Controle Fuzzy para otimização da produção de poços de petróleo equipados por Plunger Lift

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Aires, Jussyara Dalianne Martins
• Orientador(a): Maitelli, Andre Laurindo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Petróleo
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Plunger Lift; controlador Fuzzy; otimização
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52248

Um dos problemas mais comuns na indústria petrolífera é o acúmulo excessivo de líquidosno fundo do poço. Esse fenômeno geralmente resulta em taxas de produção reduzidasdevido aos altos valores da pressão de fluxo do fundo do poço. O Plunger Lift representauma solução de baixo custo para esse problema, usando um controlador para calcularparâmetros de operação. O desenvolvimento de um modelo matemático para o controledo Plunger Lift é considerada uma tarefa de difícil realização, já que consiste de umsistema altamente não linear com aspectos de dinâmica híbrida. Dessa forma, a aplicaçãode um controlador fuzzy para esse tipo de sistema representa uma boa alternativa, já quedispensa o uso de um modelo matemático, baseando-se na experiência de um especialista.Além disso, o fuzzy pode ser projetado para manipular uma válvula secundária na cabeçado poço a fim de aumentar a segurança operacional do sistema. Este trabalho apresentaa aplicação de um controlador fuzzy a um processo de Plunger Lift para otimizaçãoda produção e regulagem da velocidade média de subida do pistão. Os resultados daaplicação foram comparados com os de um controlador convencional do método de tempofixo. Perturbações na linha de produção e pressões estáticas estão presentes nos testespara aproximar a aplicação de um sistema real. Uma análise de índices gráficos e dedesempenho foi realizada, tendo o controlador implementado êxito em manter ótimastaxas de produção. A produção de gás e óleo do controlador fuzzy foi aproximadamente55% maior do que a do controlador de tempo fixo. O controlador fuzzy atingiu valoresoperacionais seguros para a velocidade média de subida do pistão, cerca de 4,5m/s.