Los desafíos que enfrenta la ingeniería de petróleos en su labor diaria

El petróleo, desde la década de 1950, se ha convertido en la primera fuente de energía del mundo pues satisface más del 30% de las necesidades energéticas. Además, es la principal materia prima de los combustibles utilizados en el transporte (automóviles, camiones, aviones). También se trata de una materia prima insustituible para la industria petroquímica, pues se requiere como materia prima para producir un gran número de productos cotidianos como el plástico, pinturas, tintes, cosméticos, entre otros.   

Adicionalmente, el petróleo es uno de los recursos naturales más importantes en el mundo, a causa de su utilización industrializada. Por esta razón se le llama “oro negro”. Por otra parte, es un gran generador de energía y la economía mundial evoluciona con la energía. Este hidrocarburo aporta alrededor del 2,5% del Producto Interno Bruto a nivel mundial. 

Sin embargo, solo una pequeña porción de petróleo y gas emerge de la tierra por causas naturales, por lo tanto, la ingeniería de petróleos interviene, desarrollando y empleando diversos métodos para extraer este preciado recurso. Teniendo en cuenta, que se trata de un combustible fósil cuyas reservas son limitadas a escala planetaria.   

La ingeniería de petróleos es la ciencia que comprende el diseño, control y planeación de las actividades de perforación, caracterización y desarrollo de los yacimientos, así como de la producción, transporte y refinación de hidrocarburos y el manejo ambiental de los campos petroleros. Se trata de un amplio campo de trabajo que combina el conocimiento de la geología, las matemáticas, la informática y la ingeniería para crear las condiciones y los requisitos para la perforación de pozos para extraer  petróleo y gas. Los ingenieros petroleros pueden desempeñarse en una variedad de trabajos, que van desde la exploración geológica hasta la mejora de las técnicas de seguridad de los trabajadores. 

Los combustibles fósiles se encuentran principalmente en las profundidades de la tierra, y se generan a través de un proceso que combina el tipo adecuado de materia orgánica con inmensas cantidades de calor, tiempo y presión. La ingeniería de petróleos utiliza diversas técnicas para acceder al yacimiento del hidrocarburo y acelerar su flujo de extracción. 

A continuación, veremos cuáles son los principales desafíos que debe enfrentar la ingeniería de petróleos durante las diferentes etapas de un proyecto petrolero. 

Desafíos que enfrenta la ingeniería de petróleos 

La industria de exploración y producción de petróleo enfrenta numerosos desafíos a medida que aborda la creciente demanda de energía en el mundo. Especialmente ahora, que hay una enorme necesidad de contar con operaciones sostenibles, la disminución de la producción de yacimientos antiguos y el descubrimiento de nuevos recursos en entornos ambientales exigentes. 

De acuerdo con el Comité de Investigación y Desarrollo de la Sociedad de Ingenieros del Petróleo - SPE, algunos desafíos que la ingeniería de petróleos debe enfrentar, son: 

• Imágenes del subsuelo con baja resolución:  

Es difícil encontrar y explotar los recursos del subsuelo cuando no se puede ver con claridad lo que ocurre allá abajo. Conseguir mejores imágenes del subsuelo es necesario para monitorear el movimiento de los fluidos en los yacimientos, pero es todo un reto encontrar las herramientas que permitan alcanzar este objetivo. 

La acumulación de hidrocarburos ocurren a miles de metros de profundidad debajo de la superficie de la tierra, la exploración se realiza con herramientas de teledetección que buscan generar imágenes del subsuelo más nítidas y con mayores detales de los cambios tanto laterales como verticales de las capas rocosas del subsuelo. El objetivo de la industria es mejorar estas imágenes del subsuelo para ser más asertivo en la etapa de exploración, sin embargo, la ingeniería de petróleos se enfrenta a diversas limitaciones que incluyen: 

• La teledetección tiene limitaciones impuestas por la física de las rocas y la atenuación de energía a medida que se incrementa la profundidad y densidad de la roca. 
• Falta de instrumentación y potencia informática. 
• Desafíos económicos en la creación de herramientas que ayuden a mejorar la precisión de los datos medidos. 

• Reutilización del agua producida:  

Durante la perforación de los pozos exploratorios o de producción de petróleo, el agua se utiliza para preparar los fluidos de perforación, ya sea para lubricar, limpiar o enfriar los equipos y herramientas. La industria petrolera hace uso de gran cantidad de agua. Así mismo, con mucha frecuencia durante las operaciones normales de perforación, se extrae agua presente en los depósitos de hidrocarburos. 

Las regulaciones ambientales cada vez son más estrictas y requieren un tratamiento extenso del agua producida durante extracción y producción de petróleo, ya que hay muchos agentes contaminantes tales como sólidos disueltos, aceites, grasas, metales pesados, radionucleidos, sustancias químicas, bacterias, entre otras.   

Las compañías petroleras deben entonces realizar un tratamiento adecuado del agua, con el fin de eliminar los agentes contaminantes, de tal manera que sea posible reutilizarla o disponerla sin impactar al medio ambiente.