MÉTODO “BES”

Ing. Javier Ríos

Ciudad Ojeda, julio 2019

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INTRODUCCIÓN.
El bombeo electrosumergible es un método de levantamiento artificial
utilizado en la industria petrolera con el fin de llevar el hidrocarburo desde el
fondo del pozo hasta superficie, por medio de la rotación centrifuga de la
bomba donde la potencia requerida es suministrada por un motor eléctrico de
fondo, la corriente eléctrica para el funcionamiento del motor viene dada desde
superficie y es conducida por el cable de potencia. Este tipo de bombas tiene
varios estadios de centrifugación, es decir, que tiene varios rotores colocados
en forma sucesiva uno encima de otro alimentándose entre ellos para ganar
mayor presión.
Este bombeo está compuesto por equipos de superficie y de fondo.
Equipos de superficie:
 Banco de transformación eléctrica.
 Tablero de control.
 Variador de frecuencia.
 Caja de venteo.
 Cabezal de descarga.
 Equipo misceláneo.
Equipos de fondo:
 Motor eléctrico.
 Sección sellante.
 Protector.
 Sección de admisión.
 Separador de gas.
 Bomba centrifuga.
 Cable de potencia y descarga.
 Empacador.
 Válvula de tormenta.
 Válvula de venteo.
 Penetrador del empacador.
 Accesorios.

El bombeo electro sumergible ha probado ser un sistema artificial de

producción eficiente y económico. En la industria petrolera, comparativamente
con otros sistemas artificiales de producción tiene ventajas y desventajas,
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debido a que por diversas razones no siempre puede resultar el mejor, es decir
un pozo candidato a producir artificialmente con bombeo electro sumergible,
debe reunir características que no afecten su funcionamiento como las altas
relaciones gas/aceite, las altas temperaturas, la presencia de arena en los
fluidos producidos, que son factores con influencias indeseables sobre la
eficiencia del aparejo.
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BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES).

Es un método de levantamiento artificial utilizado para desplazar
grandes de volúmenes, donde su principio básico es de bombear los fluidos
desde el pozo hasta superficie por medio de bombas electrocentrifuga, donde
se trasmite la energía en forma de presión por medio de un motor eléctrico en
el fondo. La unidad se encuentra suspendida de la tubería de producción
sumergida a una altura adecuada para llevar a superficie los fluidos
(hidrocarburos) y es conectada a un cable que transmite la energía del motor.
Este método es aplicado generalmente con las siguientes condiciones:
 Alto índice de productividad.
 Baja presión de fondo.
 Alta relación agua – petróleo.
 Baja relación gas – petróleo.

Un sistema BES se encuentra conformado por equipos de superficie y de

subsuelo.
Equipos de superficie:
 Banco de transformación eléctrica.
 Tablero de control.
 Variador de frecuencia.
 Caja de venteo.
 Cabezal de descarga.
 Equipo misceláneo.
Equipos de subsuelo:
 Motor eléctrico.
 Sección sellante.
 Protector.
 Sección de admisión.
 Separador de gas.
 Bomba centrifuga.
 Cable de descarga y potencia.
 Empacador.
 Válvula de tormenta.
 Válvula de venteo.
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 Penetrador del empacador.

 Accesorios.

Fig. 1 Representación típica de la instalación del bombeo electrosumergible

en forma general.
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1.1) EQUIPOS DE SUPERFICIE:

1.1.1) Banco de transformación eléctrica.
Constituido por transformadores que son el medio encargado de
suministrar el voltaje de energía requerida al motor de fondo donde el voltaje
de la corriente alterna puede ser cambiada, y constan de un centro de lámina
de hierro rodeada por alambres de cobre. El transformador primario se encarga
de reducir el voltaje de la fuente primaria para que pueda ser manejado por el
tablero de control. Ver fig. 2
Puede ser un transformador trifásico o un banco de tres
transformadores monofásicos. Los cuales son distribuidos por la compañía de
servicio eléctrico.

Figura.2. Banco de transformadores.

Debido al material que se dispone en la naturaleza para los transformadores,
no pueden efectuar la conversión y transmisión perfecta, se presentan algunas
perdidas de energía que no se pueden evitar, aunque si se puede reducir a un
valor mínimo, que se tienen que explicar en cualquier modelo de
comportamiento de transformadores.

Perdidas magnéticas. Se deben a ciertas limitaciones que tiene los materiales

ferromagnéticos reales.

Perdidas eléctricas. Las perdidas eléctricas o de cobre se deben a

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determinadas características de los embobinados como son:

Perdidas por resistencia.
Perdidas por reactancia de dispersión.

Los transformadores se clasifican de acuerdo a sus características:

 Por su capacidad.
Transformador de distribución. Son los transformadores de una
capacidad de hasta 500 KVA.
Transformador de potencia. Tienen una capacidad mayor de 500
KVA.

 Por su tensión.
Transformador de baja tensión. Operan con una tensión de 600
volts o más.
Transformador de media tensión. Operan con una tensión desde
600 volts hasta 4160 volts.
Transformador de alta tensión. Operan con una tensión superior
a los 13800 volts.

 Por su tiempo de enfriamiento.

Medio de enfriamiento. Símbolo.
Aceite mineral. O.
Agua. G.
Gas. W.
Tipo de circulación. Símbolo.

Natural. N.
Forzada. F.

 Por su sistema de disipación de calor.

Clase AA. Autoenfriado.
Clase AA/AFA. Autoenfriado y enfriado por aire forzado.

 Transformadores sumergidos en líquidos aislante.

Clase OA. Autoenfriado.
Clase OA/FA. Autoenfriado y enfriado por aire forzado.
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Clase OA/FA/FA. autoenfriado y con dos pasos de enfriamiento

por aire forzado.
Clase OA/FA/FOA. Autoenfriado/enfriado por aire forzado y
enfriado por aire y liquido aislante.
Clase FOA. Enfriado por líquido y aire aislante.

 Por su instalación.
Tipo poste.
Tipo subestación.

 Por su servicio.
Para uso interior.
Para uso intemperie.
Para uso en atmosferas marinas.
Para uso en atmosferas altamente corrosivas.
Los tipos más comunes de conexiones para los transformadores
utilizados en el sistema de bombeo electrosumergible son: Conexión
delta o triangulo y estrella, en algunas aplicaciones se utilizan conexión
tipo poligonal.
1.1.2) Tablero de control.
Es el encargado de proteger y controlar las operaciones
del pozo. Consta de interruptores para arranque y parada,
botones selectores de voltaje, fusibles, amperímetros, luces de
señales, entre otros. Su diseño puede ser sumamente sencillo
esto va depender de las operaciones de control que se quieran
llevar a cabo. Ver fig. 3
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Figura 3. Tablero de control.

1.1.3) Variador de frecuencia.

El variador de frecuencia (VEF) es un controlador del motor que le
permite operar al sistema de bombeo electrosumergible en un amplio rango
de frecuencia en vez de estar limitado a la frecuencia de línea. Así el gasto
de producción, la carga o ambos se pueden controlar, dependiendo de la
aplicación, al variar la velocidad de la bomba, sin modificaciones en el
equipo de fondo. Ver fig. 4
El propósito principal del VEF en el sistema es la flexibilidad de bombeo,
también se obtienen otros beneficios como la extensión de la vida útil del
equipo de fondo, arranque suave, velocidad controlada adecuadamente,
supresión transitorios de línea y eliminación de estrangulamientos
superficiales.
La operación básica del VEF es convertir la entrada trifásica de corriente
alterna a corriente directa. Luego usando semiconductores de potencia
como interruptores de estado sólido, invierte la corriente directa a una
salida alterna trifásica de voltaje y frecuencia de variable. Por otra parte, el
VEF provee funciones de control que el usuario puede seleccionar para
maximizar la producción.
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Figura. 4. Variadores de frecuencia

Está compuesto de tres secciones básicas: la sección convertidora, la
de enlace CD y la inversora.
La sección convertidora, consiste en dispositivos rectificadores (SCR’s
o diodos). Ver fig. 5 y 6 reconectados en configuración de puente
rectificador trifásico de onda completa. En esta sección se rectifica la
potencia de entrada trifásica entre 480-4160 VAC, 60 Hz.
La sección de en lace CD, consiste en inductores y condensadores
conectados al bus de corriente directa CD en serie y paralelo
respectivamente. El propósito de los compuestos de enlace de CD es de
filtrar de rizado del voltaje del bus DC y por esta razón también se le conoce
con el nombre de filtro.
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La sección inversora, consiste en seis interruptores de potencia a base de

transistores bipolares. Hay dos transistores por cada fase, estos permiten
la salida la trifásica alterna de voltaje y frecuencia de variable.

CONVERTIDOR INVERSOR

Figura. 5. Diagrama básico de VEF con SCR’s con baja tensión

480 V AC RECTIFICADOR ENLACE DC INVERSOR 0-480 V AC

60 Hz 30-90 Hz

Figura 6. Diagrama básico de VEF con diodos de baja tensión.

1.1.4) Caja de venteo.

Es una caja de conexiones como se muestra en la Figura 7. Se

encuentra ubicada entre el cabezal del pozo y el tablero control y es
instalada por razones de seguridad cumpliendo con dos funciones:
Permite conectar el cable de energía del equipo de superficie con
el cable de conexión del motor y permite ventear a la atmosfera el gas que
fluye a través del cable, evitando que llegue al panel, ya que esto
ocasionaría una explosión.
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Figura 7. Caja de venteo.

1.1.5) Cabezal de descarga.

El cabezal del pozo es el equipo superficial que tiene la función de

soportar el peso total del equipo de fondo incluyendo: Tubería de
producción, cable de potencia, herramientas especiales, accesorios, entre
otros.

Debe ser equipado con un cabezal en el tubing tipo hidrante o

empaque cerrado, el cual proporcionara un sello positivo alrededor del
cable y la tubería. El cabezal de producción es diseñado de tal manera
que el penetrador de superficie pase a través del cabezal de producción.
Hay diferentes fabricantes de cabezales en el mercado tales como:
Hercules, Cameron, Biw, FMC, Seaboard, entre otros.

En la Fig. 8 se muestra un cabezal especial recomendado en pozos

equipados con este método de producción.
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Figura 8. Cabezal de descarga.

Los cabezales de superficie pueden ser varios tipos diferentes, de los
cuales, los más comunes son:
 Tipo hércules para baja presión. Son utilizados en condiciones de
baja presión en el espacio anular, y en instalaciones no muy profundas
estos poseen un colgador tipo cuña y un pasaje para el cable. El cable
de potencia cruza a través de ellos hasta la caja de venteo, y es
empacado por un juego de gomas prensadas. Ver Fig.9

 Tipo roscado para alta presión. Utilizado en instalaciones costa

afuera, pozos con alta presión de gas en el espacio anular o para
instalaciones a alta profundidad. En ellos la tubería esta roscada al
colgador, y este se suspende al cabezal. Ver Fig.10
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Figura 9. Figura 10.

1.1.6) Equipos misceláneos.

 Amperímetro Es un instrumento que presenta un registro

Registrador continuo del amperaje que ha sido extraído por
el motor. El registrador es utilizado ya que refleja
las condiciones del bombeo, reportando tanto la
operación normal como cualquier problema. Es
un instrumento importante para el diagnóstico de
este método.
 Centralizadores Son utilizados para centrar el motor y la bomba
en pozos ligeramente desviados, también evita
que el cable se dañe por roce con la tubería de
revestimiento.
 Cintas de cable El cable de extensión del motor y el cable de
potencia se mantienen sujetos a la tubería de
producción por unas bandas metálicas selladas
que aseguran el cable para que este no se
deslice y forme curvaturas que puedan ser
dañadas.
La función principal además de la de sostener al
cable es la de mantener este lo más vertical
posible con respecto a la tubería de producción.
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Son piezas metálicas en forma de U y de 8 pies

 Guarda Cable
de largo. Se fabrican de hierro galvanizado o
acero inoxidable y tienen ojales o pasadores a lo
largo de su cuerpo por donde se introducirán las
bandas metálicas para sujetar estos protectores
sobre el cable.
Su función consiste en proteger específicamente
el cable de extensión del motor y se conectan a
lo largo de toda la longitud del cable de extensión
del motor.
Cuando la tubería de revestimiento es muy
grande y el pozo es vertical, no se hace
necesario esta protección, a menos que se
sospeche de tuberías de revestimiento
trabajadas o demasiado viejas que puedan tener
rebabas o filos metálicos que pudieran dañar el
cable.
 Sensor de fondo de Es un dispositivo electrónico capaz de soportar
pozo altas presiones y de enviar señales a superficie
a través del cable eléctrico que suministra
potencia al equipo BES.
De forma tubular tiene aproximadamente 1.50
m de longitud. En su parte interna posee el
anillo sensor de presión y la electrónica
almacenada en el tercio superior del cuerpo del
sensor.
Se conecta al motor de fondo a través de un
cable de alimentación y un cable de señal.

1.2) EQUIPO DE FONDO.

1.2.1) Motor.
Los motores de inducción son dispositivos que transforman energía
eléctrica en energía mecánica. Es también considerado como un
transformador giratorio, porque induce voltajes y corrientes en el rotor.
Desde el punto de vista mecánico, el motor de inducción, se compone
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de dos grandes conjuntos de piezas. Ver Fig. 11

 Estator. Abarca todo el grupo de partes inmóviles.
 Rotor. Abarca el grupo de partes giratorias.

Los motores usados en las operaciones de bombeo electrosumergible son del

tipo Dipolares y Trifásicos de Inducción. Los motores están llenos de un aceite
mineral altamente refinado que lubrica los cojinetes del motor. En una
instalación BES, el calor generado por el motor es retirado lejos por los fluidos
del pozo en movimiento hacia la superficie. En enfriamiento del motor se logra
a través de:

 Circulación interna del aceite del motor.

 Flujo del caudal del pozo alrededor de la parte exterior del motor.

Figura 11.
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El motor debe resistir altos esfuerzos de torsión de arranque

permitiendo que llegue a su velocidad de operación en menos de 15 ciclos,
impidiendo de esta manera la sobrecarga prolongada en la línea eléctrica. La
profundidad de colocación se limita normalmente por encima del fluido entrante
y en zonas donde se tenga una sección con desviaciones uniformes y sin alta
pata de perro. Cuando se instala frente a las perforaciones se debe utilizar una
camisa de motor.

Bajo condiciones normales de operación el motor opera

aproximadamente a 3500 rpm a 60 Hz, 2915 a 50 Hz.

1.2.1.1) Camisa de motor en operaciones BES.

El enfriamiento se realiza mediante la transferencia de calor de fluido del pozo

que pasa por el motor a través de un aceite altamente refinado que además
provee resistencia dieléctrica lubricación y buena conductividad térmica. Para
los casos en que la tubería de revestimiento es grande y la productividad del
pozo pequeña la alternativa es el uso de una camisa de motor. Para
incrementar la velocidad del fluido y obtener mejor enfriamiento, la velocidad
mínima recomendada por los fabricantes es de 1.0 pie/ segundo.

1.2.1.2) Componentes del motor y sus funciones.

Los principales componentes del motor son. Rotores, estator, cojinete, zapata,
bujes, carcaza, T rings, aceite dieléctrico, bloque aislante, accesorios, entre
otros.
 Rotor. Se encuentra interno en el motor y es el que genera los HP del
motor. Por ejemplo, si un en un motor de 180 HP y si el motor consta
de 10 rotores, cada uno de ellos está aportando 18 HP. Ver Fig. 12.

 Estator. Es el bobinado del motor electrosumergible y viene

encapsulado, está diseñado para trabajar a diferentes temperaturas y
para su uso en pozos BES se debe tener en cuenta la temperatura de
fondo del pozo, la posición del sentado entre otros. ver Fig.12.
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Rotor

Estator

Figura 12.

 Cojinetes del motor. Son componentes internos y elementos

estáticos del motor cuya función principal es fijar y centralizar el
conjunto de rotores. En toda configuración del motor, entre rotor y rotor
hay un cojinete. Ver Fig. 13.

 Eje. Es un componente interno que hace girar el sistema. La

configuración del eje es hueco para la circulación del aceite dieléctrico
a lo largo del motor, con el fin de lograr lubricación y enfriamiento. Son
fabricados de diferentes materiales como en inconel, monel, entre
otros. Ver Fig.13
 MÉTODO “BES”

Cable de extensión. Eje.

Cojinete de empuje.

Estator.

Carcasa.
Rotor.

Figura 13.

 Zapata del motor. Conocida como cojinete de empuje y su función

principal es soportar la carga axial del conjunto de rotores. Se
encuentra instalado en la parte superior del motor y su configuración
puede ser direccional o bi-direccional. Ver Fig.13.

 Bloque aislante. Es el componente del motor superior donde va

conectado la mufa y el cable de extensión del motor. La conexión
durante la instalación del equipo “BES”, es muy delicada ya que una
mala instalación del cable de extensión o alguna migración de
suciedad o fluido al motor superior puede causar cortocircuito en el
bloque aislante o en la mufa.
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 Aceite dieléctrico. Es un aceite mineral o sintético que provee la

lubricación y enfriamiento de los componentes internos del motor. Está
diseñado para trabajar a diferentes temperaturas. Su uso se hace
directamente cuando se empiece a realizar el servicio a los motores
porque de lo contrario al estar expuesto a condiciones atmosféricas
existe un proceso de degradación del aceite dieléctrico, perdiendo sus
propiedades y no es apto para ser utilizado en el sistema “BES”.

 Carcaza del motor. Es donde vienen alojados los componentes

internos del motor electrosumergible. Es fabricado de diferentes
materiales como acero con bajo contenido de carbono, acero ferritico,
acero inoxidable. Se debe tener en cuenta las condiciones en la que
se va operar el equipo de fondo del sistema BES para así poder
seleccionar el material de la carcaza del motor. Ver Fig. 13

 Bujes. Están localizados entre el eje y el cojinete (rotor-rotor) y el

elemento dinámico que gira junto con el rotor. Generalmente se fabrica
de bronce.

1.2.1.3) Capacidad y serie del motor.

Los motores se construyen para satisfacer diferentes capacidades de
diseño, serie y diámetros: 450, 456, 540, 725, entre otros. la serie indica el
diámetro exterior máximo del equipo.
1.2.2) Sección sellante.
Parte vital de ensamble del equipo subsuperficial. Conecta la flecha del motor
con las de las bombas, entre sus funciones se encuentra.

 Evitar la migración del fluido de pozo dentro de los motores a través de

una serie de sellos.

 Permite absorber la expansión del aceite dieléctrico que se encuentra

en el motor resultado de los gradientes de temperatura.
 Ecualiza la presión del anular de la tubería de revestimiento
con el aceite dieléctrico. Esta ecualización de presión con el
motor evita que fluidos del pozo migren dentro del motor por
las junturas.
 MÉTODO “BES”

 Como barrena de separación o aislamiento del fluido del

pozo a través de una serie de arreglos mecánicos llamados
cámaras. Estas cámaras pueden ser de dos tipos de bolsa o
laberintico: la cámara de bolsa crea una barrena mecánica
contra el fluido del pozo impidiendo que este pase a través
de ellas. Estas bolsas están llenas de aceite dieléctrico que
cuando se expande sella prácticamente el anular interno del
sello actuando como un empacador.

La cámara laberíntica separa el fluido por diferencia de densidades

impidiendo de esta manera que cualquier fluido que hubiera pasado
por las cámaras de bolsa migren hacia los motores.

 Absorbe el empuje descendente de las bombas a través de

un cojinete de deslizamiento el cual utiliza un film de aceite
hidrodinámico para su lubricación durante su operación. El
empuje descendente de la bomba es causado por la acción
de las etapas durante el empuje del fluido y del peso de las
mismas sobre la flecha.

Guarda las mismas condiciones que los motores o las bombas,

son fabricados con diferente material para soportar las condiciones
del pozo y de diferente diámetro para satisfacer estas condiciones
de diseño.

1.2.2.1) Componentes internos del sello y sus funciones.

Los componentes principales de un sello son la carcaza, sellos

mecánicos, cojinete de empuje, sistema laberintico, bolsas
elastómeras, aceite dieléctrico, eje cabezal, base, accesorios, entre
otros.

 Sello mecánico. Su función principal es la de evitar la

migración del fluido del pozo a la cámara inferior del sello y
por consiguiente que no llegue este fluido al motor. Los
principales componentes de un sello mecánico son el bellow,
spring o ring, snap ring y accesorios. Los sellos mecánicos
están ubicados desde la parte superior hasta la inferior y su
número depende del diseño requerido para la operación. Ver
Fig. 14.
 MÉTODO “BES”

Figura 14.

Figura 14. Sello mecánico.

 Cojinete de empuje. Conocida como zapata donde su función principal

es absorber la carga axial de la bomba y la capacidad de carga depende
del tipo de bomba que este instalada como por ejemplo bomba flotante
o bomba tipo compresión.
Los principales componentes de la zapata son el rodete, cojinete superior
e inferior y un film de aceite hidrodinámico para su lubricación durante su
operación. Ver Fig.15
 Configuración del sello. La configuración puede ser laberintico o de
bolsas. Esto va depender del operador y el número de secciones del
sello. Existen diversos factores que deben tener en cuenta en la
configuración, entre ellos si el sistema BES se va instalar en un pozo
vertical o direccional, densidad del fluido, temperatura de fondo, tipo de
bomba instalada, corte de agua, entre otros factores.

 Eje. Es el componente interno del sello que hace girar el sistema.

MÉTODO “BES”

Figura 15.
 MÉTODO “BES”

 Carcaza del sello. Es donde vienen alojados sus componentes

internos.
1.2.3) Succión o separador del gas.
En pozos donde se presenta grandes volúmenes de gas es necesario este
dispositivo que ayuda a eliminar el gas libre.
Básicamente existen 2 tipos de separadores de gas:
 Estáticos o laberínticos, que al igual que los sellos, el arreglo
mecánico interno que tienen estos separadores permiten que el
gas tomado en la admisión del separador continúe su migración
ascendente orientándolo hacia el anular, mientras fuerzan al
fluido del pozo a entrar a una cámara inferior por diferencia de
densidad, nuevamente, para luego ser impulsados hacia arriba.

 Separadores centrífugos porque la separación se realiza

gracias al proceso de centrifugación que obliga al gas a pegarse
a la flecha mientras separa al fluido por diferencia de gravedad
específica hacia las paredes del dispositivo separador para
luego orientar este gas separado del fluido hacia el anular, el
fluido a su vez es dirigido hacia las bombas. Ver Fig.16.

La eficiencia del separador tiene un rango del 80% a 95%, sin

embargo, esta eficiencia es afectada por los volúmenes manejados, su
composición y sus propiedades.

Los separadores pueden ser colocados en serie (tamden) para mejorar

la eficiencia total en aplicaciones de altos volúmenes de gas.
 MÉTODO “BES”

Figura. 16. Separador de gas rotativo.

1.2.4) Bombas electrosumergible.

Son del tipo centrífugo de múltiples etapas, cada etapa consiste

de un impulsor (dinámico) y un difusor (estático). Ver fig.17. El número
de etapas determina la carga total generada y la potencia requerida.
Las bombas se fabrican de diferentes materiales de acuerdo a los
requerimientos del pozo y del operador.
Al igual que los motores se fabrican de diferentes diámetros que
son los números de serie que adoptan los equipos: 400, 540, 675, 513,
etc. (400 como número de serie significa que la bomba tiene un
diámetro de 4.00”). Las tasas de flujo varían desde 200 BNPD hasta
80.000 BNPD. La bomba tiene un rango de operación óptimo. Si se
opera por encima o debajo de ese rango, el empuje ascendente o
descendente reduce la duración efectiva de la bomba, razón por la cual
es muy importante determinar con precisión la productividad para
recomendar el diseño óptimo.
 MÉTODO “BES”

Figura 17. Bomba centrifuga de fondo.

Figura 19. Detalles de un difusor.

Figura 20. Etapa de una bomba (difusor e impulsor).

 MÉTODO “BES”

De lo antes mencionado se concluye que el diámetro del

revestidor representa un papel muy importante en la selección de la
bomba. Con relación a las características de funcionamiento, es típico
dibujar las gráficas de carga hidráulica (altura), potencia y rendimiento
de la bomba en función de la tasa de producción. Los fabricantes
proporcionan estas curvas de funcionamiento para todas las bombas
disponibles, generalmente con agua como fluido de trabajo y a una
velocidad de 3500 rpm. La Figura 18 muestra la curva de
comportamiento para una etapa de una bomba centrifuga.

Figura 18. Curvas características de una BES.

Leyes de Afinidad para BES.
Las leyes de afinidad expresan la relación matemática que
existe entre el caudal, la velocidad de la bomba (rpm), la altura y el
consumo de energía para el caso de bombas centrífugas. Las leyes
muestran que incluso una pequeña reducción en el caudal se
 MÉTODO “BES”

convertirá en reducciones importantes de potencia y, por tanto, de

consumos energéticos. Las leyes son la base de los ahorros
energéticos.

Donde:
Q1/Q2 = rpm1/rpm2
Q = caudal [BPD]
H1/H2 = rpm = velocidad de la bomba
(rpm1/rpm2)2 [rpm] H = altura [pies]
Pot = potencia [Hp]
Pot1/Pot2 =
(rpm1/rpm2)3

Nota. En la industria petrolera deben manejarse con sumo cuidado, ya que

estas leyes solo son válidas para fluidos de baja viscosidad (agua). Fluidos de
alta viscosidad afectan considerablemente los valores de altura y potencia.
1.2.5) Cable de descarga.
Es un adaptador entre la bomba electrosumergible y la tubería de
producción. En su base tiene conexión para las bombas, el sello entre
unidades es metal-metal por medio de pernos como el resto del equipo BES y
en su parte inferior es roscado. Existen diferentes roscado e acuerdo a las
necesidades del pozo, así como los diámetros suministrados. El tipo de rosca
que comúnmente se utiliza es 3 ½ EUE y 4 ½ EUE.
1.2.6) Cable de potencia.
El cable representa una parte considerable de la inversión total
en la unidad de bombeo eléctrico y es diseñado y fabricado para
condiciones de diferentes temperaturas.

El cable trifásico, transmite la energía eléctrica desde la fuente

de poder en superficie hasta el motor en el pozo. Los conductores son
de tipo sólido o trenzado, pueden ser de diferente diámetro de acuerdo
a la aplicación requerida, normalmente para la alimentación de
potencia se requiere cable #1 y el de conexión al motor suele ser #5,
#4, #6.
Su configuración puede ser plana o redonda, el cable redondo
ayuda a eliminar el desbalance entre las fases, su uso depende
factores mecánicos y de diámetros. Ver Fig. 21.
 MÉTODO “BES”

Tienen protección mecánica de carcaza. El cable comúnmente

va cubierto por un blindaje de acero galvanizado, aunque se fabrican
de monel para contrarrestar el ataqué de elementos corrosivos, como
el ácido sulfhídrico.

Cable plano

Cable redondo

Figura 21. Tipos de cable.

1.2.6.1) Cable de potencia con tubo capilar.

Esta opción de usar tubo capilar facilita la operación BES,
principalmente cuando formación de asfáltenos, parafinas, formación
de incrustaciones, producción con alto corte de agua, petróleo
pesados, entre otros.
El diseño del tubo capilar va a depender del requerimiento del
cliente y la geometría del pozo.

1.2.7) Empacador para aplicaciones BES.

Su función es de aislar el espacio anular de la sarta de
producción. La continuación de la alimentación de la energía del
sistema BES es a través del penetrador del empacador y la liberación
 MÉTODO “BES”

del gas al espacio anular es a través de la válvula de venteo.

La profundidad de asentamiento es aproximadamente a los 200
metros desde la superficie.

1.2.8) Válvula de tormenta.

También conocida como válvula de seguridad se instala encima
del empacador.
Su función en el sistema es de cerrar automáticamente el pozo
en condiciones de emergencia accionada por la consola Baker que es
instalada en superficie y cerca al cabezal del pozo. Los casos de
emergencia presentados pueden ser derrame de crudo, incendio, alta
presión, entre otros.

1.2.9) Válvula de venteo.

La función de la válvula de venteo es facilitar la migración del
gas libre del fondo del pozo al espacio anular. La operación es
accionada por la consola Baker a través de la línea de control de 1 ¼”
y se mantiene la válvula de venteo siempre abierta durante la
operación del sistema BES junto con la válvula de tormenta.
Tanto la válvula de venteo como de tormenta se pueden volver
a usar, realizándole un previo mantenimiento y revisión de sus
componentes.

1.2.10) Penetrador del empacador.

El penetrador no es más que un dispositivo tubular con 3 fases
eléctricas tipo enchufe trifásico a largo de todo el cuerpo, aislada con
una resina epóxica con determinado coeficiente dieléctrico.

1.2.11) Accesorios.
La única parte exterior visible que puede ser dañada
mecánicamente en el proceso de la instalación, la parte más delicada
del aparejo es el cable de potencia. Por su conexión externa, está
sujeta a enganches, golpes, dobleces y otras acciones en el transcurso
de la introducción del aparejo. Existen accesorios que tratan de
minimizar estos riesgos y que se convierten en necesarios en ciertas
operaciones.
 MÉTODO “BES”

 Protectores metálicos o de hule. Su función es la de proveer

un adecuado aislamiento del daño mecánico que pueda causar
la introducción del aparejo dentro del pozo, alojando el cable
dentro de su cuerpo y provee un diámetro exterior más grande
a fin de absorber los impactos del bamboleo y rozamiento del
aparejo.
Los protectores metálicos son hechos de hierro o de acero, pero
para minimizar costos no son anticorrosivos y están sujetos a la
acción del ambiente que los rodea, tanto dentro del pozo como
cuando están fuera de él. Un programa adecuado de mantenimiento
es necesario a fin de preservar el buen funcionamiento y la
confiabilidad de los mismos. Ver Fig. 22.

Los protectores de hule tienen la misma función que los

anteriores, con la diferencia que el mantenimiento que requieren es
mínimo. Una selección adecuada es importante para determinar el
protector más adecuado de acuerdo a las condiciones del pozo,
resistencia de material a la acción mecánica, flexibilidad, resistencia
a la corrosión, a los ácidos, entre otros.

Protectores metálicos.

Acoplamiento de la
Tubería de producción.
tubería de producción.

Figura 22. Protectores metálicos.

 MÉTODO “BES”

Ambos protectores son de forma cilíndrica con un diámetro exterior

acorde con la tubería de revestimiento en la que penetra y con un canal
interior capaz de alojar el cable de potencia.
 Uso de protectores de hule. Al instalar protectores de hule es
imperativo llevar el control del número de veces que se reúsan
y antes de ser reutilizados se le debe realizar prueba de dureza
con el equipo especial llamado durómetro. El obviar este
procedimiento puede causar que los protectores al estar
sometidos a altas temperaturas de fondo y el constante reusó
se endurezcan tanto, al punto que se cristalizan y se desprende
en pedacitos de hule que se introducen a los impulsores
ocasionando problemas de atascamiento, entre otros.
 Flejes de 3 ¼” o de 1 1/4”. La función principal además de la
de sostener al cable es la de mantener a este lo más vertical
posible con respecto a la tubería de producción.
Estas bandas o flejes se enrollan alrededor del cable, se pasan a
través de un ojal metálico, se tensionan y luego el pasador es
sellado.
El número de flejes instalados depende del tipo de cable de
potencia que se usa y el peso (libra/pie) del mismo.
 Guarda cables. Su función consiste en proteger al cable de
extensión del motor, son conectados a lo largo de toda la
longitud del cable.
Son piezas metálicas en forma de U con 8 pies de largo, son hechas
de fierro galvanizado o acero inoxidable y tienen ojales o pasadores a
lo largo de su cuerpo por donde se introducirán las bandas metálicas
para sujetar estos protectores sobre el cable.
En pozos con restricciones geométricas (reducido el espacio
anular) es recomendable no instalar guarda cable debido a que el
mismo guarda cable daña al cable, para estos casos es recomendable
instalar centralizadores que proveen los mismos fabricantes.
 Línea de control.
 MÉTODO “BES”

Figura 23. Línea de control.

 Saddles. Son pequeñas piezas metálica de acero con fierro
galvanizado en forma de U por 3” largo. El objetivo de estos
dispositivos es el de proteger el cable de la acción de las bandas
metálicas y evitar que estas bandas corten el cable por una
acción de sobretensión. Por cada fleje instalado se usa un
saddles y son reusables.
 Acoplamientos. Son los conectores cilíndricos con estrías que
conectan las flechas de las diferentes piezas del aparejo: motor-
motor, motor-sello, bomba-bomba, entre otros.
Se fabrican de acero inoxidable y son únicos para la conexión que
se usan, sus dimensiones van a depender del diámetro de la flecha.
 Elastómeros. Son anillos de material flexible especial, cuya
función es sellar las junturas de las piezas interconectables del
aparejo BES: motor, bomba, sello, entre otras.
Entre algunos elastómeros que han utilizado tenemos: neoprene,
viton, aflas, entre otros. la conexión de los elastómeros se realiza antes
de acoplar las piezas del BES en un canal o canales de la base de la
pieza superior a conectarse, se unta de aceite dieléctrico para facilitar
sus desplazamientos y se acoplan las piezas.
 Válvula de retención. Es instalada 2 o 3 tubos por encima de
la bomba. Su función es disminuir la presión hidrostática sobre
 MÉTODO “BES”

los componentes de la bomba.

Las consecuencias cuando la válvula de retención tiene fuga

o no es instalada y el sistema BES está parado, el fluido tiende a
bajar y desplazarse a través del separador de gas o succión de
entrada, pudiendo causar rotación inversa a los impulsores y si
arrancamos el equipo nuevamente hay la posibilidad de que el
motor o el cable se queme o haya eje (flecha) roto.
 Válvula de drenaje. Se instala un tubo por encima de la válvula
cheque y se utiliza como factor de seguridad para circular el
pozo del revestidor a la tubería de producción o viceversa.

1.2.12) Sección de admisión de fluidos.

Esta sección constituye la entrada del fluido a la bomba y puede

ser simplemente una sección ranurada convencional que sirva de filtro
a un separador de gas.

1.3) Aplicación, ventajas y limitaciones del método.

El bombeo electrosumergible se utiliza para manejar grandes

volúmenes de líquido y supera técnica y económicamente otros
métodos de levantamiento artificial cuando se reúnen las siguientes
condiciones:
 Alta productividad del pozo
 Baja presión de fondo
 Alta relación agua-petróleo
 Baja relación gas-liquido
En caso de altas relaciones gas-petróleo, se puede emplear el bombeo
electrocentrifugo utilizando un separador de gas eficiente y colocando la
bomba los más profundo posible.
Otra de las aplicaciones más importantes de este método de
bombeo es en proyectos de inyección de agua.
1.3.1) Ventajas.
 Puede levantar volúmenes extremadamente altos (90000 bpd)
en pozos someros con revestidor grande.
 MÉTODO “BES”

 Aplicable costa afuera.

 Los costos de levantamientos para grandes volúmenes son muy bajos.

 Diversidad de tamaños.

 Se pueden instalar fácilmente sensores de presión en el hoyo

para ser medidos en superficie.

 No causa destrucciones en ambientes urbanos.

 Fácil para aplicar tratamientos contra la corrosión y formación de

escamas.

1.3.2) Limitaciones.

 Es imprescindible disponer de una fuente de corriente eléctrica.

 Se requiere altos voltajes (+/- 1000 Voltios).

 No es practico en pozo someros de baja productividad.

 Limitaciones por el tamaño del revestidor.

 Los cables causan problemas en l manejo de la tubería.

 Los cables convencionales se deteriorarán al estar expuestos a altas

temperaturas.

 La producción de sólidos y gas problemática.

 No se recomiendan en profundidades mayores 10.000 pies

debido al costo del cable y a la dificultad en disponer suficiente
potencia en el fondo del pozo.
 MÉTODO “BES”

CAPITULO II.

2.1) problemas, diagnósticos, análisis de falla y recomendaciones

durante la logística y la instalación del equipo de bombeo
electrosumergible

2.1.1) Problemas, diagnósticos, análisis de falla y recomendaciones

durante la logística del equipo electrosumergible

Para obtener un buen tiempo de vida útil del equipo de bombeo

electrosumergible es extremadamente importante tener una buena logística
del equipo electrosumergible (de fondo y de superficie) desde que sale de la
fábrica hasta que llega al pozo. Cabe destacar que en ocasiones el análisis de
falla de un equipo BES puede tardar mucho tiempo, esto se debe a que
problemas que puedan pasarle al equipo BES durante la logística son
escondidos y no reportados y sin tener conocimiento de ese problema el
equipo se baja al pozo y las consecuencias son de un fuerte impacto
económico negativo en cualquier proyecto BES.

Una buena logística del equipo electrosumergible.

 MÉTODO “BES”

2.2) Problemas más frecuentes.

Los problemas que pueden pasar durante la logística del equipo de bombeo
electrosumergible son diversos entre los cuales se tiene:

Falta de Supervisión.

Para evitar que los equipos de bombeo electrosumergibles sufran daños

innecesarios que la mayoría de las veces son ocultados y no son reportados
hay procedimientos que se deben cumplir durante el montaje, traslado y
manejo del equipo, en consecuencia, estos daños son perjudiciales para la
vida útil del equipo. Por otra parte, en muchos casos de operaciones BES se
ha observado que en la supervisión hay exceso de confianza por parte del
cliente o del contratista en delegar a terceros responsabilidades, en vez de
atender los supervisores directamente en el sitio de la operación de la logística.

La repercusión en la vida útil de los equipos BES es muy negativa y por

consiguiente afecta en la rentabilidad del proyecto debido a las fallas
prematuras por falta de supervisión en la logística del proyecto.

Recomendaciones
Las recomendaciones para optimizar la supervisión se sugieren:
 Se recomienda realizar una supervisión directa y no delegar
responsabilidades que le competen solo al supervisor, debido a que los
equipos de bombeo electrosumergible son muy costosos, porque no
todo el personal de apoyo permanente o temporal tienen conocimiento
del equipo de bombeo electrosumergible o desconocen lo delicado que
es este equipo.
 Reporta cualquier daño que sufra cualquiera de los componentes del
equipo de bombeo electrosumergible, ya que en algunas ocasiones
 MÉTODO “BES”

existe este problema debido a falla mecánica de los equipos que

realizan la operación tales como que grúa, cargador frontal, camión, etc.
Este reporte es muy importante para la operación de bombeo
electrosumergible, debido a que se tomarán las acciones o pruebas
correspondientes para confirmar o descartar el equipo BES para ser
incluido en la instalación.
 Realizar la supervisión en forma coordinada con el fabricante del equipo
de bombeo electrosumergible y el cliente.
 Realizar todas las pruebas que sean necesarias en estrecha
coordinación con el fabricante y el operador para decidir su instalación
o declararlo no apto.

2.2.1) Falta de coordinación y comunicación durante el cambio de

guardia.

La falta de coordinación y comunicación durante una operación de montaje,

descarga, etc. ocasiona que pasen problemas durante el relevo de personal,
debido a que no se informa cual es el cuidado que se le debe tener a los
equipos BES, ya que por ejemplo personal que maneja la grúa puede pensar
que los motores o bombas son como tubería de producción o perforación y que
los golpes no afectarían a su diseño. Por lo tanto, estos problemas de falta de
coordinación o comunicación se pueden agravar cuando se recibe equipos
para diferentes pozos en una misma locación, en donde equipos o accesorios
de un pozo pueden ser instalados en otro pozo.

El impacto negativo que tienen estos problemas de falta de coordinación o

comunicación durante el cambio de guardia, es que por desconocimiento o
falta de capacitación del personal obrero o de soporte pueden incurrir en hacer
daños al equipo BES afectando en el tiempo de vida útil u ocasionar fallas
 MÉTODO “BES”

prematuras. Es importante mencionar que las operaciones de montaje,

descarga, etc. de los equipos BES lo realizan personal que tiene
responsabilidades generales de logística y no atienden específicamente y
únicamente a los equipos BES.

Recomendaciones
Para evitar este tipo de problemas y optimizar este tipo de operaciones se
sugiere:
 Realizar talleres de capacitación al personal de logística en los
almacenes.
 Mejorar la comunicación entre relevos y guardias.
 Realizar charlas cortas en el mismo taladro con el personal del equipo
de perforación, personal de logística, personal de la compañía
fabricante, personal de la empresa operadora o el cliente, etc. Estas
charlas pueden tener una duración de 10 a 15 minutos, pero tendrán un
efecto positivo en evitar varios problemas que frecuentemente suceden
en las operaciones BES.

Charlas al personal del equipo de perforación

 MÉTODO “BES”

2.2.2) Equipos BES golpeados durante la logística.

Estos equipos son muy sensibles a los daños mecánicos principalmente los
equipos de fondo, ya que por su configuración cilíndrica cualquier personal lo
puede confundir con cualquier tubo de producción, construcción, perforación,
etc. Un ejemplo es el cable de potencia, que al ser golpeado puede que el
impacto ocasione debilitamiento en el aislamiento y ocasione fallas
prematuras. Es muy importante mencionar que las lecturas de resistividad que
se le hace a un cable BES golpeado y sin energizarlo, no son representativas
ni confiables para una operación BES.

Cable de potencia golpeado

Recomendaciones
Para evitar este tipo de problema u optimizar la operación se sugiere:
 MÉTODO “BES”

 No bajar ningún equipo que haya sido golpeado.

 Todo equipo BES golpeado debe de ser llevado al taller del fabricante
para realizarle todas las pruebas que sean necesario, y de esta manera
confirmar o descartar su inclusión en la instalación en otro pozo.
 Referente a los cables de potencia, no es recomendable suficiente
observar solo el daño que se ve visualmente en la parte externa, sino
que se tiene que observar cuán grande fue el daño interno al
aislamiento, protecciones y el cobre, para poder tomar la decisión de
repararlo localmente o hacer empalme. Si existe el caso de tener dos
fases dañadas, la recomendación es que hacer el empalme en ese
punto es más confiable que reparar dos fases del cable.
 En el caso específico del cable de extensión del motor golpeado, es
recomendable cambiarlo. No realizar ninguna reparación.

Reparación del cable de potencia

 MÉTODO “BES”

2.2.4) Equipos y accesorios eléctricos en el almacén bajo protección

Todos los equipos y accesorios eléctricos tales como cable de extensión
del motor, penetradores, cintas de empalme, elastómeros, etc. durante el
transporte, almacenamiento y en el pozo deben de estar lo suficientemente
protegidos contra la lluvia, humedad, aceites, etc. para evitar fallas
prematuras como consecuencia de usar accesorios equipos o eléctricos en
mala condición.

Transformadores elevadores almacenados sin protección

La repercusión y el impacto económico son muy negativos en cualquier

proyecto BES, cuando no hay especial cuidado en la protección de los
accesorios y equipos BES y por exceso de confianza se instala y se baja al
pozo, aun teniendo indicativos de duda. Las consecuencias se manifiestan
en las fallas prematuras y en el incremento de los costos de operación y
mantenimiento.
 MÉTODO “BES”

Recomendaciones
Para evitar este tipo de problemas u optimizar este tipo de operaciones, se
sugiere:

 Realizar apropiados embalajes de los accesorios eléctricos antes de ser

enviados al pozo.
 Si existe algún accesorio o equipo eléctrico que esté en duda de su
condición física o eléctrica, la recomendación es no usarlo y enviarlo al
taller del fabricante para su inspección.
 La protección de los accesorios y equipos en el almacén o en pozo es
extremadamente importante para lograr que estos cumplan con las
funciones para los cuales fueron diseñados e instalados y contribuir en
obtener un buen tiempo de vida útil de los equipos BES.
 Solicitar o tener en el taladro de perforación o campamento un lugar
especial para almacenar los accesorios eléctricos.

Es de resaltar, que para los accesorios eléctricos que se encuentran en

duda de su condición física y eléctrica, hay pruebas de Hi-Pot que se deben
de hacer en el taller del fabricante o del operador para certificar su condición
eléctrica, y dependiendo de los resultados estos accesorios eléctricos pueden
volver al almacén o descartarlo para la operación BES.

¿Qué es la prueba de Hi-pot?

Hi-pot significa alta tensión o alta potencia, esta prueba verifica el

aislamiento de un producto eléctrico para que sea capaz de proteger al usuario
de un shock eléctrico y asegura la seguridad y confiabilidad en accesorios
terminados como cables, circuitos y motores. Durante esta prueba, una
 MÉTODO “BES”

extremada carga de alto voltaje es aplicada, (dicha carga es mucha más alta
que la carga de una operación normal) entre los conductores y su aislamiento.
El Hit-pot o la prueba de alta tensión es un aparato el cual monitorea la
corriente que fluye a través del aislamiento o la corriente de fuga. La prueba
intenta demostrar si el producto es seguro de usar o no, incluso cuando es
sometido a una gran carga de alto voltaje. Si existe una fuga en el aislamiento,
esto puedo causar que un producto se rompa y esto es peligroso para
cualquiera que entre en contacto con un producto eléctrico en dichas
condiciones.

Prueba de Hi-pot
 MÉTODO “BES”

2.2.5) Falta de procedimientos.

Existen procedimientos que deben de ser seguidos tanto por el cliente como
por el contratista para el desarrollo de toda la logística del equipo BES tanto
del equipo de fondo como el de superficie, para garantizar la confiabilidad del
equipo durante la operación BES. Los equipos o accesorios deben de estar
apropiadamente almacenados, lo cual facilitará la correcta identificación,
identificar rápidamente los modelos y tipos de equipos, realizar el inventario en
menos horas-hombre, facilidad de retiro de equipos cuando son enviados al
pozo o al taller de inspección, realizar pruebas puntuales cuando son
requeridas u observar la falla que se puede observar visualmente, entre otros.

Equipo BES almacenado apropiadamente.

 MÉTODO “BES”

Equipo BES inapropiadamente almacenado

La repercusión en no aplicar los procedimientos en la logística del equipo BES,

trae un tremendo impacto negativo tales como:
 Reducir tiempo de vida útil de los equipos BES.
 Incremento de costos en la logística.
 Incremento de costos en personal de apoyo.
 Incremento de costos en equipos de soporte para reacomodar el
equipo BES desordenado.

Recomendaciones
Para optimizar la operación de la logística y por ende optimizar el tiempo de
vida útil de los equipos BES, se sugiere:
 Preparar y aplicar los procedimientos de las diferentes etapas de la
logística, entre los que podemos enunciar:
 Procedimiento de manejo (manipuleo) del equipo y accesorio
BES.
 Procedimiento de transporte de equipo y accesorio BES.
 Procedimiento de descarga del equipo y accesorio BES.
 MÉTODO “BES”

 Procedimiento de almacenaje del equipo BES.

 Uniformizar las prácticas operativas en la logística del equipo BES.
 Involucrar al personal de oficina y de campo en la preparación y revisión
de los procedimientos.
 Realizar constantemente la optimización de los procedimientos.

2.2.6) Falta de repuestos en el pozo

Este problema de falta de repuestos o accesorios durante la instalación,
introducción y puesta en marcha de un equipo BES pasa en operaciones con
muchos años en la aplicación del sistema BES y en operaciones que recién
inician este tipo de operaciones BES. Este problema no debe de suceder en
ninguna operación si se realiza con anticipación una revisión de todos los
equipos, accesorios, materiales que se van a utilizar en una determinada fase
de la operación BES.

La repercusión de este tipo de problemas de logística es que implica

pérdida de muchas horas de taladro, producción diferida, gastos innecesarios
de transporte aéreo, terrestre o marítimo para conseguir el repuesto requerido,
tener el pozo expuesto a cualquier situación anormal de fondo de pozo que se
presente, alteración de los planes de ejecución de trabajos, movimiento de los
taladros, etc.

Recomendaciones
Las recomendaciones pertinentes para este tipo de problemas son:
 Revisar con anticipación todo el equipo, accesorio, materiales, etc. que
se necesiten para la etapa de operación BES que estén ejecutando.
 MÉTODO “BES”

 Mantener el pozo siempre lleno el espacio anular, mientras se espera

el repuesto cuando se está en la etapa de la instalación o introducción
del equipo de fondo BES.
 Hacer un check list y si es posible hacerlo dos veces.

Lista de verificación.

 Revisar los requerimientos de los programas de Ingeniería (Diseño) y

correlacionarlo con el equipo existente y recibido en el pozo.
 Realizar todas las pruebas que se permita hacerlo a los equipos BES y
accesorios, etc. antes de bajarlos.

2.3) Problemas, diagnósticos, análisis de falla y

recomendaciones técnicas durante el armado del equipo BES.

Los más problemas que se presenta con más frecuencia son.

2.3.1) Equipo BES golpeados con el equipo de perforación o

reparación.
Los golpes al equipo BES y dependiendo del impacto, afecta
 MÉTODO “BES”

las partes internas del equipo BES y esto a su vez la vida útil del
equipo.
Para el armado del equipo BES se deben seguir
procedimientos establecidos tanto en el manejo del equipo, manipuleo
y al comenzar a bajarlo del pozo.
Para evitar que el equipo BES sufra golpes se tiene unas
recomendaciones.

 Tener una estrecha supervisión de las maniobras por parte del

contratista y del operador.
 Reportar de inmediato cualquier golpe del equipo BES que
haya ocurrido con el taladro.
 Si el armado del equipo BES es de noche, el taladro debe tener
buena iluminación.
 Seguir los procedimientos de izaje del equipo BES.
 No usar cadenas de hierro en el levantamiento los equipos
BES, ya que pueden malograr los cabezales, housing, bases o
pernos de los equipos y además pueden sufrir deslizamiento.
Se recomienda usar siempre fajas de nylon.
 Seguir las normas de seguridad del taladro cuando se trata de
maniobras de equipo pesado, principalmente cuando se está
combinando el carrete del cable de potencia No1.
 Exigir y verificar el mantenimiento de los equipos pesaos que
interviene en la operación.

2.3.2) Desplazamiento de ejes de los equipos BES durante la

conexión.

En la construcción de los equipos BES, los ejes ver fig. 24

están diseñados con un rango permisible de desplazamiento
dependiendo del tipo de equipo BES, fuera de estos límites y si ha
sido por un efecto de un mal acoplamiento es 100% seguro que
ocurrirá una falla prematura en el equipo BES cuando entre en
operación el equipo, afectando la vida útil del equipo BES y en los
costos del proyecto.
 MÉTODO “BES”

Figura 24. Eje de un separador de gas.

Entre las recomendaciones se tiene para evitar o mejorar este

tipo de operación se tiene.

 Realizar una reunión previa al armado del equipo en la mesa

rotaria con todo el personal involucrado en la operación y
mencionar el cuidado que se debe tener a los equipos durante
las conexiones.
 Tomar el tiempo suficiente para realizar las conexiones de los
equipos.
 En caso de haberse originado fuertes golpes en el
equipo durante las conexiones es recomendable no bajar ese
equipo y sustituirlo por otro nuevo.

2.3.3) Falta o exceso de torque a los pernos durante la conexión.

La falta de torque a los pernos es muy peligrosa debido a que

cuando se baja el pozo el equipo BES esta expuesto a que pase
ciertos estiramientos o alguna maniobra abrupta de freno que haga el
perforador y si aunamos la vibración, ocasiona que los pernos se
 MÉTODO “BES”

vayan desenroscando progresivamente, llegando inclusive a soltar el

equipo, originando problema de pesca, que en algunos casos se
recupera y en otros se pierde el pozo.

Mientras que el exceso de torque en los pernos ocasiona que

las arandelas de presión se rompan y este caso los pernos no estén
bien apretados, asimismo puede ocurrir que el exceso de torque
malogre la rosca y por consiguiente hace mal sello.

Para tener el control de torque del perno se tiene un torquímetro

para evitar exceso o falta de torque.

Recomendaciones.
 En todas las instalaciones se debe tener un torquimetro.
 Fijar el torque optimo dependiendo del diámetro del perno.
 En toda conexión donde se haya malogrado la rosca del
equipo, es recomendable pasarle el corrector de roscas
(macho).
 Realizar un doble chequeo de todos los pernos antes de ir
bajando el equipo al pozo.
 Realizar el ajuste de los pernos en manera uniforme y en forma
de cruz.

2.3.4) Centralizador del motor sin apropiado torque.

El problema se presenta cuando no se le ha aplicado suficiente

torque y cuando el equipo BES de fondo está bajando al pozo, el
centralizador se encuentra en fricción con el revestidor y por el efecto
de algunas vibraciones el centralizador tiende a desenroscarse, en
algunas operaciones BES el centralizador se ha caído al pozo,
ocasionando:
 Problema de pesca.
 Incremento en los costos del trabajo de reparación por el
incremento de días de trabajo.
 Incremento de producción diferida.
 Incremento de basura en el pozo.
 MÉTODO “BES”

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas

tenemos.
 Aplicar el torque óptimo. No golpear las aletas del
centralizador, ya que son soldadas y los fuertes golpes que
se aplique puede debilitar la soldadura,
 Antes de bajar al pozo realizar una verificación, si el
centralizador está bien ajustado.
 Verificar durante la instalación y antes de bajarlo al pozo
las dimensiones y el peso del revestidor donde será bajado
y sentado.

2.3.5) Instalación del equipo BES en condiciones climáticas

adversas.
La instalación del equipo BES debe de ser en condiciones
climáticas favorables donde no exista lluvia ni mucha humedad. El
problema en este tipo de operación se presenta cuando por querer
ganar tiempo en la instalación, se continúa la instalación en lluvia,
llovizna protegiendo la parte donde se está realizando la conexión
con lonas u otro elemento de protección, esto es muy riesgoso ya
que las conexiones eléctricas son extremadamente sensibles, por
ejemplo, una pequeñísima gota de agua o el sudor del técnico que
está instalando puede ocasionar falla prematura.

En algunas operaciones donde se ha instalado el equipo BES

nuevo se ha encontrado durante la bajada del equipo o cuando se
va a arrancar el pozo lecturas desbalanceadas de aislamiento,
situación que no debe de ocurrir ya que si se hacen las conexiones
apropiadamente y no hay ninguna intrusión de elementos extraños
de humedad o agua no se debe de crear ningún desbalance. Al
analizar este problema se puede concluir que durante la instalación
hubo alguna conexión mal hecha o hubo alguna intrusión de
humedad o agua que creara este fenómeno de desbalance.

Ente las recomendaciones se tiene.

 No realizar la instalación del equipo BES en condiciones climáticas

adversas.
 MÉTODO “BES”

 Cuando la instalación de un equipo BES se interrumpe por la

lluvia, dejar bien protegido las partes o conexiones
principalmente eléctricas.

 Antes de reiniciar la operación de instalación, realizar las

mediciones eléctricas para corroborar y confirmar las
lecturas con las iniciales.

 Antes de reiniciar la operación de instalación, verificar que

los equipos de superficie no estén conectados ni tampoco
energizados.

2.3.6 Caída de accesorios al pozo durante la introducción del

equipo BES.

Este tipo de problema se complica cuando la geometría del

pozo es muy reducida, afectando principalmente al cable de
potencia que puede ser dañado como consecuencia de la fricción o
aplastamiento del cable cuando el objeto extraño se ubica entre el
cable, tubería de producción y revestidor.

La repercusión de este problema en el proyecto BES se traduce en:

 Si el problema de algún accesorio caído al pozo no es

reportado por el personal de la mesa rotaria, las
consecuencias de la falla prematura pueden ocurrir durante
la bajada del equipo o durante la operación del mismo.

 La caída de accesorios o elementos extraños pueden ocurrir

problemas de atascamiento de la tubería de producción con
el cable de potencia, originando problemas de pesca. Este
problema pude ser solucionado como también en algunos
casos se puede perder el pozo.

 Incremento en los costos de taladro, ya que, si existe el

reporte de algún accesorio caído, la baja del equipo es muy
lenta. En el caso de pesca, depende de la magnitud del
problema para cuantificar el costo.

Dentro de las recomendaciones se tiene.

 MÉTODO “BES”

 Usar todos los elementos de protección externa sobre y

debajo de la mesa rotaria, para evitar la caída de accesorios
o elementos extraños al pozo durante la bajada del equipo
BES.

 Verificar que todos los equipos de la mesa rotaria que se

utilizan durante la bajada del equipo BES estén en óptimas
condiciones de operación y que hayan tenido su
mantenimiento respectivo, tales como: tenazas, cuñas, entre
otros.

 No realizar las operaciones en la mesa rotaria apuradamente.

 Antes de bajar el equipo BES, la mesa rotaria debe de estar

limpia y dejando los equipos estrictamente necesarios para
la bajada del equipo BES.

 Realizar charlas cortas de 5 a 10 minutos con el personal de

la mesa rotaria y mencionar los cuidados extremos que se
debe tener durante la bajada del equipo BES, entre ellos que
no se permita la caída de ningún accesorio o elemento
extraño al pozo.
 MÉTODO “BES”

CAPITULO III.

3.1) Problemas, diagnósticos, análisis de las fallas y recomendaciones

durante la introducción del equipo de bombeo electrosumergible.

Se requiere de un especial cuidado y supervisión directa las 24 horas de la

operación, para bajar el equipo de fondo de bombeo electrosumergible con sus
correspondientes equipos complementarios y accesorios, especialmente
cuando las geometrías de los pozos son difíciles como en el caso de los pozos
direccionales con altas desviaciones (Altos doglegs) y en pozos horizontales.
Se tendrá la seguridad que en esta etapa de operación cuando en la
introducción del equipo BES se cumplen con todos los procedimientos
operativos tanto del personal del taladro del equipo como del contratista u
operador que instala y supervisa la bajada del equipo BES, y se instala
apropiadamente los accesorios de protección del cable de potencia u otros
equipos tales como válvula de seguridad, válvula de venteo, empacador, etc.,
Si se cumplen todos los cuidados correspondientes para la bajadas de los
equipos de bombeo electrosumergible se va a obtener un buen tiempo de vida
útil.

Por otra parte, si no se cumplen con todos los cuidados para la bajada de
este equipo, puede obtener como consecuencia a que ocurran problemas
durante su bajada, como consecuencia de esto han tenido que recuperar
nuevamente el equipo que estaban bajando para cambiarlo totalmente o
parcialmente, ocasionando incrementos en los costos programados del
proyecto ya que se incrementa los costos del taladro, costos de reemplazo de
equipo, costos de producción diferida, entre otros incrementos de costos.
 MÉTODO “BES”

3.2) Problemas, diagnósticos, análisis de falla y recomendaciones

durante la introducción (bajada) del equipo de bombeo
electrosumergible.

3.2.1) Geometría del pozo.

Uno de los principales problemas que se han observado en muchas

operaciones del equipo de bombeo electrosumergible, es el desconocimiento
de la geometría del pozo por todo el personal involucrado, porque en algunos
casos por falta de comunicación, personal técnico que está en el pozo
desconoce el estado actual del pozo, tales como : algún trabajo de reparación
(workover o wellservice) que se hizo recientemente, algún cambio de programa
que se realizó horas o días antes de la introducción del equipo BES,
desconocimiento de las zonas de alta desviación por carencia de información
en el taladro, entre otros puntos.

Geometría del pozo

 MÉTODO “BES”

Recomendaciones.

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación de bajada, sugerimos:

 Realizar en el pozo la reunión antes de la bajada con todo el personal

involucrado en la operación (ambas guardias) y discutir e informar sobre
la geometría del pozo y las zonas de alto riesgo durante la bajada.

Reunión con todo el personal involucrado operación de la

bajada del equipo BES

 Tomar en cuenta el drift de la tubería de revestimiento y no el

diámetro interno de la misma para realizar los cálculos más claro.
 Revisar detalladamente los trabajos anteriores y estar seguro
que la tubería de revestimiento esté en buenas condiciones y que
el pozo esté limpio.
 MÉTODO “BES”

Tubería de revestimiento en buenas condiciones

 No bajar el equipo hasta que se reparen las partes en el caso de

que la tubería de revestimiento esté dañada.
 Tener en el pozo los registros direccionales para verificar las
zonas de alto dog leg (pata de perro).

Zona de alto dog leg (pata de perro)

 MÉTODO “BES”

3.2.2) Excesiva velocidad de bajada del equipo BES.

La bajada del equipo BES se debe hacer después que hayan verificado
que la torre del taladro esté bien alineada y que el equipo BES esté centrado
en el pozo, observando la posición del cable de potencia.

Taladro de Perforación para Operaciones BES.

El equipo BES debe de bajarse con todos los cuidados necesarios para
evitar algunos problemas tales como:

 Excesiva fricción de la carcasa de los equipos con la tubería de

revestimiento, que en algunos casos se ha observado por ejemplo que
 MÉTODO “BES”

se rompen lo pernos externos de los motores que se instalan en la parte

superior como protección externa.
 Fricción constante del cable de potencia y si el cable baja muy
recostado y por el peso de la sarta, puede ocasionar que se vaya
debilitando el aislamiento del cable de potencia y por consiguiente
repercutiendo en el tiempo de vida útil del equipo BES.
 Daño al tubo capilar que se baja con el cable o externamente. Si se
daña el tubo capilar durante la bajada del equipo BES, prácticamente la
operación de inyección queda anulada, afectando la optimización del
equipo BES y ocasionando incremento de costos por pérdida del tubo
capilar.
 Excesiva vibración del equipo de fondo cuando se realizan paradas
bruscas por el perforador del taladro, esto puede afectar el torque que
se le dio a los pernos de los equipos BES cuando se instaló el equipo
en la mesa rotaria. En algunas operaciones se ha observado que
cuando se recuperan y se desarman los equipos BES se ha notado que
los pernos están flojos, este caso es muy peligroso porque en
condiciones extremas puede ocasionar problemas de pesca y–o
pérdida de pozo.

Recomendaciones.

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u optimizar

este tipo de operación, se sugiere:

 Tener siempre alineado el pozo con el equipo BES que se está bajando.
Es conveniente tomar el tiempo que sea necesario para hacer las
correcciones en el alineamiento del taladro.
 MÉTODO “BES”

 Bajar a una velocidad promedio de 10 a 12 tubos cuando se trata de

tubos sencillos y a una velocidad promedio de 12 a 14 dobles cuando
se trata de sarta de dos tubos.
 Verificar constantemente la posición del cable que esté bajando
alineado con la tubería.
 Tener una supervisión directa las 24 horas del día y si hay un cambio
de guardia en la supervisión, realizarlo en la mesa rotaria.
 Realizar charlas cortas con el personal del taladro, por lo menos una
vez en la guardia y explicando los cuidados que se deben de tener al
equipo BES o las zonas de alto riesgo.
 Reducir la velocidad de bajada menos de la de promedio en zonas de
alto riesgo.

3.2.3) Ejecución de empalmes con demasiado espesor.

El número de empalmes que se baja en un sistema de bombeo

electrosumergible, depende en gran medida de la profundidad a la que se va
a sentar la bomba, de la disponibilidad del cable de potencia en el almacén ya
sea nuevo o reparado, de la geometría del pozo ya que por seguridad en la
operación BES en casing de menor diámetro se utiliza cable plano y en las
secciones del casing mas grandes se utiliza cable redondo, del grado de
desbalance que se quiera optimizar, etc. Entre otros factores.

Los empalmes que intervienen en una bajada de equipo BES son:

 Empalme cable de potencia – cable de potencia.

 Empalme cable de potencia – cable de extensión del motor.
 Empalme cable de potencia – cable del penetrador del empacador
(Operaciones costa afuera).
 Empalme cable de potencia – cable del penetrador del tubing hanger.
 MÉTODO “BES”

Los empalmes que hemos enunciado deben de ser hechos de acuerdo a

los procedimientos que tienen los fabricantes de los equipos BES, y que en la
actualidad se ha estandarizado el tipo de empalme tanto en operaciones en
tierra como en costa afuera en condiciones normales.

Dentro de los problemas reales que se han presentado en muchas

operaciones BES con los empalmes, son las fallas prematuras de los equipos
durante la bajada del equipo BES o cuando está en operación debido a que
los empalmes fueron hechos con demasiado espesor ocasionando que en
espacios reducidos del casing se debiliten por aplastamiento constante o haya
problemas de levantamiento de armadura o daño a la parte interna del
aislamiento o a las cintas cuando se pasa por el liner. Este problema se agrava
más aún cuando el empalme lo dejan con demasiado espesor.

La repercusión en cualquier proyecto BES es muy negativa cuando pasan

problemas debido a la mala ejecución del empalme, ya que el diagnóstico de
este problema se realiza mediante la medición periódica de las lecturas
eléctricas tanto de fase a tierra como de fase a fase. La única alternativa
cuando el cable está desbalanceado o a tierra es sacar el equipo ocasionando
diferentes costos tales como:

 Incremento en los costos del taladro.

 Incremento en costos de servicios de personal ya sea del contratista y
del operador.
 Producción diferida.
 Revisión detallada del cable de potencia para decidir si se baja
nuevamente o se cambia de cable de potencia, afectando los costos del
proyecto.
 Incremento de costos en la logística, pudiendo ser mucho mayor cuando
es en operaciones costa afuera.
 MÉTODO “BES”

Recomendación.

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación de bajada del equipo BES se sugiere:

 Antes de empezar de hacer un empalme, realizar los cálculos para

determinar en qué posición del ensamblaje de fondo o de la tubería
de producción va a quedar el empalme.
 Realizar el empalme correctamente de acuerdo a los procedimientos
establecidos por el fabricante y dentro de los rangos permisibles de
espesor, teniendo en cuenta el diámetro de la tubería de producción
y los diferentes casings que va a pasar.
 Verificar que los extremos de los empalmes queden bien soldados y
protegidos adicionalmente con las mismas cintas que se utilizan
para el empalme, esto es muy importante para evitar que cuando se
baje el cable de potencia con el empalme y con la constante fricción
uno o los dos extremos se levante y ocasiones problemas de
estiramiento y este mismo se incrusta en la parte interna del
empalme ocasionando falla prematura.
 Existen en la actualidad compañías que fabrican protecciones
externas a lo largo de todo el empalme, que se instala en forma
similar a los protectores metálicos. Esta es una buena alternativa
para evitar problemas en los empalmes, pero es importante
puntualizar que esta opción de mejora es aplicable cuando tenemos
disponibilidad en la geometría del pozo.

3.2.4) Accesorios o equipos complementario mal instalado durante la

bajada del equipo BES.

Durante la bajada de un equipo BES, hay diferentes accesorios que se

instalan tales como los flejes, guardacables, protectores de caucho,
 MÉTODO “BES”

protectores metálicos, tubo capilar externo, grampas, centralizadores, entre

otros.

Centralizadores.

Entre los equipos complementarios del equipo BES estándar que se

bajan se tiene: sensor de fondo, tubo capilar, camisa de motor, ánodos de
corrosión, entre otros accesorios y equipos.
 MÉTODO “BES”

Sensor de fondo.

En cuanto a la protección del cable de potencia se usan flejes o

protectores metálicos, o ambos. Estos deben de ser instalados con el
suficiente torque para que cumplan la función de fijar el cable a la tubería de
producción y no permita que el cable baje mal fijado, ya que el cable de
potencia es muy pesado.
 MÉTODO “BES”

Protector metálico utilizado para la protección del cable de potencia

Los problemas que se han presentado durante la bajada del equipo BES
en algunas operaciones, es que, por falta de instalar y ajustar apropiadamente
los flejes o los protectores, el cable por su mismo peso va cediendo y se va
descolgando, a medida que se va introduciendo más y con más peso, el cable
se cuelga más y va originando unos senos si el espacio lo permite. El problema
se agrava cuando este mismo equipo tiene que pasar por la boca de liner y
hay cambio en la geometría del pozo.

Cable de potencia

Cuando ocurre esto hay dos alternativas:

 Con seguridad que el cable se va atascar en el liner, el cable se va a

tierra y tiene que ser sacado todo el equipo BES de fondo.
 El caso más grave que puede ocurrir es que el equipo con todo el cable
enrollado se atasque originando un trabajo de pesca, que en algunos
casos se recupera y en otros casos se pierde el pozo.
 MÉTODO “BES”

En ambas alternativas la repercusión económica es cuantiosa ya que

incrementa los costos en el proyecto y en este caso es falla exclusivamente
operativa (humana) en no aplicar los procedimientos correctos durante la
fase de instalación de los accesorios.

Recomendaciones.

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u optimizar

la bajada del equipo BES se sugiere:
 Verificar el torque que se aplique a los pernos cuando se instalen los
protectores metálicos.
 Utilizar la caja de transferencia para regular la presión del aire del
compresor del taladro de perforación con la presión que necesitan los
equipos neumáticos.
 En caso de lo flejes ajustar manualmente o con el equipo neumático,
sin exceder la presión con el fin de evitar daños al cable de potencia.
 La instalación de los flejes o protectores debe de estar bien coordinado
con la posición de la polea y la longitud de espaciamiento que debe de
haber entre el carrete y el taladro de perforación.
 Evitar los estiramientos del cable o tensiones bruscas cuando no hay
coordinación entre el perforador y el operador del carrete del cable.

3.2.5) Cable de Potencia Golpeado durante la bajada del equipo BES con
las Cuñas del taladro.
En la operación de bajada del equipo de bombeo electrosumergible con
el cable de potencia , se usan equipos en la mesa rotaria del taladro de
perforación o de reparación tales como las tenazas manuales, tenazas
hidráulicas, cuñas de diferente medida y depende del diámetro de tubería que
se baja, señorita (protector de caucho que se instala debajo de la esa rotaria),
 MÉTODO “BES”

elevador de diferentes medida y depende del diámetro de tubería de

producción que se baja, entre otros equipos auxiliares de soporte que se usan
en la mesa rotaria.

Tenaza manual

Tenaza hidráulica
 MÉTODO “BES”

El problema cuando el cable es golpeado por la acción de las cuñas, o por

las tenazas o por la conductora siempre sucede en las operaciones de bajada
del equipo BES. En algunas oportunidades cuando sucede el problema es
reportado, en otras ocasiones el problema es escondido y es allí donde
comienza la incertidumbre del tiempo de vida útil del equipo BES de fondo.
La repercusión para este tipo de problema es muy negativa para el
proyecto, debido a los problemas subsecuentes que presentan, tales como.

 Si el problema se resuelve con reparación o con empalme, se está

introduciendo innecesariamente otro punto de riesgo para el sistema de
bombeo electrosumergible.
 Costos de taladro se incrementa, ya que la verificación, análisis,
pruebas, reparación o empalmes pueden llevar horas o, un día o días.
 Problemas de logística, agravándose este punto cuando el problema
ocurre de noche, condiciones climatológicas o es en operaciones costa
afuera.

Recomendaciones.
Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas o para
optimizar la parte operativa, se sugiere:
 Realizar todo el equipo de trabajo de la mesa rotaria con los
supervisores del taladro y de la operadora, por lo menos una vez por
guardia y explicar los cuidados extremos que se debe de tener para no
golpear el cable de potencia.
 La supervisión de la operación por parte del taladro, operadora o
compañía fabricante de equipos BES debe de ser constante, no delegar
responsabilidades a terceros.
 MÉTODO “BES”

 No apurar las operaciones por parte del taladro, por parte de la

operadora o por parte de la compañía fabricante del equipo BES, ya que
por ganar tiempo o por que el personal de la mesa rotaria está
presionado por el supervisor, ellos realizan las maniobras muy rápido y
es donde ocurren este tipo de problemas.
 Seleccionar la persona que manejará el cable y que tenga experiencia
en este tipo de operación.
 Si el problema ocurre al cable de extensión del motor, la recomendación
es sustituirlo. No poner el riesgo el costo de todo el equipo BES y de la
operación por querer en ahorrar la compra de otro cable de extensión
del motor.
 Verificar que no haya un empalme tan cerca de la parte afectada,
cuando la solución al problema está en realizar otro empalme. La
distancia mínima que debe de quedar entre empalme y empalme es de
800 a 1000 pies, esto es para el equipo de fondo.
 Revisar previamente todos los equipos de la mesa rotaria que se
necesitarán en la bajada del equipo BES tales como cuñas, tenazas,
etc. y que esté en óptimas condiciones. Evitar que secciones de las
cuñas caigan al pozo, estos casos reales ya han pasado en muchas
operaciones donde se ha bajados equipos BES y que puede ocasionar
otros tipos de problemas y aún más graves de lo que estamos
analizando.

3.2.6) Caída de accesorios o herramientas al pozo durante la

introducción.
En la operación de bajada del equipo de bombeo electrosumergible, una
de las políticas que da muy buenos resultados es la de bajar el equipo de fondo
estrictamente necesario para las condiciones, geometría del pozo y la
 MÉTODO “BES”

aplicación específica, ya que instalar equipos o accesorios innecesarios

incrementar el riesgo de falla durante la bajada del equipo BES o durante la
operación.
Uno de los problemas que se presentan durante la bajada del equipo
BES, es la caída de accesorios o herramientas dentro del pozo, esto se debe
por el descuido del personal que trabaja en la mesa rotaria o por el desorden
con que trabaja dicho personal en la misma mesa rotaria del equipo de
perforación.
Las repercusiones que traen este problema son:
 Dependiendo de la geometría del pozo, los accesorios o elementos
extraños caídos al pozo pueden malograr al cable de potencia.
 La velocidad de bajada del equipo BES se ve afectada por este
problema.
 Dependiendo del tamaño del accesorio o herramienta caída, en algunos
casos se tienen que sacar el equipo BES.

Recomendaciones.
Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u optimizar
este tipo de operación durante la bajada del equipo BES:
 Usar protección externa encima y debajo de la mesa rotaria para evitar
que caiga cualquier elemento extraño al pozo. Esta maniobra que se
realiza durante la conexión de los tubos de instalar la protección externa
y retirarla cuando se baja el equipo BES es imprescindible y da la
garantía de que ningún elemento extraño caiga al pozo.
 Verificar que todos los equipos de la mesa rotaria que se utilizan durante
la bajada del equipo BES estén en óptimas condiciones de operación y
que hayan tenido su mantenimiento respectivo, tales como: tenazas,
cuñas, etc.
 MÉTODO “BES”

 No realizar las operaciones en la mesa rotaria apuradamente.

 Antes de bajar el equipo BES, la mesa rotaria debe de estar limpia y
dejando los equipos estrictamente necesarios para la bajada del equipo
BES.
 Realizar charlas cortas de 5 a 10 minutos con el personal de la mesa
rotaria y mencionar los cuidados extremos que se debe tener durante la
bajada del equipo BES, entre ellos que no se permita la caída de ningún
accesorio o elemento extraño al pozo.

Realización de charlas cortas.

3.2.7) Bajar el equipo BES y pasar por el tope de liner de 7”.

La bajada del equipo BES está expuesta a cambios de geometría de pozo
tales como:
 Diferentes casings reportados en el estado mecánico del pozo.
 Secciones de casing donde ha sido reparado.
 Secciones con alto dogleg, entre otros.
 MÉTODO “BES”

En todos estos casos mencionados anteriormente se debe tener extremo

cuidado con la bajada del equipo BES, ya que cada geometría del pozo amerita
cumplir con ciertos procedimientos preventivos y evitar problemas posteriores
más graves como son los trabajos de pesca y pérdida del pozo.

En muchos casos reales de operación, ha sucedido que al bajar equipos

BES y pasar por el tope del liner, los cables de potencia se han malogrado y
se ha tenido que sacar el equipo BES para cambiar el cable. Esta operación
de pasar por el tope de liner se monitorea desde el Martín Decker del
perforador, en donde si hay problemas al pasar el liner, el indicador de peso
muestra un ligero descenso o pérdida de peso, este es un indicativo clarísimo
que hay dificultad en pasar por el tope del liner.

Recomendaciones.
Dentro de las recomendaciones para evitar este tipo de problemas, se
sugiere lo siguiente:
 Verificar antes de bajar el equipo BES las dimensiones y peso de las
secciones de los diferentes casing por donde va a bajar el equipo BES.
 Disminuir la velocidad de bajada del equipo BES al pasar el tope de liner
o al pasar por secciones de alto dogleg o secciones donde ha sido
reparado el casing.
 Tener bien centrado el taladro.
 Realizar mediciones eléctricas del cable de potencia antes de pasar el
tope de liner y después de pasar el tope de liner.
 MÉTODO “BES”

CAPITULO IV.

4.1) problemas, diagnostico, análisis de falla y recomendaciones durante

la recuperación del equipo bes e inspección preliminar en el pozo.

La operación de sacar el equipo BES es una de las operaciones en el

sistema BES que se debe de hacer bajo ciertos procedimientos y cuidados
extremos, con la finalidad de recuperar el equipo BES en su totalidad en buena
condición física, así como también la tubería de producción y el cable de
potencia. Asimismo, la inspección preliminar en el pozo nos da las primeras
variables para identificar la probable causa de falla del equipo BES y las
acciones técnicas que debemos tener en cuenta para el subsiguiente diseño
del equipo
BES.
La decisión de sacar el equipo BES se realiza debido a las siguientes
causas que pasan en la operación BES tales como:
 Por tener problemas en las lecturas eléctricas del cable de potencia en
la bajada del equipo BES, ya sea porque el cable se fuera tierra o tiene
alto desbalance fuera de los rangos permisibles para operar.
 Por tener problemas con las lecturas del sensor de fondo y es muy
indispensable tener este sensor para la evaluación del pozo. En algunos
pozos se continúa bajando aún con el sensor malogrado.
 Problema en el equipo de fondo comprobado ya sea mecánico,
eléctrico, diseño, manufactura, del pozo, etc. entre otros factores.

4.2) Problemas más frecuentes durante la recuperación del equipo BES.

Los problemas que se presentan durante la recuperación del equipo BES

son:
 MÉTODO “BES”

4.2.1) Excesiva velocidad en la recuperación del equipo BES.

La recuperación del equipo BES es una operación que debe de hacerse

con el mayor cuidado posible debido a que hay equipos y accesorios que
pueden ser golpeados o destruidos durante la recuperación del equipo BES
tales como:
 El cable de potencia.
 El cable de extensión del motor.
 Los empalmes.
 Los flejes.
 Centralizadores.
 Tubo capilar.
 Tubing de la válvula de seguridad.
 Tubing de la válvula de venteo, etc.

Todos estos elementos externos al equipo BES pueden provocar muchos

problemas si es que no se recuperan adecuadamente, ya que en algunos
casos ha pasado que hay atascamientos y en casos extremos pérdida de pozo.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que los equipos que se recuperan
son enviados a los talleres de mantenimiento para ser inspeccionados o
reparados, y el objetivo principal es obtener un alto porcentaje de recuperación
para disminuir costos de mantenimiento, asimismo realizar un análisis real de
la causa de la falla.

Los problemas que se presentan durante la recuperación cuando se realiza

a excesiva velocidad son los siguientes:

 Poner en riesgo la seguridad del personal por realizar maniobras en la

mesa rotaria demasiado rápido, como ejemplo y en casos de operación
 MÉTODO “BES”

real se ha observado destrucción de los dedos de los trabajadores de

la mesa rotaria.
 Golpear constantemente el equipo BES y el cable de potencia, esto
repercute primeramente en los costos de mantenimiento y en la
proyección de volver a usar estos mismos equipos. En un cable
golpeado no solo se ve afectado la armadura sino progresivamente su
capacidad de aislamiento y el conductor se va debilitando. Asimismo en
el equipo BES los golpes que puedan sufrir estos equipos distorsionan
cualquier análisis de falla que se hiciera cuando el equipo sea
inspeccionado y evaluado en el taller del fabricante.
 Caída del cable de potencia al pozo: Este problema sucede cuando no
se recuperan los flejes y el cable va saliendo sin estar adherido a la
tubería de producción, lo que ocasiona que el cable por su propio peso
se vaya colgando y llega un momento que el cable se cae al pozo,
inclusive se desenrolla el cable que está en el carrete, ocasionando
problemas de pesca que en algunos casos se recupera, y en otros
casos se pierde el pozo.
 La excesiva velocidad asociada con la constante fricción del equipo
BES con el casing ocasionan que accesorios como los flejes,
guardacables, tubo capilar, etc. se puedan destruir ocasionando que se
vayan acumulando en las paredes del casing y originen problemas de
atascamiento.

Recomendaciones.

Entre las principales recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación de recuperación, se sugiere:

 Verificar que el taladro de perforación o de reparación esté bien

centrado en la mesa rotaria, antes de empezar a recuperar el equipo
 MÉTODO “BES”

BES con el cable de potencia. Esta verificación se debe de hacer

periódicamente, si hay alguna corrección que se tenga que hacer, parar
la sacada del equipo BES y realizar la corrección de centrar el taladro.
 Sacar el equipo BES con el cable de potencia a una velocidad promedio
de 15 tubos sencillos y un promedio de 26 tubos cuando se recupera en
sarta doble.
 Realizar reuniones de coordinación con todos los trabajadores de la
mesa rotaria y enfatizar en el cuidado del equipo y evitar los golpes, en
ambas guardias.
 En caso de que no salgan los flejes del cable de potencia, la
recomendación es instalar flejes en el cable de potencia y
posteriormente proceder a desenroscar el tubing, esta operación se
debe de hacer tubo a tubo con la finalidad de evitar que el cable se caiga
al pozo por el peso del mismo.

4.2.2) Problemas de atascamiento de la tubería de producción con el

cable de potencia en la operación BES.

Durante la operación BES, la fase de recuperar el equipo sin tener ningún

problema depende de muchos factores tales como:
 Haber instalado apropiadamente los accesorios BES y con su
correspondiente torque óptimo.
 Haber instalado apropiadamente y con un correcto espaciamiento los
protectores de cable a la tubería de producción.
 No haber dejado caer ningún elemento extraño al pozo durante la
introducción del equipo BES o cuando se recupera el equipo.
 Geometría del pozo: Que haya los claros permisibles entre el equipo
BES y el casing.
 MÉTODO “BES”

 Que el casing en sus diferentes secciones esté en buena condición

física.
 Que los empalmes hayan sido hechos sin demasiado espesor.
 Que el equipo BES haya sido sentado en una sección uniforme. Si el
pozo es direccional, la bomba debería estar sentada en una sola
sección que tenga la misma inclinación.
 No tener presencia de precipitación de sólidos alrededor del equipo BES
(esto ocurre generalmente en los pozos que producen arena), entre
otros factores, etc.

Si se cumplen con todos los parámetros anteriormente mencionados. Es

muy difícil que ocurran problemas al recuperar el equipo salvo otros factores
externos que contribuyan a atascar la tubería de producción con el cable de
potencia. Cabe destacar, que el problema de atascamiento ocurre cuando
alguno o todos los items anteriormente mencionados pasa en una operación,
por lo que se tiene que analizar el problema de atascamiento antes de que se
proceda a ejecutar algún procedimiento para solucionarlo.

Recomendaciones.

Dentro de las recomendaciones para solucionar este tipo de problemas u

optimizar la operación de recuperación de equipo BES, se sugiere:

 No realizar ningún movimiento hacia arriba o hacia abajo del equipo

BES, hasta analizar bien el problema y escribir un procedimiento
específico en forma conjunta con todo el personal.
 Revisar historial del pozo, principalmente en los trabajos de reparación
de casing anteriores, pescados dejados en el pozo, etc.
 Realizar los cálculos de claro que hay entre el pozo y el equipo BES.
 Verificar el grado, tipo, peso, drift de todas las secciones del casing.
 MÉTODO “BES”

 Revisar de qué tipo de material son los accesorios externos tales como
tubo capilar, flejes, guardacables, etc.
 Calcular el peso de la sarta de producción con el cable de potencia y
accesorios.
 No realizar ningún giro de la sarta de producción, ya que los mismos
accesorios externos pueden ocasionar enrollamientos alrededor de la
tubería y complicar más la operación de sacar la tubería.
 Revisar la máxima tensión que soportan los equipos BES,
principalmente en sus conexiones.
 Revisar cuanto es la máxima capacidad de tensión del taladro.

4.2.3) Exceso de torque en la tubería de producción.

La operación de sacar la tubería con el sistema BES se debe de realizar

cuidadosamente ya que simultáneamente en esta operación se realizan
varias maniobras, tales como sentar la sarta de producción en las cuñas,
se separa el cable de potencia y se procede a desenroscar la tubería con
las tenazas del taladro. Este proceso no debe de tener ningún problema
cuando los equipos y accesorios del taladro tales como cuñas, tenazas,
etc. trabajan apropiadamente y hayan tenido el mantenimiento respectivo,
asimismo los torques que se le dio a la tubería de producción durante la
introducción fueron los óptimos para el tipo de tubería que se bajó.
 MÉTODO “BES”

Cuñas.

El problema que pasa durante la operación de recuperación de la tubería

de producción con el cable de potencia, es que durante la bajada de la tubería
se aplica exceso de torque. Es de resaltar que otro de los problemas que se
ha observado es que el manómetro de los taladros no se encuentra calibrado
y en consecuencia se estaría aplicando un torque errado y que generalmente
el error es por exceso y en algunas operaciones no usan torquímetro. Por otra
parte, se hace referencia al tipo de grasa y el coeficiente de fricción que se usa
para la lubricación, cuando no se usa grasa de buena calidad, esto afecta en
el ajuste apropiado de la tubería de producción.

La repercusión en la operación BES se traduce en lo siguiente:

 Incrementa el costo de taladro, debido a que se gasta más tiempo
en desenroscar la tubería cuando tienen exceso de torque.
 Incremento de costos en la inspección de la tubería.
 MÉTODO “BES”

 Dependiendo del daño al pin o box, hay tubería que se pierde y no

se puede reparar.
 Problemas de logística, cuando no se tiene tubería de repuesto en
el sitio de operación. El reemplazo de tubería puede durar hasta días
cuando la locación se encuentra en zonas inaccesibles y
condiciones climáticas adversas.
Recomendaciones.
Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u
optimizar este tipo de operación, se sugiere:
 Aplicar el torque óptimo, dependiendo del tipo de tubería de
producción que se está empleando en la completación. Como
ejemplo citamos la siguiente tabla:

Tipo de OD Peso Grado Torque Torque Torque

Tubería
Pulg. Mínimo óptimo Máximo

Tubing 2 7/8 6.4 Lb/pie N-80 1100 1470 1840

Tubing 3 1/2 9.2 Lb/pie N-80 1550 2070 2590

Tubing 4 1/2 12.6 N-80 1830 2440 3050

Lb/pie

Fuente: Bombeo Electrosumergible: Análisis, Diseño, Optimización y

Trouble Shooting.

 Tener bien calibrado el manómetro del taladro.

 MÉTODO “BES”

Manómetros.

 Usar una grasa de buena calidad

Grasa.
 MÉTODO “BES”

 Evitar que se caigan secciones de cuñas al pozo, ya que pueden

complicar el proceso de recuperación y más aún cuando el claro
entre el equipo BES y el casing es mínimo, esto puede ocasionar
atascamiento de tubería.

4.2.4) Recuperación de accesorios en forma parcial.

En un ensamblaje de equipo de fondo electrosumergible son instalados

diversos accesorios tales como:

 Flejes.
 Guardacables.
 Sujetadores de los flejes.
 Centralizadores.
 Protectores de equipo BES de fondo, por ejemplo, motor – motor,
bomba – bomba.
 Grampas.
 Tubing de ½.
 Protectores metálicos o de caucho para el cable de potencia, entre
otros.

Todos estos accesorios deben de ser instalados apropiadamente con la

finalidad de que cumplan su función en el ensamblaje de fondo del equipo
electrosumergible, además que no exista ningún problema cuando se recupere
todo el equipo de fondo con sus correspondientes accesorios. Asimismo,
durante la instalación e introducción se debe de llevar un control exacto de la
cantidad de accesorios que intervienen en la completación, con la finalidad de
verificar esa cantidad cuando se recupera el equipo de fondo
electrosumergible.
 MÉTODO “BES”

Los problemas que se presentan en la recuperación de accesorios son:

 Pérdida de accesorios debido a la corrosión. Por ejemplo, los

gurdacables de acero galvanizado instalados en pozos de alto corte de
agua.
 Flejes dejados en el pozo.
 Protectores del cable de potencia corridos fuera de su posición original
de instalación.
 Centralizador del motor dejado en el pozo.

Todos estos problemas mencionados pueden complicar la recuperación

del equipo de fondo y la próxima instalación del equipo BES.

Recomendaciones.

Entre las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación de recuperación de accesorios BES de una
instalación, se sugiere:

 Aplicar el apropiado torque en los accesorios instalados y tener los

equipos que se usan para el ajuste en óptimas condiciones y con su
respectivo mantenimiento.
 Hacer limpieza al pozo cuando se haya perdido los flejes,
gardacables etc. Para esta operación es recomendable bajar un
rascador (scraper) calibrado y un junk basket para limpiar todas las
secciones del casing hasta el fondo del pozo.
 Durante la limpieza al pozo, bombear pastillas viscosas para mejorar
la limpieza del pozo.
 Observar y verificar en los tanques de lodo del taladro los tipos de
sólidos que se recuperan y si el fluido que se recupera está limpio
para parar la circulación o continuar circulando. El objetivo es tener
 MÉTODO “BES”

un pozo bien limpio para la próxima instalación del equipo BES, es

conveniente mejor gastar tiempo en acondicionarlo y limpiarlo el
pozo para evitar fallas prematuras del equipo BES que impactan
negativamente en la parte económica del proyecto.
 Para toda la operación BES se recomienda usar el material de acero
inoxidable en los flejes, guardacables, tubing de inyección de
química, tubing de la válvula de seguridad, tubing de la válvula de
venteo.
 En pozos donde la geometría del pozo es muy reducida, la
recuperación debe de ser moderada, para evitar la constante fricción
de los accesorios del equipo BES con las paredes del casing y el
desprendimiento de los mismos al pozo.
 Durante la recuperación del equipo BES de fondo, llevar un control
estricto de todos los accesorios que se recuperan y correlacionar
esto con lo que se bajó e instaló.

4.2.5) Falta de supervisión y detección de las fallas en las partes externas

del equipo BES, cable de potencia o tubería de producción.
Durante la recuperación del equipo BES es indispensable tener una
supervisión muy de cerca de la condición en que salen tanto el equipo BES, el
cable de potencia y la tubería de producción, principalmente cuando el equipo
se está sacando por falla comprobada como es el caso de hueco en la tubería,
cable con cortocircuito, corrosión externa en el equipo BES, etc. entre otros
problemas.
Los problemas que se presentan cuando no se tiene una supervisión muy
de cerca en la recuperación del equipo BES son:
 No se detecta la falla externa que se presenta en el cable, tubería de
producción o parte externa del equipo BES.
 MÉTODO “BES”

 Problemas de cortocircuito en el cable puede ocasionar que se seccione

totalmente el cable y se quede en el pozo.
 Dependiendo del tamaño del hueco en la tubería y el constante lavado
durante la operación, este problema puede ocasionar desprendimiento
de la tubería y trabajo de pesca.
 Problema de atascamiento si no se percata por ejemplo que no se están
recuperando adecuadamente los flejes, entre otros problemas.

Recomendaciones.

Dentro de las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación, se sugiere:

 Observar y verificar en la mesa rotaria la condición en que salen la

tubería de producción, el cable de potencia y el equipo BES.
 Dependiendo del problema, la recuperación debe ser a una velocidad
moderada.
 Para cada específico se debe tomar la acción de solución
correspondiente para evitar problemas de atascamiento o de pesca, por
ejemplo, si no se recuperan flejes, la alternativa es ir colocando
nuevamente flejes para evitar que se desprenda el cable al pozo.
 Si se detecta extrema corrosión en el equipo BES, sacarlo lentamente
y utilizar equipos adicionales de protección como los collarines para
evitar que se desprenda al pozo. Este equipo es adicional al equipo
normal que se utiliza en la recuperación del equipo BES que son las
grampas del fabricante.

4.2.6) Problemas de logística en el adecuado embalaje del equipo BES

recuperado del pozo y la adecuada protección de la tubería de
producción.
 MÉTODO “BES”

Todo equipo BES, cable de potencia y tubería de producción que se

recupere debe de ser embalado adecuadamente en el pozo por las siguientes
razones:
 Realizar un análisis de falla del equipo sin haberse presentado ninguna
distorsión ocurrida cuando se guardó el equipo en sus cajas metálicas
en el pozo.
 Realizar un desarmado de las piezas en el taller del fabricante en forma
normal, en muchos casos de inspección se ha observado problemas al
desarmar los equipos BES y sucede esto debido a la corrosión y
acumulación excesiva de óxidos.
 Hay equipo BES con poco tiempo de vida y es enviado al taller del
fabricante solo para pruebas y dependiendo de los resultados, este
equipo es enviado nuevamente a otro pozo para ser instalado.
 El adecuado embalaje del equipo BES impacta en la recuperación de
las partes que se realiza en el taller del fabricante.

La repercusión en el proyecto es que se incrementan costos de

mantenimiento de los equipos BES producto del descuido en el embalaje de
estos equipos en el pozo. Por ejemplo, hay equipos con poco tiempo de vida,
pero por descuido en el embalaje del equipo en el pozo, cuando llegan al taller
del fabricante de una prueba o reparación menor en el equipo BES pasan a
una reparación mayor, incrementando notablemente los costos de
mantenimiento y del proyecto.

Recomendaciones.

Dentro de las recomendaciones para evitar este tipo de problemas u

optimizar la operación de embalaje en el pozo, se sugiere:
 MÉTODO “BES”

 Guardar inmediatamente los equipos BES en sus respectivas

cajas metálicas, no dejar el equipo BES expuesto a las
condiciones atmosféricas.
 Realizar el embalaje en la misma forma como vienen el equipo
BES nuevo al pozo.
 Realizar la identificación del equipo BES en la parte externa de
la caja y levantar un reporte de la descripción de los equipos para
el área de Ingeniería y de Logística.
 No golpear los equipos BES recuperados. Evitar que se
distorsione el análisis de falla.
 No dilatar el envío de los equipos BES al taller de inspección /
reparación del fabricante.
 Realizar un transporte adecuado de los equipos BES desde el
pozo al taller del fabricante.
 MÉTODO “BES”

CAPITULO V.

5.1) MANTENIMIENTO EN OPERACIONES DE BOMBEO

ELECTROSUMERGIBLE.
En la operación del equipo de bombeo electrosumergible en operación
pueden ocurrir diferentes problemas, los cuales pueden impactar
negativamente en los costos y rentabilidad del proyecto bombeo
electrosumergible. Por lo cual la identificación y realización de medidas
preventivas para estos problemas son de mucha importancia por lo que
acarrean a evitar fallas prematuras las cuales pueden ocasionar numerosas
pérdidas y en algunos casos la cancelación del proyecto bombeo
electrosumergible.
Considerando la importancia de lo gravitante de un equipo de bombeo
electrosumergible en operación es que se obtenga el mejor tiempo de vida útil
para el equipo, se detallan a continuación los tipos de manteamiento
indispensable en todo proyecto y las recomendaciones técnicas para el
mantenimiento del variador y del equipo de fondo.
5.2) Generalidades de mantenimiento.
 Mantenimiento.
Conjunto de medidas de carácter técnico organizativo mediante las cuales
se lleva a cabo el sostenimiento de la reparación de los equipos y máquinas
de una empresa. Estas medidas pueden o no ser elaboradas previamente
según un plan que asegure el trabajo constante de los equipos, además
permitirá establecer las necesidades de los recursos humanos, materiales,
financieros y la estructura organizativa para lograr los objetivos trazados por el
sistema implementado.
Objetivos:
1. Preservar el valor de los bienes físicos.
2. Maximizar la disponibilidad de los bienes físicos. Incrementar la
eficiencia, eficacia y fiabilidad de los bienes físicos.
3. Minimizar los costos de operación. Reducir los costos totales a lo largo
de la vida del bien físico, así como los gastos relacionados y a
 MÉTODO “BES”

consecuencia de las tareas y actividades desarrolladas sobre el bien

físico, incluyendo los conceptos de riesgo.

Tipos de mantenimiento.

1. Mantenimiento Correctivo
Eliminación de fallas a medida que estas se presentan o se hacen inminentes.

 Mantenimiento correctivo inmediato: Es aquel que se realiza

inmediatamente de aparecer la falla, con los medios disponibles,
destinados a ese fin.
 Mantenimiento correctivo diferido: Al momento de producirse la falla,
se produce un paro de la instalación o equipamiento de que se trate,
para posteriormente afrontar la reparación, solicitándose los medios
para ese fin.

2. Mantenimiento Preventivo

Es la detección de las posibles fallas y su corrección antes del tiempo

en que se habrían presentado, o bien se hace la corrección de la falla en
su fase inicial. Para lo anterior se quiere de análisis, estudio o trabajo
preventivo. Está destinado a garantizar la fiabilidad de equipos en
funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o falla por
algún deterioro.

La detección de las fallas es efectuada por:

 Inspección
 Estadística Ingeniería
 MÉTODO “BES”

Niveles.

 Mantenimiento programado: las tareas deben ser efectuadas con base

en la planeación de la empresa.
 Mantenimiento de mejora: En este se desarrolla la Ingeniería necesaria
para reducir el mantenimiento requerido, modificando el diseño original.
 Mantenimiento creativo: En este mantenimiento se determina las bases
para la inventiva, creatividad e investigación. Se trasciende más allá de
la modificación del diseño original.
 Mantenimiento predictivo: Es la determinación del desarrollo de las
diferentes tareas del mantenimiento, previas a la falla.

Tareas de mantenimiento.

Actividades físicas.
 Servicio: A esta tarea se le considera como el mantenimiento rutinario
y se presenta tanto en el mantenimiento preventivo como en el
correctivo.
 Cambio: Sustitución de elementos defectuosos o conclusión de su vida
útil de un bien físico.
 Reparación: Restablecer el adecuado funcionamiento de los bienes
físicos mediante la corrección de las fallas.
 Inspección: La inspección tiene por objetivo la detección de las fallas
potenciales en cualquiera de sus etapas. Dentro de esta tarea se
considera:
1. Comprobación: Comparación de la operación de un bien inmueble
contra parámetros de diseño.
2. Revisión: Observación del estado del equipo
3. Verificación: Realización de mediaciones para asegurar la puesta en
operación del equipo.
 MÉTODO “BES”

5.3) Filosofía del mantenimiento.

Establecer en la empresa, en función de sus objetivos y de su planeación,
el mantenimiento por efectuar, acorde con la vida económica de los bienes
físicos que la integran.

Documentación.
 Bitácora: Registro regular de los acontecimientos importantes en el
desarrollo del mantenimiento.

Registros regulares de los acontecimientos importantes.

 Documentación de fallas: La documentación de las fallas es la base del

mantenimiento preventivo, a través de la estadística y su análisis de
Ingeniería para minimizar paros, reducir costos y maximizar la
disponibilidad y fiabilidad de los bines físicos.
 MÉTODO “BES”

Documentación de las fallas diagnosticadas.

Análisis de falla.
 Tipos de fallas
Agrupados de acuerdo a la importancia de su presencia o en estado crítico
1. Falla crítica: Es aquella que puede originar no funcionalidad, peligros
inminentes al personal y riesgos al bien físico.
2. Falla mayor: Es aquel que reduce la capacidad al bien físico en su
funcionalidad y o uso adecuado.
3. Falla menor: Es la que sin cumplir los requisitos básicos no afecta la
funcionalidad del bien físico.
 Clases de Falla
Las fallas de un elemento constitutivo se pueden calificar en base a sus
efectos en el funcionamiento del sistema completo o en el proceso.
1. Serie: La falla de uno de los elementos determina la falla del sistema
completo.
2. Paralelo: La falla de uno de sus elementos no determina la falla de
sistema completo.
 MÉTODO “BES”

5.4) Mantenimiento Preventivo.

 Pruebas con el variador desenergizado
En estas pruebas se comprenden los siguientes puntos:
1. Inspección visual del variador de velocidad.
2. Chequeo de los dispositivos de potencia.
1. Medición de los capacitadores y resistencias de sangría del bus de CD.
3. Medición aislamiento y resistencias entre terminales del motor.

 Pruebas con el Variador energizado

Las actividades a efectuar son:
1. Realización de la prueba en vacío (Formación de capacitadores).
2. Realización de la prueba en corto circuito.
3. Parámetros de operación normal.
4. Parámetros de arranque inicial (Detección de la máxima corriente pico).
5. Obtención de los parámetros eléctricos.
6. Primario y secundario del transformador defasador.
7. Primario y secundario del transformador elevador.
8. Elaboración del reporte de servicio.

Variadores de frecuencia.
 MÉTODO “BES”

Resultados que arroja el mantenimiento preventivo

1. Comprobación del balanceo en las corrientes de entrada del variador.
2. Comprobación de la máxima potencia del variador.
3. Comprobación del máximo pico en corriente sin llegar al IOT.
4. Comprobación de las formas de onda del variador.
5. Comprobación del cableado en el sistema.

5.5) Mantenimiento correctivo.

 Pruebas con el variador desenergizado
1. Verificación de los parámetros eléctricos de entrada al variador.
2. Verificación de las protecciones.
 Fusibles
 Breakers
 Sensores de temperatura
3. Medición de las resistencias de los semiconductores
 SCR´s
 Transistores Darlington

4. Verificación de las conexiones entre tarjetas

 Medición de continuidad.
 Verificación de conexiones inseguras.
 Medición de las capacitadores y resistencias de sangría.
 Verificación de parámetros de calibración.

 Pruebas con el variador energizado

1. Realización de pruebas en vacío y corto circuito del variador de velocidad.
2. Prueba de las tarjetas de control.
 MÉTODO “BES”

Revisión de la dirección de giro del motor.

Un motor puede funcionar en direcciones dependiendo de cómo estén
hechas las conexiones. Cuando el motor se energiza existe una probabilidad
del 50% de que funcione en la dirección correcta. Para asegurarse, de lo
anterior realice las siguientes acciones:
1. Ponga en marcha la bomba y revise la presión en el cabezal del pozo
TP (Tubería de producción). El flujo que presenta debe ser similar al
del especificado en el diseño.
2. Si el punto anterior no se cumple, pare la bomba e intercambie dos
fases del motor. Este intercambiado se puede realizar en el:
 Variador de velocidad por programación.
 Secundario del transformador defasador.
 Caja de venteo.

Giro del motor de la bomba.

 MÉTODO “BES”

 Revisión de las corrientes y resistencias del motor.

1. Revisión de las corrientes en el motor:

Corriente desequilibrada en el motor causa una reducción del torque al
arranque del motor desconexión por sobrecarga, vibración excesiva y un
rendimiento de trabajo inferior, que causa que el motor falle antes de tiempo.
Bajo condiciones de funcionamiento normal el desequilibrio entre las líneas no
debe exceder de 5% de desequilibrio.
Promedio de corriente = Suma de las corrientes medidas en cada fase /3.
% de corrientes desequilibrada = (Máx. Diferencia de amperaje del
promedio/promedio de corrientes) 100.

 Revisión de las resistencias de aislamiento del motor

Si el sistema de bombeo electrosumergible cuenta con un sensor de fondo
Phoenix, la medición de la resistencia de aislamiento con altos voltajes no debe
efectuarse, en caso contrario dañaría al sensor. Es conveniente corroborar con
el diseñador del sensor de fondo si es o no factible realizar la prueba de
aislamiento al motor.
A continuación, se muestra una tabla con los valores típicos de
resistencia de aislamiento medidos entre cada fase del motor y tierra.

VALOR MEGAOHM CONDICION DEL MOTOR Y LOS

CONDUCTORES

0.5 – 1.0 El motor está en condiciones razonablemente

buenas

0.02 – 0.5 El motor o los conductores pueden estar dañados

 MÉTODO “BES”

0.01 – 0.02 Un motor o cables dañados. El motor puede que

arranque pero probablemente no funcione por
mucho tiempo.

0.0 – 0.01 Un motor que ha fallado o con el aislamiento del

cable completamente destruido

 Problemas con el cable de potencia, cable de extensión del motor,

empalmes y penetradores.
1. Problemas más Frecuentes
 Sistemas eléctricos con cortocircuito.

Durante el equipo bombeo electrosumergible en operación hay

diferentes factores que influyen en que se ocasione los cortocircuitos, tales
como:

1. Operar un equipo con continuos paros por sobrecarga, debido a

presencia de sólidos o atascamientos.

Presencia de sólidos dentro del pozo.

 MÉTODO “BES”

2. Operar un equipo con cables golpeados durante la introducción de

los equipos del bombeo electrosumergible. En este punto es muy
importante notar que una cosa es tomar mediciones de continuidad
y aislamiento con mega óhmetro sin haber energizado los cables y
otra cosa es que el cable trabaje golpeado y debilitado en su
aislamiento y a las condiciones de presión y temperatura, es
justamente donde ocurren los cortocircuitos de los cables.

Cable de potencia golpeado

5.6) Mantenimiento en las operaciones de bombeo electrosumergible

equipo de fondo.

Pruebas que se realiza a los equipos de bombeo electrosumergible en los

talleres de los fabricantes:

 Bomba electrosumergible:
 MÉTODO “BES”

1. Recibe el equipo del pozo.

2. Realiza un flushing (lavado).
3. Condiciones de giro y shaft setting.
4. La prueba es en forma horizontal y vertical.
5. Se realiza el bench test: Se toman siete puntos:
 Válvula abierta
 Válvula cerrada
 Máximo punto de eficiencia
 Mínimo caudal
 Máximo caudal
 Dos puntos intermedios
Normas API: TDH +/- 5%, Eficiencia: -10%, HP: +/- 8%.

Bomba centrífuga sumergible.

 MÉTODO “BES”

 Protector o Sello
1. Prueba estática: Hermeticidad máximo 10 Psi (Sello-Sello).
2. Prueba dinámica: Consumo eléctrico.
3. Vibración.

Protector o sello.

 Motor Electrosumergible
1. Prueba de resistencia al estator con el voltímetro o con el Fluke 87.
Por ejemplo, rango aceptable en estrella 0.2, 0.2, 0.2 y en Delta 0.7,
0.7, 0.7.
2. Fase a tierra: con 2500 voltios. Rango aceptable de medidas: Fase
a tierra: más de1000 Mega ohm en las tres fases.
3. Índice de polaridad del décimo punto al primer punto mayor que 2.
Por ejemplo, si tenemos en el décimo punto 2000 y en el primer
punto 1000. Índice 2000/1000 nos da 2.
 MÉTODO “BES”

4. La resistencia al estator y el megado al estator deben de ser

corregido por la temperatura de operación.
5. Prueba de hermeticidad con nitrógeno en la base y la cabeza del
motor.
6. Banco de prueba: Se realiza cada 5 minutos se verifica amperios,
voltios y KW. La duración de la prueba es hasta alcanzar los 20
minutos o llegar a los 60 grados centígrados.
7. Prueba en baja tensión al 80% del valor de la placa. Los objetivos
de la presente prueba son:
 Probar si el motor arranca normalmente.
 Verificar que los KW consumidos no sean menores del 80 %
de la prueba original. Por ejemplo si teníamos que el consumo
del motor al 100% de la placa era de 100KW y al 80% del
valor de placa nos da 69 KW, el motores rechazado.

Motor de fondo BES.

 MÉTODO “BES”

CAPITULO VI.

Diseño de bombeo eletrosumegible.

1. Se calcula la IPR (curva de oferta) con la información de la última prueba

válida.

2. Se calcula el nivel dinámico del fluido (NF), no sin antes obtener la gravedad
específica del petróleo y mezcla.

Donde:
m: gravedad específica de la mezcla [adm]

γo: gravedad específica del petróleo [adm]

γw: gravedad específica del agua [adm]
°API: gravedad API [adm]
Pwf: presión de fondo fluyente [lpca]
h: espesor [pie]
NF: nivel de fluido [pie]

3. Se estima una profundidad de asentamiento de la bomba (100’ por encima

del colgador) que garantice la sumergencia.
 MÉTODO “BES”

4. Utilizando las correlaciones de Standing, se calcula Rs y Bo a las

condiciones imperantes en la entrada de la bomba (PIP y Tf). Conociendo la
Pwf, se calcula la PIP.

Donde:
PIP: presión de entrada a la bomba (pump intake pressure) [lpc]
Dp: profundidad media de los perforados [pie]
Db: profundidad de la bomba [pie]
Entonces con la PIP y el resto de los datos se calcula el Rs y Bo.

Donde:
Rs: solubilidad del petróleo [PCN/BN]
γg: gravedad específica del gas [adm]
T: temperatura [°F]
Bo: factor volumétrico del petróleo [BY/BN]

5. Se calcula el factor volumétrico del gas (Bg)

 MÉTODO “BES”

Donde:
Bg: factor volumétrico del gas [BY/MPCN]
Z: factor de compresibilidad de gases [adm]
P: presión de yacimiento [lpca].

6. Determinación del volumen de gas que manejará la bomba.

6.1. Volumen total de gas (Tg)

Donde:
Tg: volumen total de gas [PCN/D]
qo: tasa de producción de petróleo [BN/D]
RGP: relación gas-petróleo [PCN/BN].
6.2. Volumen de gas en solución (Sg)

Donde:
Sg: volumen de gas en solución [PCN/D]

6.3. Volumen de gas libre (Fg)

Donde:
Fg: volumen de gas libre [PCN/D]
 MÉTODO “BES”

6.4. Volumen de petróleo (Vo)

Donde:
Vo: volumen de petróleo [BY/D]
6.5. Volumen de agua (Vw)

Donde:
Vw: volumen de agua [BY/D]
ql: tasa total de líquido [BN/D]
Bw: factor volumétrico del agua [BY/BN]

6.6. Volumen de gas (Vg)

Donde:
Vg: volumen de gas [BY/D]
6.7. Volumen de gas libre (%GL)

Donde:
%GL: porcentaje de gas libre [%]
Vt: volumen total de fluido [BY/D]
 MÉTODO “BES”

Cuando se excede el 10% de gas libre (condición operacional normal), se

requerirá la utilización de un separador de gas. Una vez instalado el separador
de gas, se sabe que el mismo se retirará (en teoría) el 80% de gas libre, por lo
tanto, se plantean nuevamente los cálculos para verificar los nuevos valores
que manejará la bomba.

7. Cálculo de la carga dinámica total (TDH)

Donde:
TDH: carga dinámica total [pie]
Hd: altura dinámica [pie]
Ft: pérdidas por fricción en la tubería [pie]
Pd: pérdidas por fricción en la línea de flujo [pie]

7.1. Altura dinámica (Hd)

7.2. Pérdidas por fricción en las líneas de flujo (Pd)

7.3. Pérdidas por fricción en tubería (Ft)

Nota: el factor (F/1000’) se obtiene gráficamente o por correlación.

 MÉTODO “BES”

Se debe conocer la ql (BN/D o GPM) y el diámetro de la tubería o revestidor

(pulg.). Se utiliza la correlación conociendo la tasa de líquido (GPM) y el
diámetro de la tubería en pulgadas.

Donde:
C: 120 (tubería nueva) ó 94 (tubería vieja)
ql: tasa de líquido [GPM]
ID: diámetro interno de la tubería [pulg].

8. Selección de la Bomba considerando:

Tasa deseada
Profundidad de asentamiento de la bomba
Diámetro de revestidor
Viscosidad del fluido
Se utilizan las siguientes tablas y gráficos:

HC˜ 23,1 pie/etapa (capacidad de levantamiento)

POE˜ 40,2% (eficiencia de bombeo)
HML˜ 0,081 HP/etapa (carga de motor)
9. Determinación del número de etapas de la bomba.

10. Determinación de la potencia del motor

 MÉTODO “BES”

Donde:
HP: caballos de potencia [HP]
Entonces es posible seleccionar el motor adecuado considerando la
recomendación del fabricante.
11. Selección del Cable
La tabla general de recomendaciones para diseño, proporciona el tipo de cable
acorde a las condiciones dadas. No obstante, los fabricantes recomiendan
verificar la caída de voltaje en el mismo no sobrepase los 30 voltios/1000 pies.
Por ende:

Donde:
ΔVolt= caída de voltaje [volt]

Primero se obtiene la caída de voltaje a 68°F conocido el amperaje del

motor y el número del cable a través del gráfico. Luego para calcular el factor
de caída de voltaje, es importante tener la temperatura en el fondo del pozo,
aunada al amperaje del motor, de tal forma que se pueda obtener la
temperatura de operación del cable por medio de la gráfica. Finalmente se
calcula la caída del voltaje a la temperatura de operación y considerando 200’
de cable en superficie. Pero antes se debe verificar que cumpla las condiciones
teóricas.

Donde:
(ΔVolt/1000’): caída de voltaje cada 1000’ [volt/1000’]

12. Calculo de los KVA necesarios para la selección del transformador

 MÉTODO “BES”

Donde:
KVA: kilovatios (kVA)
Amp: amperios (A)
Vs: Voltaje en el motor + ΔVolt [volt]
Para efectos de diseño, la capacidad de carga de los transformadores
se calcula con capacidad de carga de potencia aparente (KVA), debido a la
amplia flexibilidad de los transformadores y los diferentes voltajes y
condiciones en que funciona, además de la inexactitud del factor de potencia
que se aplica (potencial real en kilovatio). Las cartas de amperaje es la técnica
más utilizada para evaluar este tipo de instalaciones, con las cartas o discos
del amperímetro se reflejan todos los cambios ocurridos durante la operación
de bombeo, la interpretación apropiada de estas cartas puede generar la
solución del problema presente en la instalación, como por ejemplo el bombeo
normal, entrampamiento del gas, ciclaje excesivo y sobrecarga de amperaje.
Bajo condiciones normales de operación, el registro de amperaje deberá
delinear suavemente una carta circular o simétrica con un valor de amperaje
cercano al amperaje del motor, lo cual demuestra la condición ideal de
operación que deberá tener un equipo de bombeo electrosumergible.
 MÉTODO “BES”

Bibliografía.

http://www.portaldelpetroleo.com/2012/07/bombeo-electrosumergible-
diseno.html.
https://www.monografias.com/trabajos63/bombeo-electrosumergible/bombeo-
electrosumergible.shtml

Producción de hidrocarburos LUZ. Sara Sánchez. Ricardo Maggiolo.

Richard Márquez. Febrero 1999.

API recommended Practice 11 S4.

ESP Diseño Básico y selección. OilProduction.net.

Bombeo electrosumergible: análisis, diseño, optimización y trouble

shooting