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O fenomeno de s tick-slip , no processo de perfuracao de pocos de petroleo, e propiciado pela interacao entre broca e formacao rochosa e pode dar origem a grandes oscilacoes na velocidade angular podendo provocar danos irreparaveis ao processo. Neste trabalho, analisa-se o desempenho de leis de controle aplicadas a mesa rotativa (responsavel por movimentar a coluna de perfuracao), visando a reducao de stick-slip e de oscilacoes da velocidade angular da broca. As leis de controle implementadas sao do tipo PI (Proporcional-Integral), com parcelas de torque aplicado a mesa rotativa, proporcional e integral a velocidade da mesa, podendo ser com peso na broca constante ou variavel. Para a coluna de perfuracao, foi proposto um modelo em elementos finitos com funcao de forma linear. O torque na broca foi modelado segundo atrito de Coulomb pela forma nao regularizada, curva esta ajustada pelos dados empiricos conforme propostas da literatura. Diversos criterios de desempenho foram analisados e foi observado que a minimizacao do desvio medio da velocidade angular em relacao a referencia propicia melhores condicoes de operacao. Analises parametricas dos ganhos de controle proporcional e integral foram realizadas, dando origem a curvas de nivel para o desvio medio de velocidade angular na broca. A partir destas curvas, foram definidas regioes de estabilidade nas quais o desvio e aceitavel. Estas regioes foram observadas serem maiores para menores pesos na broca e maiores velocidades angulares de referencia e vice-versa. A adicao do controle do peso na broca permitiu uma reducao global dos niveis de desvio medio de velocidade angular, dando origem a um aumento das regioes de estabilidade do processo de perfuracao.

Minimização de vibrações torcionais em colunas de perfuração de poços de petróleo por leis de controle em função do peso na broca