Automatizado de un equipo de laboratorio para pruebas de permeabilidad en el sector de hidrocarburos con transmisión remota y monitoreo en smartphone, Callao 2022

Abstract

La automatización es posible debido a la creación y aplicación de diversas tecnologías para monitorear y controlar la obtención y entrega de productos y servicios, así pues la automatización involucra una gama muy ampla de tecnologías que incluyen robótica y sistemas expertos, telemetría y comunicaciones, electroóptica, ciberseguridad, medición y control de procesos, sensores, aplicaciones inalámbricas, integración de sistemas, medición de pruebas y muchas más, siendo el trabajo de los profesionales de la automatización de vital importancia para la preservación de la salud, la seguridad, el bienestar público, la sostenibilidad y la mejora de nuestra calidad de vida. Esta tesis tiene como objetivo principal automatizar la captura de datos de un equipo de laboratorio utilizado en pruebas de permeabilidad y compartir dicha información mediante la nube para poder visualizar y analizar dicha información de forma remota. El dispositivo al que nos referimos es el Permeámetro a Gas marca Ruska, modelo 1011-801, que se encuentra en el Laboratorio de Núcleos de la Facultad de Ingeniería de Petróleo, Gas Natural y Petroquímica de la Universidad Nacional de Ingeniería, adquirido por esta institución hace aproximadamente 50 años. En la industria petrolera, la recuperación de muestras de núcleos de yacimientos es extremadamente importante considerando sus propiedades petrofísicas, es decir; propiedades básicas fundamentales como la porosidad, la permeabilidad y la saturación, que son pruebas estándar entre otras pruebas específicas para determinar si un yacimiento es económicamente productivo. Durante el proceso, parte de las muestras tomadas de campo son llevadas al laboratorio para someterse a diversas pruebas de análisis, entre ellas el análisis de permeabilidad efectiva de un core, que es una variable que se toma en diferentes etapas de la vida productiva del pozo. Una toma de núcleos incrementa considerablemente los costos de perforación, en función del área donde se encuentre el pozo, la profundidad elegida para realizar la toma y la cantidad de núcleos a ser tomados. Todos los métodos usados en el cálculo de la permeabilidad son de gran importancia en las diferentes etapas del gerenciamiento del campo con diferentes funciones ya sea como un dato de calibración, un indicador de evaluación petrofísica o una fuente adecuada de estimación de la productividad de un pozo. Así pues, la permeabilidad medida de núcleos es virtualmente la medida más representativa del reservorio a pesar de tratarse de una parte muy pequeña del mismo; constituye una pieza fundamental en la evaluación de registros eléctricos como una fuente de calibración para la selección adecuada de una correlación predictora de la permeabilidad. Los resultados obtenidos de las pruebas en el equipo, los cuales son captados mediante un sensor de presión y otro de caudal serán visualizados en una computadora, para lo cual se usará una placa de Arduino, el software libre PLX-DAQ, y el programa Excel. Así mismo, se realizará el monitoreo de los resultados mediante un Smartphone, el cual recibirá la información en forma remota para lo cual haremos uso de una plataforma virtual de análisis de datos para IoT que está en la nube. En esta tesis, con la automatización del equipo de Permeámetro a Gas marca Ruska, modelo 1011-801, año 1976, y una estrategia que abarca la inteligencia artificial y la transformación digital serán beneficiados los alumnos de pregrado, posgrado y docentes de la Facultad de Ingeniería de Petróleo, Gas Natural y Petroquímica de la Universidad Nacional de Ingeniería, además mejorarán los resultados y la enseñanza académica convirtiendo montañas de datos, sistema complejos y problemas de personal en una organización más eficiente y productiva.