Análise dinâmica e otimização de um sistema multipoço de petróleo

Abstract

Os objetivos deste trabalho são a análise do comportamento de um uma planta de extração de petróleo com seis poços desembocando conjuntamente em um único header sem controlador e a interação dos poços entre si a partir da aplicação de degraus de abertura da válvula choke e de vazão de gas-lift, separada e simultaneamente, avaliando-se o impacto na pressão de fundo de cada poço; a otimização do sistema, operando com e sem restrição de gás disponível, com variação de diferentes parâmetros e condições de operação a partir da utilização de dois algoritmos diferentes; e o estudo do efeito, na otimização do sistema, da não-linearidade da produção versus a taxa de gas-lift. Para tanto foi utilizado um sistema multipoço simulado através do modelo simplificado Fast Offshore Well Model (FOWM), desenvolvido por Diehl et al. (2017). O resultados mostram que há pouca interação entre os poços quando inseridos degraus de abertura da válvula choke devido à ausência de controlador no header, porém isto ocorre com menos intensidade para degraus na vazão de gas-lift para cada poço. Foi conseguida uma maior produção no sistema para as condições de 20 bar para a pressão do separador e peso do desvio padrão da pressão no header na função objetivo de 10-5, a partir da otimização com o algoritmo genético, com vazão de 197,63 kg/s de óleo (sem restrição de disponibilidade de gás). Pôde-se verificar o efeito da não-linearidade da taxa de gas-lift em função da força de atrito no sistema, já que as vazões de GL resultantes permanecem em sua maioria em um valor abaixo do máximo (1,65x105 m³/dia), mesmo que haja ainda disponibilidade de gás, não havendo diferença significativa entre as produções encontradas após otimização do sistema com e sem os efeitos da fricção.