Proposta de controle de operação de poços com bombeio mecânico através da pressão de fundo

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Automação e SistemasNeste trabalho sobre o sistema de elevação artificial por bombeio mecânico é avaliada a contribuição que a pressão de fundo pode aportar ao sistema de controle de unidades de bombeio. Com o desenvolvimento de uma nova classe de sensores de fundo baseados em tecnologia de fibra óptica e custo reduzido surge a possibilidade de aplicar novas estratégias de controle, e neste trabalho, é proposto o controle VSD (Variable Speed Drive) com sintonia através de gain-scheduling para o controle dinâmico do nível no anular, o qual tem forte influência sobre a produção de óleo. Como proposta final utilizam-se em conjunto as informações da carta e pressão de fundo para o controle sobre unidades de bombeio mecânico, o que possibilita trabalhar em um ponto ótimo de operação e diminuir os gastos com manutenção. Para a simulação dos algoritmos de controle foi desenvolvido um simulador para o processo de bombeio mecânico que faz parte de uma plataforma de trabalho que conta também com um CLP (onde estão implementados os algoritmos de controle) conectados através de tecnologia OPC, caracterizando assim, uma situação com condições semelhantes aos campos de produção. \noindent In this work the sucker-rod pumping system is evaluated in order to evaluate the downhole pressure contribution in the pump unit control. With the development of a new class of low cost downhole sensors based in optical-fiber technology, new control strategies could bee applied, and, a control framework using the downhole pressure combined with a Variable Speed Drive (VSD) structure and gain-scheduling tunning is proposed to the dynamic level control of the annular, which has high influence on the oil production. The final proposal used the downhole pressure and dynamometer cards informations to the unit pump control, making possible to operate in the optimized operational point and to reduce the maintenance costs. A hardware in the loop platform was developed for the controlled system simulation, composed by a process simulator (where the dynamic simulator for the sucker-rod pump system is placed) and a CLP (where the control algorithms are placed) conected by OPC technology, which characterizes a situation with similar conditions to the production fields