compresión (estimulación) han penetrado en el yacimiento, ocurren las ondas de rarefacción (relajación) y bajo el impacto de estos procesos, se limpian los canales y capilares naturales en la formación, formando un sistema de microfracturas dando como resultado un aumento en la permeabilidad de la zona de perforación (13).

Dicha tecnología promete posicionarse como una opción bastante competitiva, ya que es una tecnología de bajo costo y con un periodo de actividad extendido de hasta un año; se considera eco sustentable, gracias a que su procedimiento está libre de agua o químicos, lo cual a su vez, evita la corrosión en los equipos, daños a la formación y no contamina el agua subterránea; y eficiente por las alta tasas de recuperación, lo que representa una alta probabilidad de éxito, con resultados casi inmediatos en el incremento del factor de recobro del pozo intervenido.

Tal como se vienen desarrollando estas nuevas tecnologías pueden surgir más, depende del del empeño que como profesionales tengamos en cuanto a la búsqueda soluciones y no quedarnos atrapados en el problema, que como empresas se promueva la mejora continua y como sociedad avancemos juntos.

En Colombia, el desarrollo debe ir de la mano de la innovación en todos los campos y somos las compañías operadoras y de servicios, la academia y los profesionales que pensamos en el desarrollo sustentable de nuestra industria, los llamados a desarrollar y fomentar nuevas apuestas a las operaciones de impacto con el uso y prueba de nuevas alternativas que minimicen costos, mejoren la relación con las comunidades impactadas y vuelvan más eficiente la búsqueda y explotación de hidrocarburos, tan necesarios en todos los ámbitos de nuestra vida.

Tenemos retos importantes, en especial con el ambiente y la sociedad, es hora de que todos los involucrados pensemos en cómo producir los hidrocarburos de forma más limpia, con menor impacto y, sobre todo, generando valor añadido a nuestra profesión y nuestra industria, que sea esta la que siga liderando los procesos de transformación a energías limpias y con disminución en un alto porcentaje de la contaminación que pudiese llegar a generarse. 

Hay muchos retos profesionales en la actualidad, y es la hora en que debemos destacarnos como profesionales líderes en el desarrollo de oportunidades importantes para mejorar nuestros procesos productivos; cada vez es más compleja la situación para el sector hidrocarburos, pero con tecnologías de punta y con el esfuerzo aunado de todos los actores directos o indirectos, estamos “ad portas” de pasar a un nuevo escenario, donde el desarrollo tecnológico tomará lugar para optimizar y “limpiar” nuestra actividad, somos nosotros quienes debemos intervenir por una mejor industria y más cercana a los estándares óptimos de sostenibilidad.

1. https://www.lmneuquen.com/los-usos-del-petroleo-la-vida-cotidiana-n629169
2. https://id.presidencia.gov.co/Paginas/prensa/2020/Reservas-probadas-de-petroleo-en-Colombia-aumentaron-a-6-3-anios-al-cierre-de-2019-200430.aspx
3. https://lta.reuters.com/articulo/venezuela-gasolina-contexto-idLTAKBN22V34Z
4. https://www.elpais.cr/2020/05/23/arriba-a-venezuela-primer-cargamento-de-combustibles-en-buque-irani/
5. https://www.larepublica.co/economia/tras-subastas-petroleras-desde-2020-se-iniciaria-la-perforacion-de-hasta-200-pozos-2932496
6. https://forbes.co/2020/04/22/economia-y-finanzas/acp-empresas-petroleras-en-colombia-operan-a-perdida/
7. https://www.ecopetrol.com.co/wps/portal/Home/es/GruposInteres/GestionDeAbastecimiento/RelacionamientoConProveedore/Nuevastecnologias
8. https://crudotransparente.com/2020/01/26/enero-26-de-2020-boletin-de-la-industria-petrolera/
9. https://minciencias.gov.co/convocatorias/investigacion/convocatoria-para-adelantar-nueva-fase-ejecucion-proyectos-idi-en
10. https://www.shell.com/inside-energy/the-rise-of-intelligent-oil-fields.html
11. https://wam.ae/es/details/1395302815992
12. https://www.elespectador.com/economia/bp-presenta-plan-de-eliminar-co2-y-desafia-grandes-petroleras-articulo-904325/
13. https://www.whatech.com/market-research/mining/602493-enhanced-oil-recovery-market-insights-the-technique-to-enhance-more-production

Imágenes

1. Usos del petróleo en la vida cotidiana.
2. Tanquero con combustible de Irán entra en aguas de Venezuela
3. Proyectos I+D+i Financiados por Minciencias en Ingeniería y Tecnología (2014-2019)
4. Sala de control en Malasia para el monitoreo y análisis de datos en vivo.
5. Proceso captura de carbono
6. Tecnología de Pulso de Plasma.

Fuente Imágenes

1. https://www.lmneuquen.com/los-usos-del-petroleo-la-vida-cotidiana-n629169
2. https://www.elpais.cr/2020/05/23/arriba-a-venezuela-primer-cargamento-de-combustibles-en-buque-irani/
3. https://minciencias.gov.co/la-ciencia-en-cifras/proyectos-idi-informacion
4. https://www.shell.com/inside-energy/the-rise-of-intelligent-oil-fields.html
5. https://nmas1.org/news/2020/02/17/cambioclimatico-tecnologia-dioxi
6. ESP Energy Group

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