El Grupo de Investigación en Geomecánica Aplicada GIGA fue creado en 1998 por el Profesor Gildardo Osorio Gallego, con el objetivo de incorporar la componente geomecánica a la ingeniería convencional de yacimientos, acoplando el flujo de fluidos en medios porosos con la deformación geomecánica mediante el uso de técnicas computacionales. El GIGA es un grupo interdisciplinario e innovador, con la filosofía de proveer herramientas modernas para la solución de problemas reales de la Ingeniería de Yacimientos y Producción, mediante la optimización de los procesos de explotación de hidrocarburos en el país.

• ANÁLISIS Y CONSTRUCCIÓN DE MODELOS NUMÉRICOS PARA PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS
• SIMULACIÓN INTEGRADA DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS CONVENCIÓNALES Y NO CONVENCIÓNALES
• WELLBORE STABILITY
• PRODUCCIÓN DE ARENA: PREDICCIÓN, CUANTIFICACIÓN, MANEJO Y MODELAMIENTO DE LOS FENÓMENOS ASOCIADOS
• GEOLOGÍA, ESTUDIO DE LAS FRACTURAS Y FALLAS TANTO EN SU ESTADO ESTÁTICO COMO DINÁMICO
• FRACTURRAMIENTO Y REFRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
• PETROLEO, REFINACIÓN Y PETROQUÍMICA
• INTEGRIDAD DE LA CAPA SELLO
• GEOMECÁNICA DE YACIMIENTOS DE CRUDOS PESADOS
• SUBSIDENCIA Y COMPACTACIÓN ASOCIADAS A LA EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS
• RECOBRO TÉRMICO Y SUS IMPLICACIÓNES GEOMECÁNICAS
• DETERMINACIÓN DE ESFUERZOS IN-SITU Y CONSTRUCCIÓN DE MODELOS GEOMECÁNICOS
• ESTUDIO E INTERPRETACIÓN DE LAS PRUEBAS DE PRESIÓN: DIVIDIDAS EN SU COMPONENTE ANALÍTICA Y NUMÉRICA

Es común realizar simulaciones convencionales sobre los yacimientos, obviando parámetros importantes como lo son la deformación de la roca, el número de fluidos en el sistema y las fracturas presentes en el yacimiento. Tratar un modelo simplificado sobre un yacimiento complejo, traerá problemas económicos graves como: - Ubicación inadecuada de los pozos. - Malos diseños para la estimulación de los pozos (p.e fracturamientos hidráulicos). - Decremento acelerado de la productividad del yacimiento. - Activación de fallas no deseadas. - Cierre de fracturas. - Inestabilidad y ovalización de los pozos. - Problemas de arenamiento. Evitar todas estas perdidas económicas, perjuicios ambientales e ineficiencia en los procesos para las compañías operadoras, exploradoras y de servicios, es el principal objetivo del Grupo de Investigación en Geomecánica Aplicada de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín.

1. Tratar los yacimientos desde una perspectiva geomecánica siempre y cuando esto sea necesario. 2. Determinar cuando es importante incluir la componente geomecánica en el modelamiento de pozos y del yacimiento. 3. Realizar análisis geomecánico sobre sistemas complejos como los yacimientos que presentan flujo de fluidos black oil o composicionales sobre yacimientos homogéneos o naturalmente fracturados 4. Realizar avances en el área de la programación y de los solucionadotes utilizados para la solución de las ecuaciones no lineales generadas con lo modelos trabajados. 5. Construir simuladores robustos y dinámicos para el estudio de las variables que puedan afectar un yacimiento en específico. 6. Investigación y desarrollo de nuevos modelos para la simulación de pruebas de presión.

-El grupo de Investigación en Geomecánica Aplicada de la Universidad Nacional de Colombia está continuamente realizando estudios innovadores y creado software en yacimientos especialmente en el área de la geomecánica para tener buenos criterios en la explotación y análisis de presiones de los yacimientos de petróleo y gas. Todo con el único fin de mejorar y optimizar la producción de los campos petrolíferos colombianos y contribuir en el desarrollo científico nacional e internacional. El grupo de investigación esta articulado en tres grupos: Un soporte profesional académico (SPA), un grupo de estudiantes de tesis y un tercer grupo llamado semillero. Generalmente aquellos pertenecientes al semillero pertenecerán al grupo de estudiantes de tesis cuando lleven el tiempo suficiente y la experiencia necesaria para enfrentarse a los sistemas complejos tratados, de igual forma algunos estudiantes de tesis pasarán a ser un soporte profesional para los proyectos de investigación que se tengan en el momento, ya que ellos poseerán la experiencia necesaria para tomar la responsabilidad de proyectos macro y reforzar su experiencia en el área de yacimientos. Finalmente en el grupo se promueve que los profesionales realicen estudios de maestría y doctorado en el exterior o incursionar en el área industrial. De esta forma continuamente se están realizando trabajos de investigación y de producción científica.

Assessment of the impact of strain-dependent permeability on reservoir productivity in CSS

Conceptual evolution and practice of the Sand Management

Numerical model to predict and evaluate the sand production in non-consolidated reservoirs

Aspectos Geomecànicos de la Producciòn y Recobro de Crudos Pesados y Extrapesados-Colciencias-Ecopetrol

MODELAMIENTO MECANÍSTICO PARA EL ESTUDIO DE LA PRODUCCIÓN DE AGUA EN EL CAMPO CUPIAGUA Y SU IMPACTO EN PRODUCTIVIDAD

Evaluación del efecto de la temperatura en el daño geomecánico

Análisis integral y simulación numérica de fracturamiento hidráulico en formaciones de alta y baja permeabilidad, como una estrategia para el control de arenas en yacimientos de hidrocarburos.

Evaluación del impacto del efecto termo-geomecánico en la productividad de los pozos.

REDUCCIÓN DEL IMPACTO NEGATIVO DEL DAÑO GEOMECÁNICO A PARTIR DEL DESARROLLO DE ESTRATEGIAS DE COMPLETAMIENTO COMO PROTOCOLOS DE PREVENCIÓN Y/O REMEDIACIÓN

Deformabilidad de fracturas naturales en función del estado de esfuerzos.

Modelamiento del daño por fluidos de perforación

MODELAMIENTO GEOMECÁNICO PARA EL DIAGNÓSTICO, EVALUACIÓN Y MANEJO DE LA PRODUCCIÓN DE ARENA EN POZOS OFFSHORE.

7° SIMPOSIO INTERNACIONAL DE GEOMECANICA

A Modified Model to Describe Porosity-Temperature Relationship

Effect of Temperature on Mechanical Properties of Colombian Unconsolidated Sandstones Through Triaxial Tests

3D numerical model in cylindrical coordinates to estimate the temperature during steam injection in heavy oil reservoirs

• Arbelaez-Londoño, A., Guillermo, G.A., & Osorio, G. (2014). Understanding the Mecha-nisms of Massive Sand Production during Cold Heavy Oil Production. Paper published at the proceedings of 2014 World Heavy Oil Congress. WHOC-14-226. (Artículo corto)
• Araujo, E.F., Arbeláez-Londoño, A., Cross, Y., Alzate-Espinosa, G.A. & Naranjo, A. (October, 2016). A New Model to Predict and Quantify Sand Production for Unconsoli-dated and Low Consolidated Reservoirs. Paper presented at VII Brazilian Symposium on Rock Mechanics. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. doi:10.20906/CPS/SBMR-04-0018. (Artículo corto)
• Alvarez, L.L. Alzate-Espinosa G.A., & Naranjo, A. (September 2014). Geomechanics Coupled Fluid Flow in Heavy Oil Reservoirs Considering Cold Production. Paper pre-sented at SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference. Mede-llin, Colombia. SPE 171132-MS. (Artículo corto)
• Valenzuela, J.C., Araujo, E.F., Arbeláez-Londoño, A., Alzate, G.A., & Naranjo, A. (Octo-ber, 2016). A Review of the Models to Obtain Internal Friction Angle and Cohesion dur-ing Plastic Behavior for Weakly Consolidated Reservoirs. Paper presented at VII Brazili-an Symposium on Rock Mechanics. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. doi:10.20906/CPS/SBMR-04-0017e. (Artículo corto)
• Alvarez, L.L. Alzate-Espinosa G.A., & Naranjo, A. (November 2015). Geomechanics Coupled to Fluid Flow in Heavy Oil Reservoirs: Comparison and Innovation in the Model-ling. Paper presented at SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Con-ference. Lima, Peru. SPE-177154-MS. (Artículo corto)
• Araujo, E.F. Alzate-Espinosa G.A., & Arbelaez-Londoño, A. (September, 2015). A Pre-diction and Quantification Model of Sand Production. Paper presented at 2015 Heavy Oil Latin America Conference & Exhibition. Bogota, Colombia. HOLA15-206. (Artículo corto)
• Araujo, E.F., Alzate, G.A., & Arbelaez-Londoño, A. (2015). Geomechanical Attachment for a Porous Medium with Elastoplastic Behavior - Effects in Porosity and Importance. Paper presented at Heavy Oil Latin America Conference and Exhibition, Bogotá, Colom-bia. HOLA 205. (Artículo corto)
• Arias-Buitrago, J.A., Alzate-Espinosa, G.A., Arbelaez-Londono, A., Morales-Monsalve, C.B., Chalaturnyk, R. J., & Zambrano, G. (October, 2016). Influence of Confining Stress in Petrophysical Properties Changes during Thermal Recovery. Paper presented at SPE Latin America and Caribbean Heavy and Extra Heavy Oil Conference. Lima, Perú. SPE-181197-MS. doi:10.2118/181197-MS. (Artículo corto)
• Morales-Monsalve, C.B., Arbelaez-Londoño, A., Alzate-Espinosa, G.A., & Araujo-Guerrero, E.F. (June, 2018). Evaluation of the Mechanical Behavior of Non-Consolidated Sands Under Different Stress Path. Paper presented at 52nd US Rock Mechanics / Ge-omechanics Symposium. Seattle, Washington, US. ARMA 18–463. (Artículo corto)
• Alzate-Espinosa G.A., Arias-Buitrago, J.A., Morales-Monsalve, C.B. & Arbelaez-Londoño, A., Chalaturnyk, R. & Zambrano-Narvaez, G. (June, 2018). Permeability and porosity changes in unconsolidated porous medium due to variations of confining stress and temperature. Paper presented at 52nd US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium. Seattle, Washington, US. ARMA 18–462. (Artículo corto)
• Arbeláez-Londoño, A., Alzate-Espinosa, G.A., & Osorio, J.G. (June, 2018). A new meth-odology for the wormhole initiation and propagation. Paper presented at 52nd US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium. Seattle, Washington, US. ARMA 18-1206. (Artículo corto)
• Arbelaez-Londoño, A., Alzate, G.A., Naranjo, A., Arias, J.A., & Araujo, E.F. (May, 2015). Aspectos Geomecánicos de los Yacimientos de Crudos Pesados. Paper presented at III Escuela de Verano – Tecnologías Aplicadas al Recobro de Crudo, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellin. Medellín, Colombia. (Artículo corto)
• Morales-Monsalve, C.B. Arbelaez-Londoño, A. Alzate-Espinosa, G.A., & Araujo-Guerrero, E.F. (August, 2018). Effect of the Stress Path in the Mechanical Behavior of Unconsoli-dated Sands. Paper presented at VIII Brazilian Symposium on Rock Mechanics. Salva-dor, Bahia, Brazil. (Artículo corto)
• Arbeláez-Londoño, A., Alzate-Espinosa, G.A., Naranjo-Agudelo, A., & Ruiz-Serna, M.A. (August, 2018). Powerful suite for geomechanics analysis for hydrocarbon production and recovery processes. Paper presented at VIII Brazilian Symposium on Rock Mechan-ics. Salvador, Bahia, Brazil. (Artículo corto)
• Arbelaez-Londoño, A., Alzate-Espinosa, G.A., Osorio, J.G., & Naranjo, A. (October, 2016). Enough Components in Order to Model Cold Heavy Oil Production with Sand. Paper presented at VII Brazilian Symposium on Rock Mechanics. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil. doi:10.20906/CPS/SBMR-04-0016. (Artículo corto)
• Arbelaez-Londoño, A., Osorio, G., Guillermo, G.A., & Naranjo, A. (September, 2014). Geomechanical Aspects Related to Modeling of Massive Sand Production during Cold Heavy Oil Production. Paper presented at VI Brazilian Symposium of Rock Mechanics. Goianias, Brazil. ISBN 978-85-67950-04-4. (Artículo corto)
• Study of Formation Skin Caused by Changes in Pore Pressure Using a Coupled Simulator (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Coupled Fluid Flow/Geomechanics Simulator for Modeling Multiphase Flow and Geomechanical Processes (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Generating synthetic well logs by artificial neural networks (ANN) using MISO-ARMAX model in Cupiagua field (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Coupling a Well Model to a Geomechanical Hydraulic Fracturing Simulator (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Desarrollo de una Metodología para Selección de Candidatos a Refracturamiento Hidráulico en el Campo Cupiagua (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Implementación de Redes Neuronales Artificiales (ANN) para la Generación de Registros de Pozo Sintéticos en el Campo Cupiagua (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Un Acercamiento a los Mecanismos de la Producción Masiva de Arena en los Yacimientos de Crudos Pesados (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Formulación Matemática del Flujo Monofásico no Isotérmico a través de Medios Poro-elásticos. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Comportamiento Geomecánico de Arenas Poco Consolidadas: Aplicación a Yacimientos de Crudo Pesado. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Analytical Prediction Model of Sand Production Integrating Geomechanics for Open Hole and Cased - Perforated Wells (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Geomechanics Coupled Fluid Flow in Heavy Oil Reservoirs Considering Cold Production (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Aspectos Geomecánicos de los Yacimientos de Crudos Pesados (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Evaluación de Prospectos Exploratorios usando Pruebas de Presión Iniciales - Caso de Pozos Exploratorios en el Valle Medio del Magdalena (Colombia) de la Vicepresidencia de Exploración de ECOPETROL. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Evaluación de prospectos exploratorios usando pruebas de presión iniciales - caso pozos exploratorios de la vicepresidencia de exploración de Ecopetrol en la cuenca del Catatumbo (Colombia) (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Modification of the Parson´s Model to Describe the Behavior of Aperture / Closing of Naturally Fractured Systems (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Modelamiento acoplado para pronosticar la respuesta termo - geomecánica en yacimientos de crudo pesado (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Metodología de validación de refracturamiento hidráulico usando el simulador GIGAFRAC (Artículo publicado en revista de divulgación)
• An analytic geomechanical model to define the optimal well direction and perforated orientation in order to reduce sand production potential (Artículo publicado en revista de divulgación)
• The effect of wormholes during Cold Heavy Oil Production with Sands (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Aplicación de un modelo tipo strip model en el análisis mecanístico del movimiento y producción de agua en un yacimiento (Artículo publicado en revista de divulgación)
• A Review of the Models to Obtain Internal Friction Angle and Cohesion during Plastic Behavior for Weakly Consolidated Reservoirs. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• A New Model to Predict and Quantify Sand Production for Unconsolidated and Low Consolidated Reservoirs. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Enough Components in Order to Model Cold Heavy Oil Production with Sand. (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Geomechanics Coupled to Fluid Flow in Heavy Oil Reservoirs: Comparison and Innovation in the Modelling (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Influence of Confining Stress in Petrophysical Properties Changes during Thermal Recovery in Silty Sands Colombia (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Geomechanical aspects related to modeling of massive sand production during cold heavy oil production (Artículo publicado en revista de divulgación)
• Morales-Monsalve, C.B., Lara-Restrepo, I.F., Araujo-Guerrero, E.F., Alzate-Espinosa, G.A., Arbelaez-Londoño, A. & Naranjo-Agudelo, A. (2018). Effect of Temperature on the Strength Parameters at the Plastic Domain for Unconsolidated Sandstones. Geotechical and Geological Engineering. doi:10.1007/s10706-018-0555-2. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Morales-Monsalve, C.B., Lara-Restrepo, I.F., Araujo-Guerrero, E.F., Alzate-Espinosa, G.A., Arbelaez-Londoño, A. & Naranjo-Agudelo, A. (2019). Stress–Strain Behavior in Heavy Oil Reservoirs Using Mohr–Coulomb Constitutive Model. Geotechnical and Geo-logical Engineering. doi: 10.1007/s10706-019-00848-7. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Alzate-Espinosa, G.A, Arias-Buitrago, J.A., Morales-Monsalve, C.B., Arbelaez-Londoño, A., Naranjo-Agudelo, A., Chalaturnyk, R. & Zambrano G. (2017). Cambios en la permea-bilidad y porosidad de medios porosos no consolidados debido a cambios en el es-fuerzo de confinamiento y la temperatura - Un estudio experimental. Boletín de Ciencias de la Tierra, 42, pp. 64-72, Julio. ISSN 0120-3630. doi:10.15446/rbct.n42.42.65497. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Uribe-Patiño, J.A., Alzate-Espinosa, G.A., & Arbeláez-Londoño, A. (2017). Geomechani-cal aspects of reservoir thermal alteration: A literature review. Journal of Petroleum Sci-ence and Engineering. Vol. 152, April 2017, pp. 250–266. doi:10.1016/j.petrol.2017.03.012. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Cartagena-Pérez, D.F., Arias-Buitrago, J.A., Alzate-Espinosa, G.A., Arbelaez-Londoño, A., Morales-Monsalve, C.B., Araujo-Guerrero, E.F. & Naranjo-Agudelo, A. (2018). A modified model to describe porosity-temperature relationship. Journal of Petroleum Sci-ence and Engineering. Vol. 168, pp 301-309, ISSN 0920-4105. doi:10.1016/j.petrol.2018.04.067. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Geomechanical aspects of reservoir thermal alteration: A literature review (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• MEJORAMIENTO DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN USANDO NANOPARTÍCULAS FUNCIONALIZADAS: REDUCCIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE FILTRADO Y DEL ESPESOR DE LA RETORTA (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• CORRELACIÓN DE REGISTROS ENTRE POZOS CON REDES NEURONALES ARTIFICALES UTILIZANDO MÚLTIPLES CURVAS O VARIABLES REGISTRADAS (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• Stress Re-orientation Analysis in Cupiagua Field (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• PREMIO ACIPET 2013 A LA INNOVACIÓN EN EL SECTOR ENERGÉTICO. CATEGORÍA CONCEPTO TÉCNICO. (PREMIOS)
• MEJOR TRABAJO (ARTICULO - PONENCIA) DEL ÁREA DE PERFORACIÓN EN EL MARCO DEL XIV CONGRESO COLOMBIANO DEL PETRÓLEO Y GAS, Y ENTREGADO POR LA ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIEROS DE PETRÓLEOS (ACIPET) (PREMIOS)
• ANÁLISIS DE LA VAPORIZACIÓN DEL GAS LICUADO DEL PETRÓLEO (GLP) EN TANQUES. (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• MEJORAMIENTO DE LOS FLUIDOS DE PERFORACIÓN USANDO NANOPARTÍCULAS FUNCIONALIZADAS: REDUCCIÓN DE LAS PÉRDIDAS DE FILTRADO Y DEL ESPESOR DE LA RETORTA (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• CORRELACION DE REGISTROS ENTRE POZOS CON REDES NEURONALES ARTIFICALES UTILIZANDO MULTIPLES CURVAS O VARIABLES REGISTRADAS (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• MODELAMIENTO GEOQUIMICO DE LA PRECIPITACIÓN DE HALITA (NACL) EN YACIMIENTOS DE GAS (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• EFECTO GEOEMCÁNICO EN EL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS SENSITIVOS A ESFUERZOS (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• GENERACIÓN DE SISMOGRAFOS SINTÉTICOS A PARTIR DE LA ECUACIÓN DE SUSTITUCIÓN DE FLUIDOS DE GASSMANN (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)
• ANÁLISIS DE PRUEBAS DE PRESIÓN EN YACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOS Y SENSITIVOS A ESFUERZOS (PUBLICACIÓN EN ARTÍCULO DE REVISTA)