A Engenharia de Controle e Automação na Indústria Petrolífera

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
Introdução à Eng. de Controle e Automação 
 
Julho/2013 1 
 
A Eng. de Controle e Automação na Indústria Petrolífera e Portuária 
 
Aluno: Michael Feliphe da S. Barbosa 
Professor: Bruno Otávio Soares Teixeira 
 
1. Introdução 
 Em todos os setores industri-
ais a automação e controle se fa-
zem presentes para garantir a so-
brevivência e competitividade das 
empresas. Seja para melhorar a 
qualidade, diminuir riscos, reduzir 
resíduos ou aumentar a produção. 
Nas indústrias petroquímicas e 
portuárias essa realidade não é dife-
rente. 
 
2. Indústria Petrolífera 
O petróleo e encontrado em 
bacias sedimentares. Sua explora-
ção ocorre em três etapas impor-
tantes: prospecção, perfuração e 
extração. 
Prospecção 
 Nessa, a busca e localização 
de novas jazidas, são utilizados di-
ferentes sensores dependendo do 
método utilizado. Sendo esses mé-
todos: geológicos (aerofotograme-
tria e fotogeologia), potenciais (gra-
vimetria e magnometria) e sísmicos. 
Aerofotogrametria e Fotogeo-
logia: Um avião, devidamente equi-
pado, voando com velocidade, alti-
tude e direção constantes tira fotos 
do solo. Essas fotos são utilizadas 
para montar um mapa das caracte-
rísticas das rochas presentes na 
superfície. Veículos aéreos não tri-
pulados realizam (sensores, sistema 
de controle e atuadores), de modo 
mais rápido e econômico do que o 
convencional, essa captura de ima-
gens e dados. Além de radar, no 
caso de estudo do leito oceânico, e 
satélites. 
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Figura 1: Veículo aéreo não tripulado [2]. 
 Gravimetria: Variação de 
densidade da subsuperfície, topo-
grafia, altitude, mares e latitude são 
os fatores que influenciam a atua-
ção do campo gravitacional (medido 
em gal = 1cm/s²). O primeiro fator é 
o abjeto de estudo dessa técnica, 
pois permite estimar a espessura 
das camadas da bacia sedimentar. 
O gravímetro (sensor) deve detectar 
uma variação na ordem de 10-³ gal. 
 
Figura 2: Gravímetro [3] 
 Magnometria: De forma simi-
lar a gravimetria, porém com uma 
matemática mais complexa, permite 
estimar a espessura das rochas em 
razão da distribuição irregular des-
sas rochas o que causa pequenas 
variações no campo magnético. Es-
sas variações, medias pelo megne-
tômetro (sensor), é da ordem de 
grandeza de 1 a 10 gammas 
(1gamma = 10-9 Tesla). 
 
Figura 3: Magnetômetro [4] 
 Sísmico de reflexão: Atual-
mente, é o método de prospecção 
mais utilizado na industria do petró-
leo, já que fornece altas definições 
das características da subsuperficie. 
Pelo fato de que camadas rochosas 
diferentes possuem diferentes velo-
cidades de propagação de ondas 
elásticas. Uma fonte de ondas (atu-
ador), por ex.: cilindro hidráulico, 
geofones (sensor) e um equipa-
mento de tratamento e interpretação 
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de sinais (sistema de controle) são 
utilizados para fazer essas leituras. 
 
Figura 4: Método de reflexão sísmica em solo [5] 
 
Figura 5: Método de reflexão sísmica no mar [5] 
Perfuração 
 Após a descoberta das áreas 
possível formação do petróleo po-
ços são escavados, para estudo da 
viabilidade da jazida e depois para 
exploração. 
 
Figura 6: Torre de perfuração [1] 
 A figura acima mostra um 
esquema de uma torre de perfura-
ção. Nesse sistema os atuadores 
são os motores, as bobas e a mesa 
rotativa. E um sistema passível de 
um sistema de controle, o que traz 
maior precisão a perfuração, mini-
mização do desgastes da broca e 
dos outros componentes do sistema 
e mais segurança aos operadores. 
Extração 
 Durante a perfuração do poço 
ele é revestido para que depois de 
comprovada a viabilidade o petróleo 
possa ser bombeado e armazenado 
para refinamento. Nessa etapa a 
automação se faz presente no con-
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trole das bombas, no monitora-
mento da pressão do poço e na ar-
mazenagem. 
 
Figura 7: Torres de exploração [6] 
 
3. Indústria Portuária 
 
 Os Portos são uma ferra-
menta estratégica para o comercio, 
devido ao fluxo mercadoria que 
passa por eles. Esse grande fluxo 
exige um excelente controle dos 
containeres, barcos e caminhões 
que utilizam esses portos. 
 Para automatizá-los são usa-
dos câmeras, controle por radio fre-
qüência de todos os veículos e 
containeres, planejamento compu-
tadorizado da organização dos 
containeres, controle de estoque 
computadorizado, controle da carga 
por GPS, manipuladores automáti-
cos para carga e descarga. 
 
 
Figura 8: Sala do Sistema Supervisorio do Porto 
de Santos [7] 
 
4. Conclusão 
 
 Em resumo, a engenharia de 
controle e automação se faz pre-
sentes nessas duas grandes áreas 
da indústria de forma a participar do 
melhoramento continuo das técni-
cas e métodos utilizados. Tornando 
medias e criações de mapas geoló-
gicos e geofísicos mais precisos, 
extrações mais eficientes e baratas 
e agilizando o processo de recebi-
mento de mercadorias por mais 
portos mais eficientes. 
 
 
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5. Referencias 
[1] THOMAS José Eduardo. Fun-
damentos de Engenharia de Pe-
tróleo. 
 [2] Simepar utiliza veiculo aéreo 
não tripulado para coletar dados 
ambientais. Disponível em: 
http://www.simepar.br/site/internas/c
onteudo/simeparemtempo/index.jsp
?id=1. Acesso em 07/2013 
[3] Gravimetria: Fundamentos e 
aplicações. Disponível em: 
http://www.iag.usp.br/~eder/agg033
3/grav_b.pdf. Acesso em: 07/2013. 
[4] Magnetômetro. Disponível em: 
http://www.iag.usp.br/paleo/?q=cont
ent/jr-6a-magnet%C3%B4metro-
autom%C3%A1tico-dupla-veloci-
dade-agico-4. Acesso em: 07/2013. 
[5] Prospecção Geofísica. Dispo-
nível em: 
http://paginas.fe.up.pt/~geng/ge/apo
ntamentos/Cap_8_GE.pdf. Acesso 
em: 07/2013. 
[6] Exploração e extração do Pe-
tróleo. Disponível em: 
http://www.brasilescola.com/quimica
/exploracao-extracao-petroleo.htm. 
Acesso em: 07/2013. 
[7] Obras de automação dos 22 
gates do TECONDI no Porto de 
Santos começam essa semana. 
Disponivel em: 
http://www.egom.com.br/release.asp
x?codRelease=367. Acesso em: 
07/2013. 
[8]Porto de Bilbao tem píer total-
mente automatizado. Disponivel 
em: 
http://www.inovacaotecnologica.com
.br/noticias/noticia.php?artigo=0101
70040528. Acesso em: 07/2013.