Compensador hidropneumático semiativo para sistemas de perfuração offshore Mestrando: William H Cuellar Sanchez Orientador: Eugenio Fortaleza.

Slides:



Advertisements
Apresentações semelhantes
2.1 – Introdução aos Sistemas de Controle
Advertisements

Equipamentos de perfuração
Métodos de Análise do Controle Postural
Análise de Resposta em Freqüência Introdução. 8. 2
Instrutor: Edson Pires da Silva
Definição de Parâmetros de Power System Stabilizers para Melhoria do Comportamento Dinâmico de Redes Ângelo Mendonça Orientador: Prof. João A. Peças Lopes.
Notas de aula Aula 4 Pêndulo de torção Alexandre Suaide Notas de aula
Universidade Federal Rural
O TRABALHO CIENTÍFICO - Mestrado Adaptado de: Carlos Cziulik, Ph
COMERCIALIZAÇÃO DE PRODUTOS AGROINDUSTRIAIS
Elementos Básicos de Elétro-Hidráulica
CPU – based DoS Attacks Against SIP Servers
SOLUÇÃO DE EQUAÇÕES NÃO LINEARES
CAPÍTULO Equações dinâmicas de um robô
Energia Slides Energia Cinética
O que você deve saber sobre
MATEMÁTICA I Prof. Pedro Augusto Borges
Hidráulica básica aplicada a máquinas agrícolas FA 042
Equação da Energia Primeira lei da termodinâmica para sistemas aberto e não estacionários.
A variação de temperatura da atmosfera com a altitude, é dada pela constante l Para atmosfera padrão o valor de l é de 6,5 oK/km, para z  11km, To = 288,15.
Ondulatória.
ONDULATÓRIA Profª. Marcia Maciel.
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
Robótica Prof. Reinaldo Bianchi 2012.
Modelagem de Sistemas Dinâmicos Definições básicas
ROBÓTICA Helder Anibal Hermini.
MODELO FLUIDODINÂMICO PARA O FLUXO MULTIFÁSICO EM UM PRATO PERFURADO
Vibrações moleculares
Características de sistemas de controle
TMA 01 As Relações de Maxwell Matemática: Se e somente se,
Fundamentos de Telecomunicações
Movimento Oscilatório.
Metodologia de projeto por atraso de fase
Aula Prática 9 Adimensionalização.
SONDA DE PERFURAÇÃO
Introdução à Propagação Eletromagnética
Teoria Cinética dos Gases
Prof. Marcelo de Oliveira Rosa
Escoamento não Permanente em Sistemas de Tubulação
Aula 3 Mecânica dos Fluidos Sandro R. Lautenschlager
SISTEMAS SERVO-HIDRÁULICOS
Cap. 5 – Introdução à análise diferencial de escoamentos
Cap. 3 – Estática dos fluidos
A importância da modelagem hidráulica
Eletro Pneumática Antônio Francisco Vieira Júnior.
Introdução aos Sistemas Dinâmicos
Curso de Física Geral F semestre, 2011
Movimento Harmônico Simples (MHS)
Oscar Takeshi Omar Mogames Vitor Gomes
Compensador em atraso FONTE: control. utoronto
Universidade Estadual de São Paulo Escola de Engenharia de Lorena Prof. Arnaldo Marcio Ramalho Prata Respiração Microbiana.
Modelação de sistema Marinho. O caso Geral e Simplificações para Estuários.
Universidade São Judas Tadeu Engenharia de Produção
UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA 1º CURSO INTER-SEMESTRAL Físico-Química.
Laboratório de Mecatrónica/IST - COPPE Elétrica/UFRJ
Teoria Cinética dos Gases
Teoria Cinética dos Gases
Curso de Ventos Estelares Marcelo Borges Fernandes
Controle de Processos por Computador
EM974 – Métodos Computacionais em Engenharia Térmica e Ambiental
DINÂMICA DE ESTRUTURAS E AEROELASTICIDADE Prof. Airton Nabarrete
Usando Excel Prof. Rosemberg Trindade. Parte 1 Representação tabular de distribuição com variáveis discretas e contínuas.
Dimensional Analysis Pratical Lecture 9 Mecânica de Fluidos Ambiental 2015/2016.
sólido líquido gasoso Fluidos
Ondulatória.
Física I 2009/2010 Aula 09 Conservação da Energia Mecânica.
Prof. Leonidas Cayo Mamani Gilapa
Introdução à Pneumática
Movimento Oscilatório II
Transcrição da apresentação:

Compensador hidropneumático semiativo para sistemas de perfuração offshore Mestrando: William H Cuellar Sanchez Orientador: Eugenio Fortaleza

SUMARIO Introdução Modelagem Controle Estudo de Caso Resultados Apêndice 1 Apêndice 2 Conclusões 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

INTRODUÇÃO Problema Objetivo Contextualização Justificativa Metodologia 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO3

PROBLEMA Com Carga Coluna Broca Sem Carga Pistoneio 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO4

1/26/20165 COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO6

OBJETIVO GERAL Projetar um compensador de heave com duas configurações hidropneumáticas e realizar um controle semiativo para que o compensador se adapte às mudanças de massa da coluna. Consegue-se, assim, diminuir as oscilações transmitidas à coluna de perfuração, para as diferentes configurações da coluna de perfuração. 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO7

CLASSES DE COMPENSADORES Passivo Semiativo Ativo PRINCÍPIO FÍSICO Pneumático Hidropneumáticos Mecânicos 1/26/20168 COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

JUSTIFICATIVA Boa atenuação da onda transmitida Baixo consumo de energia Sistema simples Robusto Posição de referência facilmente mantida 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO9

METODOLOGIA 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO10

METODOLOGIA 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

METODOLOGIA 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO12

COMPENSADOR COM MOLA 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO13

MODELAGEM 1) Óleo não compressível 2) Fricção entre as paredes do cilindro zero 3) Fluxo pequeno pela válvula 4)A massa suportada pelo compensador é constante 5)Pressão ambiental é desprezada 6)O processo é adiabático 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO14

EQUAÇÕES 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO15

EQUAÇÕES 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO16

FILTRO BUTTERWORTH 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO17

1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO CONTROLE SEMIATIVO

Objetivo: frequência de corte constante 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

ESTUDO DE CASO 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO20

MASSA DE PROJETO 286T (76 M 3 ) 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

MASSA MÁXIMA 360t (64m 3 ) 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

MASSA MÍNIMA 230t (88 m 3 ) 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

APÊNDICE 1 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO24

RESPOSTA 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO25

APÊNDICE 2 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO26

CONTROLE 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO27

RESPOSTA 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO28

 Foi desenvolvida uma metodologia para projetar sistemas hidropneumáticos em termos do comportamento desejado  Identificou-se a resposta desejada do compensador, analisaram-se suas condições de trabalho para uma profundidade de 6km.  O compensador com mola não é viável ao aplicar esta metodologia  Foi proposto um controle semiativo usando só uma válvula servo comandada CONCLUSÕES 1/26/ COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO

CONCLUSÕES  O controle conseguiu manter as condições de operação com um ganho máximo entre 2,8dB e 1,3dB para o compensador sem mola. Sem controle semiativo o volume aumenta 9%  O volume do acumulador para o compensador sem mola foi de 88$m^3$. Com condições menos rigorosas (frequência de 0,056 e ganho máximo de 6db)o volume diminui um 24%  O compensador sem mola é realizável e o controle atinge o comportamento desejado 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO30

CONCLUSÕES APÊNDICE I COMPENSADOR COM CREMALHEIRA Foi adicionado um elemento mecânico ativo no compensador, mas o compensador continuou com as mesmas vantagens, alem disso, o volume foi de 50m 3. A combinação das duas estratégias de controle garante que para todo o intervalo de massas a frequência de corte sempre estará no intervalo de frequência de corte desejado e um ganho máximo menor que 1,7db. O uso da cremalheira diminuiu 1,5db 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO31

CONCLUSÕES APÊNDICE II O compensador de heave atinge seus objetivos, tamanho do acumulador, atenuação da onda transmitida, robustez e baixo consumo de energia. 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO32

TRABALHOS FUTUROS  Controle semiativo para controlar posição, velocidade, aceleração e força sobre a broca, usando o mesmo atuador.  Adicionar outras propriedades da coluna na modelagem  Incorporar a técnica de controle proposta no Apêndice ll e adoptar para aplicação nos casos do pré-sal. Tendo em vista q não que esses resultados não foram totalmente explorados, pois foram obtidos após da submissão da primeira versão da dissertação.  Esta sendo desenvolvido um modelo em escala do compensador que trabalha com o principio de suspensão hidropneumática sem mola. 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO33

AGRADECIMENTO 1/26/2016COMPENSADOR HIDROPNEUMÁTICO SEMIATIVO34

Muito Obrigado