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http://hdl.handle.net/11422/26031
| Type: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Title: | Estudo e avaliação de controladores para poços de petróleo perfurados com pressão gerenciada |
| Author(s)/Inventor(s): | Rocha, João Lucas Silva da Moraes, Matheus Herdy |
| Advisor: | Valdman, Andrea |
| Co-advisor: | Parente, Andréa Pereira |
| Abstract: | A perfuração com pressão gerenciada (MPD) tem se consolidado como uma técnica eficiente no controle de poços de petróleo em cenários complexos, como no pré-sal brasileiro. Os ideais desse trabalho foram desenvolvidos a partir de funções de transferência disponíveis na literatura de uma planta piloto de extração de petróleo. Os dados originais da planta piloto foram escalonados para o cenário de exploração do pré-sal brasileiro e complementados com funções de transferência da instrumentação mais próximas aos instrumentos comerciais disponíveis no mercado. Este trabalho visa sintetizar e avaliar diferentes controladores aplicados ao processo de extração de petróleo utilizando a técnica MPD, com foco na perfuração com pressão de fundo constante (CBHP). Para diferentes cenários de perfuração foram realizadas simulações utilizando o software Scilab/XCos, onde controladores dos tipos P, PI e PID foram planejados e sintonizados. Para a sintonia dos controladores, aplicaram-se os métodos de Ziegler & Nichols e Cohen-Coon. O desempenho dos controladores foi avaliado frente a perturbações como degrau, pulso triangular e ondas quadradas, com o objetivo de controlar a pressão de fundo do poço e mitigar riscos operacionais e ambientais. Os resultados demonstram que os controladores PI e PID são eficazes na estabilização das variáveis de processo, com destaques para o método de Cohen-Coon, que apresentou melhores tempos de estabilização e menor erro acumulado no problema regulador e para o método de Ziegler & Nichols que se mostrou mais seguro para o problema servo. O uso de controladores ajustados adequadamente pode aumentar significativamente a segurança e a eficiência da operação, reduzindo o tempo não produtivo na exploração de poços de petróleo. Além disso, o trabalho corrobora que o uso do controlador PID continua sendo uma boa estratégia para o controle de pressão mesmo em situações complexas. |
| Keywords: | Perfuração com pressão gerenciada Simulação de processos Engenharia de controle |
| Subject CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA |
| Production unit: | Escola de Química |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 9-May-2025 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Appears in Collections: | Engenharia Química |
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