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Título: MODELING AND NONLINEAR CONTROL EVALUATION FOR MANAGED PRESSURE DRILLING OF OIL WELLS
Instituição: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO - PUC-RIO
Autor(es): ANDRE ALONSO FERNANDES

Colaborador(es):  MARCO ANTONIO MEGGIOLARO - Orientador
Número do Conteúdo: 25706
Catalogação:  01/02/2016 Idioma(s):  PORTUGUESE - BRAZIL

Tipo:  TEXT Subtipo:  THESIS
Natureza:  SCHOLARLY PUBLICATION
Nota:  Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
Referência [pt]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25706@1
Referência [en]:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25706@2
Referência DOI:  https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.25706

Resumo:
For access of hydrocarbon reservoirs, drilling oil wells is required.. Among the various functions the drilling fluid may provide are cutting transportation generated by the bit, a barrier function for inhibiting influx of exposed formations in the well and maintaining well pressure within the resistance limits of the formations exposed (operational window). Some new oil fields as well as some depleted fields are experiencing severe operational restrictions due to small operational windows. The open hole pressure variation due to friction losses on the annular in some cases is greater than the operational window, inhibiting the perforation of the well. Managed Pressure Drilling (MPD) is an alternative technology to conventional drilling. The annular of the well is sealed while pressure is contained within it. By adjusting annular pressure it is possible to compensate for friction loss variation on the annular and drill well sections with close operational windows. For the proper pressure maintenance on the target zone within the operating window, it is required adequate pressure control on the surface. The definition of the necessary pressure value is obtained through knowledge of the dynamic behavior of the drilling fluid in the well. This work has developed a model of an oil well system with MPD, taking into account the static and dynamic effects involved in MPD. To the developed model different linear and non-linear control techniques were proposed and applied for evaluating the performance of controllers and identifying key points in implementing the MPD technique. The proposed non-linear control techniques were able to compensate for the highly non-linear nature of the system, improving its response during typical tasks.

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