MODELAGEM, CONTROLE E OTIMIZAÇÃO DO
PROCESSO DE ELEVAÇÃO ARTIFICIAL POR
GAS-LIFT INTERMITENTE
Marcela Martins Cicilio (bolsista); Agustinho Plucenio (colaborador/
co-orientador); Eduardo Camponogara (orientador)
MOTIVAÇÃO:
Para a elevação do petróleo existem diversos métodos. A
escolha do melhor depende de vários fatores, dentre os quais
podemos citar: razão gás-líquido, número de poços, profundidade do
reservatório, disponibilidade de energia, vazão, mecanismo de
produção do reservatório, investimento, custo operacional, segurança,
entre outros.
Cada
método
apresenta
vantagens e desvantagens. Em
campos maduros, nos quais a
pressão estática faz surgir uma
coluna de óleo de dimensões
pouco consideráveis, o método de
gas-lift
intermitente
torna-se
adequado.
O gas-lift intermitente consiste
num método de elevação artificial
em que se utiliza golfadas de gás a
alta pressão, para elevar essa
pequena coluna de líquido que se
forma na coluna de produção,
também chamada de slug, até a
superfície.
Gás a alta pressão é injetado
no anular e passa para a coluna de
produção por uma válvula de gas-lift
localizada na base da coluna de
produção impulsionando o slug.
OBJETIVOS DO TRABALHO:
O projeto busca melhorar o desempenho de processos GLI
(gas-lift intermitente) através da concepção de modelos em
programação matemática e a síntese de algoritmos para otimização
da produção de petróleo em poços operados com injeção
intermitente de gás a alta pressão, comumente conhecido como gaslift intermitente.
APLICAÇÃO NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO:
A relação entre o tempo de intermitência e o tempo de duração
da injeção de gás, pois esta relação está diretamente ligada a quanto
de óleo será produzido por ciclo, assim como a quantidade de gás e
energia gastos para elevar o slug. Outra complexidade surge quando
uma mesma fonte de gás pressurizado atende a diversos poços em
um mesmo campo, pois a distribuição desse gás entre os poços
também é um fator que influencia na produtividade.
O desenvolvimento de modelos e algoritmos de otimização
para o processo de GLI buscará oferecer um melhor controle dessas
relações de produtividade, visando a otimização da produção.
Figura 1 - Esquema de um poço
preparado para uso de GLI
Figura 3 - Sistema de gas-lift
Figura 2 – Ciclo completo de intermitência
Ciclo completo:
(a) Carregamento - O líquido flui do fundo do poço para a coluna de
produção formando um slug.
(b) Elevação - ocorre a injeção de gás no anular e conseqüentemente
no tubo de produção, impulsionando o slug para a superfície
(c) Produção – o slug chega a superfície
(d) Descompressão – Cessa a injeção de gás no anular e o gás que
se encontrava no tubo de produção flui para o separador diminuindo a
pressão no tubo de produção, propiciando um novo carregamento.
AGRADECIMENTOS:
RESULTADOS OBTIDOS:
A pesquisa encontra-se em fase de equacionamento e
discretização do processo para obter uma modelagem simplificada
do fenômeno. Os resultados preliminares são um modelo
matemático de evolução pelo tempo da pressão de fundo de poço
durante o carregamento e o desenvolvimento de equações visando a
modelagem simplificada da fase de injeção de gás no anular.
CONCLUSÕES:
• O problema de modelagem e otimização do processo GLI é
relevante para a indústria do P&G, visto que sua solução implica
numa melhoria para a produtividade de campos operantes com este
tipo de elevação.
• Os resultados preliminares e a revisão bibliográfica indicam que
os objetivos serão alcançados.