DSpace Collection: MAESTRÍA EN PETRÓLEOS CON MENCIÓN EN RECOBRO POR INYECCIÓN DE AGUA Y GAS
http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68396
MAESTRÍA EN PETRÓLEOS CON MENCIÓN EN RECOBRO POR INYECCIÓN DE AGUA Y GAS2026-05-21T09:01:47ZEvaluación técnica del uso de hidrógeno gris en la Refinería La Libertad
http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68398
Title: Evaluación técnica del uso de hidrógeno gris en la Refinería La Libertad
Authors: Macías Sornoza, Wagner Ganen; Arcentales Bastidas, Danilo Andrés, Director
Abstract: La Libertad Refinery (LLR) generates a significant amount of residual gas from its Parsons,
Universal, and Cautivo distillation units. At present, this gas is routed to the Blow-down system
and subsequently flared in the TEA, resulting in the loss of potential energy and contributing
to pollutant emissions, particularly carbon dioxide and sulfur dioxide, associated with the
combustion of Fuel Oil #4 in furnaces and boilers.
This study evaluates the technical feasibility of utilizing this residual gas for gray hydrogen
production through the Steam Methane Reforming (SMR) process. Based on documented
technical antecedents, site visits, and operational data, a representative residual gas flow rate
of 3.98 MMSCFD is adopted, with a methane-rich composition of 65%, consistent with values
reported for refinery residual gases.
Stoichiometric and energy balances were applied assuming an overall SMR efficiency of η =
70%, resulting in an estimated hydrogen production of approximately 17.79 t/d. These results
correspond to model-based predictions, conditional upon the adopted gas composition and
process efficiency assumptions, rather than direct plant measurements.
The energy assessment indicates that the produced hydrogen could substitute approximately
38.39% of the current thermal demand supplied by Fuel Oil #4 in furnaces and boilers. In
parallel, the environmental analysis projects potential reductions of about 51.02 t/month of
SO₂ and 4,811.37 t/month of CO₂. Although the SMR process requires external heat input and
presents a negative net energy balance, the valorization of residual gas represents a technically
viable option to enhance refinery energy efficiency and reduce environmental impact
Keywords: Gray hydrogen, steam methane reforming, residual gas, refineries, energy
transition, Fuel Oil #4, emissions.
Description: La Refinería La Libertad (RLL) genera un volumen significativo de gas residual proveniente
de las unidades de destilación Parsons, Universal y Cautivo. Actualmente, este gas es dirigido
al sistema Blow-down y posteriormente quemado en la TEA, lo que representa una pérdida de
energía potencial y una fuente relevante de emisiones contaminantes, particularmente dióxido
de carbono y dióxido de azufre, asociadas al uso de Fuel Oil #4 en hornos y calderas.
El presente trabajo evalúa la viabilidad técnica del aprovechamiento de dicho gas residual para
la producción de hidrógeno gris mediante el proceso de reformado de metano con vapor (SMR).
Con base en antecedentes documentados, visitas técnicas y datos operativos de la refinería, se
adopta un caudal representativo de gas residual de 3.98 MMSCFD, con una composición rica
en metano de 65%, dentro de los rangos reportados para gases residuales de refinería.
A partir de balances estequiométricos y energéticos, y considerando una eficiencia técnica
global del proceso SMR de η = 70%, se estima una producción aproximada de 17.79 t/d de
hidrógeno. Estos resultados corresponden a predicciones modeladas, condicionad as por los
supuestos de composición del gas residual y eficiencia del proceso adoptados en el estudio.
El análisis energético indica que el hidrógeno producido permitiría sustituir alrededor del
38.39% del consumo térmico actual de Fuel Oil #4 en hornos y calderas, mientras que la
evaluación ambiental proyecta reducciones del orden de 51.02 t/mes de SO₂ y 4,811.37 t/mes
de CO₂. Si bien el proceso SMR presenta un balance energético neto negativo debido al
requerimiento de aporte térmico externo, el aprovechamiento del gas residual constituye una
alternativa técnicamente viable para mejorar la eficiencia energética y reducir el impacto
ambiental de la refinería2025-01-01T00:00:00ZAplicación de nuevas tecnologías en fluidos de perforación de reservorios RDF para maximizar la producción en pozos horizontales del Oriente Ecuatoriano
http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68397
Title: Aplicación de nuevas tecnologías en fluidos de perforación de reservorios RDF para maximizar la producción en pozos horizontales del Oriente Ecuatoriano
Authors: Jami Tipan, Jonathan Patricio; Vaca Chiliquinga, Pablo Adrián; Schettini Villalba, José Ángel, Director
Abstract: In Ecuador, the drilling of horizontal wells use a traditional fluid, it is a challenge due to issues
such as formation damage and the limited ability to restore permeability. Consequently, this
project analyzed the application of new technologies in Reservoir Drilling Fluids (RDF) aimed
at maximizing production in horizontal wells. The general objective was to design an RDF
fluid that incorporates an emulsion preventer and an internal breaker, to reduce skin and
optimize the productivity of a horizontal well. The working hypothesis proposed that the
incorporation of these technologies would allow greater rock-fluid compatibility and a
significant reduction in induced damage. The justification is based on the need to overcome
the limitations of conventional drilling fluids in complex geological environments, such as
those encountered in horizontal wells. The development of the project was carried out through
laboratory formulation of fluids under API 13B standards, evaluating different additive
concentrations and permeability return test. The results showed that the new RDF fluid
increased flow return up to 96% and reduced cake removal time from 18 hours to 4 hours,
highlighting in horizontal wells and thus constitutes a viable alternative for horizontal drilling
operations in the Ecuadorian Basin.
Keywords: drilling fluid, skin, horizontal well, RDF technology.
Description: En el Ecuador la perforación de pozos horizontales con el uso de fluidos tradicionales
representa un desafío debido a los problemas que presenta como daño a la formación y la
limitada restauración de permeabilidad. En consecuencia, el presente proyecto analizó la
aplicación de nuevas tecnologías en fluidos de perforación de reservorios RDF que permiten
maximizar la producción en pozos horizontales. El objetivo general fue diseñar un fluido RDF
que incorpore un preventor de emulsiones y un rompedor interno, con el fin de reducir el daño
de formación y optimizar la productividad de un pozo horizontal. Se planteó como hipótesis
que la incorporación de estas tecnologías permitiría una mayor compatibilidad roca-fluido y
una reducción significativa del daño inducido. La justificación se radicó en la necesidad de
superar las limitaciones de los fluidos convencionales en ambientes geológicos complejos
como los presentados en un pozo horizontal. El desarrollo del proyecto se realizó mediante la
formulación de fluidos en laboratorio bajo las normas API 13B, evaluando diferentes
concentraciones de aditivos y pruebas de retorno de permeabilidad. Los resultados mostraron
que el nuevo fluido RDF incrementó el retorno de flujo hasta un 96% y redujo el tiempo de
remoción del cake de 18 horas a 4 horas, destacando que la tecnología propuesta es efectiva
para mejorar la productividad y compatibilidad en pozos horizontales, constituyendo una
alternativa viable para operaciones de perforación horizontal en el Oriente Ecuatoriano2025-01-01T00:00:00Z