Técnicas para aumento de disponibilidade de Conversores de Frequência de Média Tensão Topologia CHBI no acionamento de BCSS.

Abstract

Métodos de elevação artificial são corriqueiramente empregados na indústria de petróleo com objetivo de fornecer a energia necessária para que o fluído seja transferido do reservatório até a superfície, de maneira a ser processado nas unidades de produção. O Sistema BCSS é um método de elevação artificial bastante utilizado na indústria do petróleo, aplicado principalmente em campos maduros e campos com óleo pesados (baixo grau API), onde a energia é fornecida ao fluído através do acionamento elétrico de um conjunto moto bomba submerso, realizado por um conversor de frequência de média tensão disposto na superfície. Os sistemas elétricos presentes nas unidades de produção de petróleo de maneira geral priorizam a existência de redundância das cargas elétricas, essencialmente as relacionadas à segurança operacional e produção, de modo a aumentar a confiabilidade do sistema. Porém, no caso de sistemas BCSS, a alimentação de cada poço depende da operacionalidade de um conversor de frequência dedicado, sendo que a redundância fica praticamente impossibilitada devido às dimensões dos equipamentos dispostos nas plataformas de produção. Devido ao alto custo das intervenções para substituição dos conjuntos BCSS, é esperado deste sistema o máximo de disponibilidade possível. Existe uma tendência pela construção de poços com vazões cada vez maiores, e que consequentemente demandam equipamentos de potências cada vez mais altas. Desta forma, a confiabilidade dos conversores de frequência aplicados para este fim torna-se essencialmente importante para a operação deste sistema, uma vez que uma falha no conversor se traduz diretamente em perda de produção daquele poço e parada do conjunto BCSS associado. O objetivo deste trabalho é analisar os conversores de frequência de média tensão que utilizam a topologia PWM multinível no acionamento de conjuntos BCSS sob o ponto de vista de confiabilidade e disponibilidade, propondo técnicas para aumento da disponibilidade do conversor de frequência de média tensão na topologia multinível, com foco no aumento da disponibilidade do sistema BCSS ao longo da vida útil de um poço de petróleo, de modo a obter menores perdas de produção e um melhor retorno econômico sobre o investimento.