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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Controle da pressão anular de fundo na perfuração de poços de petróleo - rejeição de perturbação: kick de líquido
Other Titles: Annulus bottom-hole pressure control during oil well drilling-rejection of disturbance: liquid
???metadata.dc.creator???: Freitas, Marcela Galdino de 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Freitas, Márcia Peixoto Vega
???metadata.dc.contributor.referee1???: Souza Júnior, Maurício Bezerra de
???metadata.dc.contributor.referee2???: Dutra, Júlio César Sampaio
???metadata.dc.description.resumo???: Foi desenvolvida uma metodologia dinâmica para controle de influxos de líquido (kick), durante a perfuração de poços de petróleo, dotada de um esquema de reconfiguração da estrutura de controle na presença de distúrbios (kick de líquido), empregando leis de controle feedback e feed forward, reversivelmente. Foi utilizado o índice de abertura da válvula choke como variável manipulada, para fins de regulação de pressão anular de fundo. A reconfiguração de controle desenvolvida permite mudanças estruturais e/ou paramétricas do sistema viabilizando a transição entre as regiões do espaço operacional. Desse modo, a estrutura de controle é tomada como mutável e dependente das condições operacionais do processo. Com o método dinâmico para controle de kick proposto por essa dissertação de mestrado, foi possível obter um controle mais rápido dos influxos do que os métodos convencionais. Uma unidade experimental foi construída para representar os problemas de controle comumente observados durante a perfuração de poços de petróleo: rastreamento do valor desejado de pressão anular de fundo (trabalhar dentro de janelas operacionais) e rejeição de distúrbios (kick). Diferentes fenômenos que ocorrem durante o processo de perfuração, estão retratados na unidade experimental. Em primeiro lugar, a estrutura do processo, que contém as seções de perfuração e anular, está representada usando-se a configuração de tubo em U, separada através de uma válvula que impõe a restrição ao escoamento típica de uma broca de perfuração. Vale ressaltar ainda que os trabalhos encontrados na literatura, em sua maioria, empregam modelagem e simulação para controlar a pressão anular de fundo, durante a perfuração de poços de petróleo. Não foram encontrados, na literatura, estudos onde uma unidade experimental foi utilizada para esse fim, demonstrando o caráter inédito desse trabalho de dissertação de mestrado.
Abstract: A dynamic methodology was developed for controlling inflows of liquid (kick), during the oil wells drilling, in the presence of disturbances (kick liquid), based on a scheme of control structure reconfiguration using feedback and feed forward control laws reversibly. The opening index of the choke valve was used as the manipulated variable for regulation of the bottom-hole pressure. The developed control reconfiguration, allows structural and / or parametric system changes, enabling the transition between the regions of the operating space. Thus, the control structure is taken as changeable and dependent on the operating conditions of the process. With the dynamic method to control kick, proposed by this dissertation, it was possible to obtain faster control of inflows than conventional methods. An experimental unit was built to represent the control problems commonly observed during drilling of oil wells: tracking the desired bottom-hole annular pressure value (working within operational windows) and disturbance rejection (kick). Different phenomena that occur during the drilling process are depicted in the experimental unit. First, the structure of the process, containing the drilling and annular sections is represented using the configuration of the U-tube, separated by a valve that imposes restriction to the flow of a typical drill bit. It is worth mentioning that the studies in the literature mostly employ modeling and simulation to control the bottom-hole pressure, during the oil wells drilling. There were not found in the literature, experimental studies where one unit was used for this purpose, demonstrating the unprecedented nature of this dissertation work
Keywords: Poços de petróleo - Perfuração
Pressão
Campos petrolíferos – medidas de segurança
Engenharia do petróleo
Oil well - Drilling
Pressure
Oil fields - security measures
Oil engineering
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
???metadata.dc.publisher.initials???: UFRRJ
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citation: FREITAS, Marcela Galdino de. Controle da pressão anular de fundo na perfuração de poços de petróleo - rejeição de perturbação: kick de líquido. 2013. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2013.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
URI: https://tede.ufrrj.br/jspui/handle/jspui/3221
Issue Date: 27-May-2013
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química

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