Levantamiento artificial...

Levantamiento Artificial por Bombeo mecánico
y Bombeo Electrosumergible
Realizador por:
Luis Mavarez
C.I.: 17.805.643
POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
CATEDRA: PRODUCCION DE HIDROCARBUROS

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
POR BOMBEO MECANICO
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POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO
Consiste en una bomba de subsuelo de
acción reciprocante que es abastecida con
energía transmitida a través de una sarta
de varillas (cabillas). La energía proviene
de un motor eléctrico o de combustión
interna, la cual moviliza a una unidad de
superficie mediante un sistema de
engranaje y correas

POR BOMBEO MECANICO
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POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO
•Fácil de operar y de hacer mantenimiento
•Se puede cambiar fácilmente de rate de producción por cambio
en la velocidad de bombeo o stroke.
•Puede bombear el pozo a una muy baja presión de entrada para
obtener la máxima producción.
•Usualmente es la más eficiente forma de levantamiento artificial.
Se puede fácilmente intercambiar de unidades de superficie.
•Se puede usar motores a gas como movedores primarios si la
electricidad no esta disponible.
Se puede usar la bomba con el control apagado para minimizar
la carga del fluido, costos de electricidad y las fallas de varilla.
•Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control
de supervisión de bomba.
Se puede usar computadoras modernas de análisis
dinamométrico para la optimización del sistema
•Es problemático en pozos con alta
desviación.
•No puede ser usada en pozos off shore
por los grandes equipos de superficie y la
limitada capacidad de producción es
comparada con otros métodos.
•No puede funcionar con excesiva
producción de arena.
•La eficiencia volumétrica cae
drásticamente cuando se tiene gas libre.
•La tasa de producción cae con la
profundidad comparado con otros métodos
de levantamiento artificial
•Es obstrusivo en áreas urbanas.
VENTAJAS
DESVENTAJAS

POR BOMBEO MECANICO
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▸ Motor
▸ Caja de engranaje
▸ Manivela
▸ Pesas o contrapeso
▸ Prensa estopa
▸ Unidad de bombeo
COMPONENTES DE
SUPERFICIE
▸ Varillas de succión.
▸ Tubería de Producción
▸ Bomba Mecánica
▸ Ancla de tuberias
▸ Bomba de subsuelo
COMPONENTESS DE
SUBSUELO

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POLITECNICO
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▸ Motor
Es el encargado de suministra
la energía necesaria a la
unidad de bombeo para
levantar los fluidos de pozo. Es
motores pueden ser de
combustión interna o
eléctricos.
COMPONENTES DE SUPERFICIE
▸ Caja de engranaje
Se utiliza para convertir
energía del momento de
rotación, sometidas a altas
velocidades del motor
primario, a energía de
momento de rotación alto de
baja velocidad
▸ Manivela
Es la responsable de trasmitir
el movimiento de la caja de
engranaje o transmisión a la
biela del balancín
▸ Pesas o contrapeso
Se utiliza para balancear las
fuerzas desiguales que se
originan sobre el motor durante
a las carreras ascendente y
descendente del balancín
▸ Unidad de bombeo
Proporciona el movimiento reciprocante apropiado, con el propósito de
accionar la sarta de cabilla y estas, la bomba de subsuelo Mediante la
acción de correas y engranajes se logra reducir las velocidades de
rotación

POR BOMBEO MECANICO
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POLITECNICO
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Tubería de Producción
La tubería de producción tiene
por objeto conducir el fluido que
se está bombeando desde el
fondo del pozo hasta la superficie
COMPONENTESS DE SUBSUELO
Cabillas
La sarta de cabillas es el enlace
entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la
bomba de subsuelo.
Anclas de tuberia
Diseñado para ser utilizados en
pozos con el propósito de
eliminar el estiramiento y
compresión de la tubería de
producción.
Bomba de subsuelo
Es un equipo de desplazamiento
positivo (reciprocante), la cual es
accionada por la sarta de cabillas
desde la superficie

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
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El método de levantamiento artificial por
Bombeo Electrosumergible (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

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Una unidad típica de bombeo electrocentrífugo
sumergido está constituida en el fondo del pozo por
los componentes:
•motor eléctrico,
•protector,
•sección de entrada,
•bomba electrocentrífuga,
•cable conductor.
COMPONENTES
SUBSUELO

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Motor eléctrico:
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

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Criterio de selección del Motor eléctrico:
•Demanda total de potencia
•Temperatura de operación
•Condiciones de refrigeración
•Factor de seguridad
•Costo del motor
•Geometría del pozo

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Separador de gas:
Sirve como succión o entrada de fluidos a la bomba
y desvía el gas libre de la succión hacia el espacio
anular. 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
evita las fluctuaciones cíclicas de carga en el motor
producidas por la severa interferencia de gas

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Protector:
Este componente también llamado Sección sellante ver Figura 5, 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.
· Prevenir la entrada de fluido del pozo hacia el 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.

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Bomba centrifuga sumergible:
Su función básica es imprimir a los fluidos del pozo, el
incremento de presión necesario para hacer llegar a la
superficie, el gasto requerido con presión suficiente en la
cabeza del pozo. Las bombas centrífugas son de múltiples
etapas, y cada etapa consiste de un impulsor giratorio y un
difusor estacionario. El impulsor da al fluido energía
cinética. El Difusor cambia esta energía cinética en energía
potencial (Altura de elevación o cabeza)El tamaño de
etapa que se use determina el volumen de fluido que va a
producirse, la carga o presión que la bomba genera
depende, del número de etapas y de este número depende
la potencia requerida.

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Tipo de Bomba centrifuga sumergible:

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Criterio de selección de las Bombas
centrifuga sumergible:
•Cubrir la demanda de
levantamiento de fluidos Rango de
operación recomendado
•Resistencia mecánica de los ejes
•Condiciones de manejo de
sólidos
•Producción de gas Grados API
del petróleo

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Cable eléctrico
Transporta la corriente eléctrica desde el
transformados de superficie hasta la bomba Es
uno de los componentes mas sensibles Tiene
una armadura de acero para su protección
Tiene una camisa de plomo para resistir la
temperatura de operación Algunas veces es el
componente mas costoso

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DISEÑO DE BES
Dentro del procedimiento generalizado para establecer el correcto diseño se consideran los siguientes
pasos:
Obtener los diferentes datos necesarios y analizar la calidad de los mismos. Los datos
que mayormente se utilizan en el diseño de sistemas electro sumergible están dentro
de los siguientes renglones
Datos de las condiciones mecánicas del pozo (profundidades, diámetros,
desviaciones)
Condiciones de presión del pozo. Estudiar la afluencia (inflow) es decir la curva
IPR.

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DISEÑO DE BES
Especificar la profundidad de asentamiento de la bomba.
Establecer las condiciones de operación deseadas. Determinando la presión en la
entrada de la bomba requerida para las condiciones deseadas de producción del
pozo.
Calcular la altura de columna dinámica total requerida (TDH).
Estudiar el eflujo (outflow) a nivel de colocación de la bomba.

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DISEÑO DE BES
Considerando la información técnica proporcionada por el proveedor, seleccionar el
tamaño y modelo adecuado de la sección sello. Determinar los requerimientos de
potencia.
Seleccionar un motor que sea capaz de entregar los requerimientos de potencia
necesarios para mover el conjunto de la bomba y la sección sellante.
Con los datos técnicos proporcionados por el fabricante de la bomba centrífuga,
determinar los límites operacionales y las limitaciones de carga
Basándose en las curvas de desempeño de la bomba, seleccionar un tipo de bomba de
manera que tanto el diámetro exterior del mismo ajuste dentro de la tubería de
revestimiento del pozo y la tasa de producción deseada se ubique dentro del rango de
capacidad recomendado de la bomba

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DISEÑO DE BES
Calcular el voltaje de superficie y las perdidas ocasionada por la longitud del cable de
potencia.
Calcular los requerimientos de KVA de los equipos a conectar en superficie.
seleccionar el tipo y tamaño del cable de potencia en base a la corriente estimada de
consumo del motor, la temperatura del conductor y las dimensiones del espacio anular.
Seleccionar los accesorios y el equipo opcional. En base a la evaluación de esta serie
de consignas se realiza el diseño adecuado a fin de garantizar el satisfactorio
funcionamiento del sistema.

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AGENTES ABRAVIOS
•Generan corrosión de los equipos
•Generan desgaste
•Generan taponamiento
•Pueden ser sólidos o líquidos
•Incrementan los costos de
mantenimiento del BES

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