Sistemas Especialistas para Monitoramento e Controle de Processos: A experiência do projeto INJEX

1. Sistemas Especialistas para Monitoramento e Controle de Processos: A experiência do projeto INJEX TECPAR/DIA Fabio A. Guerra, Felipe T. R. Tovar, Milton P. Ramos MetalData Luiz Augusto D. Corrêa PUCPR/PPGEPS Leandro dos Santos Coelho PETROBRAS/CENPES Cynthia Andrade, Walmar Baptista

2. A experiência do projeto INJEX - Apresentação: • InjeX • Sistema Especialista para controle da água de injeção em plataformas ‘offshore’. • Estudo preliminar do problema – domínio do conhecimento – Equipes do CENPES e UM-BC (2000/2001). • - Projeto InjeX – início 2001 - primeiro protótipo Novembro de 2001 – Término previsto, Dezembro 2003.

3. A experiência do projeto INJEX - Recuperação secundária:

4. A experiência do projeto INJEX - Recuperação secundária: Produtividade e tempo de vida de um poço de petróleo com/sem injeção de água [Patton 1993]

5. A experiência do projeto INJEX - Apresentação: MOTIVAÇÃO: A injeção de água do mar para recuperação de petróleo é uma técnica tradicionalmente empregada na indústria de óleo e gás. No entanto, a intensificação da produção em águas profundas, onde os reservatórios dependem da injeção de grandes volumes de água do mar para manutenção de sua pressão (> 25.000 m3/dia), levou à preocupação relativa ao controle de qualidade da água injetada, tendo em vista que as perdas de injetividade decorrentes da injeção de água não especificada comprometem as metas de produção. OBJETIVO: - desenvolvimento e construção de um sistema especialista para monitoramento e controle da qualidade da água de injeção em plataformas “offshore” .

6. Nome da variável Unidade Limites Variáveis de injeção (on-line) vazão da água de injeção m3/h 250 – 1000 oxigênio on-line (par galvânico) mA 0 – 1020 oxigênio on-line (membrana) ppb 10 ppb corrosividade – LPR mm/ano 0 – 0,1 taxa de corrosão – RE mm/ano 0,13 perda de carga nos filtros (p) Kgf/cm2 1 – 3 Variáveis de tratamento (on-line) vazão de gás m3/h 0 – 1000 potencial Redox mV +800 - +900 bomba de sequestrante de O2 - on – off bomba de hipoclorito - on – off bomba de biocida - on – off bomba de bio-dispersante - on – off Análises químicas (off-line) teor de Cloro ppm 0,6 – 1 número de partículas n°/ml 10p/ml > 5m bactérias (BRS e total) NMP/ml 105 max A experiência do projeto INJEX - Fatores críticos: Oxigênio livre Microorganismos N° de partículas

7. A experiência do projeto INJEX - Planta de tratamento da água do mar:

8. A experiência do projeto INJEX - Transição de estados na planta:

9. A experiência do projeto INJEX - O problema: • Caracterização do problema: • Integração de informações; • Monitoramento e diagnóstico de processo contínuo; • Indicação de medidas corretivas a tomar. • Solução proposta: • Aquisição do conhecimento dos especialistas do domínio; • Construção de uma base de conhecimento; • Aquisição automática dos dados da planta; • Integração da BC e do motor de inferência em um sistema especialista.

10. A experiência do projeto INJEX - Desenvolvimento: Processo: - Fase 1 - Aquisição do conhecimento dos especialistas; - Modelagem do conhecimento em regras; - Construção de um simulador para validação; - Fase 2 - Validação da base de conhecimento; - Implementação final em arquitetura cliente/servidor. Ferramentas: - Ambiente MS-Windows; - Linguagem C++; - RuleSketcher (desenvolvimento da base de conhecimento); - PI API.

11. A experiência do projeto INJEX - Arquitetura:

12. A experiência do projeto INJEX - Desenvolvimento: Base de conhecimento: Inputs { VazaoInj :Vazao total da agua de injecao Particulas :Numero de particulas em suspensao O2galv :Teor de oxigenio [ON]-line medido por par galvanico CorrLPR :Taxa de corrosao medida por LPR CorrRE :Taxa de corrosao medida por resstencia eletrica O2memb :Teor de oxigenio [ON]-line medido por membrana DeltaP :Perda de carga nos filtros BseqO2 :Bomba de injecao de sequestrante de oxigenio [ON]-[OFF] If VazaoInj >= [VazaoMin] Then Planta operando If VazaoInj < [VazaoMin] Then PLANTA FORA DE OPERACAO If Planta operando and PV12 = [OFF] Then Planta injetando If Planta operando and PV12 = [ON] Then PLANTA EM RECIRCULACAO If Planta operando and Planta com problemas de corrosao and Desaeradora dentro dos parametros operacionais and BseqO2 = [OFF] Then Sequestrante de Oxigenio Alarme amarelo and BOMBA DE INJECAO DE SEQUESTRANTE DESLIGADA and RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio LABEL rec.injex.oxigenio "RELIGAR bomba de injecao de sequestrante de Oxigenio" InjeX (Agosto 2003): 30 variáveis, 107 hipóteses, 170 regras, 04 níveis

13. A experiência do projeto INJEX - Interface:

14. A experiência do projeto INJEX - Interface:

15. A experiência do projeto INJEX - Conclusões e situação atual: • Situação atual do projeto: • (2002) Mudança da plataforma alvo; • Alterações na interface e na base de conhecimento; • (2003) Re-adequação de todo o sistema (simulador / cliente); • Novo processo de validação da base de conhecimento; • Construção do InjeX-Servidor; • Instalação do sistema (previsão Outubro/2003); • Conclusão do projeto (previsão Dezembro/2003). • Conclusões preliminares: • Quanto maior o número de especialistas envolvidos, maior a dificuldade na aquisição do conhecimento; • Um cuidado especial deve ser tomado na seleção da equipe (especialistas e desenvolvimento); • Sistemas especialistas têm ainda uma grande potencial inovador em aplicações industriais.

16. Milton Pires Ramos mpramos@tecpar.br DIA – Divisão de Inteligência Artificial TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná Curitiba Paraná Brasil