El documento describe los componentes y operación de un sistema de bombeo electrosumergible (BES). El sistema BES usa bombas eléctricas sumergidas para bombear fluidos desde el fondo de un pozo hasta la superficie. Los principales componentes incluyen motores eléctricos sumergidos, bombas centrífugas de múltiples etapas, sellos, separadores de gas, cable eléctrico y equipo en superficie como transformadores y tableros de control. El sistema BES es eficiente para producir crudos ligeros a median

1. Bombeo
Electrosumergible
SERGIO RAMOS
23866551

2. SISTEMA DE BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE
El método de levantamiento artificial por
Bombeo Electrosumergible (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.

3. Método de levantamiento artificial
Es un método altamente eficiente para la producción de crudos
livianos y medianos; sin embargo,es uno de los métodos de
extracción de crudo que exige mayor requerimiento de
supervisión, análisis y control, a fin de garantizar el adecuado
comportamiento del sistema.

5. Parámetros de Utilización
● Temperatura: limitado por > 350ºF para cables especiales.
● Presencia de gas: saturación de gas libre < 10%
● Presencia de arena: < 200 ppm (preferiblemente 0)
● Viscosidad: límite cercano a los 200 cps
● Profundidad: 6000 - 8000 pies
● Tipo de completación: Tanto en pozos verticales, como
desviados.
● Volumen de fluido: hasta 4000 BPD.
● Caudal máx. recomendado: 7.000 l/h

6. DESVENTAJAS
Y VENTAJAS

7. DESVENTAJAS
●
●
●
●
●
●
Costo inicial relativamente alto.
Se limita a profundidades medias.
No conveniente en pozos de alto GOR.
La fuente de electricidad debe ser estable y fiable.
Los cables se deterioran al estar expuestos a altas temperaturas.
No es funcional a altas profundidades debido al costo del cable, a
posibles problemas operacionales y a los requerimientos de alta potencia
de superficie.

8. VENTAJAS
●
●
●
Es usado en pozos verticales y desviados.
Este tipo de instalaciones no impacta fuertemente en zonas urbanas.
Se facilita el monitoreo de presión y temperaturas del fondo del
hoyo.
Maneja grandes fluidos.
Disminución del impacto ambiental.
●
●

9. FALLAS MÁS FRECUENTES
●
●
●
●
●
Pérdidas frecuentes de la energía.
Problemas
Problemas
Problemas
en el yacimiento.
de escalas y parafinas.
con la tubería
Deterioro de cableado.

10. Componentes
superficie
equipo de
•
•
•
•
•
Cabezal del Pozo
Caja de Venteo
Transformadores
Variador de frecuencia
Tablero de control

11. Transformador
●
●
Primario
Secundario

12. Tablero de control
Es el componente desde el que se
gobierna la operación de producción
en el fondo del pozo. Dependiendo
de la calidad de control que se desea
tener, se seleccionan los dispositivos
que sean necesarios para integrarlos
al tablero.

13. Variador de Frecuencia o VSD
Este controla la velocidad de rotación
del eje en el motor electrosumergible,
El VSD proporciona la potencia
suficiente al equipo de fondo para que
éste funcione en óptimas condiciones.

14. Caja de venteo
permite ventear
atmósfera el gas
a la
que
delfluye a
cable,
través
impidiendo
que llegue al tablero
de control.

15. Cabezal del Pozo

16. Equipo de
de
Subsuelo
●● Tuberia Motor
electrosumergible
Sensor de fondo
Guia del Motor
produccion
Cable Electrico
Bomba
electrosumergible
Separador de gas
Sello
●
●
●
●
●
●

17. A parte de estas partes que
son las principales, hay
algunas otras y otros
accesorios que se acomodan
entre cada una de las
secciones señaladas.
Equipo
de
Subsuelo
Entre estas encontramos:
●
●
Cabeza de descarga
Empacador para
aplicaciones BES
Valvula de Tormenta
Valvula de Venteo
Penetrador del
empacador
●
●
●
Accesorios tales como:
● Protectores metálicos o
de hule
Flejes
Guarda cables
Acoplamientos
Elastomeros
Valvula de retencion
Valvula de drenaje
Cabezal de producción
●
●
●
●
●
●
●
GUÍA DEL MOTOR

18. Guia del motor
● Estructura metálica que depende de las condiciones del
pozo (Hierro dulce, acero o en condiciones altamente
corrosivas de ácido ferrítico o acero inoxidable).
De forma cónica o tubular que tiene un diámetro máximo●
un
Se
de
Su
de
poco menor que el drift de la tubería de revestimiento.
encuentra conectado al final del último motor o sensor
fondo.
función principal es orientar el equipo sumergible dentro
la tuberia de revestimiento y evitar el bamboleo del
●
●
aparejo

19. Sensor de Fondo
● Dispositivo electronico capaz de soportar altas presiones y
enviar señales a superficie a través del cable eléctrico.
● Se conecta al fondo a través de un cable de alimentación y
un cable de señal
● No solamente detecta presiones de succión y descarga,
también es capaz de interpretar temperaturas del aceite
dieléctrico del motor y de la succión, vibración, corriente
de fuga y flujo

20. Motor Electrosumergible
● El motor eléctrico sumergible es trifásico y se encuentra
lleno de aceite para enfriamiento y lubricación.
● Resiste altos esfuerzos de torsión de arranque permitiendo
que llegue a su velocidad de operación en menos de 15
ciclos impidiendo la sobrecarga prolongada de la línea
eléctrica.
● La profundidad de colocación se limita normalmente por
encima del fluido entrante y en zonas donde se tenga una
sección con desviaciones uniformes. Cuando se instala
frente a las perforaciones se debe usar una camisa de

21. Partes del Motor
Camisa de motor: El enfriamiento se obtiene mediante la
transferencia de calor al fluido del pozo que pasa por el motor
a través de un aceite altamente refinado.
Este aceite además provee resistencia dieléctrica, lubricación
buena conductividad térmica. Cuando el revestimiento es
grande y la producción es pequeña, se debe usar Camisa de
motor.
y
Esta aumenta la velocidad del fluido y ayuda a obtener mejor
enfriamiento del sistema.

22. Partes del Motor
Los principales componentes del motor son: rotores, estator,
cojinete, eje, zapata, bujes, carcasa, aceite dieléctrico,
bloque aislante, accesorios, ETC.
Cojinetes: Componentes internos cuya función principal es fijar
y centralizar el conjunto de rotores. En toda configuración del
motor, entre rotor y rotor, hay un cojinete.

23. IRotor I
Estator
Rotor y Estator

24. Partes del Motor
● Rotor: Es uno de los componentes internos del motor y es el
que genera los HP del motor. Por ejemplo, en un motor de
180 HP, si el motor consta de 10 rotores, entonces cada uno
de ellos está aportando 18 HP.
● Estator: Es el embobinado del motor electrosumergible y
viene encapsulado, esta diseñado para trabajar a diferentes
temperaturas.
Para su aplicacion en los pozos BES se debe tener en cuenta
factores como la temperatura de fondo y la posicion.

26. Partes del Motor
Eje: El componente interno que hace girar el sistema. La
configuración del eje es hueca para la circulación del aceite
dieléctrico a lo largo del motor, con la finalidad de brindar
lubricación y enfriamiento.
Cojinete de empuje: Su principal función es soportar la carga
axial del conjunto de rotores. Se encuentra instalado en la
parte superior del motor y su configuración puede ser
direccional o bidireccional.

27. Partes del Motor
Bloque aislante: Componente del motor superior donde va
conectado el cable de extensión del motor electrosumergible.
Aceite Dieléctrico: Es un aceite mineral o sintético que provee
la lubricación y el enfriamiento de los componentes internos
del motor electrosumergible. Esta diseñado para trabajar en
diferentes temperaturas.
Carcasa del motor: En esta vienen alojados los componentes
internos del motor. Es fabricada de diferentes materiales tales
como acero con bajo contenido de carbono, acero ferrítico,
acero inoxidable, etc.

28. Partes del Motor
Bujes: Se encuentran localizados entre el eje y el cojinete
(rotor - rotor) y es el elemento dinámico que gira junto con el
rotor.

29. Sección Sellante
Parte vital del ensamble del equipo
subsuperficial. Conecta la flecha del motor
con la de las bombas, entre sus funciones
tiene la de evitar la migración del fluido de
pozo dentro los motores a través de una serie
de sellos.

30. Componentes internos del sello y sus
funciones
Sello mecánico: Es el componente de la sección sellante , cuya
función principal es de evitar la migración de fluido del pozo a
las cámaras inferior del sello y por consiguiente que no llegue
este fluido hacia el motor electrosumergible.
Cojinete de empuje o zapata: (Thurust bearing) su función
principal es absorber la carga axial de la bomba,Los principales
componentes de la zapata son el rodete (Thrust runner),
cojinete superior y cojinete inferior y un film de aceite
hidrodinámico para su lubricación durante su
operación.

31. Cojinete de empuje (Thrust bearing)

32. Configuración del sello
La configuración del sello puede ser laberíntico o de bolsas. El
número de cámaras y bolsas depende del requerimiento del
operador y del número de secciones que tiene el sello.
Hay diferentes factores que
configuración, entre ellos si
pozo vertical o direccional:
densidad del fluido.
temperatura de fondo.
bomba instalada.
corte de agua, ETC…
se
el
deben tener en cuenta para la
equipo BES se va a instalar en un

33. Eje
Es el componente interno del sello que hace girar el sistema. La
configuración del eje es hueco para la circulación del aceite
dieléctrico a lo largo del protector, con la finalidad de brindar
lubricación y tienen comunicación con el motor
electrosumergible. Los ejes son fabricados de diferentes
materiales como el inconel, monel, etc.

34. Sección Sellante

35. Carcasa del sello
Es la coraza del sello en que vienen alojados sus componentes
internos . Es fabricado de diferentes materiales, tales como
acero con bajo contenido de carbono, acero ferrítico, acero
inoxidable, etc.
En toda aplicación del sistema BES se debe tener muy en
cuenta las condiciones en que va a operar el equipo de fondo
para seleccionar el tipo de material de la carcasa del sello, por
ejemplo en pozos de alto corte de agua hay que tener en
cuenta el grado de corrosión, tener en cuenta la corrosión
galvánica, las químicas que se inyectarán, entre otros factores.

36. Succión o Separador de Gas
En pozos que presentan altos volúmenes de gas se hace
necesario la presencia de un dispositivo que ayude a
gas libre (El que no esta en solución).
eliminar el
Básicamente existen 2 tipos de separadores de gas:
● Estaticos
● Laberínticos
Al igual que en los sellos, el arreglo mecánico interno que
en latienen estos separadores permiten que el gas tomado
admisión del separador continue su migración hacia el anular.

37. Separadores Centrifugos
La separación se realiza gracias al proceso de centrifugación
que obliga al gas a pegarse a la flecha mientras separa al fluido
por diferencia de gravedad específica hacia las paredes del
dispositivo separador para luego orientar este gas separado del
fluido hacia el anular y el fluido a su vez es dirigido a las
bombas.

38. SEPARADORES DE GAS

39. Eficiencia de los Separadores de Gas
● La eficiencia de los separadores de gas tienen un rango
entre el 80 - 95%, sin embargo la eficiencia del sistema
afectada por los volúmenes manejados, su composición
propiedades.
es
y
● A volúmenes menores de producción, la eficiencia es
mayor, de allí que debemos tener en cuenta cuando se
maneja altos volúmenes de producción y se establezca el
porcentaje de eficiencia para el diseño.
● Pueden ser conectados en serie para mejorar la eficiencia
total en aplicaciones de altos volúmenes de gas

40. Bomba Electrosumergible

41. B O M B A
ELECTROSUMERGIBLE

42. Bomba Electrosumergible
● Son del tipo centrífuga de múltiples etapas.
● Cada etapa consiste en un impulsor (dinámico) y un difusor
(Estático).
● El número de etapas determina la carga total generada y la
potencia requerida
● Cada etapa provee una altura de levantamiento de fluido.
Si para producir 2500 barriles tenemos una carga dinámica de
3000ft y la bomba seleccionada levanta 30 pies por etapa, el
número total de etapas requeridas es 3000 ft/(30ft/etapa) =
100 etapas

43. Bomba electrosumergible
● La bomba tiene un rango de operación óptimo.
● Si esta se opera por encima o debajo de ese rango, el
empuje ascendente o descendente reduce la duración
efectiva de la bomba.
● Es muy importante determinar con precisión la
productividad para recomendar un diseño óptimo.

44. Cable de Potencia
●
●
●
Es trifásico, y transmite la energía eléctrica al sistema.
Los conductores son de tipo sólido o trenzado.
Puede ser de diferente diametro de acuerdo a la aplicacion
requerida.
Tiene protección mecánica por una carcaza.
Normalmente va cubierto por un blindaje de acero
galvanizado.
Estan diseñados especialmente para que resisten la
penetración de los gases y el agua.
Representa una parte considerable de la inversión total en
la unidad de bombeo y es resistente a diferentes
temperaturas.
●
●
●
●

45. Empacador para aplicaciones BES
● Su función es aislar el espacio anular de la sarta de
producción.
● La continuación de la alimentación de energía del sistema
BES es a través del penetrador.
● La liberación del gas al espacio anular es a través de la
valvula de venteo.

46. Valvula de Tormenta (De Seguridad)
● Se instala encima del empacador.
● Aproximadamente se instala a 540 ft de profundidad.
● Su principal función es cerrar automáticamente el pozo en
condiciones de emergencia.
● Los casos de emergencia podrían ser derrame de crudo,
incendio, alta presión, etc.

47. Otras partes...
Valvula de venteo: La función principal es facilitar la
migración del gas libre del fondo del pozo al espacio anular. La
instalación de esta válvula se realiza al mismo tiempo que el
penetrador del empacador.
Penetrador del empacador: No es más que un dispositivo
tubular con 3 fases eléctricas tipo enchufe trifásico a lo largo
de todo el cuerpo, aisladas con una resina epóxica con
determinado coeficiente dieléctrico.