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    Bombeo electrosumergible. nemoll Bombeo electrosumergible. nemoll Presentation Transcript

    • B OMBEO ELECTROSUMERGIBLE
    • OBJETIVOS GENERALES: Conocer sobre el método de extracción de petróleo mediante el bombeo electro sumergible. ESPECÍFICOS: Investigar y analizar el método de bombeo electro sumergible. Conocer el funcionamiento y la utilización del sistema bombeo electro sumergible. Aprender los componentes y las características principales de el sistema bombeo electro sumergible.
    • INTRODUCCIÓNEl sistema de bombeo electro sumergible (B.E.S) es unsistema de levantamiento artificial que emplea la energíaeléctrica convertida en energía mecánica para levantar unacolumna de fluido desde un nivel determinado hasta lasuperficie, descargándolo a una determinada presión.El bombeo electro sumergible ha probado ser un sistemaartificial de producción eficiente y económico.El método de levantamiento artificial por Bombeo Electrosumergible (BES) tiene como principio fundamentalimpulsar el fluido del reservorio hacia la superficie,mediante la rotación centrífuga de la bomba. Este métodopuede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad,crudos con gas y pozos con alta temperatura.
    • C ARACTERÍSTICAS Entre las características del sistema están su capacidad de producir volúmenes considerables de fluido desde diferentes profundidades, bajo una amplia variedad de condiciones del pozo y particularmente se distingue por qué, el motor está directamente acoplado con la bomba en el fondo del pozo. El ensamble de bombeo eléctrico trabaja sobre un amplio rango de profundidades y volúmenes, su aplicación es particularmente exitosa cuando las condiciones son propicias para producir altos volúmenes de líquidos con bajas relaciones gas-aceite.
    • PRINCIPALES COMPONENTES DE UN SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE:  Equipos de subsuelo (intake, motor, acoplamiento (bolsas y sellos), tubería y cableado).  Equipos de superficie (transformadores de alta y baja potencia, tablero de mando y caja de venteo).
    • EQUIPOS DE SUBSUELO Son aquellas piezas o componentes que operan instalados en el subsuelo. Las compañías de bombeo electro sumergible se especializan en la fabricación de estos equipos, mientras que los componentes de los otros dos grupos son considerados misceláneos.
    • M OTOR ELÉCTRICO El siguiente componente más importante del sistema de bombeo electro sumergible es el MOTOR. Este es un motor trifásico, de inducción tipo JAULA DE ARDILLA, de dos polos, similar a los utilizados en aplicaciones de superficie. Las tres fases son conectadas al bobinado del motor, el que termina en una estrella en el interior de este, la cual trata de estabilizar un punto neutro.
    • S EPARADOR DE GAS El siguiente componente a considerar es la succión o intake. Esta es la puerta de acceso de los fluidos del pozo hacia la bomba, para que esta pueda desplazarlos hasta la superficie. El uso del separador de gas permite una operación de bombeo más eficiente en pozos gasificados, ya que reduce los efectos de disminución de capacidad de carga en las curvas de comportamiento, evita la cavitación a altos gastos y las fluctuaciones cíclicas de carga en el motor producidas por la severa interferencia de gas. Existen dos tipos básicos de succiones o intakes de bombas: Las succiones estándar y Los separadores de Gas
    • F LUJO INVERSO Consiste en invertir el sentido del flujo del líquido, lo que permite que el gas libre continúe su trayectoria ascendente hacia el espacio anular. Se componen de un laberinto que obliga al fluido del pozo a cambiar de dirección antes de ingresar a la bomba. En este momento, las burbujas continúan subiendo en lugar de acompañar al fluido.
    • S EPARADORES ROTATIVOS Utilizan la fuerza centrifuga para separar el gas del liquido. Trabaja de la siguiente forma: en sus orificios de entrada, recibe la mezcla de líquido y gas libre que pasa a través de una etapa de succión neta positiva, la cual imprime fuerza centrífuga a los fluidos; por diferencia de densidades el líquido va hacia las paredes internas del separador y el gas permanece en el centro.
    • P ROTECTOR Este componente también llamado Sección sellante, se localiza entre el motor y la bomba: está diseñado principalmente para igualar la presión del fluido del motor y la presión externa del fluido del pozo a la profundidad de colocación del aparejo. Las funciones básicas de este equipo son: Permitir la igualación de presión entre el motor y el anular. Absorber la carga axial desarrollada por la bomba a través del cojinete de empuje, impidiendo que estas se reflejen en el motor eléctrico(Proteger). Prevenir la entrada de fluido del pozo hacia el interior del motor (motor). Proveer al motor de un depósito de aceite para compensar la expansión y contracción del fluido lubricante, durante los arranques y paradas del equipo eléctrico. Transmitir el torque desarrollado por el motor hacia la bomba, a través del acoplamiento de los ejes. Además, sirve de vinculo mecánico entre el motor y la bomba.
    • B OMBA C ENTRÍFUGA S UMERGIBLE Flujo Es el corazón del sistema de bombeo electro Mixto sumergible. Estas bombas son del tipo Multi- Etapas y el número de estas depende de cada aplicación específica.Flujo Cada “ETAPA” esta formada por un Impulsor y unRadial Difusor. El impulsor da al fluido ENERGÍA CINÉTICA. El Difusor cambia esta energía cinética en ENERGÍA POTENCIAL (Altura de elevación o cabeza)
    •  Es necesario tomar en cuenta el efecto de algunos parámetros a fin de predecir el comportamiento de la bomba bajo condiciones reales de operación: La eficiencia de la bomba. La potencia. La capacidad de carga. La presión absoluta. La condensación de las burbujas. La cavitación.
    •  Existen varios tipos de cables en una instalación de bombeo electro sumergible: Extensión de Cable Plano. Cable de Potencia. Conectores de Superficie.
    •  El aislamiento de los cables debe resistir las temperaturas y presiones de operación en el pozo. Los cables estándar tienen en promedio 10 años de vida a una temperatura máxima de 167º F y se reduce a la mitad por cada 15º F de exceso por arriba del máximo. El medio ambiente bajo el que opera el cable también afecta directamente su vida. Sin embargo hay cables que resisten temperaturas del orden de 350º F.
    • EQUIPOS SUPERFICIALES Bola Colgadora (cabezal)  Los cabezales de superficie pueden ser de varios tipos diferentes, de los cuales, los más comúnmente utilizados son: Tipo HÉRCULES, para baja presión e instalaciones no profundas y Tipo Roscado, para alta presión e instalaciones a alta profundidad.
    • C AJA DE VENTEO La caja de venteo (conexiones) tiene tres funciones: Funciona como un punto de conexión entre el penetreador del cabezal, el cable "pigtail" y el cable de superficie permanente, permitiendo que los espacios internos de estos cables esté completamente sellados para prevenir la migración de gases desde el cabezal al cuarto de control. Permite el acceso al sistema eléctrico del cabezal para pruebas de rutina y la localización de averías; así como facilitar un medio local de aislamiento fuera de línea. Funciona como punto de desconexión del equipo del cabezal desde el sistema eléctrico de superficie durante una intervención o reparación del pozo.
    •  Algunos de los aspectos que se deben considerar para la selección de la caja de venteo son: Debe estar diseñada y aprobada para su uso en áreas peligrosas. Ser fabricada de un material altamente resistente a la corrosión. Se debe incluir el soporte para el montaje de la misma en campo. La tapa puede ser del tipo desmontable o soportada por bisagras. Incluir provisiones para el aterrizamiento de la misma. Los accesorios de interconexión deben ser de acuerdos a los calibres de cable empleado. Debe ser clasificada Tipo Nema 4X/7/9
    • C ONJUNTO CABLE DEPOTENCIA / CONECTOR SUPERFICIAL  El conjunto cable de potencia/conector superficial, interconecta la caja de venteo con el penetrador de la bola colgadora (cabezal). Puede ser del tipo desmontable y construido en fábrica en conjunto con el cable de potencia superficial o bien puede ser del tipo ensamblable en campo. El cable superficial deber ser de configuración redonda
    • TABLERO DE CONTROL Es el componente desde el que se gobierna la operación del aparejo de producción en el fondo del pozo. Este puede ser sumamente sencillo y contener únicamente un botón de arranque y un fusible de protección por sobre-carga; o bien puede contener fusibles de desconexión por sobrecarga y baja carga, mecanismos de relojería para restablecimiento automático y operación intermitente, protectores de represionamiento de líneas, luces indicadores de la causa de paro, amperímetro, y otros dispositivos para control remoto, los tipos de tablero existentes son electromecánicos o bien totalmente transistorizados y compactos.
    • T RANSFORMADOR Este componente se utiliza para elevar el voltaje de la línea al voltaje requerido en la superficie para alimentar al motor en el fondo del pozo; algunos están equipados con interruptores "taps" que les dan mayor flexibilidad de operación. Se puede utilizar un solo transformador trifásico o un conjunto de tres transformadores monofásicos. El voltaje de generación dependerá de la capacidad del generador este podrá ser a 480 ó4160 ó 13,800 Volts. Con un picos de voltaje permisibles de +20%.
    • L OS FACTORES A CONSIDERAR CUANDO SEESPECIFICA O DISEÑA UN TRANSFORMADOR SON : Especificaciones Especificaciones Accesorios eléctricas mecánicas • Voltaje • Tanque • Accesorios para • Impedancia • Tipo y preservación conexión a tierra • Relación de del líquido aislante • Cambiadores de transformación • Registro de mano derivaciones • Factor K • Indicadores • Altitud de operación • Válvulas de muestreo • Válvula de alivio de presión • Charola colectora de aceite • Transmisores
    • INSTRUMENTOS Válvula de contra presión Válvula de drenaje Controlador de velocidad variable Centralizadores Bandas de Cable
    • VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas del bombeo electro sumergible  Puede levantar altos volúmenes de fluido.  Maneja altos cortes de agua  Su vida útil puede ser muy larga  Trabaja bien en pozos desviados.  No causan destrucciones en ambientes urbanos  Fácil aplicación de tratamiento contra la corrosión y formación de escamas.
    • Desventajas del bombeo electro sumergible Inversión inicial muy alta. Alto consumo de potencia. No es rentable en pozos de baja producción. Los cables se deterioran al estar expuestos a temperaturas elevadas. Diseño complejo. Las bombas y motor son susceptibles a fallas. Susceptible a la producción de gas y arena.
    • PARÁMETROS Limitación para temperaturas mayores de 350 F Volumen de hasta 4000 Barriles diarios Profundidad admisible entre 6000 y 8000 pies Presencia de arena inferior a 200 partes por millón