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Bombeo Electrosumergible...

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1.

Introducción

En la actualidad existen disponibles varios métodos de Levantamiento Artificial, entre los


cuales podemos citar al bombeo electrosumergible, (BES).

El sistema de levantamiento artificial, cuenta con un sistema de bombeo que es ubicado en


fondo de pozo, este sistema de bombeo es accionado eléctricamente desde superficie, mediante
el uso de cables de corriente. El sistema de bombeo en fondo, consta de diversas bombas de
varias etapas, las cuales pueden ser configuradas según las características presentes en
yacimiento.

Este método de bombeo es un sistema integrado de levantamiento artificial, está considerado


como un medio efectivo y económico cuando se trata de levantar altos volúmenes de fluido
desde grandes profundidades en una gran variedad de condiciones de pozo. Actualmente,
constituye uno de los métodos más usados a nivel mundial.

Los componentes del sistema de bombeo electrosumergible (BES) pueden ser clasificados en
dos grupos; el equipo de fondo y el equipo de superficie. El equipo de fondo cuelga de la tubería
de producción y cumple la función de levantar la columna de fluido necesaria para producir el
pozo. Consiste generalmente de un motor eléctrico, un sello, un separador de gas, un sensor de
presión de fondo “PHD” y una bomba electrocentrífuga. El equipo de superficie provee de
energía eléctrica al motor electrosumergible y controla su funcionamiento.
Sus principales componentes son: el transformador de entrada, el controlador del motor, el
transformador de salida, el cable de potencia, protectores de cable, la caja de venteo y otros
componentes adicionales.
Este sistema de bombeo ha permitido optimizar volúmen, eficiencia y durabilidad. Además se lo
considera como un sistema resistente a la abrasión adaptable a cualquier aplicación con arena en
el pozo.

2. Aplicación del método de levantamiento artificial (Parámetros)


¿Cómo se aplica el bombeo electrosumerble?
Aplicaciones del bombeo electrosumergible (BES)

 Se utiliza para manejar grandes volúmenes de crudo.


 Pozos con producciones 1000 bbl/fdia hasta 100.000 bbl/dia.
 Pozos con revestimientos pequeños.
 Pozos con alta y baja viscosidad.
 Pozos con alta temperatura de fondo (500 F)
 Pozos con baja relación de gas petróleo
 Pozos con baja presión de fondo
 Pozos con alta relación con agua y petróleo
 Pozos con alto levantamiento o energía

3) Ventajas y desventajas

3.1 Ventajas
Entre las principales ventajas que presenta el Bombeo Electrosumergible se encuentran:
Puede levantar altos caudales en pozos no tan profundos con revestidor grande.
Los costos de levantamiento para grandes volúmenes de levantamiento son bajos.
Se puede instalar fácilmente sensores de presión en el hoyo para ser medidos en
Superficie.
Se adapta a pozos desviados.
Estas instalaciones no representan peligro en localizaciones urbanas.
Trabaja bien en pozos desviados
No causa destrucciones en ambientes urbanos
No tiene casi instalaciones de superficie a excepción de un control de velocidad del
motor
Su tecnología es la más complicada y cara, pero son preferidos en caso de tener que
elevar grandes caudales

3.2 Desventajas
Es imprescindible una fuente de corriente eléctrica.
Se requieren altos voltajes.
Limitaciones por el tamaño del revestidor.
Los cables causan problemas en el manejo de la tubería.
Los cables se deterioran al estar expuestos a altas temperaturas.
La producción de sólidos.
No es funcional a altas profundidades debido al costo del cable, a posibles problemas
Operacionales, y a los requerimientos de alta potencia en superficie.
La presencia de gas libre en la bomba disminuye su capacidad de levantamiento.
Inversión inicial muy alta
No es rentable en pozos de baja producción
Susceptible a la producción de gas y arena
Las bombas y motor son susceptibles a fallas
Es un sistema difícil de instalar y su energización no siempre es altamente confiable.
4) Descripción general del equipo
En las instalaciones BES, la potencia disponible en superficie es transformada a los
requerimientos de fondo del pozo por los transformadores de tres fases. La potencia
transformada es suministrada por un cable de potencia a una caja convertidora (Switch Board) y
luego a través de una caja de unión y un soporte del cabezal del eductor. El cable de potencia
viene con la corriente de la tubería de producción y está vendada al eductor para prevenir daños
mecánicos durante la instalación y la remoción. El cable de potencia está empalmado a un cable
plano del motor, el cual está vendado al exterior de la unidad protectora de la bomba. La bomba
centrífuga está localizada en el tope de la unidad de subsuelo. La bomba está colgada en la línea
del eductor por la descarga de la presión. Debajo de la bomba se encuentra un dispositivo
llamado succión, el cual provee al fluido la entrada a la bomba. El componente central es el
protector. El protector iguala tanto la presión interna como la externa y aísla al motor de los
fluidos del pozo. El componente más bajo es el motor, el cual maneja a la bomba centrífuga.
Que la unidad de subsuelo está justo sobre las perforaciones. Esto es necesario ya que el fluido
entrando al pozo fluye hasta el motor. Este flujo enfría al motor, el cual de otra forma pudiera
sobrecalentarse y fallar.

5) Equipo superficial y sub superfial (Imagen)


5.1 Equipo superficial (imagen y descripción)

Equipos de superficie

Para la instalación del equipo de Bombeo Electrosumergible en un pozo, es necesario contar con
los siguientes equipos de superficie:
a) Banco de transformación eléctrica: está constituido por los transformadores, empleados
para cambiar el voltaje requerido por el motor correspondiente.
b) Tablero de control: es el comando de la instalación, su función es la de proteger y
controlar las operaciones del pozo.
c) Variador de frecuencia: posee dispositivos capaces de suministrar frecuencias y voltajes
variables al motor, permite arrancar los motores a bajas velocidades reduciendo los esfuerzos
en el eje de la bomba y protege el equipo de variaciones eléctricas, además ofrece como
ventajas mayor control y transmisión de datos.
d) Caja de venteo: es una caja de conexiones que conecta el cable de energía del equipo de
superficie con el cable de conexión del motor, además permite ventear a la atmósfera el gas
que fluye a través del cable, impidiendo que llegue al panel, evitando una explosión. Está
ubicada entre el cabezal del pozo y el panel de control.
5.2 Equipo de sub – superficial (imagen y descripcion)

Equipos de sub suelo


Los principales componentes del equipo de subsuelo son:
a) Motor eléctrico: es la fuente de potencia que genera el movimiento a la bomba para
mantener la producción de fluidos. El motor en estas instalaciones se presenta con una
velocidad constante de 3500 RPM para una frecuencia de 60 Hz. y 2915 RPM para 50 Hz. Se
encuentra encerrado en una camisa llena de aceite refinado, con propiedades dieléctricas, el
cual sirve para lubricar y disipar por conducción el calor generado en el motor a través de la
carcaza de éste. Es recomendable colocar el motor por encima de las perforaciones y que la
velocidad mínima en el anular motor-revestidor sea aproximadamente de 1 pie/seg. El diámetro
del revestidor limita el tamaño del motor.
b) Protector o sello: se encuentra entre el motor y la bomba. Permite conectar el eje de la
bomba al eje del motor. Además el protector compensa la expansión o contracción del motor y
no permite la entrada del fluido al motor.
c) Sección de admisión de fluidos o succión: la válvula de retención se coloca a dos o tres tubos de
la bomba, disminuye la presión hidrostática sobre los componentes de la misma; la válvula de
drenaje es colocada a un tubo por encima de la válvula de retención y se utiliza como factor de
seguridad para circular del pozo revestido a la tubería de producción o viceversa.

d) Separador de gas: está ubicado entre el protector y la bomba. Reduce la cantidad de gas libre
que pasa a través de la bomba. El gas siempre es venteado al espacio anular y producido por la
línea de flujo, por lo cual debe evitarse el uso de empacaduras en el pozo para este tipo de
levantamiento. Su uso es opcional, es decir, se emplea cuando se prevé alta producción de gas
libre.
e) Bomba Electrosumergible: es del tipo centrífuga multietapas, cada etapa consiste en un
impulsor rotativo y un difusor fijo. El número de etapas determina la capacidad de
levantamiento y la potencia requerida para ello. El movimiento rotativo del impulsor imparte
un movimiento tangencial al flujo que pasa a través de la bomba, creando la fuerza centrífuga
que impulsa al fluido en forma radial, es decir, el fluido viaja a través del impulsor en la
resultante del movimiento radial y tangencial, generando la verdadera dirección y sentido del
movimiento.
f) Cables trifásicos: suministran la potencia al motor eléctrico y deben cumplir con los
requerimientos de energía del mismo. Vienen aislados externamente con un protector de bronce
o de aluminio, en la parte media un aislante y cada cable internamente aislado con plástico de
alta densidad. El conductor puede ser de aluminio o de cobre. La vida útil de un cable es de 10
años aproximadamente a una temperatura de 167 ºF. Dicho cable es construido en una
configuración plana o redonda, y cada conductor puede ser sólido o de múltiples cables. La
configuración plana se usa cuando hay limitaciones de espacio físico.

6. Descripción general de funcionamiento


Inicia la energía por el transformador, pasa por el panel, luego por la caja de venteo, el árbol de
navidad, que va conectado por la tubería de producción, hasta la bomba electrosumergible, que
tiene un motor, un rotor, tiene diferentes partes y esta la electricidad y va bajando hasta el fondo
del pozo, para activar la bomba, y esta bomba electrosumergible, la que da la correspondiente
energía al motor eléctrico, después de la presión ya generada, la energía tenemos petróleo y gas
y podemos ver como se activa y aligera al fluido para que vaya a superficie.
Bibliografía
Br. Rattia Aranda, Luis José. (2002) DIAGNOSTICO, EVALUACION Y
OPTIMIZACION DE LOS METODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL EN
LA UNIDAD DE EXPLOTACION DE YACIMIENTOS BARINAS, CAMPO SINCO

DANIEL ADOLFO BUSTAMANTE VILLAMAR. (2007) METODOLOGIA PARA


EL DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE COMPUTO PARA EL DISEÑO DE
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE Y SU APLICACIÓN

LUIS ALBERO CONSTANTE BARRAGAN (2002) LOCALIZACION, DETECCION


Y ANALISIS DE FALLAS EN EL SISTEMA DE BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE PARA LA REGION AMAZONICA DEL ECUADOR

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES) URL


https://es.scribd.com/document/289605064/Bombeo-Electrosumergible-Bes

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