Aplicação de uma Metodologia de Controle de Nível PI para Reduzir os Efeitos do Fluxo com Golfadas na Produção de Petróleo

Abstract

- Resumo: Neste artigo é apresentada a utilização do modelo dinâmico para uma tubulação-separador sob regime de fluxo com golfadas considerando uma aplicação da estratégia de controle de nível Proporcional Integral (PI), cuja finalidade é reduzir os efeitos das golfadas na indústria de produção de petróleo. O modelo utilizado é formado por um sistema de 5 (cinco) Equações Diferenciais Ordinárias (EDOs), não-lineares, acopladas, 6 (seis) parâmetros de sintonia e mais de 40 (quarenta) equações internas, geométricas e de transporte. A aplicação da estratégia de controle de nível PI é realizada considerando a metodologia de controle por bandas, objetivando o amortecimento das vazões de carga oscilatórias que ocorrem em separadores de produção, devido ao regime de fluxo com golfadas. Esta estratégia é comparada com a estratégia de controle de nível PI convencional, amplamente utilizada em processos industriais. A partir da análise dos resultados das simulações verificou-se que a estratégia de controle PI por bandas reduziu as oscilações de vazão ocasionadas pelas golfadas, quando comparada com a estratégia de controle PI convencional.

- Abstract: This paper presents the use of the dynamic model for a pipeline-separator system under the slug flow regime considering an application of level control Proportional Integral (PI), whose purpose is reduces the effects of the slug flow in the oil industry. The model used has 5 (five) Ordinary Differential Equations (ODEs), coupled, nonlinear, 6 (six) tuning parameters and more than 40 (forty) internal, geometric and transport equations. The application of the level control's strategy PI is performed thought the methodology for bands, whose objective is the damping of the liquid mass flowrate that enters in production's separators due to slug flow regime. This strategy is compared with the level control's strategy PI conventional, widely used in industrial processes. The simulation results of the level control's strategy PI thought the methodology for bands shows that the oscillations of the liquid mass flowrate caused by slug flow were reduced, when compared with the level control's strategy PI conventional.