O documento apresenta técnicas de controle regulatório não-linear para gerenciar golfadas na vazão de saída em processos de petróleo. Modelos contínuos e discretos são utilizados, com resultados demonstrando que o controlador PI não-linear contínuo oferece melhor desempenho geral. Conclusões indicam a viabilidade de aplicação prática e desenvolvimento de supervisório para testes finais.

1. TÉCNICAS DE CONTROLE REGULATÓRIO NÃO-LINEAR APLICADAS AO CONTROLE DE GOLFADAS EM PROCESSOS DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO Dr. Adhemar de Barros Fontes (UFBA) Dr. Mario Cesar Mello Massa Campos (CENPES/Petrobras) MSc. Márcio Ribeiro da Silva Garcia (UFBA) Ramon Almeida Reis de Souza (UFBA) Acbal Rucas Andrade Achy (UFBA) Projeto REDICONT

2. Sumário Atividades Desenvolvidas Definição do problema; Modelo não - linear; Resumo dos controladores; Plataforma de testes; Resultados Conclusões Trabalhos Futuros

3. 1 – Definição do Problema Vazão de entrada sujeita a perturbações do tipo golfadas; Objetivo do controlador (LIC): Minimizar o efeito da golfada na vazão de saída; Nível no tanque variando entre 65% e 75%.

4. 2 - Modelo não-linear O sistema pode ser aproximado por um modelo de primeira ordem a parâmetros variantes: 2.1 – Modelo contínuo: 2.2 – Modelo discreto (incluindo o zoh):

5. 2 - Modelo não-linear Identificação de ganho Kp(h) e pólo p(h) em malha fechada; Para 65% < h < 75%:

6. 3 - Resumo dos Controladores 3.1 - Controlador PI Não - linear (Contínuo) 3.2 - Controladores PI Não-Linear (Discreto)

7. 3.3 - Controlador Preditivo GPC com restrições 3.4 - Controlador PI - Preditivo sem restrições 3 - Resumo dos Controladores

8. 4 - Plataforma de Testes (simulação)

9. 4 - Plataforma de Testes (piloto)

10. 4 - Plataforma de Testes (IHM)

11. 5 - Resultados 5.1 – Sintonia dos Controladores: Parâmetros de Sintonia PI (Contínuo) PI (discreto) PI - Preditivo GPC  1,4 4,5 0,25 0,1  0,01 0,01 0,2 0,05 Ny - - 20 25

12. 5.2 – Nível no tanque: 5 - Resultados

13. 5.3 – Vazão de Saída: 5 - Resultados

14. 5.4 – Índices de Desempenho: 5 - Resultados Índices PI (Contínuo) PI (discreto) PI-Preditivo GPC  642,26 749,47 694,79 636,67  Qo/  Qi 0,3250 0,6767 0,8420 0,9024 LQo/LQi 1,1676 1,2756 1,8438 1,2869 (  Qo/LQo)/(  Qi/LQi) 0,2780 0,5310 0,457 0,7010

15. Grande concordância entre os resultados obtidos experimentalmente e os resultados obtidos via simulação, inclusive para a mesma sintonia, dando bastante embasamento às estratégias desenvolvidas; O controlador PI não - linear contínuo apresenta melhor desempenho geral. Destaque para o controle do nível dentro das restrições do processo com uma perturbação mínima na vazão de saída; Grande facilidade na sintonia de todos os controladores desenvolvidos. Apenas dois parâmetros são necessários; Os controladores discretos em geral apresentaram comportamento bastante semelhante, não havendo vantagem clara em um deles; 5 – Comentários: 6 - Conclusões

16. Implementação dos controladores não-lineares em CLP / SCADA. Desenvolvimento do supervisório para os testes finais; Possível aplicação em campo a ser definido pela Petrobrás. 7 – Trabalhos Futuros

17. DÚVIDAS ? E - mail: adhemar@ufba.br TÉCNICAS DE CONTROLE REGULATÓRIO NÃO-LINEAR APLICADAS AO CONTROLE DE GOLFADAS EM PROCESSOS DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO