ANÁLISIS DE RIESGO Y SIMULACIÓN DE MONTE CARLO EN LA VALORACIÓN DE PROYECTOS– APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DE LOS HIDROCARBUROS

RESUMENEste trabajo presenta una metodología que permite desarrollar una evaluación financiera eficiente, basada enun análisis de riesgo que integra variables técnicas y financieras mediante el uso de diagramas de influenciay simulación de Monte Carlo; logrando no sólo simplificar el modelo de simulación, sino además seleccionarapropiadamente las variables de mayor interés e impacto para el proyecto. La metodología desarrollada seaplica a la evaluación de un proyecto de recobro secundario mediante inyección de agua en un campo petrolerocolombiano, resaltando la industria de los hidrocarburos como un claro exponente de la evaluación de proyectosbajo condiciones de incertidumbre, dadas sus altas inversiones y el gran número de variables técnicas y financierasque le afectan.Palabras Claves: Análisis de Riesgo, Diagramas de Influencia, Evaluación financiera, Incertidumbre, Simulaciónde Monte Carlo, Inyección de Agua.ABSTRACTThis paper presents a methodology to develop an efficient financial assessment through risk analysis that integratestechnical and financial variables using influence diagrams and Monte Carlo Simulation, achieving not onlysimplify the simulation model, but also a selection appropriate variables that impact the project. This methodologyis exemplified through its application in the evaluation of an enhanced oil recovery project in Colombian oil field,highlighting the oil industry as a prime example of a project evaluation under uncertainty, taken in account theirhigh investment and high number of technical and financial variables that affect it.Keywords: Financial Assessment, Uncertainty, Risk Analysis, Monte Carlo Simulation, Waterflooding

Metodología para la priorización de tecnologías emergentes de recobro mejorado químico

Due to the increase in energy consumption and current challenges replacing reserves, the implementation of enhanced oil recovery (EOR) processes will continue playing a fundamental role in the global energy balance, either by increasing the recovery factor or by incorporating reserves. Therefore, increase the efficiency of EOR methods represents an important challenge in today’s oil industry and its research is showing a growing interest. For this reason, this work developed a methodology to rank emerging technologies of chemical EOR (CEOR) that can be implemented in Colombian fields in the mid-term. The proposed methodology can be implemented for the prioritization of technologies in general. However, this work is focused on identifying CEOR emerging technologies such as: modified polymers with different functionalities, nanotechnology for CEOR, new surfactants, modified water injection and strong dissociations of chemical substances. Taking into account the novelty of these technologies and the limited number of protocols available to properly evaluate it at laboratory and numerical scale, a set of parameters to assess these technologies in terms of viability for field implementation were defined. These parameters include:  process maturity degree using Technology Readiness Levels (TRL) concept, expected recovery efficiency, available reserves and Security Energy Commission (SEC) reservoir analogy, associated costs, commercialization, strategic alignment with the Colombian oil industry needs and, finally, the potential environmental impact. Based on the definition of technical screening parameters for each technology and the evaluation of the set of parameters defined in the proposed methodology, a comparative process of the potential of each of the technologies evaluated with the needs of the Colombian fields was carried out. The results of this ranking methodology identified the injection of modified polymer with functionalities and the injection of modified water as the technologies with the largest potential for field implementation. Finally, the ranking of these CEOR technologies will allow focusing efforts in the selection of those with greater potential optimizing time and resources. In addition, it will contribute materializing field development plans, extending production life of Colombian assets as well as supporting the incorporation of oil reserves in the country.Debido al incremento en el consumo de combustibles y los retos que representa la reposición de reservas, la implementación de procesos de recobro mejorado juega un papel fundamental en el balance energético mundial, ya sea mediante el incremento del factor de recobro o la incorporación de reservas. Mejorar el desempeño de los procesos de recobro mejorado es una necesidad de la industria petrolera actual y por ello las investigaciones relacionadas con esta área de conocimiento crecen constantemente. Por esta razón, en el desarrollo de este trabajo se ha diseñado una metodología que permite priorizar tecnologías emergentes de recobro mejorado que permitan identificar aquellas con un mayor potencial de implementación en campo a mediano plazo ajustada a las necesidades de los yacimientos colombianos. La metodología desarrollada se puede aplicar a priorización de tecnologías en general, sin embargo, el enfoque inicial se centró en identificar tecnologías emergentes de recobro químico que incluyen: inyección de polímeros modificados y con diferentes funcionalidades, nanotecnología para recobro mejorado, nuevos surfactantes, inyección de agua modificada y disociaciones fuertes de sustancias químicas. Teniendo en cuenta lo novedoso de las tecnologías y lo embrionario de su simulación física y numérica, se definieron parámetros que permitirían su valoración en términos de viabilidad de aplicación: grado de madurez del proceso utilizando el concepto de Technology Readiness Levels (TRL), eficiencia de recobro esperada, reservas disponibles empleando el concepto de analogías de Security Energy Commission (SEC), costos asociados, comercialidad, alineación estratégica con las necesidades de la industria petrolera colombiana y por último, el potencial impacto ambiental. Finalmente, a partir de la definición de los parámetros de screening técnico para cada tecnología y la evaluación de los parámetros valorativos de la metodología, se realizó un proceso comparativo de la potencialidad de las tecnologías con las necesidades de los campos colombianos, obteniendo un ranking preliminar de tecnologías aplicables y donde la inyección de polímeros modificados y la inyección de agua modificada resultaron ser las tecnologías de mayor potencial de acuerdo a los criterios desarrollados en el presente trabajo. La priorización de estas tecnologías permite concentrar esfuerzos en la selección de aquellas con mayor potencial con el objetivo de materializar planes de producción en el mediano plazo, así como apalancar la incorporación de reservas

Análisis de riesgo y simulación de Monte Carlo en la valoración de proyectos– aplicación en la industria de los hidrocarburos.

This paper presents a methodology to develop an efficient financial assessment through risk analysis that integrates technical and financial variables using influence diagrams and Monte Carlo Simulation, achieving not only simplify the simulation model, but also a selection appropriate variables that impact the project. This methodology is exemplified through its application in the evaluation of an enhanced oil recovery project in Colombian oil field, highlighting the oil industry as a prime example of a project evaluation under uncertainty, taken in account their high investment and high number of technical and financial variables that affect it.Este trabajo presenta una metodología que permite desarrollar una evaluación financiera eficiente, basada enun análisis de riesgo que integra variables técnicas y financieras mediante el uso de diagramas de influencia y simulación de Monte Carlo; logrando no sólo simplificar el modelo de simulación, sino además seleccionara propiadamente las variables de mayor interés e impacto para el proyecto. La metodología desarrollada se aplica a la evaluación de un proyecto de recobro secundario mediante inyección de agua en un campo petrolero colombiano, resaltando la industria de los hidrocarburos como un claro exponente de la evaluación de proyectos bajo condiciones de incertidumbre, dadas sus altas inversiones y el gran número de variables técnicas y financieras que le afectan

Polymer flooding to improve volumetric sweep efficiency in waterflooding processes

Polymer flooding is a commercial Enhanced Oil Recovery (EOR) process that belongs to the chemical EOR methods. Its principal objective is to improve reservoir sweep efficiency in mature and recent waterfloods. This paper describes a methodology, developed at the Instituto Colombiano del Petróleo, for the theoretical evaluation, project design (screening, geological and engineering analysis, experimental evaluation, numerical simulation and financial analysis), pilot implementation and surveillance of the injection process. The first polymer flooding pilot implemented in Colombia by Ecopetrol is described here as an example of the methodology developed. Results of this project show an increase in oil production rates and, a decrease in water cuts increasing the oil recovery factor of patterns YR-504 and YR-510 of Yarigui- Cantagallo Field. Over two million barrels of polymer solution have been injected in the pilot during the first two continuous years of operation. This enables the assimilation of lessons learned and best practices for continual improvement in the operation of such processes. Based on the pilot success, the feasibility of expanding this EOR method in this and other Colombian fields is being evaluated.Ainjeção de polímero é um processo comercial de recuperação que pertence à família da recuperação química. Seu objetivo principal é melhorara eficiência de barrido volumétrico de processos de injeção de água tanto madurecidos quanto novos. O artigo descreve uma metodologia, desenvolvida no Instituto Colombiano do Petróleo (ICP), para a avaliação teórica, concepção do projeto [screening, análises geológico e de engenharia, avaliação experimental, simulação numérica e análise financeira), implementação em campo a escala piloto e monitoramento do processo de injeção. Como caso de aplicação da metodologia apresentamos o primeiro piloto de injeção de polímero implementado na Colômbia pela Ecopetrol. Os resultados deste projeto mostram um aumento na produção de petróleo, diminuição das porcentagens de produção de água e incremento do fator de recuperação no setor dos padrões YR-504 e YR-510 do Campo Yariguí- Cantagallo. No piloto já foram injetados mais de dois milhões de barris de solução polimérica em dois anos contínuos de operação. Isso possibilitou a assimilação das lições aprendidas e de boas práticas para a melhora continua na operação deste tipo de processos. Com base nos ótimos resultados do piloto, é possível avaliar a viabilidade de expandir o método de recuperação melhorado em esse e outros campos da Colômbia.La inyección de polímero es un proceso comercial de recobro mejorado perteneciente a la familia del recobro químico. Su objetivo principal es mejorar la eficiencia de barrido volumétrica de procesos de inyección de agua tanto maduros como nuevos. El artículo describe una metodología, desarrollada en el Instituto Colombiano del Petróleo (ICP), para la evaluación teórica, diseño (screening, análisis geológico y de ingeniería, estudio de laboratorio, simulación numérica de yacimientos y análisis financiero), implementación en campo a escala piloto y monitoreo del proceso de inyección. Como caso de aplicación de la metodología se presenta el primer piloto de inyección de polímero implementado en Colombia por Ecopetrol. Los resultados de este proyecto muestran aumento en la producción de petróleo, disminución de los porcentajes de producción de agua e incremento del factor de recobro en el sector de los patrones YR-504 y YR-51 0 del Campo Yariguí- Cantagallo. En el piloto se han inyectado más de dos millones de barriles de solución polimérica en dos años continuos de operación. Esto permitió la asimilación de las lecciones aprendidas y de buenas prácticas para la mejora continua en la operación de este tipo de procesos. Con base en los buenos resultados del piloto, se evalúa la factibilidad de expandir el método de recobro mejorado en éste y otros campos de Colombia