Controle antigolfadas na produção de petróleo por gas-lift

Abstract

Neste trabalho, uma estrutura de controle antigolfadas em sistemas de extração e produção de petróleo com elevação artificial é apresentada, levando em conta diferentes casos de disponibilidade de instrumentação. O principal objetivo é a maximização da produção e a supressão do regime de escoamento em golfadas, focando na robustez a falhas, ruído ou indisponibilidade da instrumentação submarina, que possui difícil manutenção. A escolha de uma estrutura de controle é realizada, com o uso das melhores variáveis controladas disponíveis segundo os critérios de estabilização e produção, tendo como base simulações dinâmicas realizadas com modelos não lineares simplificados. Como estratégia para casos em que falhas na instrumentação ocorrem, uma inferência de variáveis de interesse é também proposta e sua convergência testada de maneira superficial através de simulações. Utilizando os resultados do trabalho, é possível verificar que a utilização de variáveis no poço é essencial para o melhor controle desse sistema. Ressalvas no entanto devem ser feitas com relação à simplicidade dos modelos utilizados, e trabalhos futuros são sugeridos para continuidade da pesquisa em sistemas experimentais ou modelos mais rigorosos.

This paper explores an antislugging control structure for oil production and extraction systems with artificial lift, taking into account different cases of availability of instrumentation. The main objective is the maximization of production and the abolition of the flow regime in gulps, focusing on robustness to failure, noise or unavailability of underwater instrumentation, which has difficult to maintain. This work presents methods and results for the choice of a control structure with the usage of the best available controlled variables according to the criteria of stabilization of pressures and flows and maximum production. The evaluation is based on dynamic simulations performed with simplified nonlinear models. As a strategy for cases where failures occur in the instrumentation, an inference of variables of interest is also proposed and superficially tested for convergence through simulations. Using the results of the work, we can see that the use of variables in the well is essential for better control of this system. However, reservations must be made with respect to the simplicity of the models used, and future work is suggested for continued research with experimental systems or commercial rigorous models for multiphase flow.