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[en] NUMERICAL SIMULATIONLATION OF ALTERNATING WATER-EMULSION INJECTION AS AN ENHANCED OIL RECOVERY PROCESS / [pt] SIMULAÇÃO DA INJEÇÃO ALTERNADA ÁGUA-EMUSÃO COMO PROCESSO DE RECUPERAÇÃO AVANÇADA DE PETRÓLEOJOSIE RODRIGUES FERRAO QUINTELLA 04 October 2012 (has links)
[pt] A injeção de emulsão óleo-água vem sendo estudada como método de recuperação avançada, levando a um incremento no volume de óleo recuperando através de um controle de mobilidade do fluido injetado e aumento da eficiência de deslocamento de deslocamento do óleo. A aplicação deste ,étodo requer o entendimento do escoamento tanto na escala de poros como na escala de reservatórios. Neste trabalho, o efeito de emulsão no escoamento bifásico é modelado através de curvas de permeabilidades relativas que variam com a concentração de gotas da fase dispersa da emulsão. Estas curvas descrevem dois fenômenos físicos observados nestes escoamentos, o controle de mobilidade, representado pela diminuição da permeabilidade relativa da fase aquosa devido à presença de gostas, e a melhora na eficiência de deslocamento, representada pela diminuição da saturação residual da fase oleosa. O modelo proposto foi implementado em um simulador comercial (STARS-CMG) em uma geometria bi-dimensional com dois poços verticais ( injetor e produtor). A produção de óleo durante o processo de injeção alterada de água/ emulsão/ água é estudado em diversas condições do escoamento com o objetivo de analisar separadamente o mecanismo de controle de mobilidade e da melhoria do deslocamento no processo, determinando as condições ótimas de operações. Os resultados obtidos mostram que a injeção de emulsão óleo-água pode representar uma importante alternativa na produção de óleo como processo de recuperação avançada. / [en] Emulsion injection has been studied as an enhanced oil recovery method,
leading to an increase on the recovered oil volume by mobility control of injected
fluid and increase of oil displacement efficiency. The use of this method requires
understanding the flow both in pore and reservoir scales. The effect of emulsion on
the two phase flow is modeled by using relative permeability curves that vary with
the concentration of the dispersed phase of the emulsion. Those curves describe two
physical phenomena observed on these flows: control of mobility, represented by a
lower relative permeability of the aqueous phase due to the presence of droplets
and improved displacement efficiency, represented by the decrease in the residual
oil saturation. The proposed model was implemented in a commercial simulator
(STARS-CMG) in a two-dimensional geometry with two vertical wells (injector and
producer). The oil production during alternate injection of water/emulsion/water
process is studied with several flows condition with the purpose to analyze separately
the effect of mobility control and improvement of the oil displacement in the process
and finding the optimum operating conditions. The results obtained show that the
oil-water emulsion injection can represent an important alternative in oil production
as an enhanced oil recovery method.
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[en] VERTICAL INTEGRATION IN THE OIL INDUSTRY: STILL THE BEST OPTION? / [pt] INTEGRAÇÃO VERTICAL NA INDÚSTRIA DE PETRÓLEO: AINDA A MELHOR OPÇÃO?ARMANDO PINTO ANTUNES 20 October 2014 (has links)
[pt] A integração vertical, tradicionalmente, sempre foi a estratégia mais adotada pelas maiores empresas da indústria de petróleo, visando capturar lucros extraordinários ao longo da cadeia petrolífera. Várias seriam as razões para a integração vertical, entre elas estariam, a redução dos custos de transação, a discriminação de preços, aumentar o poder de mercado e a criação de barreira à entrada a novos concorrentes. No entanto, duas grandes petrolíferas norteamericanas decidiram pela desintegração de suas atividades, Marathon em 2010 e Conoco em 2011, criando, cada uma, duas empresas independentes, uma de upstream e outra de downstream. Isso veio a por em dúvida se a integração vertical ainda seria a alternativa mais eficiente para essa indústria. Diversos analistas passaram a explicar quais seriam os motivos e vantagens a favor da desintegração, e como se comportariam outras empresas importantes no negócio de petróleo. Assim, esse trabalho objetiva analisar os principais motivos que levam empresas a se integrarem, bem como a utilização de um modelo com dados de 339 empresas de 48 países para checar se a integração ainda seria a melhor opção para empresas da indústria de petróleo. Esse trabalho tem como inspiração o estudo de Barrera-Rey (1995), com algumas alterações. Embora não apresentem a robustez estatística desejada, os resultados apontariam que a integração não mais seria a melhor das opções, embora essa decisão tenha um caráter mais individual para cada empresa do que uma solução para a indústria como um todo. / [en] Vertical integration has traditionally always been the most adopted strategy for the biggest companies in the oil industry, aiming to capture extraordinary profits along the oil supply chain. Several are the reasons for vertical integration, such as the reduction of transaction costs, price discrimination, increased marketpower and creation of barriers to entry of new competitors. However, two major american oil companies decided for the disintegration of their activities, Marathonin 2010 and Conoco in 2011, creating, each, two independent companies, one for the upstream business and another for the downstream business. This brings into question whether vertical integration is still the most efficient strategy for thisindustry. Several analysts began to explain which would be the reasons and advantages in favor of disintegration, and how other leading oil companies wouldbehave in the future. Thus, this paper aims to analyze the main reasons that lead companies to integrate, using a model with data from 339 companies in 48 countries to check if the integration would still be the best option for companies in the oil industry. This work is inspired by the study of Barrera-Rey (1995) with some modifications. While not having the desired statistical robustness, the results indicate that integration is no longer the best option, although that decision would have a more individual character to each company than a solution to the industry as a whole.
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[en] IMPROVEMENT IN LOGISTICS EFFICIENCY ON PETROLEUM LIQUID DERIVATIVES SALES THROUGH PIPELINE BY USING MEASUREMENT STATIONS (EMEDS) / [pt] MELHORIA EM EFICIÊNCIA LOGÍSTICA NA VENDA DE DERIVADOS LÍQUIDOS DE PETRÓLEO POR MODAL DUTOVIÁRIO COM O USO DE ESTAÇÕES DE MEDIÇÃO (EMEDS)CARLOS ARMANDO MOREIRA GRILLO 03 August 2015 (has links)
[pt] A entrega de derivados líquidos de petróleo para companhias distribuidoras ou indústrias petroquímicas é uma operação logística com requisitos de elevada disponibilidade e consistência do prazo de entrega, razão pela qual o modal dutoviário é frequentemente utilizado, especialmente quando grandes quantidades de produto estão envolvidas. Por se tratar de uma operação comercial, o produto entregue deve ser quantificado para faturamento, seguindo rigorosos critérios legais e metrológicos, a princípio, por meio de tanques de armazenamento certificados, envolvidos na transferência. O processo de quantificação em tanques requer paradas temporárias, comprometendo o nível de serviço em transações que necessitam de fluxo contínuo do produto. Em outras situações, onde o produto é expedido diretamente da unidade de processo, sem necessidade de armazenagem, pode ser necessário construir um ou mais tanques, apenas para viabilizar a quantificação. A construção de tanques costuma ser minimizada em projetos logísticos, pois representam custos elevados. A redução do nível de serviço e altos custos em equipamentos resultam em baixa eficiência logística. Neste contexto, este trabalho mostra que, além de agregarem maior qualidade metrológica à quantificação, as EMEDs podem representar ainda uma solução logística de alta eficiência, eliminando interrupções na transferência de produto e, em alguns casos, a necessidade de tanques, reduzindo dramaticamente os custos da operação. Outros tipos de ganhos financeiros, viabilizados por esta tecnologia de medição, são abordados, demonstrando que a decisão de investimentos em EMEDs devem considerar uma análise multifuncional na organização, incluindo as funções que detém conhecimento técnico e tecnológico do processo de medição de derivados. / [en] Delivering liquid petroleum derivatives to distributors or petrochemical industries is a logistics operation with increased availability and consistency on delivery time requirements, so that pipelines are often used for transfer, especially when large amounts of product are involved. As a commercial operation, the delivered product must be quantified for billing purposes, against strict legal and metrological criteria, at first, on certified storage tanks, involved on the batch. The quantification process on tanks requires temporary breaks, compromising the service level in transactions that need a continuous product flow. In other situations, where the product is shipped directly out of a process unit, with no need of storage, there may be necessary to build one or more tanks, just to allow quantification. Usually, tanks building are minimized in logistic projects, because they stand for high costs. Decrease in service level and high costs associated to equipment result on low logistics efficiency. In this context, this work demonstrates that, beyond gathering best metrological quality to quantification, EMEDs can also represent a high efficiency logistic solution, eliminating interruptions on product transfer and, in some cases, the need for tanks, reducing dramatically operation costs. Other kinds of finance gains, allowed by this measurement technology, have been approached, demonstrating that the investments on EMEDs must consider a multifunction analysis inside the organization, including those functions that holds technical and technological knowledge of derivatives measurement process.
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[en] NUMERICAL BOREHOLE STABILITY ANALYSIS CONSIDERING SPATIAL VARIABILITY AND FLUID-MECHANICAL COUPLING / [pt] ANÁLISE NUMÉRICA DA ESTABILIDADE DE POÇOS DE PETRÓLEO CONSIDERANDO A VARIABILIDADE ESPACIAL E ACOPLAMENTO FLUIDO-MECÂNICOANDRE LUIS MULLER 30 August 2007 (has links)
[pt] Em geral, a análise da estabilidade e a análise das
respostas de poços de
petróleo são realizadas de forma determinística em relação
às propriedades
mecânicas e hidráulicas do meio rochoso. No entanto, sabe-
se que os meios
rochosos e em particular rochas sedimentares, podem
mostrar um considerável
grau de heterogeneidades, em micro, meso e macro-escala.
Essas
heterogeneidades produzem variabilidade espacial nas
propriedades mecânicas e
hidráulicas dos meios rochosos. Essa variabilidade mostra
em geral um caráter
espacial pronunciado. O presente estudo propõe o
desenvolvimento de
procedimentos de análise numérica, utilizando elementos
finitos, de processos
fluido mecânicos acoplados, monofásicos e bifásicos, que
levem em conta a
variabilidade espacial de propriedades hidráulicas e
mecânicas e a variabilidade
das condições iniciais de tensões e poro pressões. Nesse
estudo, empregam-se os
procedimentos numéricos desenvolvidos em duas fases
distintas. Na análise
probabilística da estabilidade de poços e na análise
probabilística das respostas
dos poços durante a produção, considerando o acoplamento
fluido mecânico com
fluxo bifásico. / [en] In general, borehole stability analysis and borehole
response analysis are
carried out considering that both hydraulic and mechanical
parameters of the rock
mass are deterministic. However, it is a well known fact,
that rock masses and in
particular sedimentary rock masses may show a considerable
degree of
heterogeneity, in micro, meso and macro scale. These
heterogeneities produce
spatial variability in mechanical and hydraulic properties
of the rock medium.
This variability can be very pronounced. The present work
proposes the
development of numerical analysis procedures, using finite
elements, in order to
analyze single and two phases flow, coupled fluid
mechanical processes that take
into account the spatial variability of hydraulic and
mechanical properties and the
variability of the initial stresses and pore pressures. In
this study, the developed
numerical procedures are used in two distinct phases. In
the borehole stochastic
stability analysis and in the borehole stochastic response
analysis during the
production, considering fluid mechanical coupling and two
phase flow.
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[en] DETERMINATION OF AS AND MN IN DIESEL, GASOLINE E NAPHTHA BY GF AAS AND OF CU, FE, NI AND V IN PETROLEUM USING SS-GF AAS / [pt] DETERMINAÇÃO DE AS E MN EM DIESEL, GASOLINA E NAFTA POR GF AAS E DE CU, FE, NI E V EM PETRÓLEO UTILIZANDO SS-GF AASGEISAMANDA PEDRINI BRANDAO 01 April 2008 (has links)
[pt] O petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos (50 a
95 por cento)
contendo traços de compostos inorgânicos (principalmente de
S, N, O e metais
pesados). Elementos traço são normalmente encontrados no
petróleo como
ocorrência natural, associados ao processo de formação.
Embora presentes apenas
em quantidades pequenas (níveis de microgramag−1 ou ng g−1), sua
determinação é de
grande importância, devido seu alto potencial de
contaminação do meio ambiente
e de interferência durante o processo de refino. Estes
elementos podem causar
corrosão nas torres de refino, envenenar catalisadores e/ou
causar reações
secundárias indesejáveis nas operações de refino. Além
disso, os metais pesados,
quando presentes nos derivados de petróleo, são
relacionados ao seu mau
desempenho, redução da sua estabilidade térmica por
catalisar reações oxidativas
e, no caso da nafta, interferência nos processos
petroquímicos. Os riscos
ambientais dependem da toxidade e da concentração de cada
elemento, bem como
a interferência no refino depende do metal e de sua
concentração. Assim, foram
estudados procedimentos rápidos, simples, exatos e precisos
para a determinação
de elementos traço em petróleo e alguns derivados pela
espectrometria de
absorção atômica com forno de grafite. Para amostras de
diesel, gasolina e nafta,
são propostos procedimentos para a determinação de As e Mn
em nível de ng
mL−1. A estabilização das amostras foi necessária e obtida
pela formação de
sistemas de três componentes, preparadas pela mistura de
volumes adequados da
amostra, do propan-1-ol e da solução aquosa de HNO3,
resultando em um meio
unifásico, indefinidamente estável. A utilização de
modificação de matriz foi
investigada. A otimização multivariada definiu a composição
ótima da
microemulsão, bem como o programa de temperatura. Os
limites de detecção nas
amostras originais para As foram 1,8, 1,2 e 1,5 ng mL−1 e
para Mn foram 0,6, 0,5
e 0,3 ng mL−1 para diesel, gasolina e nafta,
respectivamente. A exatidão dos métodos foi confirmada por
testes de recuperação e por análise de um conjunto de
amostras comerciais por procedimentos comparativos
independentes. Para
amostras de petróleo, são propostos procedimentos para a
determinação direta de
Ni, Cu, Fe e V, usando um acessório de amostragem de
sólidos, sem qualquer prétratamento
da amostra. Uma solução de Pd + Triton X-100 foi utilizada
como
modificador químico. As temperaturas de pirólise e
atomização, bem como a
massa do Pd foram definidas por otimização multivariada. Os
limites de detecção
nas condições otimizadas foram 230, 10, 200 e 800 pg de Ni,
Cu, Fe e V,
respectivamente. A exatidão dos métodos foi confirmada pela
análise de materiais
de referência certificados de petróleo, bem como por
comparação com métodos
independentes. Para todos os procedimentos propostos, a
calibração com solução
analítica aquosa foi possível. / [en] Petroleum is a complex mixture of hydrocarbons (50 to 95 percent)
and nonhydrocarbons
(mainly S, N, O and heavy metal compounds). Metallic traces
are
normally found in petroleum as naturally occurring elements
associated to the
formation process. Although present only in small amounts
(Microgram −1 or ng g−1
levels), their determination is of great interest because
of their high potential of
environmental contamination and interference in the
refining process. They may
corrode refinery equipment, poison and foul catalysts
and/or cause undesirable
side reactions in refinery operations. Moreover, heavy
metals present in petroleum
derivates such as diesel, gasoline and naphtha are related
to poor performance and
reduction of their thermal stability. Thus, fast, simple
and reliable procedures for
the determination of trace metals in petroleum and its
derivates by graphite
furnace atomic absorption spectrometry were studied. For
diesel, gasoline and
naphtha samples, procedures for the determination of As and
Mn (ng mL−1 levels)
are proposed. Sample stabilization was necessary and
achieved by the formation
of three component system prepared by mixing appropriate
volumes of the
samples, propan-1-ol and nitric acid aqueous solution,
resulting in a one-phase
medium indefinitely stable (microemulsion). The use of
matrix modification was
also investigated. Multivariate optimization defined the
optimum microemulsion
composition as well as the temperature program. The limits
of detection in the
original samples for As were 1.8, 1.2 and 1.5 ng ml−1 while
for Mn they were 0.6,
0.5 and 0.3 ng mL-1 for diesel, gasoline and naphtha,
respectively. Methods
accuracies were confirmed by recoveries tests and the
analysis of a set of
commercial samples by the proposed and independent
comparative procedures.
For petroleum samples, procedures for the direct
determination of Ni, Cu, Fe and
V using a solid sampling accessory, without any sample pre-
treatment, are
proposed. A Pd+Triton X-100 solution was used as chemical
modifier. The pyrolysis and atomization temperatures, as
well as the Pd
mass were defined by
multivariate optimization. The limits of detection at the
optimized conditions were
230, 10, 200 and 800 pg for Ni, Cu, Fe and V, respectively.
Methods` accuracies
were confirmed by the analysis of oil certified reference
materials as well as by
comparison with independent methods. For all proposed
procedures, calibration
using aqueous analytical solutions was possible.
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[en] PHYSICOCHEMICAL AGEING OF HDPE PIPES ASSIGNED TO THE TRANSPORTATION OF PETROLEUM DERIVATIVES / [pt] ENVELHECIMENTO FISICO QUÍMICO DE TUBULAÇÕES DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE EMPREGADAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE DERIVADOS DE PETROLEOAMELIA ANGELICA ULLOA TORRES 14 December 2007 (has links)
[pt] As tubulações de aço carbono são amplamente usadas em
muitas redes
de distribuição de transporte de derivados de petróleo.
Estas apresentam dois
inconvenientes (corrosão e perda da pressão devido à
rugosidade interna
elevada). Porem, diversas distribuidoras tentaram
substituir as tubulações
metálicas pelos tubos poliméricos. Entre o material não
metálico, o polietileno de
alta densidade (PEAD) parece ser uma alternativa mais
viavél e econômico. Não
obstante, sua aplicação industrial tem mostrado já alguns
problemas, tais como
inchamento e microfisuras, especialmente nas linhas de
distribuição do álcool,
óleo e combustível. Assim, nossa pesquisa foi dedicada ao
estudo físico químico
do envelhecimento do PEAD em contato com derivados do
petróleo. Dois
líquidos modelos (Diesel e Marcol) foram usados para
analisar a influência da
espécie aromática e parafínica no envelhecimento do
polímero durante 150 dias
a T=20°C e 50°C. Primeiramente, fizemos a caracterização
do PEAD e dos
líquidos modelos antes do envelhecimento, para entender as
interações do
polímero-líquido. No estudo de envelhecimento, as medidas
gravimétricas com
experiências TGA fazem possível avaliar a difusão do
fluido dentro do PEAD. Os
resultados mostraram que apesar da composição aromatica, o
diesel, solubilizou
as cadeias de baixo peso molecular do polímero. Foram
realizados também
testes de fluência para investigar os efeitos
macroscópicos durante o
envelhecimento do PEAD. Para períodos muito curtos de
envelhecimento, a
flexibilidade do PEAD foi devida à sorção do fluido, para
tempos maiores de
exposição no gasoil, a plastificação do PEAD é reduzida
significativamente
devido à extração de unidades poliméricas pequenas, mesmo
na temperatura
ambiente. / [en] Carbon steel pipes are widely used for the transportation
of petroleum
derivates in many distribution networks. However, these
pipes present two
important drawbacks (corrosion, pressure loss due to high
internal roughness...)
For these reasons, several petroleum furnishers have
examined the opportunity
to substitute metallic pipes by polymeric tubes. Among the
non-metallic material,
high density polyethylene (HDPE) represent a good
alternative from a technical
and economic point of view. Nevertheless, its application
at the industrial scale
has already shown some problems such as sweeling and
microcracks especially
in lines assigned to the distribution of alcohol, oil and
fuel. Our research work was
devoted to the physicochemical study of the ageing of HDPE
samples in contact
with petroleum derivatives. Two model fluids (gasoil and
Marcol) were used to
analyse the influence of aromatic and paraffinic species
on the polymer ageing
during 150 days at different temperatures (T=20°C and 50°
C). First, we made the
characterization of the polymer and of the model fluids
before ageing for
understand the polymer-liquid interactions. In the ageing
study, the gravimetric
measurements with TGA experiments made it possible to
evaluate the fluid
diffusion inside the polymeric matrix. Important
discrepancies were shown
between gasoil and Marcol actions. In spite of its
aromatic composition, the
former was more powerful to solubilize low weight polymer
chains. Creep tests
were performed to investigate the macroscopic effects on
the ageing on the
HDPE. For very short periods of ageing time, the HDPE
flexibilization was due to
the fluid sorption. For higher exposure times in gasoil,
the HDPE plasticization is
significantly reduced because of the occurrence of the
extraction of small
polymeric units even at room temperature.
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[en] IMPACT OF THE BREAKING OF THE OIL MONOPOLY REGIME IN THE METROLOGICAL CONTROL OF MEASUREMENT SYSTEMS / [pt] A EXPERIÊNCIA BRASILEIRA NO CONTROLE METROLÓGICO DE SISTEMAS DE MEDIÇÃO DE VAZÃO FACE À QUEBRA DO MONOPÓLIO DE PETRÓLEOJOSE ALFREDO PINHEIRO GOMES FERREIRA 29 October 2008 (has links)
[pt] A quebra do monopólio na exploração do petróleo em
território brasileiro passou a exigir maior controle
metrológico dos sistemas de medição aplicados
ao setor. O objetivo da presente pesquisa de mestrado em
metrologia relaciona-se à caracterização das demandas
qualificadas por serviços de metrologia. A motivação para
desenvolvimento do trabalho tem origem na entrada em vigor
da Portaria Conjunta no 1 ANP-INMETRO, que promoveu
estudos e pesquisas relacionados à ciência das medições e
incentivou uma nova cultura de medição no Brasil. O
trabalho se desenvolveu no contexto do aumento da demanda
por petróleo no mundo - reflexo do crescimento
acelerado das economias de países emergentes e com impacto
no preço desta commodity - o que passou a requerer sistemas
de medição com baixos níveis de incerteza e maior exatidão.
A metodologia utilizada inclui: (i) análise do ambiente de
exploração e produção de petróleo e gás natural no Brasil;
(ii) estudo da legislação aplicável e (iii) identificação
das tecnologias de medição e das melhores práticas
internacionais de medição de vazão. Como resultado
foram identificadas as demandas por metrologia consideradas
mais relevantes baseadas na experiência de medição da
Petrobrás, notadamente da sua Unidade de Negócios da Bacia
de Campos (UNBC). A partir da percepção das demandas
identificadas, o trabalho propõe uma sistemática para
identificar tipos de tecnologias de medição e de medidores
adequados às necessidades metrológicas do setor de petróleo
e gás natural visando nortear estudos de viabilidade
técnica e econômica. O trabalho contribuiu para o avanço do
entendimento da legislação e do conhecimento da medição no
setor de petróleo e gás e hoje já subsidia a Petrobras no
equacionamento da compatibilização da oferta com a demanda
de serviços. Como conclusão sinaliza a vulverabilidade
metrológica no setor. / [en] The breakup of the monopoly of crude oil exploration in
Brazil has led to the need for a better assessment of
measurement instruments. Brazil, which recently announced
massive oil finds -the largest discovery in the West
Hemisphere in the last three decades-, requires better
national metrology infrastructure. The objective of this
M.Sc. dissertation is to characterize qualified demands for
basic metrology services. And its motivation stems
from a new bill (Portaria Conjunta ANP-INMETRO) that
prompted research and development programmes in the realm
of metrology and gave rise to a new culture of measurement
in Brazil. The research work was carried out in the context
of a sharp increase in oil demand -particularly from India
and China- in recent years. High oil prices driven by
rising demand now call for measuring devices with low level
of measurement uncertainty and greater accuracy. The
methodology used included: (i) the analysis of oil and
gas exploration environment in Brazil, (ii) the study of
applicable legislation and (iii) the application of
international best practices in flow measurement.
Relevant metrology demands were identified -this was the
major result of the research project- based on Petrobras`s
own experience, notably from its Business Unit in the
Campos Basin, in the state of Rio de Janeiro. The
work suggest a procedure to identify the various types of
measuring schemes and meters most adequate for the oil
industry and contributes to a better understanding of the
applicable legislation. In addition, it helps Petrobras to
balance supply and demand for metrology services. As a
conclusion, the work highlights the vulnerability of
metrology in the sector.
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[en] BLACK OIL RESERVOIRS SIMULATOR PROXY USING COMPUTATIONAL INTELLIGENCE AND FRACTIONAL FACTORIAL DESIGN OF EXPERIMENTS / [pt] APROXIMADOR DE FUNÇÃO PARA SIMULADOR DE RESERVATÓRIOS PETROLÍFEROS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL E PROJETO DE EXPERIMENTOS FATORIAIS FRACIONADOALEXANDRE DE CASTRO ALMEIDA 30 March 2009 (has links)
[pt] Em diversas etapas da cadeia de trabalho da Indústria de Óleo e Gás a atividade de Engenharia de Petróleo demanda processos que envolvem otimização. Mais especificamente, no gerenciamento de reservatórios, as metodologias para a tomada de decisão pelo uso de poços inteligentes envolvem processos de otimização. Nestes processos, normalmente, visa-se maximizar o VPL (Valor Presente Líquido), que é calculado através das curvas de produção de óleo, gás e água fornecidas por um simulador de reservatório. Estas simulações demandam alto custo computacional, muitas vezes inviabilizando processos de otimização. Neste trabalho, empregam-se técnicas de inteligência computacional - modelos de redes neurais artificiais e neuro-fuzzy - para a construção de aproximadores de função para simulador de reservatórios com o objetivo de diminuir o custo computacional de um sistema de apoio à decisão para utilização ou não de poços inteligentes em reservatórios petrolíferos. Para reduzir o número de amostras necessárias para a construção dos modelos, utiliza-se também Projeto de Experimentos Fatoriais Fracionado. Os aproximadores de função foram testados em dois reservatórios petrolíferos: um reservatório sintético, muito sensível às mudanças no controle de poços inteligentes e outro com características reais. Os resultados encontrados indicam que estes aproximadores de reservatório conseguem bom desempenho na substituição do simulador no processo de otimização - devido aos baixos erros encontrados e à substancial diminuição do custo computacional. Além disto, os testes demonstraram que a substituição total do simulador pelo aproximador se revelou uma interessante estratégia para utilização do sistema de otimização, fornecendo ao especialista uma rápida ferramenta de apoio à decisão. / [en] In many stages of the work chain of Oil & Gas Industry,
activities of petroleum engineering demand processes that
involve optimization. More specifically, in the reservoirs
management, the methodologies for decision
making by using intelligent wells involve optimization
processes. In those processes, usually, the goal is to
maximize the NVP (Net Present Value), which
is calculated through the curves of oil, gas and water
production, supplied by a reservoir simulator. Such
simulations require high computational costs, therefore
in many cases the optimization processes become unfeasible.
Techniques of computational intelligence are applied in
this study - artificial neural networks and
neuro-fuzzy models - for building proxies for reservoirs
simulators aiming at to reduce the computational cost in a
decision support system for using, or not,
intelligent wells within oil reservoirs. In order to reduce
the number of samples needed for build the models, it was
used the Fractional Factorial Design of
Experiments. The proxies have been tested in two oil
reservoirs: a synthetic one, very sensitive to changes in
the control of intelligent wells and another one with
real characteristics. The replacement of the simulator by
the reservoir proxy, in an optimization process, indicates
a good result in terms of performance - low
errors and significantly reduced computational costs.
Moreover, tests demonstrate that the total replacement of
the simulator by the proxy, turned out to be an interesting
strategy for using the optimization system, which provides
to the users a very fast tool for decision support.
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Desenvolvimento e inplantação de um sistema operacional para a qualificação do desempenho de novos traçadores para reservatórios de petróleo / Development and implantation of an operational setup designed for the evaluation of new tracers for oil reservoir characterizationBruno Resende Debien 29 August 2008 (has links)
O petróleo, por ser uma das principais fontes primárias de energia e também matéria prima
para uma série de produtos, é hoje um dos recursos naturais não renováveis mais importantes
do mundo. O petróleo encontra-se acumulado no subsolo, e foi produzido pela ação da
natureza, a partir dos restos de animais e vegetais, num processo que levou milhões de anos
para ser concluído. Inicialmente, é possível extrair apenas uma parte do petróleo contido em
um reservatório (cerca de 25%), e por este motivo injeta-se água na jazida para aumentar a
recuperação do restante deste insumo. Com o intuito de otimizar este processo, denominado
Recuperação secundária, traçadores são utilizados para obtenção de informações acerca do
fluxo de água dentro do reservatório. Para que um determinado composto possa ser aplicado
como traçador, ele deve cumprir uma série de requisitos, dependendo da investigação que se
deseja efetuar. No caso de traçadores para estudo do comportamento da água injetada no
reservatório, um dos principais requisitos é que ele não se atrase com relação às moléculas de
água, ou seja, que ele não fique retido nas superfícies rochosas (fenômeno denominado
sorção) nem se particione com a fase orgânica. Existem modelos matemáticos distintos para
representar os processos de sorção, sendo que o mais usado estabelece uma relação linear
entre a concentração do composto sorvido pela rocha e a concentração remanescente em
solução uma vez atingido o equilíbrio, expressa pelo coeficiente Kd. Este coeficiente pode ser
estimado de maneiras diferentes, mas os métodos mais usados são por batelada e por
deslocamento em meio poroso, sendo que o último leva em consideração efeitos
hidrodinâmicos. No presente trabalho foi montado um sistema experimental automatizado
para realização de testes desta natureza, onde as válvulas motorizadas e o software para
controle remoto e aquisição de dados foram desenvolvidos. As amostras rochosas empregadas
nos testes foram arenitos provenientes da Formação Botucatu, similar às rochas constituintes
da maioria dos reservatórios de petróleo. O estudo da dinâmica deste sistema foi conduzido
usando o NaCl como traçador de referência, uma vez confirmado que seu comportamento é
igual ao da água tritiada (considerada o traçador ideal para fases aquosas). A determinação
quantitativa deste composto nos efluentes foi realizada por condutimetria direta, por meio de
uma célula para medidas em fluxo posicionada horizontalmente, visto que na vertical ela provoca mudanças no comportamento hidrodinâmico do analito. Também foi confirmado que
a concentração da solução de NaCl injetada influencia no perfil das curvas de resposta obtidas
em testes de deslocamento em coluna, sugerindo que em concentrações mais baixas as
espécies iônicas Na+ e Cl- sofrem retardo em relação ao fluxo de água. Além disso, a vazão de
operação da bomba deve ser mantida constante em um valor menor que 5 mL/min, pois para
valores maiores a balança demonstrou encontrar dificuldade para estabilizar as medidas,
comprometendo o envio de seus dados para o computador. Por fim, a comparação entre os
resultados obtidos em um teste controlado manualmente e em outro automatizado evidenciou
uma pequena diferença entre ambos, causada pelas formas distintas de se calcular o volume
injetado em cada um dos testes. Entretanto, apesar das pequenas limitações e discrepâncias
apresentadas, a montagem e posterior automatização do sistema para teste de deslocamento
em meio poroso foi bem sucedido. / Petroleum, nowadays, is one of the most important natural resources in the world, since it is
one of the main primary sources of energy and also raw material for many different products.
It can be found accumulated in the subsoil, and was produced from the remaining portions of
animals and vegetables, in a process that took millions of years to be concluded. Initially, only
a small fraction of the oil contained in a reservoir (about 25% or less) can be extracted
(phenomenon named sorption) or partitioned within the organic phase. Distinct mathematical
models may represent the sorption without external help, and for this reason water is injected
in the reservoir to increase the recovery of the remaining quantity. Aiming at optimizing this
process, called Secondary Recovery, tracers are used to provide information concerning the
water flow inside the reservoir. In order to be used as a tracer, a given compound must fulfill
a series of requirements, depending on the desired purpose. Tracers applied to study the water
behavior inside the reservoir, must follow water molecules without being retarded in the
rocky surfaces processes, and the most used model establishes a linear relation between the
sorbed amount of the compound and its remaining concentration in solution at equilibrium,
expressed by the distribution coefficient, Kd. This coefficient can be estimated in different
ways, laboratory methods such as stirring and flow-through being the most used. The latter
has the advantage of incorporating hydrodynamic effects in its results. In the present work an
automatized experimental system for carrying out tests of this nature has been constructed.
Motor driven valves and a software for implementing remote control and acquisition of data
have been developed. Sandstone samples from Botucatu Formations similar to reservoir rocks
are widespreadly distributedand were used in these tests. The dynamics of this system was
also investigated using NaCl as reference tracer, since its behavior is in quite good agreement
with tha of tritiated water (considered the ideal tracer for water phases). Its concentration in
the effluent was determined online by condutimetry, using a flow-through cell at horizontal
position, since it changes the hydrodynamic behavior of the compound when vertically
positioned. It was also confirmed that the NaCl concentration in the injected solution
influences the profies of the tracer breakthrough curves obtained in flow-through experiments,
suggesting that the transport of the ionic species Na+ and Cl- is slower than that of water. Moreover, the pump flowrate, which is is controlled by a balance connected to a computer,
should be less than 5 mL/min. At higher values the balance will not be able to get stabilized
upon fluctuations, thus compromising the transmission of signals to the computer. Finally,
breakthrough curves from automatizated and manually controled experiments were compared,
and a small difference between both could be observed, caused by the different way of
calculating the injected volume in each test. In spite of these small limitations and
discrepancies, the construction and automatization of the system for flow-through tests were
successful.
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Investigação geofísica dos complexos alcalinos do sul e sudeste do Brasil / Geophysical investigation of alkalis rocks in south and southeast from BrazilAndré Rugenski 17 April 2006 (has links)
Os complexos alcalinos de forma geral geralmente apresentam trabalhos de cunho geológico. Raramente são apresentados estudos que englobam vários complexos alcalinos. Almeida e Ulbrich são autores que conseguiram realizar o estudo de vários complexos do ponto de vista tectônico e petrográfico. Este trabalho teve como objetivo analisar, do ponto de vista geofísico, vários complexos alcalinos. Como o número de complexos localizados no Brasil é enorme, houve uma dificuldade em analisar um numero muito grande, haja visto que para analisar os complexos é necessário coletar dados sobre os corpos. Nesse trabalho são apresentados dados gravimétricos e magnéticos sobre 12 complexos alcalinos. Em alguns casos não houve resposta gravimétrica de alguns complexos alcalinos, no entanto o magnético geralmente apresentou resposta, já que a maior parte desses complexos é enriquecido em minerais ferrimagnéticos. Poços de Caldas foi uma exceção não apresentando resposta magnética equivalente aos demais complexos estudados. Alguns parâmetros como massa e volume foram determinados através do modelamento 3D dos dados gravimétricos e magnéticos. A distribuição de massa para cada complexo alcalino modelado indica a tendência de alojamento de cada corpo ao longo de estruturas como falhas, zonas de charneira, arcos, entre outros. Cada complexo foi estudado independentemente formando capítulos independentes. / The alkaline complexes are show in this work, bring of geophysical analyses. Rarely are presented studies that encompass several alkaline complexes. Almeida and Ulbrich are authors who have achieved the study of various complexes of the viewpoint, and tectonic petrographic. This study aimed to analyze several complex using geophysical methods, as well as, gravity, magnetics, radiometric and remote sensor. As the number of complex located in Brazil is enormous, there a difficulty in analyzing a very large number, knowing that to analyze complexes is necessary to collect data on the bodies. In this work are presented on gravity and magnetic data 12 alkaline complexes. In some cases there was no response gravimetric some complexes alkali, but the magnetic usually presented response, since most of these complexes is enriched in minerals ferrimagnetic. Wells Caldas was an exception showing no response magnetic equivalent to the other complexes studied. Some parameters such as mass and volume were determined via 3D modeling of gravity and magnetic data. The mass distribution for each modeled alkaline complex indicates the tendency of each housing body over structures such as faults, zones hinge arches, among others. Each complex was studied independently forming chapters independente.
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