Desenvolvimento de modelo matemático para a unidade subsea MIX-DEMIX

Abstract

A importância da produção de petróleo no Brasil é bastante significativa, visto o cenário atual de extração deste recurso fóssil no país. Essa importância incentiva a pesquisa de novas tecnologias a fim de melhorar a qualidade e eficiência deste processo. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo para contribuir na solução do problema de gestão de distribuição de fases em plataformas offshore. Esse problema consiste em monitorar a Razão Gás-Líquido (RGL) da mistura que chega à plataforma na superfície marinha. Com o passar da vida útil dos poços, as quantidades de cada fase variam e em alguns momentos as plataformas operam ora com engargalamento na produção de óleo, ora na produção de gás ou de água. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo matemático simplificado para a unidade MIX-DEMIX, que apresenta duas correntes de entrada, uma com proporção de gás maior comparada à outra, e duas correntes de saída que está para o Riser 1 e o Riser 2. Com este trabalho, foi possível verificar que os controladores propostos para as malhas de inventário foram suficientes para estabilizar a unidade. Para isso, em duas situações foram realizadas perturbações nas pressões das correntes de entrada (P01 para situação 1 e P02 para situação 2) e verificou-se o sinal de resposta do nível (h1) e da pressão (P1) no interior do tanque. Foi possível, também, verificar a resposta da RGL para duas situações diferentes. Para a situação 3, foi aplicada uma perturbação degrau em uma válvula com corrente líquida, e para a situação 4, foi aplicada uma perturbação degrau em uma válvula com corrente gasosa. Os resultados indicaram que os controladores foram suficientes na estabilização da unidade para as perturbações aplicadas nas situações 1 e 2, uma vez que tanto o nível quanto a pressão foram levados ao setpoint pelo controlador. Indicaram, também, que para a situação 3 a RGL do Riser 1 (RGL1) aumentou e a RGL do Riser 2 (RGL2) diminuiu, portanto, a plataforma que receberia a corrente com RGL1 passaria a receber mais gás após a perturbação, e a outra plataforma receberia mais líquido. Enquanto para a situação 4, ocorreria o oposto, identificando que o modelo é capaz de reproduzir o comportamento esperado para o sistema.