DESENVOLVIMENTO DE ALGORITMO MULTIVARIÁVEL PARA MONITORAMENTO ONLINE DE PROPRIEDADES DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO.

Melquisedeque Nonato de Oliveira; Marcus Felipe de Oliveira Quetez; Moacyr Nogueira Borges Filho; Luiz Augusto da Cruz Meleiro; Claudia Miriam Scheid Pereira; Luis Americo Calçada

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Trabalho

Título do Trabalho

DESENVOLVIMENTO DE ALGORITMO MULTIVARIÁVEL PARA MONITORAMENTO ONLINE DE PROPRIEDADES DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO.

Autores

Melquisedeque Nonato de Oliveira
Marcus Felipe de Oliveira Quetez
Moacyr Nogueira Borges Filho
Luiz Augusto da Cruz Meleiro
Claudia Miriam Scheid Pereira
Luis Americo Calçada

Modalidade

Resumo

Área temática

Engenharias - Engenharia Química

Data de Publicação

22/04/2025

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/928020-desenvolvimento-de-algoritmo-multivariavel-para-monitoramento-online-de-propriedades-de-fluidos-de-perfuracao

ISBN

978-65-272-1295-9

Palavras-Chave

Fluidos de perfuração; monitoramento; controle; anomalias; Local Outlier Factor.

Resumo

Para o correto funcionamento da perfuração de poços de petróleo, as propriedades do fluido de perfuração precisam estar dentro de faixas operacionais (CAENN; DARLEY; GRAY, 2011). Dada a complexidade envolvida na perfuração de poços de petróleo e a necessidade de monitoramento contínuo, torna-se essencial o monitoramento e controle das propriedades do fluido de perfuração (MAGALHÃES FILHO et al., 2014). Com o objetivo de monitorar, em tempo real, as propriedades do fluido de perfuração, este trabalho aplica um algoritmo fundamentado na técnica de Local Outlier Factor de modo a desenvolver e validar um método robusto para detecção de anomalias. Foram propostas diferentes metodologias para otimizar o desempenho do sistema desenvolvido por Oliveira et al. (2023), no qual o algoritmo é capaz de identificar novos estados estacionários e avaliar as características dos fluidos nesses novos estados, entretanto, tendo sido aplicado a uma variável por vez. Este trabalho abordou a análise da contribuição individual das variáveis para a pontuação anômala, sem a necessidade de um Local Outlier Factor multifásico, o que demandaria uma carga computacional excessiva. Isso permite identificar as variáveis que mais influenciam na detecção de anomalias. Para validar o algoritmo, foram obtidos dados em uma Unidade de Preparo Automatizado de Fluidos (UNIPAF) do Laboratório de Escoamento de Fluidos (LEF/UFRRJ), capaz de realizar o preparo, o monitoramento em tempo real e o controle das propriedades de fluido de perfuração em um loop fechado de circulação. Foram introduzidas perturbações nas propriedades viscosidade aparente e densidade através da adição de carboximetilcelulose e barita, respectivamente. A adição de carboximetilcelulose causou um aumento da viscosidade aparente, à medida que a adição de barita causou um aumento não somente na densidade, mas também na viscosidade aparente do fluido. A perturbação no sistema foi detectada instantaneamente pelo algoritmo após a adição de cada material sólido, sendo capaz de detectar e realizar o treinamento nos novos estados operacionais do processo. O algoritmo conseguiu efetuar o mapeamento em tempo real das contribuições de cada uma das variáveis, evidenciando a pontuação individual da densidade e viscosidade aparente como maiores contribuições para a detecção de anomalias do processo. Para a primeira perturbação, o algoritmo foi capaz de identificar a maior contribuição da viscosidade aparente à proporção que para a segunda perturbação as contribuições mais relevantes foram a da densidade e viscosidade aparente, tendo a primeira variável maior contribuição para ocorrência da falha. Tais resultados são condizentes com as perturbações realizadas, o que demonstra o potencial de aplicação do algoritmo em plataformas de perfuração para a detecção e diagnóstico de falhas, auxiliando o operador humano na tomada de decisões. CAENN, R.; DARLEY, H. C. H; GRAY, G. R. Composition and properties of drilling and completion fluids. Gulf professional publishing, 2011. MAGALHÃES FILHO, S. C., SCHEID, C. M., CALÇADA, L. A., FOLSTA, M., MARTINS, A. L., & MARQUES DE SÁ, C. H. Development of on-line sensors for automated measurement of drilling fluid properties. IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition. OnePetro, 2014. OLIVEIRA, M. N.; QUETEZ, M. F. O.; ALVES, G. H.; BORGES FILHO, M. N.; MELEIRO, L. A. C.; SCHEID, C. M.; CALCADA, L. A. Aplicação de técnicas de monitoramento para detecção de anomalias em fluido de perfuração. In: Anais da X Reunião Anual de Iniciação Científica (RAIC 2023) da UFRRJ. 2023.

Título do Evento: XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC 2024) & V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec 2024)
Cidade do Evento: Seropédica
Título dos Anais do Evento: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

OLIVEIRA, Melquisedeque Nonato de et al.. DESENVOLVIMENTO DE ALGORITMO MULTIVARIÁVEL PARA MONITORAMENTO ONLINE DE PROPRIEDADES DE FLUIDOS DE PERFURAÇÃO... In: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais. Anais...Seropédica(RJ) UFRRJ, 2024. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/928020-DESENVOLVIMENTO-DE-ALGORITMO-MULTIVARIAVEL-PARA-MONITORAMENTO-ONLINE-DE-PROPRIEDADES-DE-FLUIDOS-DE-PERFURACAO. Acesso em: 06/03/2026