El bombeo electrosumergible ha probado ser un sistema artificial de produccin eficiente y econmico.En la industria petrolera, comparativamente con otros sistemas artificiales de produccin tiene ventajas y desventajas, debido a que por diversas razones no siempre puede resultar el mejor, es decir un pozo candidato a producir artificialmente con bombeo electrosumergible, debe reunir caractersticas 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.

Entre las caractersticas del sistema estn su capacidad de producir volmenes considerables de fluido desde diferentes profundidades, bajo una amplia variedad de condiciones del pozo y particularmente se distingue por que, el motor est directamente acoplada con la bomba en el fondo del pozo. El ensamble de bombeo elctrico trabaja sobre un amplio rango de profundidades y volmenes, su aplicacin es particularmente exitosa cuando lascondiciones son propicias para producir altos volmenes de lquidos con bajas relaciones gas-aceite.

El sistema de bombeo electrosumergible (B.E.S) es un sistema de levantamiento artificial que emplea la energa elctrica convertida en energa mecnica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie, descargndolo a una determinada presin.

El sistema de bombeo electrosumergible(BES)es un mtodo de levantamiento artificial que utiliza una bomba centrfuga ubicada en el subsuelo para levantar los fluidos aportados por el yacimiento desde el fondo del pozo hasta la estacin de flujo. Puede ser aplicado en casos de alto ndice de productividad, baja presin de fondo, alta relacin agua-petrleo, baja relacin gas liquido.En Venezuela, el primer pozo completado por BES fue en Barinas en el ao 1958, con el pozo Silvestre14 (Corpoven S.A.)

Caractersticas principales de un sistema de Bombeo ElectrosumergibleEs necesario tener presente las condiciones que tienden a limitar el empleo de este sistema:1. No es recomendableemplear este sistemaen pozos de alta relacin GLR.2. No es recomendableemplear este sistemaen pozos de bajo P. I. y Baja Presin.3. Es fundamentalpara el diseo,conocer la presin de burbuja del reservorioque el pozo va drenar,as como la presin actual del reservorio.4. La importancia de esto ltimo radica en queno es lo mismo bombear una sola fase (lquido) que dos fases (gas + lquido), debido a que la ecuacin del Indice de Productividad cambia segn sea el caso, de all el porqu se hace necesario conocer la presin del reservorio y su valor respecto a su presin de burbuja.5. La condiciones mecnicas del pozo pueden ser otro factor limitante por lo que es necesario conocer las caractersticas de la completacin (dimetro del casing y los intervalos abiertos a produccin).6. Otro factor a tener en cuenta sin duda es el corte de agua,como la mayora de los sistemas de levantamiento artificial, ste se ha diseado para fluidos incompresibles, y como sabemos el petrleo s es compresible, ms aun cuando est acompaado de gas.7. Es necesario tambin considerar eltipo de fluido del reservorio y sus caractersticas(la alta viscosidad del fluido es un factor limitante, y en algunos casos, en reservorios no consolidados, los fluidos producidos son acompaados por granos de arena y en otros, se forman incrustaciones al ingresar a la instalacin, daando sus partes),Pasos a seguir para disear una instalacin de Bombeo Electrosumergible:Recopilacin de la informacin del pozo: Dimetro, grado y peso de los forros. Intervalos perforados. Profundidad estimada de la Bomba. Presiones: esttica y fluyente al punto medio de perforaciones.Datos del Reservorio: Presin de BurbujaDatos de Produccin: Rgimen estimado % de agua G.L.R. Nivel Esttico Nivel DinmicoCaractersticas del Fluido:Gravedad Especfica del PetrleoGravedad Especfica del AguaViscosidad del PetrleoConsideraciones Adicionales a tener en cuenta: Produccin de Finos Corrosin Incrustaciones Emulsiones Presencia de Sales Presencia de H2S Alta TemperaturaPrincipales ecuaciones que facilitan el diseo de un sistema de levantamiento artificial por Bombeo Electrosumergible (BES)Ecuacin del Indice de Productividad(cuando la presin es mayor que la presin de burbuja, flujo de una sola fase):

Ecuacin del Indice de Productividad(cuando la presin es menor que la presin de burbuja, flujo bifsico o ecuacin de Vogel):

Donde:Qmax: Mximo flujo a la Presin ceroPwf: Presin Fluyente de Fondo (referida al punto medio vertical de las perforaciones)Pr: Presin del reservorio a un flujo dadoq: Rgimen de flujo a la presin Pwf

El nivel (altura) dinmico de bombeo del fluidose calcula considerando las presiones ejercidas por la ubicacin de la bomba (generalmente 100 sobre el tope de las perforaciones), la sumergencia y finalmente la presin del reservorio a esa profundidad.La altura totalresulta de la suma algebraica de las alturas (presiones) representadas por la prdida de presin por friccin en la tubera de produccin y la presin de descarga, as como la altura dinmica, de acuerdo a la siguiente ecuacin:

Altura total (Heat = Ht).Es la atura que debe vencer la bomba.

Donde:Ht:Altura totalHd: Altura de descargaHs: Altura de Succin

Altura de Descarga. Es la suma algebraica de la altura esttica de descarga y la altura debido a prdidas por friccin en el sistema:

Donde:Hed: Altura esttica en la descarga (diferencia de presin entre el nivel de sumergencia y la descarga, pies)Hfd: Altura equivalente debido a prdidas por la friccinPs: Presin de descarga en el separador (pies)

Altura de Succin. Es la suma algebraica de la altura esttica ms las prdidas por friccin en la succin de la bomba:

Donde:Hes: Profundidad vertical de la Bomba (pies)Hf: Altura equivalente a la prdida por friccin ( 0 pies)Prs: Presin del reservorio a la profundidad de succin (pies)

Para aplicar las ecuaciones es necesario primero determinar el valor de q ptimo a partir de la ecuacin de Vogel, graficando en la curva los valores de rgimen (q) vs, altura dinmica.Una vez hallado este valor y su altura correspondiente se va a la grfica del rendimiento de la bomba seleccionada y se halla la altura y la potencia correspondientes por etapa, dividiendo el valor de Ht entre el valor de la altura hallado, se obtiene el nmero de etapas, luego multiplican este ltimo valor por la potencia (hp) se halla la potencia total al freno del motor.Determinacin del Nivel Dinmico: Se calcula la distancia entre el punto medio y el tope de las perforaciones (verticales) Se hace la suma algebraica del nivel de sumergencia de la bomba (1000) la presin al punto medio de las perforaciones y la distancia de la bomba al mismo punto (todo en pies) Se reemplaza el valor hallado anteriormente y los dems valores en la ecuacin y se halla la carga total al rgimen de flujo seleccionado.Curvas caractersticasLas curvas caractersticas empleada en el sistema de bombeo electrosumergible son las que se muestran en el grfico a continuacin:

Curva de Vogel: Relacin Pwf/Pr vs q/qmax