dc.creator |
STREITENBERGER, Simone Carneiro |
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dc.date.issued |
2022-06-10 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3319 |
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dc.description.abstract |
The produced water generated by the primary oil processing carried out by offshore oil
platforms, which has a total of oil and grease (TOG), is usually reinjected or disposed
into the open ocean. This disposal is monitored by environmental regulatory agencies
that determine maximum TOG values. In Brazil, the gravimetric method is that
homologated for measuring TOG, which must be carried out in onshore laboratories.
Due to the logistics of transferring samples from the platform to the laboratory, the
measurement result is available approximately 20 days after the day of collection. This
work proposes the development of a predictive model of gravimetric TOG (TOG-G) from
process variables, added to a variable extracted from the response variable, which can
be used offshore and in real time, to more quickly guide possible preventive or corrective
actions in order to avoid its non-compliance. For this, the observations were grouped
into clusters associated with TOG-G ranges, through which the base balancing was
performed. Training and test sets were generated and a classifier was built for the cluster
according to the most significant process variables for the prediction of TOG-G,
identified through linear regression. Subsequently, the TOG-G was modeled from the
significant process variables and the cluster. The results obtained for the test set were
evaluated by means of Mean Absolute Error (MAE), Mean Absolute Percent Error
(MAPE), coefficient of determination (𝑅
2
) and Pearson's correlation coefficient (𝜌), and
showed to be superior both to the forecasts generated from the predictive model
developed from the same forecasters, but disregarding the cluster, as to the real values
of the spectrophotometric TOG (TOG-S) measurements, which constitutes the real-time
method currently used as a reference in the platform. To validate the gains in accuracy
with the proposed method, it was also applied to a classical set of linear regression for
predicting fish weight. Thus, the inclusion of the cluster information in the TOG-G model
proved to be an innovative and efficient approach to increase the accuracy of its
prediction from information available on the platform, which may considerably benefit
the oil industry in terms of process control. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Teor de óleos e graxas |
pt_BR |
dc.subject |
Método de previsão |
pt_BR |
dc.subject |
Métodos de classificação |
pt_BR |
dc.subject |
Regressão linear múltipla |
pt_BR |
dc.title |
Modelo preditivo do teor de óleos e graxas em água produzida quantificado pelo método gravimétrico |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.date.available |
2022-06-27 |
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dc.date.available |
2022-06-27T12:32:27Z |
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dc.date.accessioned |
2022-06-27T12:32:27Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7734505280790973 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
PAIVA, Anderson Paulo de |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4728106898297335 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
ORLANDO JUNIOR, Aloisio Euclides |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3892518028550727 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
A água produzida gerada pelo processamento primário de petróleo realizado por
plataformas petrolíferas localizadas no oceano (offshore), que possui um total de óleo e
graxas (TOG), geralmente é reinjetada ou descartada no mar. Este descarte é monitorado
por órgãos reguladores ambientais que determinam valores máximos de TOG. No Brasil,
o método homologado para a medição de TOG é o gravimétrico, que deve ser realizado
em laboratórios em terra. Devido à logística de transferência das amostras da plataforma
para o laboratório, o resultado da medição é disponibilizado aproximadamente 20 dias
após o dia da coleta. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo preditivo de
TOG gravimétrico (TOG-G) a partir de variáveis de processo, adicionadas de uma
variável extraída da variável de resposta, que possa ser utilizado offshore e em tempo real,
para orientar de maneira mais ágil possíveis ações preventivas ou corretivas a fim de
evitar seu desenquadramento. Para isto, as observações foram agrupadas em classes
associadas a faixas de TOG-G, por meio das quais foi realizado o balanceamento da base.
Conjuntos de treinamento e teste foram gerados e construiu-se um classificador para o
agrupamento em função das variáveis de processo mais significativas para a previsão de
TOG-G, identificadas por meio de regressão linear. Na sequência, o TOG-G foi modelado
a partir das variáveis de processo significativas e do agrupamento. Os resultados obtidos
para o conjunto de teste foram avaliados por meio das métricas Erro Médio Absoluto
(MAE), Erro Percentual Absoluto Médio (MAPE), coeficiente de determinação (𝑅
2
) e
coeficiente de correlação de Pearson (𝜌), e se mostraram superiores tanto às previsões
geradas pelo modelo de previsão desenvolvido a partir dos mesmos previsores, mas
desconsiderando o agrupamento, quanto aos valores reais das medições de TOG
espectrofotométrico (TOG-S), que constitui o método de tempo real atualmente utilizado
como referência na plataforma. Para validação dos ganhos de acurácia com o método
proposto, este foi também aplicado a um conjunto clássico de regressão linear de previsão
do peso de peixes. Assim, a inclusão da informação do agrupamento ao modelo do TOG G mostrou-se uma abordagem inovadora e eficiente para aumentar a acurácia de sua
previsão a partir de informações disponíveis na plataforma, o que pode beneficiar
consideravelmente a indústria petrolífera em termos de controle do processo. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IEPG - Instituto de Engenharia de Produção e Gestão |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia de Produção |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃO |
pt_BR |
dc.relation.references |
STREITENBERGER, Simone Carneiro. Modelo preditivo do teor de óleos e graxas em água produzida quantificado pelo método gravimétrico. 2022. 113 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022. |
pt_BR |