Selección de alternativas para el desarrollo de yacimientos petrolíferos

Selection of alternatives for the development of oil fields

Este trabajo presenta un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la optimización de alternativas de desarrollo de campos petrolíferos. El desarrollo de un campo petrolífero consiste en elegir una alternativa de explotación de un yacimiento petrolífero, conocido y delimitado, que permita producir la mayor cantidad de hidrocarburo posible, dentro de los límites físicos y económicos existentes, es decir, maximizar el valor actual neto (VAN). El VAN se calcula a partir de la producción de petróleo, que se obtiene utilizando un simulador de yacimientos. Cada ejecución del simulador puede llevar desde unos segundos hasta varias horas, en función de la complejidad del yacimiento modelizado. Esto reduce el número de alternativas que puede generar y evaluar el experto en la búsqueda de la mejor solución. Así, el objetivo de este trabajo es proponer y evaluar un sistema de optimización inteligente que emplea: algoritmos genéticos (AG), algoritmos culturales (AC) y coevolución para la búsqueda de una alternativa óptima de desarrollo; y un entorno de computación paralelo para la simulación del yacimiento y el cálculo del VAN de las alternativas. El sistema resultante permite al experto obtener, en el momento oportuno, la alternativa óptima (o casi óptima) para el desarrollo de un yacimiento petrolífero conocido. Los resultados obtenidos en los casos de estudio presentados demuestran que el sistema propuesto, basado en técnicas inteligentes, obtiene buenas alternativas para el desarrollo de campos petrolíferos con una gran reducción del tiempo computacional, reducción que se obtiene aprovechando la potencia computacional de un entorno de cálculo paralelo y aprovechando el conocimiento del experto, a través de las semillas iniciales.

1. INTRODUCCIÓN

En ingeniería de yacimientos, una de las primeras tareas a realizar es el desarrollo de una estrategia para lograr la producción de la mayor cantidad posible de hidrocarburo dentro de los límites físicos y económicos existentes (BITTENCOURT, 1997; BITTENCOURT; HORNE, 1997; GUYAGULER et al., 2000; GUYAGULER; HORNE, 2000). La determinación de esta estrategia se trata como un problema de optimización de alternativas para el desarrollo de un yacimiento petrolífero, que implica el análisis del sistema de explotación (determinación de la disposición de los pozos petrolíferos y de la plataforma) y de un yacimiento geológico por explotar.

A menudo, la solución operativa para el desarrollo de un yacimiento petrolífero no es la óptima, sino sólo un resultado factible que satisface las limitaciones operativas y económicas en un momento determinado. Esto se debe al gran número de variables que un ingeniero de yacimientos debe tener en cuenta para lograr la mejor estrategia de desarrollo del yacimiento. En la actualidad, el proceso de elección del valor de cada una de estas variables se realiza manualmente.