CÓMO LA DIGITALIZACIÓN ESTÁ TRANSFORMANDO LA PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMPOS PETROLEROS

La industria del petróleo y el gas, tradicionalmente dependiente de operaciones con gran intensidad de mano de obra y capital, está experimentando una transformación significativa. La digitalización —la integración de tecnologías digitales en las operaciones comerciales— está transformando la forma en que las empresas exploran, producen y gestionan los activos de hidrocarburos. Desde la exploración upstream hasta el procesamiento downstream, la digitalización de yacimientos petrolíferos mejora la productividad, reduce costos y mejora la eficiencia operativa.

Con la caída de los márgenes, las presiones ambientales y la necesidad de una mayor transparencia, las compañías petroleras están adoptando cada vez más herramientas digitales sofisticadas como la computación en la nube, la inteligencia artificial (IA), los dispositivos del Internet de las cosas (IoT), el análisis de datos en tiempo real y la monitorización remota. Estas tecnologías permiten una mejor toma de decisiones, un mantenimiento predictivo y una mejor gestión de los recursos.

Este artículo explora cómo la digitalización está transformando la productividad y el control de costos en los yacimientos petrolíferos mediante aplicaciones prácticas, innovaciones y mejoras de rendimiento.

Impulsores clave para la adopción digital en los yacimientos petrolíferos

• Exigencias de eficiencia: Los operadores buscan automatizar las tareas rutinarias y optimizar la producción.
• Reducción de costos: Las herramientas digitales ayudan a minimizar el tiempo de inactividad y a optimizar la asignación de recursos.
• Seguridad y cumplimiento: La mejora de la monitorización y los informes reduce los riesgos para la salud, la seguridad y el medio ambiente.
• Competencia en el mercado: La digitalización impulsa la agilidad y la competitividad en un mercado petrolero volátil.

Ejemplos de integración digital

Grandes compañías petroleras como BP, Shell y Equinor han adoptado Operaciones digitales. Por ejemplo, Shell utiliza tecnología de gemelo digital para simular el rendimiento de los equipos y predecir fallos, mientras que BP ha conectado sus pozos mediante sensores IoT que generan métricas de rendimiento en tiempo real. Estas implementaciones no solo reducen los fallos inesperados de los equipos, sino que también permiten un mantenimiento proactivo y una reducción de los gastos operativos.

Uno de los impactos más significativos de la digitalización en los yacimientos petrolíferos es la capacidad de monitorear las operaciones de forma remota y aplicar análisis predictivo. Estas herramientas permiten a los ingenieros y equipos de operaciones tomar decisiones basadas en datos que abordan de forma proactiva las ineficiencias y previenen interrupciones costosas.

Sistemas de Monitoreo Remoto

Las tecnologías de monitoreo remoto implican el uso de sensores con IoT e infraestructura de transmisión de datos para supervisar constantemente la presión, la temperatura, los caudales y el estado de los equipos del pozo. Instalados en cabezales de pozo, tuberías y unidades de procesamiento, estos sensores transmiten datos en tiempo real a centros de control centralizados o plataformas en la nube para su análisis.

Esta información en tiempo real permite a los operadores:

• Identificar anomalías en el funcionamiento de los equipos antes de que se produzcan fallos
• Monitorear el rendimiento del yacimiento y ajustar las estrategias de extracción en consecuencia
• Optimizar la utilización de los activos y la priorización del flujo de trabajo
• Garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad y las regulaciones ambientales

Mantenimiento predictivo y algoritmos de IA

El análisis predictivo aprovecha conjuntos de datos históricos y en tiempo real para pronosticar el comportamiento de los equipos. Mediante IA y algoritmos de aprendizaje automático, las compañías petroleras pueden evaluar las probabilidades de fallo y actuar de forma preventiva en lugar de reactiva.

Las estrategias de mantenimiento predictivo se han vuelto vitales para equipos complejos y costosos como bombas, compresores y plataformas de perforación. Al pronosticar el tiempo de degradación de los componentes, las empresas evitan paradas repentinas, minimizan los gastos de reparación y prolongan la vida útil de los activos.Un ejemplo real de esta práctica es el uso que Equinor hace de análisis basados ​​en IA en su plataforma Johan Sverdrup en el Mar del Norte. La integración de las capacidades de mantenimiento predictivo ha permitido reducir en un 30 % las tareas de mantenimiento no programadas y aumentar en un 15 % el tiempo de actividad de los equipos.Gestión de datos en la nubeLos datos de sensores recopilados en los yacimientos petrolíferos son voluminosos y requieren un almacenamiento seguro y escalable. La computación en la nube facilita la transferencia, la accesibilidad y la integración fluidas de los datos. Gracias a una mayor capacidad de procesamiento, los ingenieros pueden modelar escenarios de yacimientos, realizar simulaciones y visualizar la eficiencia del rendimiento de todos los activos, incluso desde dispositivos móviles.Las plataformas en la nube también facilitan la colaboración entre el personal de campo y los ingenieros de oficina, lo que impulsa la productividad y agiliza los tiempos de respuesta ante las cambiantes necesidades operativas.Beneficios de la monitorización remota y las herramientas predictivasReducción del tiempo improductivo (NPT)Menores costes de mantenimiento y reparaciónMejor estado y longevidad de los activosRespuesta a incidentes mejorada y mayor eficiencia de inspecciónEn resumen, la monitorización remota y el análisis predictivo ya no son solo ventajas adicionales, sino características esenciales del campo petrolífero digital.

Las operaciones de perforación y yacimientos son fundamentales para la producción petrolera, y la optimización en estas áreas puede generar mejoras sustanciales en eficiencia y rentabilidad. La digitalización desempeña un papel fundamental en la modernización de estas actividades mediante el modelado avanzado, la automatización y el análisis de datos en tiempo real.

Perforación Automatizada y Direccional

Las herramientas digitales permiten sistemas de perforación automatizados que reducen la intervención manual y mejoran la precisión. La automatización permite optimizar la velocidad de penetración (ROP), mejorar el control de la trayectoria del pozo y la adaptación en tiempo real a las condiciones geológicas. Mediante la aplicación de sensores de fondo de pozo y sistemas de control basados ​​en software, los perforadores pueden reducir el riesgo de perforación improductiva y evitar costosas desviaciones de dirección.

Las tecnologías de perforación direccionable integradas con algoritmos de aprendizaje automático permiten tomar decisiones inteligentes durante las operaciones, lo que permite alcanzar formaciones petrolíferas estrechas con alta precisión. Empresas como Schlumberger y Halliburton han liderado soluciones que optimizan continuamente la perforación, lo que resulta en un desarrollo de pozos más rápido y una reducción de costos.

Modelado y Simulación de Yacimientos

La simulación digital de yacimientos combina datos sísmicos, modelos geológicos y producción histórica para visualizar el rendimiento del yacimiento. Los ingenieros pueden modelar el flujo de fluidos, la distribución de la presión y las técnicas de recuperación mediante sistemas informáticos de alto rendimiento. Estas simulaciones permiten a los operadores optimizar los métodos de recuperación secundaria y terciaria, como la inyección de agua, la inyección de gas o la recuperación mejorada de petróleo (EOR).

Con el software integrado de gestión de yacimientos, las empresas pueden:

• Pronosticar las tasas de producción y las mejoras del factor de recuperación
• Diseñar planes de desarrollo de yacimientos basados ​​en resultados probabilísticos
• Estimar las reservas con mayor precisión para la elaboración de informes financieros y la planificación

Análisis de datos de perforación y toma de decisiones en tiempo real

La perforación tradicional implicaba la toma de decisiones basada en informes de campo con retraso. Ahora, con el análisis de datos de perforación en tiempo real, los equipos pueden monitorear las vibraciones, el torque, el peso sobre la broca (WOB) y el flujo de lodo en tiempo real, lo que mejora la vida útil de la broca, evita atascos de tubería y reduce los tiempos de perforación.

Los centros de operaciones en tiempo real (RTOC) procesan flujos de datos de múltiples pozos, ofreciendo un control centralizado de las actividades en todo el yacimiento. Las decisiones de intervención se toman con mayor rapidez y la coordinación entre geólogos, ingenieros y operadores se intensifica, lo que genera una comprensión compartida de los riesgos y las oportunidades a medida que surgen.

Ventajas económicas y operativas

• Programas de perforación acelerados, lo que reduce el tiempo por pozo
• Minimización de la desviación y el tiempo improductivo
• Mejora de la recuperación de yacimientos y reducción de las tasas de declinación
• Mejor inversión de capital mediante una planificación informada de proyectos

En última instancia, las tecnologías digitales en la perforación y la gestión de yacimientos contribuyen sustancialmente tanto a la planificación estratégica como a las operaciones sobre el terreno, alineando estrechamente las actividades de campo con los objetivos corporativos y ambientales.