Desenvolvimento de uma estratégia de controle para otimização da velocidade de bombeio durante o ciclo de sistemas operando por bombeio mecânico

dc.contributor.advisorMaitelli, Carla Wilza Souza de Paula
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2441911467149645pt_BR
dc.contributor.authorÁlvares, Kaio César Medeiros
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1219380216859146pt_BR
dc.contributor.referees1Maitelli, André Laurindo
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0477027244297797pt_BR
dc.contributor.referees2Santos, João Paulo Lobo dos
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6730238059101423pt_BR
dc.date.accessioned2022-01-18T19:10:22Z
dc.date.available2022-01-18T19:10:22Z
dc.date.issued2021-09-22
dc.description.abstractIn 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.resumoNa 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.sponsorshipPetróleo Brasileiro S.A.pt_BR
dc.identifier.citationÁLVARES, 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.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45664
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectBombeio mecânicopt_BR
dc.subjectElevação artificialpt_BR
dc.subjectControlador PIDpt_BR
dc.subjectCarta dinamométricapt_BR
dc.subjectVelocidade de bombeiopt_BR
dc.titleDesenvolvimento de uma estratégia de controle para otimização da velocidade de bombeio durante o ciclo de sistemas operando por bombeio mecânicopt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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