[pt] Análise da propagação eletromagnética através de poços de petróleo com auxílio de técnicas de apoio a decisão estuda a viabilidade de telemetria sem fio de fundo de poço a quilômetros de profundidade. A maior dificuldade são as perdas por propagação, definindo, assim, a direção de pesquisa deste trabalho. Essa dificuldade surge devido a grande diversidade de fluidos utilizados no interior do poço, com características condutoras, tornando extremamente difícil a previsão do comportamento de propagação. O trabalho foca, então, no problema de atenuação do sinal eletromagnético através do fluido, analisando suas causas com uso de modelagem eletromagnética e simulação Monte Carlo. Primeiramente, são definidos modelos de propagação analíticos. É mostrado que o sistema apresenta frequências em que ocorre propagação em modo TEM e desenvolve-se, então, um modelo análogo ao de uma linha de transmissão, permitindo, assim, a utilização de toda teoria de circuitos elétricos. Com este modelo, estima-se a impedância de entrada do sistema, revelando que esta varia, principalmente, entre 10 ohms e 10k ohms com parte reativa considerável, a uma profundidade igual a lambda sobre quatro de comprimento de onda. Estima-se, também, a melhor posição para colocar os sensores, introduzindo uma tática que maximiza as chances de se ter um sensor sempre perto de um máximo de potência. Além disso, com o auxílio de simulações Monte-Carlo, estuda-se a influência da permissividade elétrica e da condutividade do meio na atenuação de propagação e na impedância de entrada do sistema, concluindo que existe uma probabilidade de 95% de que a constante de atenuação seja inferior a 0,8 10(-4) Np/m em 1MHz. Posteriormente, utiliza-se algoritmo genético clássico para propor um problema de design bem simplificado para o posicionamento de um gerador no topo do poço, atingindo o ótimo em torno de 25m de profundidade, para uma frequência ligeiramente inferior a 1MHz. Por fim, fora analisada a possibilidade de alimentação remota, revelando que fluidos com condutividade da ordem de 1,0 10(-6) S/m permitem alimentação em profundidades elevadas. / [en] Analysis of electromagnetic propagation through oil wells with the aid
of decision support techniques studies the viability of wireless downhole
telemetry. The difficulty is the propagation losses, thereby defining the
direction of this research work. This difficulty arises because of the wide
variety of fluids used in the well, with conductive features, making it
extremely difficult to predict the behavior of propagation. The paper focuses
then on the problem of signal attenuation in the fluid, analyzing their
causes with the use of electromagnetism and Monte Carlo. First, propagation
models are defined analytically. It is shown that the presence of frequencies
in TEM mode propagation occurs and develops, then a model analogous to
a transmission line, thus allowing the use of electrical circuit theory. With
this model, we estimate the input impedance of the system, revealing which
ranges from 10 ohms and 1.0kohms to a depth equal to lambda over four. Furthermore, with the
aid of Monte-Carlo simulations, we study the influence of permittivity and
conductivity of the medium in the attenuation and input impedance of the
system, concluding that there is a probability of 95% of the attenuation
constant is less than 0.8·10(−4) Np/m at 1MHz. Later, we use classical genetic
algorithm to propose a design problem for the positioning of a generator at
the well, with excellent about 29, 7m deep and 1MHz. Finally, the possibility
was considered remote power, revealing that fluids with a conductivity of
1.0 · 10(−6) S / m at depths allow high power.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18234 |
| Date | 12 September 2011 |
| Creators | ALEXANDRE ASHADE LASSANCE CUNHA |
| Contributors | MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO, MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO, MARCO AURELIO CAVALCANTI PACHECO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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