FIGEMPA: Investigación y Desarrollo

Modelos de depósitos tipo VHMS para las divisiones de la Cordillera Real: Alao y Salado

Resumen La cordillera Real comprende terrenos alóctonos y autóctonos acrecionados al continente, representados de oeste a este por las divisiones litotectónicas Guamote, Alao, Loja, Salado y Zamora. En este estudio se realiza la identificación de los posibles depósitos tipo VHMS (sulfuros masivos volcanogénicos) relacionados a las divisiones Alao y Salado, basado en estudios previos de petrología, petrografía y evolución de estas divisiones. Los parámetros que se utilizaron para comparar los tipos de modelos VHMS con los posibles depósitos de las divisiones mencionadas son: entorno geológico y tectónico, rocas encajantes, características texturales y mineralógicas de los cuerpos masivos, alteración y características geoquímicas. De esta manera se puede establecer que los depósitos de la unidad Peltetec no se asocian a modelo alguno de depósitos VHMS, al existir diferencias con respecto a la litología y geoquímica. Por el contrario, el modelo asociado a un depósito VHMS tipo Kuroko coincide con las características de un depósito VHMS en la unidad Alao-Paute. A su vez se asoció depósitos de la división Salado a un depósito de VHMS tipo besshi, al encontrar similitudes en cuanto al entorno geológico-tectónico, mineralogía y semejanza de las huellas geoquímicas, sin embargo, las características de formación y evolución de la división Salado ha dificultado el desarrollo completo de estos VHMS tipo Besshi, pero no se descarta la existencia de los mismos.

Abstract The Cordillera Real comprises autochthonous and allochthones land accreted to the continent, represented from west to east by thelithothectonic divisions Guamote, Alao, Loja, Salado and Zamora Divisions. This work describes the possible vhms (Volcanogenic Massive Sulphide) deposits present in the Alao and Salado divisions, based on previous studies of petrology, petrography and evolution of these divisions. The parameters used to compare vhms model types with possible deposits of the divisions are: geological environment, tectonic framework, nesting rocks, associated rocks, textural and mineralogical characteristics of massive bodies, alteration and geochemical characteristics. In this way, it can be established that the deposits of the Peltetec Unit are not associated with a vhms deposit as there are differences with respect to lithology and geochemistry. In contrast, the model associated with a Kuroku-type VHMS deposit coincides with the characteristics of a VHMS.

Huella química de elementos identificadores en los distritos mineros Nambija y Zaruma – Portovelo

Resumen La procedencia del mineral el momento que llega al procesamiento es incierta, razón por la cual se busca metodologías que ayuden a identificar el lugar de extracción y, por ende, la legalidad del mismo. Para efectuar este estudio se tomaron diferentes muestras para efectuar análisis de laboratorio. Se cogieron 150 muestras durante la ejecución del proyecto Rehabilitación Nambija y 78 muestras del proyecto Trazabilidad del oro, desde los frentes de trabajo hasta las plantas de beneficio en Zaruma-Portovelo; ambos proyectos desarrollados por parte del Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico (INIGEMM). Con los resultados de 50 elementos se realizó una interpretación, verificando que hay una diferencia en la concentración de algunos elementos en cada distrito minero, esto se podría usar como indicadores de su procedencia. Así, por ejemplo, para Zaruma-Portovelo tenemos como indicadores Ag y Pb y para Nambija un grupo de tierras raras (Ce, Er, Gd, Lu, Nd, Y), además de otros elementos como el U, P y Zr.

Abstract The origin of the ore is uncertain when to get to the processing, for that reason, this study is looking for methodologies that help to identify the place of extraction and therefore the legality of it. So, we took the results of 150 samples from the Nambija Rehabilitation Project and 78 samples of project Gold Traceability from The Work Fronts to the Profit Plants in Zaruma-Portovelo, by National Institute of Geological, Mining & Metallurgical Research (Instituto Nacional de Investigación Geológico Minero Metalúrgico, INIGEMM), which were analyzed in its lab. With the results of 50 elements an interpretation was made, verifying that there is a difference in concentration of some elements in each mining district, what could be used as indicators of its provenance is so for Zaruma-Portovelo it has Ag and Pb indicators and for Nambija a group of rare earths (Ce, Er, Gd, Lu, Nd, Y) in addition to other elements such as U, P and Zr.

Cañoneo auto desprendible, análisis de presión y caudal transiente, en la optimización de la completación inicial y producción definitiva de pozos

Resumen Se presenta una iniciativa operativa para la completación y evaluación inicial de reservorios que utiliza los conceptos del análisis de declinación de presión y caudal transiente para el cálculo del potencial de pozo y solicitud de tasa al Ministerio de Energía y Recursos Naturales No Renovables (MERNNR), sin la necesidad de realizar una prueba de restauración de presión y reduciendo el tiempo para la puesta en producción definitiva. El procedimiento se basa en el uso de cañones autodesprendibles, BHA, con equipos BES y sensores de presión con transmisión en tiempo real. Previo a la activación de los cañones, se desplaza la BES, se evacúa el fluido para generar el .bajo balance. y, una vez que los cañones se activan, el pozo entra en fase de surgencia y, por equilibrio hidrostático, se alcanza condiciones cercanas a la presión estática de reservorio. Luego de 12 h del cañoneo, se enciende el equipo BES a frecuencia y con parámetros de superficie constantes. Los datos de presión y caudal permiten calcular el potencial de pozo. El uso de tecnologías de cañoneo autodesprendible y equipos BES con sensores de presión y monitoreo en «real time», permite diseñar una propuesta diferente para la evaluación inicial de pozos, previo a la solicitud de fijación de tasa por parte del MERNNR en el Ecuador. La propuesta tradicional incluía el uso de BHA de evaluación con bomba JET más el uso de memorias para el build up. Bajo esta metodología se lograba estimar el potencial del pozo antes de bajar la completación definitiva (BES en la mayoría de los casos). El tiempo promedio transcurrido entre la terminación del registro de cemento y la puesta en producción definitiva era de +/16 días asumiendo que se usa el mismo equipo de perforación en la completación lo cual resulta costoso. En el caso de usar un rig de reacondicionamiento para la fase de completación, se debe considerar el tiempo asociado al cambio de rig (+/15 días). El objetivo de ENAP desde el 2018 fue optimizar los tiempos de completación y determinar el potencial del pozo para obtener la fijación de tasa por parte del MERNNR. El resultado obtenido permitió reducir a 7 días el tiempo entre la culminación del registro de cemento y la puesta en producción definitiva.

Abstract An operational initiative for the initial completion and evaluation of reservoirs is presented. It uses the concepts of pressure and rate transient analysis to calculate well potential and rate request to the Ministry of Energy and Non-Renewable Natural Resources (MERNNR), without the need to perform a Build Up test and reducing the time to definitive well commissioning. The procedure is based on the use of automatic-release guns, BHA’s with ESP equipment and pressure sensors with real-time transmission. Prior to the activation of the guns, the ESP is installed , the well fluid is evacuated to generate « Low Balance Conditions» and once the cannons are activated, the well enters to the emerging phase and by hydrostatic balance conditions, the well pressure is approaching to the static reservoir pressure. After 12h of the gunfire, the ESP equipment is turned on with constant surface parameters. The pressure and flow data allow to calculate the well potential. The use of automatic-release gun technologies and ESP equipment with “real time” pressure monitoring allows to design a different proposal for the initial evaluation of wells, prior to the request for maximum oil rate setting by MERNNR in Ecuador. The traditional proposal included the use of BHA’s JET pump evaluation and memory gauge for Build Up Test. Under this methodology it was possible to estimate the potential of the well before installing final completion (ESP in most cases). The average time elapsed between the cement log and the well commissioning was +/16 days assuming that the same drilling rig is used in the completion which is costly. In case of using a Workover Rig for the completion phase, the time associated increases (+/15 days. ENAP’s goal since 2018 was to optimize completion times and determine the well potential to obtain maximum oil rate setting by MERNNR. The result was to reduce the time between the completion of the cement register and the definitive production to 7 days.

comportamiento del margen de refinación en el sector hidrocarburífero del ecuador en el 2018

Resumen El margen de refinación es un indicador financiero que diferencia los ingresos de los productos refinados y los costos del petróleo crudo y otros insumos que intervienen en el proceso de refinación. Este indicador también puede ser mejorado, incluyendo costos adicionales por la operación y mantenimiento de la infraestructura de refinación, lo cual acerca su resultado a un margen neto de producción. La dinámica del margen de refinación está condicionada por la eficiencia técnica en términos de diseño y operación de una refinería, así como también por las condiciones de precios del petróleo y sus derivados en los mercados internacionales. El margen de refinación del sector Hidrocarburífero del Ecuador fue analizado para fijar puntos de referencia sobre la rentabilidad del negocio de refinación en el país. Se identificaron los flujos de los productos finales que se obtienen en cada una de las refinerías, la materia prima (crudo Oriente), diluyentes, condensados y/o productos importados que se utilizan para el proceso del blending. Además, se reconoció los costos de operación para obtener los productos terminados bajo parámetros de calidad normados por el Estado, que luego son comercializados en el mercado interno y externo. Los precios de las materias primas y productos finales fueron obtenidos a partir de un benchmark de agencias internacionales, publicados de manera mensual e inferidos de acuerdo a la calidad del petróleo y derivados, que son utilizados y producidos en las refinerías nacionales. El estudio muestra que la dinámica del margen bruto de refinación cambia de acuerdo a la variabilidad del precio internacional del petróleo, ya que los precios de los refinados se encuentran indexados al precio de la comercialización del petróleo. Aunque este estudio no pretende informar sobre la política energética, sino mostrar una metodología transparente para analizar la rentabilidad de las diferentes refinerías aplicada al caso ecuatoriano, los resultados obtenidos pueden ser una aproximación para informar la situación de las refinerías con fines de política pública, para lo cual es preciso que los datos sean analizados y mejorados en futuros trabajos. En el 2018 las refinerías de Esmeraldas, La Libertad y Shushufindi mostraron valores promedios mensuales del margen bruto entre USD 2,3 a 9,4 dólares por barril, sin embargo, de acuerdo a los informes de EP Petroecuador el costo de operación promedio de las tres refinerías en el año de estudio fue de 6,24 dólares por barril, lo cual reduciría su competitividad en el mercado.

Abstract The refining margin is a financial indicator that differentiates the income from refined products and the costs of crude oil and other inputs involved in the refining process. This indicator can also be improved, including additional costs for the operation and maintenance of the refining infrastructure, which relates to its result at a net production margin. The dynamics of the refining margin is conditioned by the technical efficiency in terms of the design and operation of a refinery, as well as the price conditions of oil and its derivatives in international markets. The refining margin of the hydrocarbon sector in Ecuador was analyzed to set benchmarks on the profitability of the refining business in the country. The flows of the final products obtained in each of the refineries, the raw material (crudo Oriente), diluents, condensates and/or imported products that are used for the blending process were identified. In addition, the operating costs were recognized to obtain the finished products under quality parameters regulated by the State, which are then commercialized in the internal and external market. The prices of raw materials and final products were obtained from a reference point from international agencies, published monthly and inferred according to the quality of oil and derivatives, which are used and produced in national refineries. The study shows that the dynamics of the gross refining margin changes according to the variability of the international price of oil, since the prices of refined products are indexed to the price of oil commercialization. Although this study does not intend to report on energy policy, but rather to show a transparent methodology to analyze the profitability of the different refineries applied to the Ecuadorian case, the results obtained can be an approximation to inform the situation of the refineries with public policy fines, to which is necessary that the data be analyzed and improved in future work. In 2018, the Esmeraldas, La Libertad and Shushufindi refineries showed average monthly gross margin values between USD 2.3 to 9.4 dollars per barrel, however, according to reports by EP Petroecuador, the operating cost of the three refineries in the year of study was 6.24 dollars per barrel, which would reduce their competitiveness in the market.

Diseño sostenible de un proceso industrial local para la obtención de una bebida hidratante de hoja de tuna

Resumen En Ecuador se consume el fruto de la tuna, sin embargo, las hojas o cladodios son desechados sin aprovechar sus principales componentes. El presente estudio tiene como finalidad la elaboración de una bebida de hoja de tuna (Opuntia ficus-indica) por medio de un diseño de producción industrial sostenible en la localidad de Guano, para elaborar un producto de buena calidad, y que contribuya al desarrollo local del cantón. La caracterización socioeconómica se realizó a través de grupos focales y metodología social, la caracterización fisicoquímica de la materia prima y del producto final se realizó en un laboratorio particular. Los resultados muestran que la bebida de hoja de tuna tiene aceptación social, porque emplea como materia prima un componente local conocido por la población, cuyo proceso no genera impactos negativos. Su aceptación se basa en el hecho que, al ser procesada la hoja de tuna, ésta no pierde ninguno de sus componentes nutricionales, es un producto inocuo y con innumerables propiedades antioxidantes y desintoxicantes. El proyecto consta de un análisis socioeconómico y un proceso de industrialización de la bebida que consta de las siguientes etapas: recepción, inspección y selección de la materia prima, desespinado, lavado, mondado y despulpado, troceado, homogeneizado, agitado y mezclado, filtrado, pasteurizado, adición de aditivos, envasado y etiquetado. En el desarrollo experimental, se obtuvieron cuatro formulaciones para la bebida, al aplicar un análisis sensorial de jueces afectivos, se determinó que la formulación con sabor a durazno es la más aceptada en el grupo social de estudio.

Abstract In Ecuador, the fruit of the prickly pear is consumed; however, the leaves or cladodes are discarded without taking advantage of their main components. The purpose of this study is to prepare a prickly pear leaf drink (Opuntia ficus-indica) through a sustainable industrial production design for the town of Guano, producing a good quality product that contributes to local development of the canton. The socioeconomic characterization was carried out through focus groups and social methodology, while the physicochemical characterization of the raw material and the final product was carried out in a private laboratory. With the results, it was determined that this drink has social acceptance, because it uses as raw material a local component known to the population and whose process does not generate negative impacts. Its acceptance is based on the fact that, when the tuna leaf is processed, it does not lose any of its nutritional components; it is a harmless product with innumerable antioxidant and detoxifying properties. The project consists of a socioeconomic analysis and a process of industrialization of the drink that consists of the following stages: reception, inspection and selection of the raw material, deboning, washing, peeling and pulping, chopping, homogenizing, shaking and mixing, filtering, pasteurizing, adding additives, packaging and labeling. In the experimental development, four formulations for the drink were obtained; by applying a sensory analysis of affective judges, it was determined that the peach flavor formulation is the most accepted in the study social group.

Factores que inciden en la probabilidad de ocurrencia de incendios forestales en Ecuador

Resumen Los incendios forestales son un problema ambiental y socioeconómico, la frecuencia y área afectada por estos eventos se atribuyen al cambio climático y las actividades antropogénicas que se desarrollan en el territorio. Como parte de los programas de prevención, es necesario identificar y limitar las áreas susceptibles a incendios forestales para la priorización de recursos por parte de los entes encargados. Los sistemas de información geográfica y MaXent (modelos de entropía máxima) son usados para este fin. Los datos de ocurrencia de incendios fueron obtenidos de la plataforma Active fire data. Como variables independientes se obtuvo información del clima del WorldClim, y se generaron variables de accesibilidad para la zona de estudio, en el periodo 2012-2018. En este modelo se identificó que la variable distancia a zonas antrópicas es la de mayor importancia y con ello el predictor más susceptible a un incendio forestal en el cantón Loja, seguida de las variables climáticas: temperatura mínima en el mes más frío y la precipitación en el trimestre más seco; estas tres variables coinciden dentro de las características que se señalan en los pocos estudios encontrados y realizados por entidades públicas a nivel nacional. Se analizó de forma superficial el tiempo de llegada del cuerpo de bomberos a las áreas identificadas como susceptibles, obteniéndose que casi el 99,96% de éstas se encuentran fuera del tiempo de atención óptimo (5 min) y un 32,94% están dentro del radio de acción de 7 km, lo cual tiene injerencia negativa en el control de un incendio forestal.

Abstract Forest fires are an environmental and socioeconomic problem; the frequency and area affected by these events are attributed to climate change and anthropogenic activities in the territory. As part of the prevention programs, it is necessary to identify and limit the areas susceptible to forest fires for the prioritization of resources by the responsible entities. Geographic information systems and MaXent (maximum entropy models) are used for this purpose. Fire occurrence data were obtained from the Active fire data platform. As independent variables, climate information was obtained from WorldClim, and accessibility variables were generated for the study area, in the period 2012-2018 In this model it was identified that the variable distance to anthropic zones is the most important and thus the most susceptible predictor to a forest fire in Loja canton, followed by the climatic variables minimum temperature in the coldest month and precipitation in the driest quarter; these three variables coincide within the characteristics that are indicated in the few studies found and by public entities at the national level. A superficial analysis was made of the arrival time of the Fire Department to the areas identified as susceptible, showing that almost 99.96% of these areas are outside the optimal response time (5 min) and 32.94% are within the 7 km radius of action, which has a negative impact on the control of a forest fire.

Estudio cinético de la descomposición térmica del polietileno de alta densidad (HDPE) posconsumo a diferentes tasas de calentamiento

Resumen El presente estudio tiene como objetivo determinar la cinética química de la reacción de degradación térmica del polietileno de alta densidad (HDPE) posconsumo mediante análisis termogravimétrico (TGA) a tasas de calentamiento de 5, 10 y 15 ºC min-1, usando atmósfera de nitrógeno a un flujo de 20 mL min-1, en condiciones dinámicas desde 25 a 900 ºC. A partir de ello se obtuvieron los datos de degradación (masa vs. tiempo) y su primera derivada, que a su vez fueron aplicados en tres modelos cinéticos para determinar la energía de activación: Friedman (FR), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) y Flynn-Wall-Ozawa (FWO), tomando el modelo de reacción conocido como Esfera de Contracción (R2) característica para este tipo de plásticos. Se deduce cada uno de los modelos para el tratamiento de termoplásticos, estableciendo que el modelo que describe mejor la cinética de degradación para HDPE es el de Friedman, obteniendo valores de energía de activación de 281, 248 y 232 kJ kmol-1 para las tasas de 5, 10 y 15 ºC min-1, respectivamente.

Abstract The thermal degradation of the post-consumer high-density polyethylene (HDPE) to determine the chemical kinetics is the objective of this research. It was developed through thermogravimetric analysis (TGA) at 5, 10 and 15 ºC min-1 heating rates, under nitrogen atmosphere at 20 mL min-1 and dynamic conditions from 25 to 900 ºC. The degradation process data (mass vs time) and the first derivative were obtained from that data and were applied in three isoconversional kinetic models to determine the activation energy: Friedman (FR), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) and Flynn-Wall-Ozawa (FWO), in addition to the reaction model known as Sphere of Contraction (R2). All the described models fit well for the thermoplastics treatment, however, the models that best describe the degradation kinetics for HDPE are the KAS and FWO models, in these models the activation energy were 281, 248 and 232 kJ kmol-1 for 5, 10 and 15º C min-1 heating rates respectively.

Metodología para estimar indicadores claves de rendimiento en operaciones de perforación mediante análisis estadístico univariante

Resumen Los indicadores claves de rendimiento cumplen un papel importante en las operaciones de perforación, ya que facilitan la evaluación del desempeño de estas entre pozos de similares características. Utilizando la información de los pozos perforados entre el año 2015 y 2019 en el oriente ecuatoriano, se estableció una metodología que permite estimar indicadores claves de rendimiento mediante la recolección de datos cualitativos y cuantitativos de los reportes finales de perforación. El trabajo recopila la información de los informes finales de perforación de 275 pozos de los 699 perforados durante el intervalo de tiempo mencionado, para establecer datos estándares y patrones de comportamiento en las operaciones de perforación con el fin de optimizar proyectos futuros; para aplicar la metodología se utilizó el programa R Studio, que cuenta con las herramientas necesarias para el análisis estadístico y análisis exploratorio de datos, sin que el volumen de datos sea un limitante, facilitando la interpretación gráfica del comportamiento y variabilidad de los datos. Los resultados de la investigación pueden ser utilizados como referencia en la planificación de nuevos pozos de similares características, así como en la construcción de nuevos indicadores claves de rendimiento.

Abstract Key performance indicators play an important role in drilling operations since they facilitate the evaluation of their performance between wells with similar characteristics. Using the information from the wells drilled between 2015 and 2019 in eastern Ecuador, a methodology has been established to estimate key performance indicators by collecting qualitative and quantitative data from the final drilling reports. The present work compiles the information from the final drilling reports of 275 of the 699 wells drilled during the mentioned time interval, to establish standard data and behavior patterns during drilling operations in order to optimize future projects; To apply the methodology, the R Studio program was used, which has the necessary tools for statistical analysis and exploratory data analysis, without the volume of data being a limitation, facilitating the graphic interpretation of the behavior and variability of the data. The results of this research can be used as a reference in the planning of new wells with similar characteristics, as well as in the construction of new key performance indicators.

Calidad fisicoquímica del agua de la laguna Colta. Chimborazo. Ecuador

Resumen Las lagunas de alta montaña son ecosistemas muy frágiles sujetos a variaciones en las características fisicoquímicas que influyen en sus condiciones biológicas y ecológicas. En Ecuador existen una gran diversidad de lagunas de alta montaña que se han estado investigando en los últimos años. En este sentido, se realizó el presente trabajo para conocer la dinámica estacional de los factores fisicoquímicos en la laguna Colta, situada en la provincia del Chimborazo, Ecuador a una altura de 3312 msnm. Se realizaron mediciones de los parámetros fisicoquímicos conductividad eléctrica, pH, solidos totales disueltos, temperatura y transparencia en diferentes partes de la alguna por un periodo de dos años utilizando un equipo multiparámetro y el disco Seecchi. Los resultados obtenidos indican un pH alcalino con valores entre 8,36 y 9,20 y un valor promedio de 8,87, una temperatura entre 16,4 y 18,9 °C con un valor promedio de 17,91 °C, conductividad eléctrica elevada con un rango de valores a lo largo de la laguna desde 903 a 1253 µs/cm y un valor promedio de 1085 µs/cm, alta cantidad de solidos totales disueltos que variaron entre 537 a 832 mg/L y un valor promedio de 680 mg/L y un índice de transparencia Seecchi indicativo de un lago eutrófico con valores entre 0,76 y 3,5 metros, con un valor promedio de 1,54 metros. Los resultados obtenidos indican un ecosistema lacustre eutrófico con parámetros fisicoquímicos estables en toda la laguna a lo largo del tiempo.

Abstract High mountain lagoons are very fragile ecosystems subject to variations in the physicochemical characteristics that influence their biological and ecological conditions. In Ecuador there is a great diversity of high mountain lagoons that have been investigated in recent years. In this sense, the present work was carried out to know the seasonal dynamics of the physicochemical factors in the Colta lagoon, located in the province of Chimborazo, Ecuador at an altitude of 3312 meters above sea level. Measurements of the physicochemical parameters, electrical conductivity, pH, total dissolved solids, temperature and transparency were carried out in different parts of lagoon for a period of two years using a multiparameter equipment and the Seecchi disk. The results obtained indicate an alkaline pH with values between 8.36 and 9.20 and an average value of 8.87, a temperate temperature between 16.4 and 18.9 °C with an average value of 17.91 °C, Elevated electrical conductivity with a range of values throughout the lagoon from 903 to 1253 µs/cm and an average value of 1085 µs/cm, high amount of total dissolved solids that varied between 537 to 832 mg/L and an average value of 680 mg/L and a Seecchi transparency index indicative of a eutrophic lake with values between 0.76 and 3.5 meters, with an average value of 1.54 meters. The results obtained indicate a eutrophic lake ecosystem with stable physicochemical parameters throughout the lagoon over time.