Tesis / 0231 / I.I

MODELO DE LOGÍSTICA FOCALIZADA PARA EL PROCESO DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN CEPCOLSA S.A

(Proyecto de Grado)

Presentado Por:

MAICOL GERMAN CASTAÑEDA GUERRERO

TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE PROFESIONAL DE INGENIERO INDUSTRIAL

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BOGOTA D.C

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MODELO DE LOGÍSTICA FOCALIZADA PARA EL PROCESO DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN CEPCOLSA S.A

(Proyecto de Grado)

DIRECTOR ANDRES POLO ROA

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BOGOTA D.C

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TABLA DE CONTENIDO CAPITULO 1 1.Generalidades .......................................................................................................... 6 1.1 Plateamiento y formulación del problema .............................................................. 7 1.2.Justificación ........................................................................................................... 8 1.3.Alcance del proyecto ............................................................................................. 9 1.4.Objetivo general y objetivos específicos .............................................................. 10 1.5.Hipótesis .............................................................................................................. 11 1.5.1 Marco teórico .................................................................................................... 13 1.5.2 Marco contextual .............................................................................................. 16 1.5.3 Marco institucional ............................................................................................ 17 1.5.4 Marco legal ....................................................................................................... 19 1.6. Metodología ....................................................................................................... 21 1.7 Diagrama de actividades ..................................................................................... 22 1.8 Recursos ............................................................................................................. 23

CAPITULO 2 2. Caracterización de la distribución en el sistema de exploración en la empresa CEPCOLSA… ........................................................................................................... 25 2.1. Cuadro de herramientas y maquinaria involucradas en el proceso de exploración 32 2.2 Participación del nivel de petróleo en Colombia de CEPCOLSA S.A ................. 33 2.3 Potencial exploratorio y productivo por región en Colombia la cual CEPCOLSA puede tener presencia importante ...................................................................................... 40 2.4. Proceso de manejo estándar del equipo y procedimiento a realizar por CEPCOLSA luego de determinar que un campo es productivo ......¡Error! Marcador no definido.3 2.5. Componentes básicos en una estación flujo para exploración en los pozos jilguero 1 y jilguero 2 de CEPCOLSA S.A .................................................................................... 44 3

2.6. Múltiples o recolectores de entrada para el proceso de exploración y posterior producción en CEPCOLSA........................................................................................ 47 2.7. Separadores de petróleo y gas utilizados por CEPCOLSA en s proceso de producción y posterior separación .................................................................................................. 52 2.8. Participación importante de CEPCOLSA S.A en otros proyectos ..................... 53 2.9. Conclusiones parciales ...................................................................................... 54 2.10. Tabla comparativa de los tipos de exploración ................................................. 55 2.10.1 Presencia de CEPCOLSA S.A en Colombia mediante sus diferentes procesos56

CAPITULO 3 3. Modelación y formación matemático del caso ....................................................... 57 3.1 Subíndices y parametros ..................................................................................... 60 3.2 Variables de decisión........................................................................................... 61 3.3. Formulación ........................................................................................................ 62 3.4. Restricciones de balance en los nodos de avanzada ......................................... 64 3.4.1 Restricciones de capacidad en los nodos de suministro .................................. 65 3.4.2. Restricciones de demanda en los nodos de unidades tácticas exploratorias .. 66 3.4.3 Restricciones de capacidad de los medios de transporte ................................. 67 3.5. Parámetros establecidos para el proyecto .......................................................... 69 3.6.Conclusiones parciales ........................................................................................ 70 3.7.Análisis de la formulación en GAMS del modelo de logística focalizada para el proceso de exploración petrolera en CEPCOLSA S.A ............................................................ 73 3.7.1 Argumentación de la modelación matemática en GAMS.................................. 78 3.7.2 Diagramas y tablas……..……………………………………………………………86 3.7.3 Prueba funcionamiento del programa GAMS ................................................... 88 3.7.4 Conclusiones generales del modelo y recomendaciones ................................. 89 4. Anexos………………………………………………………………………….……...........91 5. Glosario…………………………………………………………………………………..... .95 CAPITULO 1 6. Bibliografía……………………………………………………………………….. ........ .....96 4

1. GENERALIDADES

Logística focalizada

es la ciencia que tiene como objetivo proporcionar

necesarios para las operaciones

a través de un

los medios

ciclo logístico (determinación de

necesidades, la obtención de recursos y la distribución de los mismos),es decir, los medios de apoyo para la operación. La palabra logística proviene de la palabra griega logis que significa calculo ¨ y del latín Logística.

La logística tuvo como principal origen la guerra, aunque han variado sus técnicas a través de la historia, así como los términos usados para describirla, las funciones a ella encargadas han permanecido prácticamente constantes.

El gran problema logístico a resolver hasta el surgimiento de medios de transporte motorizados, era la tarea excesivamente difícil y multitudinarios frentes, ya que implicaba

costosa de prestar apoyo logístico a

grandes inversiones

y

gigantescos

desplazamientos de personal, a tal punto que era decisivo este apoyo y tal importancia se le daba desde La antigüedad que “Sun Tzu en su libro El Arte de la Guerra (400 a.C.)”. Afirma que una estrategia equivocada de apoyo logístico puede llevar a la ruina un país y al fracaso operacional en todos los casos.

A lo largo de los años se han visto enormes despliegues de logística focalizada uno de los casos más famosos y sonados fue en la Primera Guerra Mundial 1914-1918 que exigió los esfuerzos logísticos más fuertes que se hayan visto dada la gran cantidad de potencias y naciones que participaron en el conflicto y a que exigían las demandas proporcionales en su esfuerzo logístico.

Todo esto dando como resultado una logística focalizada con grandes avances y enormes despliegues para enfrentar los retos de hoy en día.

Es necesario hacer énfasis en que a medida que pasan los años se hacen necesarios los avances en cuanto a logística se trata, por esta razón es que la “logística focalizada” se hace más fuerte y más flexible a todo tipo de industria, como se va a demostrar en este proyecto 5

que toma como referente a una organización del sector petrolero a quien se le ha de aplicar este modelo logístico para los procesos de exploración petrolera de la empresa CEPCOLSA S.A Para poder

aplicar la logística focalizada a los procesos de exploración petrolera es

necesario cumplir con una serie de lineamientos básicos tales como: 

Implementar sistemas integrados de distribución (Integración de cadena de suministro) que debe mejorar el tiempo de respuesta, exactitud de programación de entregas

de materiales e información y futuras entregas para el avance de las

cuadrillas de exploración y posteriormente explotación. 

Se debe tener una identificación aproximada de los requerimientos logísticos futuros que deben permitir establecer la base de plantación exploratoria, para

poder

canalizar la inversión en materiales, personal y maquinaria necesaria para la intervención de un posible yacimiento petrolero.

Los cuales se hacen inciertos hasta el momento de saber la capacidad bruta de producción diaria de barriles de petróleo de dicho campo que se va a explorar.

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1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

La empresa CEPCOLSA S.A es una empresa de exploración y explotación petrolera, allí se determinó mediante un análisis de datos que en dichos procesos se dan una a serie de problemas tales como: retrasos en la transmisión

y

entrega de información y de los

estados actuales de las tareas desarrolladas que son vitales para saber si los otros grupos de trabajo pueden avanzar con sus labores puesto que son labores que se desarrollan en cadena.

Por otro lado se identificaron problemas como la pérdida de materiales o de maquinaria en los movimientos entre una locación de trabajo y otra a causa de la mala asignación de recursos y el constante desconocimiento del estado y los avances de las labores que se ejecutaron anteriormente.

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1.2 JUSTIFICACIÓN

Con la presentación de este proyecto para CEPCOLSA S.A se tendrá como resultado una reducción de costos de inventario, mejora de rendimientos

de desplazamiento entre

locaciones y mejora en la distribución y asignación de los recursos necesarios para la operación ya que se esta presentando una red de distribución de bienes múltiples en el campo de operaciones petroleras de CEPCOLSA S.A en los cuales existen un conjunto de nodos origen que representan locaciones del área de mando o locación de posicionamiento estratégico donde se ofrecen un conjunto de productos necesarios para las operaciones que no necesariamente su totalidad están disponibles en todos los centros de suministro pero que si pueden estar disponibles simultáneamente en varios de ellos, por otra parte los flujos de bienes están limitados por la capacidad de suministro de cada uno de los orígenes .

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1.3 ALCANCE DEL PROYECTO

El alcance de este proyecto tiene efectos directos sobre los procesos de exploración, explotación y posterior producción de hidrocarburos o gas

que se llevan a cabo en la

empresa CEPCOLSA S.A por lo tanto es necesario hacer énfasis en que cada uno de estos procesos se verán directamente involucrados en este modelo de logística focalizada ya que se abordan uno por uno los pasos de exploración, explotación y posterior producción de hidrocarburos o gas según se determine en los estudios iniciales de muestreo de campo.

También es necesario

hacer énfasis en que el alcance de este proyecto

se va a ver

reflejado en el aspecto económico y de tiempos de operación de los procesos desarrollados en CEPCOLSA s.a.

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1.4 OBJETIVO GENERAL  Proponer un plan de distribución para CEPCOLSA S.A. basado en modelos de optimización de logística focalizada a fin de generar entregas oportunas en el momento indicado en campos de exploración y explotación petrolera en Casanare.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Caracterizar el sistema de exploración de petróleo de la compañía CEPCOLSA S.A en el departamento de Casanare a fin de determinar la información pertinente para la elaboración del modelo matemático.  Elaborar un modelo matemático de optimización en logística focalizada para la mejora del plan de distribución de materiales, equipo y personal en el proceso de exploración petrolera.  Elaborar un plan de distribución a partir de los resultados obtenidos de la simulación del modelo matemático de optimización.

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1.5 HIPÓTESIS

La presentación de un modelo de programación entera mixta de logística focalizada sirve como herramienta para la elaboración de una propuesta de un plan de distribución para la empresa CEPCOLSA S.A que tiene puntos de acción en Casanare.

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1.5.1 MARCO TEÓRICO

Los modelos de logística focalizada se dieron a conocer en los procesos de avanzada y logística militar en los cuales: se presenta una red de distribución de bienes múltiples en el teatro de operaciones donde existen un conjunto de nodos orígenes o plantas de suministro que representan

locaciones

donde se ofrecen un conjunto de productos que no

necesariamente su totalidad están disponibles en todos los centros de suministro pero que si pueden estar disponibles simultáneamente en varios de ellos, por otra parte los flujos de bienes están limitados por la capacidad d suministro de cada uno de los orígenes . Los productos elaborados son transportados a diferentes centros intermedios como unidades logísticas de avanzada, en donde la posición del centro intermedio varía en función del tiempo, por lo tanto es posible que los procesos de transporte y distribución varíen en función del tiempo, posteriormente en las instalaciones se realizan procesos de picking y packing para enviar los productos requeridos en las cantidades requeridas por cada una de las unidades tácticas o de exploración.

Por otra parte, se dispone de diferentes medios de transporte, los cuales tienen capacidad de carga y una velocidad de desplazamiento que influye en los tiempos de entrega, es así como es necesario para la planeación determinar los instantes de embarque y los momentos de llegada, también se requiere de conocer el número de viajes y medios de transporte que se deben desplegar con la carga necesaria para garantizar un proceso logístico eficiente y efectivo sobre el teatro de operaciones.

Se evidencia que la posición tanto de las unidades de avanzada como las unidades tácticas o de exploración cambian de posición en la medida en que se realizan operaciones, en algunas ocasiones, las unidades avanzan en busca del objetivo y en otras se repliegan.

Las unidades de avanzada pueden guardar inventario de algunos de los productos, para garantizar el suministro más rápidamente pero otros no debido a que inclusive pueden 12

dificultar los procesos de desplazamiento, de igual manera en los frentes tácticos no se recomienda el almacenamiento de suministros, debido a que son las unidades de consumo Se propone en segunda instancia la localización de las unidades de avanzada que varían en función del tiempo, en donde se despliegan para apoyar las unidades tácticas o de exploración y en otras ocasiones se repliegan por aspectos estratégicos y tácticos.

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1.5.2 MARCO CONTEXTUAL

La logística Focalizada se describe como la habilidad de proveer de información adecuada y también con el adecuado personal, equipamiento y provisiones en el lugar adecuado, en el momento adecuado, en la cantidad adecuada en todo el espectro de las operaciones militares a través de un sistema de información en tiempo real y basado en redes, que provee una visibilidad total de los recursos vinculando efectivamente al personal operativo y logístico en todos los servicios y agencias de apoyo, a través de innovaciones transformativas a las organizaciones y los procesos ,es decir, con soporte para todas las funciones.

Siendo especialmente innovador en este concepto el uso intensivo de los sistemas de información en tiempo real como herramienta para la toma de decisiones en todos los niveles.

Atendiendo a lo anterior, la logística focalizada se enfoca en brindar el soporte exacto y oportuno al combatiente en todo el espectro de operaciones, para lo cual es necesario generar habilidades y capacidades logísticas que permitan una eficaz toma de decisiones.

Dicha agilidad en el proceso de toma de decisiones solo es posible si se crea un concepto del soporte logístico basado en conocimiento y centrado en redes lo cual depende de: una fuente de datos relacionada con el comportamiento de la demanda y la visibilidad de los recursos; comunicaciones que permitan compartir datos en tiempo real; estándares que hagan operativos los datos , los procesos y los sistemas así como herramientas que permitan convertir el compartir datos en compartir información y estos a su vez transformados en conocimiento compartido, que finalmente, se reflejen en decisiones superiores con respecto a la avanzada de los puntos de perforación y extracción

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Estas decisiones que en el contexto clásico de los sistemas logísticos empresariales se tornan importantes, en el contexto de logística focalizada se convierten en críticas. En los primeros, el objetivo generalmente está relacionado con minimizar el costo del sistema, Mientras que se satisfacen los requerimientos de nivel de servicio y sus agentes son en su mayoría organizaciones empresariales y en una menor proporción empresas públicas. Sin embargo, en los segundos, además de estar sujetos a restricciones de presupuestales relacionados con objetivos de minimización de costo se encuentran inmersos en un entorno donde los propósitos se enfocan sobre el mantenimiento y aseguramiento de intereses regionales, nacionales o internacionales, donde el nivel de servicio al consumidor final (en este caso unidades exploratorias) más que el fin se convierte en un medio para el logro de los objetivos.

Dichas decisiones “superiores” deben contar con herramientas que permitan soportarlas oportunamente tanto a nivel estratégico, operacional, táctico como operativo Dentro de las decisiones de tipo táctico, una decisión de interés es aquella relacionada con la localización de unidades logísticas que permitan el aprovisionamiento y distribución de paquetes personalizados a las unidades exploratorias, de tal manera que permitan soportar sus necesidades con precisión en el lugar y tiempo correctos para obtener de esta manera una ventaja operativa, es preponderante identificar que la localización de estas unidades logística son de carácter dinámico debido a que en el campo de operaciones exploratorias se constituyen en unidades de avanzada que se desplazan hacia delante o se repliegan según sea la ubicación estratégica y táctica de la unidad exploratoria.

Estas unidades se consideran unidades de almacenamiento temporal que pueden guardar inventario de algunos suministros para ser utilizados en periodos posteriores. La función de dichas unidades para obtener ventaja operativa radica en recibir productos de uno o varios centros de suministro, consolidarlos y embarcados a los centros de tácticos o unidades

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exploratorias tan rápido como sea posible lo cual se ajusta a las necesidades de los campos de exploración Coherentemente con lo anterior, la práctica del cross-docking fue presentada por cómo uno de las prácticas que

responden

al requerimiento de flexibilidad para el diseño de los

sistemas de almacenamiento del futuro, donde se destaca como principal razón para la flexibilidad la habilidad para responder oportunamente a la demanda.

De acuerdo con este marco se presenta en los apartados siguientes, un modelo de distribución de bienes múltiples sobre una red inter temporal de flujo de suministros múltiples de tal manera que se garantice el adecuado suministro sobre el campo exploratorio.

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1.5.3 MARCO INSTITUCIONAL

CEPCOLSA (Compañía Española de Petróleos, S.A.U.) es un grupo energético integrado, presente en todas las fases de la cadena de valor del petróleo, formado por más de 11.000 profesionales.

Realiza actividades de exploración

y

producción de

petróleo; refino,

distribución

y comercialización de derivados petrolíferos; petroquímica; gas y electricidad.

CEPCOLSA, cuarto grupo industrial español por volumen de facturación, lleva más de 80 años en el mercado. Gracias a su flexibilidad y capacidad de adecuación, CEPCOLSA ha conseguido convertirse en una de las compañías de referencia del sector en España.

A

través de una progresiva internacionalización de sus actividades, está presente en Argelia, Marruecos, Brasil, Canadá, Colombia, Panamá, Perú, Holanda, Bélgica, Gran Bretaña, Italia y Portugal, comercializando sus productos en todo el mundo.

CEPCOLSA participa en el sector energético desde 1929, cuando se constituye como primera compañía petrolera privada de España.

Presente en varios continentes, CEPCOLSA es una empresa dinámica y de espíritu innovador que, a lo largo de su dilatada historia, ha hecho de la investigación aplicada a los procesos productivos y al desarrollo de nuevos productos una de sus principales señas de identidad.

Con la visión puesta en la excelencia empresarial, en CEPCOLSA mantenemos hoy el firme compromiso de satisfacción al cliente que ha caracterizado desde su origen al grupo, implantando sistemas que aseguren la calidad de nuestros productos y servicios.

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1.5.4 MARCO LEGAL

La Ley 99 de 1993 determinó que la ejecución de obras y actividades de la industria del petróleo debía contar con una planificación ambiental adecuada, y para aquellas susceptibles de causar deterioro grave a los recursos naturales renovables o al medio ambiente, o modificaciones notorias al paisaje, estableció como requisito la Licencia Ambiental previa otorgada por el Ministerio del Medio Ambiente. Para estos casos definió el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) como el instrumento básico para la planificación ambiental y la toma de decisiones. Esta Ley fue reglamentada mediante el Decreto 1753/94, el cual desarrolló el proceso de licenciamiento y de elaboración de los estudios ambientales.

Para facilitar el proceso de planificación el Ministerio del Medio Ambiente y el sector petrolero identificaron la necesidad de definir guías para cada actividad, orientadoras de la gestión ambiental que deben realizar los responsables de la ejecución de los proyectos, y unificadoras de criterios en las relaciones de la actividad con la sociedad. La Guía Básica Ambiental presentada en este documento es el resultado del trabajo conjunto entre el Ministerio y la industria petrolera.

Los proyectos de desarrollo de campos de producción de petróleo o gas constituyen la fase culminante de los esfuerzos que realiza la industria para la búsqueda y aprovechamiento de los hidrocarburos. Dichos proyectos reúnen en el área de interés la totalidad de las actividades corrientes de la industria petrolera, con excepción de la refinación, que el país se opera en unos pocos casos. Esto en razón a que los productos de la explotación son básicamente, para las compañías dedicadas al negocio, el crudo y el gas. El desarrollo constituye, además, una etapa avanzada de la implantación de la industria en la región, lo cual supone la existencia de antecedentes de intervención y de manejo ambiental que deben armonizarse y vincularse al proyecto para dar continuidad a líneas de trabajo y orientar las acciones futuras manteniendo la coherencia de la gestión, en especial cuando se trata de la cuestión social.

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Desde el punto de vista de los aspectos ambientales, el desarrollo del campo implica la concreción de relaciones e impactos ambientales ajenos a las actividades previamente ejecutadas, como por ejemplo la generación permanente de emisiones atmosféricas por quema de gas residual, y la intensificación de otros por la presencia con perspectivas de largo plazo del proyecto y del operador.

Periodo de Exploración: El periodo de exploración tendrá una duración de seis (6) años a partir de la fecha en que se firma el contrato. El periodo de exploración se divide en fases, cuyo número y duración en meses son discutidos y negociados libremente por las partes. En caso de que se necesite prorrogar la fase en curso esto se podrá hacer, previa comunicación escrita del contratista a la ANH, hasta la terminación de la perforación de los pozos exploratorios y/o la adquisición del programa sísmico y dos meses más, siempre y cuando se cumplan tres condiciones, a saber:

Que dichas operaciones de exploración sean parte del programa exploratorio mínimo y se hayan iniciado por lo menos con un mes de anticipación a la fecha de terminación de la respectiva fase; - Que dichas operaciones se hayan ejecutado de manera ininterrumpida, Que se estime que el tiempo faltante para terminar tales operaciones es insuficiente. (ANH, 2004) Por otra parte, el contratista tiene el derecho a renunciar al contrato durante dicho período, si ha cumplido en la ejecución del programa exploratorio mínimo de la fase en curso en que se encuentre y las otras obligaciones que le correspondan. (ANH, 2004) Si al vencimiento del periodo de exploración no hay un área de evaluación, un área de explotación o un descubrimiento el contrato terminará y el contratista deberá devolver la totalidad del área contratada a la ANH, demostrando que ha cumplido con las obligaciones de abandono. El abandono significa el taponamiento y abandono de pozos, el desmantelamiento de construcciones, limpieza y restauración ambiental.

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1.6 METODOLOGÍA

TIPO DE INVESTIGACIÓN

El tipo de investigación es correlacional, porque se desea determinar un plan de distribución a partir de una serie de ecuaciones matemáticas.

MARCO METODOLÓGICO

A continuación se van a relacionar cada uno los medios a desarrollar y las actividades puntuales según los objetivos específicos  Se caracterizó el sistema de exploración de petróleo de la compañía CEPCOLSA S.A en el departamento de Casanare a fin de determinar la información pertinente para la elaboración del modelo matemático.

Llegando a la descripción puntual del proceso de exploración petrolera o Upstream.

Luego de esto se diseñaron las herramientas para la recolección de información en la empresa CEPCOLSA S.A ubicada en Casanare.

Se hicieron los ajustes y las Correcciones necesarias sobre la herramienta dados los errores encontrados al aplicarlas en los campos petroleros.

Se realizaron los respectivos análisis sobre la información recolectada para de esta manera Concluir sobre la caracterización del sistema.  Luego de esto se elaboro un modelo matemático de optimización en logística focalizada para la mejora del plan de distribución de materiales, equipo y personal en el proceso de exploración petrolera.

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ACTIVIDADES:  Definir variable de interés para el modelo  Definir parámetros para la elaboración del modelo  Elaborar y ajustar un plan de distribución a partir de los resultados obtenidos de la simulación del modelo matemático de optimización.  Analizar la información del modelo matemático  Generar el nuevo plan de distribución  Comparar la información con el plan anterior

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1.7 DIAGRAMA DE ACTIVIDADES En el siguiente diagrama se relacionan los pasos a seguir en un proceso de exploraci贸n petrolera aplicable a cualquier empresa del sector de los hidrocarburos

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1.8 RECURSOS  Para este proyecto fueron necesarios los siguientes recursos:  Computador portátil.  Planteamiento y elaboración de las encuestas.  Impresión de los formatos de encuesta.  Tiquetes de viaje Bogotá-Casanare y Casanare Bogotá.  Alquiler de camioneta diésel 4x4 para desplazamientos en los campos petroleros.  Reservas de hotel.  Dinero para manutención.  Compra de ropa adecuada para ingreso a campos petroleros.  Compra de EPP.  Solicitud de permisos de trabajo.  Entrevistas con ingenieros jefe de área.

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CAPITULO 2

2. Caracterización de la distribución en el sistema de exploración en la empresa CEPCOLSA

El primer paso para lograr realizar el plan de distribución es identificar el lugar o fuente de extracción. Esto debido a que el petróleo se localiza bajo la superficie terrestre por la descomposición de restos animales y vegetales que quedan sepultados en lo profundo de la tierra.

Todos estos depósitos ricos en materiales orgánicos se convierten en rocas generadoras de crudo. Los sedimentos se va haciendo más espesos y por tal razón se van hundiendo dejando en la capa superior capas de depósitos adicionales que se van transformando atreves del paso del tiempo y el aumento de la temperatura interna del suelo.

En la actualidad existen numerosos medios para poder identificar las zonas que son aptas para hacer un proceso de exploración y posterior explotación CEPCOLSA

para esto

necesita realizar el movimiento y el desplazamiento logístico de los quipos de geología o llamados el equipo sísmico que realiza procesos de exploración sísmica haciendo análisis de la reflexión y la refracción de las ondas de sonido propagadas por la tierra luego de que este haya empezado a funcionar los quipos utilizados son los siguientes: 

Camión generador de ondas vibratorias hacia el interior de la tierra



Camión receptor de ondas con equipos de análisis de datos y recolección de muestras.



Sismógrafo.



Conmutador de geófonos



2 líneas de 24 tomas espaciadas a 5 m 24



Herramientas manuales de instalación.



Personal técnico especializado



4 computadores especializados para la recepción de información



Medidor de presión de suelo

Especificaciones técnicas. 

Movimiento de tierras.



Requerimientos de uso, aprovechamiento y afectación de recursos naturales, incluyendo la ubicación respectiva.



Métodos constructivos e instalaciones de apoyo (campamentos, talleres, caminos de servicio, otros)



Instalación de campamentos base



Instalación de campamentos para atención de necesidades de los trabajadores



Instalación de conteiner casino



Instalación de conteiner gym



Obras de arte y estructuras necesarias.



Localización de botaderos.



Requerimientos de mano de obra secundaria



Requerimientos de mano de obra terciaria.



Plan de obras y cronogramas de ejecución.

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2.1 CUADRO DE HERRAMINETAS Y MAQUINARIAS INVOLUCRADAS EN EL PROCESO DE EXPLORACION

En este cuadro se mencionan las herramientas m谩s importantes involucradas en el proceso de exploraci贸n petrolera

FUENTE: Low impact natural gas and oil (LINGO) 2006

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Imágenes de los equipos empleados para el proceso de exploración petrolera y la toma y recolección de muestras de suelos a ser analizados

Este vehículo es el receptor de señales mediante ondas y es en el cual se determina si el campo en el cual se hizo la exploración es productivo o no.

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FUENTE: Low impact natural gas and oil (LINGO) 2006

Imágenes de los equipos empleados para el proceso de exploración petrolera y la toma y recolección de muestras de suelos a ser analizados

Vehículo laboratorio para análisis de muestras de suelos (lodos)

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FUENTE: Low impact natural gas and oil (LINGO) 2006

Container tipo aficina climatizada para analisis de resultados de la exploracion

FUENTE: Low impact natural gas and oil (LINGO) 2006

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Todos estos equipos son parte de las locaciones que se deben instalar inicialmente en un sitio de exploración.

Es así como se da lugar a un posible hallazgo de crudo o gas en un campo determinado.

Es necesario especificar que los campos petroleros están ubicados en sitios lejanos de la civilización es decir que los movimientos entre campo y campo pueden variar en horas esto a causa también del mal estado de las carreteras de acceso a dichos campos.

Por otra parte el proceso de distribución de la maquinaria es más complejo de lo que parece porque dependiendo de los resultados iniciales de la exploración se deben hacer los requerimientos de la maquinaria y el personal adecuados para dar inicio a los procesos de perforación extracción y posterior refinación del crudo o dependiendo del producto de dicho pozo, (crudo o gas).

Los movimientos de maquinaria y equipo pueden variar dependiendo de las necesidades es decir: Si el pozo es un pozo de crudo con baja presión se necesitan equipos de contención de pozo o llamados preventoras.

Se necesitan equipos de bombeo lo común mente machines y también se van a necesitar motores a gas y generadores eléctricos que proporcionen movimiento y productividad acelerada del pozo.

Ya que si en los estudios iniciales se determinó que es un pozo de crudo y que es de alta presión en este caso lo único que no se utilizaría es el “machín” ya que este lo que hacer es generar una presión interna en la tierra haciendo que se bombee el crudo hacia arriba, por ende como se mencionaba antes si el pozo es de alta presión el crudo al ser inducido por tubería directa saldrá sin problema y sin necesidad de ayuda mecánica.

UBICACIÓN Los campos de petróleo de CEPCOLSA tienen como principal objetivo Casanare; más exactamente Tauramena y Aguazul.

Los campos en Casanare se llaman: 30

1) Jilguero 1.

2) Jilguero 2 3) Jilguero sur.

4) Melero.

5) Palmero.

6) Cubarro.

Las coordenadas exactas de cada uno de los pozos de exploración son: Jilguero1: 4° 59´ 4.488” N 72° 45´ 24.444” O 4.98458, -72.75679 Jilguero 2: 5° 10´ 3.144” N 72° 32´ 43.642” O 5.16754, -72.54547 Jilguero sur: 5° 7´ 8.328” N 72° 29´ 55.608” O 5.11898, -72.49878 Melero: 5° 0´ 2.376” N 72° 43´ 33.816” O 5.0066, -72.72606 Palmero: 4° 49´ 12.18” N 72° 16´ 54.48”O 4.82005, -72.28180 Cubarro: 5° 20´ 23.46” N 72° 24´ 51.552” O 5.33985, -7241432

Y estarían pendientes pos confirmar un bloque de exploración de aproximadamente 6 pozos más dependiendo el comportamiento del precio del barril de petróleo.

En el grafico se pone una estrella en el punto que está pendiente por hacer exploración.

Esta ubicación es exactamente entre Monterrey Cansare y Villanueva.

RECORRIDO REALIZADO PARA EL PROYECTO

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Los principales puntos de distribución de recursos tanto para los procesos de exploración, explotación y posterior refinamiento

se encuentran en los pozos llamados Jilguero y

Jilguero 2.

Los cuales se encuentran ubicados a las afueras de Tauramena Casanare con una distancia aproximada de unos 45 km de los pozos Melero, Palmero y Cubarro.

El pozo más cercano al centro de distribución es Jilguero sur que se encuentra aproximadamente a unos 3 km de distancia.

De los pozos llamador Jilguero 1 y Jilguero 2, las vías de acceso a esta área son vías que son trabajadas constantemente por el personal de arreglo de vías por ende se encuentran en condiciones aceptables para su tránsito.

NOTA: En CEPCOLSA como regla básica de convivencia con el medio ambiente si en el camino de traslado entre locaciones bien sea entre pozo y pozo o locación de descanso y zonas de alimentación o viceversa se encuentra algún animal atravesado en el camino y no es posible pasar sin causarle afectación alguna , es necesario estacionar el vehículo( camioneta o tracto camión con luces estacionarias haciendo alusión de que está restringido el paso hasta que dicho animal sea retirado con precaución y sin causar afectación sobre él.

Las condiciones topográficas y de acceso al área de los pozos lejanos es difícil puesto que son carreteras completamente destapadas y siendo así poco accesibles a los vehículos comunes.

Debido a esto se hizo necesario el alquiler de una camioneta 4x4 diésel ya que sin un vehículo de estas características se haría muy difícil el acceso a las carreteras y sería completamente restringida la entrada a los pozos de no ser en un vehículo diésel.

Las necesidades contantes de aprovisionamiento de materiales tales como herramienta, maquinaria especializada y personal de trabajo hacen que la empresa incurra en gastos adicionales para la obra de exploración y posterior extracción tales como: adecuación y mantenimiento de sus propias vías de acceso no siendo este uno de los requisitos obligatorios para la explotación en un territorio alejado de la comunidad.

Charlas continuas con las comunidades aledañas al sitio para resolver conflictos.

Pago de predios aledaños a elevados precios.

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Pago de indemnizaciones a personas por afectaciones en el 谩rea o bienes propios.

Traslado y adecuaci贸n de locaciones especializadas para la atenci贸n al ciudadano.

Traslado y movimientos internos de maquinaria y conteiner para mejora y eficiencia de los procesos.

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2.2 PARTICIPACIÓN DEL NIVEL DE PETRÓLEO EN COLOMBIA DE CEPCOLSA S.A

En el siguiente diagrama se evidencia la fuerte presencia de poderosas empresas involucradas en el sector petrolero incluida la empresa CEPCOLSA S.A

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2.3 POTENCIAL EXPLORATORIO Y PRODUCTIVO POR REGIONES EN COLOMBIA LA CUAL CEPCOLSA PUEDE TENER PRESENCIA IMPORTANTE

Si se analiza el territorio colombiano por departamentos y la presencia directa o indirecta de la empresa CEPCOLSA S.A y el potencial nivel de producción y exploración que se tiene y podemos determinar que:

Meta: Se ha convertido en el mayor productor de crudo del país, ante una nueva era promisoria de explotación de hidrocarburos. Sobresalen los campos Rubiales y Quifa en donde CEPCOLSA

tiene una participación importante en cuanto a maquinaria exploratoria y

personal de campo. Sobresalen los servicios de exploración y mantenimiento administración en la cadena, como los más potenciales de desarrollo.

Casanare: Cuenta con la mayor actividad petrolera por número de empresas ubicadas en el departamento. Es el segundo productor de petróleo del país. Su mayor pozo de producción es Cusiana-Cupiagua, demandado Servicios (Mantenimiento) en toda la cadena. Por su ubicación geográfica puede suplir los requerimientos en exploraciones aledañas como en el departamento de Vichada.

Además de ser ve vital importancia que los campos propios de la empresa CEPCOLSA los llamados, Jilguero1, 2, Sur, Melero, Palmero y Cubarro se encuentren en cercanías de Cusiana - Cupiagua puesto que este es uno de los principales pozos productores de gas y crudo a nivel nacional dando como resultado un porcentaje de actuación importante sobre el producido diario de esta empresas.

35

Arauca: Cuenta con uno de los pozos de producción de petróleo más antiguo del país Cano-Limón el cual ha producido a lo largo de su historia más de 1.000 millones de barriles. Es el tercer productor del país, y por su tradición demanda Servicios (Mantenimiento) en la cadena. Por su ubicación geográfica puede suplir los requerimientos en Venezuela, específicamente en la región de la cuenca del Orinoco.

En caño limón CEPCOLSA tiene actuación solo con personal presente en los proceso s de mantenimiento de pozos y maquinaria, es decir: hablando de porcentajes tendría una actuación en mantenimientos de alrededor de 5% sobre las operaciones totales de Caño limón.

Santander: La región de los Santanderes presenta un incremento relevante en la exploración y producción de hidrocarburos (Zona de Frontera). Cuenta con una de las cuatro facultades de Ingeniería de Petróleos del País. Este departamento ocupa el cuarto puesto de producción petrolera en el país. Además de contar con la refinería de Barrancabermeja que es la más importante a nivel nacional.

En la zona de los Santanderes CEPCOLSA tiene una actuación importante en el ámbito exploratorio y operacional.

Putumayo: Este departamento cuenta con reservas ubicadas en la zona de frontera con Perú en la Amazonia. Es el séptimo productor del país. Cuenta con una alta actividad exploratoria, lo que demanda fuertemente la prestación de servicios petroleros. En los cuáles CEPCOLSA se encuentra muy centrada Estratégicamente posicionado como centro regional de operaciones de servicios para las operaciones en zonas de frontera con Ecuador y Perú.

Bolívar: 36

Gran demanda de B&S Petroleros tras la dinámica que gira en torno de la refinería de Cartagena y en menor medida en la producción petrolera. La refinería tiene proyectado un incremento en su capacidad de procesamiento de crudo de 165 mil BDP. El sector de Servicios Petroleros tiene una importante expectativa de crecimiento, ya que desde Cartagena se puede suplir los servicios para la región en sectores de Exploración y Refinación (Mantenimiento) en los cuales la empresa CEPCOLSA tiene al menos un 12% de actuación

Bogotá D.C. La ciudad alberga a la mayoría de las empresas dedicadas al sector de servicios petroleros.

Cuenta con uno de los más costos entornos laborales y de oficinas más competitivos de Latinoamérica. Además Cuenta con cuatro facultades de Ingeniería de Petróleos del total de las que se encuentran en el País.

Estratégicamente posicionado como centro nacional de operaciones de servicios para todo el país y países vecinos como plataforma Geo-región.

San Andrés y Providencia, Caquetá, Guaviare, Vichada.

La ANH está

próxima a abrir una nueva ronda de asignación de nuevos bloques

exploratorios con más de 200 pozos en estos departamentos, los cuales pueden contar con un potencial considerable de encontrar hidrocarburos.

CEPCOLSA tiene presencia importante en todos estos departamentos prestando sus servicios de exploración y posterior explotación de hidrocarburos.

Además por ser departamentos que no cuentan con una tradición petrolera, la demanda de servicios integrales en toda la cadena es alta, a fin de desarrollar esta actividad en estas zonas del país. Actualmente estos departamentos no cuentan con producción consolidada excepción de Vichada.

37

En la siguiente imagen tomada del campo Palmero se muestran los requerimientos para el trabajo en las รกreas que son estrictos y deben ser cumplidos por todas y cada una de las personas que pretendan entrar al รกrea.

Instrucciones de seguridad campo Palmero Tauramena Casanare

Instrucciones de seguridad campo Cubarro Tauramena Casanare

38

En esta imagen se muestra el vehículo en el cual fui a los campos petroleros, este vehículo cumple con todos los requerimientos para el trabajo en este tipo de áreas restringidas esos requerimientos por mencionar algunos es: que sea Diesel, que sea 4x4, que tenga barras de seguridad y todos los demás implementos requeridos para desplazamientos en terrenos complicados como lo son los campo petroleros.

Vehículo 4x4 diésel utilizado para los recorridos por los distintos pozos.

En esta imagen me encuentro en u el campo Melero junto a una unidad de bombeo mecánico o mejor conocido en la industria del OIL&GAS como “machín”

Unidad de bombeo mecánico (machín)

39

En la imagen se muestra una unidad generadora de energía que es la que hace que la unidad de bombeo mecánico o “machín” cumpla con su función tipo martillo.

Unidad generadora de energía (motor a gas)

Los movimientos y desplazamientos de cada una de estas herramientas de explotación son complejas debido a la gran cantidad de componentes que tienen para los equipos de movimientos de carretera y movimientos entre locaciones de trabajo lo más complicado es el montaje y desmonte de estas máquinas ya que no cuentan con el suficiente tiempo para hacerlo de manera precisa en ocasiones se hace necesario y por urgencia hacer el desmonte de una máquina de estas no por piezas sino completa ya que la necesidad de dicha maquina en otra locación puede ser urgente.

Dadas estas condiciones de desplazamiento la distribución y los movimientos de maquinaria, equipos y personal se hace cada vez más compleja.

La distribución y asignación de los recursos en estos campos es de vital importancia ya que si no se hace a tiempo y en las medidas exactas se puede incurrir en sobre costos por desplazamientos demora del personal y de la maquinaria, demoras en la tareas asignadas y en muchos casos se incurre en faltas que se sancionan con multas o hasta la inhabilidad para explorar un territorio por incumplimiento de cláusulas.

40

La empresa CEPCOLSA se caracteriza entre otras por tener a su personal de logística entrenado para todo este tipo de eventualidades y esto hace que los efectos no sea mayores dadas las condiciones adversas de terreno, climatología y estado actual de los avances.

Esta empresa tiene como política la adecuación de todas y cada una de las vías de acceso a cada una de sus locaciones ya sean locaciones exploratorias o locaciones que ya se encuentren en producción.

Este es uno de los factores que más influye en la tardanza en la asignación de recursos y las distribuciones de los materiales necesarios para las tareas.

41

2.4 PROCESO DE MANEJO ESTÁNDAR DEL EQUIPO Y PROCEDIMIENTOS A REALIZAR POR CEPCOLSA LUEGO DE DETERMINAR QUE UN CAMPO ES PRODUCTIVO

Después de dar como conclusión que un campo es productivo la empresa CEPCOLSA inicia con los procesos de: Manejo en donde se pueden dividir en etapas generales, entre las que se encuentran: etapa de recolección, separación, depuración, calentamiento, deshidratación, almacenamiento y bombeo.

Es importante mencionar que en todas las estaciones de flujo ocurre el mismo proceso, por lo que podemos decir que estas etapas son empleadas en un gran número de estaciones; luego de pasar por estas etapas, los distintos productos pasarán a otros procesos externos a la estación. A continuación se describe cada una de las etapas por las que pasan los fluidos provenientes de los pozos:

Etapa de Recolección Esta es una de las etapas más importantes del proceso y consiste en recolectar la producción de los diferentes pozos de una determinada área a través de tuberías tendidas desde el pozo hasta la Estación de Flujo respectiva, o a través de tuberías o líneas provenientes de los múltiples de petróleo, encargados de recibir la producción de cierto número de pozos o clúster.

Etapa de Separación Una vez recolectado, el petróleo crudo o mezcla de fases (líquida y gas) se somete a una separación líquido–gas dentro del separador. La separación ocurre a distintos niveles de presión y temperatura establecidas por las condiciones del pozo de donde provenga el fluido de trabajo. Después de la separación, el gas sale por la parte superior del recipiente y el líquido por la inferior para posteriormente pasar a las siguientes etapas.

42

Es importante señalar que las presiones de trabajo son mantenidas por los instrumentos de control del separador.

Etapa de Depuración Por esta etapa pasa únicamente el gas que viene de la etapa de separación, y lo que se busca es recolectar los restos de petróleo en suspensión que no se lograron atrapar en el separador, además de eliminar las impurezas que pueda haber en el gas, como lo son H2S y CO2. El líquido recuperado en esta etapa es reinsertado a la línea de líquido que va hacia el tanque de lavado o de almacenamiento según sea el caso, el gas limpio es enviado por las tuberías de recolección a las plantas de compresión o mini plantas, y otra cantidad va para el consumo interno del campo cuando se trabaja con motores a gas.

Etapa de medición de petróleo El proceso de medición de fluidos y posterior procesamiento de datos, se hace con la finalidad de conocer la producción general de la estación y/o producción individual de cada pozo.

La información sobre las tasas de producción es de vital importancia en la planificación de la instalación del equipo superficial y subterráneo, tales como la configuración de los tanques, tuberías, las facilidades para la disposición del agua y el dimensionamiento de las. Algunas de las decisiones más importantes de la compañía están basadas en las los análisis hechos por los ingenieros de petróleo, cuyo trabajo es ampliamente dependiente de la información de la prueba de pozos.

Etapa de Calentamiento Después de pasar el crudo por el separador, la emulsión agua-petróleo va al calentador u horno, este proceso de calentamiento de la emulsión tiene como finalidad ocasionar un choque de moléculas acelerando la separación de la emulsión. Este proceso es llevado a cabo únicamente en las estaciones en tierra debido a las limitaciones de espacio que existe 43

en las estaciones que están costafuera (mar, lago, etc.), y para petróleos que requieran de calentamiento para su manejo y despacho.

Etapa de Deshidratación del petróleo.

Después de pasar por la etapa de calentamiento, la emulsión de petróleo y agua es pasada por la etapa de deshidratación con la finalidad de separar la emulsión y extraer las arenas que vienen desde los pozos. Luego el petróleo es enviado a los tanques de almacenamiento y el agua a los sistemas de tratamiento de efluentes.

Etapa de Almacenamiento del Petróleo Diariamente en las Estaciones de Flujo es recibido el petróleo crudo producido por los pozos asociados a las estaciones, este es almacenado en los tanques de almacenamiento después de haber pasado por los procesos de separación y deshidratación y luego, en forma inmediata, es transferido a los patios de tanque para su tratamiento y/o despacho.

Etapa de Bombeo Después de pasar por las distintas etapas o procesos llevados a cabo dentro de la Estación de Flujo, el petróleo ubicado en los tanques de almacenamiento es bombeado hacia los patios de tanques para su posterior envió a las refinerías o centros de despacho a través de bombas de transferencia.

44

2.5 COMPONENTES BÁSICOS EN UNA ESTACIÓN DE FLUJO PARA EXPLORACIÓN EN LOS POZOS JILGUERO 1 Y JILGUERO 2 DE CEPCOLSA S.A

Todas las Estaciones de Flujo para realizar sus funciones, necesitan la interrelación operativa de una serie de componentes básicos, como son:

2 Múltiples o recolectores de entrada.

2 Líneas de flujo.

2 Separadores de petróleo y gas.

1 Calentadores y/o calderas.

4 Tanques según el tamaño del campo.

6 Bombas.

Generalmente, las estaciones de flujo están diseñadas para cumplir un mismo fin o propósito, por tal razón, los equipos que la conforman son muy similares en cuanto a forma, tamaño y funcionamiento operacional. Sin embargo, las estructuras de éstas y la disposición de los equipos varían entre una filial y otra.

45

2.6 MÚLTIPLES O RECOLECTORES DE ENTRADA PARA EL PROCESO DE EXPLORACIÓN Y POSTERIOR PRODUCCIÓN EN CEPCOLSA

Son arreglos mecánicos de tuberías y válvulas que consisten generalmente en varios tubos colocados en posición horizontal, paralelos uno con respecto al otro y conectados a cada una de las líneas de flujo. Su función es recolectar la producción de los pozos que llegan a las estaciones de flujo y distribuirla hacia los diferentes procesos del sistema. Sin embargo, los arreglos de válvulas, conexiones y tuberías deben ser de manera tal que, cuando sea requerido, el flujo de cada pozo individual pueda ser aislado para propósitos de prueba de pozos.

Esto es que el flujo de cada pozo pueda ser llevado a un separador de prueba, para segregar y medir petróleo o productos de destilación, producción de gas y en algunos casos producción de agua.

Tubo múltiple Básico instalado en Jilguero 1

El arreglo básico de la conexión al tubo múltiple para cada pozo individual. El flujo entrante arriba a una válvula de choque ajustable (block valve) con entrada abierta en el punto A y a través de válvula B de retención (check valve) .Esta válvula es instalada por 4 personas especializadas en el manejo de presiones en alrededor de unas 4 horas cada una y son un total de 3 válvulas por pozo.

Para la rutina de producción, la válvula de choque en el cabezal C es cerrada y la producción se mezcla con la de otros pozos a través de una válvula D del cabezal abierta fluyendo por la línea de flujo hacia el separador principal.

Esto es para desviar el flujo del pozo hacia el separador de prueba, la válvula del punto c es cerrada y la válvula en el punto D es abierta.

46

Para reparar cualquier parte del múltiple, la válvula de bloqueo en el punto A debe ser cerrada. La válvula B previene que no haya reflujo desde cualquier otro pozo de presión mayor que entre a la línea de flujo principal o común hacia este pozo.

La unión en el punto E proporciona conexiones rápidas de líneas de desvío en caso de que la línea del pozo necesite remoción de parafina o expulsar arena y sedimentos.

En algunas áreas costa afuera, las líneas de flujo y tubos múltiples para superar la presión de estrangulamiento deben llevarse a la presión máxima del pozo y los mismos deben ser diseñados para eso.

Líneas de flujo.

Se denomina línea de flujo a la tubería que se conecta desde el cabezal de un pozo hasta el múltiple de producción de su correspondiente estación de flujo.

Las líneas de flujo son aquellos sistemas de manejo que transportan el flujo en forma bifásica, desde los pozos hasta un punto de convergencia denominado múltiple. Cada múltiple está conformado por secciones tubulares, cuya capacidad y tamaño dependen del

número de secciones tubulares. Son fabricados en diferentes diámetros, series y rangos de trabajo y se seleccionan según el potencial de producción y presiones de flujo del sistema.

En el diseño de las líneas de flujo se calcula principalmente lo siguiente: 

La caída de presión a lo largo de la línea de flujo, la cual se calcula usando modelos Multifásicos.



Los espesores óptimos del tipo de material a usar considerando las presiones de trabajo.

47



Los sistemas de limpieza y de mantenimiento.



Los sistemas de protección.



Los sistemas de anclaje.



Se hacen pruebas de dureza en metales para determinar si son aptos o no, se emiten los respectivos informes de los resultados de las pruebas de dureza y se da inicio a la previa utilización de la herramienta.

48

2.7 SEPARADORES DE PETRÓLEO Y GAS UTILIZADOS POR CEPCOLSA EN SU PROCESO DE PRODUCCIÓN Y POSTERIOR SEPARACIÓN

El término "separador de petróleo y gas" en la terminología del argot petrolero es designado a un recipiente presurizado que es utilizado para separar los fluidos producidos de pozos de petróleo y gas en componentes líquidos y gaseosos. Un recipiente de separación puede ser llamado de las siguientes formas: 

Separador de petróleo y gas.



Separador.



Separador por etapas.



Trampa.



Recipiente de retención, tambor de retención, trampa de retención, retenedor de agua, retenedor de líquido.



Cámara de separación flash, recipiente de separación flash, o trampa de separación flash.



Separador por expansión o recipiente de expansión.



Depurador (depurador de gas), de tipo seco o húmedo.



Filtro (filtro de gas), de tipo seco o húmedo.

49

Filtro-Separador utilizado por CEPCOLSA, la función de este es hacer la separación entre lodo y gas al momento de pasar por el interior

Los términos "Separador de petróleo y gas", "Separador", "Separador por etapas", "Trampa", se refieren a un separador de petróleo y gas convencional. Estos recipientes de separación son normalmente utilizados en locaciones de producción o plataformas cerca del cabezal, tubo múltiple o unidad de tanques para separar los fluidos producidos del pozo, en líquido y gas.

El filtro separador de lodo y gas funciona de la siguiente manera: Es un recipiente de retención, tambor de retención, trampa de retención puede ser utilizado para remover solo agua del fluido de pozo o remover todo el líquido, petróleo más agua, del gas. En el caso de un retenedor de agua utilizado cerca del cabezal del pozo, el gas y el petróleo son descargados normalmente juntos, y el agua libre es separada y descargada del fondo del recipiente.

50

Un retenedor de líquido es utilizado para remover todo el líquido del gas. El agua y los hidrocarburos líquidos son descargados juntos del fondo del recipiente, y el gas es descargado por el tope.

Una cámara de separación flash (recipiente o trampa) se refiere normalmente a un separador convencional de petróleo y gas operado a baja presión, con el líquido de un separador de alta presión iniciando la liberación flash dentro de este. Esta cámara de separación flash es frecuentemente la segunda o tercera etapa de separación, donde el líquido empieza a descargarse desde la cámara de separación flash hacia almacenamiento.

Un recipiente de expansión es el separador de primera etapa en una unidad de baja temperatura o separación fría. Este recipiente puede ser equipado con un serpentín de calentamiento para derretir los hidratos, o un líquido inhibidor de hidratos (tal como glicol) puede ser inyectado al momento de la entrada de fluido del pozo antes de la expansión en el recipiente.

Un depurador de gas puede ser similar a un separador de petróleo y gas. Normalmente este maneja fluidos que contienen menos líquido que el producido de pozos de petróleo y gas.

Los depuradores de gas son usados normalmente en recolección de gas, ventas, y líneas de distribución donde no se requiere manejar tapones o baches de líquidos, como es a menudo el caso con separadores de petróleo y gas. El depurador de gas tipo seco utiliza extractores de neblina y otros internos similares a los de separadores de petróleo y gas.

El depurador de gas tipo húmedo pasa la corriente de gas a través de un baño de petróleo u otro líquido que limpie polvo y otras impurezas del gas. El gas es pasado a través de un extractor de neblina donde todo el líquido removible es separado de este.

Un "depurador" puede referirse a un recipiente utilizado aguas arriba de cualquier recipiente o unidad que procese gas para proteger la unidad o recipiente aguas abajo, de líquido hidrocarburo y/o agua.

51

El "filtro" (filtro de gas o filtro/separador) se refiere a un depurador de gas tipo-seco; especialmente si la unidad es utilizada en principio para remover el polvo de la corriente de gas. Un medio filtrante es utilizado en los recipientes para remover polvo, finos, herrumbre y otros materiales extraños del gas. Tales unidades removerán líquido del gas.

Un separador de gas y petróleo generalmente incluye los siguientes componentes y características esenciales:

Es un recipiente que incluye: 

sección y/o dispositivo para la separación primaria.



sección de asentamiento "por gravedad" secundaria.



extractor de neblina para remover pequeñas partículas de líquido del gas.



salida del gas.



sección de asentamiento de líquido (separación) para remover el gas o vapor del petróleo (en una unidad trifásica, esta sección separa agua del petróleo).



salida del petróleo.



salida del agua (unidad trifásica).

Características 

Adecuada Capacidad volumétrica de líquido para manejar "baches" de los pozos y líneas de flujo.



Adecuado diámetro y altura o longitud del recipiente para permitir que se separe más liquido del gas de forma tal que el extractor de neblina no sea sobrecargado de líquido.



Un mecanismo de control del nivel de líquido en el separador, el cual normalmente incluye un controlador del nivel de líquido y una válvula de diafragma en la salida del petróleo. Para operación trifásica, el separador debe incluir un controlador del nivel 52

de líquido en la interface agua-petróleo y una válvula de control de descarga de agua. 

Una válvula de alivio de presión en la salida de gas para mantener una presión estable en el recipiente.

Dispositivos de alivio de presión.

En muchos sistemas de equipos de producción en superficie, el separador de gas-petróleo es el primer recipiente hacia donde fluyen los fluidos del pozo luego de ser levantados a superficie. Sin embargo, otros equipos tales como calentadores y retenedores de agua, pueden ser instalados aguas arriba del separador.

53

2.8 PARTICIPACIÓN IMPORTANTE DE CEPCOLSA S.A EN OTROS PROYECTOS En este cuadro se mencionan los campos mas importantes en los cuales hace presencia en Colombia la empresa CEPCOLSA S.A

FUENTE CUADROS E&P TEAS CEPSA COLOMBIA (CEPCOLSA S.A)

.

54

2.9 CONCLUSIONES PARCIALES

Se ha podido evidenciar que la mala asignación de recursos y la falta de facilidades para la distribución de materiales, herramientas y personal para tareas específicas tales como: exploración, perforación, producción y refinamiento de crudo o en otros casos gas, hacen que la Cepcolsa tenga demoras en sus procesos, retraso de las tareas y sobre costos en utilización inadecuada de personal y tiempos de los mismos.

Al mismo tiempo la asignación de la maquinaria, personal y herramientas están presentado fallas en cuanto al número de cada uno que debe ser asignado por campo o por zona explorada.

55

2.10 TABLA COMPARATIVA DE LOS TIPOS DE EXPLORACIÓN

En esta tabla se van a exponer los distintos tipos de exploración petrolera existentes los parámetros con los cuales se miden y el área de aplicación de cada una de ellas MÉTODO

Gravimétrico

Magnético

Sísmico

Eléctrico Resistividad

PARÁMETRO A MEDIR

Anomalías del campo gravitatorio

PROPIEDAD DEL MEDIO ÁREA DE APLICACIÓN

Petróleo, arena-grava, Densidad

aguas subterráneas y obras civiles

Anomalías del campo

Permeabilidad magnética Petróleo, minería y obras

magnético

y magnetización residual civiles

Tiempo de propagación Densidad y módulos

petróleo, arena-grava,

de ondas sísmicas

elásticos

agua subterránea

Resistividad

Conductividad eléctrica

Minería, arena-grava,

Susceptibilidad a la

Capacidad eléctrica

aguas subterráneas y

polarización

obras civiles Minería

Polarización Inducida

Auto potencial

Potenciales naturales

eléctricos

Conductividad eléctrica

Obras civiles

Fuente: autoría propia

56

2.10.1 PRESENCIA DE CEPCOLSA S.A EN COLOMBIA MEDIANTE SUS DIFERENTES PROCESOS

En esta imagen se van a evidenciar todas y cada una de las รกreas involucradas en el temas petrolero y de gas, en cada una de sus formas

57

CAPITULO 3

3. MODELACIÓN Y FORMULACIÓN MATEMÁTICA DEL CASO Esta modelación matemática lleva a determinar un plan de distribución logística focalizada adecuada según las necesidades encontradas en el momento de las visitas a cada uno de los campos petroleros.

MODELO DE DISTRIBUCIÓN OBJETIVO: Determinar un plan de distribución logística sobre el campo de operaciones sobre un horizonte de planeación para que (suministre el mayor beneficio) en la medida de lo posible satisfaga exactamente la demanda de los campos exploratorios.

58

3.1 SUBÍNDICES : Indica el centro de abastecimiento (locaciones del área de exploración) : Indica la unidad táctica (unidad exploratoria) : Indica la unidad de distribución (unidad de logística de avanzada) : Indica el periodo de tiempo : Indica el tipo de producto (gas, crudo) : Indica el medio de transporte : Indica el momento de envío de acuerdo al tiempo de entrega (

)

m= indica los periodos de envío m1*m3

59

PARÁMETROS Costo por viaje desde el centro de suministro “i” hasta la plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” donde Capacidad de oferta del centro de abastecimiento (locaciones del área de “i”

exploración)

para

el

producto

“p”

en

el

periodo

“

”

donde

Demanda requerida del producto tipo “p” en la unidad táctica “j” en el periodo “t” donde

Peso del producto tipo “p” donde Capacidad de carga en unidades de peso por unidad del medio de transporte “u” donde

Tiempo de entrega desde el centro de abastecimiento “i” hasta la unidad de avanzada “k” en el medio de transporte “u” Número máximo de viajes que puede realizar el medio de transporte tipo “u” en el periodo “

” para el periodo “t” desde el centro de suministro “i” hasta la unidad de

avanzada “k”, donde Número de medios de transporte disponibles del tipo “u” en el periodo “

” para

el periodo “t” que se pueden programar desde el centro de suministro “i” hasta la unidad de avanzada “k” donde

60

Ubicación sobre el eje de las abscisas de la plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” en el periodo “t” donde Ubicación sobre el eje de las ordenadas de la plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” en el periodo “t” donde Distancia si la abscisa del centro de producción se encuentra a la derecha de la abscisa de la plataforma de distribución, donde Distancia si la abscisa del centro de producción se encuentra a la izquierda de la abscisa de unidad de distribución, donde Distancia si la ordenada del centro de producción se encuentra por

encima de la

ordenada de la unidad de distribución, donde Distancia si la ordenada del centro de producción se encuentra por

debajo de la

ordenada de la unidad de distribución, donde Distancia si la abscisa del centro de consumo se encuentra a la derecha de la abscisa de la unidad de distribución, donde Distancia si la abscisa del centro de consumo se encuentra a la izquierda de la abscisa de unidad de distribución, donde Distancia si la ordenada del centro de consumo se encuentra por encima de la ordenada de la unidad de distribución, donde Distancia si la ordenada del centro de consumo se encuentra por debajo de la ordenada de la unidad de distribución, donde

61

3.2 VARIABLES DE DECISIÓN Cantidad a transportar de suministro tipo “p” del centro de abastecimiento (locaciones del área de recepción de datos) “i” a enviar en el instante “

en el medio de

transporte “u” a la unidad de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” para abastecer el periodo “t” donde

Cantidad a transportar de la plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” a la unidad táctica “j” de suministro tipo “p” en el periodo “t” donde

Inventario disponible de suministro tipo “p” en la unidad de distribución (unidad de logística de avanzada) “k” al final del periodo “t” donde Número de viajes a programar desde el centro de suministro (locaciones del área de exploración) “i” en el instante “ avanzada) “k”,

a la plataforma de distribución (unidad de logística de

para abastecer el periodo “t” en el medio de transporte “u” donde

62

3.3 FORMULACIÓN Función Objetivo

: Función de desviación sobre los niveles de suministro en un sistema de transporte y distribución de bienes múltiples en el unidades de avanzada.

63

3.4 RESTRICCIONES DE BALANCE EN LOS NODOS DE AVANZADA Esta restricción indica que todo lo que se envía a cada plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) de cada tipo de producto y que llega en cada periodo, más la cantidad de inventario que quedó del periodo anterior de cada producto y en cada plataforma de distribución, menos lo que se envía desde cada plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) de cada tipo de producto y que se envía en cada periodo, debe ser igual a la cantidad de inventario que queda en el periodo actual de cada producto y en cada plataforma de distribución. En otras palabras, esta restricción indica que si a la cantidad de inventario que había se le agrega la cantidad de producto que llega y se le resta la cantidad de producto que sale, eso debe ser igual a la cantidad de inventario que queda. Todos los flujos “

” que entren a cada plataforma de distribución “k” deben mantener un

equilibrio con los flujos de salida “

”, balanceados a través del inventario variable en el

tiempo.

VARIABLES EXPLORATORIAS

VARIABLES DE RECOLECCIÓN DE DATOS

Esta restricción indica cómo las cantidades de cada uno de los suministros tipo ”p” que son transportadas desde los diferentes centros de suministro “i” despachadas en el instante “ en los diferentes medios de transporte “u” para que estén disponibles en el instante “t” en la unidad de avanzada “k” más los niveles de inventario disponibles de cada uno de los suministros “p” en cada una de las unidades de avanzada “k” al inicio del periodo es decir el periodo “t-1”, menos el nivel de inventario de cada uno de los suministros “p” al final del 64

periodo “t” en cada unidad de avanzada “k”

es igual a la suma de las cantidades

despachadas a las unidad táctica o de exploración “j” de cada uno de los suministros desde cada una de las unidades de avanzada “k” en el instante de tiempo “t”.

y

65

3.4.1 RESTRICCIONES DE CAPACIDAD EN LOS NODOS DE SUMINISTRO Esta restricción indica que todo lo que se envíe de cada tipo de producto desde cada centro de abastecimiento en cada periodo, debe ser a lo sumo igual a la capacidad de oferta que hay de cada tipo de producto en cada centro de abastecimiento en cada periodo.

Esta restricción indica que los volúmenes de suministro tipo “p” a transportar hasta las unidades de avanzada “k” en los diferentes medios de transporte “u” no pueden ser mayores a las cantidades de suministro tipo “p” disponible en el centro de abastecimiento “i” en el instante “

66

3.4.2 RESTRICCIONES DE DEMANDA EN LOS NODOS DE UNIDADES TÁCTICAS EXPLORATORIAS Esta restricción contiene las desviaciones que se quieren minimizar en la función objetivo.

Como puede observarse en esta restricción, se busca que todo lo que se envíe de cada tipo de producto hasta cada unidad táctica en cada periodo, debería ser, en lo posible, igual a la demanda de cada tipo de producto hasta cada unidad táctica en cada periodo. Si estas magnitudes no son iguales, se ajustan gracias a las variables de desviación por encima o por debajo.

Con esta restricción se indica que las cantidades a transportar de cada tipo de suministro “p” desde las unidades de avanzada “k” hacia las unidades tácticas o de avanzada “j” en el instante “t” deben cubrir la demanda requerida de cada suministro en cada unidad de exploración para cada periodo, donde cualquier variación en el cubrimiento de carga a las variables de desviación donde

indica faltante se suministro y

sobrante de

suministro.

67

3.4.3 RESTRICCIONES DE CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE TRANSPORTE Esta restricción indica que todo lo que se envíe en cada tipo de medio de transporte desde cada centro de abastecimiento a cada plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) en cada periodo de salida y de llegada, debe ser a lo sumo igual a la capacidad de cada tipo de camión por el número de viajes realizados.

Restricciones de disponibilidad de medios de transporte Esta restricción limita el número de viajes realizados por cada medio de transporte desde cada centro de abastecimiento a cada plataforma de distribución (unidad de logística de avanzada) en cada periodo de salida y de llegada, para que sea a lo sumo igual al número de viajes máximos permitidos multiplicados por el número de medios de transporte disponibles.

68

3.5 PARÁMETROS ESTABLECIDOS PARA EL PROYECTO

Demanda requerida del producto tipo “p” en el centro de consumo “j” donde

Precio de venta en el centro de consumo “j” del producto tipo “k” donde

Costo unitario de producción del producto tipo “k” en el centro de producción “i” si se produce en tiempo regular donde Costo unitario de producción del producto tipo “k” en el centro de producción “i” si se produce en tiempo extra donde Peso del producto tipo “k” expresado en kilogramos/unidad, donde Costo de transporte por unidad de peso y por unidad de distancia Capacidad disponible en tiempo regular de la etapa de proceso “h” en la planta de producción “i” donde Capacidad disponible en tiempo extra de la etapa de proceso “h” en la planta de producción “i” donde Tiempo de elaboración estándar de un producto tipo “k” en la etapa de proceso “h” Donde Ubicación sobre el eje de las abscisas del centro de producción “i” donde 69

Ubicación sobre el eje de las ordenadas del centro de producción “i” donde Ubicación sobre el eje de las abscisas del centro de consumo “i” donde Ubicación sobre el eje de las ordenadas del centro de consumo “i” donde

70

3.6 CONCLUSIONES PARCIALES Estos modelos matemáticos permiten identificar las fallas del sistema tales como que el tiempo real de ejecución de las actividades sea mayor al tiempo estimado en la programación.

También permite hacer cambios en momentos inesperados en los que por ejemplo Se presenten fallas en la asignación de maquinaria específica para una tarea.

No se cuente con el personal especializado en el momento y en el lugar adecuado.

No se tengan los medios de transporte necesarios para los movimientos.

No se tenga un plan de distribución asignado para cada uno de los campos explorados.

Se presenten fallas en los equipos No se cuente con la dotación necesaria de recursos básicos para la ejecución de tareas.

71

3.7 ANALISIS DE LA FORMULACION EN GAMS DEL MODELO DE LOGÍSTICA FOCALIZADA PARA EL PROCESO DE EXPLORACIÓN PETROLERA EN CEPCOLSA S.A

MODELO DE SIMULACIÓN Se empleó un software de alto nivel para el modelado de de sistemas para optimización matemática usando The General Algebraic Modeling System (GAMS).

Esto

como herramienta para desarrollar el modelo de evacuación

y

suministro de

materiales y avanzada de los puntos estratégicos de exploración petrolera.

Antes de esta modelación matemática se hizo una previa modelación del caso en Ecxel (Microsoft, 2010) para intercambiar datos entre los módulos de información y condiciones de operación (exploración) para así dar origen a resultados matemáticos mediante el sistema de The General Algebraic Modeling System (GAMS).

Para lograr la evacuación del total del personal, movimientos de vehículos, herramientas y recursos en este caso el simulador trabaja en forma coordinada al modelo matemático formulado en Ecxel (Microsoft, 2010).Permitiendo resolver el problema de asignación de recursos y dar origen a los movimientos acordes a la operación. a) La cantidad de zonas de exploración deben ser evaluadas en cuanto a trayectorias y distancias

para lograr mejor acceso a la zona.

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b) La cantidad de personal a movilizar a la zona de exploración es muy baja, pues la operación por pozo perforado requiere de alrededor de 23 hombres inicialmente. c) La cantidad de vehículos disponibles para la movilización de personal

también es

insuficientes.

Una segunda forma en que la modelación matemática pueda trabajar es tomando la información directamente del modelo formulado en Ecxel (Microsoft, 2010)

y aplicando el

modelo matemático y al caso estudiado en la empresa CEPCOLSA S.A Para la correcta distribución de los recursos se debe tener en cuenta unos parámetros tales como: Parámetros de velocidad que deben desarrollar

los vehículos que participan en

los

desplazamientos y recorridos establecidos por la unidad logística.  Se definen unos parámetros de velocidad estándar para todo tipo de vehículos bien sean de transporte de materiales, herramientas, maquinaria o personal de 40 km/h en cercanías a los pozos a ser explorados o zonas de exploración y de 60 km/h a las afueras de la zona de exploración.  Se definen parámetros de carga en toneladas a ser transportadas por vehículo.  Se definen parámetros de número de personas a ser transportadas en la misma ruta al mismo tiempo  Se definieron parámetros de movilización entre zonas de exploración definidas y zonas de potencial exploratorio alto.

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 Se definieron parámetros de prioridad de requerimientos

tanto en materiales

herramientas y personal de operaciones en cada uno de los campos con potencial exploratorio.  Se definieron parámetros de distancia entre cada una de las locaciones de abastecimiento, materiales, recursos y personal especializado.  Se tuvieron en cuenta factores de localización geográfica

de cada una de la

locaciones para así poder determinar los tiempos adecuados y las cantidades de cada uno de los requerimientos de las áreas de exploración  Se tuvieron en cuenta cada una de las ubicaciones específicas de los bloque exploratorios para la llegada del personal y la herramienta necesaria para el cumplimiento del proceso de exploración.  Se definieron parámetros del tipo de vehículos adecuados para las tareas específicas en áreas exploratorias y en zonas de operación.  Se definieron parámetros de cumplimiento de normas ambientales y de convivencia en zonas en las cuales haya interacción con la comunidad.

Aun y cuando el modelo de simulación matemática permite dar muchas más variables y establecer de manera justa y precisa más datos se consideró que con estos datos y con la aplicación de las formulas dadas anteriormente se puede hacer un análisis completo del caso y se puede dar solución a los problemas logísticos de las zonas exploratorias y posibles zonas de exploración de CEPCOLSA S.A.

74

3.7.1 ARGUMENTACIÓN DE LA MODELACIÓN MATEMÁTICA EN GAMS

Los parámetros que se tuvieron en cuenta para la modelación matemática de este caso son estándar puesto que en la mayoría de casos son basados en reglamentos internos de la compañía.

Cada uno de estos parámetros fueron investigados, evaluados y puestos en conocimientos del personal operativo para que se cumplan en los campos de exploración posterior producción.

El primero de los parámetros que se estableció fue:  Se definen unos parámetros de velocidad estándar para todo tipo de vehículos bien sean de transporte de materiales, herramientas, maquinaria o personal de 40 km/h en cercanías a los pozos a ser explorados o zonas de exploración y de 60 km/h a las afueras de la zona de exploración.

Este

parámetro

es

de

vital

importancia

y

cumplimiento

puesto

que

los

desplazamientos entre campo y campos requieren una enorme cantidad de tiempo y de Kilómetros recorridos.

En este caso los estándares de la empresa no varían es decir permanecen constantes para este estudio.

La modelación en GAMS se hizo con estos mismos estándares de velocidades de recorrido dando como resultado unos desplazamientos entre pozo y pozo de:

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 Entre Jilguero 1 y Jilguero 2 de 2700 metros de distancia y un tiempo de aproximadamente 8 minutos en cualquiera de los vehículos.  Entre Jilguero 1 y Jilguero sur de 3100 metros y un tiempo aproximado de 16 minutos teniendo en cuenta las condiciones del terreno.  Entre Jilguero 1 y melero es una distancia aproximada de 45000 metros y un tiempo aproximado de 2 horas y 32 minutos.  Entre Jilguero 1 y palmero hay 49000 metros y un tiempo aproximado de 2 horas y 50 minutos.  Entre Jilguero 1 y Cubarro hay una distancia aproximada de 57000 metros y un tiempo aproximado de 3 horas y 16 minutos.

Según la modelación matemática formulada en GAMS los tiempos y las distancias que se midieron en la visita hecha a cada uno de los campos son estándar y no varían con frecuencia.

Todos y cada uno de los recorridos que se hacen son necesarios es decir: Se requieren:  5 viajes de Jilguero 1 a Jilguero 2 con material exploratorio esto equivalen a 22 toneladas de material exploratorio.  Se requieren 2 viajes de camionetas tipo van de 12 pasajeros cada una con una intermitencia de salida de 15 minutos.

76

NOTA: la intermitencia en tiempo de salida

de las camionetas con el personal de

exploración se debe a logística de seguridad vial y seguridad física del personal ya que estos posibles pozos exploratorios se encuentran en zonas con problemas de orden público y presencia de grupos al margen de la ley.

Según

la

modelación

matemática

hechas

para

poder

tener

una

eficiencia

de

aproximadamente el 28% diario por encima de los niveles trabajados normalmente hay que hacer movimientos contantes de la siguiente manera.

4 movimientos de maquinaria con una distancia en tiempo de 15 minutos cada uno entre los pozos: Jilguero1 y Jilguero 2 con una capacidad total de 80 toneladas de maquinaria.

Estas 80 toneladas de maquinaria deben ser descargadas en un tiempo no mayor a 4 horas para de esta manera poder hacer los respectivos envíos de maquinaria de: Jilguero 1 a Melero con una intensidad de 35 min cada carro.

Requerimiento: 17 personas equivalente a dos vehículos de transporte de personal.

18 toneladas de carga de material para exploración equivalente a 1 camión de tamaño grande el cual debe ser descargado en la zona en un tiempo máximo de 2 horas.

Para desplazar los materiales requeridos para los trabajos exploratorios a realizar en el campo Jilguero sur estos deben ser desplazados en camiones con una capacidad de 6 toneladas.

77

El requerimiento de materiales exploratorios para el campo Jilguero sur es de 36 toneladas en las cuales se contemplan: plantas de energía de tamaño mediano, zondas para exploración y herramientas manuales.

Todo esto aparte de las herramientas de laboratorio que son desplazadas en un camión especial que es el que se encarga de la recolección de datos y muestras de suelo.

Los campos exploratorios llamados palmero y Cubarro se encuentran a mayor distancia por ende se necesita planeación de los recorridos y los m traslados de maquinaria y personal con más tiempo y esa planeación se a dado de la siguiente manera: En el campo melero se requiere 8 toneladas de materiales de exploración y un camión de recolección de datos y análisis de lodos y estos recursos deben proveerse con un tiempo estimado de 2 horas de anterioridad puesto que se pueden encontrar ocupados en otros campos exploratorios tales como es el caso del campo Jilguero Sur. Las 8 toneladas de material deben ser transportadas en un camión el cual debe ser despachado con dos horas de anterioridad a la hora asignada debido a condiciones de terreno.

En todos los movimientos de maquinaria y personal que se deben hacer en la empresa Cepcolsa s.a se debe tener en cuenta los parámetros establecidos por la ley para el movimiento entre campos exploratorios que son: Tiempos máximos de recorrido entre pozo: 3 horas Hora establecida por seguridad vial para movimientos de maquinaria: 5:00 am a 6:00pm.

Hora establecida por seguridad vial para el movimiento de personal: 6:00am a 6:00pm 78

Todo movimiento de personal, herramienta o

maquinaria que este por fuera de estos

horarios no contara con aprobación y vigilancia por parte de las entidades de seguridad del estado.

En

el caso en el que subiera la capacidad de oferta del centro de abastecimiento se

generarían sobrecostos en cuanto a almacenamiento y vigilancia del material exploratorio u/o maquinaria.

En una empresa como Cepcolsa S.A un sobrecosto en la oferta del material exploratorio significarían grandes pérdidas ya que en caso de que el pozo a ser perforado no sea productivo no se generarían las ganancias necesarias para poder cubrir todos los gastos de transporte, vigilancia, almacenamiento y M.O del personal de exploración.

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3.7.2 DIAGRAMAS Y TABLAS

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Encusta aplicada al modelo de caracterizaci贸n RESULTADOS OBTENIDOS EN CAMPO

ESTADO SITUACIONAL DE LAS OPERACIONES EXPLORATORIAS En la siguiente tabla se van a reflejar los resultados obtenidos de una encuestas de campo que van a ser comparados con escenarios modelados algebraicamente sin causar afectacion

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SIMULACION NUMERO 2 ESCENARIO DE MEJORA EN LOS DESPLAZAMIENTOS En la tabla que veremos acontinucacion se hacen unos ajustes en cuanto a los desplazamientos es decir se llevo a cabo un cambio de ruta para asi dar paso a las mejoras en tiempos y movimientos de la maquinaria, insumos y personal

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TABLA COMPARATIVA DE ESCEDNARIOS SIMULADOS

En la siguiente tabla se van a hacer las comparaciones puntuales entre los escenarios simulados y se van a contar de manera breve y concisa cuales fueron los resultados de esas simulaciones de tipo algebraico logrando los objetivos.

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85

86

3.7.3 PRUEBA FUNCIONAMIENTO DEL PROGRAMA GAMS

Pantalla (modelaci贸n y corrida de GAMS)

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Pantalla (modelaci贸n y corrida de GAMS)

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3.7.4 CONCLUSIONES GENERALES DEL MODELO Y RECOMENDACIONES

Los modelos matemáticos formulados y las visitas a los pozos ubicados en Casanare dan por hecho que la empresa necesita un cambio en la metodología logística que utiliza puesto que se están generando retrasos, sobrecostos y demoras en la entrega de los recursos asignados a los procesos de exploración y las herramientas, maquinaria y personal especializado para los procesos de perforación, extracción y posterior refinamiento del crudo.

Las variables y los parámetros que se tuvieron en cuenta para la formulación del modelo matemático generan unos resultados favorables para la empresa en el caso que deseen implementar el modelo de logística focalizada que se estudió para ellos.

Se determino mediante que la formulación matemática y posterior modelación en The General Algebraic Modeling System (GAMS).

Que si la empresa Cepcolsa S.A hace uso de un modelo de logística focalizada como el utilizado en este proyecto se pueden obtener unos resultados favorables según el modelo matemático formulado y el estudio de campo realizado.

También se determino que si este modelo matemático se implementa en operaciones petroleras más complejas tales como la extracción y posterior producción de hidrocarburos o gas pueden dar resultados favorables para la empresa objeto d estudio.

El modelo de logística focalizada pretende establecer unas reglas de aprovisionamiento oportuno además de generar unos puntos estratégicos para la recolección de datos e información necesaria para el proceso y dar más movimiento y agilidad a los puntos de avanzada es decir los equipos de perforación, extracción y montaje de refinamiento inmediatamente luego de que se den por concluidas las tareas de exploración y obviamente

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siendo el resultado de esta un resultado positivo en cuanto a hallazgos de reservas petrolíferas o de gas.

La empresa Cepcolsa S.A en caso de querer adoptar un modelo de logística focalizada como el formulado en este proyecto se vería beneficiada no solo en su proceso exploratorio sino también a niveles generales ya que verá reflejada la notable agilidad y productividad en todas sus operaciones de campo.

Los empleados se verían beneficiados también con la correcta asignación de recursos y lo más importante con la llegada oportuna de los materiales para una labor que tiene un movimiento constante y prolongado como lo es la extracción de hidrocarburos y sus derivados.

RECOMENDACIONES Luego de ser concluidas las visitas de campo en Casanare y el estudio de los factores de afectación de la productividad y rendimiento en los procesos exploratorios en la empresa Cepcolsa S.A se la recomienda hacer énfasis en la asignación correcta y oportuna de los recursos para cada una de la operaciones ya que se detecto que los principales problemas se encuentran principalmente en las demoras con la entrega de recursos y mala asignación de los mismos para cada una de la áreas involucradas en el proceso de exploración petrolera.

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4. ANEXOS

Pozos petroleros en Casanare

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5. GLOSARIO

EXPLOTACIÓN

La explotación petrolera es la industria que se dedica a sacar el petróleo del subsuelo, así como su transformación en otros productos, como la gasolina, diésel, gas etc.

EXPLORACIÓN

La tarea de exploración comprende todas las actividades de búsqueda de hidrocarburos.

Fundamentalmente se desarrolla mediante la aplicación de métodos de prospección geofísica y la elaboración de mapas de superficie y subsuelo por parte de los geólogos, con la finalidad de inferir sobre la configuración de los estratos del subsuelo y su composición, lo que puede proporcionar claves sobre la existencia de ambientes propicios para la acumulación de petróleo o gas natural.

Los datos que proveen los geólogos son luego analizados por los ingenieros de petróleo, quienes interpretan y «traducen» los datos que reciben, y pueden ordenar la perforación de sondeos estratigráficos, cuya finalidad es la de tomar muestras del subsuelo, que serán analizados en laboratorios de física de rocas, y llevar a cabo registros con métodos eléctricos, acústicos o nucleares, los cuales serán igualmente interpretados por los Ingenieros de Petróleo especialistas en la disciplina de interpretación de perfiles.

Los pozos exploratorios son perforados posteriormente, dependiendo de los resultados obtenidos de la estratigrafía, para certificar o comprobar la presencia de reservas de hidrocarburos en el subsuelo, que son comercialmente explotables.

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Estaciones de Flujo

Una estación de flujo es donde se realizan el tratamiento del crudo que viene de las áreas o campos de explotación, para su posterior traslado a la estación de descarga más cercana y de allí al patio de tanque principal de recepción y bombeo de crudo.

CROSS-DOCKING

En Logística el Cross-docking corresponde a un tipo de preparación de pedido (una de las funciones del almacén logístico) sin colocación de mercancía en stock (inventario), ni operación de picking (recolección). Permite transitar materiales con diferentes destinos o consolidar mercancías provenientes de diferentes orígenes.

En sentido estricto el cross-docking se hace sin ningún tipo de almacenaje intermedio. Evitar las operaciones de almacenamiento permite reducir el plazo necesario a las operaciones logísticas.

PERFORACIÓN

El proceso de perforación de pozos petroleros y de gas natural se realiza en las etapas de exploración y desarrollo, de lo que la industria petrolera se conoce como upstream. La extracción es una actividad de la última etapa del upstream, denominada producción.

Si la presión de los fluidos es suficiente, forzará la salida natural del petróleo a través del pozo que se conecta mediante una red de oleoductos hacia su tratamiento primario, donde se deshidrata y estabiliza eliminando los compuestos más volátiles. Posteriormente se transporta a refinerías o plantas de mejoramiento.

BDP Barriles de petróleo 93

B&S Bienes y servicios

MACHIN: El más común ha sido el “balancín” o “machín”, el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petróleo.

LOCACIÓN: Sitio específico para realizar una tarea o hacer asignación de recursos.

GAMS: El Sistema General de Modelaje Algebraico (GAMS) está diseñado específicamente para modelar problemas de optimización tanto lineales, no lineales o de enteros mezclados. El sistema es especialmente útil para problemas que sean grandes y complejos. GAMS está disponible en versiones para computadores personales, estaciones de trabajo, bases de datos y súper computadores.

GAMS le permite al usuario concentrarse en el problema a modelar haciendo que el planteamiento del problema sea simple. El sistema se toma el trabajo en los detalles que consumen más tiempo de maquinas especificas e implementación de software.

MODELACION MATEMATICA: La modelación matemática consiste en el reemplazo del objeto cognitivo por su imagen matemática (modelo matemático) la cual, implementada en algoritmos lógico – numéricos en un ordenador, permite estudiar las cualidades del proceso original. Este método de cognición conjuga las ventajas de la teoría y del experimento

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PREVENTORA: Herramienta de uso petrolero que se ubica en los pozos exploratorios que luego pasan a ser de producci贸n. Su funci贸n espec铆fica es evitar una patada de pozo.

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6. BIBLIOGRAFIA

Bernard Zeigler, A Systems Methodology for Structuring Families of Models at Multiple Levels of Resolution, Variable Resolution Modeling Conference, Tucson, Ariz, CF-103DARPA, RAND, Santa Monica, Calif. USA, 1993.

Brattstrom, H., Johanssen, A. (1983). Ecological and regional zoogeography for the marine benthic fauna of Chile. Sarsia, 68, 289-339.

Craig a. Punches, A large scale integer linear program as a decision support tool for force mix selection, Department of the Air Force, Air University, Air Education and Training Command, USA, 2002 DANTZIG, G.B.; (1951) Linear Programming and Extensions. Princeton University Press.

HUSTON, James A.; The sinews of war: Army Logistics 1775-1953 Joseph B. Skipper, An Optimization of the Hub-and-Spoke Distribution Network in United States European Command, Department of the Air Force, Air University, Air. Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. TĂŠrminos de referencia sector hidrocarburos P.A. Fishwick, HIRES: A Multi-level Knowledge Based Simulation System, IEEE Software 3(2):52-53, 1986

Ragsdale, C. Spreadsheet Modeling and Decision Analysis, 5th Edition: A Practical Introduction to Management Science, Mason, OH: Thompson South-Western. 2007.

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