Maestría en Ingeniería de Energía del Subsuelo

Resumen del curso

Los estudiantes se enfocarán en el modelado y simulación de propiedades del subsuelo, procesos en aplicaciones industriales para ayudar con la transición a un sistema de energía más limpio; captura y almacenamiento de carbono; energía geotérmica; recursos hídricos subterráneos y mecánica y estabilidad del suelo.

Descripción del curso

El Programa de Maestría en Ingeniería de Energía del Subsuelo ofrece un fascinante plan de estudios integrado de enseñanza e investigación en el contexto de la energía y la utilización de los sistemas del subsuelo para lograr una energía más limpia y sostenible.

Los estudios de investigación muestran que la demanda mundial de energía aumentará un 25 % para 2050. Para satisfacer esta demanda mientras se aborda el desafío del calentamiento global avanzando hacia una energía más limpia, se necesitan esfuerzos sociales multidimensionales, centrados en la ingeniería, gerenciales y políticos. Se espera que dos tercios de la energía mundial se cubran con fuentes renovables para 2050. Sin embargo, la transición de los combustibles fósiles a la energía renovable requiere una utilización sostenible integrada de las fuentes de energía existentes, incluidos los combustibles fósiles convencionales, y el desarrollo de nuevas tecnologías para descarbonización y energía limpia.

Los geosistemas en este contexto juegan un papel fundamental ya que no solo ofrecen fuentes de combustibles fósiles (petróleo y gas) sino también energía renovable (por ejemplo, energía geotérmica) y capacidad para la descarbonización (secuestro geológico de CO2). El MSc Subsurface Energy Engineering, desarrollado conjuntamente en colaboración con el Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra, brindará una oportunidad única a los estudiantes, con una calificación previa en ingeniería, para aprender las habilidades de ingeniería y modelado requeridas, como la caracterización del subsuelo, roca y física de fluidos. , flujo multifásico y transporte en sistemas subterráneos, modelado y simulaciones de yacimientos y termodinámica de fluidos de yacimientos. Los estudiantes adquirirán una comprensión conceptual profunda y sistemática y las habilidades prácticas de ingeniería necesarias para diversas aplicaciones industriales, como la ingeniería de yacimientos, la ingeniería geotérmica y el secuestro de carbono. Además, el programa ofrece oportunidades únicas a estudiantes talentosos para trabajar con la industria durante la investigación de maestría.

Manchester Engineering Campus Development (MECD), la nueva casa de The University of Manchester de £ 400 millones especialmente diseñada para ingeniería y ciencia de materiales, está a punto de completarse. La mudanza física al nuevo desarrollo está programada para realizarse entre enero de 2022 y diciembre de 2022. Si bien se anticipa que el acceso a los equipos o el trabajo en proyectos para los que se requiere dicho acceso puede estar limitado durante el período de la mudanza, los planes están en marcha. Para garantizar que se minimice cualquier interrupción causada, seguirá estando disponible una amplia selección de proyectos de tesis y la excelente experiencia de los estudiantes sigue siendo fundamental.

Detalles de la unidad del curso

Este programa está sujeto a aprobación. Se espera que las siguientes unidades del curso formen el contenido del programa, pero pueden estar sujetas a cambios.

Habilidades de comunicación y preparación de proyectos 1 y 2 (15 créditos): el curso tiene como objetivo equipar a los estudiantes con las habilidades para comunicar información científica, conocimientos e ideas a audiencias expertas y no expertas. Dos excursiones se basan en los conceptos enseñados a lo largo del programa de maestría. La evaluación de cada viaje se centra en las habilidades de campo, utilizando una serie de ejercicios para desarrollar estas habilidades básicas.

Fundamentos de la geociencia del subsuelo aplicada (15 créditos): el curso cubre los impulsores comerciales para recopilar e interpretar datos geológicos para una variedad de aplicaciones. Describimos los fundamentos del entorno del subsuelo; temperatura y presión, y propiedades geológicas clave que son importantes en la evaluación de yacimientos subterráneos.

Habilidades clave de interpretación: Evaluación de formaciones (15 créditos): Los datos geofísicos y de pozo son las únicas fuentes de datos para describir la estructura del subsuelo, sus propiedades y reducir la incertidumbre en el subsuelo. Los datos se utilizan normalmente como entrada para el modelado del subsuelo. Esta unidad ofrece una visión general integrada de la adquisición, el procesamiento y la interpretación de datos geofísicos y petrofísicos del subsuelo con aplicación a una variedad de problemas del subsuelo.

Procesos de transporte físico-químico del subsuelo (15 créditos): Esta unidad permitirá a los estudiantes analizar y evaluar los procesos físicos y químicos fundamentales en los sistemas del subsuelo para la industria del petróleo y el gas, la recuperación de energía geotérmica, el almacenamiento geológico de carbono. Los temas que se cubrirán dentro de esta unidad incluyen porosidad, permeabilidad, rocas de yacimiento típicas (arenisca, carbonato), prueba de pozos y estimación del tamaño del yacimiento y transporte reactivo para el proceso de almacenamiento de carbono y recuperación de energía geotérmica.

Fundamentos de simulación y modelado numérico (15 créditos): esta unidad permitirá a los estudiantes analizar y evaluar los procesos físicos y químicos fundamentales en los sistemas subterráneos para la industria del petróleo y el gas, la recuperación de energía geotérmica y el almacenamiento geológico de carbono. También brindará capacitación para escribir los modelos matemáticos necesarios para resolver una ingeniería del subsuelo e identificar y evaluar el límite adecuado y la condición inicial aplicable a un estudio de caso del subsuelo.

Propiedades de los fluidos del subsuelo (15 créditos): la unidad cubre las propiedades de los sistemas de fluidos del subsuelo, el agua y los productos químicos. Proporcionamos las bases teóricas y empíricas para caracterizar el comportamiento de los fluidos, el agua y los productos químicos del subsuelo. Presentamos las propiedades clave del agua y los productos químicos utilizados para la extracción de calor geotérmico y los procesos mejorados de recuperación de petróleo.

Mecánica del subsuelo y geoingeniería (15 créditos): todas las actividades del subsuelo, desde la minería y la perforación hasta la construcción, desestabilizan y deforman la estructura del subsuelo existente. Las teorías de la tensión, la deformación y la elasticidad infinitesimales, y la resistencia y los modos de falla de las rocas son temas que debe comprender el ingeniero de subsuelo en ejercicio.

Modelado avanzado del subsuelo (15 créditos): la unidad cubre temas relacionados con el modelado numérico del flujo en sistemas porosos del subsuelo, incluidos IMPES frente a esquemas completamente implícitos, aproximación de flujo de dos puntos frente a aproximación de flujo multipunto y simulación numérica de 1D/2D simple, flujo inmiscible bifásico y multifásico (por ejemplo, aceite/agua, aceite/soluciones de surfactante y aceite/soluciones poliméricas).

Disertación (60 créditos)