Modelos matemáticos para controladores de las bombas de cavidad progresiva

Resumen

Las bombas de cavidad progresiva son un método de levantamiento artificial utilizado en pozos petroleros de Canadá, Colombia y Venezuela. En este método, la bomba de subsuelo está conectada hasta el motor en superficie, por medio de una varilla que la hace rotar. La eficiencia es un tema central, especialmente cuando se trata de producción de energía. Actualmente el enfoque de control para estos sistemas se basa en cambios discretos, y busca un punto de operación. En este artículo se simulan numéricamente estrategias de control continuas, incluyendo lógica difusa. Se utiliza un sensor de presión de fondo de pozo. Cuando dicho sensor no está disponible, se estima el nivel de fluido encima de la bomba por medio de la implementación de un filtro de Kalman. Para la optimización de la producción, se utiliza un regulador cuadrático lineal (LQR, por sus siglas en inglés). Los resultados muestran un buen desempeño al compararlo con las técnicas actuales.