Caracterização de padrões de danos e anomalias utilizando análise dos sinais do processo de bombeamento centrífugo submerso

• Processo: 24/10414-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Acordo de Cooperação: Equinor (antiga Statoil)
• Pesquisador responsável: Alberto Luiz Serpa
• Beneficiário: Pedro Lucas Sanches Fonseca Silva
• 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): Processamento de sinais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bombeamento centrífugo submerso | Detecção de danos e falhas | Identificação de padrões | Processamento de sinais | Análise e processamento de sinais

Resumo

Este projeto tem como objetivo caracterizar os principais tipos de anomalias e alterações de comportamento no sistema de bombeamento centrífugo submerso utilizando os sinais usuais medidos durante a operação. Os dados operacionais podem apresentar problemas de registro, como segmentos de tempo em que os dados não foram armazenados, perda de informações de sensores por um determinado período, incertezas significativas de medição e outros aspectos. Além disso, devem ser identificadas situações consideradas indesejáveis e anormais, caracterizando o que aqui se chama de situações com anomalias. Estas situações devem ser mapeadas para separar condições usuais de variabilidade de situações de mudanças importantes no comportamento do sistema de bombeamento. O projeto buscará identificar e caracterizar os casos considerados normais em operação frente às questões consideradas anômalas, verificando os padrões dos sinais bem como suas principais propriedades, tentando identificar pontos de variabilidade esperada do processo e casos que possam exigir alguma atuação em termos de ajuste dos parâmetros operacionais para evitar danos significativos, aumentando assim a robustez do processo. Dados operacionais como temperatura, pressão, corrente e vibração na bomba, e temperatura e pressão na cabeça do poço, serão analisados no domínio do tempo em termos de suas principais características quanto à continuidade, perda de registros e segmentos corrompidos, buscando identificar características e propriedades dos dados que possam indicar mudanças nas condições operacionais e anomalias conhecidas. Também devem ser realizadas análises no domínio da frequência para caracterizar espectros e espectrogramas típicos de condições e anomalias usuais. O processamento dos sinais deve considerar as dificuldades associadas a conjuntos de dados de maior porte, que podem apresentar variabilidade significativa e problemas de medição. Dada a complexidade e variabilidade do processo, este projeto tem sua importância na identificação de padrões dos sinais medidos, buscando prever anomalias típicas para evitar danos e falhas mais graves.