Modelar en 3D la geología compleja a fin de diseñar la instalación subterránea de almacenamiento de GLP más grande de la India es un desafío. Sin embargo, cuando se construye debajo de una instalación operativa existente, los desafíos pasan al siguiente nivel.
Para comprender mejor el subsuelo, el equipo de Engineers India Ltd (EIL) utilizó Leapfrog Works de Seequent para crear modelos en 3D del subsuelo altamente visuales, GeoStudio para obtener información sobre el análisis de filtraciones, y Seequent Central para facilitar la colaboración y la comunicación entre las partes interesadas.
Imagen de Google Earth del área del proyecto
Una instalación de almacenamiento subterráneo compleja
Construidas a gran profundidad, las cavernas de roca se consideran una forma rentable y segura de almacenar hidrocarburos. En comparación con el almacenamiento sobre el suelo, requieren menos tierra, minimizan la pérdida por evaporación, poseen una vida útil más larga y son más respetuosos con el medio ambiente.
Facilitar la creación de almacenamiento subterráneo en cavernas de roca también desempeña un papel clave al momento de reforzar la seguridad energética de la India y cumplir con el requisito de reserva de 90 días de la Agencia Internacional de la Energía (International Energy Agency, IEA) para el suministro estratégico y comercial de GLP.
No obstante, como cualquier gran proyecto de infraestructura subterránea, ha demostrado ser muy complejo desde el punto de vista geotécnico para los ingenieros y diseñadores involucrados.
“Trabajamos en un proyecto de almacenamiento de GLP desafiante en la costa oeste de la India que implica la construcción de una instalación de almacenamiento subterránea sin revestimiento debajo de una instalación de importación y una estación de despacho existentes”, señala Saikat Pal, geólogo senior y gerente general adjunto de Engineers India Limited (EIL).
Con sede en Nueva Delhi, EIL es una consultora de ingeniería y tecnología que brinda servicios para proyectos de hidrocarburos, minería, infraestructura y energía importantes. Pal coordina múltiples partes interesadas en el proyecto, incluidos ingenieros de rocas, geólogos, hidrogeólogos y consultores de respaldo.
“Durante nuestras investigaciones de sitios subterráneos, nuestra principal prioridad y desafío ha sido evitar interrupciones, así como garantizar la seguridad de las instalaciones operativas situadas encima. Además, desde el punto de vista del subsuelo, hemos tenido que enfrentarnos a muchos desafíos geológicos complejos, como intrusiones ígneas, así como rocas fracturadas y altamente permeables”, afirma Pal.
100 m
EIL entregó el diseño detallado de la instalación de almacenamiento de GLP más grande de la India, a 100 metros bajo tierra.
20 m x 30 m
Las cavernas de roca excavadas suelen poseer 20 metros de ancho, 30 metros de alto y 300 a 1000 metros de largo.
130
Hemos importado 130 observaciones a nuestro diseño de cavernas en 3D
Información clave sobre la fractura de rocas para optimizar el almacenamiento de combustible
Por lo general, una caverna de roca excavada posee 20 metros de ancho, 30 metros de alto, de 300 a 1000 metros de largo (según la capacidad de almacenamiento) y se accede a ella a través de ejes verticales o derivas inclinadas. A menudo, la geología es intrincada y requiere una extensa investigación del subsuelo para minimizar las sorpresas y reducir el riesgo de la construcción.
“Nuestro objetivo era determinar las condiciones geológicas, hidrogeológicas y geotécnicas del sitio a fin de garantizar el diseño, la seguridad y la rentabilidad del proyecto”, afirma Pal.
A unos 100 metros por debajo de la superficie y bajo el nivel freático, las cavernas pueden experimentar deformación del lecho rocoso en el sitio, lo que a menudo resulta en fracturas que permiten un alto flujo de fluido. La comprensión de estas fracturas es clave para garantizar la estabilidad de la caverna de roca y optimizar el almacenamiento de combustible (a fin de que los hidrocarburos no se pierdan a lo largo de estas zonas altamente permeables).
“El uso del modelado geológico en 3D de Leapfrog Works de Seequent para predecir y comprender con precisión la geología, así como la estructura del lecho rocoso, ha supuesto un cambio radical”, señala Pal.
Leapfrog Works integra y visualiza datos complejos del subsuelo para permitir la toma de decisiones informadas en proyectos de ingeniería civil y ambientales.
“Antes de usar Leapfrog Works, debíamos construir nuestros modelos en 3D a partir de secciones en 2D, lo que requería mucho tiempo y era frustrante. Ahora, simplemente integramos todos los datos geotécnicos y de perforaciones para crear un modelo en 3D implícito; y podemos tomar cortes en cualquier dirección para analizar la geología de manera fácil y precisa”, afirma Pal.
Caverna subterránea bajo la superficie (Imagen: EIL)
Flujos de trabajo digitales conectados para comprender el subsuelo
“Lo que hace que Leapfrog Works sea tan poderoso es que, desde el principio, hemos podido desarrollar una comprensión profunda de los desafíos geológicos y las condiciones del terreno a fin de ayudar a reducir el riesgo de la construcción. Si aparecen características adversas, podemos evitar esa zona o cambiar la orientación de las estructuras”, señala Nishant Kumar Mishra, gerente y geólogo de EIL.
Mishra trabaja bajo la guía de expertos de Pal y Seequent para modelar en 3D los aspectos geológicos e hidrogeológicos de los túneles subterráneos del sitio en Leapfrog Works.
“Hemos importado 130 observaciones a nuestro diseño de cavernas en 3D, y podemos ingresar y extrapolar con facilidad cualquier característica, como diques o fallas. Leapfrog Works nos permite representar con precisión la geología y obtener una comprensión avanzada del subsuelo antes de cada fase a fin de ayudar a reducir el riesgo de nuestro proyecto por retrasos en el costo y el tiempo”, afirma Mishra.
Proyección de características de orificios de investigación (Imagen: EIL)
GeoStudio 2D SEEP/W, el software de Seequent para el análisis de flujo de agua subterránea y presiones de poro, ha ofrecido a Mishra y al equipo información valiosa sobre el flujo de agua subterránea hacia la caverna.
El GLP almacenado bajo tierra está contenido con el principio de contención hidráulica, y la profundidad de la caverna permite que el agua subterránea circundante fluya a través de las fisuras de la roca hacia ella y evita que el GLP se escape.
“El uso del flujo de trabajo conectado de Leapfrog Works con GeoStudio nos ayudó a determinar los valores de flujo de fractura para mejorar la seguridad de las instalaciones de almacenamiento. Mientras que la plataforma de colaboración en equipo basada en la nube, Seequent Central, nos permitió tanto compartir como comunicar rápida y fácilmente cualquier actualización y riesgo con nuestros grupos de interés”, indica Mishra.
Modelado de características geológicas adversas (imagen: EIL)
Establecer el estándar de diseño en los principales proyectos civiles
La introducción de la tecnología de subsuelo innovadora de Seequent en proyectos importantes de infraestructura civil ayuda al equipo de EIL a reforzar las regulaciones geológicas del gobierno de la India, así como a cumplir con los estándares internacionales.
EIL sigue a la Oficina de Normas de la India (Bureau of Indian Standards, BIS), la Dirección de Seguridad en la Industria Petrolera (Oil Industry Safety Directorate, OISD) y la Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization, ISO).
“Trabajamos en proyectos grandes y complejos en ubicaciones geográfica y geológicamente desafiantes, que requieren un diseño detallado del subsuelo. El modelado geológico dinámico en 3D de Leapfrog Work en definitiva nos ayuda a lograr el nivel de detalle de diseño requerido”, afirma Pal.
“Nos impresiona el alto nivel de soporte técnico y las sesiones de capacitación interactivas de Seequent. La creación de estos increíbles modelos en 3D, guiados por ingenieros e hidrogeólogos expertos con experiencia en el mundo real en proyectos como el nuestro, es increíblemente útil. El tiempo y el esfuerzo que el equipo de Seequent dedicó para ayudar a desarrollar nuestras habilidades y conocimientos ha marcado la diferencia”, asegura Pal.
El software de Seequent se utiliza en otros proyectos civiles importantes en toda la India, incluido el Proyecto Integrado de Energía Renovable (Integrated Renewable Energy Project, IREP) de Pinnapuram, un proyecto combinado de energía hidroeléctrica solar, eólica y de almacenamiento por bombeo que se desarrolla en Andhra Pradesh