Desenvolvimento de um sistema de controle para poços de petróleo equipados com Gas-Lift contínuo
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/47589 |
Resumo: | É com intuito de zelar pela produção do poço que os controladores eletrônicos têm sido desenvolvidos para sistemas de elevação artificial de petróleo. Pode-se afirmar que mais da metade dos controladores industriais em uso atualmente emprega esquemas de controle Proporcional Integrativo Derivativo (PID) ou PID modificado. Todavia, para problemas complexos, a aplicação de técnicas PID convencionais normalmente são dispendiosas e dependem de aproximações matemáticas, como por exemplo: a linearização de problemas não-lineares, o que pode comprometer o desempenho dessas soluções. Por isso ao tratar-se de modelos complexos tem-se optado por utilização de lógica fuzzy, haja visto que a principal vantagem de se utilizar da lógica fuzzy deve-se a sua capacidade de lidar com incertezas, raciocínio aproximado, termos vagos e ambíguos, o que não é possível de se fazer com as lógicas clássicas. Devido às mudanças nas condições de operação, um sistema operando por Gas-Lift Contínuo (GLC) necessita de um monitoramento constante. Dito isso, o objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional que, no intuito de incrementar a vazão de produção, realiza o monitoramento e controle de poços operando por GLC. Esta ferramenta incorpora um controlador PI-fuzzy e um controlador PID para realização de sua atividade. Para fins de validação, um simulador dinâmico de GLC foi utilizado a fim de auxiliar o programa desenvolvido nos testes realizados com dados de campo em poços simulados computacionalmente. Mediante os testes realizados pode-se destacar que os resultados obtidos para o poço simulado 1 atenderam a expectativa, tendo em vista que houve melhora na vazão de líquido produzido e redução na quantidade de gás injetado. |
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Pode-se afirmar que mais da metade dos controladores industriais em uso atualmente emprega esquemas de controle Proporcional Integrativo Derivativo (PID) ou PID modificado. Todavia, para problemas complexos, a aplicação de técnicas PID convencionais normalmente são dispendiosas e dependem de aproximações matemáticas, como por exemplo: a linearização de problemas não-lineares, o que pode comprometer o desempenho dessas soluções. Por isso ao tratar-se de modelos complexos tem-se optado por utilização de lógica fuzzy, haja visto que a principal vantagem de se utilizar da lógica fuzzy deve-se a sua capacidade de lidar com incertezas, raciocínio aproximado, termos vagos e ambíguos, o que não é possível de se fazer com as lógicas clássicas. Devido às mudanças nas condições de operação, um sistema operando por Gas-Lift Contínuo (GLC) necessita de um monitoramento constante. Dito isso, o objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta computacional que, no intuito de incrementar a vazão de produção, realiza o monitoramento e controle de poços operando por GLC. Esta ferramenta incorpora um controlador PI-fuzzy e um controlador PID para realização de sua atividade. Para fins de validação, um simulador dinâmico de GLC foi utilizado a fim de auxiliar o programa desenvolvido nos testes realizados com dados de campo em poços simulados computacionalmente. Mediante os testes realizados pode-se destacar que os resultados obtidos para o poço simulado 1 atenderam a expectativa, tendo em vista que houve melhora na vazão de líquido produzido e redução na quantidade de gás injetado.It is in order to ensure the production of the well that electronic controllers have been developed for artificial oil lifting systems. It can be said that more than half of the industrial controllers in use today employ Proportional Integrative Derivative (PID) or modified PID control schemes. However, for complex problems, the application of conventional techniques are usually expensive and depend on mathematical approximations, such as the linearization of nonlinear problems, which can compromise the performance of these solutions. Therefore, when dealing with complex models, the use of fuzzy logic has been chosen, given that the main advantage of using fuzzy logic is due to its ability to deal with uncertainties, approximate reasoning, vague and ambiguous terms, which is not possible to do with classical logics. Due to changes in operating conditions, a system operating by Continuous Gas-Lift (CGL) needs constant monitoring. That said, the objective of this work is to develop a computational tool that, in order to increase the production flow, performs the monitoring and control of wells operating by CGL. This tool incorporates a PI-fuzzy controller and PID controller to carry out its activity. For validation purposes, a dynamic GLC simulator was used to assist the program developed in tests performed with field data in computationally simulated wells. Through the tests carried out, it can be highlighted that the results obtained for the simulated well 1 met the expectation, considering that there was an improvement in the flow rate of liquid produced and a reduction in the amount of injected gas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEOUFRNBrasilElevação artificialAlgoritmos de controleControlador PIDSimulação computacionalDesenvolvimento de um sistema de controle para poços de petróleo equipados com Gas-Lift contínuoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALDesenvolvimentosistemacontrole_LeiteFilho_2022.pdfapplication/pdf2915666https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/47589/1/Desenvolvimentosistemacontrole_LeiteFilho_2022.pdfad33e2fe9cfce66d47d98016b57513c4MD51123456789/475892022-06-07 19:28:09.76oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/47589Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-06-07T22:28:09Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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