Orientador: Antonio Carlos Bannwart

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências

Resumo: O Bombeio Centrífugo Submerso (BCS) é um dos métodos mais importantes de elevação artificial de petróleo, no Brasil e no mundo. A bomba de BCS é acionada por um motor elétrico acoplado diretamente ao eixo da bomba. Comumente, possui também um conjunto de sensores que fazem o monitoramento da...

Resumo: O Bombeio Centrífugo Submerso (BCS) é um dos métodos mais importantes de elevação artificial de petróleo, no Brasil e no mundo. A bomba de BCS é acionada por um motor elétrico acoplado diretamente ao eixo da bomba. Comumente, possui também um conjunto de sensores que fazem o monitoramento da operação do motor, além de outras variáveis próprias como, por exemplo, o ganho de pressão gerado pela BCS. Por outro lado, a operação remota do motor na superfície se dá através de um inversor de frequência que fornece, além da rotação, o consumo elétrico da BCS. A medição da vazão de líquido produzida por cada poço é tradicionalmente realizada com instrumentação especializada de alto custo. Dado que o sensor do motor da BCS e o inversor de frequência que a opera já fornecem informações utilizadas para o monitoramento do equipamento e para o gerenciamento do poço, a vazão de líquido local na BCS poderia ser determinada com base em curvas de desempenho previamente levantadas nas condições de operação esperadas. O ganho de pressão gerado pela BCS e a potência elétrica consumida pelo motor que a aciona são as variáveis de desempenho consideradas neste estudo para avaliar a incerteza da vazão de líquido local estimada através da bomba em diversas condições de operação (incluindo escoamento bifásico e viscoso). A avaliação é feita com base na norma API RP 11S2, que estabelece as práticas recomendadas para testes de BCS

Abstract: ESP (Electrical Submersible Pump) is one the most important artificial lift methods for oil in Brazil and worldwide. The centrifugal pump is driven by an electric motor directly coupled to the pump shaft. Commonly, also has a set of sensors that monitor the electric motor operation, and...

Abstract: ESP (Electrical Submersible Pump) is one the most important artificial lift methods for oil in Brazil and worldwide. The centrifugal pump is driven by an electric motor directly coupled to the pump shaft. Commonly, also has a set of sensors that monitor the electric motor operation, and other variables themselves, for example, the pressure gain generated by the ESP. Moreover, the remote operation of the equipment at the surface is performed via a frequency inverter that provides, in addition to the rotation, the power consumption of the ESP. Measurement of liquid flow rate produced by each well is traditionally performed with specialized instrumentation costly. As the motor sensor and the frequency inverter that drives the ESP already provide information used for monitoring equipment and for managing the well, the local liquid flow rate in the ESP could be determined based on correlations with these data. The pressure gain generated by the ESP and electrical power consumed by the motor are the considered variables for this study to correlate with the flow rate of fluid produced and to assess the quality of the results by analyzing uncertainties. To achieve this, a series of performance curves are obtained at different operating conditions (including two-phase flow and viscous) to observe how the uncertainty of the results are affected by correlated variables. The assessment is based on the standard API RP 11S2, which establishes best practices for testing BCS