MODELAGEM E CONTROLE DE
PROCESSOS EM PLATAFORMAS DE
PRODUÇÃO SUBMARINA
Caio César Cordini Marcos (bolsista); Agustinho Plucenio (co-orientador);
Alex Teixeira (orientador)
MOTIVAÇÃO:
O petróleo tem origem a partir da matéria orgânica depositada
junto com os sedimentos. A matéria orgânica marinha é basicamente
originada de microorganismos e algas que formam o fitoplâncton e
não pode sofrer processos de oxidação. A necessidade de condições
não-oxidantes pressupõe um ambiente de deposição composto de
sedimentos de baixa permeabilidade, inibidor da ação da água
circulante em seu interior. A interação dos fatores – matéria orgânica,
sedimento e condições termoquímicas apropriadas – é fundamental
para o início da cadeia de processos que leva à formação do
petróleo.
O processo de desenvolvimento de um poço é composto pelas
seguintes etapas: pesquisas e estudos que levam à descoberta de
uma nova jazida, a engenharia de perfuração de um poço de
petróleo, avaliação das rochas perfuradas e estimativas da
potencialidade econômica de eventual descoberta, a completação do
poço, ou seja, a instalação dos equipamentos necessários para
colocar o poço em produção, estudos da jazida e projetos para
drenagem do petróleo com maior produtividade e menor custo,
técnicas de elevação do petróleo do subsolo até a superfície. Mas
nem sempre esta ordem é seguida na prática.
Após a extração do óleo, ele passa por uma diversidade de
processos de tratamento. O ciclo de tratamento é composto por
destiladores gravitacional e a vácuo, separadores bifásicos ou
trifásicos, trocadores de calor, compressores de gás, estação de
glicol, entre outros. Estes processos têm um complexo sistema de
controle, pois sofrem alterações constantemente causadas pela
instabilidade do poço. Por este motivo, existe um grande estudo de
todos esses processos e de seus sistemas de controle, para eles
terem capacidade de funcionar automaticamente, assim podendo
serem usados em plataformas de extração marítima.
Figura 2 – Plataforma de extração submarina
APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO:
O resultado deste trabalho será o modelo de uma planta de
processo de uma plataforma de extração marítima e seus respectivos
sistemas de controle. Esse modelo será usado para testar técnicas de
controle e para observar o funcionamento de uma plataforma e suas
irregularidades.
Com este trabalho será possível controlar os processos em seu
comportamento real já que ele estará conectado ao modelo de poço
feito no software OLGA. Então será possível constatar os problemas e
dificuldades que a forma como o óleo sai do poço causa nos processos
da plataforma.
Figura 3 – Exemplo de planta modelada
no software HYSYS
RESULTADOS OBTIDOS:
No presente momento, está sendo desenvolvida a integração do
software HYSYS com o software OLGA. Para isso, um fluído está
sendo gerado para a integração ser possível pois, a composição e
comportamento do fluído nos dois programas deve ser o mesmo. Com
o estágio de integração concluído, iniciará o desenvolvimento da
planta de processos da plataforma.
Figura 1 – Exemplo de uma planta de processos de
uma plataforma de extração marítima.
OBJETIVOS DO TRABALHO:
O objetivo principal deste trabalho é criar uma plataforma de
simulação para o desenvolvimento de técnicas de controle e
automação que permitam o funcionamento otimizado e autônomo de
plataformas de produção offshore.
AGRADECIMENTOS:
CONCLUSÕES:
A plataforma que será modelada com este trabalho será de
grande valia para a indústria do petróleo, pois poderá ser utilizada para
diversos testes de novas tecnologias que possam ser implementadas
em plataformas offshore, com grande segurança.
A modelagem da planta será de grande flexibilidade, pois será
possível alterar os parâmetros de todos os componentes da planta de
processos da plataforma de produção submarina. Assim, vários tipos
de componentes poderão ser acoplados e testados.