INTEGRANTES • BALLESTEROS QUICHU EVA FRANCIESCA

• COLQUE BERAZAIN NAYRA XIMENA

• MIRANDA VASQUEZ ISIDRO

• QUINTANA LLANOS KARLA DAMARIS

• SONCKO QUENAYA VERONICA MARIA

1. INTRODUCCION

El método de levantamiento artificial por Bombeo Electrosumergible (BES) tiene como

principio fundamental levantar el fluido del reservorio hasta la superficie, mediante la

rotación centrífuga de la bomba electrosumergible. La potencia requerida por dicha bomba

es suministrada por un motor eléctrico que se encuentra ubicado en el fondo del pozo;

la corriente eléctrica, necesaria para el funcionamiento de dicho motor, es suministrada

desde la superficie, y conducida a través del cable de potencia hasta el motor.

El Sistema BES representa uno de los métodos de levantamiento artificial más

automatizables y fácil de mejorar, y está constituido por equipos complejos y de

alto costo, por lo que se requiere, para el buen funcionamiento de los mismos, de la

aplicación de herramientas efectivas para su supervisión, análisis y control.

2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

• El BES tiene como principio fundamental levantar el fluido del

reservatorio hasta la superficie, mediante la rotación centrífuga de la

bomba electrosumergible.

• La potencia requerida por dicha bomba es suministrada por un motor

eléctrico que se encuentra ubicado en el fondo del pozo; la corriente

eléctrica, necesaria para el funcionamiento de dicho motor, es

suministrada desde la superficie, y conducida a través del cable de

potencia hasta el motor.

APLICACIONES DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Este es un método de levantamiento artificial altamente eficiente y aplicable para la producción de

crudos livianos y medianos con baja presión de fondo, alta relación agua-petróleo, baja relación gas-

petróleo y con alto levantamiento o energía.

Sin embargo, es uno de los métodos de extracción de crudo que exige mayor requerimiento de

supervisión, análisis y control, a fin de garantizar el adecuado comportamiento del sistema.

Resulta eficiente ya que este sistema posee la capacidad de manejar grandes volúmenes de crudo,

desde 150 hasta 100.000 barriles por día (BPD), desde profundidades hasta de 4.572 metros.

Además de esto, el sistema BES permite controlar y programar la producción dentro de los límites del

pozo, a través del empleo del variador de frecuencia. Otro de los beneficios que proporciona este

método, es la indicación continúa de las condiciones de presión y temperatura en el pozo, gracias a

las señales transmitidas por el censor de presión y temperatura.

COMPONENTES DE UNA INSTALACION BES

EQUIPO DE SUBSUELO, el cual cuenta con:

Motor eléctrico

Bomba electrosumergible

Cable de potencia

Sellos

Separador de gas

Un sensor de fondo para temperatura y presión.

EQUIPO DE SUPERFICIE,

Transformadores Variador de frecuencia Caja de venteo Cabezal de descarga.

Variador de Frecuencia

Caja de Venteo Es la caja de conexiones del sistema.

Permite conectar el cable de energía del equipo de superficie con el cable de

conexión del motor

Cabezal de Descarga

Transformador Elevador

Transformador Reductor

EQUIPO DE SUBSUELO

• Son aquellas piezas o componentes que operan

instalados en el subsuelo.

• El conjunto de equipos de subsuelo se encuentra

constituido por la bomba centrifuga, la sección de

entrada estándar o el separador de gas, la sección

de sello o protector, el motor eléctrico.

COMPONENTES DE SUBSUELO

• Es la fuente de potencia que genera el

movimiento a la bomba para mantener la

producción de fluidos. Se recomienda colocarlo

por encima de las perforaciones.

MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

El motor eléctrico colocado en la parte inferior de aparejo, recibe la energía desde una

fuente superficial, a través de un cable; su diseño compacto es especial, ya que permite

introducirlo en la tubería de revestimiento existente en el pozo y satisfacer requerimientos

de potencial grandes, también soporta una alta torsión momentánea durante el arranque

hasta que alcanza la velocidad de operación

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Estator

Es la pieza del motor que genera el campo magnético al

hacer circular corriente por su bobinado, está compuesta por

un arreglo de electroimanes individuales, los cuales forman

un cilindro hueco con un polo de cada electroimán hacia el

centro.

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Rotor

Rotor, el rotor se encuentra dentro del estator; está

compuesta por un eje donde se colocan pequeños rotores de

12 a 18 plg. de largo cada uno, cada rotor esta sostenido en

sus extremos por una balinera la cual soporta cualquier

movimiento radial que pueda tener el rotor al girar, cada uno

de estos rotores aporta determinada potencia Hp la misma

varía dependiendo del motor

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Rotor Bearing

Rotor Bearing, su función es brindar la capacidad

de empuje radial y axial al motor, el cual tiene

agujeros de flujo para facilitar la lubricación del

motor.

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Thrust Bearing

Thrust Bearing, se ubica en la parte superior

del motor y su función es soportar el empuje

generado por todos los rotores

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Eje

Permite la circulación de aceite dieléctrico a través de él y del rotor

bearing para asegurar la lubricación de sus partes móviles.

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Pothead

Este elemento permite conectar el motor de fondo, mediante el cable de potencia, a

la potencia suministrada en superficie.

COMPONENTES DEL MOTOR ELECTRICO O ELECTROSUMERGIBLE

Housing

Este componente del motor contiene y evita que los elementos internos del motor

entren en contacto con el fluido del pozo.

COMPONENTES DE SUBSUELO

• Es de tipo centrifugo-multicapas, cada etapa consiste en un impulsor rotativo y un

difusor fijo. El número de etapas determina la capacidad de levantamiento y la potencia

requerida para ello.

BOMBA CENTRÍFUGA SUMERGIBLE

Es el componente encargado de impulsar al flujo desde las profundidades del

yacimiento hasta la superficie. El número de etapas centrifugas determina la

velocidad, la presión y la energía requerida.

COMPONENTES DE SUBSUELO

CABLE DE POTENCIA

Este cable permite llevar energía eléctrica de superficie hasta el motor de fondo, el

mismo va sujeto a la tubería de producción.

En el fondo tenemos: la extensión de cable plano y el cable de potencia.

La extensión de cable plano posee unas características especiales, por un extremo

encontramos un conector para acoplarlo al motor mientras que el otro extremo este se

empalma al cable de potencia, mientras que el cable de potencia se extiende desde el

tope de la extensión del cable plano hasta superficie, pegado a la tubería.

EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE

TRANSFORMADORES PERO LO MAS UTILIZADO SON

• Transformador reductor (SDT) se usa en caso de que la energía suministrada al sistema provenga de una línea de alta tensión . Este transformador reducirá el voltaje de la línea , al voltaje de la entrada del controlador si la energía proviene de generadores de potencia

• Transformador elevador (SUT) autotransformador incrementa el voltaje que sale del controlador de frecuencia a los requerimientos del motor para que opere eficientemente

VARIADOR DE FRECUENCIA También conocido como vsd es un dispositivo electrónico que varia la frecuencia de la corriente que llega al motor y por lo tanto se puede aumentar o disminuir la velocidad de la bomba . Los rangos de operación son entre 30 y 90Hz ,la velocidad de la bomba es directamente proporcional a la frecuencia de operación

CAJA DE VENTEO O DE CONEXIONES ELÉCTRICAS

Esta ubicada entre el cabezal del pozo y el tablero de control ,

conecta el cable de energía del equipo de superficie con el cable de

conexión del motor , además permite ventear a la atmosfera el gas

que fluye a través del cable impidiendo que llegue al tablero de

control

CABEZAL DE DESCARGA

Su función es sostener todo el equipo de fondo como ser (motor, sello, bomba, cable de potencia y TP)y monitorear y controlar altas presiones que frecuentemente se presentan en el pozo

Los cabezales comúnmente utilizados son

• Tipo roscado.- para alta presión de gas en el espacio anular o para instalaciones a alta profundidad . La tubería esta roscada al colgador es usado en operaciones costa afuera

• Tipo hércules.- para baja presión en el espacio anular y en instalaciones no muy profundas . Posee un colgador tipo cuña y un pasaje para el cable

ACCESORIOS Para una mejor operación es mejor contar con algunos accesorios

Válvula de contra presión

Se coloca de una a tres lingadas de tubería por arriba de la bomba .

Permite el flujo en sentido ascendente de manera que cuando el

motor deja de trabajar impide el regreso de la columna de fluido

evitando el giro de la flecha en sentido contrario

VÁLVULA DE DRENAJE Al utilizar válvula de retención debe utilizarse una válvula de drenaje una junta por encima de está, como factor de seguridad para cuando se requiera circular el pozo del anular a la tubería de producción. Su función es establecer comunicación entre el espacio anular y la tubería de producción, con el propósito de que ésta se vacíe cuando se extrae el aparejo del pozo.

CONTROLADOR DE VELOCIDAD VARIABLE

Este dispositivo puede ser considerado como equipo accesorio u opcional, únicamente bajo ciertas circunstancias que impone el mismo pozo.

El rango de ajuste de la frecuencia es de 30 a 90 Hz, lo que implica su amplio rango de velocidades y por lo tanto de gastos que es posible manejar. Una alta frecuencia incrementa la velocidad y el gasto; una baja frecuencia, los disminuye.

CENTRALIZADORES Como su nombre lo indica, se utilizan para centrar el motor, la bomba y el cable durante la instalación. Se utilizan en pozos ligeramente desviados, para mantener el motor centrado y así permitir un enfriamiento adecuado. También evitan que el cable se dañe por roce con el revestidor, a medida que es bajado en el pozo. Al utilizar centralizadores se debe tener cuidado de que estos no giren o muevan hacia arriba o hacia abajo la tubería de producción.

BANDAS DE CABLE También se denominan flejes, se utilizan para fijar el cable de potencia a la tubería de producción durante la instalación, y el cable de extensión del motor al equipo. Las bandas se fabrican de tres materiales distintos:

• Bandas de acero negro, se utilizan en pozos donde no exista corrosión. • Bandas de acero inoxidable, se usan en pozos moderadamente corrosivos. • Bandas de monel, se usan en ambientes corrosivos.

PARÁMETROS PARA LA APLICACIÓN DEL BOMBEO

ELECTROSUMERGIBLE.

Temperatura: limitado por > 350ºF para motores y cables

especiales. Presencia de gas: saturación de gas libre < 10% Presencia de arena: < 200 ppm. Viscosidad: limite cercano a los 200 cp. Profundidad: 6000 – 8000 pies Tipo de completación: Tanto en pozos verticales, como desviados. Volumen de fluido: hasta 4000 BPD

DATOS NECESARIOS PARA EL DISEÑO DE BES

Los datos requeridos para diseñar adecuadamente un equipo Electrosumergible son: Datos del pozo, datos de producción, disponibilidad de corriente eléctrica, y condiciones especiales tales como abrasivos, corrosivos, parafinas, emulsión, incrustaciones.

VENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

• Puede levantar altos volúmenes de fluidos. • Profundidades altas • Maneja altos cortes de agua (Aplicables en costa a fuera). • Puede usarse para inyectar fluidos a la formación. • Su vida útil puede ser muy larga. • Trabaja bien en pozos desviados • No causan destrucciones en ambientes urbanos • Fácil aplicación de tratamientos contra la corrosión y formaciones de escamas. • No tiene casi instalaciones de superficie a excepción de un control de velocidad del motor. • La motorización es eléctrica exclusivamente y el motor se encuentra en la bomba misma al

fondo del pozo. • Su tecnología es la más complicada y cara pero son preferidas en caso de tener que elevar

grandes caudales.

DESVENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

• 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. • Susceptible a la producción de gas y arena. • Su diseño es complejo. • Las bombas y motor son susceptibles a fallas. • Es un sistema difícil de instalar y su energización no siempre es altamente

confiable. • En cuanto al costo de instalación, es el más alto, pero el mantenimiento de

superficie es mínimo y limitado a los componentes electrónicos de los variadores de velocidad y protecciones eléctricas