bombeo electrosumergible
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producción de hidrocarburosTRANSCRIPT
BOMBEO ELECTROSUMERGI
BLE
FABIOLA CORDOVA SANCHEZ.
ZULEMA MALDONADO HIDALGO.
NEIDY CARDONA ROMERO.
ARIEL MENESES MONTAÑO
Pocos pozos terminados tienen suficientes energía en el yacimiento, para que el flujo llegue hasta la superficie, esta energía de levantamiento es producida por la presión de yacimiento y el gas de formación.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
INTRODUCCION
La producción de hidrocarburos ocasiona una disminución de la presión del yacimiento por lo que hace necesario proporcionar energía artificial para levantar la columna de fluidos desde el yacimiento hasta la superficie.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
INTRODUCCION
La utilización de esta fuente es con el fin de levantar los fluidos desde el fondo del pozo hasta el separador.
La técnica para diseñar las instalaciones de “BES” consiste en: seleccionar la bomba que cumpla los requerimientos de la producción deseada, de asegurar el incremento de presión para levantar los fluidos, desde el pozo hasta la estación y escoger un motor capaz de mantener la capacidad de levantamiento y la eficiencia del bombeo.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
INTRODUCCION
Puede levantar altos volúmenes de fluidos.
Maneja altos cortes de agua. 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.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLEVENTAJAS
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. En cuanto al costo de instalación, es el mas
alto, pero el mantenimiento de superficie es mínimo y limitado a los componentes electrónicos de los variadores de velocidad y protecciones eléctricas.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLEDESVENTAJAS
Temperatura: limitado por > 350 °F Para motores y cables especiales.
Presencia de gas: Saturación de gas libre < 10%
Presencia de arena:<200ppm(preferiblemente 0)
Viscosidad: limite cercano a los 200 cps.
Profundidad: 6000-8000 pies. Tipo de completacion: tanto en pozos
verticales, como desviados. Volumen de fluido: hasta 4000 BPD.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
PARAMETROS DEL SISTEMA
Conocer el métodos de Bombeo Electrosumergible como un sistema de levantamiento artificial.
Verificar las ventajas y desventajas de la aplicación.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
OBJETIVOS ESPECIFICOS
El Objetivo es de maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento y provocar, de esta manera, la mayor afluencia de fluidos, sin generar problemas de producción: arenamiento, conificación de agua.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
OBJETIVO GENERAL
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Esta constituido por los siguientes :
a) CABEZAL
b) CABLE SUPERFICIAL
c) TABLERO DE CONTROL
d) TRANSFORMADOR
La integración de los componentes es indispensable ya que cada uno ejecuta una función esencial.
COMPONENTES SUPERFICIALES
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Esta constituido por los siguientes:
a) MOTOR ELECTRICO
b) PROTECTOR
c) SECCION DE ENTRADA
d) BOMBA ELECTROCENTRIFUGA
e) CABLE CONDUCTOR
COMPONENTES DE SUBSUELO
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
a) BANCO DE TRANSFORMACION ELECTRICA :
Es el encargado de
cambiar el voltaje
primario de la línea
a el voltaje requerido
para el motor.
COMPONENTES SUPERFICIALES
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
a) TABLERO DE CONTROL:
Es el componente
que gobierna la pro-
ducción del aparejo de
producción.
TIPOS:
° Electromecánicos
° Transistorizados y
compactos.
COMPONENTES SUPERFICIALES
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
a) VARIADOR DE FRECUENCIA:
permite arrancar
los motores a bajas
RPM.
COMPONENTES SUPERFICIALES
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
a) CAJA DE VENTEO:
Esta ubicado entre el cabezal del pozo y
el tablero de control.
COMPONENTES SUPERFICIALES
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a) CABEZAL DE DESCARGA:
El cabezal de pozo debe ser equipado
con un cabezal en el tubing tipo empaque
cerrado.
Y pueden ser de varios tipos pero los mas
comunes son:
° TIPO HERCULES ° TIPO ROSCADO
(baja) (alta)
COMPONENTES SUPERFICIALES
VALVULAS DE CONTRA PRESION VALVULAS DE DRENAJE CONTROLADOR DE VELOCIDAD
VARIABLE CENTRALIZADORES BANDAS DE CABLE
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ACCESORIOS
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 fluidos y evita el giro de la flecha de la bomba en sentido contrario, lo cual la dañara.
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VALVULA DE CONTRAPRESION
Se coloca de una a tres lingadas por arriba de la válvula de contrapresión.
Su función es establecer comunicación entre el espacio anular y la tubería de producción.
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VALVULA DE DRENAJE
Este equipo puede ser opcional, bajo ciertas circunstancias que impone el mismo pozo.
Permite alterar la frecuencia del voltaje que alimenta el motor y por lo tato modificar su velocidad.
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CONTROLADOR VARIALBLE
Se utiliza para centrar el motor, la bomba y el cable durante la instalación.
Se usa en pozo ligeramente desviados
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CENTRALIZADORES
Se utiliza para fijar el cable de potencia a la tubería de producción durante la instalación
Las bandas se fabrican de tres materiales distintos: - acero negro -acero inoxidable -monel
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BANDAS DE CABLE
Armadura
Chaqueta de Plomo
Aislamiento - FLUOROBARRIERTM
Película Poliamida
Conductor de Cobre
Es un sistema económico para obtención de datos de presión en el fondo del pozo (presión estática y dinámica)
Como opción se puede incluir en el sistema la medición de temperaturas en el fondo del pozo o temperatura (inferior) en la base motor.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLESENSORES DE PRESION Y TEMPERATURA
Motor Protector o sección sellante Separador de gas Bomba centrifuga Cable de Potencia
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COMPONENTES DE SUBSUELO
Esta diseñado de acuerdo a los requerimientos de potencia de cada etapa, el gradiente de fluido y la cabeza total dinámica a levantar
Estos motores son lineados con un aceite mineral altamente refinado y con alta resistencia dieléctrica
Los voltajes de diseño y operación de estos motores pueden ser tan bajos como 230 voltios o tan altos como 4000 voltios.
Los requerimientos de amperaje puede ir desde 12 hasta 130 amperios, la potencia requerida es alcanzada al alargar o incrementar la longitud del motor.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLEMOTOR ELECTRICO
Los sellos están formados por cámaras laberínticas o cámaras con bolsas elastomericas (ambas permiten la dilatación y contracción de los fluidos.
Esta diseñado para igualar presión del fluido del motor y la presión externa del fluido del pozo a la profundidad de colocación del aparejo.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLEPROTECTOR O SECCION SELLANTE
Sirve como dispositivo de conexión entre la bomba y el motor.
Evita que el fluido del pozo contamine el aceite dieléctrico del motor.
Permite la dilatación térmica del aceite del motor cuando este se pone en marcha.
Soporta el esfuerzo axial debido a la presión de descarga de la bomba.
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FUNCIONES BASICAS DEL PROTECTOR
Existen dos tipos de protectores CONVENCIONAL.- protege contra la
entrada de fluido alrededor del fluido alrededor de la flecha
TRES CAMARAS.- constituye tres sistemas de sellos en uno. Proporciona mejor protección contra acido sulfhídrico u otros fluidos contaminantes del pozo.
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TIPOS DE PROTECTOR
El separador de gas conecta el protector o sello y la bomba, permitiendo la producción de pozos con alto GOR (mayor o igual a 200 PC S/Bl) ya que reduce la cantidad de gas libre al pasar la bomba.
El fluido entra al separador y es forzado hacia una camara centrifuga por la accion de un inductor y una columna de baja succion. Una vez en la centrifuga el fluido con alta gravedad especifica es forzado hacia el exterior de la pared de la camara rotatoria por la fuerza centrifuga dejado cerca el centro. El gas es separado por el divisor de fases y es vaciado de regreso al anular del pozo donde asciende.
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SEPARADOR DE GAS
Esta conformada por un determinado numero de etapas, cada etapa en si permite bombear un caudal determinado de flujo.
El numero de etapas va a depender de la necesidad de cabeza que se requiere levantar.
Las bombas electro-sumergibles son centrifugas multi-etapas. Cada etapa consiste en un impulsor rotativo y un difusor estacionario. El cambio de energía cinética a energía de presión es conseguido cuando el liquido que esta siendo bombeado rodea el impulsor y como el impulsor rota a gran velocidad este le imparte una mocion rotatoria al liquido.
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BOMBA CENTRIFUGA
La potencia es transmitida al motor electrosumergible por una línea de cable eléctrico trifásico que va adherido a la tubería de producción. Este cable debe ser pequeño en diámetro, debe estar protegido de esfuerzos mecánicos e imprevistos que puedan deteriorar sus propiedades en el fondo del pozo
La selección del tipo de cable esta basada principalmente sobre las condiciones de fluidos, temperatura de fondo y limitaciones de espacio anular; el cable de configuración redonda se usa cuando hay suficiente espacio anular y el cable de configuración plana se debe utilizar cuando hay limite de espacio anular.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLECABLE DE PONTECIA
Armadura
Chaqueta de Plomo
Aislamiento - FLUOROBARRIERTM
Película Poliamida
Conductor de Cobre
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
PARTES DEL CABLE
A lo largo del funcionamiento del sistema BES pueden presentarse distinto problemas por differences factores entre ellos presentamos lo mas frecuentes:
El equipo no arranca. El funcionamiento del equipo se ha detenido. Problemas de sobrecarga. La unidad arranca y se detiene después de un corto tiempo.
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PROBLEMAS FRECUENTES
Instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que circula por un circuito electrico.
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AMPERIMETRO
Una vez el sistema BES se encuentra instalada y operando la mejor herramienta para el control del funcionamiento es la “Carta Amperimetrica”, corrige y detecta cualquier desviacion de la operacion normal al fin de prevenir posibles fallas. Operacion Normal.-
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TECNOLOGIA AMPERIMETRICA
Tiene como principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie, mediante rotación centrifuga de la bomba
Permite bombear grandes volumenes de fluidos
Es una alternativa eficiente para la produccion de crudos livianos y medianos.
Permite controlar y programar la produccion dentro de los limites del pozo.
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CONCLUSION
Verificar constantemente las variaciones de presion y temperatura de fondo, mostrados en el Variador de Frecuencia, para conocer el comportamiento del yacimiento.
En pozos que presente alta presencia de gas libre, se debe instalar un separador adicional para evitar que ingrese gas a la boma.
La configuracion de la bomba electrica compresora es mejor que la flotante.
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RECOMENDACIONES