Comparação entre Filtros de Kalman para Estimação da Pressão na Produção de Petróleo Offshore
Andressa Apio1; Fabio Cesar Diehl2; José Eduardo Weber dos Santos1; Marcelo Farenzena1; Jorge Otávio Trierweiler1
1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2 Cenpes - Petrobras
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBA2018-0875
Resumo
A golfada é um efeito característico do sistema de petróleo offshore, onde há fluxo intermitente de fases líquida e gasosa, que é responsável pelas oscilações do sistema. Considerando que essas oscilações podem danificar a instalação e estão relacionadas a decréscimos na produção de petróleo, é essencial suprimir esse efeito utilizando sensores de pressão para atuar em válvulas de controle de processo. Como nem sempre existe sensor na PDG (Pressure Downhole Gauge), e quando existe esse pode estar frequentemente indisponível, é importante utilizar alguma metodologia para estimar essa variável com outras medições do sistema. Neste trabalho foram aplicadas e comparadas três técnicas utilizando dados simulados em Olga de um poço de petróleo real e o modelo de Diehl et al. (2017): filtro de Kalman estendido discreto, filtro de Kalman estendido com restrições e filtro de Kalman sem rastro. O primeiro filtro foi o que se mostrou mais adequado para o caso, pois conseguiu reproduzir bem o comportamento dos dados experimentais do processo, possuindo também menor custo computacional comparado com os demais. Além disso, apesar de o filtro de Kalman estendido apresentar um offset em relação aos dados experimentais, esse não deve ser um problema, uma vez que é corrigido pela ação integral do controlador.
Palavras-chave: Produção de petróleo offshore; Sistemas não lineares; Filtro de Kalman Estendido; Filtro de Kalman Estendido com Restrições; Filtro de Kalman sem Ratro