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http://hdl.handle.net/1843/39783
Type: | Dissertação |
Title: | Projeto de um sistema de instrumentação para motores de bombas centrífugas submersas |
Other Titles: | Design of an instrumentation system for electrical submersible pump motors |
Authors: | Jose Antonio Toledo Junior |
First Advisor: | Luis Antonio Aguirre |
First Co-advisor: | Leonardo Adolpho Rodrigues da Silva |
First Referee: | Bernardo Pereira Foresti |
Second Referee: | Anisio Rogerio Braga |
Third Referee: | Thales Alexandre Carvalho Maia |
Abstract: | O sistema de bombeio centrífugo submerso é um importante método de elevação artificial de óleo bruto no processo de produção mundial de petróleo. Se um de seus componentes falhar, todo o sistema fica comprometido ou inoperante, logo as empresas necessitam aumentar a confiabilidade dos equipamentos individuais para evitar os elevados custos de instalação e manutenção do conjunto completo, além das paradas de produção e, com isso, lucro cessante. Foram vistas algumas causas de sobreaquecimento da máquina elétrica rotativa que levam à sua queima quando exposta a tal condição de calor por longos períodos. Com isso, o presente trabalho trata do projeto de uma unidade de instrumentação dedicada a medir e transmitir sinais térmicos e de vibração do motor elétrico submerso que aciona a bomba centrífuga multiestágio, a fim de caracterizar problemas relacionados aos fenômenos de sobreaquecimento e criar soluções efetivas para minimizar as causas. Iniciou-se o projeto de uma placa eletrônica microcontrolada para aquisição, processamento e condicionamento das grandezas físicas mencionadas, bem como transmissão dos dados do fundo do poço para a plataforma de produção por meio de um equipamento de sensoriamento multiparâmetro já existente no sistema de bombeio. Duas premissas principais basearam o desenvolvimento do trabalho: (i) a interface da solução proposta com a eletrônica do sensor de fundo não deve alterar a operação e constituição física do equipamento de sensoriamento existente; (ii) a rede de instrumentação dedicada à coleta dos dados de vibração e temperatura foi especificada considerando as restrições físicas de instalação no anular do poço e as condições hostis do ambiente de produção de petróleo em que os sensores estão expostos. |
Abstract: | The electrical submersible pumping system is an important artificial lifting method of crude oil in the world oil production process. If one of its components fails, the entire system is compromised or inoperative, so companies need to increase the reliability of individual equipment to avoid the high costs of installing and maintaining the complete set, in addition to production stoppages and, therefore, loss of profit. Some causes of the rotating electric machine overheating that lead to its burning when exposed to such heat condition for long periods have been seen. Thus, the present work deals with the design of an instrumentation unit dedicated to measuring and transmitting thermal and vibration signals from the electrical submersible motor that drives the multistage centrifugal pump, in order to characterize problems related to overheating phenomena and create effective solutions for minimize the causes. The project of a microcontrolled electronic board for acquisition, processing and conditioning of the mentioned physical quantities was started, as well as data transmission from the downhole to the uphole through a multiparameter sensing equipment already existing in the pumping system. Two main premises based the development of the work: (i) the interface of the proposed solution with the downhole sensor electronics should not change the operation and physical constitution of the existing sensing equipment; (ii) the instrumentation network dedicated to the vibration and temperature data sampling was specified considering the installation physical restrictions in the well annulus and the oil production environment hostile conditions in which the sensors is exposed. |
Subject: | Engenharia elétrica Bombas centrífugas Processamento de sinais |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
Rights: | Acesso Restrito |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/39783 |
Issue Date: | 21-Dec-2021 |
metadata.dc.description.embargo: | 21-Dec-2023 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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Projeto de um Sistema de Instrumentação para Motores de Bombas Centrífugas Submersas.pdf | 11.13 MB | Adobe PDF | View/Open |
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