ANÁLISE E CONTROLE DO PROCESSO
DE REPARTIDA DE POÇOS OPERANDO
POR GAS-LIFT
Carlos Alberto C. Gonzaga(bolsista);
Agustinho Plucenio (colaborador/co-orientador);
Julio Elias Normey-Rico (orientador)
MOTIVAÇÃO:
O processo de repartida de poços recebe destaque por ser um dos mais
complexos presentes no ambiente da indústria de uma plataforma de
produção. Uma repartida mal executada pode levar o poço a um
comportamento instável, denominado golfadas severas. Este
comportamento é indesejável pois pode levar ao desgaste da estrutura
do poço, a eventuais danos materiais e coloca em risco a seguridade
dos operadores. Além disso, as golfadas acarretam em perda de
produtividade e principalmente atrapalham o processo de separação de
gás, óleo e água, que ocorre a pressão constante. Este fenômeno
também pode levar ao shutdown do processo, o que significa perdas
econômicas e desperdício de tempo, pois existem muitos sistemas de
intertravamento.
Atualmente, o procedimento de repartida é realizado de forma manual,
baseando-se principalmente na experiência dos operadores, como uma
seqüência de operações envolvendo abertura de válvulas e
monitoramento de variáveis como a pressão no manifold, vazão de gás
de injeção, a pressão de fundo, a pressão na cabeça, observar a vazão
de líquido saindo do poço. Por este motivo, a eficiência do procedimento
tem um alto grau de dependência do operador, apresentando uma
grande variância, com diferentes comportamentos e durações do
processo.
Este trabalho acontece no contexto do projeto de pesquisa
“Desenvolvimento de Algoritmos de Controle para Métodos de Elevação
Artificial” realizado em parceria entre a UFSC-DAS e a PETROBRASCENPES.
OBJETIVOS DO TRABALHO:
Um dos objetivos é projetar uma repartida onde as variáveis de interesse
no processo apresentem trajetórias bem comportadas, evitando as
possíveis oscilações na vazão de saída.
Além disso, por razões econômicas, o procedimento deve acontecer, em
menor tempo possível, primando pelo primeiro requisito, sendo definido
dentro de um contexto conservativo.
Finalmente deseja-se obter um procedimento que padronize a repartida
dos poços, buscando diminuir a dependência do processo na evolução
das variáveis em relação aos operadores.
RESULTADOS OBTIDOS:
• O trabalho propõe a automação do
procedimento de repartida através de uma
estratégia formulada seguindo um caráter
conservativo mostrada na figura 01;
•A estratégia proposta baseia-se na curva
WPC, que representa a relação estática
entre o gás injetado e a pressão no fundo do
poço;
•A pressão de fundo Pwf determina a
quantidade de liquido que entra no tubo de
produção;
• A estratégia visa manter a razão de gás
injetado com a pressão de fundo (e logo c/ a
vazão de líquido) seguindo a curva estática;
Figura 01 – Estratégia de
Controle
Figura 02 – Comparação da dinâmica obtida com a partida manual e com a partida
com a estratégia de controle aplicada utilizando o simulador OLGA.
•Atua-se diretamente na abertura choke de produção, com uma malha de
controle composta por um controlador PI.
• A referência do sistema de controle é determinada através de um
algoritmo estimador de pressão de fundo baseado na medição da vazão
de injeção.
• Os resultados obtidos com a aplicação da técnica em um poço da
APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO:
A automação do procedimento de repartida é extremamente importante Petrobras modelado com o simulador OLGA comprovaram a eficiência do
para a indústria pois diminui a influência do operador na operação. O sistema desenvolvido (Figura 02).
operador torna-se um supervisor, assim a automação também é benéfica
para o operador, evitando os riscos presentes em uma operação
CONCLUSÕES:
envolvendo fluidos inflamáveis.
A PETROBRÁS já dispõe de ferramentas próprias instaladas na maioria O trabalho propõe uma estratégia de automação, formulada de
dos poços para um projeto neste contexto, como dispositivos de forma intuitiva com base na curva WPC para o procedimento de
supervisão, o MPA, e controladores industriais, facilitando a sua repartida de poços operando por injeção contínua de gás.
A estratégia se apresenta bastante simples e utiliza uma tecnologia já
implementação nos poços existentes;
Um ponto importante a destacar é que a estratégia proposta é projetada instalada em muitos poços, como controladores PI, o software de
utilizando apenas produtos resultantes do desenvolvimento da tecnologia supervisão MPA e sensores para medição da pressão de fundo, facilitando
nacional. Ex: Medição da pressão de fundo, desenvolvida pela própria sua implementação.
PETROBRÁS ; e Software MPA, responsável pela supervisão e A proposta atingiu os objetivos de padronização do procedimento, sem
variações na evolução das variáveis do processo
estimação da referência da malha de pressão de fundo.
A instalação e manutenção da estrutura necessária para automação do Resultados de simulação mostram que o comportamento das principais
procedimento será simples e contribuirá para o aumento da demanda de varáveis do processo foi suavizado em até quatro vezes se comparado aos
procedimentos de partida tradicionais. Também o tempo de acomodação
mão-de-obra, contribuindo para novas contratações.
obtido é menor que o conseguido com o procedimento manual.
AGRADECIMENTOS: