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Ing. Nelson Cabrera Maráz, Msc
17-Nov-2015
SIMPOSIO PETROLERO ENERGETICO PARA UNIVERSITARIOS
GERENCIAMIENTO DE
CAMPOS PETROLEROS
2 NCM @ 2014
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DATOS BIOGRAFICOS DEL DISERTANTE
NELSON CABRERA MARAZ Profesión: INGENIERO PETROLERO Estudios: - Licenciatura en Ingeniería de Sistemas - Licenciatura en Ingeniería Petrolera - Maestría en Administración de Empresas - Certificación Project Management Professional, la credencial más
importante en la industria para la Dirección de Proyectos - Doctorado en Ingeniería Petrolera (PhD) Actividad Profesional: - Ingeniero de Proyectos del Consorcio INFOSET CONSULTING GROUP,
compañía especializada en desarrollo de proyectos energéticos e industriales.
- Docente universitario en postgrado en la universidad pública y pre-grado en las universidades privadas.
- Vicepresidente del Colegio de Ingenieros Petroleros afiliado la Sociedad de Ingenieros de Bolivia.
3 NCM @ 2014
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• Planificación y Desarrollo • Operaciones de producción y mantenimiento • Factores que afectan las operaciones
AGENDA
4 NCM @ 2014
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Porque la industria petrolera es un
NEGOCIO RIESGOSO ?
5 NCM @ 2014
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Porque la industria petrolera es un NEGOCIO RIESGOSO ?
Precio del Petróleo
Contratos e Impuestos
Transporte
Programación
CAPEX & OPEX
Perfil de Producción
Volúmenes y
Arquitectura Geológica
Pila de
SUPUESTOS
6 NCM @ 2014
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LOS CICLOS: Exploración, Exploración-Evaluación, Evaluación-Desarrollo,
Desarrollo-Producción
7 NCM @ 2014
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Retención de
Areas
Descubrimiento Comercial
Licitación, Adjudicación de
Áreas Libres
Devolución de
Parcelas
Convenio Especiales
Proceso de Contratación
Firma de Contrato E&E
Periodo de Exploración
Periodo de Evaluación
Declaratoria de
Comercialidad Aprobación de D.C. y
Notificación del
Destino de la Producción
Aprobación del Plan
de Desarrollo
Inicio de Operaciones
Del Plan de Desarrollo
Producción regular y
Sostenida del Campo
Plan de Desarrollo
1a
3a
4a
5a
5a
5a 6a 10a
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UPSTREAM – Obligaciones del OPERADOR
EXPLORACION
DECLARATORIA DE COMERCIALIDAD
EVALUACION EXPLOTACION
INICIO PRODUCCION COMERCIAL
REGULAR
DESARROLLO ABANDONO
DESCUBRIMIENTO COMERCIAL
PRESENTACION Y APROBACION DEL PLAN DE DESARROLLO
AMORTIZACION DEL CAPEX, DEVOLUCION DE OPEX
SEGÚN CONTRATO
ESTUDIOS EN GENERAL Y PERFORACION EXPLORATORIA A CARGO Y RIESGO DEL
OPERADOR
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FASE EXPLORACION
ACTIVIDADES PRINCIPALES DE LAS FASES DE UN PROYECTO PETROLERO
EJECUTAR LA PROSPECCION
GEOLOGICA GEOFISICA
PERFORAR EL POZO
EXPLORATORIO
COMPLETAR EL POZO
PERFORAR POZO DE
CONFIRMACION
AMPLIAR LA EJECUCION DE LOS TRABAJOS DE PROSPECCION
INICIAR LA PRODUCCION
PERFORAR Y/O ESTIMULAR POZOS
ADICIONALES
REMOVER LAS FACILIDADES CERRAR LOS POZOS, LIMPIEZA DEL SITIO
Y ABANDONAR EL CAMPO
COMPRAR, INSTALAR EL EQUIPO DE PRODUCCION
COMPRAR, INSTALAR LAS TUBERIAS
O DUCTOS
SERVICIO A LOS POZOS
UTILIZAR TECNICAS DE RECUPERACION
SECUNDARIA Y TERCIARIA
MANTENIMIENTO, Y EXPANSION DE LAS
FACILIDADES DE PRODUCCION
INSTALAR EQUIPOS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL
NUEVA PERFORACION PRUEBAS DE POZOS
TEST WELLS O ABANDONAR EL PROSPECTO
ACTUALIZAR EL TRABAJO
GEOFISICO
FASE EVALUACION
FASE DESARROLLO
FASE PRODUCCION
POZO SECO
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Condiciones económicas durante
la vida del campo
Exploración Delineación Desarrollo Madurez
Para desarrollos modernos, la finalidad es iniciar la producción rápidamente a un costo bajo y mantener niveles altos de producción hasta alcanzar o aproximarse al limite económico establecido para el campo.
Maximizar Producción
Maximizar Recuperación
Acelerar Producción
Diferir Abandono Minimizar Costos Operativos
Minimizar Inversiones
Desarrollo Tradicional Optimización Reservorios
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Una organización adecuada al manejo
del yacimiento
Geología y Geofisica Estimación de Reservas
Caracterización del Reservorio
Correlación del Reservorio
Estudios Geoquímicos
Ingeniería de
Reservorios
Estimación de Reservas, Calculos de Balance de Materiales, ecuaciones
de flujo de fluidos, Simulación de Reservorios, análisis de presiones
transiente, diseño de pruebas de pozos y Evaluación
Monitoreo de reservorios
para proyectos de
recuperación mejorada
Diseño y mantenimiento de proyectos de
recuperación mejorada
Ingeniería de
Producción
Análisis de trabajos de mejoras para recuperación de reservas, Diseño de
completación de pozos, diseño de facilidades de producción,
interpretación de registros de producción, predicción y programación de
regímenes de producción
Ingeniería de
Facilidades
Propuesta de diseño para
separación, tratamiento,
medición y facilidades de
ductos
Diseño final de las facilidades y operación
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Identificación de los ejecutores
Contrato de Operación
Exploración-Evaluación
Descubrimiento Comercial
Declaratoria de Comercialidad
Implementación del programa
de inversión de capital
Plan de Desarrollo
Revisión del plan de trabajo
Ejecución del plan
Monitoreo de los resultados
Programa de Operaciones
Estructura de los acuerdos para la Exploración y Explotación
Contrato entre partes
un periodo determinado
Actividades desarrolladas por el Titular
en la búsqueda de hidrocarburos
Es la notificación del descubrimiento
comercial por reservorio de un campo
Actividades que debe ejecutar el titular
después de la declaratoria de comercialidad
Programa pormenorizado de las
operaciones petroleras propuestas por
el titular y de los tiempos requeridos
para cada categoría de las operaciones
con su presupuesto anual.
Perforación de pozos, tendido de líneas,
construcción e instalación de plantas para la
producción, separación, procesamiento,
compresión y almacenaje de hidrocarburos.
13 NCM @ 2014
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•Identificación del área de explotación
• Informes geológicos, sísmicos y geoquímicos
• Descubrimiento comercial, respaldado con uno o más pozos
descubridores de uno o varios reservorios, dentro del área de
explotación solicitada.
•Registros y otros datos que permitan determinar el espesor,
permeabilidad y porosidad de el o los reservorios descubiertos;
•Pruebas de formación y pruebas de producción, para comprobar y
demostrar que los pozos mantienen una producción regular y
sostenida de el o los reservorios descubiertos. Los caudales mínimos;
• Muestras de fluidos, análisis PVT cromatográficos y de destilación
• Mapas y estudios que identifiquen la posible extensión del campo
descubierto y su reservas de hidrocarburos estimadas
• Evaluación técnico-económico de rentabilidad
• Plan inicial de desarrollo del campo y pronóstico de producción anual
Declaratoria de Comercialidad
14 NCM @ 2014
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Basado en los resultados del estudio de factibilidad y de la
Declaratoria de Comercialidad y asumiendo la opción de la
mejor alternativa de la evaluación económica, un FDP (Field
Development Plan) puede ser formulado y
subsecuentemente ejecutado.
El plan es un documento clave usado para conseguir una
comunicación apropiada, discusión y acuerdo en las
actividades requeridas para el desarrollo del nuevo campo
o la extensión para un desarrollo existente.
El principal propósito de un FDP es servir de especificación
conceptual para las facilidades superficiales, sub-
superficiales, y la filosofía de operación y mantenimiento,
requerida para el soporte de las inversiones requeridas.
Plan de Desarrollo
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•Estudio de reservas a ser producidas •La cantidad y ubicación de pozos a ser perforados de acuerdo al
espaciamiento calculado
•Mapa estructural del campo para todos y cada uno de los reservorios
descubiertos
•Mapa Isópaco de todos y cada uno de los reservorios descubiertos
que sean comerciales. Estudios de presión de reservorio,
características de fluidos de reservorio, limites del área productiva
•Diseño de las facilidades de producción, almacenamiento y
transporte
•Ubicación de los puntos de fiscalización de la producción y selección
de los sistemas de calibración y medición
•Cronograma de las actividades e inversiones y comercialización
•Fecha estimada de inicio de la producción regular y sostenida del
campo
•Certificación de reservas de hidrocarburos •Estudios económicos y Cash flow.
Plan de Desarrollo contiene:
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En resumen un FDP debe incluir:
•Los objetivos del desarrollo
•Datos de la ingeniería petrolera
•Principios de operación y mantenimiento
•Descripción de las ingenierías de las facilidades
•Costos y hora/hombre estimados
•Planificación del Proyecto
•Sumario de las evaluaciones del proyecto
•Presupuesto propuestos
Una vez que el FDP es aprobado, es prioridad en la ejecución de las
actividades:
•Elementos claves del FDP
•Diseño detallado de las facilidades
•Procura o compra de los materiales de construcción
•Fabricación de las facilidades
•Instalación de las facilidades
•Comisionado de todos los equipos de la planta/facilidad
Plan de Desarrollo
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Desarrollo de Campo
•Actividades de perforación y terminación
de pozos de desarrollo
•Construcciones dentro del área del
contrato, cuya explotación y producción
se encuentra respaldada por un análisis
económico que demuestre su
rentabilidad.
•El Titular u operador del contrato debe
notificar a la autoridad competente.
Operaciones de Producción
y Mantenimiento
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Introducción
Durante la fase de desarrollo de un proyecto, es importante definir como será producido y operado el campo y como serán mantenidas las facilidades. Las respuestas influirán el diseño de las facilidades. La planificación del desarrollo y periodo de ejecución del proyecto puede ser de 5 o 6 años, pero el tiempo de vida de producción de un campo es normalmente 25 años. Los objetivos generales de operación y mantenimiento para las facilidades, debe considerar la calidad del producto, costos, seguridad y protección al medio ambiente. El modo de operación y mantenimiento para el activo petrolero será definido en el plan de desarrollo del campo (FDP).
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Introducción
Durante la fase de producción, se debe aplicar técnicas de manejo del campo, con la finalidad de maximizar los beneficios y realizar la recuperación económica de los hidrocarburos. Las limitaciones físicas incluyen:
• el comportamiento del reservorio, • el comportamiento de los pozos y • la capacidad de las facilidades de superficie.
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Operaciones
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Objetivos de Operación y Mantenimiento
Elementos incorporados en el plan de operación y mantenimiento: -Objetivos del negocio -Responsabilidades -Sistemas de administración de Salud, Seguridad y Medio ambiente -Manejo de los reservorios -Calidad y disponibilidad del producto -Control de los costos
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Operaciones de Producción
Producción -Especificación de calidad del producto
-Capacidad y disponibilidad
-Operaciones concurrentes (Perforación y Producción)
-Monitoreo y Control
-Pruebas y Mediciones
-Estandarización
-Quema y venteo
-Disposición del agua
-Sistemas de utilitarios
Manejo -Operaciones mantenidas / No Mantenidas
-Hospedaje, sitio para oficinas
Logística -Transporte
-Provisión de materiales
-Almacenamiento
Comunicación -Requerimientos de las operaciones
-Rutas de evacuaciones para las emergencias
Control de Costos -Medición y control de los OPEX
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Producción
Los objetivos de las operaciones de producción es la liberación del producto en el caudal y calidad acordados en el contrato.
Las especificaciones, como la entrega de crudo estabilizado con un porcentaje de BS&W mínimo y calidad permitida en los términos contractuales acordado en el punto de fiscalización.
En los contratos de compra-venta, la cantidad de impurezas es especificada y cualquier déficit que ocurre será de una penalidad al productor.
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Ingeniería de Mantenimiento
El mantenimiento es requerido para asegurar que todos los equipos cumplan con la capacidad de ejecutar las tareas de seguridad para las que fueron diseñados. El comportamiento mecánico del equipamiento tiende a deteriorarse por corrosión, erosión, vibración, contaminación y fractura, lo cual exponen al equipo a fallas. Los items de mantenimiento de equipos serán una importante consideración en el FDP, ya que el modo y costo de mantenimiento es una parte vital en el diseño de las facilidades y en el modo de operación.
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Limitaciones en la PRODUCCION
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Comportamiento del Reservorio
En la etapa de planificación del desarrollo, un modelo de reservorio se construirá y usará para determinar el método de recuperación de hidrocarburos. Los criterios para la solución optima deberán estar basados en seguridad y rentabilidad.
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Comportamiento del Pozo
El objetivo de manejar el comportamiento del pozo, es reducir las restricciones que podrían presentarse en la producción de los hidrocarburos. Las limitaciones del pozo podrían limitar el potencial del reservorio, lo cual puede ser clasificado en dos categorías:
•el intervalo de la terminación y •la tubería de producción.
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Manejo de las facilidades de superficie
El propósito de las facilidades de superficie es liberar los hidrocarburos desde el cabezal de pozo al cliente, en tiempo, a especificación y de manera aceptable en función a la seguridad y cuidado del medio ambiente. Las principales funciones de las facilidades de superficie son: -Recolección, de la producción de los pozos -Separación, gas del liquido, agua del petróleo, arena del liquido -Transporte, de las facilidades a la terminal por intermedio de un ducto -Almacenaje, en tanques y recipientes especiales
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Sistemas de producción en superficie
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Manejo de los costos operativos
Durante la vida productiva, los mayores gastos en el campo son los costos de operación (OPEX), estos incluyen: -Mantenimiento de los equipos -Transporte de productos y personas -Salarios de todos los staff de la compañía -Alquiler de oficinas y servicios -Pago a contratistas -Entrenamiento y capacitación continua
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OPEX Actual vs Estimado
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Manejo de los factores EXTERNOS
Los niveles de producción son influenciados por: • El objetivo de la producción, • La demanda de los mercados, • El nivel de demanda de un producto particular, • Los acuerdos con los contratistas y la legislación.
La compañía petrolera debe enviar los informes a la compañía nacional o organismos del gobierno, estos incluyen:
-Pozos propuestos y Planes de desarrollo -Revisión anual de las reservas remanentes por campo -Sumario semestral de la producción -Desarrollo de cada campo -Planes para proyectos de implementación de mejoras
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Manejo de los factores INTERNOS
La compañía petrolera debe manejar los factores internos: - Estructura organizacional y mano de obra - Planificación y programación - Reportes de requerimientos - Revisiones, auditorias y fondos de los proyectos Para las operaciones de producción se requiere: - Restricciones externas en los caudales de producción - Cierre de producción planificada - Disponibilidad de presupuesto - Disposición programada para el cliente - Requerimientos de inyección - Operaciones de mantenimiento e intervenciones - Rutina de inspecciones programadas - Tiempos de entrega de equipos y suministros - Programación de mano de obra y transporte
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Estructural Organizacional para las Operaciones
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Una organización adecuada al manejo
del yacimiento
Evaluación de Yacimientos Desarrollo de Yacimientos
Manejo de Yacimientos
Sísmica Perfilaje Perforación y mediciones
Simulación y estudios
Tierra Hueco Abierto
Completación de pozos y
productividad
Servicios de consultoria y de datos
Marina Hueco
revestido Intervención de
pozos
Sistemas de producción y compresión
BHA de perforación Manejo integrado de
proyectos
Cementación y estimulación
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Factores que afectan a
las operaciones
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El sistema total de PRODUCCION
Es un complejo de multipozo, posiblemente de varios reservorios, sistema de pozos en producción, líneas de flujo, facilidades de proceso primario y líneas de entrega.
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Introducción
Los caudales de producción requeridos deben ser verificados mediante una combinación de factores técnicos, -especialmente las características del reservorio y de los pozos- y de factores económicos (cantidades contratadas, capital de inversión y requerimientos del mercado). El propósito base de la ingeniería de producción, es la evaluación de las características del sistema de producción y de sus interacciones tal que la optimización de la producción pueda ser mantenida a costos mínimos.
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Elementos Importantes
1. Comportamiento del Reservorio: • Intervalos completados, comportamiento
de las perforaciones, practicas de terminación, equipos de completación.
2. Equipamiento del pozo: • Análisis del estrés para tubulares y
packers, consideraciones de corrosión/erosión, selección de tubular, selección de los packers, selección de los cabezales, válvulas de seguridad, servicios o facilidades de mantenimiento.
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Elementos Importantes
3. Análisis del Comportamiento del Pozo: • Flujo natural, requerimientos de
levantamiento artificial, análisis del performance, predicción.
4. Estimulación y operaciones correctivas: • Acidificación, fracturamiento,
recompletaciones, reperforaciones, aceleración correctivas
5. Proceso del petróleo y gas • Separación, endulzamiento y
deshidratación. 6. Producción de agua y tratamiento del agua
de inyección
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Facilidades de proceso
Los procesos que se realizan en las facilidades del campo petrolero involucra toda la masa, calor, y transferencia de energía, para lo cual es necesario: •Conocer las ventas y las especificaciones de entrega de los hidrocarburos (ductos o buques) •Optimizar el valor económico de los hidrocarburos producidos •Conocer los requerimientos regulatorios para la disposición de cualquier parte de la producción •Conocer las especificaciones necesarias para los fluidos que serán reinyectados en el reservorio. El algunos casos estos objetivos son fácilmente conocidos y muy simple de procesar, pero en otros casos moderadamente sofisticados es necesario concentrar los esfuerzos en los productos finales de la explotación.
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Extracción Recolección Separación
Tratamiento Crudo
Compresión Gas
Almacenaje Medición Y Bombeo
Proceso Del Gas
Operaciones de Producción
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Operaciones en un campo
Separación
de fluidos
GOSP
Proceso del Gas Natural
-Deshidratación
-Endulzamiento
-Recuperación de LGN
-Fraccionamiento
-Compresión
-Recuperación de Sulfuro
Proceso del Petróleo
-Deshidratación
-Desalación
-Estabilización
-Endulzamiento
Proceso del Agua
-Separación Petróleo/Agua
-Tratamiento
-Utilización
Pozo
de petróleo
Mezcla
de petróleo
Gases
Petróleo
Agua
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Procesamiento del gas natural
Las especificaciones de ventas para el gas natural usualmente involucra considerar: •El punto de rocío para el agua •El punto de rocío de los hidrocarburos •La presión de entrega •El valor calorífico •Las restricciones para los contenidos ácidos Todos los gases deben ser incluidos en: •Procesamiento del gas natural seco •Deshidratación del gas natural •Endulzamiento del gas •Procesos de fraccionamiento •Calidad de poder calorífico •Compresión
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Procesamiento del petróleo crudo El procesamiento del petróleo involucra: •Producción de un liquido de acuerdo a las especificaciones de transporte conocidas •La separación del gas de acuerdo a las especificaciones de la presión de vapor. •La separación del agua producida •La remoción de material toxico e impurezas •La remoción de sales de acuerdo a las especificaciones de los procesos de refinación También es importante: •El proceso de petróleo liviano •Las consideraciones del diseño de los separadores •Los problemas de formación de espumas •Los problemas de formación de ceras •El proceso de petróleo pesado •Tratamiento del agua producida •Tratamiento del agua de inyección •La medición de petróleo
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Unidades
Petroleo Gas Petroleo Gas
Caudales Litros por DiasMetros Cubicos
por DiaBarriles por
DiaPie Cubico
por Dia
Reservas Metros Cubicos Metros Cubicos Barriles Pie Cubico
Medicion en Unidades del
Sistema Internacional
Medición en Unidades del
Sistema Petroleo (SPE)Mediciones
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En resumen: El gerenciamiento de
campos petroleros
Es un proceso dinámico, sofisticado y sostenible, que requiere una
verdadera organización, un estilo de administración, una gran base de
conocimientos, montos considerables de dinero, maquinas, equipos,
servicios, y principalmente un grupo humano altamente entrenado.
Ing. Nelson Cabrera Maráz, PhD
50 NCM @ 2014
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