Identificação das condições normais de operação no bombeio centrífugo submerso usando dados de operação

• Processo: 24/00056-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Acordo de Cooperação: Equinor (antiga Statoil)
• Pesquisador responsável: Alberto Luiz Serpa
• Beneficiário: Paulo Yoshio Kuga
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Empresa: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM)
• Vinculado ao auxílio: 17/15736-3 - Centro de Pesquisa em Engenharia em Reservatórios e Gerenciamento de Produção de Petróleo, AP.PCPE
• Assunto(s): Bombeio centrífugo submerso Identificação de sistemas Processamento de sinais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bombeio centrífugo submerso | detecção de danos e falhas | elevação artificial | identificação de padrões | Identificação de sistemas | processamento de sinais | Identificação de sistemas, análise de sinais.

Resumo

Este projeto tem como objetivo caracterizar as condições de operação do sistema de bombeamento centrífugo submerso em situações consideradas normais de operação, obtendo padrões que representem a situação sem anomalias, ou seja, o caso considerado "saudável". Mesmo em uma situação normal, os dados operacionais do processo de elevação artificial de petróleo podem apresentar problemas de registro, como segmentos de tempo em que os dados não foram armazenados, perda de informações de sensores específicos, incertezas significativas de medição e outros aspectos. Estas situações devem ser mapeadas para separar possíveis problemas e características dos dados das condições de alterações no comportamento do sistema de bombeamento, procurando identificar e caracterizar os casos considerados de funcionamento normal, sem falhas ou danos, identificando as características que podem ser consideradas falsos alarmes para falhas ou danos. Os dados operacionais como temperatura, pressão, corrente elétrica, vibração na bomba, temperatura e pressão na cabeça do poço serão analisados no domínio do tempo em termos de suas principais características quanto à continuidade, registros perdidos e segmentos corrompidos, buscando identificar aspectos dos dados que podem indicar alterações nas condições de operação, mas que representam efetivamente uma condição ainda considerada normal para operação. Também serão realizadas análises no domínio da frequência para caracterizar espectros e espectrogramas típicos das condições operacionais usuais e consideradas "saudáveis", bem como o efeito de problemas de registro de dados nessas respostas. O processamento dos sinais deve considerar as dificuldades associadas a conjuntos de dados de maior porte, que podem apresentar variabilidade significativa de medição. Dada a complexidade e variabilidade do processo, este projeto é importante na identificação de padrões gráficos e visuais, que permitem dizer se a operação é considerada normal, ou pelo contrário, que alertem para a possibilidade de falsos alarmes devido às características do sinal medido.