Inferindo posição e carga de haste polida de bombeio mecânico a partir de corrente de saída de inversor de frequência

Abstract

A carta dinamométrica de superfície (CDS) é importante para o diagnóstico das condições operacionais de poços de petróleo em terra (on-shore) que tem como método de elevação artificial o bombeio mecânico (BM). A CDS é constituída por um traçado contínuo de dados de posição versus carga suportada pela haste polida durante um ciclo de bombeio. Tais dados, geralmente, são adquiridos no campo por meio de sensores físicos de carga e posição. Neste trabalho, técnicas de identificação de sistemas dinâmicos lineares e não-lineares são aplicadas a fim de inferir posição e carga dinâmica de haste polida de BM, a partir da corrente elétrica de saída de um inversor de frequência usado no acionamento e controle de um motor de indução pertencente ao BM. O modelo autoregressivo com entradas exógenas (ARX) foi usado para a abordagem de identificação linear; para a abordagem de identificação não-linear, a qual apresentou resultados melhores do que a linear, foram utilizados o modelo não-linear ARX (NARX) e o modelo de Hammerstein-Wiener, ambos tendo como função não-linear a wavelet network. Os resultados obtidos na etapa de validação demonstram que a estratégia é aplicável para as condições operacionais normal e de pancada de fluido, o que tornou possível inferir a CDS sem o uso dos sensores de carga e posição.