Desenvolvimento de uma estratégia de controle para otimização da velocidade de bombeio durante o ciclo de sistemas operando por bombeio mecânico
dc.contributor.advisor | Maitelli, Carla Wilza Souza de Paula | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/2441911467149645 | pt_BR |
dc.contributor.author | Álvares, Kaio César Medeiros | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1219380216859146 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Maitelli, André Laurindo | |
dc.contributor.referees1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0477027244297797 | pt_BR |
dc.contributor.referees2 | Santos, João Paulo Lobo dos | |
dc.contributor.referees2Lattes | http://lattes.cnpq.br/6730238059101423 | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2022-01-18T19:10:22Z | |
dc.date.available | 2022-01-18T19:10:22Z | |
dc.date.issued | 2021-09-22 | |
dc.description.abstract | In the petroleum industry, automation and control of oil wells stand out due to the relevant results of its correct use, thus becoming indispensable in the oil industry to achieve maximum performance from each well. Sucker-rod pumping is an artificial lift method applied to onshore environment, it is the most used method in number of installed wells in the world. In order to introduce new control techniques to this method, this work comes with the proposal of developing a control strategy for pumping speed optimization. The developed tool operates with the speed variation during the cycle, in order to increase the average pumping speed and to mitigate the negative effects related to this increase. A proportional integral derivative controller (PID) was used. Initially, a bibliographic survey on the subject was carried out, covering patents and studies that had as theme the variation of the pumping speed, as well as the basic concepts about the PID control and the role of the surface and downhole dynamometer charts. To implement the control, it was used the programming language JAVA. For validation, a simulator was used as a virtual well and simulations were performed with the developed controller, comparing the results obtained before and after the control application. As a result, it was observed that the strategy developed was able to optimize the production in SRP systems, considering that there was a reduction of approximately 20% in the efforts of the equipment in the pumping unit, without any considerable loss of yield in production levels. | pt_BR |
dc.description.resumo | Na indústria de petróleo, a automação e o controle aplicados aos poços se destacam devido aos resultados relevantes de sua correta utilização, tornando-se, assim, imprescindíveis para melhorar o processo de produção e obter o desempenho máximo de cada poço. O bombeio mecânico (BM) é, por sua vez, um método de elevação artificial utilizado preferencialmente em ambientes onshore, é o método mais utilizado no mundo em número de poços instalados. A fim de apresentar novas técnicas de controle a esse método, este trabalho surge com a proposta de desenvolvimento de uma estratégia para otimização da velocidade de bombeio. A ferramenta desenvolvida opera com a variação de velocidade durante o ciclo, no intuito de aumentar a velocidade média de bombeio e atenuar os efeitos negativos atrelados a esse aumento. Para tanto, foi utilizado um controlador proporcional integral derivativo (PID). Inicialmente, realizou-se um levantamento bibliográfico sobre o assunto abrangendo, principalmente, patentes e trabalhos que tinham como tema a variação da velocidade de bombeio, assim como os conceitos básicos sobre o controle do tipo PID e o papel das cartas dinamométricas de superfície e de fundo. Para implementação do controle foi utilizada a linguagem de programação JAVA. Para validação, utilizou-se um simulador como um poço virtual e simulações foram realizadas com o controlador desenvolvido, comparando os resultados obtidos antes e depois da aplicação do controle. Observou-se, como resultado, que a estratégia desenvolvida conseguiu otimizar a produção em sistemas de bombeio mecânico, tendo em vista que houve uma redução de aproximadamente 20% nos esforços dos equipamentos da unidade de bombeio, sem que houvesse perca de rendimento considerável nos níveis de produção. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Petróleo Brasileiro S.A. | pt_BR |
dc.identifier.citation | ÁLVARES, Kaio César Medeiros. Desenvolvimento de uma estratégia de controle para otimização da velocidade de bombeio durante o ciclo de sistemas operando por bombeio mecânico. 2021. 80f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Petróleo) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45664 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Bombeio mecânico | pt_BR |
dc.subject | Elevação artificial | pt_BR |
dc.subject | Controlador PID | pt_BR |
dc.subject | Carta dinamométrica | pt_BR |
dc.subject | Velocidade de bombeio | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de uma estratégia de controle para otimização da velocidade de bombeio durante o ciclo de sistemas operando por bombeio mecânico | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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