sig. y teledetección APLICADA A LA INGENIERIA PETROLERA

1. PRESENTACION.

La representación y análisis de datos geográficos ha sido uno de los principales aportes del

desarrollo de la informática y las comunicaciones.

Con el surgimiento de esta tecnología la sociedad procuró un paso de avance en todos los

sentidos, tanto económico, como político y social.

Su creación ha permitido al ser humano mediante los SIG poder realizar consultas

interactivas con el fin de analizar la información, además de almacenar, manipular, capturar

y conocer en sentido general los datos que se encuentran referenciados geográficamente

con el objetivo de resolver problemas tanto de planificación como de gestión.

Los SIG brindan gran cantidad de información y soluciones en distintos campos de la

actividad humana. Son utilizados en diferentes campos como la medicina, las ciencias

naturales, las redes de infraestructura de servicios públicos.

En el campo de la industria petrolera los SIG brindan información muy valiosa debido a la

capacidad que poseen de proporcionar instrumentos para el análisis espacial y consultas a

las Bases de Datos (BD) espaciales, lo que puede poner de relieve las relaciones entre datos

de varios tipos y diferentes naturalezas temáticas. (Escartín, 2002)

En los últimos años la industria petrolera se ha convertido en una de las ramas de mayor

importancia en el mundo. El petróleo ha alcanzado un elevado valor económico en el

mercado internacional. Por lo que contar con una herramienta de trabajo para la

representación y análisis de objetivos petroleros en Cuba facilitaría la administración

óptima de los recursos naturales y se evitaría caer en inversiones que resulten costosas para

la economía nacional.

2. GRAFICOS.

SIG aplicado en la industria petrolera.

Diseño de nuevos ductos

Areas naturales protegidas

Análisis de inundaciones

Modelos de pendientes

Análisis de tuberías en sectores rurales

TELEDETACCION aplicado en la industria petrolera.

Satélites utilizados para la teledetección

3. CONTENIDO.

SIG APLICADA EN LA INDUSTRIA PETROLERA.

La palabra "Geografía" aunque no se utilizan con frecuencia por nosotros en nuestra vida

diaria, pero su presencia, la referencia y el valor se ha convertido en una parte integral de

nuestras actividades en la forma de hacer negocios, la manera en que nos comunicamos, la

forma en que manejamos nuestros recursos y la forma en que vivimos.

Nuestro logro en la importancia de la Geografía en nuestras actividades han dado lugar al

desarrollo de un sistema de información de pleno derecho con el apoyo de tecnología de

punta y labores de investigación llevadas a cabo por diversas organizaciones para traer a

este poder de "Dónde" a nuestra vida y los negocios.

Como vemos en los últimos días tecnologías están convergiendo en un ritmo rápido y la

utilización de la tecnología SIG de múltiples disciplinas en toda la organización es un

proceso común a ampliar el negocio y llegar a más clientes proporcionando un servicio de

calidad. Estamos en la era de toda la empresa SIG, que ayuda a resolver

Negocios problemas

Automatizar los procesos de negocio

Nuevas formas de negocio y analizar datos espaciales incorporando el conocimiento de "Dónde" en los modelos de negocios existentes de "por qué", "Qué" y "Cuándo".

Industria del Petróleo - Necesidad de un Sistema Integrado de Negocios-SIG.

El uso de la geografía en el análisis y la toma de decisiones no es una cosa nueva en la

industria de petróleo y gas natural. Una buena comprensión de la geografía se requiere en

cada paso de una industria petrolera a partir de la localización de un lugar para perforar un

pozo, ruta de un oleoducto desde el sitio de exploración a la planta de refinería, la búsqueda

de una ubicación ideal para una refinería y mucho más.Y todos estos procedimientos no

dependen mucho de la geografía con el fin de tomar decisiones inteligentes de negocios. La

convergencia de los SIG y otras tecnologías especialmente bases de datos relacionales de

Sistemas de Gestión (RDBMS) con el apoyo de la información espacial a través de

cartuchos espacial ha abierto una nueva era que permitirá gestionar los componentes

espaciales de estos derivados del petróleo todos los días "objetos de negocio", tales como

arrendamientos, pozos, tuberías, las preocupaciones medioambientales, las instalaciones y

puntos de venta, en la base de datos corporativa, y aplicar el análisis geográfico adecuado

de manera eficiente en una aplicación de escritorio enfocada.

Industria del Petróleo-Ámbito de aplicación de la integración de SIG y sus aplicaciones

La industria del petróleo puede ser funcionalmente dividido en 2 categorías.

1. Producción y Refinación del Sector.

2. Gestión de punto de venta y red de distribución.

Producciones y el sector Refinación

Esto implica el proceso de explorar nuevos lugares como reservas de petróleo, la gestión de

la producción de petróleo crudo desde los estratos tierra, la gestión de la red de tuberías

para la transferencia de las fuentes de crudo a instalaciones de tratamiento y gestión de

instalaciones de los diversos recursos conectado a una gran industria.

A. Exploración Petrolera

Descubrir nuevas fuentes de petróleo delante de la competencia es una de las claves para

mantenerse con éxito en la industria petrolera. Si bien la aplicación de los SIG es

relativamente nuevo en el mundo de la exploración de petróleo que, sin duda, llegar a ser

una herramienta de valor incalculable. Un SIG eficiente puede ayudar a evaluar el potencial

de petróleo en lugares prometedores. Uno de los mayores beneficios de los programas SIG

es la capacidad de estos programas para hacer análisis.la exploración de petróleo es un

campo muy complicado depende de una multitud de variables, debido a esto las

capacidades del análisis de los programas SIG hosco será capaz de bajar el costo de la

exploración de petróleo por analizar el potencial de petróleo que se encuentra en una

ubicación potencial y también el potencial el rendimiento de un campo petrolero.

Programas de SIG se utilizan también para controlar las condiciones y el flujo de los

oleoductos y determinar las mejores ubicaciones para los ductos utilizados para transportar

el petróleo de los campos y las refinerías.

Exploración requiere el análisis de una gran cantidad de diferentes tipos de datos tales

como imágenes satelitales, fotografías aéreas digitales mosaicos, estudios sísmicos,

estudios de geología de superficie, la ubicación del subsuelo y de la interpretación y las

imágenes de corte transversal, así, la información existente y la infraestructura. Un SIG

puede vincular estos datos, junto a la ubicación en cuestión y le permiten superponer, ver y

manipular los datos en forma de un mapa para analizar a fondo las posibilidades de

encontrar nuevas o ampliar las posibilidades juego.

Los geólogos, geofísicos, ingenieros y físicos-petro suelen realizar la evaluación de

exploración

Tras el proceso de análisis, las personas se unen para integrar las evaluaciones

independientes en una solución final.La tendencia reciente en la industria es la de formar

equipos multidisciplinares y abordar el análisis a través del análisis integrado.

El poder de los SIG se pueden aplicar aquí para ayudar a estas disciplinas para trabajar en

un enfoque integrado.

B. Producción

Para producir las reservas encontradas, la empresa debe primero entender determinadas

infraestructuras geográficas, de las condiciones de negocios, y los factores ambientales

sobre la zona en cuestión.La tecnología SIG es ideal para este tipo de análisis de

superposición y se puede integrar con el riesgo de otro negocio o empresa de planificación

económica motores para proporcionar un conjunto de herramientas de negocio de

soluciones enfocadas.

C. Gestión de Instalaciones

La naturaleza global de los resultados de la industria petrolera en una infraestructura que es

muy amplio y difícil de manejar.Una gran empresa, integrada de petróleo deben llevar un

registro de todo, desde las plataformas de perforación a redes de gasoductos de las

refinerías. El comercial, operativo y hostiles condiciones ambientales en que existan

instalaciones para ello hacen muy importante que estén previstas, operado y mantenido de

manera eficaz.

A menudo, la búsqueda de una reserva económica es tan dependiente de una forma práctica

y correcta aplicación de la estructura de las facilidades que se encuentra en la exploración y

la producción misma.Es cierto que la rentabilidad de una empresa comercial es a menudo

dependen en gran medida la instalación y la infraestructura de oleoductos.

SIG puede usarse para mapear la recogida y transmisión de los productos a una

instalación.Una vez allí, la integración con más tradicional "en la planta de" sistemas de

gestión de infraestructuras, tales como CAD, los registros de atributo, y documentos

escaneados, permite la colocación cierto geográfica de las entidades CAD complementar la

arquitectura CAD.

D. Administración de Ductos

La red de tuberías forma uno de los componentes más importantes e inteligentes de la

industria petrolera. La creación y gestión de una red de tuberías funcional requiere un

análisis en profundidad y estudio de los lugares geográficos, las necesidades de negocio y

gestionar la utilización de los recursos principales en las producciones y de transferencia de

petróleo crudo y refinado de las reservas de petróleo a la refinería y, a continuación,

respectivamente, a las unidades de almacenamiento. La presión competitiva y las

restricciones normativas están planteando exigencias cada vez mayor a los operadores de

gasoductos para operar de manera eficiente y responsable. En respuesta a estas demandas

requiere de accesibilidad a la información relativa distribuidos geográficamente los activos

y operaciones.

GIS puede ser usado en el proceso de ubicación del sitio para minimizar los impactos al

medio ambiente durante la construcción y de la liberación accidental, así como para

disminuir los costos de los permisos y los riesgos de responsabilidad asociados a los

vertidos accidentales. Variables ecológicas desarrolladas a partir de conjuntos de datos

públicos espaciales pueden ser utilizadas en este proceso. Los temas y variables utilizadas

como entrada en este proceso, principalmente frente a los costes directos de construcción y

eficiencia de la red una vez que el oleoducto ha sido completado. Algunas de las variables

son:

Distancia más corta desde el origen al mercado

Menos de clasificación (remoción de árboles, etc)

Los costos asociados con derecho de paso

Pendiente del terreno

Número de arroyo, camino, y los cruces de ferrocarril

Sustrato (roca, suelos, etc, asociados con el entierro)

Las leyes y reglamentos (humedales, etc)

La proximidad a centros de población, etc

Utilización de los corredores de servicios públicos existentes y servidumbres

La cobertura de análisis.

Los costos potenciales de los impactos ambientales durante la construcción, así como los

costes ecológicos y responsabilidad que pueda derivarse de liberaciones accidentales

después de la construcción también cuentas con el factor de costo de la empresa petrolera.

Algunos de estos costes pueden ser sustanciales (potencialmente millones de dólares) e

incluyen:

Daño ambiental

Litigios y solución de los costes

Respuesta ambiental y la investigación

Sanciones penales y civiles

Remediación ambiental

El daño a la reputación y relaciones con la comunidad

Un creciente número de conjuntos de datos espaciales del medio ambiente se han

convertido a disposición del público en general, ofreciendo una gran oportunidad para las

empresas a evitar estos riesgos ambientales y de responsabilidad con relativamente poco

esfuerzo por incorporarlos a su ubicación normal SIG procedimientos.

La tecnología SIG facilita la organización y gestión de datos con un componente

geográfico.También facilita la adquisición y utilización de datos. SIG proporciona el

operador de gasoductos con capacidad mejorada para la gestión de los ductos, una

eficiencia mejorada en las operaciones de la tubería, y una mejor respuesta a las

oportunidades de desarrollo empresarial.

Gestión de punto de venta y distribución.

Esto abarca la distribución de productos petrolíferos refinados en el centro de producción a

varios países y, finalmente, a las unidades al por menor como las estaciones de servicio,

gasolineras y otros productos del petróleo tiendas al por menor.

Esta es el área donde hay un montón de actividades para el desarrollo de SIG puede tener

lugar

Las empresas minoristas pueden utilizar el poder de sistemas GIS para optimizar su

negocio con herramientas inteligentes de análisis SIG y herramientas de planificación y

ofrecer mejores servicios al cliente y toma de corriente.

Análisis de cobertura.

Gestión de la flota

Cartografía temática de las estaciones de gasolina por marca, la propiedad, precio,

volumen, tamaño o por cualquier tienda de la geografía, como la del condado,

código postal, zona de captación o territorio de ventas

Desarrollar los territorios de ventas

Localización óptima posición de un nuevo punto de venta

Óptimo enrutamiento de los petroleros de petróleo en todo el país y en toda la

ciudad.

Gestión de crisis

Volumen de distribución de productos petrolíferos

Geográfica análisis de patrón de distribución.

Encontrar un tipo específico de venta en una ciudad y que se derivan de una ruta

para ir allí.

Uso de los SIG en la industria petrolera - como vemos hoy empresas petroleras han

invertido tradicionalmente muy fácilmente en la tecnología de la información (TI) en los

últimos años, a través de muchas partes de sus operaciones comerciales.

En los últimos cinco años, una proporción significativa de esa inversión se ha dirigido hacia

el componente "datos espaciales", de manera que en la actualidad algunas de las mayores

independientes y las compañías petroleras nacionales (NOC) son los principales exponentes

de la "gestión de datos espaciales" y el uso eficaz de los SIG.

Este desarrollo es tal vez inevitable, debido a la inversión relativamente alta por estas

empresas en sus infraestructuras de TI y el hecho muy significativo que sus procesos de

negocio tienen sobre los datos espaciales. Prácticamente todas las operaciones de negocio

del petróleo, desde la exploración geológica regional, a través de la evaluación de campo y

el desarrollo, y de distribución de productos, gestión de las instalaciones y la modelización

ambiental, para venta al por menor o comerciales y la oferta interna, se basan en

componentes fundamentales de datos espaciales, asignada en el contexto de estos

empleados sistemas, en "objetos de negocio espacial."

Esto es cierto para muchas otras industrias, pero las compañías petroleras han sido

(relativamente) rápida en el empleo de las tecnologías SIG adecuada para gestionar esos

datos y utilizarlos para comprender mejor y planificar sus procesos de negocio críticos.

A partir de hoy, la mayoría de las organizaciones de petróleo principales involucrados en

diversos programas de consolidación de datos, la compresión y la conversión, con el fin de

una manera más económica y eficiente gestión de sus archivos de información integrado.

SIG empresas y soluciones para la Industria del Petróleo La integración de los SIG en el

modelo de negocio actual de la industria petrolera no es un proceso fácil, y requiere a través

del entendimiento de los requisitos y detalles de las prácticas de las compañías de petróleo.

Al ver un signo positivo de crecimiento y el progreso de los SIG en las empresas de este

importante sector de los SIG y sus socios han comenzado a aprovechar esta industria

multimillonaria.

Todas las principales empresas de SIG han sido fundamentales en la evolución de nuevas

soluciones para la industria petrolera durante los últimos tres decenios. Grupos de usuarios,

consultores SIG, las compañías de servicios petroleros, los ingenieros petroleros, los

proveedores de datos de SIG, proveedores de hardware y proveedores de software se suman

al crecimiento y desarrollo que hacen posibles soluciones innovadoras y procesos analíticos

para la industria. Hay un fuerte aumento en la oferta de un paquete de aplicación especial

del petróleo y el componente de análisis que puede ser añadido al producto básico de SIG.

Especialmente los socios de todas las grandes empresas de SIG están ofreciendo soluciones

personalizadas en el producto base.

Algunas de las soluciones SIG actualmente ofrecidos por varios proveedores y sus socios

son:

SIG Corporativo de gestión de datos

Mapa de producción y presentación

Modelos Digitales de Elevación y la hidrología

Análisis de sensibilidad ambiental y la modelización

Tubería de optimización de rutas y el riesgo de fuga de tuberías

Mapas de Internet y soluciones de imagen de servidor web

Flujo de trabajo de análisis

Gestión de Crisis en Internet

GDA 94 y conversión de datum

La conversión de los actuales datos ambientales para formato SIG

Vinculación del modelo de los derrames de petróleo a los SIG.

Análisis del mercado al por menor.

Distribución de análisis.

Análisis del mercado patrón por la demografía.

Toma de la corriente al por menor de enrutamiento y muchos más...

Expectativas Futuras

Aunque la tecnología SIG trae muchos beneficios a la industria petrolera ya, todavía se

pueden hacer mejor. En caso de mejoras solicitadas se puede afirmar y aplicar de una

manera genérica, se pueden beneficiar todos los usuarios de los SIG. Algunas cosas sobre la

"industria del petróleo su lista de compras" incluyen:

Evaluación Geológica

Embalse de Análisis

Adquisición Sísmica (acceso de datos sísmicos y los registros de pozo)

Terrenos / Arrendamiento de Gestión

Análisis de la actividad de perforación

Análisis de la competencia

Fusiones y Adquisiciones

Gas Marketing

Mejor integración con nuestras bases de datos relacionales.

Un paradigma verdaderamente global, en lugares de la tierra, incluyen "metadatos"

como punto de referencia geodésico, proyección cartesiana / parámetros esferoide,

etc

Mejora "condensamiento" herramientas. "Condensamiento" es el proceso de la

fusión de dos o más conjuntos de datos SIG, para que la salida tiene los datos de

mayor exactitud de todas las entradas. Como instrumentos de medición y los datos

de SIG de imágenes de satélite y fotografía orto-continúa mejorando, mapas y bases

de datos SIG debe ser "de" alto clasificado, es decir, ajustadas para mantener la

coherencia con los datos más recientes. La gestión de este proceso bien puede ser el

mayor desafío.

SIG 3-dimensiones: En este momento, el uso de los SIG se detiene en la superficie

de la Tierra. Para visualizar los depósitos del subsuelo, tenemos que cambiar a

sistemas completamente diferentes, que rara vez presentan un "sin fisuras" interfaz

para el SIG.

Analíticas avanzadas herramientas para la gestión de puntos de venta.

Integración de servicios móviles de SIG ayudar en soluciones de negocio

optimizados.

Beneficios de un SIG en Ductos

Uno de los beneficios principales son la integración de bases de datos técnicas a los

elementos espaciales, ya sean ductos, derechos de vía, instalaciones superficiales (válvulas,

trampas de diablo, rectificadores, city gates, estaciones de compresión, etc.), las cuales

podrán ser consultadas desde una interfase grafica SIG, esto permitirá al usuario una mayor

facilidad de consulta y compresión de los datos ya que estarán referidos a un entorno

geográfico.

Un ejemplo claro de los beneficios de un SIG en ductos, son el estudio de clases de

localización sobre los derechos de vía donde se alojan ductos de transporte, anteriormente

se llevaba a cabo este trazo a partir de la información de brigadas de celaje y sobre todo a

partir de reconocimientos por tierra y no siempre este trazo resultaba preciso, actualmente

el trazo de estas clases de localización se lleva a cabo contando con información cartografía

digital de alta precisión, así como el apoyo de ortofotos digitales y en algunos casos

imágenes de satélite, montadas en un sistema SIG, el cual le permite al usuario técnico

llevar a cabo este estudio tomando en cuenta el entorno geográfico real, esto a su vez se

traduce en un beneficio económico, ya que regiones que estaban consideradas en un nivel 4

o 3, pueden llegar a ser realmente clase 2 o 1 en el mejor de los casos, su beneficio

inmediato es el poder transportar mayor producto sobre ese ducto.

Podemos tomar como puntos de partida principal un SIG, ya que sobre este podemos

integrarle otros tipos de sistemas como por ejemplo: SCADA, SAP, IAP, sistemas de

compañías inspectoras de ductos, sistemas de gestión documental, etc.

Otras de las funciones donde se lleva a cabo el uso de estas herramientas son para el diseño

de nuevos ductos, en este tipo de trabajos se hace uso de información cartográfica para

conocer las poblaciones urbanas así como rurales, ortofotos digitales, modelos digitales de

elevación, modelos de pendientes. Con esta información podemos tomar y diseñar las

posibles trayectorias del nuevo ducto tomando en cuanta información tal como: altura sobre

el terreno, afectaciones, rasgos hidrológicos y tipo de terreno, con estas variables se puede

llevar a cabo un sistemas el cual pueda calcular las inversiones, trayectoria final, numero de

cruzamientos, numero de instalaciones e información adicional que el usuario final deseara.

Análisis de Inundaciones

Un Atlas de riesgo resulta ser una herramienta importante e indispensable para las áreas de

seguridad, operación y mantenimiento, ya que mediante información técnica, así como

información geográfica tal como modelos de pendientes, modelos digitales de elevación,

datos geológicos, edafológicos, clima, precipitación pluvial, tomando esta

información podemos generar las siguientes simulaciones:

Análisis de inundaciones

Deslizamiento de tierra

Ductos Ubicados sobre fallas geológicas

Invasiones

Impacto Ambiental

Aplicaciones de los SIG

Equipos Móviles

La tecnología de SIG permite adoptar nuevas tecnologías como son las de equipos móviles

como Handhelp, esta tecnología permite integrar las tecnologías de equipos móviles,

telecomunicaciones y GPS.

Cual sería el valor agregado de incorporar esta tecnología en las áreas de ductos.

Levantamiento de líneas de ductos o derechos de vía

Este levantamiento se puede llevar a cabo por medio de personal operativo que realizan los

recorridos de estos derechos de vía y poder vaciar esta información, la cual se almacena

dentro de la computadora móvil y ser compatible los sistemas de información geográfica.

Levantamiento de áreas de Invasión a los derechos de vía.

Esta información puede ser obtenida mediante los celajes, en los cuales se observara el tipo

de invasión y será marcada con el GPS y almacenada, asociándole una base de datos como

el tipo de invasión, e inclusive tomar una fotografía digital de dicha invasión.

Levantamiento de sitios de alto riesgo.

En el caso de que el celador detecto por ejemplo una excavación con equipo pesado cerca

de la trayectoria de los ductos el podrá grabar dicho punto y enviarlo a las áreas de

seguridad con el fin de verificar que no se vaya a causar algún daño a las instalaciones.

Levantamiento de Caminos de Acceso.

Cualquiera de los operadores que tengan que ingresar a las instalaciones superficiales podrá

grabar la ruta por la cual acceso y de este modo se podrá cargar al SIIA esta información,

dicha información será parte de una capa mas que serán los caminos de acceso a las

instalaciones superficiales y de este modo se le puede pedir a cualquier personal que acuda

a cualquiera de las instalaciones por los caminos antes levantados. Cabe señalar que los

equipos de navegación GPS funcionan del mismo modo como brújulas electrónicas, para

que el usuario mediante este equipo pueda llegar al lugar indicado.

Consulta de Cartografía Digital y Bases de Datos de Instalaciones Superficiales en

Tiempo Real.

El usuario en campo podrá consultar el tiempo real cualquier ducto e instalación superficial

de su sector, esto con el fin de realizar alguna consulta a la base de datos técnica. Así

mismo podrá desplegar la cartografía con el fin de verificar algún rasgo topográfico

importante o poblado cercano.

Verificación de clases de localización

El usuario de seguridad podrá levantar las clases de localización según el tipo de

infraestructura o poblaciones rurales o urbanas que se encuentre cerca de los derechos de

vía, posteriormente esta información se comparara con la que se encuentra cargada o

disponible en los sistemas, manteniendo datos históricos.

Detección de fallas, reportadas por equipo de Inspección “Geopig”.

Para este tipo de ubicación de fallas, se requiere de ayuda de equipos de alta precisión esto

con el fin de ofrecerle al equipo de mantenimiento la ubicación más precisa de las fallas,

los navegadores se podrán utilizar para ubicar la cercanía del punto y con el equipo de alta

precisión se posicionara de manera precisa el punto.

Estos sistemas permiten transportar en las haldhelp, cartografía digital, ortofotos e inclusive

imágenes de satélite, de la zona que este levantando, y de ese modo por tener información

de referencia, así como poder actualizar la misma.

En estos dispositivos el usuario final podrá levantar base de datos técnica o espacial de lo

más relevante, así mismo podrá acceder a las fallas las cuales son reportadas por las

empresas inspectoras con la tecnología de geopig, ingresando a estos sistemas las

coordenadas y por medio de navegación accesar a ellas.

Análisis de Riesgos

Otras de las aplicaciones que se pueden llevar a cabo son los análisis de riesgos, donde se

pueden combinar otras tecnologías como son la percepción remota y los visualizadores en

3D.

Las aplicaciones pueden ser muchas ya que estos sistemas permiten el modelado del terreno

y podemos simular inundaciones dependiendo de la creciente de los ríos, conocer las

pendientes del terreno y sobreponer las trayectorias de los ductos y con estos poder

consultar mediante las herramientas de análisis espacial cuales serian los ductos afectados

por la inundación así como las instalaciones superficiales, adicionalmente podemos conocer

zonas de alto riesgos por deslizamiento de tierra, de este modo podemos generar un atlas de

riesgo de las instalaciones que forman parte del activo de una dirección de ductos.

Exploración

En el área de Exploración es una herramienta muy importante, ya que se pueden integrar

diferentes productos cartográficos como lo son:

Ortofotos Digitales

Modelos Digitales de Elevación

Geoimágenes Satelitales

Cartografía Vectorial Digital

De este modo podemos generar un atlas de riesgo de las instalaciones que forman parte del

activo de una dirección de ductos.

Los soluciones para esta área, comprenderían la exploración de nuevos proyectos

sismológicos 3D, tomando en cuenta variables como topografía del terreno, altimétrica, tipo

de Suelo. En relación con éste se podría determinar por medio de procesos de interpretación

mediante el apoyo de geoimágenes satelitales, análisis geológico, planeación de

caminos de acceso para las brigadas; así mismo se podrían simular maquetas en 3

dimensiones por medio de los modelos digitales del terreno, esto con el fin de ir

sobreponiendo las edades geológicas y conocer el terreno con una mayor definición y

detalle.

Del tal forma que una vez definidas las áreas de exploración, se podrán planear

adecuadamente las medidas necesarias para tomar las acciones pertinentes, ya sea la

generación de líneas sísmicas o estudios paleontológicos de la zona de interés. Con esta

información se podrán generar mapas técnicos, los cuales contengan información sobre uso

de suelo, geología, ubicación de líneas sísmicas.

Producción

En lo referente a los activos de Producción, la cartografía vectorial digital, así como las

geoimágenes satelitales son una herramienta importante, ya que se podrá generar el

levantamiento de la infraestructura petrolera e incorporarla como una nueva capa de

información geográfica; esto es de vital importancia, ya que el conocer la ubicación exacta

de los ductos de distribución e instalaciones superficiales tales como: Cabezales, válvulas,

postes de protección catódica, etc., es un valor agregado, para así poder llevar a cabo la

planeación del mantenimiento de los mismos activos de Exploración

Adicionalmente, se puede generar el levantamiento de los caminos de acceso a sus

instalaciones y verificar el estado actual de los mismos. Toda esta información se podrá

integrar en una base de datos espacial, para que los usuarios de tipo gerencial puedan llevar

a cabo la toma de decisiones oportunas e inmediatas, para la solución de problemas, ya sean

operativos, técnicos, administrativos o legales.

Análisis 3D

Combinando las herramientas de GIS y PR podemos llevar a cabo análisis en 3D, con el fin

de poder realizar simulaciones sobre el comportamiento de infraestructura petrolera, ya

sean ductos, instalaciones superficiales, petroquímicas, centros procesadores de gas, y

cualquier elemento de importancia para PEMEX, estas herramientas nos pueden brindar

visualización de alta resolución para poder verificar la superficie de terreno, volúmenes de

construcción.

Otros de los análisis que se pueden llevar a cabo, es en combinación con las imágenes de

satélite, modelos digitales de elevación, modelos de pendientes, verificar el

comportamiento de cualquier instalaciones en una ambiente regional. Esta herramienta

puede ser un insumo para la generación de los atlas de riesgo.

TELEDETECCIÓN APLICADO EN LA INDUSTRIA PETROLERA

de satélite, modelos digitales de elevación, modelos de pendientes, verificar el

comportamiento de cual

La teledetección remota es la adquisición de información a pequeña o gran escala de un

objeto o fenómeno, ya sea usando instrumentos de grabación o instrumentos de escaneo en

tiempo real inalámbricos o que no están en contacto directo con el objeto (como por

ejemplo aviones, satélites, astronave, boyas o barcos). En la práctica, la teledetección

remota consiste en recoger información a través de diferentes dispositivos de un objeto

concreto o un área. Por ejemplo, la observación terrestre o los satélites meteorológicos, las

boyas oceánicas y atmosféricas, las imágenes por resonancia magnética (MRI en inglés), la

tomografía por emisión de positrones (PET en inglés), los rayos-X y las sondas espaciales

son todos ejemplos de teledetección remota. Actualmente, el término se refiere de manera

general al uso de tecnologías de sensores para captura de imágenes, incluyendo:

instrumental encontrado en aviones y astronaves, usos en electrofisiología, y difiere en

otros campos relacionados con imágenes como por ejemplo en imagen médica.

Hay dos clases de teledetección remota principalmente: teledetección remota pasiva y

teledetección remota activa:

- Los teledetectores pasivos detectan radiación natural emitida o reflejada por el objeto o

área circundante que está siendo observada. La luz solar reflejada es uno de los tipos de

radiación más comunes medidos por esta clase de teledetección. Algunos ejemplos pueden

ser la fotografía, los infrarrojos, los sensores CCD (charge-coupled devices, “dispositivo de

cargas eléctricas interconectadas”) y los radiómetros.

- Los teledetectores activos por otra parte emiten energía para poder escanear objetos y

áreas con lo que el teledetector mide la radiación reflejada del objetivo. Un radar es un

ejemplo de teledetector activo, el cual mide el tiempo que tarda una emisión en ir y volver

de un punto, estableciendo así la localización, altura, velocidad y dirección de un objeto

determinado. La teledetección remota hace posible recoger información de áreas peligrosas

o inaccesibles. Algunas aplicaciones pueden ser monitorizar una deforestación en áreas

como la Cuenca del Amazonas, el efecto del cambio climático en los glaciares y en el

Ártico y en el Antártico, y el sondeo en profundidad de las fallas oceánicas y las costas. El

colectivo militar, durante la Guerra Fría, hizo uso de esta técnica para recoger información

sobre fronteras potencialmente peligrosas. La teledetección remota también reemplaza la

lenta y costosa recogida de información sobre el terreno, asegurando además que en el

proceso las zonas u objetos analizados no se vean alterados.

Las plataformas orbitales pueden transmitir información de diversas franjas del espectro

electromagnético que en colaboración con sensores aéreos o terrestres y un análisis en

conjunto, provee a los investigadores con suficiente información para monitorizar la

evolución de fenómenos naturales tales como El Niño. Otros usos engloban áreas como las

ciencias de la Tierra, en concreto la gestión de recursos naturales, campos de agricultura en

términos de uso y conservación, y seguridad nacional.1

Técnicas de Adquisición de Información

La adquisición multi-espectral se basa en la recogida y el análisis de áreas u objetos que

emiten o reflejan radiación a un nivel superior al de los objetos circundantes.

Aplicaciones de la información recogida por teledetección remota

El radar convencional se ha asociado principalmente al control del tráfico aéreo, y a

la recogida de cierta información meteorológica a gran escala. El radar doppler se

usa como apoyo para hacer cumplir con los límites de velocidad locales y también

como refuerzo a la recogida de información meteorológica como la velocidad del

viento y la dirección del mismo. Otros tipos de recogida de información activa

incluye el plasmade la ionosfera. Los radares interferométricos de apertura sintética

(Interferometric synthetic aperture radar ) se usan para producir modelos digitales

precisos de grandes áreas de terreno.

Los altímetros por láser y radar en los satélites proveen una gran cantidad de

información. Midiendo las protuberancias del agua causadas por la gravedad,

mapean las características en el fondo del mar en una resolución de una milla más o

menos. Midiendo la altura y la longitud de las olas en el océano, los altímetros

miden la velocidad del viento y la dirección, y las de la superficie del océano.

LIDAR (un acrónimo del inglés Light Detection and Ranging) se conoce en el

ámbito de pruebas de rango de armamento, como en los proyectiles guiados por

láser. LIDAR se usa para detectar y medir la concentración de varios agentes

químicos en la atmósfera, mientras que la rama de paracaidismo LIDAR se usa para

medir alturas de objetos y características en la tierra de una manera mucho más

precisa que con cualquier tecnología de radares. La teledetección remota de la

vegetación es uno de las aplicaciones más relevantes de LIDAR.

Los radiómetros y fotómetros son los instrumentos usados de manera más común,

recogiendo radiación emitida y reflejada en un amplio espectro de frecuencias.

(Rango visible, infrarrojos, microondas, rayos gamma y a veces ultravioleta).

También pueden usarse para detectar el espectro de emisión de varios agentes

químicos, proveyendo así de información sobre la concentración de determinados

químicos en la atmosfera.

La fotografía estereoscópica se ha usado a menudo para hacer mapas topográficos

por analistas de terreno en “traficabilidad” y en departamentos de carreteras para

rutas potenciales.

Plataformas multi-espectrales simultáneas como Landsat han estado en uso desde

los años 70. Estos maleadores temáticos toman imágenes en múltiples longitudes de

onda del espectro electromagnético y se encuentra normalmente en satélites de

observación terrestre, incluyendo (por ejemplo) el programa LandSat o el satélite

IKONOS. Estos mapas se pueden usar en la prospección de minerales, detectar o

monitorizar el uso de tierras, deforestación, el estado de salud de plantas indígenas y

cultivos, incluyendo zonas enteras de cultivo o bosques.

En el punto de mira contra la desertificación, la teledetección remota permite seguir

y monitorizar áreas de riesgo a largo plazo, para determinar factores de

desertificación, para apoyar a tomar decisiones en cuanto a tomar medidas para

gestionar el entorno y evaluar el impacto que pueden tener esas decisiones.2

Geodesia

La geodesia fue primero usada en la detección aérea submarina y en la recogida de

información gravitacional usada en los mapas militares. Esta información revelaba

pequeñas perturbaciones en el campo gravitatorio de la Tierra (geodesia) que se

podían usar para determinar cambios en la distribución de la masa en la Tierra, lo

cual podía usarse para futuros estudios geológicos e hidrológicos.

Acústica y semi-acústica.

Pasiva: El Sónar se usa para detectar, medir distancias y medidas de objetos bajo el

agua y la tierra.

o Los sismogramas cogidos de diferentes lugares pueden localizar y medir

terremotos después de que éstos ocurran comparando la intensidad relativa y

el tiempo en que ocurrieron.

Activa: Los pulsos los usan los arqueólogos para detectar yacimientos de petróleo.

Para coordinar una serie de observaciones a gran escala, la mayor parte de los sistemas de

detección dependen de: la localización de la plataforma, la hora, la rotación y la orientación

del sensor. Los instrumentos más actuales usan normalmente información sobre su posición

obtenida de los sistemas de navegación por satélite. La rotación y orientación normalmente

la determinan con un error de uno o dos grados mediante compases electrónicos. Estos

compases miden no sólo el acimut, sino también la altitud, ya que las líneas del campo

magnético terrestre en la Tierra tienen una curvatura diferente según la posición en que te

encuentres. Si se desean unas orientaciones más exactas, se requiere de un Sistema de

Navegación Inercial el cual periódicamente se realinea usando diferentes técnicas,

incluyendo la toma de estrellas como referencia o puntos de referencia importantes.

La resolución tiene un impacto bastante importante en la recogida de información; para

entenderlo mejor: una menor resolución conlleva un detalle menor y una cobertura mayor;

una mayor resolución conlleva por el contrario un detalle mayor pero una cobertura peor.

La capacidad para poder determinar la resolución adecuada en cada momento tiene como

consecuencia mejores resultados y además evita el colapso de las unidades de

almacenamiento y transmisión (una resolución mayor implica un mayor tamaño).

Procesado de información

La teledetección remota, si hablamos de manera general, trabaja siguiendo el principio del

problema inverso. Mientras que el objeto o fenómeno en cuestión (el estado) no se van a

medir de manera directa, existen otras variables que se detectan y miden (la observación),

que están intrínsecamente relacionadas con el objeto de interés, a través de un modelo

creado por ordenador. Una analogía para entender esto es tratar de determinar el tipo de

animal por sus pisadas. Por ejemplo, ya que es imposible medir directamente la temperatura

en las capas altas de la atmósfera, sí es posible medir las emisiones de un cierto espectro de

especies químicas conocidas (CO2) en esa región. La frecuencia de dicha emisión se puede

relacionar con la temperatura de esa zona a través de varias relaciones termodinámicas.

La calidad de la información recogida a distancia depende de sus resoluciones espacial,

espectral, radiométrica y temporal.

Resolución espacial

Es el tamaño de un píxel que se guarda en una imagen rasterizada – los píxeles se

corresponden con áreas cuadradas cuyo tamaño varía de 1 a 1.000 metros.

Resolución espectral

Es la amplitud de la longitud de onda de las diferentes frecuencias grabadas – normalmente,

se relaciona con el número de frecuencias que graba la plataforma. La flota Landsat actual

comprende 7 bandas diferentes, incluyendo varias del espectro infrarrojo, de los 0,07 μm a

los 2,1 μm. El sensor Hyperion en la “Earth Observing-1” gestiona 220 bandas que van

desde los 0,4 μm a los 2,5 μm, con una resolución espectral de 0,10 a 0,11 μm por banda

recogida.

Resolución radiométrica

Es la capacidad del sensor para distinguir diferentes intensidades de radiación.

Normalmente comprende de 8 a 14 bits, correspondiente a los 256 niveles de una escala de

grises, y puede llegar a 16.384 intensidades de color en cada banda. También depende del

ruido del aparato.

Resolución temporal

Es la frecuencia con la que el avión o satélite sobrevuelan una zona, y solo tiene

importancia en estudios para investigar el efecto del paso el tiempo, como en la

monitorización de las deforestaciones. El paso de una nube sobre el área u objeto haría

necesario volver a repetir el proceso sobre esa zona.

Para poder crear mapas basados en la información recogida por un sensor, la mayoría de los

sistemas de teledetección remota lo que hacen es extrapolar la información extraída por el

sensor en relación a un punto de referencia, incluyendo distancias entre los puntos

conocidos en el terreno. Todo esto depende del tipo de sensor usado. Por ejemplo, en

fotografías corrientes, las distancias son más precisas en el centro de la imagen, las cuales

se distorsionan al alejarte del centro de la misma. Otro factor importante es el rodillo contra

el que se ponen las fotos, hecho que puede causar graves errores en las fotografías cuando

éstas se usan para realizar medidas de distancias. Esto se resuelve mediante la

georreferenciación, que engloba ayuda por ordenador para relacionar los puntos en la

imagen (30 o mas por imagen) que se extrapolan usando un punto de referencia establecido

previamente, “transformando” la imagen para producir una información espacial más

precisa. A principios de los 90, la mayoría de imágenes por satélite vendidas estaban

totalmente georreferenciadas. Aparte de esta corrección, las imágenes pueden necesitar de

corrección radiométrica y atmosférica.

Corrección radiométrica

Da una escala de valores por píxel. Por ejemplo, la escala monocromática de 0 a 255 se

convertirá a valores de radiación actuales.

Corrección atmosférica

Elimina la “neblina” atmosférica reescalando cada banda de frecuencia a su valor mínimo

(cada píxel a 0). La digitalización de la información también hace posible manipular los

datos cambiando valores en la escala de grises.

La interpretación es la parte crítica del proceso de hacer la información comprensible. La

primera aplicación de eso fue en fotografías aéreas, que usaban el siguiente proceso:

medidas espaciales con el uso de una mesa iluminada tanto en cobertura convencional

simple como estereográfica. Hacer uso de las dimensiones conocidas de los objetos para

detectar modificaciones. El análisis de imagen es una aplicación automatizada por

ordenador que se está usando cada día más.

El análisis de objetos basados en imágenes (OBIA en Inglés) es una subdisciplina de

GIScience dedicada a particionar las imágenes de la teledetección remota en imágenes con

significado sobre los objetos, y evaluando sus características en una escala especial,

temporal y espectral.

La información antigua obtenida de teledetección remota suele ser valiosa porque provee de

información a largo plazo de una gran porción geográfica. Al mismo tiempo, la

información a menudo es compleja de interpretar y difícil de almacenar. Los sistemas

actuales tienden a almacenar todo digitalmente, normalmente sin pérdida de compresión.

Lo difícil de todo esto es que la información es frágil y su formato puede ser arcaico y

difícil de interpretar, además de ser fácil de falsificar. Uno de los mejores sistemas para

almacenar información es en microfilms. Los microfilms normalmente sobreviven en

librerías comunes, con un periodo de vida de varios siglos. Pueden crearse, copiarse,

archivarse y recogerse por sistemas automatizados. Son tan compactos como la información

almacenada en dispositivos magnéticos y aun pueden ser leídos por el ser humano con un

mínimo de equipo adecuado para ello.

¿Cómo es empleada la teledetección en la exploración petrolera?

Muchas formas de teledetección son empleadas para identificar áreas en la tierra que

posiblemente contengan petróleo y gas natural.

Muchos reservorios de petróleo y gas natural filtran pequeñísimas cantidades de

hidrocarburos a la superficie de la tierra, mayoritariamente gases ligeros como el metano y

el etano. Procesos biológicos comunes pueden hacer el metano, pero el etano es solamente

hecho en los reservorios subterráneos de petróleo y gas natural. Se ha desarrollado un

sensor de rayo láser infrarrojo tan sensitivo que puede detectar cantidades diminutas de

etano. Este se ha empleado para localizar los escapes subterráneos de gas, el cual puede

indicar reservorios de petróleo comercial y/o gas natural.

La mayoría del petróleo y gas se encuentran en las rocas sedimentarias, estas

son menos densas y contienen menos minerales magnéticos que en las rocas ígneas.

Variaciones impredecibles (anomalías) en la gravedad y en las mediciones magnéticas de

las embarcaciones o de los aviones pueden demostrar la profundidad de las capas rocosas

sedimentarias que pueden ser dignas de una investigación adicional

La obtención de imágenes sísmicas de la superficie terrestre provee fotografías detalladas

de la estructura rocosa subterráneas y a veces también pueden mostrar si las rocas contienen

petróleo o gas natural. Las pruebas sísmicas generalmente se ejecutan antes de taladrar el

posible reservorio de petróleo o gas natural.

4. CONCLUSION.

La tecnología de SIG para generar beneficios a la industria petrolera

La tecnología SIG y demás hardware y software han llegado a la etapa en la que ofrecen

beneficios tangibles técnicos y económicos para la industria petrolera. No sólo de mejorar

los actuales procesos de negocio mediante la profundización de un mejor intercambio de

datos y cartografía más precisa, sino que también apoyar los esfuerzos en "proceso de

reorganización de los procesos", donde los profesionales técnicos redefinir sus actividades

ya que son capaces de acceder a datos críticos de nuevas maneras.

Varias iniciativas de SIG en el buen camino de convertirse en sistemas de producción

integrada en los procesos empresariales, con grupos de apoyo y un número cada vez mayor

de usuarios finales que siguen descubriendo nuevas maneras de beneficiarse de esta

tecnología.

El camino por delante promete una dura competencia, los avances técnicos en el software y

la utilización de hardware y la integración, la adaptación a los requisitos de disciplina

múltiple, la mejora de la arquitectura del sistema a partir del modelo discreto a un modelo

universal, métodos avanzados de adquisición de datos y así sucesivamente. El componente

de "Donde" puede tener un impacto muy bueno en la industria petrolera en la forma de

hacer negocios y servir a los clientes.

5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

i. Toda la empresa SIG por Kirk A. Barrell.

ii. Información del sitio Web de ESRI, MapInfo, Petrolynx, etc Catalist

iii. GISdevelopment.net ©. Todos los derechos reservados.

iv. Escartín Sauleda, Dr. Ing. Emilio R.. 2002. La Tecnología de los Sistemas de

Información Geográfica en el Contexto de la Exploración Petrolera. Disponible en:

http://espejos.unesco.org.uy/simplac2002/Ponencias/Geom%E1tica%202002/

GE059.doc

v. Alvarez González, Ing. José Angel. 2007. Introducción a la Industria Petrolera.

Centro Politécnico del Petróleo.