Análisis y diagnóstico de problemas en el equipo de subsuelo de unidades de bombeo mecánico utilizando redes neuronales

Abstract

El Bombeo Mecánico es la técnica mas frecuentemente usada en el levantamiento artificial para la producción de aceite en yacimientos de baja presión. Las cartas de la bomba de fondo son usadas para evaluar el comportamiento de la unidad de bombeo las cuales contienen información significativa que describe el funcionamiento del equipo. La necesidad de identificar los problemas rápidamente y de manera precisa es esencial en el intento de minimizar los costos de operación y maximizar la producción. Este trabajo presenta una alternativa para la interpretación de dinagramas la cual realiza un análisis no solo cualitativo, si no cuantitativo, y además proporciona agilidad y rapidez en el reconocimiento de problemas en el equipo de subsuelo previniendo daños. El trabajo establece una metodología para construir una red neuronal artificial (RNA) capaz de realizar la interpretación de dinagramas de la forma ya descrita. Se presentan resultados de la interpretación realizada por la RNA a 15 dinagramas del Campo Escuela Colorado. En este estudio se aclara el procedimiento para disponer y extraer las características significativas de cada dinagrama y acomodar la información a la RNA, actividades que se constituyen como tareas de pre-procesamiento de datos para lo cual se diseñó y construyó un software. La RNA construida es tipo perceptrón multicapa con funciones de transferencia sigmoidal y tan-sigmoidal; y es entrenada utilizando la técnica "error-back-propagationfl. La RNA toma un total de 60 puntos como entrada, estos puntos son extraídos directamente del perímetro del registro dinamométrico. Las condiciones problema identificadas por la red son agrupadas en 9 clases distintas. La red es capaz de identificar una o más de estas condiciones problema para cada carta dinamométrica. Los resultados de aplicar esta red neuronal al Campo Escuela Colorado son discutidos.