Confiabilidade e disponibilidade de sistemas de monitoramento permanente de fundo de poço : metodologia de cálculo, amostra mínima, índice de qualidade e digitalização
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/7836 |
Resumo: | Orientador: José Ricardo Pelaquim Mendes |
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Confiabilidade e disponibilidade de sistemas de monitoramento permanente de fundo de poço : metodologia de cálculo, amostra mínima, índice de qualidade e digitalizaçãoReliability and availability estimations of downhole monitoring systems : calculation methodology, minimum sample, quality index and digitizationPoços de petróleoConfiabilidadeConfiabilidade (Engenharia)QualidadeDigitalizaçãoTamanho da amostraOil WellsReliabilityReliability (Engineering)QualityDigitizationSample sizeOrientador: José Ricardo Pelaquim MendesDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de GeociênciasResumo: Sistemas de monitoramento permanente de fundo de poço são responsáveis por medir séries temporais de pressão e de temperatura que permitem a caraterização ininterrupta do reservatório durante o período de produção do campo de petróleo, desempenhando um papel fundamental na indústria de óleo e gás. Localizados em ambientes hostis de pressão e temperatura (i) próximo ao reservatório, no caso do sensor PDG (Permanent Downhole Gauge); e (ii) na cabeça do poço, no caso dos sensores TPT (Transdutor de Pressão e Temperatura) e PT (Transdutor de Pressão), seus dados são transmitidos do ambiente submarino até a UEP (Unidade estacionária de Produção), onde o MCS (Master Control System) disponibiliza a informação em formato de engenharia para uso local e, finalmente, segue para ser armazenado em um historiador de dados, em terra. Tendo em vista sua complexidade, importância e dificuldade de manutenção, deve-se considerar o controle da vida útil, confiabilidade e da disponibilidade dos dados deste sistema. Por isso, o objetivo deste trabalho é aumentar a disponibilidade e maximizar a vida útil do sistema de monitoramento permanente, por meio do cálculo da confiabilidade, utilizando-se da estimativa de Weibull e da aplicação de um índice de qualidade de inferências estatísticas. A metodologia proposta para a estimativa de confiabilidade utilizou uma base de dados contendo informações de sistemas de monitoramento permanente do tipo PDG, TPT e PT, no período de 01.01.2008 a 01.09.2014. Os cálculos foram elaborados e validados por estudos anteriores sobre a mesma base de dados. Contudo, uma vez finalizada a metodologia, verificou-se que estratificações desta base de dados poderiam gerar amostras com pouca quantidade de observações. Por isso, observou-se a necessidade de inferir a confiabilidade mesmo com pouca quantidade de amostras, o que levou ao aprofundamento desta metodologia que resultou na definição de (i) a amostra mínima que permite limitar inferências de confiabilidade sem significado estatístico; e (ii) índice de qualidade que permite classificar as estimativas de conjuntos estratificadas da maior amostra de uma base de dados. Por fim, vale ressaltar aqui que ambas as metodologias desenvolvidas neste trabalho foram inseridas em um sistema de monitoramento de poços que pretende contribuir para aumentar a disponibilidade dos dados de pressão e temperatura e para o gerenciamento da operação do poçoAbstract: Permanent downhole monitoring systems are responsible for measuring pressure and temperature time series and enable uninterrupted reservoir characterization during the oil field production period, playing a key role in the oil and gas industry. Located in hostile pressure and temperature environments (i) close to the reservoir, in the case of the PDG (Permanent Downhole Gauge) sensor, and (ii) at the wellhead, in the case of the TPT (Pressure and Temperature Transducer) and PT (Pressure Transducer), its data are transmitted from the subsea environment to the Floating Produticion Storage and Offloading (FPSO), where the Master Control System (MCS) provides the information in engineering format. This information fulfills its function in the FPSO plant and, finally, goes to be stored in a data historian, onshore. Such complexity, importance and maintenance difficulty of this system makes it necessary to control and manage its reliability. Therefore, the objective of this work is to increase the availability and maximize the useful life of the downhole permanent monitoring system, through the reliability calculation, using the Weibull estimate with 2 parameters, and the application of an index quality of statistical inferences. The proposed methodology for estimating reliability used a database containing information from permanent downhole monitoring systems of the PDG, TPT and PT type, from 01.01.2008 to 09.01.2014; and (iii) considers only the failures that occur until the arrival of the data in the MCS. With the reliability calculation ready, it was observed that stratifications of this database could generate samples with a small number of observations, therefore, there was a need to infer reliability even with a small number of samples. The deepening of this methodology resulted in the definition of (i) the minimum sample that allows limiting reliability inferences without statistical significance and (ii) a quality index that allows classifying the reliability estimates of stratified sets of the largest sample of a database. It is worth mentioning here that both methodologies developed in this work are inserted in a well monitoring system that intends to contribute to increase the availability of pressure and temperature data for the management of the well operationMestradoExplotaçãoMestra em Ciências e Engenharia de Petróleo[s.n.]Mendes, José Ricardo Pelaquim, 1971-Estevam, ValdirPolicarpo, Nara AngélicaUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de GeociênciasPrograma de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de PetróleoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSouza, Maria Juliana Martins de, 1991-20222022-11-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (118 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/7836SOUZA, Maria Juliana Martins de. Confiabilidade e disponibilidade de sistemas de monitoramento permanente de fundo de poço: metodologia de cálculo, amostra mínima, índice de qualidade e digitalização. 2022. 1 recurso online (118 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/7836. 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