Ingeniería petrolera

Ejemplo de un mapa utilizado por ingenieros de embalses para determinar dónde perforar un pozo. Esta captura de pantalla es de un mapa de estructura generado por el software de mapa de contorno para un depósito de gas profundo de 8500 pies en el campo de la Tierra, Vermilion Parish, Erath, Louisiana. La brecha izquierda a derecha cerca de la parte superior del mapa de contorno indica una línea de falla. Esta línea de falla es entre las líneas de contorno azul/verde y las líneas de contorno púrpura/rojo/amarillo. La línea de contorno rojo delgado en medio del mapa indica la parte superior del depósito de aceite. Debido a que el gas flota por encima del petróleo, la línea de contorno rojo delgado marca la zona de contacto gas/oil.

La ingeniería petrolera es un campo de la ingeniería que se ocupa de las actividades relacionadas con la producción de Hidrocarburos, que pueden ser petróleo crudo o gas natural. Se considera que la exploración y la producción caen dentro del sector upstream de la industria del petróleo y el gas. La exploración, realizada por científicos de la tierra, y la ingeniería petrolera son las dos principales disciplinas del subsuelo de la industria del petróleo y el gas, que se centran en maximizar la recuperación económica de los hidrocarburos de los yacimientos del subsuelo. La geología y la geofísica del petróleo se centran en proporcionar una descripción estática de la roca del yacimiento de hidrocarburos, mientras que la ingeniería del petróleo se centra en la estimación del volumen recuperable de este recurso utilizando una comprensión detallada del comportamiento físico del petróleo, el agua y el gas dentro de la roca porosa a muy alta temperatura. presión.

Los esfuerzos combinados de geólogos e ingenieros petroleros a lo largo de la vida de una acumulación de hidrocarburos determinan la forma en que se desarrolla y agota un yacimiento y, por lo general, tienen el mayor impacto en la economía del campo. La ingeniería petrolera requiere un buen conocimiento de muchas otras disciplinas relacionadas, como la geofísica, la geología del petróleo, la evaluación de formaciones (registro de pozos), la perforación, la economía, la simulación de yacimientos, la ingeniería de yacimientos, la ingeniería de pozos, los sistemas de levantamiento artificial, las terminaciones y la ingeniería de producción de petróleo.

Históricamente, el reclutamiento para la industria ha sido de las disciplinas de física, ingeniería mecánica, ingeniería química e ingeniería de minas. La capacitación de desarrollo posterior generalmente se ha realizado dentro de las compañías petroleras.

Resumen

La profesión comenzó en 1914 en el Instituto Estadounidense de Ingenieros Mineros, Metalúrgicos y del Petróleo (AIME). El primer título de Ingeniería de Petróleo fue otorgado en 1915 por la Universidad de Pittsburgh. Desde entonces, la profesión ha evolucionado para resolver situaciones cada vez más difíciles. Las mejoras en el modelado por computadora, los materiales y la aplicación de estadísticas, análisis de probabilidad y nuevas tecnologías como la perforación horizontal y la recuperación mejorada de petróleo han mejorado drásticamente la caja de herramientas del ingeniero petrolero en las últimas décadas. La automatización, los sensores y los robots se utilizan para impulsar la industria hacia una mayor eficiencia y seguridad.

Suele enfrentarse a condiciones de aguas profundas, árticas y desérticas. Los entornos de alta temperatura y alta presión (HTHP) se han vuelto cada vez más comunes en las operaciones y requieren que el ingeniero petrolero sea experto en temas tan amplios como la termohidráulica, la geomecánica y los sistemas inteligentes.

La Society of Petroleum Engineers (SPE) es la sociedad profesional más grande de ingenieros petroleros y publica mucha información técnica y otros recursos para apoyar a la industria del petróleo y el gas. Brinda educación en línea gratuita (seminarios web), tutoría y acceso a SPE Connect, una plataforma exclusiva para que los miembros discutan problemas técnicos, mejores prácticas y otros temas. Los miembros de SPE también pueden acceder a la Herramienta de gestión de competencias de SPE para encontrar puntos fuertes de conocimientos y habilidades y oportunidades de crecimiento. SPE publica diarios, libros y revistas revisados por pares. Los miembros de SPE reciben una suscripción de cortesía al Journal of Petroleum Technology y descuentos en otras publicaciones de SPE. Los miembros de la SPE también reciben descuentos en las tarifas de inscripción para los eventos y cursos de capacitación organizados por la SPE. SPE ofrece becas y becas a estudiantes de pregrado y posgrado.

Según la Oficina de Estadísticas Laborales del Departamento de Trabajo de los Estados Unidos, los ingenieros petroleros deben tener una licenciatura en ingeniería, generalmente se prefiere un título centrado en ingeniería petrolera, pero los títulos en ingeniería mecánica La ingeniería química y civil también son satisfactorias. La educación en ingeniería petrolera está disponible en muchas universidades en los Estados Unidos y en todo el mundo, principalmente en las regiones productoras de petróleo. Estados Unidos Noticias y amp; World Report mantiene una lista de los mejores programas de pregrado en ingeniería petrolera. SPE y algunas empresas privadas ofrecen cursos de capacitación. Algunas compañías petroleras tienen considerables clases internas de capacitación en ingeniería petrolera.

Salarios de ingeniería petrolera

Históricamente, la ingeniería petrolera ha sido una de las disciplinas de ingeniería mejor pagadas, aunque existe una tendencia a los despidos masivos cuando bajan los precios del petróleo y oleadas de contrataciones a medida que suben los precios. En 2020, la Oficina de Estadísticas Laborales del Departamento de Trabajo de los Estados Unidos informó que el salario medio de los ingenieros petroleros era de 137 330 USD, o aproximadamente 66,02 USD por hora. El mismo resumen proyecta que habrá un crecimiento laboral del 3% en este campo de 2019 a 2029.

La SPE realiza anualmente una encuesta salarial. En 2017, la SPE informó que el miembro profesional promedio de la SPE reportó ganancias de US$194,649 (incluyendo salario y bonificación). El salario base promedio informado en 2016 fue de $143,006. El salario base y otras compensaciones fueron, en promedio, más altos en los Estados Unidos, donde el salario base fue de 174 283 dólares estadounidenses. Los ingenieros de perforación y producción tendían a obtener el mejor salario base, US$160 026 para los ingenieros de perforación y US$158 964 para los ingenieros de producción. El salario base en promedio osciló entre 96 382 y 174 283 dólares estadounidenses. Todavía hay brechas salariales de género significativas, más o menos el 5% de la brecha salarial promedio de EE. UU., que fue una diferencia del 18% en 2017.

También en 2016, EE.UU. Noticias y amp; World Report nombró a la ingeniería petrolera como la principal especialidad universitaria en términos de los salarios medios anuales más altos de los trabajadores con educación universitaria (de 25 a 59 años). La encuesta de la Asociación Nacional de Universidades y Empleadores de 2010 mostró a los ingenieros petroleros como los graduados de 2010 mejor pagados, con un salario anual promedio de $ 125,220. Para personas con experiencia, los salarios pueden oscilar entre $170,000 y $260,000. Ganan un promedio de $112,000 al año y alrededor de $53.75 por hora. En un artículo de 2007, Forbes.com informó que la ingeniería petrolera ocupaba el puesto 24 entre los trabajos mejor pagados de los Estados Unidos.

Subdisciplinas

Los ingenieros petroleros se dividen en varios tipos:

• Los ingenieros de reserva trabajan para optimizar la producción de petróleo y gas mediante una colocación adecuada, tasas de producción y técnicas de recuperación de petróleo.
• Los ingenieros de perforación gestionan los aspectos técnicos de perforación de pozos de exploración, producción e inyección.
• Ingenieros de fluidos de perforación Un ingeniero de barro (llamado incorrectamente un ingeniero de fluidos de perforación, pero más a menudo conocido como "Mud Man") trabaja en un pozo de petróleo o pozo de perforación de gas, y es responsable de garantizar las propiedades del fluido de perforación, también conocido como fango de perforación, están dentro de especificaciones diseñadas.
• Los ingenieros de compleción (también conocidos como ingenieros de subsuperficie) trabajan para diseñar y supervisar la implementación de técnicas orientadas a asegurar que los pozos se perforan espesamente y con la máxima oportunidad para la producción de petróleo y gas.
• Los ingenieros de producción gestionan la interfaz entre el embalse y el pozo, incluyendo perforaciones, control de arena, control de flujo de pozos y equipos de monitoreo de pozos; evalúan métodos de elevación artificiales; y seleccionan equipos de superficie que separan los fluidos producidos (oil, gas natural y agua).
• Los físicos recogen información sobre propiedades subsuperficies para construir modelos de estabilidad y estudiar propiedades de roca

Educación

La ingeniería petrolera, como la mayoría de las formas de ingeniería, requiere una base sólida en física, química y matemáticas. Otros campos pertinentes a la ingeniería petrolera incluyen geología, evaluación de formaciones, flujo de fluidos en medios porosos, tecnología de perforación de pozos, economía, geoestadística, etc.

Geoestadística del Petróleo

La geoestadística aplicada a la ingeniería petrolera utiliza el análisis estadístico para caracterizar los yacimientos y crear simulaciones de flujo que cuantifican las incertidumbres de la ubicación del petróleo y el gas.

Geología del Petróleo

La geología del petróleo es un campo interdisciplinario compuesto por geofísica, geoquímica y paleontología. El enfoque principal de la geología del petróleo es la exploración y evaluación de yacimientos que contienen hidrocarburos a través de formas técnicas de análisis.

Tecnología de perforación de pozos

La tecnología de perforación de pozos es principalmente el enfoque de los ingenieros de perforación. Las dos formas de perforación de pozos son la percusión y la perforación rotatoria, siendo la rotativa la más común de las dos. Un aspecto importante de la perforación es la broca, que crea un pozo de aproximadamente tres y media a treinta pulgadas de diámetro. Las tres clases de brocas, cono de rodillo, cortador fijo e híbrido, utilizan dientes para romper la roca. Para optimizar la eficiencia y el costo de la perforación, los ingenieros de perforación utilizan simuladores de perforación que les permiten identificar las condiciones de perforación. Se han desarrollado tecnologías de perforación que incluyen la perforación horizontal y la perforación direccional para obtener hidrocarburos de forma rentable a partir de acumulaciones de metano impermeables y en lechos de carbón.

Asociaciones Profesionales

• Society of Petroleum Engineers
• American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers