Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoEFB_DISSERT_1-100.pdf: 2141096 bytes, checksum: 2c8315a9a7567e27a669088e0bbc6350 (MD5) Previous issue date: 2008-12-01 / The application of thermal methods, to increase the recovery of heavy oil in mature fields through drainage with multilateral and horizontal wells, has been thoroughly studied, theorically, experimentally, testing new tools and methods. The continuous injection of steam, through a steam injector well and a horizontal producer well in order to improve horizontal sweep of the fluid reservoir, it is an efficient method. Starting from an heterogeneous model, geologically characterized, modeling geostatistics, set history and identification of the best path of permeability, with seismic 3D, has been dubbed a studying model. It was studied horizontal wells in various directions in relation to the steam and the channel of higher permeability, in eight different depths. Into in the same area were studied, the sensitivity of the trajectories of horizontal wells, according to the depth of navigation. With the purpose of obtaining the highest output of oil to a particular flow, quality, temperature and time for the injection of steam. The wells studied showed a significant improvement in the cumulative oil recovery in one of the paths by promoting an alternative to application in mature fields or under development fields with heavy oil / A aplica??o de m?todos t?rmicos, para aumentar a recupera??o de ?leo pesado em campos maduros atrav?s da drenagem com po?os horizontais e multilaterais, tem sido exaustivamente estudada, te?rica e experimentalmente, testando novas ferramentas e novos m?todos. A inje??o cont?nua de vapor, atrav?s de um po?o injetor e de um po?o horizontal produtor com o objetivo de proporcionar uma varredura dos fluidos do reservat?rio, mostra-se um m?todo eficiente. Partindo de um modelo heterog?neo, geologicamente caracterizado por, modelagem geoestat?stica, ajuste de hist?rico e identifica??o do melhor caminho de permeabilidade, com a s?smica 3D, foi montado um modelo para estudo. Foram estudados po?os horizontais em v?rias dire??es em rela??o ao injetor de vapor e ao canal de maior permeabilidade, em oito profundidades diferentes. Dentro de uma mesma zona foram estudadas, a sensibilidade das trajet?rias de po?os horizontais, em fun??o da profundidade de navega??o. Com a finalidade de obter a maior produ??o acumulada de ?leo a uma determinada vaz?o, qualidade, temperatura e per?odo de inje??o do vapor. Os po?os estudados evidenciam uma melhora significativa na recupera??o acumulada de ?leo em uma das trajet?rias, promovendo uma alternativa de aplica??o em campos maduros ou em desenvolvimento com ?leo pesado

?rea de concentra??o: Manejo florestal e silvicultura. / Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2017-06-09T22:52:32Z No. of bitstreams: 2 talles_hudson_souza_lacerda.pdf: 1852089 bytes, checksum: 5f25d81aee4d02d93913bfc83196ecb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2017-06-14T19:22:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 talles_hudson_souza_lacerda.pdf: 1852089 bytes, checksum: 5f25d81aee4d02d93913bfc83196ecb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T19:22:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 talles_hudson_souza_lacerda.pdf: 1852089 bytes, checksum: 5f25d81aee4d02d93913bfc83196ecb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O objetivo desse trabalho foi avaliar, do ponto de vista estat?stico e biol?gico, simula??es realizadas por dois modelos de distribui??o diam?trica, ajustados pelos m?todos de aproxima??o linear e m?xima verossimilhan?a, em planta??es de eucalipto submetidos a desbaste. Os dados foram provenientes de um povoamento h?brido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, sob regime de desbaste, localizado no nordeste da Bahia, vinculados ? empresa BAHIA SPECIALTY CELLULOSE. Os dados utilizados neste estudo foram obtidos nas idades 27, 40, 50, 61, 76, 87, 101, 112, 122, 137, 147, 158 e 165 meses. Esse povoamento foi submetido a tratamentos de remo??o seletiva de 20%, 35% e 50%, nas idades 58 e 142 meses. Utilizou-se dois modelos de distribui??o diam?trica, empregando bases de dados observadas aos 27 meses (antes do primeiro desbaste), aos 61 meses (ap?s o primeiro desbaste) e aos 147 meses (ap?s o segundo desbaste). Por meio dos modelos gerou-se tr?s sistemas, os quais se diferiram no m?todo de ajuste da fun??o Weibull. No sistema 1 os par?metros da fun??o Weibull foram ajustados pelo m?todo de aproxima??o linear. No sistema 2 e no sistema 3, os par?metros foram ajustados pelo m?todo da m?xima verossimilhan?a. As proje??es realizadas pelos sistemas foram confrontadas com as distribui??es diam?tricas observadas, por meio do teste de ader?ncia Kolmogorov-Smirnov a 1% de signific?ncia, e pelo teste F de Graybill, com n?vel de signific?ncia de 5%. Os tr?s sistemas proporcionaram distribui??es diam?tricas projetadas estatisticamente semelhantes ?s observadas, antes e ap?s o desbastes. O sistema 2 apresentou um maior percentual de proje??es n?o significativas para os dois testes estat?sticos empregados. As simula??es realizadas pelos modelos apresentaram realismo estat?stico e tend?ncia do crescimento da distribui??o de di?metros para diferentes porcentagens de desbaste. Houve maior efici?ncia dos modelos ao se utilizar distribui??es diam?tricas observadas em idades imediatamente antes do desbaste. As proje??es das distribui??es diam?tricas, empregando-se como base inicial as distribui??es observadas antes do primeiro desbaste e imediatamente ap?s os desbastes (simula??es 1, 2 e 3), foram mais precisas do que as proje??es obtidas quando foram utilizadas somente as distribui??es diam?tricas observadas antes do primeiro desbaste como base inicial para as proje??es e, em seguida, simulados os desbastes nas idades previstas e, por ?ltimo, realizadas as proje??es empregando-se a distribui??o estimada remanescente do desbaste como base inicial para projetar as distribui??es para idades subsequentes (simula??es 4, 5 e 6). / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia Florestal, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2017. / The objective of the study was evaluated from the statistical and biological point of view, simulations performed by two models of diametric distribution, adjusted by linear approximation and maximum likelihood methods, in eucalyptus plantations submitted to thinning. The data were found in a hybrid settlement of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, under thinning regime, located in the northeast region of Bahia, linked to the company BAHIA ESPECIALIDADE CELULOSE. The data used in this study 27, 40, 50, 61, 76, 87, 101, 112, 122, 137, 147, 158 and 165 months. This population was submitted to treatments of selective removal of 20%, 35% and 50%, in the ages 58 and 142 months. Two diametric distribution models were used, using data bases observed at 27 months (before the first thinning), at 61 months (after the first thinning) and at 147 months (after the second thinning). By means of the models three systems were generated, the channels did not differ any method of adjustment of the Weibull function. No system 1 of the Weibull function parameters were adjusted by the linear approximation method. In system 2 and in system 3 the parameters were adjusted by the maximum likelihood method. As the projections performed by the systems were compared with the observed diametric distributions, using the Kolmogorov-Smirnov test at 1% significance, by the Graybill F test, with a significance level of 5%. The three systems provided by the statistically projected diametric distributions for observations, before and after the deviations. System 2 presents a higher percentage of nonsignificant projections for the two statistical tests used. As simulations of model execution demonstrated statistical realism and tendency of growth of the distribution of diameters for different percentages of thinning. There was greater efficiency of the models of use of diametric distributions observed in ages before thinning. As the projections of the diametric distributions, using as an initial basis as distributions observed before the first thinning and after the slabs (simulations 1, 2 and 3), were more accurate than the projections obtained when only diametric distributions observed before the first Thinning as the initial basis for the projections and then simulated the lagging at the predicted ages and finally performed as projections using an estimated remnant distribution of the thinning as the initial basis for designing as distributions for subsequent ages (simulations 4, 5 and 6).

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RutinaldoAN_DISSERT.pdf: 3892841 bytes, checksum: c2e0ab636612eb7f303f7c05dcbc863a (MD5) Previous issue date: 2012-08-28 / Como os recursos de hidrocarbonetos convencionais est?o se esgotando, a crescente demanda mundial por energia impulsiona a ind?stria do petr?leo para desenvolver mais reservat?rios n?o convencionais. Os recursos mundiais de betume e ?leo pesado s?o estimados em 5,6 trilh?es de barris, dos quais 80% est?o localizados na Venezuela, Canad? e EUA. Um dos m?todos para explorar estes hidrocarbonetos ? o processo de drenagem gravitacional assistido com inje??o de vapor e solvente (ES-SAGD Expanding Solvent Steam Assisted Gravity Drainage). Neste processo s?o utilizados dois po?os horizontais paralelos e situados verticalmente um acima do outro, um produtor na base do reservat?rio e um injetor de vapor e solvente no topo do reservat?rio. Este processo ? composto por um m?todo t?rmico (inje??o de vapor) e um m?todo misc?vel (inje??o de solvente) com a finalidade de causar a redu??o das tens?es interfaciais e da viscosidade do ?leo ou betume. O objetivo deste estudo ? analisar a sensibilidade de alguns par?metros operacionais, tais como: tipo de solvente injetado, qualidade do vapor, dist?ncia vertical entre os po?os, porcentagem de solvente injetado e vaz?o de inje??o de vapor sobre o fator de recupera??o para 5, 10 e 15 anos. Os estudos foram realizados atrav?s de simula??es concretizadas no m?dulo STARS (Steam Thermal, and Advanced Processes Reservoir Simulator) do programa da CMG (Computer Modelling Group), vers?o 2010.10, onde as intera??es entre os par?metros operacionais, estudados em um modelo homog?neo com caracter?sticas de reservat?rios semelhantes aos encontrados no Nordeste Brasileiro, foram observadas. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que os melhores fatores de recupera??o ocorreram para n?veis m?ximos do percentual de solvente injetado e da dist?ncia vertical entre os po?os. Observou-se tamb?m que o processo ser? rent?vel dependendo do tipo e do valor do solvente injetado

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlaWSPM_TESE.pdf: 2776724 bytes, checksum: 01c7ecc751890604c65e9e388d7b0cb3 (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / Oil production and exploration techniques have evolved in the last decades in order to increase fluid flows and optimize how the required equipment are used. The base functioning of Electric Submersible Pumping (ESP) lift method is the use of an electric downhole motor to move a centrifugal pump and transport the fluids to the surface. The Electric Submersible Pumping is an option that has been gaining ground among the methods of Artificial Lift due to the ability to handle a large flow of liquid in onshore and offshore environments. The performance of a well equipped with ESP systems is intrinsically related to the centrifugal pump operation. It is the pump that has the function to turn the motor power into Head. In this present work, a computer model to analyze the three-dimensional flow in a centrifugal pump used in Electric Submersible Pumping has been developed. Through the commercial program, ANSYS? CFX?, initially using water as fluid flow, the geometry and simulation parameters have been defined in order to obtain an approximation of what occurs inside the channels of the impeller and diffuser pump in terms of flow. Three different geometry conditions were initially tested to determine which is most suitable to solving the problem. After choosing the most appropriate geometry, three mesh conditions were analyzed and the obtained values were compared to the experimental characteristic curve of Head provided by the manufacturer. The results have approached the experimental curve, the simulation time and the model convergence were satisfactory if it is considered that the studied problem involves numerical analysis. After the tests with water, oil was used in the simulations. The results were compared to a methodology used in the petroleum industry to correct viscosity. In general, for models with water and oil, the results with single-phase fluids were coherent with the experimental curves and, through three-dimensional computer models, they are a preliminary evaluation for the analysis of the two-phase flow inside the channels of centrifugal pump used in ESP systems / As t?cnicas de explora??o e produ??o de petr?leo t?m evolu?do nas ?ltimas d?cadas no sentido de incrementar as vaz?es de fluido e otimizar a utiliza??o dos equipamentos empregados. A base do funcionamento do m?todo de eleva??o por Bombeio Centr?fugo Submerso (BCS) ? a utiliza??o de um motor el?trico de fundo para movimentar uma bomba centr?fuga e transportar os fluidos at? a superf?cie. O Bombeio Centr?fugo Submerso ? uma op??o que vem ganhando espa?o entre os m?todos de Eleva??o Artificial em fun??o da capacidade de trabalhar com grandes vaz?es de l?quido em ambientes terrestres ou mar?timos. O desempenho de um po?o equipado com eleva??o por BCS est? intrinsecamente relacionado ao funcionamento da bomba centr?fuga que faz parte do sistema. ? ela que tem a fun??o de transformar a pot?ncia cedida pelo motor em altura de eleva??o ou Head. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo computacional para analisar o escoamento tridimensional em uma bomba centr?fuga utilizada em Bombeio Centr?fugo Submerso. Atrav?s do programa comercial, o CFX? ANSYS?, inicialmente utilizando a ?gua como fluido, foram definidos a geometria e os par?metros de simula??o de forma que, fosse obtida, uma aproxima??o do que ocorre no interior dos canais do impelidor e do difusor da bomba em termos de escoamento. Tr?s diferentes condi??es de geometria foram inicialmente testadas para verificar qual a mais adequada ? resolu??o do problema. Ap?s a escolha da geometria mais adequada, tr?s condi??es de malha foram analisadas e os valores obtidos foram comparados ? curva caracter?stica experimental de altura de eleva??o fornecida pelo fabricante. Os resultados se aproximaram da curva experimental, o tempo de simula??o e a converg?ncia do modelo foram satisfat?rios se for considerado que o problema estudado envolve an?lise num?rica. Ap?s os testes com a ?gua, um ?leo, foi utilizado nas simula??es. Os resultados foram comparados a uma metodologia utilizada na ind?stria do petr?leo para corre??o da viscosidade. De uma forma geral, para os modelos com ?gua e com o ?leo, os resultados com os fluidos monof?sicos se mostraram coerentes com as curvas experimentais e s?o uma avalia??o preliminar para a an?lise, atrav?s de modelos computacionais tridimensionais, do escoamento bif?sico no interior dos canais da bomba centr?fuga utilizada em sistemas de BCS

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-22T19:35:00Z No. of bitstreams: 1 AldayrDantasDeAraujoJunior_TESE.pdf: 6801282 bytes, checksum: 6465e3e1ed3f877f913f31049263ffc2 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-28T19:14:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AldayrDantasDeAraujoJunior_TESE.pdf: 6801282 bytes, checksum: 6465e3e1ed3f877f913f31049263ffc2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AldayrDantasDeAraujoJunior_TESE.pdf: 6801282 bytes, checksum: 6465e3e1ed3f877f913f31049263ffc2 (MD5) Previous issue date: 2015-04-29 / O ?xito atingido pelos m?todos t?rmicos de recupera??o, em ?leos pesados, motivou o surgimento de estudos relacionados com a utiliza??o de ondas eletromagn?ticas como fontes geradoras de calor em reservat?rios de petr?leo. Desta maneira, essa gera??o ? obtida atrav?s de tr?s tipos de processos distintos de acordo com o intervalo de frequ?ncias utilizado. S?o eles: o aquecimento eletromagn?tico indutivo, o resistivo e o diel?trico, tamb?m conhecido como por radia??o. O presente estudo foi baseado em simula??es computacionais em reservat?rios de petr?leo com caracter?sticas similares aos encontrados nas bacias sedimentares do Nordeste brasileiro. Todos os casos estudados foram simulados usando o programa STARS, da CMG (Computer Group, Modelagem vers?o 2012.10). Algumas simula??es levaram em considera??o a inser??o de part?culas eletricamente sens?veis em determinados setores do modelo de reservat?rio estudado atrav?s de fraturas. A proposta deste trabalho ? a utiliza??o do aquecimento eletromagn?tico por indu??o como m?todo de recupera??o de ?leos pesados, para verificar a influ?ncia dessas part?culas acima citadas no modelo de reservat?rio utilizado. Foram feitas an?lises comparativas envolvendo o aquecimento eletromagn?tico indutivo, a opera??o do fraturamento hidr?ulico e a inje??o de ?gua em diferentes situa??es do modelo de reservat?rio estudado. Foi constatado que fraturando o po?o injetor com o intuito de que o aquecimento eletromagn?tico ocorra no mesmo po?o em que h? a inje??o de ?gua, houve um acr?scimo consider?vel do fator de recupera??o e produ??o acumulada de ?leo em rela??o aos modelos em que o fraturamento hidr?ulico ocorria no po?o produtor e a inje??o de ?gua no po?o injetor. Este fato se deve ? gera??o de vapor in situ no reservat?rio. / The success achieved by thermal methods of recovery, in heavy oils, prompted the emergence of studies on the use of electromagnetic waves as heat generating sources in oil reservoirs. Thus, this generation is achieved by three types of different processes according to the frequency range used. They are: the electromagnetic induction heating, the resistive and the dielectric, also known as radiation. This study was based on computer simulations in oil reservoirs with characteristics similar to those found in the sedimentary basins of the Brazilian Northeast. All cases studied were simulated using the software STARS, CMG (Computer Group, version 2012.10 Modeling). Some simulations took into account the inclusion of electrically sensitive particles in certain sectors of the reservoir model studied by fracturing. The purpose of this work is the use of the electromagnetic induction heating as a recovery method of heavy oil, to check the influence of these aforementioned particles on the reservoir model used. Comparative analyses were made involving electromagnetic induction heating, the operation of hydraulic fracturing and the injection of water to the different situations of the reservoir model studied. It was found that fracturing the injection well in order that the electromagnetic heating occurs in the same well where there is water injection, there was a considerable increase in the recovery factor and in the cumulative oil production in relation to the models in which hydraulic fracturing occurred in the production well and water injection in the injection well. This is due to the generation of steam in situ in the reservoir.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-06-06T21:01:05Z No. of bitstreams: 1 GabrielPabloNudelman_DISSERT.pdf: 4667154 bytes, checksum: 87376721e94f9b7485cbec0fb6ad20a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-06-08T20:53:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GabrielPabloNudelman_DISSERT.pdf: 4667154 bytes, checksum: 87376721e94f9b7485cbec0fb6ad20a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-08T20:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GabrielPabloNudelman_DISSERT.pdf: 4667154 bytes, checksum: 87376721e94f9b7485cbec0fb6ad20a8 (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / Nos ?ltimos dezesseis anos surgiu no Brasil um segmento de produtores independentes com foco de atua??o nas bacias terrestres e de ?guas rasas. Entre os desafios destas empresas se encontra o desenvolvimento de campos com projetos com um valor presente l?quido (VPL) baixo. O objetivo deste trabalho foi estudar a melhor op??o t?cnico-econ?mica de desenvolvimento de um campo de petr?leo no Nordeste Brasileiro aplicando a simula??o de reservat?rios. A partir de dados reais de geologia, reservat?rios e produ??o foi realizado o modelo geol?gico e de simula??o. Devido a n?o ter an?lise PVT, foram utilizados os dados do ensaio de destila??o denominado Pontos de Ebuli??o Verdadeiros (PEV) para criar um modelo de fluidos gerando as curvas PVT. Ap?s realizado o ajuste manual do hist?rico, foram simulados quatro cen?rios de desenvolvimento: a extrapola??o de produ??o sem novos investimentos, a convers?o de um po?o produtor para inje??o de g?s imisc?vel, a perfura??o de um po?o vertical e a perfura??o de um po?o horizontal. Como resultados, do ponto de vista financeiro, a inje??o de g?s foi a alternativa com menor valor agregado, podendo ser vi?vel caso haja restri??es ambientais ou regulat?rias de queima ou de ventila??o ao meio ambiente do g?s produzido do campo ou de campos vizinhos. O fator de recupera??o atingido com a perfura??o dos po?os vertical e horizontal ? similar, mas a perfura??o do po?o horizontal ? um projeto de acelera??o de produ??o, portanto a produ??o acumulada incremental atualizada com uma taxa m?nima de atratividade da empresa ? maior. A depender do pre?o do barril de petr?leo Brent e do custo de perfura??o esta op??o pode ser t?cnica e financeiramente vi?vel. / In the last 16 years emerged in Brazil a segment of independent producers with focus on onshore basins and shallow waters. Among the challenges of these companies is the development of fields with projects with a low net present value (NPV). The objective of this work was to study the technical-economical best option to develop an oil field in the Brazilian Northeast using reservoir simulation. Real geology, reservoir and production data was used to build the geological and simulation model. Due to not having PVT analysis, distillation method test data known as the true boiling points (TBP) were used to create a fluids model generating the PVT data. After execution of the history match, four development scenarios were simulated: the extrapolation of production without new investments, the conversion of a producing well for immiscible gas injection, the drilling of a vertical well and the drilling of a horizontal well. As a result, from the financial point of view, the gas injection is the alternative with lower added value, but it may be viable if there are environmental or regulatory restrictions to flaring or venting the produced gas into the atmosphere from this field or neighboring accumulations. The recovery factor achieved with the drilling of vertical and horizontal wells is similar, but the horizontal well is a project of production acceleration; therefore, the present incremental cumulative production with a minimum rate of company's attractiveness is higher. Depending on the crude oil Brent price and the drilling cost, this option can be technically and financially viable.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArrheniusVCO_da_capa_ate_pag_12.pdf: 7828798 bytes, checksum: b0f0c76e1aebc32a2155c024e0abc8a9 (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / The objective of the present work is develop a model to simulate electrical energy networks in transient and stead states, using the software ATP (Alternative Transient Program), able to be a way to join two distinct themes, present in classical methodology planning networks: short circuit analysis and load flow theory. Beyond that, using a tool for relay simulation, this paper intend to use the new developed model to investigate the influence of transient phenomenon in operation of protection relays, and calibrate the enterprise's protections relays. For testing the model, some relays, actually, installed at COSERN were used / O presente trabalho objetiva ao desenvolvimento de um modelo para simular redes de energia el?trica em regimes transit?rio e permanente, utilizando o software ATP (Alternative Transient Program), para servir como elo entre dois temas distintos, presentes na metodologia cl?ssica de planejamento de redes: a an?lise de curtos-circuitos e o estudo de fluxo de carga. Al?m disso, dispondo de uma ferramenta de simula??o de rel?s, pretende-se usar o novo modelo, tanto para averiguar a influ?ncia de fen?menos transit?rios na opera??o dos rel?s de prote??o, quanto para calibrar esses rel?s. Para testar o modelo, utilizaram-se alguns dos rel?s atualmente instalados na COSERN

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielGVF_DISSERT.pdf: 2881772 bytes, checksum: 5236953fb6bb70560393eeeaa01f96f9 (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The control, automation and optimization areas help to improve the processes used by industry. They contribute to a fast production line, improving the products quality and reducing the manufacturing costs. Didatic plants are good tools for research in these areas, providing a direct contact with some industrial equipaments. Given these capabilities, the main goal of this work is to model and control a didactic plant, which is a level and flow process control system with an industrial instrumentation. With a model it is possible to build a simulator for the plant that allows studies about its behaviour, without any of the real processes operational costs, like experiments with controllers. They can be tested several times before its application in a real process. Among the several types of controllers, it was used adaptive controllers, mainly the Direct Self-Tuning Regulators (DSTR) with Integral Action and the Gain Scheduling (GS). The DSTR was based on Pole-Placement design and use the Recursive Least Square to calculate the controller parameters. The characteristics of an adaptive system was very worth to guarantee a good performance when the controller was applied to the plant / As ?reas de controle, automa??o e otimiza??o contribuem para a melhoria dos processos utilizados pelas ind?strias, permitindo uma linha de produ??o r?pida, aprimorando a qualidade do produto final e reduzindo os custos de produ??o. Boas ferramentas para o desenvolvimento de pesquisas nestas ?reas s?o as plantas did?ticas, pois proporcionam um contato direto com equipamentos semelhantes ou at? mesmo usados no setor industrial. Em vista dessas capacidades, o objetivo deste trabalho ? modelar e controlar uma planta did?tica que consiste de um sistema de controle de processo para vaz?o e n?vel com instrumenta??o industrial. Com o modelo ? poss?vel construir um simulador capaz de permitir estudos a respeito do funcionamento do sistema, sem os gastos com a opera??o do processo real. ? o caso de experimentos com controladores, que podem ser testados diversas vezes antes de serem efetivamente utilizados no processo real. Dentre os diversos tipos de controladores existentes, foi dado foco aos de tipo adaptativo, principalmente ao auto-sintoniz?vel direto (Direct Self-Tuning Regulator DSTR) com a??o integral e ao controlador com Escalonamento de Ganho (Gain Scheduling GS). O controlador DSTR foi projetado com base no m?todo de posicionamento de p?los e teve seus par?metros calculados atrav?s da t?cnica dos m?nimos quadrados recursivos. As caracter?sticas dos sistemas adaptativos foram de grande valia para garantir um desempenho satisfat?rio dos controladores, quando aplicados ? planta

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RairamFCA_DISSERT2.pdf: 4758176 bytes, checksum: bfb1653549a50848b4721bda9a78bd6e (MD5) Previous issue date: 2010-03-26 / The pumping through progressing cavities system has been more and more employed in the petroleum industry. This occurs because of its capacity of elevation of highly viscous oils or fluids with great concentration of sand or other solid particles. A Progressing Cavity Pump (PCP) consists, basically, of a rotor - a metallic device similar to an eccentric screw, and a stator - a steel tube internally covered by a double helix, which may be rigid or deformable/elastomeric. In general, it is submitted to a combination of well pressure with the pressure generated by the pumping process itself. In elastomeric PCPs, this combined effort compresses the stator and generates, or enlarges, the clearance existing between the rotor and the stator, thus reducing the closing effect between their cavities. Such opening of the sealing region produces what is known as fluid slip or slippage, reducing the efficiency of the PCP pumping system. Therefore, this research aims to develop a transient three-dimensional computational model that, based on single-lobe PCP kinematics, is able to simulate the fluid-structure interaction that occurs in the interior of metallic and elastomeric PCPs. The main goal is to evaluate the dynamic characteristics of PCP s efficiency based on detailed and instantaneous information of velocity, pressure and deformation fields in their interior. To reach these goals (development and use of the model), it was also necessary the development of a methodology for generation of dynamic, mobile and deformable, computational meshes representing fluid and structural regions of a PCP. This additional intermediary step has been characterized as the biggest challenge for the elaboration and running of the computational model due to the complex kinematic and critical geometry of this type of pump (different helix angles between rotor and stator as well as large length scale aspect ratios). The processes of dynamic generation of meshes and of simultaneous evaluation of the deformations suffered by the elastomer are fulfilled through subroutines written in Fortan 90 language that dynamically interact with the CFX/ANSYS fluid dynamic software. Since a structural elastic linear model is employed to evaluate elastomer deformations, it is not necessary to use any CAE package for structural analysis. However, an initial proposal for dynamic simulation using hyperelastic models through ANSYS software is also presented in this research. Validation of the results produced with the present methodology (mesh generation, flow simulation in metallic PCPs and simulation of fluid-structure interaction in elastomeric PCPs) is obtained through comparison with experimental results reported by the literature. It is expected that the development and application of such a computational model may provide better details of the dynamics of the flow within metallic and elastomeric PCPs, so that better control systems may be implemented in the artificial elevation area by PCP / O sistema de bombeamento por cavidades progressivas est? sendo cada vez mais empregado na ind?stria do petr?leo, devido ? sua capacidade de eleva??o de ?leos altamente viscosos ou de fluidos com grandes concentra??es de areia ou outras part?culas s?lidas. Uma Bomba de Cavidades Progressivas (BCP) ? composta, basicamente, por um rotor - uma pe?a met?lica de forma semelhante a um parafuso exc?ntrico, e um estator - um tubo de a?o revestido internamente por uma h?lice dupla, a qual pode ser r?gida ou deform?vel/elastom?rica. Em geral, uma BCP ? submetida a uma combina??o de press?o do po?o com press?o gerada pelo pr?prio processo de bombeio. Em BCPs elastom?ricas, essa combina??o de esfor?os comprime o estator, gerando ou aumentando a folga existente entre o rotor e o estator, reduzindo, portanto, o efeito de veda??o entre suas cavidades. Tal abertura da regi?o de selagem produz o que ? conhecido como escorregamento do fluido, diminuindo, com isso, a efici?ncia de sistema de bombeio por BCP. Dessa maneira, este trabalho se prop?e a desenvolver um modelo computacional tridimensional transiente do processo din?mico da intera??o fluido-estrutural (FSI) que ocorre no interior de BCPs met?licas e elastom?ricas. O objetivo principal ? avaliar, a partir do uso do modelo desenvolvido, as caracter?sticas din?micas de efici?ncia de bombeio por BCPs, em fun??o de informa??es locais e instant?neas detalhadas dos campos de velocidade, press?o e deforma??o no seu interior. Para o alcance de tais metas (desenvolvimento e uso do modelo), fez-se necess?rio o desenvolvimento de uma metodologia pr?pria para gera??o de malhas computacionais din?micas, m?veis e deform?veis, representando as regi?es fluida e estrutural de uma BCP. Tal procedimento caracterizou-se como o maior desafio para a elabora??o do modelo computacional, devido ? cinem?tica complexa e ? geometria cr?tica desse tipo de bomba (?ngulos de h?lice diferentes entre rotor e estator e grandes diferen?as de escala de comprimento). Os processos de gera??o din?mica das malhas e de avalia??o simult?nea das deforma??es sofridas pelo elast?mero s?o realizados atrav?s de sub-rotinas em linguagem Fortran 90, as quais interagem dinamicamente com o software de din?mica dos fluidos computacional CFX/ANSYS. Desde que o modelo linear el?stico ? empregado para avaliar as deforma??es elastom?ricas, n?o ? necess?rio usar nenhum software para an?lise estrutural. Entretanto, uma proposta inicial para simula??o din?mica no ANSYS empregando-se modelos constitutivos hiper-el?sticos para o elast?mero ? tamb?m apresentada no presente trabalho. A valida??o dos resultados produzidos com a presente metodologia (gera??o de malha, simula??o do escoamento em BCPs met?licas e simula??o da intera??o fluido-estrutural em BCPs elastom?ricas) ? obtida atrav?s da compara??o com resultados experimentais reportados pela literatura. Vislumbra-se que o desenvolvimento e aplica??o de tal ferramenta computacional poder?o fornecer maiores detalhes da din?mica do escoamento no interior de BCPs met?licas e elastom?ricas, de maneira que melhores sistemas de controle possam ser implementados na ?rea de eleva??o artificial por BCPs

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GertrudesOQ.pdf: 1545154 bytes, checksum: 8733f5db29d9ddd6780de7e34160f375 (MD5) Previous issue date: 2005-12-16 / Thermal methods made heavy oil production possible in fields where primary recovery failed. Throughout the years steam injection became one of the most important alternatives to increase heavy oil recovery. There are many types of steam injection, and one of them is the cyclic steam injection, which has been used with success in several countries, including Brazil. The process involves three phases: firstly, steam is injected, inside of the producing well; secondly, the well is closed (soak period); and finally, the well is put back into production. These steps constitute one cycle. The cycle is repeated several times until economical production limit is reached. Usually, independent of reservoir type, as the number of cycles increases the cyclic injection turns less efficient. This work aims to analyze rock and reservoir property influence in the cyclic steam injection. The objective was to study the ideal number of cycles and, consequently, process optimization. Simulations were realized using the STARS simulator from the CMG group based in a proposed reservoir model. It was observed that the reservoir thickness was the most important parameter in the process performance, whilst soaking time influence was not significant / Os m?todos t?rmicos viabilizaram a produ??o de ?leo pesado em campos considerados n?o comerciais pelos m?todos convencionais de recupera??o. A inje??o de vapor, em particular, veio a se consagrar ao longo dos anos e ? hoje uma das principais alternativas economicamente vi?vel para o aumento da recupera??o dos ?leos pesados. Dentre as ramifica??es da inje??o de vapor existentes a inje??o c?clica tem sido utilizada com sucesso em escalas comerciais em v?rios pa?ses, incluindo o Brasil. O processo envolve tr?s fases: a primeira ? a inje??o de vapor na qual o vapor ? injetado, dentro do po?o produtor, por um per?odo espec?fico de tempo; em seguida, o po?o ? fechado por um curto per?odo de tempo ( soak period ); e finalmente, o po?o ? recolocado em produ??o durante meses a anos. Esse processo constitui um ciclo. O ciclo ? repetido um n?mero de vezes at? que o limite econ?mico na produ??o seja alcan?ado. Independente do tipo de reservat?rio, a inje??o c?clica geralmente se torna menos eficiente ? propor??o que o n?mero de ciclos aumenta. Este trabalho visa analisar a influ?ncia de algumas propriedades de rocha e reservat?rio na inje??o c?clica de vapor a fim de estudar o n?mero ideal de ciclos e, conseq?entemente, otimizar o processo. Foram realizadas simula??es, utilizando o simulador STARS do grupo CMG, a partir de um modelo de reservat?rio proposto. Observou-se que o efeito da espessura do reservat?rio foi o par?metro que mais influenciou no desempenho do processo, enquanto que para o tempo de soaking essa influ?ncia n?o foi significativa