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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
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15460 |
| Date | 11 March 2005 |
| Creators | Nascimento, Jo?o Maria Ara?jo do |
| Contributors | CPF:42487455420, http://lattes.cnpq.br/3653597363789712, Oliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de, CPF:21929564287, http://lattes.cnpq.br/7987212907837941, Maitelli, Andr? Laurindo, Alsina, Pablo Javier |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia El?trica, UFRN, BR, Automa??o e Sistemas; Engenharia de Computa??o; Telecomunica??es |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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