Este documento describe el sistema de bombeo electrosumergible, un método efectivo para la producción de petróleo de pozos profundos. Explica el diseño y selección de equipos como bombas, motores y cables de acuerdo a factores como las condiciones del pozo, flujo deseado y potencia requerida. También cubre aspectos clave de la instalación y operación del sistema, así como los efectos abrasivos de agentes como la arena en los equipos de bombeo.

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”.
ESCUELA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEO.
MARACAIBO, EDO-ZULIA.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE.
INTEGRANTES:
LUIS DULCEY C.I – 84.596.140
MARACAIBO, SEPTIEMBRE DE 2017

2. 1. BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE.
El sistema de Bombeo Electrosumergible es un método de levantamiento
artificial altamente eficiente para la producción de crudos livianos y medianos que tiene
como principio fundamental levantar el fluido del reservorio hasta la superficie,
mediante la rotación centrífuga de una bomba electrosumergible. A través del tiempo y
con las nuevas aplicaciones, esta tecnología ha sido mejorada continuamente y hoy en
día se considera como un método efectivo desde el punto de vista técnico y económico
para grandes volúmenes de producción en pozos profundos, condiciones severas como
alta temperaturas, altas presiones, diferentes ºAPI, entre otros.
Este sistema representa uno de los métodos de levantamiento artificial más
automatizables y fácil de manejar, y está constituido por equipos complejos y de alto
costo, por lo que se requiere, para el buen funcionamiento de los mismos, una
constante supervisión, análisis y control a fin de garantizar el adecuado
comportamiento del sistema.
2. DISEÑO DEL BES.
Dentro del procedimiento generalizado para establecer el correcto diseño se
consideran los siguientes pasos:
1. 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)
 Datos de las características de los fluidos a manejar
 Datos de las condiciones de presión del pozo.

3. 2. Determinar la capacidad de producción.
3. Estudiar la afluencia (inflow) es decir la curva IPR.
4. Estudiar el eflujo (outflow) a nivel de colocación de la bomba.
5. Especificar la profundidad de asentamiento de la bomba.
6. Establecer las condiciones de operación deseadas. Determinando la presión en la
entrada de la bomba requerida para las condiciones deseadas de producción del pozo.
7. Calcular la altura de columna dinámica total requerida (TDH).
8. 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.
9. Considerando la información técnica proporcionada por el proveedor, seleccionar el
tamaño y modelo adecuado de la sección sello. Determinar los requerimientos de
potencia.
10. Seleccionar un motor que sea capaz de entregar los requerimientos de potencia
necesarios para mover el conjunto de la bomba y la sección sellante.
11. Con los datos técnicos proporcionados por el fabricante de la bomba centrífuga,
determinar los límites operacionales y las limitaciones de carga (por ejemplo, la carga
del eje, la carga de los cojinetes de empuje, el límite de presión de la carcasa, la
velocidad de fluido que pasa por el alrededor del motor, etc.).

4. 12. 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.
13. Calcular el voltaje de superficie y las perdidas ocasionada por la longitud del cable
de potencia.
14. Calcular los requerimientos de KVA de los equipos a conectar en superficie.
15. 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. Sin embargo, antes de
establecer su funcionamiento, se hace imperativo simular la operatividad que este
presentará en el pozo, dicho proceso se lleva acabo con los datos tanto del yacimiento
como del pozo que se poseen denotándose a partir del mismo si la selección de los
equipos durante el diseño del sistema desarrolla sus actividades con total normalidad o
si es necesaria la modificación de alguno de los equipos.
3. ASPECTOS GENERALES.
Gradiente de presión.
Relación Gas – Petróleo.
Corte de agua.
Altura de la columna.
Presión estática.
Presión Fluyente.
Presión PIP.
Presión de burbuja.
Gravedad especifica del petróleo.
Índice de productividad.

5. 4. CRITERIOS DE SELECCIÓN.
MOTORES. BOMBAS.
 Cubrir la demanda total de potencia a
las condiciones de frecuencia máxima
de operación.
 Cubrir la demanda total de levantamiento
a la producción deseada, (3600 rpm – 60
Hz).
 Mantener la carga de motores según su
rango de eficiencia máxima
recomendada.
 Mantener el rango de operación
recomendado según el modelo
seleccionado.
 Considerar la temperatura de operación
del motor en la selección de sus niveles
de carga de operación.
 Verificar resistencia mecánica de ejes a
condiciones de máximo consumo de
potencia.
 Verificar condiciones de refrigeración
según: temperatura ambiente, mezcla
de fluidos, velocidad anular del fluido,
presencia de precipitaciones de
carbonatos.
 Considerar posibles condiciones de
manejo de sólidos y precipitación de
carbonatos.
 La selección se realiza de acuerdo a la
potencia requerida por el número de
etapas de la bomba.
 En condiciones ideales para el sistema
BES a la potencia requerida se
recomienda incrementar entre 10% y
15% por factor de seguridad.
 Para petróleo entre 9 y 11 API, el factor
de seguridad puede variar entre 30% y
50%.
5. INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS.
Para la instalación de los equipos se deben de tomar en cuenta ciertos
parámetros relacionados tanto a operaciones laborales como a ambientales. Por lo
cual, a continuación se mencionan algunos de estos parámetros, con los cuales se
exponen dichos criterios:

6.  Durante la instalación del equipo, debe estar presente un ingeniero de
optimización o producción que conozca del proceso. Con tal de que el
procedimiento se ejecute como se debe.
 Durante la instalación del equipo, es de vital importancia prestarle
atención especial a las condiciones ambientales existentes.
 Este problema en la mayoría de los casos ocurre cuando existe mal
tiempo por marullo en el área (operaciones lago), y las actividades de
instalación no son detenidas oportunamente cuando lo más ideal sería la
instalación y esperar el tiempo necesario.
 La razón está debidamente soportada por las constantes fallas por golpe
que presenta el cable de potencia y el motor LEAD cuando se está
realizando la bajada.
 Adicionalmente durante la instalación debe de existir una centralización
con el revestidor, evitando así, arrastres en el equipo de subsuelo con
pérdida de material y golpes en el cable plano o ‘Motor LEAD’.

7.  Es importante conocer el efecto de la humedad y lluvia, los cuales son
agentes altamente dañinos en el cable de potencia con llevando a la
potencialidad de que ocurra un corto en el cable de potencia.
 Es muy importante tomar la prevención de colocar una goma protectora
en el espacio abierto entre el revestidor y la tubería a nivel de superficie,
para evitar de esta forma, que algún objeto caiga dentro del pozo durante
la instalación del equipo de subsuelo,
 En presencia de humedad y lluvia se recomienda suspender la instalación
hasta que las condiciones ambientales sean las idóneas para evitar fallas
del equipo bajo instalación.
 Finalmente, la velocidad de bajada del equipo de subsuelo es importante
para garantizar la integridad de la instalación, según las experiencias y
conocimientos técnicos se ha fijado mantener una velocidad de bajada de
10 parejas por hora y reducir a 05 parejas por hora cuando falten 500 pies
para el asentamiento final, con esto se evita que el equipo de subsuelo
sufra daños mayores en caso de no estar centralizado durante la
instalación.

8. 6. AGENTES ABRASIVOS.
Los equipos del del bombeo
electrosumergible pueden sufrir los efectos de
agentes abrasivos tales como la arena. Dicho
agente, es que ocasiona la mayoría de los
inconvenientes operacionales dada la
interaccion de estos con los equipos de
subsuelo. En la mayoría de los casos, los
equipos que reciben mayormente la influencia
de estos agentes son las bombas, las tuberías
y los cables de potencia.
Estos efectos erosivos ocasionan la interrupción del desempeño efectivo del
método de levantamiento artificial. A continuación se presentan algunas imágenes
alusivas sobre dicho efecto.