Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2021 |
| Autor(a) principal: |
Oliva, Gabriel Bessa de Freitas Fuezi |
| Orientador(a): |
Maitelli, André Laurindo |
| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Programa de Pós-Graduação: |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE PETRÓLEO
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48254
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Resumo: |
O método de elevação artificial por Bombeio Mecânico (BM) é o mais utilizado nos poços de petróleo no Brasil e no mundo. A ampla utilização do BM como método de elevação pode ser justificada em virtude da sua estrutura relativamente simples, confiável e durável, manutenção conveniente e assim por diante. Dado o tempo de existência do BM e a sua popularidade na indústria petrolífera, ao longo dos anos, muitos trabalhos foram desenvolvidos para contribuir com a evolução do método. Os recentes avanços computacionais permitiram o desenvolvimento de simuladores de bombeio mecânico, e também de programas computacionais que permitem a modelagem e simulação dos componentes do sistema. Surge então a oportunidade de se desenvolver um modelo mais exato, capaz de refletir com acurácia a operação das unidades de bombeio mecânico instaladas em campo. Nesse contexto, o escopo principal deste trabalho foi modelar uma unidade de bombeio mecânico do tipo convencional utilizando o ambiente de simulação Simscape Multibody™ (SSMB) do MATLAB® e realizar estudos específicos com o modelo desenvolvido que não são vistos com frequência na literatura atual. Dentre estes estudos, primeiramente, por meio de simulações com o modelo desenvolvido, foi feita uma análise de sensibilidade com o objetivo de avaliar como a inclusão de forças dissipativas de atrito nos mancais da UB pode impactar na curva de torque resultante do sistema. Em um segundo momento, foram realizadas simulações que tiveram por objetivo demonstrar como a aplicação de um perfil de velocidade variável ao longo de um mesmo ciclo de bombeio pode contribuir para a melhoria do funcionamento do equipamento. Como contribuições do trabalho, foi possível demonstrar a viabilidade de se manipular e redistribuir a velocidade dentro de um mesmo ciclo para se alcançar objetivos como: balancear a unidade de bombeio e manter o torque máximo do equipamento dentro da faixa recomendada, bem como diminuir as regiões em que a curva de torque líquido é negativa. Adicionalmente, também foi possível aumentar a velocidade de bombeio no trecho em que o torque líquido do sistema era negativo, sem que isso ocasionasse um aumento no pico de torque máximo experimentado pelo equipamento. Este resultado é relevante porque mostra que há margem para ganhos na operação das unidades de bombeio, tendo em vista que este aumento de velocidade pode proporcionar uma maior vazão de produção em virtude de uma maior velocidade média de bombeio. Em relação à validação do modelo apresentado, foram realizadas simulações que tiveram por objetivo comparar os resultados obtidos com outras metodologias de cálculo existentes na literatura, bem como analisar se o comportamento da UB modelada era coerente com o que pode ser observado em campo quando certos procedimentos, como o ajuste da posição dos contrapesos, são realizados em unidades de bombeio reais. |
