Método da histerese por auto-ajuste para minimização de esforço de controle no separador submarino VASPS

Neste trabalho apresenta-se o estudo do desenvolvimento de um controlador não-tradicional baseado em um mecanismo de histerese com auto-ajuste para o controle de nível de líquido de um sistema de separação e bombeio submarino conhecido como VASPS. O controlador desenvolvido gera sinais enviados para a bomba centrífuga submersa para controlar o nível de líquido no tanque do separador, evitando que ele atinja valores muito baixos que poderiam danificar a bomba ou valores muito altos que reduziriam a eficiência da separação líquido/gás. Os sinais de controle gerados pelo controlador visam solicitar a bomba o mínimo possível de modo a evitar o seu desgaste e falhas prematuras. Nas simulações, o controlador desenvolvido foi testado sob grandes variações nas condições de operação, tais como golfadas, produzindo resultados bastante satisfatórios e promissores.

Abstract (english)

This work presents a study of the development of a non-standard controller based on an auto-tuning hysteresis mechanism, in order to control the liquid level inside of a sub sea separation and pumping system. The developed controller generates signals, which are sent to the electrical submersible pump to control the liquid level in the separator's tank to avoid that it reach very low values, which could damage the pump, or very high values, which would reduce the liquid/gas separation efficiency. The controller must generate the minimum number of signals variations as possible to avoid wear on the pump and premature failures. In computer simulations, the developed controller was tested under large variations in operation conditions, such as slugs, with reliable and promising results.

Keywords

separação submarina, BCS, engenharia de petróleo, controle inteligente, histerese, subsea separation, ESP, petroleum engineering, smart control, hysteresis