Recuperación mejorada de petróleo mediante concentración solar

Abstract

La demanda de energía de un país está estrechamente relacionada con su producto interno bruto, con su capacidad industrial y con el estándar de vida alcanzado por sus habitantes. Es por ello que el petróleo, como fuente energética principal desde mediados del siglo XX, juega un papel estratégico en nuestra sociedad. La creciente demanda de este combustible fósil durante los últimos años, y las reservas limitadas de los crudos más económicos, están incrementando el interés de la industria en la extracción de crudos pesados. De entre todos los métodos disponibles para la extracción de crudos pesados, la inyección de vapor es el método más extendido. El incremento de la movilidad del crudo como resultado del efecto de la cámara de vapor en el interior del yacimiento, hace viable la explotación de crudos tradicionalmente poco rentables. La generación del vapor de inyección implica sin embargo un sobrecoste económico y medioambiental importante. Razón por la cual, la concentración solar, como fuente alternativa de energía para la generación de vapor de inyección, ha despertado el interés de la industria petrolera desde el nacimiento de la tecnología. Pese al temprano interés en la tecnología, su aplicación a proyectos reales ha sido limitada debido a los desafíos tecnológicos existentes. Uno de los más importantes es la diferencia entre la duración de la inyección de vapor en el yacimiento (alrededor de 7 años), y la vida útil del campo solar (hasta 25 años). Esta diferencia hace que en la mayoría de los casos, el campo solar únicamente puede aprovecharse durante una fracción reducida de su vida útil, lo que dificulta la viabilidad económica del proyecto. En esta tesis se detalla el diseño y la implementación real de un captador de concentración solar, que permite ser desmontado y transportado de manera económica al finalizar la fase de inyección de vapor. Permitiendo acompañar de esta forma la explotación secuencial de las zonas de inyección de un campo de petróleo. En el diseño de este captador transportable se compara de manera teórica, las posibles alternativas constructivas existentes para cada uno de los componentes principales. Las hipótesis que se asumen en el estudio teórico se comprueban y validan durante el proceso de implementación real del captador (a través de dos prototipos funcionales), y su ensayo en la Plataforma Solar de Almería. Consiguiendo medidas reales de los tiempos y costes de fabricación, montaje y transporte. Así como de la producción energética. Para validar la viabilidad económica del captador diseñado en proyectos de inyección de vapor, se desarrolla además un código de simulación para este tipo de aplicaciones. El código permite estimar la rentabilidad de un sistema solar para generación de vapor de inyección, utilizando tanto captadores convencionales como captadores transportables.