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Petrobras y CNPEM avanzan en asociación para explorar el pré-sal, usando tecnología 3D de Sirius para estudiar rocas, creando una base de datos e impulsando investigaciones en la industria petroquímica.
La Petrobras y el Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM) dieron un importante paso en el avance de las investigaciones sobre el pré-sal. En una colaboración sin precedentes, concluyeron la primera fase de un proyecto que utiliza tecnología de punta para la exploración de petróleo y gas.
La colaboración busca el desarrollo de métodos más eficaces y automatizados para estudiar las rocas del pré-sal, con el uso de Sirius, la mayor infraestructura científica de Brasil. La fase inicial del proyecto fue concluida en 2024 y promete abrir nuevos horizontes para la industria petroquímica y de energía en el país.
Avances tecnológicos en el estudio de las rocas del pré-sal
Iniciado en 2021, el proyecto tiene como objetivo principal la creación de una base de datos digital de las rocas del pré-sal, utilizando imágenes tridimensionales de alta resolución.
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La propuesta es realizar un mapeo detallado de las estructuras internas de las rocas a través de un proceso automatizado, capaz de generar grandes volúmenes de datos rápidamente.
Para esto, la Petrobras y el CNPEM utilizaron la estación de investigación Mogno, ubicada dentro de Sirius, para realizar los análisis.
La línea de luz Mogno, parte fundamental de la infraestructura, tiene capacidad de generar imágenes tomográficas en 3D con una resolución micro y nanométrica, revelando detalles de las rocas que contienen petróleo y gas, lo que abre nuevas posibilidades para investigaciones en el área petroquímica.
Sobre Sirius
Sirius, uno de los mayores centros de investigación de Brasil, es la base para el desarrollo de nuevas metodologías de estudio del pré-sal.
Está equipado con aceleradores de electrones de última generación, que emiten una luz capaz de observar la microestructura de los materiales.
Con esta tecnología, los científicos pueden investigar de manera no invasiva las rocas del pré-sal en diferentes escalas, yendo desde el nivel macro hasta el micro.
La resolución alcanzada puede ser de hasta 200 nanómetros, permitiendo análisis extremadamente detallados.
La línea de luz Mogno, responsable de estas imágenes de altísima calidad, tiene como objetivo realizar investigaciones científicas centradas en el petróleo, como explica Nathaly Archilha, investigadora del Laboratorio Nacional de Luz Síncrotron:
“Uno de los principales objetivos científicos para los cuales la línea Mogno fue planificada es justamente la realización de investigaciones relacionadas con el petróleo.”
Las rocas del pré-sal, formadas hace más de 100 millones de años, están localizadas a grandes profundidades, debajo de capas salinas en el fondo del mar, lo que hace que los análisis sean aún más complejos y desafiantes.
Nuevas posibilidades para la exploración del pré-sal por Petrobras
El proyecto en colaboración con Petrobras no se limita a la obtención de imágenes. Una de las grandes innovaciones está en la capacidad de simular diferentes condiciones, como mecánicas, térmicas y químicas, sobre las rocas del pré-sal.
Esto permitirá que los científicos sigan las alteraciones en tiempo real, ofreciendo una comprensión más profunda de los fenómenos que ocurren en el interior de estas rocas.
En un futuro cercano, los científicos podrán estudiar, por ejemplo, cómo los fluidos se comportan al atravesar los poros de las rocas, simulando las condiciones reales encontradas en las capas del pré-sal.
Nathaly Archilha destaca que este tipo de análisis es único en el mundo: “Estos desarrollos permitirán estudios detallados de fenómenos complejos como, por ejemplo, el paso de fluidos a través de los poros de las rocas, simulando las mismas condiciones en que se encuentran en la capa del pré-sal. Este conjunto de posibilidades experimentales no existe en ningún lugar del mundo.”
Desafíos para el futuro de la exploración de petróleo
De acuerdo con Gabriel Moreno, ingeniero del laboratorio que coordinó la implementación de la infraestructura de la línea Mogno, los próximos desafíos son aún más complejos:
“Los próximos desarrollos ofrecen un nivel de complejidad aún mayor, con desafíos emocionantes en las áreas de dinámica, fluido-térmica y ingeniería de sistemas.”
La colaboración con Petrobras no solo facilitó la instalación de la microestación Mogno, sino que también propició la creación de un sistema de microtomografía 3D capaz de realizar experimentos con hasta 88 muestras simultáneamente, incluyendo rocas del pré-sal.
Este sistema innovador puede ser operado remotamente, lo que permite la realización de experimentos de baja complejidad sin la necesidad de presencia constante en el lugar.
La Petrobras, en colaboración con el CNPEM, busca generar una base de datos digital de las rocas del pré-sal, que, junto con algoritmos de inteligencia artificial, posibilitará una caracterización más precisa de las estructuras geológicas y simulaciones numéricas del proceso de recuperación del petróleo.
Proyecto de Petrobras se centra en inteligencia artificial y simulaciones para la recuperación del petróleo
La idea central del proyecto es integrar las imágenes 3D de las rocas con algoritmos de inteligencia artificial, lo que permitirá prever la dinámica de la exploración de los reservorios de petróleo.
El uso de modelos computacionales avanzados ayudará a optimizar los procesos de extracción, haciéndolos más eficientes y sostenibles.
La Petrobras, con este avance tecnológico, busca no solo mejorar sus prácticas de exploración, sino también contribuir al avance de la ciencia en Brasil y en el mundo.
Además, el proyecto prevé el desarrollo de métodos de posprocesamiento de datos, que serán utilizados por investigadores externos que visitan Sirius.
La colaboración con el LNLS y la utilización de supercomputadoras, como Tepui y Santos Dumont, serán fundamentales para dar apoyo a estos estudios.
Fase de experimentos y próximos pasos del proyecto
En noviembre de 2024, el primer ciclo de experimentos en la línea Mogno se realizó con muestras de diferentes pozos del pré-sal. Desde entonces, estas muestras están siendo analizadas y posprocesadas para generar las imágenes 3D detalladas de las rocas.
Con el éxito de la primera fase, la microestación de la línea Mogno ahora está abierta para la comunidad científica. Investigadores interesados podrán enviar sus propuestas de investigación en la próxima convocatoria de proyectos de Sirius, con experimentos previstos para 2026.
Esta apertura para la comunidad científica ofrece una oportunidad única para otros estudios, además de fortalecer la posición de Brasil en el escenario mundial de investigaciones tecnológicas en el área de petróleo y gas.
Fuente: Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM)
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