RESERVATÓRIOS E CORRELAÇÕES RELACIONADAS
CAPÍTULO 3 TUTORIAL DO USUÁRIO E TUTORIAL DO DESENVOLVEDOR
3.1 – INTRODUÇÃO
O presente capítulo tem como intuito mostrar ao usuário do programa a forma correta de utilização, aplicação dos dados de entrada, seleção das correlações apropriadas para a sequência dos cálculos e avaliação dos resultados obtidos. Os resultados são verificados se estão dentro ou fora das faixas de aplicação para as correlações e apresentação dos gráficos referentes às propriedades calculadas.
Esse capítulo ainda é composto dos procedimentos para a formulação da macro, isto é, configuração das correlações separadas em módulos do VBA do Excel, formatação das planilhas para coletar e apresentar os dados gerais e utilizados pelas funções programadas no VBA. A descrição desses procedimentos tem como função facilitar o entendimento de como o programa foi construído, possibilitando com isso que as futuras atualizações desse programa sejam realizadas com maior eficiência.
142 3.2 – TUTORIAL DO USUÁRIO Habilitando a macro do programa
Para o programa funcionar é necessário habilitar a macro do programa, essa habilitação é feita desabilitando a segurança do Excel 2007 para as macros, na versão 2007 do Excel, onde o programa foi desenvolvido, o usuário deve ir na aba Opções do Excel dentro do “Iniciar” do Excel.
Figura 31 – Iniciar do Excel. (Elaboração Própria)
Dentro da Opção do Excel, selecione o campo que habilita o guia de Desenvolvedor na Faixa de Opções e aperte OK.
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Figura 32 – Opções do Excel. (Elaboração Própria)
Selecione o Guia do Desenvolvedor para poder desabilitar a segurança do Excel para a Macro. Acesse a opção Segurança de Macro.
Figura 33 – Guia do Desenvolvedor do Excel. (Elaboração Própria)
Será aberto a Central de Confiabilidade, no grupo Configuração de Macro escolha a opção para habilitar todas as macros, com todas as macros habilitadas o programa não será bloqueado.
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Figura 34 – Central de Confiabilidade do Excel. (Elaboração Própria)
Interface
A interface do programa desenvolvida no Excel é composta inicialmente de uma aba explicativa para o usuário, tendo uma breve explicação de uso do programa, a aba seguinte denominada de “Dados de Entrada” é composta pela descrição da propriedade seguida de um campo em branco, que o usuário utilizará para ingressar os dados conhecidos do sistema, um combobox com a opção do tipo de gás (1seco ou 2úmido) e as unidades utilizadas para os cálculos apresentadas no lado direito dos dados inseridos.
Nas abas seguintes denominadas de “Propriedade do Gás” serão apresentadas as propriedades e as correlações usadas para o cálculo: Propriedade pseudocríticas, pelos seguintes autores: Brown; Wichert e Aziz; Carr, Kobayashi e Borrows; Propriedades pseudoreduzida;
145 Fator de compressibilidade do gás, calculado por: Papay; Hall e Yarborough; Dranchuk e AbuKassem; Viscosidade do gás, proposta por: Dempsey e Carr, Kobayashi e Burrows; Lee, Gonzalez e Eakin;
Nessa aba, “Propriedade do Gás”, são apresentados dois combobox, estes combobox estão relacionados à escolha da solução gerada pela correlação proposta pelos autores selecionados, a cada escolha feita no combobox os cálculos relacionados a célula modificada são realizados automaticamente.
Na última aba, denominada de “Propriedades do Óleo”, são apresentadas as soluções das correlações formuladas por diferentes autores. Essa aba é dividida pelas propriedades do óleo, na seguinte estrutura: Primeira linha: Solubilidade do Óleo; Pressão de Bolha; Compressibilidade isotérmica do Óleo; Solubilidade do Óleo no ponto de bolha; Segunda linha: Fator Volume Formação do Óleo; Fator Volume Formação Total; Compressibilidade Isotérmica do Óleo abaixo do ponto de bolha; Fator Volume Formação do Óleo no ponto de bolha; Terceira linha: Viscosidade do Óleo Morto; Viscosidade do Óleo no ponto de bolha; Viscosidade do Óleo;
146 Cada grupo de Propriedade do Óleo é composto pelo cálculo de algumas correlações desenvolvidas por diferentes autores. As organizações dos grupos seguem o mesmo padrão: iniciada com o Nome da Propriedade que as correlações estão relacionadas; seguido da descrição dos autores das correlações programadas para cálculo dessa propriedade, contendo ainda um campo denominado “Tabelado” para fazer referência ao dado dessa propriedade que tenha sido informado na aba “Dados de Entrada”; no lado direto das descrições dos autores é apresentado um campo em branco com o valor calculado pela correlação proposta pelo autor referenciado; na última linha é exibido o símbolo da propriedade seguida por um campo em branco, que exibirá a opção escolhida para gerar as próximas propriedades, a direita desse campo existe um combobox, no qual o usuário poderá saber pela ordem do nome do autor qual valor será exibido no campo em branco mencionado anteriormente. As correlações para cada propriedade são: Solubilidade do Gás: Standing; Vasquez e Beggs; Galso; Marhoun; Petrosky e Farshad; Pressão de Bolha: Standing; Vasquez e Beggs; Glaso; Marhoun; Petrosky e Farshad; Compressibilidade Isotérmica do Óleo: Standing; Vasquez e Beggs; Marhoun; Petrosky e Farshad; Solubilidade do Gás no ponto de bolha: Standing;
147 Vasquez e Beggs; Glaso; Marhoun; Petrosky e Farshad; Fator Volume Formação do Óleo: Standing; Vasquez e Beggs; Glaso; Marhoun; Petrosky e Farshad; Fator Volume Formação Total: Standing; Glaso; Marhoun; Compressibilidade Isotérmica do Óleo abaixo do ponto de bolha: McCain, Rollins e Villena(1º equação) McCain, Rollins e Villena(2º equação) McCain, Rollins e Villena(3º equação) Fator Volume Formação do Óleo no ponto de bolha: Standing; Vasquez e Beggs; Glaso; Marhoun; Petrosky e Farshad; Viscosidade do Óleo Morto: Beal; Beggs e Robinson; Glaso; Labedi; Viscosidade do Óleo no ponto de bolha: Chew e Connally; Beggs e Robbinson;
148 Labedi; Viscosidade do Óleo: Beal; Labedi; Marhoun; Vasquez e Beggs;
Os dados utilizados para os cálculos das correlações estão presentes tanto na aba “Dados de Entrada” quando na própria aba “Propriedade do Óleo”.
Na aba “Solubilidade do Gás” é apresentado um gráfico para essa propriedade contra a pressão para as 5 correlações utilizadas para cálculo.
Na aba “Fator Volume Formação do Óleo” é apresentado um gráfico para essa propriedade contra a pressão para as 5 correlações utilizadas para cálculo.
Na aba “Faixa de Aplicação” são apresentados os valores mínimos e máximos que limitam o uso das propriedades nas correlações propostas pelos autores.
Entrada de Dados
Para o programa funcionar satisfatoriamente é necessário informar de forma correta os dados que serão usados nas correlações, esse procedimento é feito na aba “Dados de Entrada”, nessa aba o usuário deve informar a maior quantidade de dados que tenha disponível, mas que precisam estar nas mesmas unidades apresentadas nesta aba.
Para evitar erro no desenvolvimento do programa é indispensável informar Temperatura do Separador e a Pressão do Separador, caso não disponha dessa informação é necessário indicar qualquer valor diferente de zero, esses dados apenas interferem nas correlações desenvolvidas por Vasquez e Beggs, mas não informar esses dados interfere no programa todo.
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Figura 35 – Tela do Dados de Entrada. (Elaboração Própria)
Propriedade do Gás e Propriedade do Óleo
A partir dessa fase o usuário não poderá editar diretamente as células, essa edição será limitada pela utilização dos combobox. Esses combobox´s apresentam apenas os nomes dos autores das correlações, o usuário escolhe o autor de sua preferência e os valores relacionados a correlação desse autor serão apresentados no campo ao lado esquerdo do combobox, esses dados serão utilizados para os futuros cálculos.
Na aba “Propriedade do Gás”, o usuário poderá escolher entre 3 autores para as propriedades pseudocríticas, esses dados serão usados para o cálculo das propriedades pseudoreduzidas, depois o usuário terá mais 3 opções de autores para as correlações de cálculo direto do fator de compressibilidade do gás, o fatorz escolhido gera a viscosidade do gás apresentada por 2 autores.
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Figura 36 – Tela de apresentação das respostas para Propriedade do Gás. (Elaboração Própria)
Na aba “Propriedade do Óleo”, o usuário terá 11 combobox’s disponíveis para edição, escolhendo os melhores autores para desenvolvimento total do programa, os combobox’s apresentam os nomes dos autores, e a célula à esquerda do combobox’s receberá o valor correspondente ao autor escolhido.
Figura 37 – Tela de apresentação das respostas para Propriedade do Óleo. (Elaboração Própria)
Nas abas seguintes o usuário não terá poder de edição, as abas denominadas de “Solubilidade do Gás” e “Fator Volume Formação do Óleo” apresentam o gráfico comparando as correlações utilizadas no cálculo dessas propriedades, e a última aba “Faixa de
151 Aplicação” apenas apresenta os limites (mínimo e máximo) das propriedades utilizadas pelos autores para o desenvolvimento de suas correlações. 3.3 – TUTORIAL DE DESENVOLVEDOR Construindo o Programa O caminho de criação do programa segue o seguinte procedimento básico: Abra a planilha do Excel2007;
Acesse o editor do Visual Basic, podendo usar o caminho Alt+F11 para realizar esse acesso;
Uma nova janela será aberta no Windows, denominada de “Microsoft Visual Basic – ‘Nome_da_planilha’.xls”;
No Visual Basic, será necessário inserir “Módulos” onde serão inseridas as correlações em forma de funções, é necessário o mínimo de conhecimento em linguagem de programação para serem configuradas essas funções;
Com as funções programadas dentro do editor do Visual Basic, a busca dessas funções para serem usadas dentro do Excel2007 é feita da mesma forma que as funções já existentes no Excel2007 (soma, se, erro, lucro, etc);
A célula que receberá a função programa deverá conter o sinal de igual no início (indicando que serão realizados cálculos nessa célula); em seguida, o nome da função desejada, e por último, dentro de parênteses e separados por ponto e vírgula, as indicações das células de onde a função irá buscar os dados que serão utilizados para o cálculo.
Foram incluídos os combobox´s nas planilhas com o intuito de limitar a edição da planilha pelo usuário, qualquer alteração que o usuário quiser fazer deverá ser feita nos combobox ou nos campos habilitados na aba onde são inseridos os dados conhecidos do sistema. Os combobox apresentam o nome dos autores das correlações e com a escolha do autor é gerado um número em uma célula “oculta” que será utilizada na função de escolha de correlação.
Foram configuradas as células onde as funções são “chamadas” para caso a faixa de aplicação da correlação não esteja correta, o campo será exibido com o fundo vermelho, essa formatação é apenas um teste de verdade ou falso.
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153 Visual Basic do Excel
O passo a passo da construção das correlações no VBA do Excel será apresentado com breves textos e imagens. A apresentação do Visual Basic na figura 38, onde na coluna de projetos à direita são mostrados todos os módulos que contém as funções programadas, o programa apresenta atualmente 19 módulos, essa divisão foi feita em relação às características dos cálculos feitos ou propriedade obtida: Módulo1 – Propriedades Pseudocríticas; Módulo2 – Propriedades Pseudoreduzidas e Fator de Compressibilidade do Gás; Módulo3 – Viscosidade do Gás; Módulo4 – Pressão de Bolha; Módulo5 – Solubilidade do Gás; Módulo6 – Fator Volume Formação de Óleo; Módulo7 – Fator Volume Formação Total Módulo8 – Coeficiente de Compressibilidade Isotérmico no Óleo; Módulo9 – Coeficiente de Compressibilidade Isotérmico no Óleo abaixo de Pb; Módulo10 – Viscosidade do Óleo Morto; Módulo11 – Viscosidade do Óleo no Ponto de Bolha; Módulo12 – Viscosidade do Óleo; Módulo13 – Escolha de Correlação pelo ComboBox; Módulo14 – Validação dos Dados para o Cálculo da Pressão de Bolha; Módulo15 – Validação dos Dados para o Cálculo da Solubilidade do Gás; Módulo16 – Validação dos Dados para o Cálculo do Fator Volume Formação do Óleo; Módulo17 – Validação dos Dados para o Cálculo do Fator Volume Formação Total;
Módulo18 – Validação dos Dados para o Cálculo do Coeficiente de Compressibilidade Isotérmica do Óleo;
Módulo19 – Validação dos Dados para o Cálculo da Viscosidade do Óleo;
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Figura 38 – Tela inicial da funções no VBA do Excel. (Elaboração Própria)
A seguir será mostrado como foram construídas as funções de cada Módulo, e como são estruturados os Módulos.
Módulo1 – Propriedades Pseudocríticas;
O Módulo 1 apresenta funções para cálculo das propriedades pseudocríticas, todas as funções são definidas como “Double”, podendo assim receber qualquer valor numérico, a seguir são mostradas as estruturas das correlações:
Por Brown
Foram usados como dados de entrada para a função de Brown, a densidade do gás e o tipo de gás.
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Figura 39 – Funções para Propriedades Pseusocríticas por Brown. (Elaboração Própria)
Por Wichert e Aziz
Foram usadas a solução das correlações proposta por Brown além das composições de H2S, CO2 e N2.
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Figura 310 Funções para Propriedades Pseudocríticas por Wichert e Aziz. (Elaboração Própria)
Por Carr, Kobayashi e Borrows
Foram usadas a solução das correlações proposta por Brown além das composições de H2S, CO2 e N2.
Figura 311 – Funções para Propriedades Pseudocríticas por Carr, Kobayashi e Burrows. (Elaboração Própria)
Módulo2 – Propriedades Pseudoreduzidas e Fator de Compressibilidade do Gás;
157 O Módulo 2 contém uma simples função para cálculo das propriedades pseudoreduzidas e 3 funções desenvolvidas a partir de correlações propostas para o cálculo direto do fator de compressibilidade do gás, todas as funções, constantes e variáveis desse módulo são definidas como “Double”, para receber qualquer valor numérico, a seguir são mostradas as estruturas das correlações:
Para as Propriedades PseudoReduzidas
Figura 312 – Funções para Propriedades Pseudoreduzida. (Elaboração Própria)
Fatorz por Papay
Figura 313 – Função para Fator – z por Papay. (Elaboração Própria)
158 Fatorz por Hall e Yarborough
Figura 314 – Função para Fator – z por Hall e Yarborough. (Elaboração Própria)
Fatorz por Dranchuk e AbuKassem
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Para as figuras ficarem com uma melhor visualização, não foi mostrada a extensão das correlações assim como as constantes e variáveis. Para realizar o método de NewtonRaphson foi utilizado um array e loop com 100 voltas para obter o melhor valor para o fatorz. Arrays são definidas como “Double”, para receber qualquer valor numérico, e apenas o contador dos looping foi definido como “Integer”, só recebendo números inteiros.
Módulo3 – Viscosidade do Gás;
Esse Módulo apresenta as últimas funções para cálculo de propriedade do gás, essa propriedade é a viscosidade do gás, são apresentados dois grupos de funções para calcular essa propriedade, o primeiro grupo contém três funções e o segundo grupo contém apenas uma função.
Viscosidade por Carr, Kobayashi e Borrows, e Dempsey
Figura 316 – Função para Viscosidade do Gás por Carr, Kobayashi e Burrows, e Dempsey. (Elaboração Própria)
Figura 317 – Função para Viscosidade do Gás por Dempsey. (Elaboração Própria)
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Figura 318 – Função para Viscosidade do Gás Carr, Kobayashi e Burrows. (Elaboração Própria)
A figura 316 e a figura 317 mostram as correlações que serão integradas, como mostrado na figura 318, na planilha as células que contém as funções da figura 316 e 317 foram “ocultadas”, sendo apresentado ao usuário apenas o valor final dessa integração de correlações.
Figura 319 – Função da Viscosidade do Gás por Lee, Gonzalez e Eakin. (Elaboração Própria)
A figura 319 apresenta como foi construída a função que utiliza a correlação proposta por Lee, Gonzalez e Eakin para o cálculo do fatorz.
Todas as funções, constantes e variáveis são definidas como “Double”.
Os dados de entrada para as funções são selecionadas na tabela de propriedade do gás na aba “Dados de Entrada”, apenas o fator z é selecionado na aba “Propriedade do Gás”.
Módulo4 – Pressão de Bolha;
A partir desse módulo as funções se referem às correlações propostas para cálculo das propriedades do óleo. Nesse módulo foram desenvolvidas funções com as correlações propostas para o cálculo da pressão de bolha. Os dados de entrada dessas correlações são, em sua maioria, buscadas na aba “Dados de Entrada”, apenas a solubilidade de gás (R s) é buscada
161 na aba “Propriedade do Óleo”, onde quase todas as funções estão alocadas. As funções, constantes e variáveis desse módulo são definidas como “Double”.
Pressão de Bolha por Standing
Figura 320 – Função para Pressão de Bolha por Standing. (Elaboração Própria)
Pressão de Bolha por Vasquez e Beggs
Figura 321 – Função para Pressão de Bolha por Vasquez e Beggs. (Elaboração Própria)
Pressão de Bolha Por Glaso
Figura 322 – Função para Pressão de Bolha por Glaso. (Elaboração Própria)
Esse módulo ainda contém mais duas funções, para a correlação de Marhoun e para a de Petrosky e Farshad, essas funções não apresentam muitas diferenças das já apresentadas.
162 Na função para a correlação de Vasquez e Beggs é incluído um “IF” para poder definir corretamente as constantes da correlação.
Módulo5 – Solubilidade do Gás;
O módulo 5 apresenta funções configuradas com as correlações desenvolvidas para o cálculo da solubilidade do gás. Os dados utilizados nessas funções estão todos na aba “Dados de Entrada” na tabela de propriedade do óleo. Na aba “Propriedade do Óleo” são apresentados grupos de solubilidade do gás, um utilizando a pressão do sistema e o outro a pressão de bolha. Todas as variáveis, funções e constantes são definidas com “Double”.
Solubilidade do Gás por Standing
Figura 323 – Função para Solubilidade do Gás por Standing. (Elaboração Própria)
Solubilidade do Gás por Vasquez e Beggs
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O módulo 5 ainda contém mais três funções, que não apresentam muita diferença das funções já apresentadas. A função relacionada à Vasquez e Beggs ainda apresenta um “IF” para definir corretamente as constantes para o cálculo da função.
Módulo6 – Fator Volume Formação de Óleo;
O módulo 6 é composto por funções desenvolvidas a partir das correlações propostas para o cálculo do fator volume formação do óleo. Os dados utilizados nas funções são buscados na tabela de propriedade do óleo na aba “Dados de Entrada”, apenas a solubilidade do gás (R s) é selecionada na aba “Propriedade do Óleo”, como nessa aba são apresentadas duas soluções para a solubilidade do gás, o mesmo acontecerá para o Fator Volume Formação do Óleo, apresentando uma solução para a pressão do sistema e uma para a pressão de bolha. Todas as funções, variáveis e constantes são definidas como “Double”.
Fator Volume Formação por Marhoun
Figura 325 – Função para Fator Volume Formação do Óleo por Marhoun. (Elaboração Própria)
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Figura 326 – Função para Fator Volume Formação do Óleo por Petrosky e Farshad. (Elaboração Própria)
As demais funções não apresentam grandes diferenças em relação as já apresentadas. Apenas a função desenvolvida com a correlação de Vasquez e Beggs ainda apresenta um “IF” para selecionar corretamente as constantes para o cálculo.
Módulo7 – Fator Volume Formação Total
Esse módulo contém três funções construídas com as correlações propostas para o cálculo do fator volume formação total (óleo e gás), será apresentada apenas a função que contém a correlação de Glaso pois não há muita diferença dessa para as demais. Todas as funções, constantes e variáveis desse módulo são definidas como “Double”.
Fator Volume Formação Total
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Para os dados de entrada das funções apenas a solubilidade do gás (R s) é selecionado na aba “Propriedade do Óleo”, os outros dados são selecionados na aba “Dados de Entrada”.
Módulo8 – Coeficiente de Compressibilidade Isotérmica do Óleo;
O módulo 8 contém funções desenvolvidas com as correlações propostas para o cálculo do coeficiente de compressibilidade isotérmica no óleo. Todas as funções, variáveis e constantes desse módulo são definidas como “Double”. Os dados de entrada são obtidos em sua maioria na tabela de propriedade do óleo na aba “Dados de Entrada”. Apenas a correlação de Standing utiliza a massa específica do óleo (ρo) como dado pra suas contas.
Coeficiente de Compressibilidade Isotérmica do Óleo por Standing
Figura 328 – Função para Compressibilidade isotérmica do Óleo por Standing. (Elaboração Própria)
Coeficiente de Compressibilidade Isotérmica do Óleo por Vasquez e Beggs
Figura 329 – Função para Compressibilidade isotérmica por Vasquez e Beggs. (Elaboração Própria)
166 Esse módulo apresenta mais duas funções desenvolvidas com as correlações propostas por Marhoun, Petrosky e Farshad, mas essas funções não contêm grande diferença em relação à estrutura da função por Vasquez e Beggs.
Módulo9 – Coeficiente de Compressibilidade Isotérmica do Óleo abaixo de Pb;
Esse módulo é composto apenas com correlações propostas por McCain, Rollins e Villena para o cálculo do coeficiente de compressibilidade isotérmica do óleo, não havendo diferenças na estrutura das funções, a principal diferença são os dados de entrada utilizados para suas contas. Todas as funções, variáveis e constantes são definidas como “Double”. Equação 1 proposta por McCain, Rollins e Villena
Figura 330 – Função para Compressibilidade isotérmica do Óleo abaixo de pb. (Elaboração Própria)
Parte dos dados de entrada usados nas funções é obtido na aba “Propriedade do Óleo” e parte é obtido na tabela de propriedade do óleo na aba “Dados de Entrada”.
Módulo10 – Viscosidade do Óleo Morto;
O módulo 10 contém quatro funções construídas a partir das correlações propostas para cálculo da viscosidade do óleo morto, não apresentando diferença na estruturação delas, utilizando dados da tabela propriedade do gás na aba “Dados de Entrada”.
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Figura 331 – Função para Viscosidade do Óleo Morto por Beal. (Elaboração Própria)
Todas as funções, variáveis e constantes desse módulo são definidos como “Double”.
Módulo11 – Viscosidade do Óleo no Ponto de Bolha;
Esse módulo apresenta três funções programadas pelas correlações propostas para