Resumen
Las obstrucciones en ductos petroleros representan un desafío crítico para la operación continua y eficiente del transporte de hidrocarburos. Entre las principales causas se encuentran las biopelículas: comunidades microbianas que se adhieren a las paredes internas de las tuberías y que, con el tiempo, pueden evolucionar hacia estructuras obstructivas. Este artículo explora cómo la simulación de dinámica de fluidos computacional (CFD) permite modelar el crecimiento, la interacción con el flujo y el eventual colapso estructural de dichas biopelículas. Se presenta una descripción de los fundamentos físicos, matemáticos y computacionales utilizados en la modelación, así como de los parámetros relevantes que afectan la estabilidad de la biopelícula como medio poroso. Además, se discute la importancia de anticipar estos fenómenos desde una perspectiva operativa, mediante el uso de simulaciones numéricas como herramientas predictivas. La integración de estos modelos en esquemas de mantenimiento inteligente puede optimizar significativamente las estrategias de prevención de obstrucciones en sistemas de transporte de crudo.
Citas
[ 1] R. Salazar Rua, J. D. Caicedo Reyes, and A. Jimenez Buile, “Toma de decisiones mediante el uso de un algoritmo para analizar los sistemas de producción de hidrocarburos,” Boletín de Ciencias de la Tierra, vol. 40, no. 1, pp. 75–83, 2016. https://doi.org/10.15446/rbct.n40.56225
] C. Picioreanu, M. C. van Loosdrecht, and J. J. Heijnen, “A new combined differential-discrete cellular automaton approach for biofilm modeling,” Biotechnology and Bioengineering, vol. 57, no. 6, pp. 718–731, 1998. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19980320)57:6%3C718::AID-BIT9%3E3.0.CO;2-O
[ 3] C. Picioreanu, M. C. van Loosdrecht, and J. J. Heijnen, “A theoretical study on the effect of surface roughness on mass transport and transformation in biofilms,” Biotechnology and Bioengineering, vol. 68, no. 4, pp. 355–369, 2000. https://doi-org.pbidi.unam.mx:2443/10.1002/(SICI)1097-0290(20000520)68:4%3C355::AID-BIT1%3E3.0.CO;2-A
] S. W. Hermanowicz, “A simple 2D biofilm model yields a variety of morphological features,” Mathematical Biosciences, vol. 169, no. 1, pp. 1–14, 2001. https://doi.org/10.1016/S0025-5564(00)00049-3
J. O. Indekeu and C. V. Giuraniuc, “Cellular automaton for bacterial towers,” Physica A, vol. 336, no. 2, pp. 14–26, 2004. https://doi.org/10.1016/j.physa.2004.01.006
] C. Picioreanu, M. C. van Loosdrecht, and J. J. Heijnen, “Mathematical modeling of biofilm structure with a hybrid differential-discrete cellular automaton approach,” Biotechnology and Bioengineering, vol. 58, no. 1, pp. 101–116, 1998. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0290(19980405)58:1%3C101::AID-BIT11%3E3.0.CO;2-M

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Derechos de autor 2026 Universidad Nacional Autónoma de México