Visualizar y medir flujos multifásicos en línea en los pozos y ductos de Petróleos Mexicanos (Pemex), con una tecnología no invasiva de bajo costo, es la principal aplicación de la patente Method for imaging multiphase flows using electrical capacitance tomography (Método de visualización de flujos multifásicos utilizando tomografía de capacitancia eléctrica), la cual fue concedida en Estados Unidos al Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), el 24 de febrero del año en curso.

Esta patente —aclaró el doctor Carlos Ortiz Alemán, investigador del Programa de Geofísica de Exploración y Explotación autor principal en coautoría con los doctores Roland Martin (actualmente en la Universidad de Pau, Francia) y Carlos Gamio Roffe (actualmente en la Universidad Caledonia de Glasgow, Escocia), fue concedida tanto en México como en los Estados Unidos de Norteamérica.

Apuntó que se solicitó la protección del método en los Estados Unidos porque en ese país se encuentran algunos de los principales grupos tecnológicos y de investigación que están trabajando en tomografía de procesos industriales para aplicaciones en la industria petrolera mundial, como es la medición de flujo multifásico en pozos e instalaciones de producción.

“Este nuevo desarrollo IMP, destacó, fue el resultado más importante que se obtuvo como parte del proyecto que se llevó a cabo de 2002 a 2004: Visualización de flujos multifásicos utilizando tomografía de capacitancia eléctrica, del Programa de Integridad de Ductos.

Explicó que la tomografía de capacitancia eléctrica es una técnica novedosa no invasiva para la visualización interna de mezclas de sustancias eléctricamente no conductoras, y una de sus aplicaciones más interesantes para la industria petrolera es la visualización de flujos gas-aceite. Este método de medición es más eficiente que las técnicas convencionales, y no requiere detener las operaciones de transporte para realizar la medición.

Indicó que para probar la eficiencia de este método de medición y visualización en el IMP, se realizaron pruebas en un lazo de prueba presurizado con flujos de gas y aceite, en el laboratorio de flujo multifásico del IMP en Pachuca. A partir de la información registrada (datos de capacitancia eléctrica en la periferia de una tubería de tres pulgadas de diámetro), se realizó la reconstrucción completa del flujo utilizando la técnica considerada en la patente.

“La técnica de reconstrucción de las imágenes del flujo es la más precisa en el ámbito mundial y su aplicación a la visualización de flujos reales aceite-gas resultó muy novedosa. Los resultados fueron publicados en 2005, en las revistas más importantes en este tema”. Estos elementos fueron la base para que se otorgara la patente tanto en Estados Unidos como en México.

El especialista del IMP aseguró que en países como Inglaterra, Estados Unidos, China, Alemania y Francia, que son los que están a la vanguardia en tomografía de procesos, siguen de cerca el trabajo que viene realizando el grupo mexicano en esta área del conocimiento, y “lo reconocen como uno de los más avanzados en la materia en el ámbito mundial, además de que les ha sorprendido cómo en México se ha desarrollado esta tecnología en un tiempo relativamente corto”.

El doctor Ortiz Alemán informó que en el IMP se han aplicado los desarrollos patentados en una nueva línea de trabajo en exploración geofísica para la definición de cuerpos salinos en prospectos exploratorios en el Golfo, en donde se está aplicando una variante de la tecnología patentada para estimar las propiedades físicas del subsuelo a partir de datos de métodos potenciales, en zonas con presencia de tectónica salina.

Esta tecnología ha probado ser muy eficiente pues permite mejorar sensiblemente las imágenes del subsuelo en zonas con presencia de sal, lo cual representa un reto tecnológico muy importante para Petróleos Mexicanos.

Sistema de tomografía de capacitancia eléctrica   Consta de un sensor blindado de dos planos (en el que se mide la capacitancia eléctrica en la periferia de una tubería por donde fluyen patrones de flujo con distintas composiciones de aceite y gas); así como de un sistema de adquisición de datos y una computadora en la que se procesa la información y se visualiza en tiempo real la imagen reconstruida del flujo que va atravesando uno de los planos del sensor, en donde es registrado el movimiento.