1. B OMBEO ELECTROSUMERGIBLE

2. OBJETIVOS
GENERALES:
 Conocer sobre el método de extracción de petróleo mediante el bombeo
electro sumergible.
 ESPECÍFICOS:
 Investigar y analizar el método de bombeo electro sumergible.
 Conocer el funcionamiento y la utilización del sistema bombeo electro
sumergible.
 Aprender los componentes y las características principales de el sistema
bombeo electro sumergible.

3. INTRODUCCIÓN
El sistema de bombeo electro sumergible (B.E.S) es un
sistema de levantamiento artificial que emplea la energía
eléctrica convertida en energía mecánica para levantar una
columna de fluido desde un nivel determinado hasta la
superficie, descargándolo a una determinada presión.
El bombeo electro sumergible ha probado ser un sistema
artificial de producción eficiente y económico.
El método de levantamiento artificial por Bombeo Electro
sumergible (BES) tiene como principio fundamental
impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie,
mediante la rotación centrífuga de la bomba. Este método
puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad,
crudos con gas y pozos con alta temperatura.

4. C ARACTERÍSTICAS
 Entre las características del sistema están su
capacidad de producir volúmenes considerables
de fluido desde diferentes profundidades, bajo
una amplia variedad de condiciones del pozo y
particularmente se distingue por qué, el motor
está directamente acoplado con la bomba en el
fondo del pozo. El ensamble de bombeo eléctrico
trabaja sobre un amplio rango de profundidades
y volúmenes, su aplicación es particularmente
exitosa cuando las condiciones son propicias para
producir altos volúmenes de líquidos con bajas
relaciones gas-aceite.

6. PRINCIPALES COMPONENTES DE UN
SISTEMA DE BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE:
 Equipos de subsuelo
(intake, motor,
acoplamiento
(bolsas y sellos),
tubería y cableado).
 Equipos de
superficie
(transformadores de
alta y baja potencia,
tablero de mando y
caja de venteo).

7. EQUIPOS DE SUBSUELO
 Son aquellas piezas o componentes que
operan instalados en el subsuelo. Las
compañías de bombeo electro sumergible se
especializan en la fabricación de estos
equipos, mientras que los componentes de
los otros dos grupos son considerados
misceláneos.

8. M OTOR ELÉCTRICO
 El siguiente componente más importante del sistema
de bombeo electro sumergible es el MOTOR. Este es
un motor trifásico, de inducción tipo JAULA DE
ARDILLA, de dos polos, similar a los utilizados en
aplicaciones de superficie.
Las tres fases son conectadas al bobinado del motor,
el que termina en una estrella en el interior de este, la
cual trata de estabilizar un punto neutro.

9. S EPARADOR DE GAS
 El siguiente componente a considerar es la succión o
intake. Esta es la puerta de acceso de los fluidos del pozo
hacia la bomba, para que esta pueda desplazarlos hasta
la superficie.
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 las fluctuaciones cíclicas de carga en el
motor producidas por la severa interferencia de gas.
 Existen dos tipos básicos de succiones o intakes de
bombas: Las succiones estándar y Los separadores de Gas

10. F LUJO INVERSO
 Consiste en invertir el sentido del flujo del
líquido, lo que permite que el gas libre continúe
su trayectoria ascendente hacia el espacio anular.
Se componen de un laberinto que obliga al fluido
del pozo a cambiar de dirección antes de ingresar
a la bomba. En este momento, las burbujas
continúan subiendo en lugar de acompañar al
fluido.

11. S EPARADORES ROTATIVOS
 Utilizan la fuerza centrifuga para separar el gas
del liquido. Trabaja de la siguiente forma: en sus
orificios de entrada, recibe la mezcla de líquido y
gas libre que pasa a través de una etapa de
succión neta positiva, la cual imprime fuerza
centrífuga a los fluidos; por diferencia de
densidades el líquido va hacia las paredes
internas del separador y el gas permanece en el
centro.

12. P ROTECTOR
 Este componente también llamado Sección sellante, 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(Proteger).
 Prevenir la entrada de fluido del pozo hacia el interior del motor (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.
 Además, sirve de vinculo mecánico entre el motor y la bomba.

13. B OMBA C ENTRÍFUGA
S UMERGIBLE
Flujo Es el corazón del sistema de bombeo electro
Mixto sumergible. Estas bombas son del tipo Multi-
Etapas y el número de estas depende de cada
aplicación específica.
Flujo
Cada “ETAPA” esta formada por un Impulsor y un
Radial
Difusor. El impulsor da al fluido ENERGÍA
CINÉTICA. El Difusor cambia esta energía cinética
en ENERGÍA POTENCIAL (Altura de elevación o
cabeza)

14.  Es necesario tomar en cuenta el efecto de algunos parámetros a
fin de predecir el comportamiento de la bomba bajo
condiciones reales de operación:
 La eficiencia de la bomba.
 La potencia.
 La capacidad de carga.
 La presión absoluta.
 La condensación de las burbujas.
 La cavitación.

15.  Existen varios tipos de cables en una instalación de bombeo
electro sumergible: Extensión de Cable Plano. Cable de
Potencia. Conectores de Superficie.

16.  El aislamiento de los cables debe resistir las temperaturas y
presiones de operación en el pozo.
 Los cables estándar tienen en promedio 10 años de vida a una
temperatura máxima de 167º F y se reduce a la mitad por cada
15º F de exceso por arriba del máximo. El medio ambiente bajo
el que opera el cable también afecta directamente su vida. Sin
embargo hay cables que resisten temperaturas del orden de
350º F.

17. EQUIPOS SUPERFICIALES
Bola Colgadora (cabezal)
 Los cabezales de superficie pueden ser de
varios tipos diferentes, de los cuales, los
más comúnmente utilizados son: Tipo
HÉRCULES, para baja presión e
instalaciones no profundas y Tipo
Roscado, para alta presión e instalaciones
a alta profundidad.

18. C AJA DE VENTEO
 La caja de venteo (conexiones) tiene tres funciones:
 Funciona como un punto de conexión entre el
penetreador del cabezal, el cable "pigtail" y el cable de
superficie permanente, permitiendo que los espacios
internos de estos cables esté completamente sellados
para prevenir la migración de gases desde el cabezal al
cuarto de control.
 Permite el acceso al sistema eléctrico del cabezal para
pruebas de rutina y la localización de averías; así como
facilitar un medio local de aislamiento fuera de línea.
 Funciona como punto de desconexión del equipo del
cabezal desde el sistema eléctrico de superficie durante
una intervención o reparación del pozo.

19.  Algunos de los aspectos que se deben considerar para la
selección de la caja de venteo son:
 Debe estar diseñada y aprobada para su uso en áreas peligrosas.
 Ser fabricada de un material altamente resistente a la corrosión.
 Se debe incluir el soporte para el montaje de la misma en campo.
 La tapa puede ser del tipo desmontable o soportada por bisagras.
 Incluir provisiones para el aterrizamiento de la misma.
 Los accesorios de interconexión deben ser de acuerdos a los
calibres de cable empleado.
 Debe ser clasificada Tipo Nema 4X/7/9

20. C ONJUNTO CABLE DE
POTENCIA / CONECTOR SUPERFICIAL
 El conjunto cable de potencia/conector
superficial, interconecta la caja de venteo con el
penetrador de la bola colgadora (cabezal). Puede
ser del tipo desmontable y construido en fábrica
en conjunto con el cable de potencia superficial o
bien puede ser del tipo ensamblable en campo.
El cable superficial deber ser de configuración
redonda

21. TABLERO DE CONTROL
 Es el componente desde el que se gobierna la
operación del aparejo de producción en el fondo del
pozo.
 Este puede ser sumamente sencillo y contener
únicamente un botón de arranque y un fusible de
protección por sobre-carga; o bien puede contener
fusibles de desconexión por sobrecarga y baja carga,
mecanismos de relojería para restablecimiento
automático y operación intermitente, protectores de
represionamiento de líneas, luces indicadores de la
causa de paro, amperímetro, y otros dispositivos para
control remoto, los tipos de tablero existentes son
electromecánicos o bien totalmente transistorizados y
compactos.

22. T RANSFORMADOR
 Este componente se utiliza para elevar el voltaje de la
línea al voltaje requerido en la superficie para
alimentar al motor en el fondo del pozo; algunos
están equipados con interruptores "taps" que les dan
mayor flexibilidad de operación. Se puede utilizar un
solo transformador trifásico o un conjunto de tres
transformadores monofásicos.
 El voltaje de generación dependerá de la capacidad
del generador este podrá ser a 480 ó4160 ó 13,800
Volts. Con un picos de voltaje permisibles de +20%.

23. L OS FACTORES A CONSIDERAR CUANDO SE
ESPECIFICA O DISEÑA UN TRANSFORMADOR SON :
Especificaciones Especificaciones
Accesorios
eléctricas mecánicas
• Voltaje • Tanque • Accesorios para
• Impedancia • Tipo y preservación conexión a tierra
• Relación de del líquido aislante • Cambiadores de
transformación • Registro de mano derivaciones
• Factor K • Indicadores
• Altitud de operación • Válvulas de muestreo
• Válvula de alivio de
presión
• Charola colectora de
aceite
• Transmisores

24. INSTRUMENTOS
 Válvula de contra presión
 Válvula de drenaje
 Controlador de velocidad variable
 Centralizadores
 Bandas de Cable

25. VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas del bombeo electro sumergible
 Puede levantar altos volúmenes de fluido.
 Maneja altos cortes de agua
 Su vida útil puede ser muy larga
 Trabaja bien en pozos desviados.
 No causan destrucciones en ambientes urbanos
 Fácil aplicación de tratamiento contra la corrosión y
formación de escamas.

26. Desventajas del bombeo electro sumergible
 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.
 Diseño complejo.
 Las bombas y motor son susceptibles a fallas.
 Susceptible a la producción de gas y arena.

27. PARÁMETROS
 Limitación para temperaturas mayores de 350 F
 Volumen de hasta 4000 Barriles diarios
 Profundidad admisible entre 6000 y 8000 pies
 Presencia de arena inferior a 200 partes por
millón