El grupo de Técnicas de matemática computacional para mejorar la caracterización de y optimización en yacimientos cuenta con expertos académicos y del sector de petróleo y gas en dos temas principales. El primero relacionados a la implementación eficiente (con énfasis en toma de decisiones) de modelos físicos, geofísicos, geológicos, para complementar herramientas de exploración del subsuelo. El segudo relacionados a la analítica de todo tipo de dato relacionados a la industria del petróleo y gas.

• MODELACIÓN MATEMÁTICA Y COMPUTACIONAL DE PROCESOS FÍSICO/QUÍMICOS PRESENTES EN EL YACIMIENTO CON ÉNFASIS EN LA TOMA DE DECISIONES
• ACERCAMIENTO INDUSTRIA/ACADEMIA
• VISUALIZACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS DIVERSOS
• EXPLORACIÓN

El enfoque estratégico consiste en propiciar trabajo colaborativo con equipos de trabajo de soporte y desarrollo digital a nivel interno de la industria del petróleo y gas y a nivel externo: contratistas, consultores, startups, universidades, grupos y consorcios de investigación e investigadores expertos a nivel local regional y global. Nos proponemos también identificar actores estratégicos y redes de conocimiento de la industria del petróleo y gas en el ámbito local y regional para apropiar y generar conocimiento de las actividades alrededor de la industria del petróleo y gas con base en la experiencia y necesidades de la industria en colaboración con grupos interdisciplinarios de expertos académicos. Se pretende la incorporación de tecnologías digitales de forma eficiente en la toma de decisiones en las actividades relacionadas a la industria del petróleo y gas. Haciendo énfasis en la incorporación de metodologías basadas en modelos matemáticos y computacionales en la toma de decisiones relacionadas a la industria del petróleo y gas . Se pretenden identificar áreas de interés que representen oportunidades para la aplicación de tecnologías y computación así como áreas de interés que representen oportunidades para la incorporación eficiente en la toma de decisiones de modelos físicos informados por datos.

Exploración: Implementación eficiente (con énfasis en toma de decisiones) de modelos físicos, geofísicos, geológicos, para complementar herramientas de exploración del subsuelo Identificación de actores claves en el manejo, administración y análisis de datos del sector de petróleo y gas Integración de modelos físicos y datos disponibles para mejorar la efectividad de las herramientas de exploración del subsuelo, en particular datos de sísmica y de propiedades de subregiones del área de estudio Aprovechar herramientas de acceso abierto desarrolladas por la academia y la industria para problemas de caracterización y exploración del subsuelo Modelación matemática y computacional de procesos físico/químicos presentes en el yacimiento con énfasis en la toma de decisiones Implementación de modelos físicos para complementar el entendimiento de los yacimientos. Resolución numérica eficiente de los modelos para los procesos físicos presentes en los yacimientos. Implementación de técnicas adecuadas, informadas por datos disponibles, que permitan el uso eficiente de estos modelos en la toma de decisiones y en particular en procesos de optimización de variables de interés. Entre otros mencionamos los siguientes modelos: Técnicas multi-escala y homgenización numérica que permiten usar de manera eficiente los modelos del subsuelo en la toma de decisiones Modelos de inyección de agua, patrones de inyección y de toma de decisiones relacionadas a estos modelos Modelos de intervención y manejo de yacimientos Incorporación de técnica de analítica de datos a los modelos físicos relacionados a los diferentes procesos de extracción secundaria y terciaria. Identificación de actores claves en el manejo, administración y análisis de datos del sector de petróleo y gas Integración de los modelos físicos con los datos disponibles Aprovechamiento de herramientas de acceso abierto desarrolladas por la industria/academia que permitan el uso efectivo de los modelos físicos informados por los datos en la toma de decisiones Diseñar modelos físicos y numéricos para problemáticas locales específicas como son la existencia de campos altamente heterogéneos en donde las técnicas clásicas de resolución de modelos físicos no arrojan buenos resultados Visualización y análisis de datos diversos: Diseño de un centro de analítica de todo tipo de dato relacionados a la industria del petróleo y gas Implementación de algoritmos de visualización y análisis de diversos tipos de datos, entre ellos: 1) Datos de propiedades fisicoquímicas y otras cantidades relacionadas al subsuelo 2) Datos de influencia ecosistémica y visual en las zonas cercanas a los campos y yacimientos relacionados a actividades de la industria de petróleo y gas, como son 3) Datos y propiedades relacionadas a diferentes entidades: campos, sectores, 4) Otros tipos de datos como son asociados a la estructura organizacional de la empresa 5) Datos relacionados a las actividades económicas y sociales de la industria del petróleo y gas Integración de visualizaciones de diferentes aspectos y tipos de datos de manera eficiente Implementación de algoritmos para analizar diferentes tipos de datos y su uso eficiente en la toma de decisiones usando técnicas: Descriptivas (descripción de patrones y relaciones básicas presentes en los datos), Predictivas (anticipación a la ocurrencia de fenómenos importantes) y Prescriptivas (Diseño de plan de acción óptimo basado en los datos) Diseñar e implementar sistemas computacional de soporte de reportes rutinarios con análisis descriptivos y algoritmos de búsqueda eficientes para las principales bases de datos de la industria de petróleo y gas

Un objetivo importante del grupo es fortalecer la red de conocimiento relacionado a la industria del petróleo y gas a nivel local y regional. Monitorear, documentar y gestionar avances de modelos, metodologías, algoritmos y problemáticas relacionadas a la industria del petróleo y gas a nivel local y regional. Así como apoyar, soportar y complementar iniciativas con objetivos similares generadas en la industria o en la academia. Las áreas de investigación propuestas con naturalmente interdisciplinarias tal como lo son los integrantes del grupo. Muchos de los avances en estas áreas son resultado de trabajo conjunto entre científicos de datos, matemáticos aplicados, ingenieros de diversos tipos y otros profesionales. Entre los integrantes del grupo tenemos expertos reconocidos a nivel nacional e internacional en los temas de simulación de procesos físicos del subsuelo informados por datos así como de expertos en aprendizaje de maquina e incorporación de datos en la toma eficiente de decisiones.

Estudio de los Métodos de Elementos Finitos Multiscala Generalizados

• V.M. Calo, L. Poveda, J. Galvis and S. Huepo. Elliptic Equations with High-Contrast Coefficients and an Application to Multi-Scale Finite Element Methods. Computational and Applied Mathematics, May 2018, Volume 37, Issue 2, pp 1986–2000. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)
• On high-order conservative finite element methods, E Abreu, C Diaz, J Galvis, M Sarkis, Computers and Mathematics with Applications, Volume 75, Issue 6, 15 March 2018, Pages 1852-1867. (Artículos sometidos a revisión en revista indexada.)