{"id":8097,"date":"2019-07-11T15:26:10","date_gmt":"2019-07-11T18:26:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.improntait.com\/?p=8097"},"modified":"2021-11-08T18:52:17","modified_gmt":"2021-11-08T21:52:17","slug":"impronta-gis-y-optimizacion-en-vaca-muerta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/improntait.com\/web\/novedades-en\/impronta-gis-y-optimizacion-en-vaca-muerta\/","title":{"rendered":"GIS y Optimizaci\u00f3n en Vaca Muerta"},"content":{"rendered":"

En este paper <\/a><\/span>exploramos t\u00e9cnicas basadas en Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica (GIS) y algoritmos de programaci\u00f3n lineal entera (PLI) para planificar desarrollos masivos de pozos horizontales<\/strong> en Vaca Muerta.<\/span><\/p>\n

Particularmente describimos t\u00e9cnicas para maximizar el \u00e1rea de drenaje, optimizar el tendido de ductos y minimizar el movimiento de suelos de nuevas locaciones.<\/p>\n

Versi\u00f3n PDF aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n

MOTIVACI\u00d3N<\/p>\n

Las operadoras de hidrocarburos est\u00e1n trabajando en el desarrollo de recursos no convencionales en Vaca Muerta. Muchas de ellas ya han entrado en modo \u201cfactor\u00eda\u201d<\/strong>. El nivel de actividad est\u00e1 revolucionando las actividades socio-comerciales, particularmente en la provincia del Neuqu\u00e9n. Ser\u00e1 un gran desaf\u00edo lograr un desarrollo racional de los recursos en armon\u00eda con los desaf\u00edos socioculturales y medio ambientales.<\/p>\n

En IMPRONTA creemos que es posible reducir los costos de desarrollo no convencional utilizando las m\u00e1s modernas tecnolog\u00edas de Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica (GIS) combinadas con la potencia de la percepci\u00f3n remota satelital, el levantamiento con drones, las nuevas t\u00e9cnicas de medici\u00f3n GPS basadas en RTX y la optimizaci\u00f3n multivariable utilizando programaci\u00f3n lineal entera.<\/p>\n

\"impronta_aguada_del_chanar_movimiento_suelos_batch\"<\/a><\/p>\n

Figura: Estudio de factibilidad masivo de locaciones en Aguada del Cha\u00f1ar. En minutos calculamos los movimientos de suelos para un arreglo de 16.000 alternativas de locaci\u00f3n.<\/p>\n

\u00bfCu\u00e1les son los beneficios para las empresas operadoras? Entre los principales podemos mencionar:
\n– Modelos geogr\u00e1ficos de restricciones de superficie, tanto operativos como ambientales, permiten realizar simulaciones en gabinete<\/strong> con el objeto de dise\u00f1ar locaciones, ductos y caminos m\u00e1s seguros.
\n– Modelos de restricciones en subsuelo construidos a partir de trazas de pozos existentes, fallas y otras estructuras permiten evaluar la factibilidad de PADs con longitudes y cantidades de pozos variables.
\n– Partiendo de los modelos de restricciones, los algoritmos de optimizaci\u00f3n basados en programaci\u00f3n lineal entera pueden maximizar el \u00e1rea de drenaje de hidrocarburos. Simulaciones realizadas en gabinete nos han permitido aumentar +20% el \u00e1rea de drenaje<\/strong> de un plan de desarrollo concebido de manera manual.
\n– Software especializado permite la creaci\u00f3n autom\u00e1tica de planes de desarrollo globales para aprobaci\u00f3n masiva de pozos<\/strong> ante las autoridades. Esto posibilita una respuesta \u00e1gil y efectiva a los requerimientos de los organismos de control.
\n– Un adecuado balance entre el trabajo en campo y el trabajo en gabinete permiten reducir los cuellos de botella y demoras por trabajos en campo. Adem\u00e1s, es posible reducir los costos del servicio de topograf\u00eda tradicional<\/strong>.<\/p>\n

A continuaci\u00f3n exploramos diferentes casos de uso de la tecnolog\u00eda GIS que ya est\u00e1n siendo utilizados en Vaca Muerta para colaborar en el dise\u00f1o de planes de desarrollos no convencionales.<\/p>\n

UFO:\u00a0UNCONVENTIONAL FIELD OPTIMIZATOR
\nSoftware\u00a0que asiste en el proceso de planeamiento y dise\u00f1o de desarrollos no convencionales de manera integral. En s\u00f3lo tres simples pasos, es posible simular y optimizar un plan de desarrollo no convencional.<\/p>\n

\"impronta-ufo1\"<\/a>Figura 1: detalle funcional de UFO<\/p>\n

UFO incluye un modelo de datos pensado espec\u00edficamente para el desarrollo de hidrocarburos no convencionales, herramientas de geoprocesamiento basadas en ArcGIS Desktop de Esri Inc. y un algoritmo de programaci\u00f3n lineal entera codesarrollado junto al Instituto de C\u00e1lculo de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires.<\/p>\n

Desarrollado por IMPRONTA a partir de un proyecto de investigaci\u00f3n y desarrollo cofinanciado junto a la Agencia Nacional de Promoci\u00f3n Cient\u00edfica y Tecnol\u00f3gica del MINCyT a trav\u00e9s del Fondo Fiduciario de Promoci\u00f3n de la Industria del Software (FONSOFT). El proyecto de investigaci\u00f3n y desarrollo de UFO demand\u00f3 cuatro a\u00f1os de desarrollo y aproximadamente 18.000 horas de esfuerzo.<\/p>\n

1) El m\u00f3dulo para c\u00e1lculo de restricciones de UFO permite modelar restricciones de superficie a partir de las limitaciones operativas y ambientales presentes en el \u00e1rea. Es posible incluir en el modelo:
\n– Datos de sensibilidad ambiental
\n– Escorrent\u00edas, riesgo hidrol\u00f3gico y de erosi\u00f3n
\n– \u00c1reas protegidas, expansi\u00f3n urbana y puestos
\n– Instalaciones, caminos y ductos propios
\n– Interferencias con instalaciones de terceros
\n– Otra informaci\u00f3n relevante<\/p>\n

Combinando todas estas variables es posible obtener un Modelo Din\u00e1mico tipo \u201csem\u00e1foro\u201d. Luego se utilizan las zonas \u201crojas\u201d para penalizar la ubicaci\u00f3n de instalaciones.
\nAn\u00e1logamente UFO permite calcular las restricciones en subsuelo a partir de trazas de pozos existentes, fallas y otras estructuras.<\/p>\n

\"figura2-impronta-restricciones\"<\/a>Figura 2: ejemplo de restricciones de superficie en \u00e1rea Bajo del Choique \u2013 La Invernada.<\/p>\n

2) El m\u00f3dulo de dise\u00f1o de UFO cuenta con una herramienta para la construcci\u00f3n de PADs con m\u00faltiples pozos horizontales. Incluye opciones para definir la cantidad de pozos por locaci\u00f3n, el espaciamiento entre bocas de pozo, longitud, profundidad y esquema de fracturas. UFO calcula autom\u00e1ticamente el costo de cada PAD a partir de una lista de materiales y operaciones configurable mediante un esquema de costos fijos y variables.
\n\"figura3-impronta-semilla\"<\/a>Figura 3: configuraci\u00f3n de un PAD de 8 pozos horizontales de 2.000 metros de longitud con un espaciamiento de 125 metros y 10 etapas de fractura.<\/p>\n

3) El algoritmo de optimizaci\u00f3n de UFO ubica autom\u00e1ticamente los pozos horizontales en el yacimiento para maximizar \u00e1rea de drenaje (funci\u00f3n objetivo) mientras evita las restricciones de superficie y de subsuelo (restricciones). Es posible trabajar con m\u00faltiples escenarios de manera simult\u00e1nea y combinar diferentes tipos de PADs. Combinando grillas de Original Gas in Place, Original Oil in Place, Carbono Org\u00e1nico Total o similar UFO ajusta la funci\u00f3n objetivo para maximizar el volumen de drenaje.<\/p>\n

UFO luego genera autom\u00e1ticamente las locaciones necesarias para el plan de desarrollo computando autom\u00e1ticamente las coordenadas y cotas de todas las entidades. Adicionalmente realiza el c\u00e1lculo de costos y reservas incorporadas. Cuenta adem\u00e1s con herramientas de edici\u00f3n para ajustar manualmente el modelo.
\nApoyado en UFO, un especialista puede computar todo el plan de desarrollo de reservas para un \u00e1rea de 400 km2 en menos de 4 horas.<\/p>\n

\"exxonmobil-vaca-muerta-ufo-optimizador\"<\/a><\/p>\n

Figura 4: El optimizador de UFO logr\u00f3 ubicar 70 PADs de 4 pozos horizontales de 2.000 metros con un espaciamiento de 250 metros. Se logra una cobertura del 80% de los 400 km2 del \u00e1rea de estudio.<\/p>\n

UFO cuenta adem\u00e1s con un algoritmo de geoprocesamiento para calcular el tendido de ductos m\u00e1s apropiado para drenar los diferentes PADs hacia una Early Production Facility (EPF). Utilizando un modelo de impedancia superficial analiza y proyecta el mejor trazado explotando las funciones del tipo costo-distancia.<\/p>\n

FACILITY GEOLOCATOR<\/p>\n

\u00bfCual es la problem\u00e1tica habitual en el dise\u00f1o y construcci\u00f3n de una locaci\u00f3n? Podemos enumerar algunas de las m\u00e1s importantes:<\/p>\n

– importante actividad log\u00edstica de topograf\u00eda y trabajo en campo
\n– necesidad de minimizar movimiento de suelos
\n– c\u00e1lculos y replanteos m\u00faltiples por interferencias que requieren cambios de dise\u00f1o<\/p>\n

\"figura6-impronta-locaciones\"<\/a><\/p>\n

Figura 6: foto de un yacimiento con alta densidad de locaciones en la cuenca del Golfo San Jorge.<\/p>\n

La aplicaci\u00f3n Facility GeoLocator permite realizar simulaciones para la ubicaci\u00f3n de instalaciones de superficie. Utilizando un Modelo de Elevaci\u00f3n Digital (DEM) es posible computar el c\u00e1lculo del movimiento de suelos. Las funciones principales de Facility GeoLocator incluyen :
\n– realizar el emplazamiento de la locaci\u00f3n a partir de coordenadas o interactivamente sobre el mapa.
\n– definir la planchada a partir de plantillas predefinidas.
\n– calcular la cota rasante m\u00e1s apropiada.
\n– definir taludes y escalonamiento.
\n– computar el movimiento de suelos.
\n– compartir el dise\u00f1o de locaci\u00f3n.<\/p>\n

Permite encontrar la ubicaci\u00f3n \u00f3ptima de las instalaciones de superficie reportando importantes ahorros en visitas al campo, topograf\u00eda, movimiento de suelos e interferencias. Esta t\u00e9cnica permite estimar el movimiento de suelos con un error debajo del 5%<\/strong> cuando se utilizan DEMs de 2 metros de resoluci\u00f3n o mejor.<\/p>\n

\"figura7-impronta-facility-geolocator-movimiento-suelos_3D_v2\"<\/a><\/p>\n

Figura 7: Ejemplo de c\u00f3mputo de movimiento de suelos para una locaci\u00f3n en Vaca Muerta utilizando un DEM de 2 metros.<\/p>\n

Facility GeoLocator adem\u00e1s permite realizar perfiles topogr\u00e1ficos para dise\u00f1ar trazado de ductos y caminos.<\/p>\n

\"figura8-impronta-facility-geolocator-perfil-topografico\"<\/a><\/p>\n

Figura 8: Ejemplo de perfil topogr\u00e1fico realizado con UFO para un dise\u00f1o de camino.<\/p>\n

PLATAFORMA DE COLABORACI\u00d3N<\/p>\n

Desde IMPRONTA consideramos de vital importancia que los equipos de trabajo de desarrollo de reservas, facilities, ingenier\u00eda y medio ambiente colaboren e interact\u00faen \u00e1gilmente.<\/p>\n

Por esta raz\u00f3n hemos dise\u00f1ado una plataforma de colaboraci\u00f3n compuesta de software y servicios basada en ArcGIS Enterprise de Esri y UFO.<\/p>\n

\"figura9-impronta-plataforma-v3\"<\/a><\/p>\n

Figura 9: Plataforma de software y servicios para NOC.<\/p>\n

SERVICIOS PARA OFICINA T\u00c9CNICA<\/p>\n

Desde\u00a0IMPRONTA\u00a0prestamos servicios de oficina t\u00e9cnica a las operadoras “llave en mano”<\/strong>. Estos servicios incluyen:<\/p>\n

– GeoDatos en Campo y Topograf\u00eda con TRIMBLE RTX Center Point para realizar relevamientos “\u00e1giles”
\n– Levantamiento y procesamiento con Drone
\n– Creaci\u00f3n de monograf\u00edas con GIS y presentaci\u00f3n en Subsecretar\u00eda de Ambiente
\n– Modelado de Riesgo Hidrol\u00f3gico<\/strong> y confecci\u00f3n de Anexo I para presentaci\u00f3n en Subsecretar\u00eda de Recursos H\u00eddricos
\n– Automatizaci\u00f3n de informes y reportes para agilizar las presentaciones<\/p>\n

CONCLUSIONES<\/p>\n

Los Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica (GIS) combinados con programaci\u00f3n lineal entera permiten maximizar el \u00e1rea de drenaje de yacimientos no convencionales ubicando adecuadamente los pozos horizontales. Las instalaciones de superficie son ubicadas de manera tal de minimizar el costo respetando las restricciones operativas y ambientales.<\/p>\n

Nuevas herramientas de geoprocesamiento 3D aplicadas a Modelos de Elevaci\u00f3n Digital de alta precisi\u00f3n permiten encontrar la ubicaci\u00f3n \u00f3ptima de las instalaciones de superficie reportando importantes ahorros en replanteos, visitas al campo, servicio de topograf\u00eda y movimiento de suelos.<\/p>\n

Es posible encontrar la mejor ubicaci\u00f3n para la EPF y el correspondiente tendido de ductos para drenar los PADs utilizando las funciones de costo-distancia aplicadas sobre modelo de impedancia superficial que reflejan las interferencias y p\u00e9rdidas de carga en la superficie.<\/p>\n

Encontrar\u00e1 el art\u00edculo completo aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

En este paper exploramos t\u00e9cnicas basadas en Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica (GIS) y algoritmos de programaci\u00f3n lineal entera (PLI) para planificar desarrollos masivos de pozos horizontales [\u2026]<\/span><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":8096,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[5],"tags":[],"class_list":["post-8097","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-novedades-en"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8097","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8097"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8097\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8444,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8097\/revisions\/8444"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8097"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8097"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/improntait.com\/web\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8097"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}