[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM ATUADOR ELETROMECÂNICO PARA VÁLVULAS DE CONTROLE DE FLUXO DE FUNDO DO POÇO

[en] DEVELOPMENT OF AN ELECTROMECHANICAL ACTUATOR FOR DOWNHOLE INFLOW CONTROL VALVES

[pt] RICARDO NAOYUKI ALVES DE MORAES SAWAGUCHI

[pt] COMPLETACAO INTELIGENTE DE POCOS

[pt] VALVULA DE CONTROLE DE FLUXO DE FUNDO DO POCO

[pt] ATUADOR ELETROMECANICO

[pt] COMPLETACAO DE POCOS

[en] SMART WELL COMPLETION

[en] DOWNHOLE INFLOW CONTROL VALVE

[en] ELECTROMECNICAL ACTUATOR

[en] WELL COMPLETION

[pt] A busca por maior eficiência, sistemas confiáveis e redução da pegada de carbono é uma tendência na indústria de Petróleo e Gás (OeG). A Completação Inteligente de Poços (IWC) tornou-se amplamente adotada, e a Válvula de Controlede Influxo/Intervalo (ICV) desempenha um papel significativo no controle da vazão de produção e injeção. A eletrificação dos ativos de OeG, incluindo as ferramentas de IWC, oferece um benefício duplo de aumento dos fatores de recuperação e alinhamento com os esforços globais de descarbonização. Para desenvolver uma ICV Elétrica, é necessário projetar um atuador eletromecânico capaz de operar sob condições desafiadoras e limitações de energia elétrica. Esta dissertação apresenta o projeto e os testes de um atuador eletromecânico em um protótipo de ICV Elétrica em escala real. O desempenho do atuador foi avaliado por meio de uma combinação de modelagem matemática e testes empíricos sob várias condições operacionais, incluindo alta e baixa temperaturas e pressões diferenciais. Os principais resultados desta pesquisa demonstraram que o modelo matemático apoiou efetivamente o design do atuador, com os resultados calculados alinhando-se com os testes funcionais em temperatura ambiente e pressão diferencial zero.

[en] The seek for higher efficiency, reliable systems, and carbon footprint reduction is a trend in the Oil and Gas (OandG) industry. Intelligent Well Completion (IWC) has become a widely adopted and the Inflow/Interval Control Valve (ICV) plays a significant role in controlling production and injection flow rates. Electrification of OandG assets, including the IWC tools, offers a dual benefit of increased recovery factors and alignment with global decarbonization efforts. To develop an Electric ICV, the design of an electromechanical actuator capable of operating under challenging conditions and electrical power limitations is required. This dissertation presents the design and testing of an electromechanical actuator in a full-scale prototype Electric ICV. The actuator s performance was assessed through a combination of mathematical modeling and empirical testing under various operational conditions, including high and low temperatures and differential pressures. Key findings from this research demonstrated that the mathematical model effectively supported the actuator s design, with calculated results aligning closely with functional tests at room temperature and zero differential pressure.

ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA

GIANCARLO VILELA DE FARIA

ARTHUR MARTINS BARBOSA BRAGA

JOAO CARLOS RIBEIRO PLACIDO

ROBERTH WALDO ANGULO LLERENA

2024-10-22

2024-05-28

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68417@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68417@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68417