Planeamiento óptimo de la producción y mezcla de crudos en un campo de petróleo convencional

Abstract

El presente trabajo plantea un modelo de optimización disyuntivo para el planeamiento de la producción y mezcla de crudos de un campo de petróleo convencional. Una vez en superficie, los diferentes tipos de crudos se mezclan en una serie de tanques para elaborar productos con concentraciones de azufre requeridas por una dada refinería. La finalidad del modelo es determinar la operación de cada pozo del campo que permita satisfacer una demanda específica conocida, determinando el número de tanques a instalar y las corrientes que ingresan a cada uno de ellos, con el objetivo de maximizar los beneficios totales en el horizonte de planeamiento. En la formulación se introduce el comportamiento no lineal de la presión en boca de pozo con el tiempo, mientras que en el mezclado se producen no convexidades por términos bilineales en los balances de masa. Asimismo, el horizonte de tiempo se divide en períodos no necesariamente de igual longitud, donde el pozo puede producir o permanecer cerrado. El modelo propuesto se formula empleando programación disyuntiva generalizada (PDG) y se reformula mediante la técnica de relajación big-M como un problema de programación mixto-entera no lineal (MINLP). Finalmente, para ilustrar la aplicación del modelo se presenta un caso de estudio que es resuelto mediante el sistema de modelado GAMS.