Los requerimientos para supervisar lechos submarinos y
columnas de agua se han incrementado dramáticamente en los últimos años en la
industria petrolífera en ambientes marinos, y su uso se extiende cada vez más a
lugares sensibles ambientalmente. Un sistema digital Permanent Oilfield
Monitoring (POM) realzará la recuperación de petróleo y reducirá los riesgos de
seguridad, operacionales y ambientales.
El tiempo del petróleo fácil ha acabado, y los
requerimientos del gas y el petróleo continúan incrementándose. Con una tasa de
declinación anual aproximada del 10 % en los campos existentes, se han
implementado varias medidas EOR/IOR para incrementar la tasa de recuperación
total de los campos existentes. Esto muy a menudo requiere el uso de apoyo de
presión por inyección de agua y gas. Estudios recientes muestran que en campos
maduros típicamente el 25 % de los pozos eventualmente se han convertido en
pozos de inyección.
La sequía progresiva en pozos de petróleo y gas ha impulsado
a desarrollar e implementar nuevas herramientas IOR/EOR, impulsadas para
explorar ambientes más difíciles y vulnerables ambientalmente, como aguas muy
profundas y regiones árticas. Cuando se realizan perforaciones en estas áreas,
las consecuencias de los accidentes son severas. En estos lugares es necesario
instalar sistemas que supervisen los parámetros que pueden avisarnos con alerta
de lo que va a ocurrir.
¿Qué es un POM?
La descripción breve de un sistema POM es un sistema PRM
digital extendido que puede integrar no sólo sensores sísmicos como hidrófonos,
geófonos o acelerómetros, que son componentes estándar en sistemas 4C PRM, sino
también una variedad de sensores adicionales basados en los requerimientos para
campos y aplicaciones específicas. Estos otros sensores pueden ser
electromagnéticos (EM), físicos, químicos o biológicos y pueden integrarse en
la red POM en el lecho marino a intervalos requeridos para parámetros
específicos medidos.
Dos de los principales conjuntos de datos adquiridos son
datos sísmicos pasivos y activos. La sísmica activa se define como una fuente
acústica emitiendo señales sub superficiales donde hay un contraste
(velocidad/densidad) de impedancia acústica. Las ondas reflejadas son
adquiridas por miles de puntos extendidos en el lecho marino. Los datos son
adquiridos por un hidrófono que mide la onda de presión escalar en el agua, y
tres sensores de vectores ortogonales en el lecho marino que miden la onda de
presión y ondas cortantes como vectores. Las ondas cortantes se desplazan sólo
en materiales sólidos y no a través de fluidos o gases, así que no deben
físicamente fijarse al lecho marino ya que no se desplazan en el agua de mar.
En algunas áreas los sensores se colocan en zanjas en el lecho marino tanto por
protección contra daños durante actividades pesqueras como para mejorar el
acoplamiento al suelo.
Es cada vez más común, especialmente en áreas profundas,
para los sensores dejados en el lecho marino usando solamente la gravedad como
fuerza de acoplamiento. La diferencia entre dos series de datos procesados
muestra cambios de producción sub superficial entre prospecciones.
La sísmica pasiva implica escuchar continuamente a pequeños
eventos sísmicos en el depósito. La sísmica pasiva usa ruido ambiental como
fuente sísmica, y la técnica más usada es listening en eventos microsísmicos.
Estos pequeños eventos, minúsculos temblores de tierra, son generados por
cambios de presión, compactación, inyección, flujo a través de los sedimentos,
etc., y puede proporcionar muy pequeños avisos si, por ejemplo, el caprock y la
sobrecarga son rotas debido a la inyección de alta presión. El listening pasivo
se realiza de forma continua 24/7 y se supervisan por algoritmos automáticos
que detectan estos minúsculos eventos. Si se detecta algo anormal, se inician
algoritmos más avanzados para analizar mejor el evento y determinar las
consecuencias potenciales. Otros métodos sísmicos son Natural Seismicity, Ocean
Wave y Microseism Surface Waves.
Un tiltmeter muy sensible capaz de detectar minúsculos
movimientos y medir la subsidiencia del lecho marino
es un ejemplo de un sensor
físico adicional. Otros ejemplos son los sensores oceanográficos que miden
temperatura, magnitud de corriente de agua y dirección, salinidad, etc. en la
columna de agua y sensores químicos y biológicos que miden pH, detectan derrame
de petróleo y polución química, etc. Las unidades de detección de gases, tanto
pasivas como activas, pueden ser integradas en el sistema POM para reducir la
necesidad de múltiples umbilicales e infraestructuras en el lecho marino. Uno o
más de los HUBs (puntos de conexión de Ethernet donde los bucles y arranques de
la red están conectados) también pueden funcionar como la estación docking para
AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) que pueden rastrear campos con cámaras y
otros sensores. Estos pueden cargarse por el HUB y descargar grandes cantidades
de datos en él, con capacidades de transmisión en gigabit.
Bibliografía:
·
Ethernet
on the seabed. Oilfield Technology, March 2012
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