Post on 19-Jan-2021
INTEC (Universidad Nacional del Litoral – CONICET)
Dr. Diego CafaroDra. Gabriela Henning
https://intec.conicet.gov.ar/director‐intec@santafe‐conicet.gov.ar
INTEC: Unidad Ejecutora Multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
75 Investigadores CONICET34 Becarios Doctorales15 Becarios Postdoctorales37 Personas de Apoyo
> 30 Pasantes de Investigación/ Tesinistas
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y Biotecnología Catálisis y Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería Química Polímeros y Materiales Química
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y
Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y
Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química
Diseño Integrado de la Cadena de Suministros del Shale Gas
Nodos de Demanda de Metano
(k)
Fuentes de Agua (f)
Nodos de Demanda de
Etano (l)
Yacimiento de Shale Gas
Nota Aval > DVT
Perfil de Producción y Composición del Shale Gas
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
0 10 20 30 40 50
MMcf/day
days
i1, i4
i2, i5, i7
i3, i6, i8
i9
8
i1 i2 i3
i4 i5 i6
i7 i8 i9
meses
Rápida Declinación
Dependen de la Ubicación del Pozo
Diseño y Dimensionamiento de InstalacionesModelo de Programación Matemática
Well Pads
Planta de Separación
236 MMcf/día
9
MINLP: 2.343 vbles binarias, 14.252 restricciones, 16.912 vbles continuasTiempo de Resolución = 8.5 horas (3% de tolerancia de óptimo)
Diseño y Dimensionamiento de InstalacionesModelo de Programación Matemática
11 ½” 11 ½”17 ½”
3255 HP
5 ¾”1608 HP
1096 HP
16 ½”
15” 976 HP
14 ½” 13” 12 ½”
12½”
12 ½” 18”
Plan de Perforación y Fractura de PozosOptimización del Uso de las Instalaciones en el Tiempo
11
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11
i9
i8
i7
i6
i5
i4
i3
i2
i1
0
10
20
30
Fase 1: Perforación Intensiva Fase 2: Mantenimiento de Flujo
Total de Pozos
Perforados por
Trimestre
Número de Pozos
Perforados por Well‐Pad por Trimestre
Trunk Line
Distribution Lines
Houston
Nashville
Axion Campana
Shell Dock Sud
YPF La Plata
Petrobras Dock Sud
Brandsen
Puerto Rosales
Imported Crudes
Domestic Crudes (asphaltic) -San Jorge Gulf Basin-
Programación del Transporte de Crudos, Combustibles y Productos Refinados por Poliductos
Domestic Crudes(paraffin base)
-Neuquén Basin-
Programación del Transporte de Crudos, Combustibles y Productos Refinados por Poliductos
Productos
P1 P3 P5 P2 P4
N2
N3
N1
Hacia Poliducto Lateral
Refinería
Nodo de Ingreso
Depósito de Recepción
Nodo de Egreso
Nodo de Ingreso/Egreso
Refinería
Desde Poliducto Lateral
N4Depósito de Recepción
Nodo de Egreso
Campo Durán (Salta)
Luján de Cuyo (Mendoza)
Villa Mercedes (San Luis)
La Matanza (Buenos Aires)
Montecristo(Córdoba)
San Lorenzo (Santa Fe)
500 Variables Discretas2000 Variables Continuas
5000 Restricciones
1000 segundos de CPU
5 Productos2 Puntos de Inyección3 Puntos de Entrega
Horizonte de Planeación: 10 días
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y
Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química
Grupo de Polímeros y Reactores de Polimerización Polímeros obtenidos a partir de fuentes renovables
Resinas del formaldehido, polibenzoaxinas y resinas epoxi
Síntesis de polímeros para aplicaciones en energía
Nano- y micropartículas, nano- micro- e hidrogeles, y nanocápsulas para aplicaciones biotecnológicas
Materiales poliméricos dispersos en agua y su aplicación en recubrimientos, adhesivos y plásticos
Resinas acrílicas de base acuosa para su aplicación en la industria de la cerámica
Modelado matemático, optimización y control de procesos de polimerización y degradación
Caracterización de materiales poliméricos y partículas coloidales; y ensayos de aplicación
Polímeros como Aditivos en Fluidos de Perforación en Base Agua para Formaciones “shale” de Argentina
Fracción grano fino
Diseño de fluidos de perforación en base agua (WBMs) “a medida”de las formaciones “shale” de Argentina.
Neuquén Argentina: Vaca Muerta (2700 m)
Fracción total
Estudio del efecto de aditivos poliméricos en las propiedades funcionales de WBMs
Propiedades reológicas Propiedades de filtración180
18.4
68.759.4
31.8
9.4
37
5.6
1 2 3 4 5 6 9 10
VFi
ltrad
o (m
L)
# Fluido
Propiedades térmicas
10 100 100010
100
1000 6 OBM 2
Vis
cosi
dad
(mPa
.s)
Velocidad de deformación (1/s)
Propiedades estructurales
20x
40x
Propiedades viscoelásticas
0,01 0,1 1 10100
101
102
103
G',
G"
(Pa)
|| ( Pa.s)
f(Hz)
G' G"
100
101
102
103
10 100 10001
10
100
1000
128910 Modelo de Carreau
Vis
cosi
dad
(mPa
.s)
Velocidad de deformación (1/s)
Interacciones fisicoquímicas
0 20 40 60 80 100
-300
-200
-100
0
ΔD
t (min)
Δf (H
z)
Suspensión de BT al 1,0 % m/m Agua desionizada
0
10
20
30
40
Nuevos aditivos poliméricos basados en fuentes renovables
Nanofibrillas de celulosa (CNFs) de diferentes orígenes en reemplazo de XGD: excelentes resultados en cuanto a la performance, costo e impacto ambiental de los fluidos
Síntesis y caracterización de nuevos aditivos con estructuras hechas a medida.
Evaluación de diferentes polímeros obtenidos de fuentes renovables.
Estudio de interacciones fisicoquímicas entre los componentes de los fluidos.
Diseño y optimización de fluidos de perforación.
Evaluación tecno-económica de los sistemas estudiados para su aplicaciónen Vaca Muerta.
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y
Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química
Catálisis y Fisicoquímica
Nanocatalizadores con Morfología Controlada
• Síntesis de nuevos materiales catalíticos: nanopartículas con morfología controlada
• Caracterización: FTIR, UV-Vis-NIR, DSC, TGA-MS, Sortome-trías (H2, CO2, CO, Piridina)
• Microscopia Electrónica de Transmisión de Alta Resolución: (TEM - JEOL 2100 Plus)
Reactividad
• Test actividad de nuevos catalizadores
• Micro-reactores diferenciales de baja y alta presión (50 atm)
• Reactor integral (Berty)• Reactor semi-batch para
estudios de intercambio isotópico (SSTKA)
Espectroscopías In Situ y OPERANDO
• Caracterización molecular de los mecanismos de reacción: modelado microcinético
• Micro-reactores espectroscó-picos: INFRARROJO + Espectroscopia Masas
• Reflectancia Difusa (DRIFT): catalizador (Sólido)/reactivo (Gas)
• Reflexión Total Atenuada (ATR): catalizador (Sólido)/reactivo (Líquido)
INTEC: Unidad ejecutora multi-disciplinaria, con fuerteénfasis en ciertos campos de la Ingeniería y laTecnología.
Alimentos y BiotecnologíaCatálisis y
Fisicoquímica Ingeniería Ambiental Ingeniería Industrial Ingeniería QuímicaPolímeros y Materiales Química
Soft-Sensors en la Industria Petroquímica Soft-Sensor: Debe proveer información robusta y en tiempo real
sobre las variables de proceso no-medibles en campo, que son requeridas por las estrategias de control multivariado.
Industria Petroquímica
Objetivos de Calidad y Producción Estrictos
Procesos multi-variados Sistemas de Control multi-variados
avanzados Escasa diversidad de variables
medidas (P, F, T, …) Enormes volúmenes de datos (…
consistentes?) Mediciones de laboratorio
(esporádicas)
Controlador
Multivariable
Controlador
Multivariable
LABORATORIO
Soft Sensor
Objetivos de Calidad y
Producción
Soft-Sensors Industriales Basados en Datos
Desarrollo
Análisis y selección de datos históricos
Identificación de estados estacionarios
Pre-procesamiento de datos
Selección de variables de Entrada / Salida
Validación Mantenimiento
Proceso
Datos
Modelos
Soft Sensor
Metodologías
Metaheurística
Calibración
Procesamiento
PCA / PLS
Adaptación
COMPLEJIDADES• En las herramientas a utilizar:
- Estadística multivariada- Análisis de señales
• En los Procesos variantes- Desarrollo de Soft-Sensors adaptivos
Laboratorios y
Principal
Equipamiento
Laboratorio de
Espectroscopía
Molecular
Laboratorio de
Análisis
Térmico Análisis
termogravimétrico (TGA), Calorimetría diferencial de
barrido (DSC) Análisis dinámico
mecánico (DMA)
Resonancia
Magnética
Nuclear
Equipamiento diverso para la caracterización de polímeros
Cromatógrafos gaseosos
Cromatógrafos líquidos de alto desempeño
Espectrómetros de Masas
Espectrómetro de Masas acoplado a Cromatógrafo Gaseoso
Laboratorio de Reología
Analizador de Carbono Orgánico Total
……….
Muchas gracias por su atención
Dr. Diego CafaroDra. Gabriela Henning
https://intec.conicet.gov.ar/Contacto: director‐intec@santafe‐conicet.gov.ar
(0342) 4511546/7 – Int. 1035