Bombeo Electrosumergible...
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Introducción
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.
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.
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)
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.