UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

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Índice de tablas

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Tabla 1. Rangos de capacidad de la bomba…………………………….

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Tabla 2. Tipos de cable…………………………………………………

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Índice de anexos

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Anexo 1.Componentes superficiales del bombeo electrosumergible…………..

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Anexo 2.Requerimiento de equipos y/o facilidades de superficie……………..

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Anexo 3 cables de potencia…………………………………………………….

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Anexo 4. Transformadores …………………………………………………….

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Introducción

Cuando se realiza la explotación convencional de los yacimientos de crudo, se produce la recuperación primaria, mediante el flujo natural por la energía del reservorio o bien con sistemas artificiales de producción; y la secundaria, que se aplica para mantener la presión del yacimiento o desplazar los fluidos del yacimiento desde el fondo hacia exterior.

Al ser el petróleo un recurso no renovable, los pozos que se encuentran produciendo van declinando su producción por la pérdida de presión natural del yacimiento.

Es importante recordar que la producción primaria es la recuperación de hidrocarburo asociada a mecanismos naturales de empuje en un yacimiento, como expansión de la roca y el fluido, gas disuelto, acuífero activo, capa de gas o bien drene gravitacional. En esta etapa, el flujo de fluidos dentro del yacimiento ocurre por energía propia.

A medida que se produce la extracción las presiones de fondo, los pozos no son capaces de acarrear los fluidos hasta la superficie, estas disminuciones de la presión pueden ser ocasionadas también por daños de la formación en las cercanías de los pozos, producido principalmente por operaciones de perforación, completación y cañoneo, haciendo esto que disminuya el índice de productividad del pozo.

Es allí cuando es necesario diseñar e instalar un sistema artificial de producción acorde a las características del campo, que permita trasmitir energía a los fluidos en el pozo y así recuperar estos hidrocarburos.

En este trabajo se realizara el estudio de bases teóricas del levantamiento artificial por bombeo electrosumergible, que en momento requerido denominaremos BES, El cual es un sistema de bombeo de levantamiento artificial que emplea la energía eléctrica convertida en energía mecánica para llevar una columna de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie, descargándolo a una determinada presión. Se explicara detalle el Principio de Funcionamiento, Equipos de Superficie y Subsuelo empleados, Aplicaciones en Venezuela, Mantenimiento y Ventajas y desventajas que presenta este sistema de recuperación de fluidos.

- Bombeo electrosumergible (BES)

El bombeo electrosumergible es un sistema de levantamiento artificial aplicado para desplazar volúmenes de crudo con una alta eficiencia y economía, en yacimientos potencialmente rentables (o en su defecto con grandes prospectivas) y en pozos profundos, con el objeto de manejar altas tasas de flujo. Este método es aplicado generalmente cuando se presentan los siguientes casos:

• Alto índice de productividad.

• Baja presión de fondo.

• Alta relación agua – petróleo.

• Baja relación gas – líquido.

El BES se basa en la utilización de bombas centrífugas (de múltiples etapas) de subsuelo ubicadas en el fondo del pozo, estas son accionadas por motores eléctricos.

El BES tiene un rango de capacidades que va desde 200 a 9000 BPD, trabaja a profundidades entre los 12000 y 15000 pies, el rango de eficiencia está entre 18 – 68% y puede ser usado en pozos tanto verticales como desviados o inclinados.

- Principio de Funcionamiento

Tiene como principio fundamental levantar el fluido del reservorio 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.

El Sistema BES representa uno de los métodos más automatizables y fácil de mejorar, y está constituido por equipos complejos y de alto costo, por lo que se requiere, para el buen funcionamiento de los mismos, de la aplicación de herramientas efectivas para su supervisión, análisis y control. Ver Figura 1.

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Fig. 1. Sistema de Bombeo Electrosumergible

- Equipos de Subsuelo y Superficie

Componentes de subsuelo

a.) 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, que es aproximadamente constante para una misma frecuencia, por ejemplo: 3500 revoluciones por minuto (rpm) a 60 ciclos por segundo (Hz). Normalmente, consiste de una carcasa de acero al bajo carbón, con láminas de acero y bronce fijas en su interior alineadas con las secciones del rotor y del cojinete respectivamente. En la figura 2 se muestra el corte transversal de un motor, como los utilizados en aplicaciones de bombeo eléctrico. Son bipolares, trifásicos, del tipo jaula de ardilla y de inducción: los rotores construidos con longitudes de 12 a 18