La vigilancia tecnológica como herramienta fundamental para la competitividad empresarial en el...

1 III Congreso Internacional de Gestión Tecnológica e Innovación COGESTEC

Medellín 11 y 12 de octubre de 2012

La Vigilancia Tecnológica como herramienta fundamental para la competitividad empresarial en el sector del petróleo

y gas.

Caso de aplicación sobre aditivos reductores de fricción para el transporte de crudos pesados

Carlos Alberto Sarmiento Dependencia, organización, [email protected]

Edgar Andrés Merchán Dependencia, organización, [email protected]

Magda Liliana Valero Dependencia, organización, [email protected]

Carolina Portela Dependencia, organización, [email protected]

Maria Paula Uribe Unidad de Gestión de Conocimiento y Tecnología, Ecopetrol S.A., [email protected]

Resumen

La vigilancia tecnológica es una herramienta que permite anticipar oportunidades y riesgos del entorno que pueden afectar la gestión I+D+i de una organización, permitiéndole tomar decisiones estratégicas con menor incertidumbre e identificar ventajas que apalanquen su competitividad.

Este documento tiene por objeto mostrar al medio empresarial y académico, la relevancia y aplicabilidad de la vigilancia tecnológica en la orientación de la gestión de I+D+i del Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) de ECOPETROL S.A, a través de un ejercicio investigativo en el tema de aditivos reductores de fricción para el transporte de crudos pesados.

El resultado permitió analizar aspectos clave como el estado de desarrollo actual de la tecnología, principales actores, posibles socios tecnológicos y tendencias tecnológicas, permitiendo que el grupo de investigación en el área de transporte de ECOPETROL S.A. orientara sus potenciales áreas de investigación y desarrollo hacia lo que en el entorno se vislumbra.

Palabras clave

Vigilancia tecnológica, aditivos, transporte de crudos pesados, I+D+i, competitividad, reductores de fricción.



1 Introducción

La vigilancia tecnológica es una herramienta que permite transformar la información en conocimiento, para anticipar oportunidades y riesgos del entorno que pueden afectar la gestión I+D+i de una organización, facilitando la toma de decisiones estratégicas con menor incertidumbre e identificando ventajas propias que apalanquen su competitividad. Dadas las características de los crudos pesados colombianos, es indispensable para Ecopetrol S.A. identificar nuevas tecnologías, desarrollos tecnológicos y posibles socios estratégicos, que le permitan optimizar el transporte de sus crudos y apalancar así la ventaja competitiva en crudos pesados. Este artículo pretende mostrar al medio empresarial y académico la relevancia y aplicabilidad de la vigilancia tecnológica, a través de un ejercicio investigativo llevado a cabo en el Instituto Colombiano del Petróleo (ICP) de ECOPETROL S.A en el tema de aditivos reductores de fricción para el transporte de crudos pesados. La información se obtuvo de la base mundial de patentes Thomson Innovation® (de la casa matriz Thomson Reuters) y se procesó utilizando un software de minería de textos, conocido como VantagePoint ®. El periodo de tiempo analizado corresponde a los últimos 40 años. El ejercicio permitió identificar las principales áreas tecnológicas en las cuales se está investigando el tema, la relación entre las compañías investigadoras y potenciales socios tecnológicos, entre otros aspectos.

2 Fundamentación Teórica

2.1 Vigilancia Tecnológica

En Colombia, la Norma Técnica NTC- 5800 del año 2008, define la vigilancia tecnológica como un “proceso organizado, selectivo y sistemático para observar, captar, seleccionar, analizar y difundir la información de la propia organización y del exterior como herramienta de gestión para la toma de decisiones con menor riesgo y poder anticiparse a los cambios”. De acuerdo con Palop y Vicente (1999), “la vigilancia filtra, interpreta y valoriza la información para permitir a sus usuarios decidir y actuar más eficazmente”. Por su parte Escorsa y Maspons (2001), afirman que la vigilancia tecnológica "debe alertar sobre cualquier innovación científica o técnica susceptible de crear oportunidades o amenazas". Según Perez y et al (2011), “una de las etapas claves dentro del proceso de vigilancia se centra en la recopilación de la información la cual se basa fundamentalmente en la construcción de una ecuación de búsqueda robusta que cubra un mayor espectro de los registros disponibles en



todas las fuentes”. Las palabras claves, fechas, conectores booleanos, autores, países, son algunas de las variables con las que se construye una ecuación de búsqueda. Este es un proceso iterativo que demanda tiempo y conocimiento técnico del tema que se está buscando. Aunque la vigilancia tecnológica no es un tema nuevo en el mundo, si es un aspecto incipiente dentro de muchas organizaciones que hoy día compiten a escala mundial y en ambientes cada vez más dinámicos y complejos, en donde la constante evolución de las tecnologías exige que los competidores se adapten rápidamente a los cambios. Por esta razón, la búsqueda de información relevante sobre los avances que se producen y se proyectan en su entorno, se ha convertido en un factor clave de éxito. Esta información está disponible principalmente en fuentes secundarias tanto formales (periódicos, patentes, artículos, bases de datos especializadas, publicaciones de otras empresas, publicaciones de organismos oficiales y libros), como informales (competidores, proveedores, clientes, empresas contratistas, ferias, exposiciones, congresos, seminarios, jornadas técnicas, misiones empresariales, etc). Sin embargo, debido al alto volumen de información disponible en las diversas fuentes mencionadas anteriormente, se hace necesario el uso de herramientas de minería de texto que faciliten su análisis. De acuerdo con Leon y et al (2006) “las herramientas constituyen un factor clave a la hora de traducir la información del entorno en resultados que la organización pueda involucrar en sus procesos de toma de decisiones; sin embargo, no es adecuado que estas se constituyan en el fundamento y base estructural de los procesos desarrollados. Conocer las características de estas herramientas brinda la posibilidad de identificar más acertadamente qué tipos de fuentes se pueden consultar y los resultados que son factibles de obtener, reduciendo considerablemente tiempo y dinero”.

2.1.1 Objetivos de la Vigilancia Tecnológica

La Vigilancia Tecnológica tiene como objetivo identificar, entre otros factores, los siguientes:

- Tendencias y rupturas tecnológicas.

- Líderes tecnológicos (innovadores, seguidores, desarrolladores).

- Áreas tecnológicas emergentes.

- Coocurrencia de las áreas tecnológicas de mayor frecuencia para un año específico.

- Perfiles tecnológicos de las empresas líderes o pioneras en áreas emergentes.

- Áreas tecnológicas de mayor competencia, de nichos especializados.



2.2 El problema de los crudos pesados y su relación con la vigilancia

La continua demanda de petróleo ha despertado el interés por los crudos pesados en los últimos años. Se estima que entre 15% y 20% del crudo disponible en el mundo corresponde a este tipo de recurso1. Sin embargo, a pesar de su gran disponibilidad, dichos crudos poseen complejas características fisicoquímicas y reológicas que dificultan y encarecen su transporte por oleoducto.

Por esta razón, algunas de las más importantes empresas petroleras en el mundo, han liderado diferentes investigaciones, con el objetivo de mejorar la calidad de estos crudos y por ende su transporte. Como resultado de los estudios realizados, se cuenta con un importante volumen de información publicada tanto en artículos científicos como en patentes de las tecnologías y procesos propios desarrollados, que constituyen un insumo de información fundamental para el monitoreo del entorno a través de ejercicios de vigilancia. En Colombia, la expansión en el trabajo de exploración, el aumento en el número de yacimientos de crudos pesados encontrados, y los desarrollos tecnológicos que permiten incrementar la producción, han despertado el interés de Ecopetrol S.A. por encontrar soluciones tecnológicas que faciliten el transporte de sus crudos pesados por oleoducto. En este sentido el Instituto Colombiano del Petróleo, como dependencia responsable de la gestión de I+D+i de Ecopetrol S.A., cuenta con un equipo de profesionales en diferentes áreas del conocimiento, quienes desde la Unidad de Gestión de Conocimiento y Tecnología del instituto, están a cargo de realizar los estudios de vigilancia tecnológica con el objetivo de apoyar la gestión del equipo que lidera el Programa de Mejoramiento del Transporte de Hidrocarburos.

2.3 Los aditivos reductores de fricción

Los reductores de fricción, también conocidos como mejoradores de flujo, son productos compuestos por un material que reduce la presión por fricción entre el fluido y la superficie del conducto que lo transporta. Estos agentes reductores de fricción facilitan la circulación de un caudal mayor con la misma energía de bombeo y reducen la caída de presión para el mismo caudal que circula por el conducto.

1 Visiongain, (2011). Executive Summary. The Heavy Oil Market 2011-2021. 18-24



La generación actual de agentes mejoradores de flujo está integrada por polímeros de hidrocarburos de cadena larga que actúan como capa intermedia entre el fluido y la pared interna del conducto con el fin de reducir la pérdida de energía causada por turbulencia2. Uno de los aspectos más importantes de este tipo de tecnologías para el transporte de crudos pesados es que permiten aumentar la capacidad de bombeo, sin afectar las características del fluido transportado, y preservando tanto la infraestructura como los equipos.

Por esta razón, resultó fundamental para la organización contar con información oportuna acerca de cuáles son las tecnologías emergentes para la obtención de dichos aditivos, al igual que reconocer los actores clave o potenciales socios.

Aspectos como estos le permiten al grupo de investigación en transporte del ICP, la adecuada y oportuna toma de decisiones, orientadas hacia el cumplimiento de los objetivos que, dentro del marco estratégico de la empresa apuntan, hacia incrementar la capacidad de transporte de los crudos pesados.

3 Metodología

Una vez identificada la necesidad del equipo que lidera el Programa de Mejoramiento del Transporte de Hidrocarburos, enfocado en el tema de los aditivos reductores de fricción y con la orientación de los especialistas técnicos en el área, se definieron aspectos fundamentales como: el tipo de información que se debía utilizar durante el ejercicio (patentes y/o artículos), la fuente de información más apropiada y los términos clave. Este ejercicio se realizó con la información de la base de patentes mundiales Thomson Innovation®, evaluando previamente cada uno de los resultados obtenidos. Como se mencionó anteriormente, la recopilación de la información se basó fundamentalmente en la construcción de una ecuación de búsqueda robusta que cubriera un mayor espectro de los registros disponibles, utilizando algunas variables como: palabras claves, fechas, conectores booleanos, autores y países.

Este es un proceso iterativo que demanda tiempo y conocimiento técnico del tema que se está buscando. Una vez encontrados los descriptores adecuados se realizaron una serie de búsquedas que se fueron refinando a medida que se incluían más términos dentro de la ecuación. Durante este ejercicio resultó de gran interés, incluir la clasificación en clases y

2 Ecopetrol – ICP (2010). Soporte tecnológico a los programas corporativos de crudos pesados y evacuación de crudos vigencia 2010. Piedecuesta: Ecopetrol – ICP.



subclases definidas por la Clasificación Internacional de Patentes, IPC, de la OMPI (Organización Mundial de la Propiedad Intelectual) .

Una vez filtrados y recopilados los registros de interés, se exportaron y se analizaron con la herramienta de minería de texto “VantagePoint®”. Finalmente a partir de los resultados obtenidos se generó un informe con el análisis de las variables para el tema de interés.

4 Análisis de la información

Los resultados obtenidos permitieron identificar un importante incremento en el número de patentes otorgadas respecto al tema de aditivos reductores de fricción, a partir de 2001. El hecho parece estar relacionado con la progresiva disminución de crudos livianos, lo que obligó a las empresas del sector a enfocar sus esfuerzos exploratorios en crudos pesados que hasta ese momento no resultaban atractivos, debido a su compleja estructura y su dificultad para movilizarlos. Ver figura 1.

Figura 1. Evolución de patentes otorgadas para aditivos reductores de fricción

Así mismo, analizando los registros obtenidos, con base en la clasificación por clases y subclases de la IPC, se pudo identificar que las principales áreas tecnológicas en las que se ha despertado especial interés en la última década están relacionadas con desarrollos tecnológicos que faciliten el transporte de líquidos viscosos mediante bombeo y en la preparación química de compuestos macromoleculares orgánicos (polímeros), con los que busca facilitar el transporte de los crudos. Ver figura 2.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1971 1976 1979 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

1 1 2 1 1 2 1 1

53

6

9

3

17

4 5

8

5 57

1

711

1210 10

34 34

43

35

29

39

49

33

3935

19

No

. P

aten

tes

Años (1971 - 2012)



Figura 2. Principales áreas de interés (según clase y subclases del IPC)

En este sentido, las instituciones líderes en desarrollos tecnológicos, son principalmente compañías petroleras operadoras y prestadoras de servicios en el sector, destacándose principalmente ConocoPhillips y Baker Hughes, como se observa en la figura 3.

Figura 3. Instituciones líderes en patentes

0 50 100 150 200 250 300 350

C10

C09

C08

F17

143

172

288

304

No. de Patentes

Áre

a en

la q

ue

se p

aten

ta (

segú

n IP

C)

Materiales para mejorar el libre

movimiento de fluidos

Aditivos a base de monómeros con

enlaces C-C insaturados

Transporte de líquidos

viscosos mediante bombeo

Preparación de

polímeros

0 100 200

CHINA PETROL. GAS ... (CN)

EXXONMOBIL. (US)

CHINA NAT PETROL... (CN)

PETROCHINA CO LTD. (CN)

BOREALIS TECH OY. (FI)

ATLANTIC RICHFIELD CO. (US)

BETA TECHNOLOGIE AG. (DE)

ENERGY & ENV. INT. (US)

BAKER HUGHES INC. (US)

CONOCOPHILLIPS. (US)

7

10

11

12

14

16

20

47

127

191

No. de Patentes

Co

mp

añía

s



Con el fin de conocer la distribución a nivel mundial con respecto al número de patentes otorgadas en el tema, se realizó un análisis por países, resaltándose principalmente la participación de Estados Unidos y China como se observa en la figura 4.

Figura 4. Participación mundial en patentes otorgadas

Finalmente, uno de los objetivos del estudio fue conocer no solo los potenciales líderes titulares de patentes en aditivos sino también establecer si existen redes de colaboración entre ellos.

De los resultados obtenidos, uno de los aspectos más interesantes fue identificar que las empresas con mayor titularidad en patentes otorgadas en el tema trabajan de forma independiente. Entre las principales empresas estadounidenses se destacan ConocoPhillips (empresa petrolera) y Baker Hughes (empresa prestadora de servicios) y en segundo lugar de China en nombre de Petrochina (segunda empresa petrolera más grande del país) y de China National Petroleum Company.

Por lo anterior se pudo concluir que no existen redes de colaboración entre las empresas que se encuentran investigando y patentando en el tema de aditivos reductores de fricción. Se presume que esta tendencia se deba a que el desarrollo de dichas tecnologías pueden llegar a constituir un factor clave de éxito que estaría apalancando las ventajas competitivas en el tema de crudos pesados y que en el ámbito empresarial pueden posicionar fuertemente una compañía.

US, 80%CN, 10%

DE, 4%FI, 2%GB, 1%CA, 1%

Otros, 2%



Figura 5. Redes de colaboración existentes

5 Conclusiones

Dentro de los aspectos más importantes identificados durante el estudio en el tema de aditivos reductores de fricción se destaca la superioridad en patentes otorgadas a Estados Unidos en nombre de ConocoPhillips (empresa petrolera) y Baker Hughes (empresa prestadora de servicios) y en segundo lugar de China en nombre de Petrochina (segunda empresa petrolera más grande del país) y de China National Petroleum Company.

Las áreas de mayor interés en las cuales dichas empresas están enfocando sus esfuerzos de investigación están orientadas hacia el desarrollo tecnológico (según la IPC) de sistemas que faciliten el transporte de fluidos viscosos mediante bombeo y en la preparación química de compuestos orgánicos macromoleculares que permitan mejorar la composición química de los crudos pesados.

Con este panorama, identificado gracias a la vigilancia tecnológica, el programa de Mejoramiento del Transporte de Hidrocarburos del ICP, cuenta con más herramientas para definir acertadamente y fortalecer sus áreas de investigación e identificar socios estratégicos para el desarrollo de sus proyectos, entre otros aspectos, y en este sentido para el Instituto,



como centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico de Ecopetrol S.A., resulta fundamental definir líneas de trabajo que apalanquen el posicionamiento de la empresa en temas estratégicos, como son los crudos pesados Colombianos.

Agradecimientos

Los autores expresan su agradecimiento:

Al Programa de Mejoramiento del Transporte de Hidrocarburos del Instituto Colombiano del Petróleo por su orientación y disponibilidad durante el desarrollo de este ejercicio de vigilancia tecnológica.

Al equipo de vigilancia tecnológica del ICP, por sus constantes aportes en la construcción del documento final.

Referencias

Ecopetrol – ICP (2010). Soporte tecnológico a los programas corporativos de crudos pesados y evacuación de crudos vigencia 2010. Piedecuesta: Ecopetrol – ICP.

Escorsa, P., & Maspons, R. (2001). De la Vigilancia Tecnológica a la Inteligencia Competitiva. Financial Times, 165.

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC. (2009). Guía Técnica Colombiana GTC 186. Gestión de la Investigación, Desarrollo e Innovación. Gestión de la I+D+i: Sistema de Vigilancia (V).

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC. (2008). Normas de Gestión de la Investigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i). Serie NTC 5800.

León, A., & Castellanos, O., Vargas, F. Valorización, selección y pertinencia de herramientas de software utilizadas en vigilancia tecnológica. Revista Ingenieria e Investigación. 26(1), 95.

Palop, F., & Vicente, J. (1999). Vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva. Su potencial para la empresa española. Recuperado de http://www.navactiva.com [Julio 12, 2012] Perez, A & et al. (2011). La vigilancia tecnológica, herramienta fundamental en el direccionamiento

de actividades de I+D+i en empresas del sector energético. Memorias del Congreso de Ingeniería Química 2011.

Porter, A., & Cunningham, S. (2005). Tech mining: exploiting new technologies for competitive advantage. John Wiley & Sons.

Visiongain, (2011). Executive Summary. The Heavy Oil Market 2011-2021. 18-24

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