Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-05T16:51:31Z No. of bitstreams: 1 LucasDaSilvaMoraes_DISSERT.pdf: 5039451 bytes, checksum: fb1fce3fc0cb32b8b90727afb4b2b99f (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-08T17:38:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LucasDaSilvaMoraes_DISSERT.pdf: 5039451 bytes, checksum: fb1fce3fc0cb32b8b90727afb4b2b99f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:38:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucasDaSilvaMoraes_DISSERT.pdf: 5039451 bytes, checksum: fb1fce3fc0cb32b8b90727afb4b2b99f (MD5) Previous issue date: 2014-11-03 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Os problemas relacionados ?s intera??es longitudinais em dutos enterrados se caracterizam como tridimensionais, podendo gerar in?meras situa??es particulares no comportamento solo-duto. Em rela??o ao avan?o nas pesquisas na ?rea de dutos enterrados, ainda ? pequena a aten??o ao tema ao longo das ?ltimas d?cadas, visto que a maioria dos trabalhos simplifica o problema analisado considerando-o em deforma??o plana. O presente trabalho tem como objetivo apresentar um estudo sobre o comportamento de dutos enterrados sujeitos a eleva??o ou recalque localizado, atrav?s de simula??es num?ricas em tr?s dimens?es. Como ferramenta num?rica foi utilizado o aplicativo computacional Plaxis 3D, o qual utiliza o m?todo dos elementos finitos. Foram avaliados aspectos espec?ficos da modelagem num?rica e realizadas an?lises param?tricas em que se investigaram os efeitos do arqueamento do solo de forma tridimensional. As principais vari?veis investigadas foram: densidade relativa do solo, deslocamento da zona de eleva??o ou recalque, faixa da zona elevada, altura de recobrimento e a rela??o di?metro/espessura do duto. As simula??es foram realizadas em duas etapas distintas, sendo na primeira feita a valida??o das an?lises num?ricas atrav?s dos modelos f?sicos de Costa (2005). Em seguida, foram realizadas an?lises num?ricas de um oleoduto em um caso espec?fico de obra, considerando o mesmo submetido ? eleva??o localizada. Os resultados obtidos permitiram a valida??o do modelo num?rico face aos resultados dos experimentos de Costa (2005), a iv avalia??o detalhada da redistribui??o das tens?es no maci?o e das deflex?es ao longo do duto, bem como a avalia??o do desenvolvimento do arqueamento no solo. Foi verificada a redu??o das tens?es no maci?o e nas deflex?es no duto ao se diminuir a altura de recobrimento do duto nas regi?es que possam deflagrar a eleva??o localizada. Tamb?m foi verificado que os esfor?os longitudinais foram superiores aos circunferenciais para situa??o analisada, inclusive ultrapassando as tens?es e deflex?es admiss?veis. Al?m disso, foram observados os benef?cios das t?cnicas de minimiza??o das tens?es como a falsa trincheira, ber?o compress?vel e a combina??o de ambas aplicadas ao oleoduto simulado / Problems associated to longitudinal interactions in buried pipelines are characterized as three-dimensional and can lead to different soil-pipe issues. Despite the progress achieved in research on buried pipelines, little attention has been given to the three-dimensional nature of the problem throughout the last decades. Most of researches simplify the problem by considering it in plane strain condition. This dissertation aims to present a study on the behavior of buried pipelines under local settlement or elevation, using three-dimensional simulations. Finite element code Plaxis 3D was used for the simulations. Particular aspects of the numerical modeling were evaluated and parametric analyzes were performed, was investigated the effects of soil arching in three-dimensional form. The main variables investigated were as follows: relative density, displacement of the elevation or settlement zone, elevated zone size, height of soil cover and pipe diameter/thickness ratio. The simulations were performed in two stages. The first stage was involved the validation of the numerical analysis using the physical models put forward by Costa (2005). In the second stage, numerical analyzes of a full-scale pipeline subjected to a localized elevation were performed. The obtained results allowed a detailed evaluation of the redistribution of stresses in the soil mass and the deflections along the pipe. It was observed the reduction of stresses in the soil mass and pipe deflections when the height of soil cover was decreased on regions of the pipe subjected to elevation. It was also shown for the analyzed situation that longitudinal thrusts were higher than vi circumferential trusts and exceeded the allowable stresses and deflections. Furthermore, the benefits of minimizing stress with technical as the false trench, compressible cradle and a combination of both applied to the simulated pipeline were verified

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-10T20:31:31Z No. of bitstreams: 1 AnaCarlaCostaAndrade_DISSERT.pdf: 4395616 bytes, checksum: 7bd9d9d5693c356b8df430de0f64bae2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-17T19:21:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaCarlaCostaAndrade_DISSERT.pdf: 4395616 bytes, checksum: 7bd9d9d5693c356b8df430de0f64bae2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T19:21:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaCarlaCostaAndrade_DISSERT.pdf: 4395616 bytes, checksum: 7bd9d9d5693c356b8df430de0f64bae2 (MD5) Previous issue date: 2015-05-29 / Uma das diversas t?cnicas aplicadas aos processos de produ??o de petr?leo ? a eleva??o artificial, que utiliza equipamentos a fim de reduzir a press?o de fluxo no fundo do po?o, promovendo um diferencial de press?o, resultando em um aumento de vaz?o. A escolha do m?todo de eleva??o artificial depende de uma an?lise de diversos fatores, como custos iniciais de instala??o, manuten??o e condi??es existentes no campo produtor. O m?todo de Bombeio Centr?fugo Submerso (BCS) mostra-se bastante eficiente quando a finalidade ? produzir altas vaz?es de l?quido, tanto em ambientes terrestres como mar?timos, em condi??es adversas de temperatura e na presen?a de fluidos viscosos. Por defini??o, o BCS ? um m?todo de eleva??o artificial em que um motor el?trico de subsuperf?cie transforma a energia el?trica em mec?nica para acionar uma bomba centr?fuga de m?ltiplos est?gios sobrepostos, formada por um impelidor (rotor) e um difusor (estator). A bomba converte a energia mec?nica do motor em energia cin?tica sob a forma de velocidade, elevando o fluido ? superf?cie. O objetivo desse trabalho ? a implementa??o do m?todo de otimiza??o dos poliedros flex?veis, conhecido como M?todo Simplex Modificado (MSM), aplicado ao estudo da influ?ncia na modifica??o dos par?metros de entrada e sa?da no canal do impelidor de uma bomba centr?fuga de um sistema BCS. Na utiliza??o do m?todo de otimiza??o modificando os par?metros angulares da bomba, os dados resultantes aplicados nas simula??es permitiram a obten??o de valores otimizados do Head (altura de eleva??o), uma efici?ncia sem perdas e a pot?ncia com resultados diferenciados. / One of several techniques applied to production processes oil is the artificial lift, using equipment in order to reduce the bottom hole pressure, providing a pressure differential, resulting in a flow increase. The choice of the artificial lift method depends on a detailed analysis of the some factors, such as initial costs of installation, maintenance, and the existing conditions in the producing field. The Electrical Submersible Pumping method (ESP) appears to be quite efficient when the objective is to produce high liquid flow rates in both onshore and offshore environments, in adverse conditions of temperature and in the presence of viscous fluids. By definition, ESP is a method of artificial lift in which a subsurface electric motor transforms electrical into mechanical energy to trigger a centrifugal pump of multiple stages, composed of a rotating impeller (rotor) and a stationary diffuser (stator). The pump converts the mechanical energy of the engine into kinetic energy in the form of velocity, which pushes the fluid to the surface. The objective of this work is to implement the optimization method of the flexible polyhedron, known as Modified Simplex Method (MSM) applied to the study of the influence of the modification of the input and output parameters of the centrifugal pump impeller in the channel of a system ESP. In the use of the optimization method by changing the angular parameters of the pump, the resultant data applied to the simulations allowed to obtain optimized values of the Head (lift height), lossless efficiency and the power with differentiated results.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiegoAMF_DISSERT.pdf: 1096063 bytes, checksum: 5fc2d5a69c06dbd0861b8cfebf12e262 (MD5) Previous issue date: 2011-10-10 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / This document proposes to describe a pilot plant for oil wells equipped with plunger lift. In addition to a small size (21,5 meters) and be on the surface, the plant s well has part of its structure in transparent acrylic, allowing easy visualization of phenomena inherent to the method. The rock formation where the well draws its pilot plant fluids (water and air) is simulated by a machine room where they are located the compressor and water pump for the production of air and water. To keep the flow of air and water with known and controlled values the lines that connect the machine room to the wellhole are equipped with flow sensors and valves. It s developed a supervisory system that allows the user a real-time monitoring of pressures and flow rates involved. From the supervisor is still allowed the user can choose how they will be controlled cycles of the process, whether by time, pressure or manually, and set the values of air flow to the water used in cycles. These values can be defined from a set point or from the percentage of valve opening. Results from tests performed on the plant using the most common forms of control by time and pressure in the coating are showed. Finally, they are confronted with results generated by a simulator configured with the the pilot plant s feature / Este trabalho se prop?e a descrever uma Planta Piloto para po?os de petr?leo equipados com eleva??o artificial do tipo plunger lift. Al?m de um tamanho reduzido (21,5 metros) e estar sobre a superf?cie, o po?o da planta possui parte de sua estrutura em acr?lico transparente, permitindo a f?cil visualiza??o de fen?menos inerentes ao m?todo. A forma??o rochosa donde o po?o da Planta Piloto extrai seus fluidos (?gua e ar) ? simulada por uma casa de m?quinas onde est?o localizados o compressor e a bomba centr?fuga respons?veis pela produ??o de ar e ?gua. Para manter as vaz?es desses fluidos com valores conhecidos e controlados as linhas que conectam a casa de m?quina ao fundo do po?o s?o equipadas com sensores de vaz?o e v?lvulas. ? desenvolvido um sistema supervis?rio que permite ao usu?rio uma monitora??o em tempo real das press?es e vaz?es envolvidas no processo. A partir do supervis?rio ? poss?vel ainda o usu?rio escolher a forma como ser?o controlados os ciclos do processo, se por tempo, por press?o ou manualmente, e definir os valores de vaz?o de ar a ?gua utilizados durantes os ciclos. Esses valores podem ser definidos a partir de um set point ou a partir da porcentagem de abertura das v?lvulas. S?o apresentados resultados de testes realizados na planta utilizando as formas de controle mais usuais: por tempo e por press?o no revestimento. Por fim, estes ser?o confrontados com resultdos gerados por um simulador configurados com as caracter?sticas da Planta Piloto

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoJTV.pdf: 1100058 bytes, checksum: 1324dc0f705af005f06ca71bee5c289c (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / The method of artificial lift of progressing cavity pump is very efficient in the production of oils with high viscosity and oils that carry a great amount of sand. This characteristic converted this lift method into the second most useful one in oil fields production. As it grows the number of its applications it also increases the necessity to dominate its work in a way to define it the best operational set point. To contribute to the knowledge of the operational method of artificial lift of progressing cavity pump, this work intends to develop a computational simulator for oil wells equipped with an artificial lift system. The computational simulator of the system will be able to represent its dynamic behavior when submitted to the various operational conditions. The system was divided into five subsystems: induction motor, multiphase flows into production tubing, rod string, progressing cavity pump and annular tubing-casing. The modeling and simulation of each subsystem permitted to evaluate the dynamic characteristics that defined the criteria connections. With the connections of the subsystems it was possible to obtain the dynamic characteristics of the most important arrays belonging to the system, such as: pressure discharge, pressure intake, pumping rate, rod string rotation and torque applied to polish string. The shown results added to a friendly graphical interface converted the PCP simulator in a great potential tool with a didactic characteristic in serving the technical capability for the system operators and also permitting the production engineering to achieve a more detail analysis of the dynamic operational oil wells equipped with the progressing cavity pump / O m?todo de eleva??o artificial por bombeio de cavidades progressivas tem se mostrado muito eficiente na produ??o de ?leos com alta viscosidade ou que carreiem uma grande quantidade de areia. Essa caracter?stica tem feito do mesmo o segundo m?todo de eleva??o mais utilizado nos campos de produ??o de petr?leo. ? medida em que aumenta o n?mero de suas aplica??es cresce tamb?m a necessidade de um maior dom?nio do conhecimento quanto ao seu funcionamento operacional, de maneira ? definir um ponto ?timo de opera??o. A fim de contribuir para a expans?o do conhecimento operacional do m?todo de eleva??o por bombeio de cavidades progressivas, este trabalho prop?e o desenvolvimento de um simulador computacional para po?os de petr?leo equipados com esse sistema, capaz de representar o comportamento din?mico do mesmo quando submetido ?s mais diversas condi??es operacionais. O sistema foi dividido em cinco subsistemas: motor de indu??o, escoamento multif?sico na coluna de produ??o, coluna de haste, bomba de cavidades progressivas e anular revestimento-coluna de produ??o. A modelagem e a simula??o de cada subsistema permitiram avaliar as caracter?sticas din?micas que definiram os crit?rios de acoplamento dos mesmos. Com a realiza??o do acoplamento foi poss?vel obter as caracter?sticas din?micas das principais vari?veis pertinentes ao sistema, tais como: press?o de recalque, press?o de suc??o, vaz?o da bomba, rota??o da coluna de haste e o torque aplicado ? haste polida. Os resultados apresentados, somados a uma interface gr?fica amig?vel, fazem do simulador de BCP uma ferramenta de grande potencial, tanto de car?ter did?tico, auxiliando na capacita??o t?cnica dos operadores do sistema, quanto para aux?lio na engenharia de produ??o, permitindo realizar uma an?lise mais detalhada da din?mica operacional dos po?os de petr?leo equipado com esse m?todo de eleva??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoMAN.pdf: 3978536 bytes, checksum: e28a273c6981fff29b2c335fd3ee11ce (MD5) Previous issue date: 2005-03-11 / This work proposes a computer simulator for sucker rod pumped vertical wells. The simulator is able to represent the dynamic behavior of the systems and the computation of several important parameters, allowing the easy visualization of several pertinent phenomena. The use of the simulator allows the execution of several tests at lower costs and shorter times, than real wells experiments. The simulation uses a model based on the dynamic behavior of the rod string. This dynamic model is represented by a second order partial differencial equation. Through this model, several common field situations can be verified. Moreover, the simulation includes 3D animations, facilitating the physical understanding of the process, due to a better visual interpretation of the phenomena. Another important characteristic is the emulation of the main sensors used in sucker rod pumping automation. The emulation of the sensors is implemented through a microcontrolled interface between the simulator and the industrial controllers. By means of this interface, the controllers interpret the simulator as a real well. A "fault module" was included in the simulator. This module incorporates the six more important faults found in sucker rod pumping. Therefore, the analysis and verification of these problems through the simulator, allows the user to identify such situations that otherwise could be observed only in the field. The simulation of these faults receives a different treatment due to the different boundary conditions imposed to the numeric solution of the problem. Possible applications of the simulator are: the design and analysis of wells, training of technicians and engineers, execution of tests in controllers and supervisory systems, and validation of control algorithms / Este trabalho prop?e um simulador computacional para po?os de petr?leo com trajet?ria vertical, equipados com eleva??o artificial por bombeio mec?nico (BM). O simulador ? capaz de representar o comportamento din?mico de sistemas de BM e avaliar numericamente diversos par?metros relevantes ao mesmo, permitindo a f?cil visualiza??o de diversos fen?menos pertinentes ao processo, tudo isso, de forma conveniente e a custos e tempos menores, do que experimentos com po?os reais. A simula??o utiliza um modelo baseado no comportamento din?mico da coluna de hastes, o qual pode ser representado por uma equa??o diferencial parcial de segunda ordem. A partir deste modelo, pode-se verificar a ocorr?ncia de diversas situa??es comumente vivenciadas em campo. A simula??o conta ainda com anima??es em 3D, facilitando o entendimento f?sico do processo, devido a uma melhor interpreta??o visual dos fen?menos. Outra caracter?stica importante ? a emula??o dos principais sensores utilizados na automa??o de BM. A emula??o dos sensores ? feita atrav?s de uma interface microcontrolada entre o simulador e controladores industriais, de maneira que os controladores interpretem o simulador como um po?o real. No simulador foi desenvolvido um m?dulo de falhas onde s?o implementadas seis diferentes condi??es de falhas. Estas pertencem ao grupo dos principais problemas encontrados em sistemas de BM. Assim, a an?lise e verifica??o destes problemas, atrav?s do simulador, d? ao usu?rio a oportunidade de identificar tais situa??es que s? poderiam ser observadas em campo. A implementa??o destas condi??es recebe um tratamento diferenciado em virtude das diferentes condi??es de contorno impostas ? solu??o num?rica do problema. Diversas aplica??es s?o encontradas para o simulador, dentre elas: a parametriza??o e an?lise de po?os, a aplica??o em cursos de capacita??o t?cnica para t?cnicos e engenheiros, a realiza??o de testes em controladores, sistemas supervis?rios e a valida??o de algoritmos de controle

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-21T00:17:08Z No. of bitstreams: 1 HannahLiciaCruzGalvao_DISSERT.pdf: 2602269 bytes, checksum: 9a25d575dde3cb5aa441d3d969163998 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-03T22:55:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 HannahLiciaCruzGalvao_DISSERT.pdf: 2602269 bytes, checksum: 9a25d575dde3cb5aa441d3d969163998 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-03T22:55:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HannahLiciaCruzGalvao_DISSERT.pdf: 2602269 bytes, checksum: 9a25d575dde3cb5aa441d3d969163998 (MD5) Previous issue date: 2016-09-05 / Na ind?stria petrol?fera, uma ?rea que vem se desenvolvendo e ganhando destaque ? a de automa??o e controle de po?os. Esta por sua vez, vem sendo aplicada aos m?todos de eleva??o artificial, especialmente ao Bombeio Mec?nico (BM), que ? considerado um dos m?todos mais utilizado em ambientes onshore, predominando frente aos outros em n?mero de po?os instalados no Brasil. Diante dessa constata??o, nota-se que evolu??es ao BM podem trazer melhorias ? extra??o de petr?leo no pa?s. Uma evolu??o relevante seria o desenvolvimento e aplica??o de novas estrat?gias e t?cnicas de controle a esse sistema. Nesse sentido, o foco principal deste trabalho foi desenvolver um controlador aplicado ao BM, visando evitar o surgimento de efeitos indesej?veis durante o processo de produ??o e maximizar a efici?ncia de opera??o. A ferramenta desenvolvida consiste em controlar o preenchimento parcial da bomba de fundo, atrav?s da manipula??o da velocidade de bombeio. Para tanto, um controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) foi utilizado devido ? sua estrutura vers?til, adaptando-se ?s exig?ncias e limita??es do trabalho. Inicialmente, realizou-se o levantamento bibliogr?fico sobre o m?todo em foco, abrangendo principalmente o papel da carta dinamom?trica de superf?cie e de fundo, os conceitos b?sicos sobre o controle do tipo PID e as principais estrat?gias de controle aplicadas ao BM. No decorrer do trabalho foi desenvolvida uma modelagem matem?tica e computacional para determinar o valor do preenchimento da bomba de fundo. Para a implementa??o do controle, foi utilizada a linguagem de programa??o Visual Basic for Applications (VBA) associada ao seu ambiente de desenvolvimento integrado (IDE), presentes no Microsoft Excel. Para valida??o, utilizou-se o simulador de BM como um po?o virtual e simula??es foram realizadas com o controlador desenvolvido. Para efeito de resultado, observou-se que a estrat?gia desenvolvida foi uma importante ferramenta quando se tratava em potencializar a produ??o por BM, visto que a estrat?gia aplicada proporcionou o controle do preenchimento parcial da bomba de fundo, sem a necessidade de parada de produ??o, ou seja, da unidade de bombeio, o que refletiu numa otimiza??o operacional. / In the oil industry, one area that has been developed and gained highlight is automation and well control, which has been used in artificial lift methods, especially in Sucker-Rod Pump (SRP) that is considered one of the methods more used in onshore regions and it is more applied in Brazil compared to other artificial methods. Therefore, it is noted that enhancements in sucker-rod pump may cause largely improvements in oil extraction in the country. One relevant enhancement would be the development and application of new strategies and control techniques to this system. Then, the main focus of this work was developing a controller applied to sucker-rod rump in order to avoid the appearance of undesirable effects during the production process as well as to maximize the operating efficiency. The developed tool controls the partial filling of the downhole pumps through the manipulation of the pumping velocity. Thus, a Proportional Integral Derivative controller (PID) was used due to its versatile structure, adapting to requirements and work limitations. Initially, literature researches about the SRP method were conducted? covering the function of the surface and downhole dynamometric cards, mainly? the basic concepts about the PID control ? and the main control strategies applied to sucker-rod pump. In this work was developed a mathematical and computational modeling to determine the value of the downhole pumps filling. To implement the controlling was used the Visual Basic for Applications (VBA) programming language associated to its integrated development environment (IDE), which is present in Microsoft Excel. To validate, it was used a sucker-rod pump simulator as a virtual well and simulations were realized with the controller that was created. It was observed that the developed strategy was an important tool when it comes to enhance the production through sucker-rod pump because the strategy that was applied provided a partial control of the downhole pumps without stopping the production, that is, the pumping unit, what reflected an operational optimization.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-02T23:37:04Z No. of bitstreams: 1 DanielsonFlavioXavierDaSilva_DISSERT.pdf: 3822953 bytes, checksum: 058ad7d6c4479d187704c913aa3a0361 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-07T00:15:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DanielsonFlavioXavierDaSilva_DISSERT.pdf: 3822953 bytes, checksum: 058ad7d6c4479d187704c913aa3a0361 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-07T00:15:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielsonFlavioXavierDaSilva_DISSERT.pdf: 3822953 bytes, checksum: 058ad7d6c4479d187704c913aa3a0361 (MD5) Previous issue date: 2017-07-10 / Este trabalho aborda o m?todo de eleva??o artificial chamado plunger lift, que ? utilizado em po?os com baixa press?o de reservat?rio. Este m?todo utiliza um ?mbolo mec?nico para auxiliar a subida do ?leo do fundo do po?o at? a superf?cie, atrav?s do fechamento e abertura do po?o com intervalo de tempo distintos. O plunger lift possui algumas etapas que, quando conclu?das, completam um ciclo. Foi desenvolvido um simulador em Java R com o modelo matem?tico implementado no projeto AUTOPOC, desenvolvido no Laborat?rio de Automa??o em Petr?leo, na linguagem C++. Foram implementados dois tipos de controle liga-desliga para este m?todo: controle por temporiza??o e controle por press?o de revestimento. Por fim, resultados s?o obtidos com o simulador, os quais s?o comparados para uma an?lise detalhada e conclus?es acerca do desempenho dos controladores implementados. / This work aboard the artificial lift method named plunger lift, that is used in wells with low reservoir pressure. This method uses a mechanical plunger to help the oil lift from the bottom of the well to the surface through the well, closing and opening with different time interval. The plunger lift has some stages that, when concluded, complete a cycle. It was developed a simulator in Java R with mathematical model implemented in the AUTOPOC, project developed at Laborat?rio de Automa??o em Petr?leo, in C++ language. It were implemented two types of on-off controls for this method: time control and control by casing pressure. Finally, results are obtained with the simulator, what are compared for detailed analysis and take conclusions about the performance of the implemented controllers.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-03T20:19:53Z No. of bitstreams: 1 GabrielBessaDeFreitasFueziOliva_DISSERT.pdf: 6203013 bytes, checksum: 7504f427f888a49303ef36d8aab5a72d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-16T22:15:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GabrielBessaDeFreitasFueziOliva_DISSERT.pdf: 6203013 bytes, checksum: 7504f427f888a49303ef36d8aab5a72d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T22:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielBessaDeFreitasFueziOliva_DISSERT.pdf: 6203013 bytes, checksum: 7504f427f888a49303ef36d8aab5a72d (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O m?todo de eleva??o artificial por Bombeio Mec?nico (BM) ? o mais utilizado nos po?os de petr?leo no Brasil e no mundo. Este m?todo se destaca pela sua simplicidade, baixo custo em investimentos e manuten??es, flexibilidade quanto ? vaz?o de opera??o e possibilidade de operar com fluidos de diferentes composi??es e viscosidades. No entanto, as unidades de bombeio mec?nico (UB?s), assim como todo equipamento mec?nico, necessitam de manuten??es peri?dicas sejam elas corretivas ou preventivas. Dentre as atividades operacionais mais comuns realizadas nas unidades de bombeio destacam-se o balanceamento e o ajuste do curso da haste polida. A realiza??o dessas atividades requer a parada da produ??o do po?o e ? feita manualmente por uma equipe que ? deslocada at? o local onde se encontra a UB. Nesse contexto, a Petrobras em parceria com a UFRN e fornecedores desenvolveram uma unidade de bombeio mec?nico, denominada Unidade de Bombeio Inteligente (UBI), capaz de realizar o balanceamento e o ajuste do curso da haste polida sem a necessidade de uma equipe se deslocar at? a UB. Isto posto, beneficiando-se das vantagens da UBI, este trabalho se prop?e a desenvolver uma estrat?gia para controlar automaticamente a Unidade de Bombeio Inteligente. O desenvolvimento dessa estrat?gia tem por objetivo garantir que o equipamento tanto opere em condi??es adequadas e dentro de seus limites de seguran?a (previamente definidos pelo operador), quanto otimize a produ??o do po?o. Com o intuito de se obter a valida??o da estrat?gia de controle proposta para a UBI, foram realizados testes em laborat?rio utilizando po?os virtuais. Esses testes demonstraram que a estrat?gia desenvolvida conseguiu apresentar desempenho satisfat?rio, isto ?, controlar a UBI, mant?-la dentro dos limites pr?-estabelecidos pelo operador e otimizar a vaz?o de produ??o. / The Sucker-Rod Pump (SRP) system is the most used artificial lift method in oil wells in Brazil and in the world. This method stands out for its simplicity, low cost in investments and maintenance, can be operated in a large range of flowrates and possibility to operate with fluids of different compositions and viscosities. However, the Sucker-Rod Pumping Units, as well as all mechanical equipment, require periodic maintenance, whether corrective or preventive. Two important procedures commonly made at the SRP Units are the adjustment for counterbalancing the pumping unit and the adjustment of the polished rod stroke length. Performing these procedures require stopping the production of the well and are made manually by a team that is moved to the place where the pumping unit is located. In this context, Petrobras in partnership with UFRN and other companies developed a new type of pumping unit, called Smart Sucker-Rod Pump (SSRP), which is capable to counterbalancing the unit and adjust the polished rod stroke length without the need of a team to move to the field. Thus, benefiting from the advantages of the SSRP, this work proposes to develop a strategy to automatically control the Smart Sucker-Rod Pump. The development of this strategy aims to ensure that the equipment both operates under proper conditions and within its safety limits (previously set by the operator), as well as to optimize the well production. In order to validate the control strategy developed for the SSRP, laboratory simulations were performed using virtual wells. It was observed that the developed strategy reached the proposed goals for which it was developed, that is, keep the parameters of the SSRP within the limits set by the operator and optimize the production flowrate.

Submitted by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-12T20:10:31Z No. of bitstreams: 1 FlavioGentilDeAraujoFilho_TESE.pdf: 4569671 bytes, checksum: 74f67c4306ba61a1b4872e0e94522410 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-12-12T20:13:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FlavioGentilDeAraujoFilho_TESE.pdf: 4569671 bytes, checksum: 74f67c4306ba61a1b4872e0e94522410 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-12T20:13:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FlavioGentilDeAraujoFilho_TESE.pdf: 4569671 bytes, checksum: 74f67c4306ba61a1b4872e0e94522410 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um conjunto de m?todos de sintonia de controladores nebulosos aplicados ao processo n?o linear de controle de vaz?o em um sistema de produ??o de petr?leo com po?os produtores equipados com bombeio centr?fugo submerso. O controle eficiente dos processos industriais estudados ser? atingido pela aplica??o de t?cnicas de intelig?ncia artificial, sobretudo pelo fato de serem requeridos diferentes pontos de opera??o, bem como determinadas trajet?rias de refer?ncia. A necessidade de obten??o do conhecimento especialista, em regras de infer?ncia e fun??es de pertin?ncia da l?gica nebulosa do controlador empregado, ? suprida pelo processo de aprendizagem da t?cnica do controle adaptativo neural por modelo inverso, no qual a estrutura do controlador e seus par?metros s?o definidos automaticamente, utilizando-se para o treinamento os pr?prios dados da aplica??o. O modelo neuro-fuzzy obtido ? utilizado para gerar a??es de controle em s?rie com o processo, apresentando uma resposta din?mica satisfat?ria. Da mesma forma, s?o empregadas t?cnicas baseadas em meta-heur?sticas de otimiza??o, a fim de se encontrar a solu??o ?tima ou suficientemente pr?xima da ?tima para a sintonia do controlador nebuloso aplicado ao processo de produ??o de petr?leo. Os algoritmos de otimiza??o dos poliedros flex?veis e do recozimento simulado foram utilizados com diferentes tipos de fun??es objetivo de minimiza??o de erro do sistema, para sele??o dos par?metros de sintonia do controlador, de acordo com os crit?rios de desempenho pretendidos. Os resultados apresentados comparam as respostas obtidas do sistema para cada uma das t?cnicas empregadas, evidenciando o bom desempenho e a robustez das sintonias propostas.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HeitorPG.pdf: 2527761 bytes, checksum: 19f772cea6bcb648ba6562ac9a4eeffd (MD5) Previous issue date: 2009-06-26 / The artificial lifting of oil is needed when the pressure of the reservoir is not high enough so that the fluid contained in it can reach the surface spontaneously. Thus the increase in energy supplies artificial or additional fluid integral to the well to come to the surface. The rod pump is the artificial lift method most used in the world and the dynamometer card (surface and down-hole) is the best tool for the analysis of a well equipped with such method. A computational method using Artificial Neural Networks MLP was and developed using pre-established patterns, based on its geometry, the downhole card are used for training the network and then the network provides the knowledge for classification of new cards, allows the fails diagnose in the system and operation conditions of the lifting system. These routines could be integrated to a supervisory system that collects the cards to be analyzed / A necessidade da eleva??o artificial de petr?leo se d? quando a press?o do reservat?rio n?o ? suficientemente elevada para que os fluidos nele contidos possam alcan?ar a superf?cie espontaneamente. Assim a eleva??o artificial fornece energia de forma suplementar ou integral aos fluidos do po?o para que cheguem ? superf?cie. O Bombeio mec?nico com hastes ? o m?todo de eleva??o artificial mais utilizado no mundo e a Carta Dinamom?trica (de superf?cie e de fundo) ? a melhor ferramenta de an?lise de um po?o equipado com esse tipo de m?todo de eleva??o.Um Sistema que utiliza Redes Neurais Artificiais MLP foi desenvolvido e usando padr?es pr?-estabelecidos, baseadas em sua geometria, as cartas de fundo dos po?os s?o utilizadas para o treinamento da rede e posteriormente essa rede disponibiliza o conhecimento adquirido para a classifica??o de novas cartas, permitindo o diagn?stico de poss?veis falhas no sistema de bombeio e das condi??es de funcionamento desse sistema de eleva??o. Essas rotinas podem ser integradas a um Sistema Supervis?rio que coleta as cartas a serem analisadas. Palavras-chave: Automa??o industrial, Eleva??o artificial, Bombeio mec?nico, Redes Neurais