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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
“NUEVA TECNOLOGÍA: BOMBA RECIRCULADORA IMPLEMENTADA EN LA OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL
POZO LOBO 003, ENERO 2013”
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar el título de
tercer Grado Académico de Ingeniero en Petróleos
EDWIN FRANCISCO SAVEDRA FEIJOO
TUTOR
ING. PATRICIO IZURIETA
Quito, Junio, 2013
ii
iii
iv
v
DEDICATORIA
Esta tesis la dedico de manera muy especial a mis padres, ya
que ellos fueron quienes me apoyaron durante toda las etapas
para esta profesión, gracias por creer y estar junto a mi
cuando más los necesite.
A mi Mami Merci que con su paciencia y ruego a Dios siempre
estuvo a mi lado. Mi Papi Pancho que siempre me supo
brindar apoyo, a mi Ñaño Juan Pablo que siempre está ahí
pa’ las que sea y a mi Ñaña María Cristina (+) que desde el
cielo sonríe al ver este sueño cumplido.
A mis queridos compañeros por ser parte del día a día dentro
de la formación en mi vida profesional. A mí querida
selección de futbol Figempa, a toda mí Facultad quienes
permitieron que el estudio dentro de mi formación sea más
interesante.
vi
AGRADECIMIENTO
A Dios y a la Virgencita del Cisne por haber escuchado mis
oraciones y guiarme en este largo camino para mi vida
profesional
Al Ing. Patricio Izurieta, Tutor del Trabajo de Grado, ya que
su guía fue el eje fundamental para la culminación exitosa
de este trabajo.
A los Ingenieros Víctor Hugo Paredes, Nelson Suquilanda y
Marco Guerra que con su gran experiencia aportaron
significativamente en la elaboración de este Trabajo de
Grado.
Un especial agradecimiento a la empresa BAKER HUGHES
INTERNATIONAL: a los Ingenieros Vladimir Coello, Carlos
Andrango, Diego Guerra, Freddy Samaniego, Hennry
Barroso, Darwin Mejía y Marco Guerra por su inestimable
colaboración con esta tesis y a todo el equipo de trabajo de la
Línea ALS (Centrilift) quienes con su desinteresado apoyo
colaboraron en este proyecto.
vii
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA DE GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE PETRÓLEOS
“Nueva tecnología: Bomba Recirculadora implementada en la optimización del
Sistema de Bombeo Electrosumergible del Pozo Lobo 003, Enero 2013”
Autor: Edwin Savedra
Tutor: Ing. Patricio Izurieta
Fecha: Junio 2013
RESUMEN
Tesis sobre Ingeniería de Aplicaciones. El objetivo fundamental es realizar un análisis técnico de esta nueva tecnología de optimización del Bombeo Electrosumergible en el pozo Lobo 003 del Bloque 7. El problema identificado durante el proceso de la investigación es: con el tiempo el motor de la Bomba Electrosumergible sufre cambios de temperatura en el pozo presentando altos porcentajes de gas. La hipótesis dice: Los parámetros analizados determinan que la mejor técnica de optimización del sistema de Bombeo Electrosumergible es la implementación de la Bomba Recirculadora que permite la colocación de la Bomba Electrosumergible por debajo de las perforaciones para minimizar la interferencia de gas en la bomba, enfriamiento del motor y maximiza la reducción de fluido. Esta solución ofrece a los operadores la capacidad de optimizar la producción, aumentar la vida útil de la Bomba Electrosumergible y minimizar los costos de mantenimiento.
Marco Institucional: se presenta la misión y visión de la Empresa BAKER HUGHES. Marco Ético: se menciona que este trabajo es original y en el Marco Referencial: se presenta los principios, procedimientos, diagramas, ecuaciones y definiciones que se recogieron de distintas fuentes bibliográficas tanto para el Bombeo Electrosumergible como para la Bomba Recirculadora. Para el análisis e interpretación de datos se presentan cuadros, graficas y matrices que fueron generados tanto por el autor como por el software utilizado. La conclusión general se refiere a las razones técnicas de cuando se debe utilizar la nueva tecnología, se ha determinado que cuando el efecto de la temperatura sobre el motor y el alto porcentaje de gas es realmente considerable se debe aplicar únicamente esta nueva tecnología de Bomba Recirculadora para poder trabajar bajo las perforaciones y minimizar la interferencia de gas en la bomba y maximizar reducción de fluido.
viii
DESCRIPTORES: APLICACIÓN, PRODUCCIÓN, OPTIMIZAR,
INCREMENTAR Y EVALUAR. CATEGORÍAS TEMÁTICAS: <CP-INGENIERÍA DE PETRÓLEOS><CP-PRODUCCIÓN><CS-BOMBEO ELECTRUMERGIBLE>
ABSTRACT
Thesis on Engineering Applications. The main objective is to conduct a technical analysis of this new technology electrosumergible Pumping optimization in well 003 Wolf Block 7. The problems identified during the investigation process is that eventually the electric submersible pump motor undergoes temperature change and the well has a high percentage of gas. The hypothesis states: Parameters analyzed determine the best optimization technique electrosumergible pumping system is the implementation of the circulation pump that allows the placement of the electric submersible pump below the perforations to minimize interference in the pump gas, cooling motor and reduction maximizes fluid. This solution offers operators the ability to optimize production, increase the life of the electric submersible pump and minimize maintenance costs. Institutional Framework: presents the mission and vision of the company BAKER HUGHES. Ethical Framework: it is mentioned that this work is original and guiding framework: it presents the principles, procedures, diagrams, equations and definitions that were collected from various literature sources for pumping electrosumergible both to the circulation pump. For the analysis and interpretation of data presents tables, graphs and matrices that were generated by both the author and the software used. The general conclusion relates to the technical reasons for when to use the new technology, it has been determined that when the effect of temperature on the engine and the high percentage of gas is really significant to be applied only this new circulation pump technology to work under drilling and gas minimize interference and maximize the reduction of pump fluid. WORDS: APPLICATION, PRODUCTION, OPTIMIZE, INCREASE AND
EVALUATE. THEMATIC CATEGORIES: <CP-ENGINEERING OF PETROLEUM><CP-PRODUCTION><CS-ELECTRICAL SUMERGIBLE PUMP>
ix
ÍNDICE
AUTORIZACIÓN DEL AUTOR ............................ ¡Error! Marcador no definido.
INFORME DE APROBACIÓN DEL TUTOR ........ ¡Error! Marcador no definido.
INFORMACIÓN DE APROBACIÓN DEL TRIBUNAL¡Error! Marcador no
definido.
DEDICATORIA ................................................................................................... v
AGRADECIMIENTO ........................................................................................... vi
RESUMEN ........................................................................................................ vii
ABSTRACT ...................................................................................................... viii
ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................... xvii
ÍNDICE DE CUADROS ..................................................................................... xx
LISTA DE ECUACIONES ................................................................................. xxi
INTRODUCCIÓN ............................................................................................... 1
CAPITULO I ....................................................................................................... 2
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: .................................................. 2
1.1. Enunciado del Problema ....................................................................... 2
1.2. Enunciado del Tema ............................................................................. 2
1.3. Planteamiento del Problema ................................................................. 2
1.4. Justificación ........................................................................................... 3
1.5. OBJETIVOS .......................................................................................... 4
1.5.1. Objetivo general ................................................................................. 4
1.5.2. Objetivos específicos ......................................................................... 4
1.6. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD ...................................................... 5
1.6.1. Factibilidad ......................................................................................... 5
1.6.2. Accesibilidad ...................................................................................... 5
CAPÍTULO II ...................................................................................................... 6
MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 6
Marco Institucional ............................................................................................. 6
Marco Legal ........................................................................................................ 6
Marco Ético ........................................................................................................ 7
2. Marco Referencial ....................................................................................... 7
x
2.1. Descripción del Pozo LOBO 003 ........................................................... 7
2.1.1. Historia del Pozo ................................................................................ 7
2.1.2. Ubicación Geográfica ......................................................................... 9
2.1.3. Mecanismos de producción del pozo ................................................. 9
2.2. Estado Actual del Pozo LOBO 003 ..................................................... 12
2.3. Fundamentos Teóricos de la Tecnología del Bombeo
Electrosumergible (BES) Utilizando Bomba Recirculadora ........................... 12
2.3.1. Bombeo Electrosumergible .............................................................. 12
2.3.1.1. Componentes del Equipo de Superficie ........................................ 13
2.3.1.1.1. Cabezal del Pozo ...................................................................... 13
2.3.1.1.2. Caja de Conexiones (Venteo) ................................................... 14
2.3.1.1.3. Controladores del Motor ............................................................ 14
2.3.1.1.3.1. Controlador de Velocidad Variable (VSD) .............................. 14
2.3.1.1.4. Transformadores ....................................................................... 15
2.3.1.2. Componentes del Equipo de Subsuelo ......................................... 16
2.3.1.2.1. Sensor de Fondo ....................................................................... 17
2.3.1.2.2. Motor Electrosumergible ............................................................ 19
2.3.1.2.2.1. Construcción del Motor Electro Sumergible ........................... 19
2.3.1.2.2.2. Operación del motor ............................................................... 20
2.3.1.2.2.3. Como seleccionar el motor..................................................... 21
2.3.1.2.2.4. Componentes del Motor ......................................................... 22
2.3.1.2.3. Protector o Sección Sellante (Sello) .......................................... 22
2.3.1.2.4. Separador de gas ...................................................................... 25
2.3.1.2.5. Intake ......................................................................................... 26
2.3.1.2.6. Bomba Electrosumergible ......................................................... 26
2.3.1.2.6.1. Análisis de las Curvas de Rendimiento de las Bombas
Electrosumergibles ....................................................................................... 30
2.3.1.2.7. Cable Eléctrico Extensión motor (Motor Lead Extensión-MLE) . 31
2.3.1.2.7.1. Cable de Potencia (Power Cable) .......................................... 32
2.4. Procedimiento de Instalación del equipo de Bombeo Electrosumergible
con la implementación de la Bomba Recirculadora ...................................... 34
2.4.1. Procedimiento de instalación del Equipo de bombeo
Electrosumergible ......................................................................................... 34
2.4.1.1. Preparación antes de la Instalación .............................................. 34
xi
2.4.1.1.1. Bombas ..................................................................................... 35
2.4.1.1.2. Motores ..................................................................................... 37
2.4.1.2. Procedimiento para determinar el sentido de rotación y mediciones
eléctricas. ...................................................................................................... 37
2.4.1.2.1. Mediciones eléctricas: Motor Simple y Motor tandem Inferior ... 37
2.4.1.2.2. Sellos ......................................................................................... 39
2.4.1.3. Cables .......................................................................................... 40
2.4.1.3.1. Cable de potencia y Cable de extensión del motor. .................. 40
2.4.1.3.2. Identificación de fases ............................................................... 40
2.4.1.3.3. Prueba de aislamiento fase a fase ............................................ 41
2.4.1.3.4. Prueba de aislamiento fase a tierra ........................................... 41
2.4.1.4. Sensor de Fondo .......................................................................... 41
2.4.1.5. Procedimiento para la Instalación ................................................. 42
2.4.1.5.1. Motor ......................................................................................... 43
2.4.1.5.2. Sello .......................................................................................... 46
2.4.1.5.2.1. Procedimiento de llenado con aceite de sellos ...................... 48
2.4.1.5.3. Separador de Gas ..................................................................... 50
2.4.1.5.4. Bombas ..................................................................................... 52
2.4.1.5.5. Procedimiento para la instalación del Pothead (cabeza del cable
de extensión del motor) ................................................................................ 54
2.5. Procedimiento para Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del
pozo) de equipos electrosumergibles ........................................................... 59
2.5.1. Instancias anteriores al Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible
del pozo) ....................................................................................................... 60
2.5.2. Herramientas y equipos ................................................................... 61
2.5.2.1. Spooler ......................................................................................... 62
2.5.2.2. Mesa de trabajos para el piso de la plataforma. ........................... 62
2.5.3. Procedimiento para el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible
del pozo) ....................................................................................................... 62
2.6. Bomba Recirculadora .......................................................................... 69
2.6.1. Componentes y Procedimiento de instalación de La Bomba
Recirculadora ................................................................................................ 69
2.6.1.1. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 1 pieza ... 70
2.6.1.1.1. Misceláneos de Partes y Piezas ................................................ 70
2.6.1.1.2. Herramientas de izado .............................................................. 73
xii
2.6.1.1.3. Soldadura del tubo en locación ................................................. 73
2.6.1.1.4. Observaciones........................................................................... 74
2.6.1.1.5. Instalación ................................................................................. 75
2.6.1.1.5.1. Colocación del niple en la base del motor. ............................. 75
2.6.1.1.5.2. Colocación de la Bomba recirculadora ................................... 75
2.6.1.1.5.3. Izaje del tubo recirculador ...................................................... 78
2.6.1.2. Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) para Bomba
Recirculadora con tubo recirculador de una Pieza ....................................... 84
2.6.2. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 2 piezas o
insertable. ..................................................................................................... 85
2.6.2.1. Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) para Bomba
Recirculadora con tubo recirculador de dos Piezas ...................................... 90
2.7. Diseño del Sistema de Bombeo Electosumergible Utilizando Bomba
Recirculadora ................................................................................................ 90
2.7.1. Datos de Diseño .............................................................................. 91
2.7.1.1. Datos del Pozo ............................................................................. 92
2.7.1.2. Datos de Producción .................................................................... 92
2.7.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo ................................................... 92
2.7.1.4. Fuente de Energía ........................................................................ 92
2.7.1.5. Otros Parámetros ......................................................................... 93
2.7.2. Introducción al Programa AutographPC para el Diseño de Bombas 93
2.7.2.1. Características Generales ............................................................ 93
2.7.2.1.1. Paso 1 - Datos Básicos ............................................................. 94
2.7.2.1.2. Paso 2 – Capacidad De Producción .......................................... 95
2.7.2.1.2.1. Índice de Productividad .......................................................... 95
2.7.2.1.2.2. Relación de Productividad...................................................... 95
2.7.2.1.3. Paso 3 - Cálculo De Gas ........................................................... 96
2.7.2.1.4. Paso 4 - Altura Dinámica Total (TDH) ....................................... 97
2.7.2.1.5. Paso 5 - Tipo De Bomba ........................................................... 98
2.7.2.1.6. Paso 6 - Tamaño Optimo De Los Componentes ....................... 98
2.7.2.1.6.1. Dimensionamiento de la Bomba ............................................ 99
2.7.2.1.6.2. Dimensionamiento del Motor ................................................ 100
2.7.2.1.6.3. Dimensionamiento de la Sección Sellante ........................... 100
2.7.2.1.7. Paso 7 – Cable Eléctrico ......................................................... 101
xiii
2.7.2.1.7.1. Tamaño del cable ................................................................. 101
2.7.2.1.7.2. Tipo de cable ........................................................................ 102
2.7.2.1.7.3. Longitud del Cable ............................................................... 102
2.7.2.1.7.4. Ventilación del Cable ........................................................... 102
2.7.2.1.8. Paso 8 - Accesorios Y Equipos Opcionales ............................ 102
2.7.2.1.9. Paso 9 - Sistema BES de Velocidad Variable ......................... 103
2.7.3. Tipos de pozos Seleccionados para el Diseño .............................. 104
2.7.3.1. Diseño para pozos con altos cortes de agua .............................. 104
2.7.3.2. Diseño para pozos con alta Viscosidad ...................................... 106
2.7.3.3. Diseño para pozos con alto GOR ............................................... 109
2.7.3.3.1. Relación Gas / Aceite en Solución - Correlación de Standings 113
2.7.3.3.2. Factor Volumétrico de la Formación - Correlación de Standings
113
2.7.3.3.3. Factor Volumetrico del Gas - Correlación de Standings .......... 114
2.7.3.3.4. Volumen Total de Fluido .......................................................... 114
2.7.3.3.5. Ejemplo Alta Relación Gas Petróleo........................................ 115
2.7.3.3.5.1. AutographPC® ...................................................................... 121
2.7.4. Correlaciones para las propiedades PVT: ...................................... 127
2.7.5. Diseño de un Variador de Frecuencia ............................................ 127
2.7.6. Aplicaciones, Ventajas y Limitaciones del Equipo de Levantamiento
Artificial (BES) sin Bomba Recirculadora .................................................... 149
2.7.6.1. Aplicaciones................................................................................ 149
2.7.6.2. Ventajas ...................................................................................... 149
2.7.6.3. Limitaciones ................................................................................ 150
CAPITULO III ................................................................................................. 151
3. DISEÑO METODOLÓGICO .............................................................. 151
3.1. TIPO DE ESTUDIO ........................................................................... 151
3.2. UNIVERSO Y MUESTRA .................................................................. 151
3.3. MÉTODOS ........................................................................................ 152
3.4. RECOLECCIÓN DE DATOS ............................................................. 152
3.5. PROCESAMIENTO DE DATOS ........................................................ 152
3.6. ANÁLISIS DE DATOS ....................................................................... 153
CAPITULO IV ................................................................................................. 154
4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS ......................................... 154
xiv
4.1. Criterios para el Dimensionamiento de la Bomba Electrosumergible 154
4.2. Criterios para el Dimensionamiento de la Bomba Recirculadora
PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 ........................................................... 155
4.3. Implementación y Optimización del Sistema de Bombeo
Electrosumergible utilizando Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC
26P18 HSG03 en el Pozo LOBC 003 V. ..................................................... 155
4.3.1. Diseño de un Sistema de Bombeo Electrosumergible Utilizando el
Software AutographPC para el Pozo LOBC 003 V. .................................... 156
4.3.1.1. Datos del Pozo ........................................................................... 156
4.3.1.2. Datos de Producción. ................................................................. 156
4.3.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo. ................................................ 156
4.3.1.4. Fuente de Energía Eléctrica. ...................................................... 157
4.4. Rediseño del Equipo BES en el Pozo LOBC 003 V del Bloque 7 ..... 164
4.4.1. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
Pozo LOBC 003 V....................................................................................... 164
4.4.1.1. Equipo BES Instalado: ................................................................ 164
4.4.1.2. Datos de Producción: ................................................................. 164
4.4.1.3. Operación de Bomba antes de Parada: ...................................... 165
4.5. Propuesta Técnica Para Optimizar El Sistema De Bombeo
Electrosumergible Para El Pozo LOBC 003 V ............................................ 171
4.5.1. Diseño del Equipo BES con Bomba Recirculadora PMHXSSD
RECIRC 26P18 HSG03 Utilizando el Software AutographPC para el pozo
LOBC 003 V ................................................................................................ 172
4.5.1.1. Datos del Pozo ........................................................................... 172
4.5.1.2. Datos de Producción. ................................................................. 172
4.5.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo. ................................................ 173
4.5.1.4. Fuente de Energía Eléctrica. ...................................................... 173
4.6. Análisis Económico de la Tecnología ................................................ 181
4.6.1. Costo de la Tecnología Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC
26P18 HSG03 implementada en el pozo LOBC 003 V ............................... 181
4.7. Análisis y Evaluación del Proyecto .................................................... 182
4.7.1. Análisis del proyecto ...................................................................... 183
4.7.2. Reporte de Instalación Anterior del Pozo LOBC 003 V Corrida # 11
183
4.7.2.1. Reporte de Chequeo de Equipos ................................................ 183
4.7.2.2. Reporte de Instalación ................................................................ 183
xv
4.7.3. Reporte de Instalación Actual del Pozo LOBC 003 V Corrida # 12 185
4.7.3.1. Reporte de Chequeo de Equipos ................................................ 185
4.7.3.2. Reporte de Instalación ................................................................ 185
4.8. Evaluación del Proyecto .................................................................... 187
4.8.1. Prueba de Producción de la BES sin Recirculadora ...................... 187
4.8.2. Prueba de Producción de la BES con Recirculadora PMHXSSD
RECIRC 26P18 HSG03 .............................................................................. 188
4.9. Resultados ........................................................................................ 189
CAPITULO V .................................................................................................. 191
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................... 191
5.1. Conclusiones ..................................................................................... 191
5.2. Recomendaciones ............................................................................. 193
CAPITULO VI ................................................................................................. 195
6. MATERIAL DE REFERENCIA .......................................................... 195
6.1. Bibliografía Citada ............................................................................. 195
6.2. Bibliografía Consultada ..................................................................... 196
6.3. Webgrafía .......................................................................................... 196
CAPITULO VII ................................................................................................ 197
ANEXOS ........................................................................................................ 197
ANEXO A. Matriz para el Dimensionamiento de la Bomba Electrosumergible
.................................................................................................................... 197
ANEXO B. Matriz para el Dimensionamiento de la Bomba Recirculadora .. 198
ANEXO C. Completación del Equipo BES sin recirculadora ....................... 199
ANEXO D. Propuesta Técnica del Equipo BES sin Recirculadora ............. 200
ANEXO E. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
Coordinación Bloque 7................................................................................ 202
ANEXO F. Reporte de Pulling Tecnicos ALS .............................................. 205
ANEXO G. Completacion del Equipo BES con Bomba Recirculadora ....... 206
ANEXO H. Propuesta Tecnica del Equipo BES con Recirculadora ............ 207
ANEXO I. Reporte de Chequeo de Equipos para BES sin Recirculadora .. 210
ANEXO J. Reporte de Instalacion para BES sin Recirculadora .................. 211
ANEXO K. Reporte de Chequeo de Equipos para BES con Recirculadora 212
ANEXO L. Reporte de Instalacion para BES con Recirculadora ................ 213
ANEXO M. Datos de Evaluación de Pozos ................................................. 214
xvi
ANEXO N. Rendimiento Equipo BES ......................................................... 217
ANEXO O. Parámetros de Operación y Curva de Producción ................... 218
ANEXO P. Operación y Curva de Producción ............................................ 219
ANEXO Q. Glosario Técnico ....................................................................... 220
xvii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Mapa Catastral Petrolero .................................................................... 8
Figura 2. Ubicación del Pozo LOBC 003 V ........................................................ 9
Figura 3. Bombeo Electrosumergible............................................................... 13
Figura 4. Controlador de Velocidad Variable. .................................................. 15
Figura 5. Transformadores .............................................................................. 16
Figura 6. Sensor Well Lift ................................................................................ 18
Figura 7. Motor Electrosumergible ................................................................... 19
Figura 8. Ensamble del Motor .......................................................................... 20
Figura 9. Forma Basica para Dimensionar Bombas y Motores ....................... 21
Figura 10. Componentes del Motor ................................................................. 22
Figura 11. Sello o Protector ............................................................................. 23
Figura 12. Función del Sello ............................................................................ 24
Figura 13. Separador de Gas .......................................................................... 25
Figura 14. Intake o Succión ............................................................................. 26
Figura 15. Bomba Electrosumergible............................................................... 27
Figura 16. Partes de la Etapa de la Bomba ..................................................... 28
Figura 17. Tipos de Etapas de la Bomba......................................................... 29
Figura 18. Altura Dinámica Total TDH ............................................................. 30
Figura 19. Curva de Desempeño para Bomba de una Etapa .......................... 30
Figura 20. Motor Lead Extension MLE ............................................................ 31
Figura 21. Cable de Extensión Plano .............................................................. 32
Figura 22. Cable de Potencia .......................................................................... 33
Figura 23. Retiro de Tapas de la Bomba ......................................................... 35
Figura 24. Pruebas de Eje ............................................................................... 36
Figura 25. Colocación de Tapas en la Bomba ................................................. 36
Figura 26. Prueba de Giro del Motor ............................................................... 37
Figura 27. Mediciones Eléctricas Fase a Fase ................................................ 38
Figura 28. Mediciones Electricas Fase a Tierra ............................................... 38
Figura 29. Retiro de las Tapas del Sello o Protector ....................................... 39
Figura 30. Control Extension de Eje ................................................................ 39
Figura 31. Colocación de Grapas en Superficie .............................................. 42
Figura 32. Izaje del Motor ................................................................................ 43
Figura 33. Tapón de la Válvula de Llenado ..................................................... 43
Figura 34. Ajuste de Tornillos .......................................................................... 44
Figura 35. Cambio de O Ring .......................................................................... 44
Figura 36. Alineación con Gatos Hidráulicos ................................................... 45
Figura 37. Instalación del Tapón Tornillo ......................................................... 45
Figura 38. Levantamiento del Sello ................................................................. 46
Figura 39. Retiro de Tapas e Inspeccion de O Ring ........................................ 47
xviii
Figura 40. Ubicacion del Sello sobre el Motor ................................................. 47
Figura 41. Colocación de Eslingas .................................................................. 48
Figura 42. Servicio de Aceite al Sello .............................................................. 48
Figura 43. Colocación de Tapón ...................................................................... 49
Figura 44. Acoplamiento Separador de Gas al Sello ....................................... 51
Figura 45. Colocación de Tornillos en el Separador de Gas ........................... 51
Figura 46. Izaje de Bombas ............................................................................. 52
Figura 47. Colocación de la Bomba sobre Separador de Gas ......................... 53
Figura 48. Colocación de la Descarga sobre la Bomba ................................... 54
Figura 49. Colocación de Pothead (cabeza del cable de extension del motor) 55
Figura 50. Limpieza del Pothead (cabeza del cable de extensión del motor) .. 56
Figura 51. Colocación del Pothead (cabeza del cable de extension del motor)
......................................................................................................................... 57
Figura 52. Colocación del Cable MLE ............................................................. 58
Figura 53. Cabezal de Producción .................................................................. 59
Figura 54. Niple de Fijación ............................................................................. 70
Figura 55. Anillos de Zunchado ....................................................................... 71
Figura 56. Grampa Partida .............................................................................. 71
Figura 57. Tornillos de Sujeción ...................................................................... 71
Figura 58. Pegamento para Tubos .................................................................. 71
Figura 59. Botón de Rozamiento y O’ring ........................................................ 72
Figura 60. Partes Tubo Recirculador ............................................................... 72
Figura 61. Grampa Serie 400 .......................................................................... 73
Figura 62. Eslinga ............................................................................................ 73
Figura 63. Tubo Recirculador .......................................................................... 74
Figura 64. Cabeza Bomba Recirculadora ........................................................ 76
Figura 65. Instalación Tubo Recirculador en Motor S-375............................... 77
Figura 66. Instalación Tubo Recirculador en Motor S-440............................... 77
Figura 67. Cabeza Tubo Recirculador ............................................................. 79
Figura 68. Colocación de la Eslinga ................................................................ 79
Figura 69. Colocación Tubo Recirculador........................................................ 81
Figura 70. Protector Tubo Recirculador ........................................................... 81
Figura 71. Zunchado Tubo Recirculador ......................................................... 82
Figura 72. Colocación de los anillos de zunchado .......................................... 82
Figura 73. Grampa Partida .............................................................................. 83
Figura 74. Bomba Recirculadora ..................................................................... 83
Figura 75. Toma de Dimensiones Tubo Recirculador ..................................... 88
Figura 76. Corte de Tubo Recirculador............................................................ 88
Figura 77. Colocación de pasta selladora........................................................ 88
Figura 78. Colocación Tubo Insertable ............................................................ 89
Figura 79. Relleno con Pasta Selladora .......................................................... 89
Figura 80. Colocación Anillos de Zunchado .................................................... 90
Figura 81. Curva IP de Vogel .......................................................................... 96
Figura 82. Rendimiento de una Bomba ......................................................... 100
xix
Figura 83. Efecto de la Viscosidad en la Bomba Centrifuga .......................... 107
Figura 84. Geometría de los Impulsores........................................................ 111
Figura 85. Capacidad de operación en Presencia de Gas Libre ................... 111
Figura 86. Pantalla de Información del Pozo ................................................. 122
Figura 87. Pantalla de la Bomba ................................................................... 123
Figura 88. Pantalla del Sello .......................................................................... 124
Figura 89. Pantalla del Sello .......................................................................... 125
Figura 90. Pantalla del Cable ........................................................................ 126
Figura 91. Relación Matemática entre Variables ........................................... 127
Figura 92. Curva característica para una bomba GC4100 ............................ 134
Figura 93. Pantalla de Datos (q=3000 bpd) ................................................... 137
Figura 94. Pantalla de la Bomba (q=3000 bpd) ............................................. 138
Figura 95. Pantalla del Motor (q=3000 bpd) .................................................. 139
Figura 96. Pantalla del Sello (q=3000 bpd) ................................................... 140
Figura 97. Pantalla del Cable (q=3000 bpd) .................................................. 141
Figura 98. Pantalla del VSD (q=3000 bpd) .................................................... 142
Figura 99. Pantalla de Datos (q=5000 bpd) ................................................... 143
Figura 100. Pantalla de la Bomba (q=5000 bpd) ........................................... 144
Figura 101. Pantalla del Motor (q=5000 bpd) ................................................ 145
Figura 102. Pantalla del Sello (q=5000 bpd) ................................................. 146
Figura 103. Pantalla del Cable (q=5000 bpd) ................................................ 147
Figura 104. Pantalla del VSD (q=5000 bpd) .................................................. 148
Figura 105. Datos del Pozo ........................................................................... 158
Figura 106. Pantalla de la Bomba ................................................................. 159
Figura 107. Pantalla del Motor ....................................................................... 160
Figura 108. Pantalla del Sello ........................................................................ 161
Figura 109. Pantalla del Cable ...................................................................... 162
Figura 110. Pantalla de Control ..................................................................... 163
Figura 111. Operación de Bomba Antes de Parada ...................................... 165
Figura 112. Registro de Datos del Sensor ..................................................... 167
Figura 113. Carta Amerimétrica ..................................................................... 170
Figura 114. Datos de Pozo LOBC 003 V ....................................................... 174
Figura 115. Pantalla de la Bomba P6 ............................................................ 175
Figura 116. Pantalla del Motor ....................................................................... 176
Figura 117. Pantalla del Sello ........................................................................ 177
Figura 118. Pantalla del Cable ...................................................................... 178
Figura 119. Bomba Recirculadora ................................................................. 179
Figura 120. Rango de Operación de la Bomba ............................................. 180
xx
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Producción del Activo Oso Yuralpa ................................................... 7
Cuadro 2. Tipos de Motor ................................................................................ 21
Cuadro 3. Datos del pozo LOBC-003 V. ........................................................ 154
Cuadro 4. Datos del pozo LOBC-003 V. ........................................................ 155
Cuadro 5. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
LOBC 003 V ................................................................................................... 164
Cuadro 6. Anterior Equipo BES Instalado...................................................... 164
Cuadro 7. Datos Producción Anteriores ........................................................ 164
Cuadro 8. Datos Caja de Venteo ................................................................... 168
Cuadro 9. Datos de Resistencia .................................................................... 169
Cuadro 10. Costo del Equipo BES con Bomba Recirculadora ...................... 181
Cuadro 11. Costo del Equipo BES sin Recirculadora .................................... 181
Cuadro 12. Costos de las Tecnologías .......................................................... 181
Cuadro 13. Reporte Chequeo de Equipos ..................................................... 183
Cuadro 14. Datos del Pozo ............................................................................ 184
Cuadro 15. Longitudes y profundidades de los equipos. ............................... 184
Cuadro 16. Lecturas Eléctricas ...................................................................... 184
Cuadro 17. Sensor de Fondo ........................................................................ 185
Cuadro 18. Reporte Chequeo de Equipos ..................................................... 185
Cuadro 19. Datos del Pozo ............................................................................ 186
Cuadro 20. Ubicación del Pozo ..................................................................... 186
Cuadro 21. Información de Producción ......................................................... 186
Cuadro 22. Equipo Electrosumergible Instalado ............................................ 186
Cuadro 23. Datos Eléctricos .......................................................................... 187
Cuadro 24. Sensor de Fondo ........................................................................ 187
Cuadro 25. Prueba de Producción del Equipo BES sin Recirculadora .......... 188
Cuadro 26. Prueba de Producción del Equipo BES con Recirculadora ......... 188
Cuadro 27. Resultados del Proyecto ............................................................. 189
xxi
LISTA DE ECUACIONES
Ecuación 1. Índice de Productividad ............................................................... 95
Ecuación 2. Altura Dinámica Total .................................................................. 97
Ecuación 3. Número de Etapas Total ............................................................ 100
Ecuación 4. Leyes de Afinidad ...................................................................... 103
Ecuación 5. Relación Gas Aceite en Solución .............................................. 113
Ecuación 6. Factor de Volumen de la Formación - Correlación de Standings
....................................................................................................................... 114
Ecuación 7. Factor de Volumen del Gas – Correlación de Standings ........... 114
Ecuación 8. Gas Total ................................................................................... 114
Ecuación 9. Gas en Solución ........................................................................ 114
Ecuación 10. Gas Libre ................................................................................. 115
Ecuación 11. Volumen del Fluido Total ......................................................... 115
Ecuación 12. Porcentaje de Gas Libre .......................................................... 115
Ecuación 13. Calculo de Numero de Etapas ................................................. 120
Ecuación 14. Altura mínima / Etapa ............................................................... 129
Ecuación 15. Freno Máximo de Potencia ...................................................... 129
Ecuación 16. Potencia Requerida ................................................................. 129
Ecuación 17. Voltaje en Superficie ................................................................ 130
1
INTRODUCCIÓN
El petróleo es considerado a nivel mundial como un recurso natural importante,
en Ecuador es la principal fuente de ingreso económico, por lo cual, cualquier
trabajo destinado a recuperar o incrementar la productividad de los pozos es
muy trascendental. La implementación de nuevas tecnologías de optimización
en el tipo de levantamiento artificial Bombeo Electrosumergible tienen el
propósito de rehabilitar y mejorar las condiciones de producción en pozos que
han dejado de producir o en pozos donde su producción es deficiente por el
alto porcentaje de gas y deficiencia en el funcionamiento del motor debido a los
altos cambios de temperatura.
El objetivo general es efectuar un análisis comparativo de dos técnicas
modernas de Levantamiento Artificial, Bombeo Electrosumergible Estándar y
Bombeo Electrosumergible utilizando Bomba Recirculadora.
En este proyecto se muestra el estudio que se desarrolla en el Bloque 7, donde
se ha seleccionado al Pozo LOBC 003 V que permita caracterizar a todo el
Universo de estudio para poder realizar el diseño y optimización del Bombeo
Electrosumergible mediante la utilización del software predictivo AutographPC.
El análisis e interpretación de datos se desarrollara en orden objetiva, de
acuerdo con las variables causa efecto o resultados de la causa.
La investigación realizada servirá para mejorar y optimizar el Bombeo
Electrosumergible en pozos de bajo caudal. Además se podrá extrapolar los
resultados del estudio a pozos de los distintos campos del distrito amazónico.
2
CAPITULO I
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
1.1. Enunciado del Problema
¿Cómo la implementación de la Nueva Tecnología: Bomba Recirculadora
Optimizará el Sistema de Bombeo Electrosumergible en el Pozo Lobo 003,
Enero 2013?
1.2. Enunciado del Tema
Nueva Tecnología: Bomba de Recirculación Implementada en La Optimización
del Sistema de Bombeo Electrosumergible en el Pozo Lobo 003, Enero 2013
1.3. Planteamiento del Problema
“El Bombeo electrosumergible es un sistema integrado de levantamiento
artificial, considerado como un medio técnico para producir altos volúmenes de
fluido desde grandes profundidades en una variedad de condiciones de pozo.”1
“La cavitación es un problema que el equipo BES presenta, se define como el
proceso de formación de una fase gaseosa en un líquido cuando se reduce la
presión a una temperatura constante.”2
Los efectos más obvios de cavitación son el ruido y la vibración, los cuales son
causados por el colapso de las burbujas de vapor a medida que alcanzan la
zona de alta presión del impulsor. La vibración causada por este efecto puede
resultar en la ruptura del eje y otras fallas por fatiga en la bomba.
1 R.S. Aracena, O.A. Muñoz, J.W. Knight BAKER HUGHES CENTRILIFT Experiences with the
Recirculation System Electrical Submersible Pump in Argentina. SPE ATW on ESP and PCP Systems, San Carlos de Bariloche, Argentina. 2 R.S. Aracena, O.A. Muñoz, J.W. Knight BAKER HUGHES CENTRILIFT Experiences with the
Recirculation System Electrical Submersible Pump in Argentina. SPE ATW on ESP and PCP Systems, San Carlos de Bariloche, Argentina.
3
La cavitación también puede dar origen al desgaste de los componentes de la
bomba ocasionados por corrosión o erosión. En las bombas electrosumergibles
usadas en la industria del petróleo, la cavitación raramente ocurre. Este
problema no ocurrirá si la bomba está diseñada adecuadamente y opera con
suficiente presión de entrada.
“En la industria petrolera el bloqueo por gas en una bomba electrosumergible
se presenta cuando existe una cantidad excesiva de gas libre en el fluido
bombeado a la entrada de la bomba. El bloqueo por gas puede considerarse
como una forma de cavitación, debido a la presencia de gas libre en la bomba.
En un pozo que tenga una cantidad excesiva de gas libre, debe mantenerse
una cierta presión de succión para controlar la cantidad que ingresa a la bomba
y evitar el bloqueo por gas.”3
“La bomba recirculadora implementada a la electrosumergible estándar ayuda
a lograr una reducción de costo en los pozos de mediano y bajo caudal. Mejora
las pérdidas de carga y la transferencia de calor en los pozos de alto caudal.
Donde no se usa cable capilar por debajo del motor, la recirculación permite
que los químicos actúen sobre el mismo”4
De acuerdo a lo mencionado anteriormente se formula la siguiente pregunta de
investigación:
¿Cuál es el la tecnología adecuada para la optimización del sistema de
Bombeo Electrosumergible en el pozo Lobo 003?
1.4. Justificación
El presente estudio de implementación de nueva tecnología en el pozo LOBO
003 se realiza por que se requiere definir bajo cuales características del
3 O.A. Muñoz, BAKER HUGHES CENTRILIFT the Recirculation System Electrical Submersible
Pump 4 O.A. Muñoz, BAKER HUGHES CENTRILIFT the Recirculation System Electrical Submersible
Pump
4
reservorio es recomendable aplicar una Bomba Recirculadora en la
Optimización del Bombeo Electrosumergible.
Este análisis dejará una base solida que permitirá a futuras investigaciones
realizadas en pozos de bajo caudal del Bloque 7, profundizar en la
caracterización de la Nueva Tecnología, ya sea para un Sistema de Bombeo
Electrosumergible Estándar o para un Sistema de Bombeo Electrosumergible
utilizando Bomba Recirculadora.
Se trata de extrapolar los resultados del estudio a campos del distrito
amazónico y no únicamente a pozos del Bloque 7, ya que sería de beneficio
para el país en general, siempre y cuando los pozos presenten alto porcentaje
de gas y bajo caudal.
Los resultados del proyecto permitirán generar un análisis técnico para la
selección de pozos de bajo caudal donde se pueda implementar la utilización
de una Bomba Recirculadora para la optimización del Bombeo
Electrosumergible de pozos del Bloque 7 donde exista este tipo de
levantamiento artificial.
1.5. OBJETIVOS
1.5.1. Objetivo general
Implementar una Nueva Tecnología Bomba Recirculadora en la Optimización
del Sistema de Bombeo Electrosumergible en el Pozo LOBC 003 V, Enero
2013
1.5.2. Objetivos específicos
Analizar las características del Pozo LOBC 003 V.
Evaluar la situación inicial y actual del alto porcentaje de gas y cambio
de temperatura del motor del BES en el Pozo LOBC 003 V.
Identificar las causas generales del manejo de altos porcentajes de gas,
avance de la temperatura del motor y su efecto sobre la recuperación
final.
5
Determinar las técnicas utilizadas en el control del gas y sus parámetros
de aplicación.
Recopilar datos del pozo LOBC 003 V del Bloque 7 para ser sometido a
estudios de eficiencia del motor del BES, control de temperatura y
producción de gas.
Identificar y evaluar las causas específicas del avance del porcentaje de
gas en el pozo LOBC 003 V, mediante reportes de eficiencia del variador
Proponer una nueva tecnología que permita optimizar la eficiencia del
equipo BES en la producción del pozo LOBC 003 V.
Evaluar los resultados que se obtendrán a partir de la implementación de
la nueva tecnología Bomba Recirculadora
Analizar económicamente el proyecto
Establecer los beneficios de la implementación de la nueva Tecnología
en el pozo LOBC 003 V.
Determinar las ventajas y desventajas que tiene esta nueva tecnología
de optimización del equipo BES.
1.6. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD
1.6.1. Factibilidad
El presente trabajo es posible realizarlo porque cuenta con los recursos
institucionales de la empresa, recursos bibliográficos, webgráficos, tecnológicos
y lo más importante, el talento humano del investigador para el desarrollo del
mismo. Adicionalmente existe el tiempo estimado dado por la empresa para
llevar a cabo la investigación durante 3 meses.
1.6.2. Accesibilidad
El presente estudio es accesible debido a que se cuenta con el apoyo de la
empresa BAKER HUGHES INTERNATIONAL la cual está a cargo de la
implementación de esta nueva tecnología, que brindará la posibilidad de
acceder a sus instalaciones y recolectar e interpretar información, previa carta
de solicitud y autorización de los directivos de la empresa.
6
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Marco Institucional
Es política de BAKER HUGHES INTERNATIONAL conducir sus actividades considerando la protección de la gente, de los bienes, de la propiedad intelectual y del medio ambiente. El cumplimiento de este compromiso es facilitado por medio de Sistemas de Gestión de Salud, Seguridad y Medio Ambiente que promueve.
La responsabilidad, el compromiso, la contribución individual de empleados, niveles gerenciales en planes y objetivos medibles que apuntan a la mejora continua para alcanzar cero incidentes, conservación de energía de recursos naturales y prevención de la contaminación. La integración de salud, seguridad y medio ambiente en todas las actividades empresariales junto con la capacidad, controles y medidas de protección fundamentadas en una evaluación responsable de los riesgos de salud, seguridad e impacto sobre el medio ambiente. Colaboración con clientes, autoridades, contratistas y otras partes interesadas para mejorar los resultados generales en el cumplimiento de la legislación aplicable, normas y regulaciones pertinentes de la industria. Una cultura en la que la autoridad para detener el trabajo es valorada como una participación proactiva en la inspección, evaluación de sistemas y comunicación del desempeño para el conocimiento de niveles de alerta de crisis, planes de respuesta y manejo de crisis. Asignación de los recursos apropiados para el cumplimiento de esa política, identificación, gestión efectiva de riesgos de seguridad y protección de la propiedad intelectual de BAKER HUGHES INTERNATIONAL.
Marco Legal
BAKER HUGHES INTERNATIONAL establece un cumplimiento estricto del reglamento por parte de todo el personal de la empresa, pasantes, tesistas, contratistas y servicios complementarios, con aplicación en todas sus áreas de trabajo: administrativas, bases y locaciones donde Baker Hughes International preste sus servicios en el Ecuador.
7
Marco Ético
BAKER HUGHES INTERNATIONAL es una compañía con responsabilidad
social, comprometida con la protección de la gente, el medio ambiente y los
recursos que utiliza para suministrar productos y servicios de manera
sostenible. Este compromiso beneficia a empleados, clientes, accionistas y a
las comunidades.
2. Marco Referencial
2.1. Descripción del Pozo LOBO 003
El pozo Lobo 003 pertenece al Bloque 7 del Activo Oso Yuralpa. El activo Oso
Yuralpa es parte de la operadora PETROAMAZONAS encargada de la
Gerencia de dicho Activo, el cual esta conformado por los campos de Coca
Payamino, Gacela, Lobo, Mono, Oso y Yuralpa.
Cuadro 1. Producción del Activo Oso Yuralpa
BLOQUE CAMPOS BARRILES BPPD
Activo Oso Yuralpa
Yuralpa 3,673,114 10,036
Coca Payamino 1,628,298 4,449
Gacela 219,624 600
Lobo 376,286 1,028
Oso 10,022,474 27,384
Mono 193,596 529
Fuente: PETROAMAZONAS EP. Programa de Actividades y Presupuesto. Gerencia de Planificación y Control de Gestión. Quito 2012. Elaborado por: Edwin Savedra
2.1.1. Historia del Pozo
“El Bloque 7 es adjudicado en diciembre de 1985 a British Petroleum (BP), que
en 1986 descubre el campo Payamino, que posteriormente pasó a integrar el
campo unificado Coca-Payamino, compartido con CEPE. En 1987, descubre el
pequeño campo Jaguar y en 1988 el campo Oso. British Petroleum, en
setiembre de 1990, transfiere la totalidad de sus derechos a Oryx Ecuador
Energy, la que descubre dos pequeños campos: Mono en 1988 y Lobo en
8
1989. En marzo del 2000, Oryx firma un contrato de participación en reemplazo
del original, que era de prestación de servicios.”5
A mediados de 1993 se determinó que el campo Coca-Payamino era
compartido entre Petroecuador y Oryx, teniendo Petroecuador el mayor
porcentaje de participación (54%) previo al contrato firmado en referencia a las
reservas probadas del yacimiento de dicho campo. Posteriormente, esta
compañía transfirió sus acciones a Kerr MacGee, la que a su vez cedió sus
acciones a la compañía Perenco Ecuador LId, que es la operadora anterior a la
actual que es Petroamazonas EP.
El Activo Oso – Yuralpa es el actual administrador del Bloque 7&21
perteneciente a Petroamazonas en donde se encuentran los campos tales
como: Payamino, Mono, Oso, Lobo, Gacela y Jaguar.
Figura 1. Mapa Catastral Petrolero
Fuente: PETROAMAZONAS EP. Programa de Actividades y Presupuesto. Gerencia de Planificación y Control de Gestión. Quito 2012.
5 PETROAMAZONAS EP. Programa de Actividades y Presupuesto. Gerencia de Planificación y
Control de Gestión. Quito
9
Existen varias arenas productoras: Tena, Napo U, Napo T, Hollín Superior y
Hollín Principal. El campo Coca-Payamino tiene perforado 26 pozos.
2.1.2. Ubicación Geográfica
El Campo Coca-Payamino está ubicado en el Cantón Francisco de Orellana de
la Provincia de Orellana al este de Quito en el Oriente Ecuatoriano.
Figura 2. Ubicación del Pozo LOBC 003 V
Fuente: Google Earth Elaborado por: Edwin Savedra
2.1.3. Mecanismos de producción del pozo
“El pozo Lobo-03 es un pozo vertical, fue perforado por la compañía Kerr
Mcgee Ecuador Energy el 23 de Agosto del 2000. El pozo fue completado con
casing de 10 ¾” 55 jts, K-55, 45.5 #/FT BTC a 2572’ y con casing de 7” para la
10
zona de producción, 271 jts N-80, 26#/FT LTC, zapato @ 10635’. Profundidad
Total 10635’. Se realizó cañoneo selectivo en Napo U intervalo 9795’-
9751’(5SPF). Se evalúo con bombeo hidráulico produciendo 740 BFPD; 0.1 %
BSW; 20 API. Se evalúo con BES produciendo 1505 BFPD; 0.1 % BSW; 20
API.”6
A Diciembre de 2012 se han realizado 11 Reacondicionamientos, los cuales se
describen a continuación:
REACONDICIONAMIENTO 1
El 12 de Mayo 2001, consistió en cambiar BES al final produce 815 BFPD; 0.1
% BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 2
El 12 de Mayo 2002, consistió en cambiar BES por una bomba de 408 etapas.
Al final produce 665 BFPD; 0.1 % BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 3
El 18 de Julio 2002, consistió en cambiar bomba de 408 etapas por una bomba
de 488 etapas. Al final el pozo produce 660 BFPD; 0.1 % BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 4
El 24 de Enero 2003, consistió en cambiar BES al final produce 647 BFPD; 0.1
% BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 5
6 Luis Carrera J. / Jorge Ruiz. PETROAMAZONAS EP. Operaciones Bloques 7-21 Pozo: Lobo-
03.
11
El 21 de Julio 2003, consistió en cambiar BES al final produce 640 BFPD; 0.1
% BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 6
El 13 de Mayo 2004, consistió en cambiar BES al final produce 548 BFPD; 0.1
% BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 7
El 20 de Mayo 2006, consistió en cambiar BES y bajar un nuevo Equipo con
dos bombas P-6 de 220 etapas cada una, al final el pozo produce 492 BFPD;
0.1 % BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 8
El 25 de Marzo 2007, consistió en cambiar bomba P-6, se queda pescado en
fondo (bomba inferior, separador de gas, sellos, motor, sensor y guía. Longitud
total 59´). Se bajo dos bombas P-11 con 136 etapas cada una. Al final del
cambio el pozo produce 373 BFPD; 0.1 % BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 9
El 23 de Abril 2008, consistió en cambiar bombas P-11 por dos bombas
similares P11 con (101 + 136) etapas respectivamente. Al final del cambio el
pozo produce 315 BFPD; 0.1 % BSW; 20 API.
REACONDICIONAMIENTO 10
El 18 de Octubre de 2009, consistió en cambiar bombas P-11 por tres bombas
P6 de 180 etapas respectivamente. Al final del cambio el pozo produce 457
BFPD; 0.3 % BSW; 20 API.
12
REACONDICIONAMIENTO 11
El 27 de Diciembre de 2012, consistió en cambiar bombas P-11 por tres
bombas P6 de 180 etapas respectivamente y una P18 de 20 etapas
2.2. Estado Actual del Pozo LOBO 003
Casing 10-3/4”, K-55, 45.5 #/ft, BTC: Cementado a 2572 ft
Casing 7” N-80, 26#/ft, LTC: Zapato a 10635 ft, fondo.
Tipo de hueco: Vertical
Tipo de fluido en el hueco: Agua, oil, gas
Presión de reservorio al punto
medio de las perforaciones de U: 3400 psi.
2.3. Fundamentos Teóricos de la Tecnología del Bombeo
Electrosumergible (BES) Utilizando Bomba Recirculadora
“Esta nueva tecnología es una aplicación importante para el bombeo
electrosumergible, esta tecnología consiste en un sistema BES de
recirculación, que localiza la cadena BES debajo, entre y sobre las
perforaciones para minimizar la interferencia de gas en la bomba y reducir las
pérdidas de presión.”7
2.3.1. Bombeo Electrosumergible
“El Bombeo electrosumergible es un sistema integrado de levantamiento
artificial, considerado como un medio técnico para producir altos volúmenes de
fluido desde grandes profundidades en una variedad de condiciones de pozo.”8
7 Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL
2010 8 Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL
2010
13
Figura 3. Bombeo Electrosumergible
Fuente: Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
2.3.1.1. Componentes del Equipo de Superficie
“El equipo de superficie se compone de máquinas eléctricas que regulan la
energía eléctrica, según los parámetros de operación del equipo de fondo.”9
2.3.1.1.1. Cabezal del Pozo
“El cabezal del pozo es el equipo que se instala en superficie, el propósito de
colocar el cabezal es suspender la sarta de tubería dentro del pozo, monitorear
9 Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL
2010
14
y controlar altas presiones que frecuentemente se presenta en este tipo de
operaciones.”10
2.3.1.1.2. Caja de Conexiones (Venteo)
Es también conocida como caja de conexiones, por que realiza tres funciones:
1. Proporciona un punto para conectar el cable proveniente del controlador al
cable del pozo.
2. Proporciona un desfogue a la atmosfera, para el gas que pueda migrar por
el cable de potencia desde el fondo del pozo.
3. Proporciona puntos de prueba fácilmente accesibles para la revisión
eléctrica de los equipos de fondo.
2.3.1.1.3. Controladores del Motor
Normalmente, todos utilizan un sistema de circuitos que proporcionan
protección y control, para el sistema BES.
Los controladores varían en tamaño físico, diseño y potencia. Algunos
controladores de motor son simples en su diseño, mientras que otros pueden
ser extremadamente sofisticados y complejos, ofreciendo numerosas opciones
que fueron diseñadas para aumentar los métodos de control, protección, y
monitoreo del equipo BES.
2.3.1.1.3.1. Controlador de Velocidad Variable (VSD)
El Controlador de Velocidad Variable usa componentes electrónicos para variar
la frecuencia de entrada de 60 Hz y convertirla a una frecuencia que puede
oscilar entre 30 – 90 Hz. Esto permite operar la bomba a diferentes velocidades
y producciones manteniendo una eficiencia alta en el sistema.
La manipulación de la frecuencia de entrada al motor permite modificar la
velocidad del equipo de fondo y por ende el rendimiento y rango operacional de
la bomba electrosumergible. Permite un arranque gradual o “suave” en la
operación de sistemas BES.
10
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
15
Controla y monitorea el voltaje y la corriente para proteger al equipo electrosumergible.
- Incrementa o decrementa la velocidad del motor para controlar la
producción
- Protecciones efectivas del equipo cuando este se encuentra operativo y
en los arranques.
- Guarda en su memoria un registro de eventos que sirven de base para
corregir y evitar posibles daños al equipo de fondo, eventos con la fecha
y hora correspondiente.
- La automatización se puede usar como herramienta para controlar a
distancia la operación del equipo.
Figura 4. Controlador de Velocidad Variable.
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.1.4. Transformadores
Los variadores requieren una tensión de entrada entre 480V y 380V
generalmente. Esta tensión se logra con el transformador reductor (SDT) que
baja el voltaje desde las líneas de 2.4 Kv, 13.8kV y 34.5kV.
16
La tensión de salida del variador es generalmente inferior a la requerida por el
motor, por eso se usa un transformador elevador (SUT) que sube el voltaje
hasta el requerido por el motor (1000V - 3760V)
La distribución de la energía eléctrica en los campos petroleros se realiza
generalmente a voltajes intermedios, tal como 6,000 voltios o más. Debido a
que el equipo ESP funciona con voltajes entre 250 y 4000 voltios, se requiere la
transformación del voltaje de distribución.
Los transformadores se proveen generalmente en una configuración de tres
máquinas monofásicas o en una máquina trifásica. Estos transformadores son
unidades llenas de aceite, auto-refrigerables y son poco comunes del punto de
vista de que contienen un número considerable de derivaciones en el
secundario que permiten un amplio rango de voltajes de salida. Este amplio
rango de voltajes es necesario para poder ajustar el voltaje requerido en la
superficie para una variedad de posibilidades de caídas de voltaje en el cable
que ocurren debido a las diferentes profundidades en las cuales se instala el
sistema BES.
Figura 5. Transformadores
Transformador SDT Transformador SUT Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES. ALS
2.3.1.2. Componentes del Equipo de Subsuelo
Los componentes del equipo de fondo o de subsuelo pueden ser descritos de
manera clara y concreta mediante los siguientes conceptos y gráficos
descriptivos necesarios en el desarrollo del proyecto para un mejor análisis.
17
2.3.1.2.1. Sensor de Fondo
Los Sistemas de Monitoreo de fondo pueden instalarse en parte inferior del
motor.
Opciones disponibles actualmente:
• Presión de fondo
• Temperatura del motor
• Presencia de agua.
Otras opciones disponibles incluyen:
• Flujo de descarga
• Presión de descarga
• Vibración
“El sensor de presión de fondo (Pressure Heaters Detectors) PHD, opera
acoplado al motor y eléctricamente está conectado al centro de acople del
motor. Emplea un transductor de presión a una señal eléctrica, esta señal se
transmite a superficie a través del cable de potencia.”11
El transductor está compuesto básicamente de un tubo bourdon y una
resistencia variable. El rango del tubo bourdon puede ser de 0 - 3500 PSI o 0 -
5000 PSI, mientras que el rango de la resistencia variable es de 2500 ohm
(condiciones ambiente) - 16500 ohm.
WellLIFT es el nuevo sensor de fondo de Centrilift para equipos BES y puede
ser usado para:
11
Curso de Facilidades de Producción de Petróleo BAKER HUGHES CENTRILIFT. Levantamiento Artificial
18
“Como parte de un sistema que incluye un controlador de velocidad variable o
un controlador de motor o como un sistema único con su propio panel de
superficie.”12
El sistema general del WellLIFT consiste de:
- Un sensor de fondo o Motor Gauge Unit (MGU)
- Un dispositivo de descarga o Discharge Gauge Unit (DGU)
- Un panel de Alto Voltaje en Superficie o High Voltage Surface Interface
(HVI Panel)
- Un paquete electrónico decodificador en superficie,
Figura 6. Sensor Well Lift
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
Parámetros que muestra WellLIFT
• Presión de Intake
• Temperatura del Fluido
• Temperatura Sistema electrónico
• Temperatura de motor
• Vibración (2 canales X & Y)
12
Curso de Facilidades de Producción de Petróleo BAKER HUGHES CENTRILIFT. Levantamiento Artificial
19
2.3.1.2.2. Motor Electrosumergible
“El Motor electrosumergible es un motor eléctrico de inducción bipolar trifásico
(tipo jaula de ardilla), el cual opera a una velocidad típica de 3,600 RPM.
Los componentes del motor están diseñados para resistir temperaturas hasta
260oC (500 oF). Una corriente alterna (AC) de tres fases crea campos
magnéticos que giran en el estator. Estos campos magnéticos inducen a los
rotores y al eje a girar dentro del estator.”13
Figura 7. Motor Electrosumergible
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.2.1. Construcción del Motor Electro Sumergible
El bobinado del motor CTL está protegido por un encapsulado epóxico
13
Curso de Facilidades de Producción de Petróleo BAKER HUGHES CENTRILIFT. Levantamiento Artificial
20
Figura 8. Ensamble del Motor
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
- Mejora el pegamento mecánico
- Protección contra contaminación.
- Mejora la fuerza dieléctrica.
- Incrementa la conductividad del calor.
2.3.1.2.2.2. Operación del motor
El enfriamiento del motor se logra a través de:
- Circulación interna del aceite del motor.
- Velocidad y flujo másico de crudo alrededor de la parte exterior del
motor.
En el caso en donde el espacio anular no permita alcanzar la velocidad para
refrigeración y la posición del motor esté por debajo de los punzados del pozo,
se emplea la camisa de refrigeración para forzar al fluido a pasar por sobre las
paredes del motor como si estuviera en un espacio anular menor.
Tipos de motores de acuerdo a su diámetro
Las diferentes series de Motores son:
21
Cuadro 2. Tipos de Motor
SERIE DIÁMETRO POTENCIA MÁXIMA (HP)
D 338 190
F 450 370
K 562 1000 Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
En este ejemplo se utilizan figuras hipotéticas que describen la forma básica
para dimensionar bombas y motores (otras variables deben ser consideradas).
Figura 9. Forma Basica para Dimensionar Bombas y Motores
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.2.3. Como seleccionar el motor
Para una selección apropiada del Motor se debe tener en cuenta:
Potencia en HP que va a consumir el sistema.
% de la carga a la cual trabajará.
Temperatura operativa del motor.
Profundidad del equipo.
Velocidad del fluido.
Presencia de agentes corrosivos y carbonatos.
Características del fluido (API, Corte de Agua, etc.)
Diámetro interno del casing.
22
Suministro de energía y equipo de superficie (Voltaje, corriente).
2.3.1.2.2.4. Componentes del Motor
Figura 10. Componentes del Motor
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.3. Protector o Sección Sellante (Sello)
El sello está ubicado entre la parte superior del motor y la parte inferior de la
bomba, puede ser instalado como una unidad sencilla o como una unidad
tándem.
El sello está diseñado para proteger al motor por medio de cuatro funciones
básicas, las cuales son:
23
Figura 11. Sello o Protector
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
1. Provee el volumen necesario para permitir la expansión del aceite
dieléctrico contenido en el motor. La expansión se debe al incremento de
temperatura del motor cuando la unidad esta en operación y a la
temperatura del fondo del pozo.
2. Igualar la presión del pozo con el fluido dieléctrico del motor; esta
compensación de presiones a lo largo del motor evita que el fluido del pozo
pueda infiltrarse en las uniones selladas del motor. El ingreso de fluidos del
pozo al motor causarán una falla dieléctrica prematura; la bolsa
elastomérica al igual que las cámaras tipo laberinto, permiten que se lleve a
cabo el equilibrio de las presiones.
3. Proteger al motor de la contaminación de los fluidos del pozo. Como se
mencionara anteriormente, la contaminación del aislamiento del motor con
el fluido del pozo conlleva una falla temprana del aislamiento. La sección
sello contiene múltiples sellos mecánicos montados en el eje que evitan que
el fluido del pozo ingrese por el eje. Las bolsas elastoméricas proporcionan
una barrera positiva para el fluido del pozo. Las cámaras laberínticas
proporcionan separación del fluido en base a la diferencia de densidades
entre el fluido del pozo y el aceite del motor. Cualquier fluido del pozo que
24
pase por los sellos superiores del eje o por la cámara superior es contenido
en las cámaras laberínticas inferiores como un medio de protección
secundario.
4. Absorber el empuje axial descendente de la bomba. Esto se lleva a cabo
por medio de un cojinete de empuje deslizante, que utiliza una película
hidrodinámica de aceite para proporcionar lubricación durante la operación.
El empuje descendente es el resultado de la presión desarrollada por la
bomba actuando sobre el área del eje y el empuje residual transferido por
cada impulsor individual al eje.
Los sellos vienen en varios tamaños para unir motores y bombas de diámetros
diferentes. El eje del motor es conectado al eje de la bomba por medio del eje
del sello, el cual tiene una terminación con estrías en cada extremo.
Figura 12. Función del Sello
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
25
“El extremo superior del eje del sello se une al eje de la bomba de tal manera
que el peso del eje de la bomba, la carga hidráulica longitudinal en el eje de la
bomba, y cualquier carga longitudinal de los impulsores fijos es transmitida de
la bomba al eje del ensamble del sello. Estas cargas son transferidas a su vez
al cojinete de empuje, aislándolas del eje del motor.”14
2.3.1.2.4. Separador de gas
“Los Separadores de Gas se usan cuando el gas libre causa interferencia con
el rendimiento de la bomba. El Separador de Gas está diseñado para prevenir
que gran parte del gas libre entre a la bomba, previene la cavitación y puede
utilizarse tanto en forma sencilla como en TANDEM”15
Figura 13. Separador de Gas
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
14
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010 15
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
26
La cámara rotativa de diseño especial actúa como una centrífuga, obliga a los
fluidos pesados a dirigirse hacia las paredes exteriores y deja que el gas migre
hacia el centro de la cámara. El gas libre es físicamente separado del resto de
los fluidos al final del separador, el fluido es dirigido hacia la toma de la bomba
y el gas es venteado hacia el espacio anular.
2.3.1.2.5. Intake
Las admisiones estándar o intake solamente cumplen con las funciones de
permitir el ingreso de los fluidos del pozo a la bomba y transmitir el movimiento
del eje en el extremo del sello al eje de la bomba.
Figura 14. Intake o Succión
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.6. Bomba Electrosumergible
“La Bomba Centrífuga está construida de una serie de etapas (Impulsores y
Difusores) ubicados en un alojamiento llamado “housing”. Se superponen
varias etapas (Bombas Multietapas) para obtener la altura de columna
deseada, las Bombas Centrífugas multietapas de Centrilift pueden ser de flujo
radial o flujo mixto. Los impulsores de la bomba pueden tener libertad de
movimiento axial “Flotante,” o pueden estar fijos al eje de la bomba “de
Compresión”.16
16
ESP EXPERT OPTIMIZATION SERVICESSM
BAKER HUGHES CENTRILIFT
27
Figura 15. Bomba Electrosumergible
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
Cada etapa de la Bomba consta de un impulsor y un difusor. El fluido entra al
impulsor por medio de un orificio interno, cercano al eje y sale por el diámetro
exterior del impulsor. Le da al fluido energía cinética y potencial.
El difusor dirige el fluido hacia el siguiente impulsor. Transforma energía
cinética en energía potencial. Se superponen varias etapas para obtener la
altura de columna (TDH) deseada.
28
Figura 16. Partes de la Etapa de la Bomba
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
Nomenclatura de fabricante: Las etapas se llaman por sus mismas series
(diámetro ext. de bomba) y la tasa o caudal a la mejor eficiencia (en BPD a 60
Hz).
29
Figura 17. Tipos de Etapas de la Bomba
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
El TDH es la altura total requerida para bombear la capacidad de fluido deseada. Esta altura hace referencia a la presión que requiere la bomba en la cabeza, Se obtiene de la siguiente forma:
TDH = Hd + Ft + Pd Donde: Hd: Es la distancia vertical en pies o metros, entre la cabeza del pozo y el nivel estimado de producción Ft: Es la columna requerida para vencer las perdidas por fricción en la tubería. Pd: Es la presión necesaria para superar la presión existente en la línea de
flujo.
30
Figura 18. Altura Dinámica Total TDH
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.6.1. Análisis de las Curvas de Rendimiento de las Bombas
Electrosumergibles
Cada bomba va a tener un diseño diferente, dependiendo del tipo de fluido que
vaya a bombear; y de la viscosidad del mismo, para interpretarla genera una
curva de desempeño que nos indicará una relación entre:
Altura de columna desarrollada por la bomba y el caudal que circula a
través de la bomba.
Eficiencia de la bomba.
Potencia requerida
”Rango optimo en función del caudal de descarga, que depende de la
velocidad de rotación, tamaño del impulsor, diseño del impulsor, numero de
etapas. La figura muestra una típica curva de desempeño para una bomba de
una sola etapa, operando a 60 Hz, resaltando el rango de operación
recomendado, además de otras características de la bomba.”17
Figura 19. Curva de Desempeño para Bomba de una Etapa
17
ESP EXPERT OPTIMIZATION SERVICESSM
BAKER HUGHES CENTRILIFT
31
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.7. Cable Eléctrico Extensión motor (Motor Lead Extensión-MLE)
El cable de extensión del motor o MLE es un cable construido especialmente
para ser instalado en toda la longitud del equipo de fondo debido a que este es
más delgado y disminuye el diámetro exterior del conjunto que un cable de
potencia. Posee una cabeza de conexión (POT HEAD: cabeza del cable de
extensión del motor) que va conectado al motor en uno de sus extremos y por
el otro extremo se empalma al cable de potencia.
Figura 20. Motor Lead Extension MLE
Pothead de 1 pieza Pothead de 2 piezas Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
32
El cuerpo del Pot Head tiene inyectado goma EPDM que no permite el ingreso
del fluido del pozo a través de los terminales fijados, también realiza un sellado
en el cabezal de motor. El cable de extensión se clasifica según la sección del
conductor y se los nombran según AWG como # 2, #4 o #6.
CABLE DE EXTENSIÓN PLANO KLHT
1. Armadura: Monel o acero galvanizado.
2. Malla: Entretejido sintético.
3. Vaina de plomo: Vaina de plomo para problemas de gases y fluidos
ácidos.
4. Aislación: Goma EPDM (DL90), Alto módulo y alta rigidez dieléctrica.
5. Película de poliamida: Doble capa solapada al 50% para mejores
propiedades de aislamiento eléctricas.
6. Conductor: Barra sólida de cobre.
Figura 21. Cable de Extensión Plano
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
2.3.1.2.7.1. Cable de Potencia (Power Cable)
El propósito del cable de potencia es transferir la energía eléctrica desde
superficie hacia el motor electro Sumergible en el fondo del pozo.
Centrilift ofrece una amplia gama de cables planos y redondos para unidades
de bombeo electrosumergibles. Dependiendo de la temperatura y condiciones
del pozo, diferentes cables han sido diseñados para cada aplicación. Los
Cables Centrilift usan conductores de cobre sólidos.
33
Figura 22. Cable de Potencia
Fuente: Bombeo Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
34
2.4. Procedimiento de Instalación del equipo de Bombeo
Electrosumergible con la implementación de la Bomba
Recirculadora
Detallamos el procedimiento de instalación de la Bomba Electrosumergible y de
la Bomba Recirculadora.
2.4.1. Procedimiento de instalación del Equipo de bombeo
Electrosumergible
En la instalación de equipos electrosumergible intervienen una serie de
procedimientos y actividades de importancia que deben ser atendidas y
aplicadas correctamente con el fin de que la instalación sea exitosa y así
mejorar la vida útil del equipo.
2.4.1.1. Preparación antes de la Instalación
“Antes de comenzar la operación de Instalación, el Ingeniero de Aplicación se
reunirá con los Operarios de Campo para asegurar que todos entiendan cuales
son los procedimientos generales a seguir, coordinación y estudio de la Orden
de Intervención. También se hará énfasis en aquellos aspectos que afectan a la
seguridad del personal participante en la Instalación.”18
A partir de allí el Operador de Campo se contactará con el Supervisor del
equipo de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) o Rig (y/o
representante de la compañía operadora) para coordinar la maniobra y así
asegurar el normal proceso de Instalación en boca de pozo.
Durante la operación es importante también registrar cualquier situación o
hecho inusual que pudiera ocurrir durante el tiempo en que se realizan los
trabajos (condiciones meteorológicas extremas, golpes al equipo, etc.). Toda la
información registrada puede ser útil a la hora de realizar el diagnóstico de la
causa de un comportamiento inusual del equipo así como de la falla del mismo.
18
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
35
“La información registrada y la que resulte del análisis de cualquier falla
eventual es muy importante cuando se diseñe el equipo que se instalará en la
etapa siguiente de la producción del pozo. El fin de esto es lograr que la vida
útil de los equipos se mantenga.”19
“Antes de comenzar la instalación del equipo electrosumergible se debe dar
aviso al maquinista del peso límite que soportan las cadenas y grampas para
el izaje de los equipos electrosumergibles. Límites de pesos para cadenas de
todas las Series: 6356 Kg. (14000Lbr)”20
2.4.1.1.1. Bombas
“Retirar las tapas protectoras para transporte, revisar el acoplamiento y verificar
el encaje correcto del mismo sobre el eje, observar con precaución el ensamble
ya que puede existir un acoplamiento de similares medidas.”21
Figura 23. Retiro de Tapas de la Bomba
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
El giro del eje debe ser suave y se debe observar una extensión correcta de la
misma respecto de las bridas así como un desplazamiento axial normal.
19
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010 20
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010 21
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
36
Figura 24. Pruebas de Eje
Giro de la Bomba Juego Axial de la Bomba
Juego radial de la bomba
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Colocar nuevamente las tapas protectoras, deben registrarse los datos de
placa.
Figura 25. Colocación de Tapas en la Bomba
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Los pasos de control para las bombas se pueden resumir de la siguiente forma:
Giro del eje
Juego Radial del eje (en el caso de bombas usadas)
Juego Axial del eje
Paralelismo de brida (visual)
Inserción del acople en el eje
Longitud del equipo
37
Placa de identificación
2.4.1.1.2. Motores
“Retirar la tapa protectora superior para transporte, realizar la inserción de un
acoplamiento en el eje, constatar que las estrías están bien y el giro suave del
eje.”22
Figura 26. Prueba de Giro del Motor
Rotación del eje motor Sup. Extensión del eje motor Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
2.4.1.2. Procedimiento para determinar el sentido de rotación y
mediciones eléctricas.
2.4.1.2.1. Mediciones eléctricas: Motor Simple y Motor tandem Inferior
“Fase a Fase: Colocar el pigtail (instrumento para medir el aislamiento del
motor) correspondiente para no dañar a los terminales de fase del pothead
(cabeza del cable de extension del motor), conectar el multímetro FLUKE 87 IV,
cable rojo al terminal de la fase A del pigtail (instrumento para medir el
aislamiento del motor) y cable negro a la fase B, seleccionar en el multímetro
una escala baja de resistencia y tomar el valor A-B, repetir la medición para B-
C y C-A. Las tres fases deben tener igual lectura, en el orden de la décima de
fracción de ohms”23
22
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010 23
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
38
Figura 27. Mediciones Eléctricas Fase a Fase
Balanceo entre fases motor inferior
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
“Fase a Tierra: Conecte el Megómetro Simpson modelo 505, el cable rojo en el
terminal de la fase A del pigtail (instrumento para medir el aislamiento del
motor) y el cable negro a la carcaza del motor, elevar la tensión paulatinamente
hasta que se estabilice la aguja tomar la medición, esta no debe ser menor de
400 Mega ohms a 60ºC a 2500V.”24
Figura 28. Mediciones Electricas Fase a Tierra
Megado motor inferior
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Los pasos de control para los motores se pueden resumir de la siguiente forma:
Giro del eje
Medición eléctrica Fase a Fase
Medición eléctrica Fase a Tierra
Rotación de Fases
24
Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010
39
Extensión del eje
Inserción del acople en el eje
Longitud del equipo
Placa de identificación
2.4.1.2.2. Sellos
Retire las tapas protectoras de transporte y revisar el giro suave del eje y buen
encaje del acoplamiento.
Figura 29. Retiro de las Tapas del Sello o Protector
Extracción tapa de despacho Base con acoplamiento
Prueba del giro del eje
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Controlar la extensión del eje utilizando el calibre correspondiente.
Figura 30. Control Extension de Eje
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumregibles. BAKER HUGHES ALS
40
Deben registrarse los datos de placa. Los pasos de control para los sellos se
pueden resumir de la siguiente forma:
Giro del eje
Extensión del eje
Paralelismo de bridas
Inserción del acople en el eje
Longitud del equipo
Placa de identificación
2.4.1.3. Cables
2.4.1.3.1. Cable de potencia y Cable de extensión del motor.
Los cables deben revisarse para verificar su aislamiento y conductividad según
los siguientes métodos.
2.4.1.3.2. Identificación de fases
“Identifique los extremos de los conductores del Cable de Potencia. Si el Cable
es plano, tome el conductor del centro y marque la letra A, el conductor del
centro a la izquierda con B y el otro conductor extremo derecho con la letra C.
Con un cable puente coloque a tierra al cable B.”25
Tome el multímetro FLUKE 87 IV y seleccione la escala de resistencia, conecte
la punta de prueba de color negro a tierra, luego conecte la punta de prueba
color rojo a cada uno de los extremos de los conductores no identificados en el
otro lado del rollo de cable y marque con la letra B el conductor que muestre
continuidad en el Multímetro.
Repita el paso anterior para identificar C.
25
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES CENTRILIFT
41
Si el Cable es redondo, identifique arbitrariamente uno de los conductores con
la letra A, luego siguiendo el sentido de las agujas del reloj (sentido horario)
identifique el conductor B y el C, como los pasos anteriores.
2.4.1.3.3. Prueba de aislamiento fase a fase
“Tome el Megómetro y conecte la punta de prueba positiva (+) al extremo del
conductor A y la punta de prueba negativa (-) al extremo del conductor B. Tome
la lectura que muestra el Megómetro (lectura A-B). Repita el paso anterior para
medir A-C y B-C. La medición debe ser superior 2000 Mohms. Desconecte y
descargue el instrumento.”26
2.4.1.3.4. Prueba de aislamiento fase a tierra
Tome el Megómetro y conecte la punta de prueba positiva (+) al extremo del
conductor A y la punta de prueba negativa (-) a la armadura del Cable de
potencia. Tome la lectura que muestra el Megómetro (lectura A) y regístrela en
el Reporte de Inspección. Repita el paso anterior para medir B y C. La medición
debe ser superior a 2000 Mohms Desconecte y descargue el instrumento.
2.4.1.4. Sensor de Fondo
Antes de la instalación del Sensor de Fondo o Paquete Sensor se debe
controlar la resistencia eléctrica del mismo.
Tomando un multímetro FLUKE 87IV, se coloca en la selección resistencia, se
saca la tapa de despacho y se extrae el cable de conexión, una punta del
multímetro se conecta en este cable (rojo) y el otro en la carcasa del Sensor de
fondo. La resistencia leída debe oscilar entre 2200 y 2900 ohms.
Verificado este valor se conecta el cable del Sensor al cable de la base del
motor, sacando el tapón de la base de motor. En muchos casos esta conexión
se realiza por medio de una pequeña ficha (macho/hembra) que poseen los
extremos del cable del Sensor y del cable de la base motor, pero lo importante
26
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES CENTRILIFT
42
es estar seguro de la perfecta conexión y aislación, para ello se debe conectar,
o soldar, o empalmar bien estos dos cables.
Luego pase dos capas al 50% de Cinta de Kapton, luego una capa de Cinta de
empalme de Alta temperatura y por último (Previamente colocado) un tubo
termo contraíble para protección mecánica.
La conexión del Sensor de fondo es controlada ahora desde el motor, de la
misma forma que con el Sensor, pero esta vez en el Pothead (cabeza del cable
de extensión del motor) del motor, se coloca el multímetro en la fase A
(identificada anteriormente) y carcaza del motor (carcasa).
2.4.1.5. Procedimiento para la Instalación
Coloque las cajas de transporte o cureña con equipos sobre la plataforma de
maniobras o en el área más conveniente cercano a la boca de pozo, con el
extremo indicado “THIS END TO WELL”, en Inglés o la letra “W”) en dicha
posición.
Abra las cajas y coloque las grapas de elevación en los equipos. No ajustar
demasiado estas grampas, ya que se podría deformar la cabeza de los
componentes (motor, sello, etc.) y causar deformaciones que no permitan el
normal armado del conjunto.
Figura 31. Colocación de Grapas en Superficie
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
43
2.4.1.5.1. Motor
Coloque las eslingas alrededor del motor a un cuarto de distancia del extremo
de la base; enganche la cadena de la grampa con la grúa, levantar con cuidado
y en forma lenta, acercar lentamente al piso de maniobras bajo la torre.
Figura 32. Izaje del Motor
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
El Operador de la grúa, en conjunto con el Operario Instalador deben
maniobrar el motor hasta la posición vertical, asegurando que la base del motor
no se arrastre por el piso de maniobras o golpee en la maniobra de izaje de los
equipos.
Si se va a colocar un centralizador debajo del sensor o motor, quitar el tapón
ciego de la base del motor y colocar el centralizador, usando grasa lubricante
para roscas. Antes de comenzar el llenado con aceite asegurarse que el
recipiente de aceite esté limpio, que el aceite no haya sufrido contaminación
con humedad (sea nuevo). Instalar el tapón en la válvula de llenado utilizando
una arandela de plomo nueva. Ajustar hasta comprimir el plomo.
Figura 33. Tapón de la Válvula de Llenado
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Antes de instalar el perno y la válvula de llenado con sus juntas de plomo,
asegurarse de que las piezas estén limpias así como el orificio donde se
44
colocarán. Las superficies en donde se asentarán las juntas de plomo deben
estar limpias y sin ralladuras. Debe tenerse cuidado de no rayar un asiento
cuando se quita una junta de plomo. Las juntas deben limpiarse también antes
de su colocación. Apriete en forma justa los tornillos que llevan plomo,
asegúrese que estos queden ajustados.
Figura 34. Ajuste de Tornillos
Ajuste de la válvula de llenado y tapón de la válvula
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Retire la tapa inferior de transporte del cuerpo motor superior. Inspeccionar las
ranuras de los O Ring, las cuales deben estar limpias y sin ralladuras. Limpiar y
reemplazar los O Ring por nuevos y colocar el acoplamiento sobre el eje del
motor inferior.
Figura 35. Cambio de O Ring
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Retire la tapa para llenado de aceite por vacío del motor inferior (apoyado en
los gatos hidráulicos). Alinee el motor superior con el inferior. Utilice los gatos
especiales para los motores tandem y levante el motor inferior. La alineación se
logra por medio de los pernos guía. El armado se debe realizar en forma lenta y
segura, observando en todo momento que no exista interferencia tanto en los
pines como del acoplamiento.
45
Figura 36. Alineación con Gatos Hidráulicos
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Colocar los tornillos de cabeza hexagonal y las arandelas de presión,
asegurando que los agujeros no tengan aceite de motor, el cual puede evitar el
correcto ajuste de los tornillos por posible presión hidráulica. Ajuste los tornillos
al torque recomendado o verificar manualmente un perfecto ajuste:
Serie 338 3/8”-24 22Ft / Lbs.
Serie 385-513 7/16”-20 32Ft / Lbs.
Serie 675-875 ½”-20 50Ft / Lbs.
Quite la grampa de izaje de la cabeza del motor inferior y quitar los gatos
hidráulicos con la platina soporte. Instalar el tapón (tornillo) en la válvula de
llenado utilizando una arandela (junta) de plomo nueva. Ajustar hasta comprimir
el plomo.
Figura 37. Instalación del Tapón Tornillo
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Antes de instalar el tornillo y la válvula de llenado con sus juntas de plomo,
asegurarse de que las piezas estén limpias así como el orificio donde se
colocarán. Las superficies en donde se asentarán las juntas de plomo deben
estar limpias y sin ralladuras. Debe tenerse cuidado de no rayar un asiento
46
cuando se quita una junta de plomo. Las juntas deben limpiarse también antes
de su colocación.
Apriete en forma justa los tornillos que llevan plomo, asegúrese que estos
queden ajustados. Quitar la grampa de izaje de la cabeza del motor inferior y
quitar los gatos hidráulicos con la platina soporte o del motor de un solo cuerpo
y continuar bajando el motor dentro del pozo. Quite la tapa del terminal
(pothead (cabeza del cable de extensión del motor)) del motor. Realice
nuevamente las medidas eléctricas para ambos motores:
Fase - Fase
Resistencia del Sensor de fondo (sí aplica)
Apoye la grampa de izaje del motor superior sobre la mesa de trabajo o
cabezal de boca de pozo.
2.4.1.5.2. Sello
Coloque las eslingas alrededor del cuerpo del sello inferior a un cuarto de
distancia del extremo de la base; luego enganche la cadena de la grampa con
la grúa, levantar con cuidado y en forma lenta, acercar lentamente al piso de
maniobras bajo la torre.
Figura 38. Levantamiento del Sello
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Retirar la tapa de transporte inferior con cuidado ya que el acoplamiento sello -
motor se encuentra dentro de esta tapa. Inspeccionar las ranuras de los O
Ring, las cuales deben estar limpias y sin ralladuras. Limpie y reemplace los O
Ring por nuevos. Quite la tapa de protección del motor superior y colocar el
acoplamiento sobre el eje del mismo.
47
Figura 39. Retiro de Tapas e Inspeccion de O Ring
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS.
Ubique el sello sobre el motor. Retirar la tapa de protección del motor superior
y lentamente bajar el sello hasta que encaje el acoplamiento sobre el eje y la
unión sellada con O Ring. (Observe que los O Ring entren cómodamente en el
diámetro interior de la cabeza del motor). Si alguno de los O Ring se “mordiera”
y dañara es necesario reemplazarlo antes de continuar con el armado del sello
al motor.
Figura 40. Ubicacion del Sello sobre el Motor
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
48
Colocar los tornillos cabeza hexagonal y las arandelas de presión, asegurando
que los agujeros no tengan aceite de motor, el cual puede evitar el ajuste
correcto de los tornillos por posible presión hidráulica. Quitar la grampa de la
cabeza del motor superior y baje el motor al pozo hasta poder alcanzar la parte
superior del sello. Quite la tapa de protección superior del sello y verificar el
giro del conjunto sello - motor. Coloque nuevamente la tapa de protección.
Coloque las eslingas alrededor del cuerpo del sello superior a un cuarto de
distancia del extremo de la base; luego enganche la cadena de la grampa con
la grúa, levantar con cuidado y en forma lenta, acercar lentamente al piso de
maniobras bajo la torre.
Figura 41. Colocación de Eslingas
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES INTERNATIONAL
2.4.1.5.2.1. Procedimiento de llenado con aceite de sellos
Conecte la manguera para llenado del aceite a la válvula en el cabezal del
motor.
Figura 42. Servicio de Aceite al Sello
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES INTERNATIONAL.
49
Verificar que los tornillos cabeza hexagonal ensamblada y las válvulas de
llenado que no serán removidos durante la operación de llenado estén
correctamente ajustados según procedimiento. Ajuste los tornillos y válvulas
con juntas de plomo según procedimiento.
Si al revisar los tornillos y válvulas ya instaladas se detecta haber efectuado
mal el ajuste, debe quitarse la pieza y reemplazar la junta de plomo ajustando
posteriormente en forma correcta. Si una válvula de llenado se afloja cuando se
quita el tornillo de cabeza hexagonal, retire la válvula y reemplace la junta de
plomo.
Antes de instalar los tornillos y válvulas de llenado con sus juntas de plomo,
asegúrese de que las piezas estén limpias así como el orificio donde se
colocarán. Las superficies en donde se asentarán las juntas de plomo deben
estar limpias y sin ralladuras. Debe tener cuidado de no rayar un asiento
cuando se quita una junta de plomo, las juntas deben limpiarse también antes
de su colocación.
Llenado de la cámara inferior del sello inferior, cámara tipo laberinto de fácil
llenado. El tornillo (tapón) del orificio de venteo de la cámara, en la guía central
debe retirarse y debe quitarse la junta de plomo. No es necesario quitar el
tornillo (o tapón) del orificio de construcción, en la guía central si el sello es de
fácil llenado y si se aplicó el método de ajuste del mismo. Bombee aceite hasta
que el aceite salga sin burbujas de aire por el orificio de venteo.
Figura 43. Colocación de Tapón
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
50
Instale un tornillo (tapón) temporal (sin junta) en el orificio de venteo. Bombear
aceite al sello aplicando unas 4 a 8 vueltas a la bomba.
Retire el tornillo temporario y verifique que la cámara esté completamente llena
de aceite. Puede escaparse un pequeña burbuja de aire y luego debe salir
solamente aceite sin burbujas de aire del orificio de venteo. Si sale aceite con
burbujas de aire, regrese al paso anterior de otra manera puede quedar aire
atrapado en la parte superior de la cámara. Instale un tornillo (tapón) con junta
de plomo nueva en el orificio de venteo.
Llenado de la cámara central del sello inferior, cámara tipo laberinto de fácil
llenado. El tornillo del orificio de venteo de la cámara, en la guía superior debe
retirarse y debe quitarse la junta de plomo. No es necesario quitar el tornillo
(tapón) del orificio de construcción, en la guía ubicada sobre esta cámara y si el
sello es de fácil llenado, también si se aplicó el método de ajuste del mismo.
Continuar bombeando aceite desde la válvula de llenado del cabezal de motor.
Bombear aceite hasta que éste salga sin burbujas de aire por el orificio de
venteo. Instale un tornillo (tapón) temporario (sin junta) en el orificio de venteo.
Bombear aceite al sello aplicando unas 4 a 8 vueltas a la bomba. Retire el
tornillo temporario y verifique que la cámara esté completamente llena de
aceite. Puede escaparse una pequeña burbuja de aire y luego debe salir
solamente aceite sin burbujas de aire del orificio de venteo.
Si sale aceite con burbujas de aire, regrese al paso anterior de otra manera
puede quedar aire atrapado en la parte superior de la cámara. Instale un tornillo
(tapón) con junta de plomo nueva en el orificio de venteo.
2.4.1.5.3. Separador de Gas
“Colocar las cadenas de la grampa en el separador de gas si es tandem (en el
caso del separador de gas simple se puede acoplar manualmente) y enganchar
con la grúa, levantar con cuidado y en forma lenta, acercar lentamente al piso
de maniobras bajo la torre. Cuando se opera con separador de un solo cuerpo
no es necesaria esta precaución. Retire la tapa de protección de transporte con
51
cuidado ya que el acoplamiento separador - sello se encuentra dentro de esta
tapa. Quite la tapa de protección del sello y colocar el acoplamiento sobre el eje
del mismo.”27
Figura 44. Acoplamiento Separador de Gas al Sello
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS.
“La base del separador de gas (o de las entradas estándar para bombas) no
lleva O Ring ya que no es necesario sellar esta unión. Ubicar el separador
sobre el sello, teniendo en cuenta que los agujeros de succión no estén
alineados con el pothead (cabeza del cable de extension del motor) del motor,
para evitar que el cable de extensión pase sobre los orificios.”28
Colocar los tornillos cabeza hexagonal y las arandelas de presión, asegurando
que los agujeros no tengan aceite de motor, el cual puede evitar el ajuste
correcto de los tornillos por posible presión hidráulica.
Figura 45. Colocación de Tornillos en el Separador de Gas
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergible. BAKER HUGHES ALS
Quitar la grampa de la cabeza del sello y baje el aparejo al pozo hasta poder
apoyarlo la grampa de izaje del separador de gas sobre el cabezal de boca de
27
GasMaster TM
Artificial Lift System. BAKER HUGHES Centrilift. 28
GasMaster TM
Artificial Lift System. BAKER HUGHES Centrilift.
52
pozo (en el caso del separador de gas tandem). Quite la tapa de protección
superior del separador y verificar el giro del conjunto de ejes del aparejo
colgado. Coloque nuevamente la tapa de protección.
2.4.1.5.4. Bombas
Coloque las eslingas alrededor del cuerpo de la bomba a un cuarto de distancia
del extremo de la base; luego enganchar la cadena de la grampa con la grúa,
levantar con cuidado y en forma lenta, acercar lentamente al piso de maniobras
bajo la torre.
Figura 46. Izaje de Bombas
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Cuando se opera con una bomba de muy pocas etapas (bombas de longitudes
cortas) no es necesaria esta precaución. Retire la tapa de protección de
transporte con cuidado ya que el acoplamiento bomba - separador se
encuentra dentro de esta tapa. Inspeccionar la ranura del O Ring, el cual debe
estar limpio y sin ralladuras. Limpie y reemplace el O Ring por uno nuevo. Quite
la tapa de protección del separador de gas y colocar el acoplamiento sobre el
eje del mismo. Revise la rotación del eje de la bomba.
Ubique la bomba sobre el separador de gas. Baje lentamente la bomba hasta
que encaje el acoplamiento sobre el eje y la unión sellada con O Ring. Observe
que él O Ring entre cómodamente en el diámetro interior de la cabeza del
Separador de Gas. Si él O Ring se “mordiera” y dañara es necesario
reemplazarlo antes de continuar con el armado de estas componentes.
53
Figura 47. Colocación de la Bomba sobre Separador de Gas
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Colocar los tornillos cabeza hexagonal y las arandelas de presión, asegurando
que los agujeros no tengan aceite de motor, el cual puede evitar el ajuste
correcto de los tornillos por posible presión hidráulica. Quitar la grampa de la
cabeza del separador de gas y baje el aparejo al pozo hasta poder apoyarlo
sobre la grampa de izaje de la bomba. Quite la tapa de protección superior de
la bomba y verificar el giro del conjunto de ejes del equipo colgado. Coloque
nuevamente la tapa de protección.
Retire la tapa de protección de transporte de la segunda bomba con cuidado ya
que el acoplamiento bomba - bomba se encuentra dentro de esta tapa.
Inspeccionar la ranura del O Ring, el cual debe estar limpio y sin ralladuras.
Limpie y reemplace el O Ring por uno nuevo. Quite la tapa de protección de la
bomba colgada y colocar el acoplamiento sobre el eje del mismo. Revise la
rotación del eje de la bomba colgada.
Ubique la bomba recién levantada sobre la anterior. Baje lentamente la bomba
colgada hasta que encaje el acoplamiento sobre el eje y la unión sellada con O
Ring. Observe que él O Ring entre cómodamente en el diámetro interior de la
cabeza de la bomba inferior. Si él O Ring se “mordiera” y dañara es necesario
reemplazarlo antes de continuar con el armado de estos componentes.
Colocar los tornillos cabeza hexagonal y las arandelas de presión, asegurando
que los agujeros no tengan aceite, algún otro fluido o basura, el cual puede
evitar el ajuste correcto de los tornillos. Quitar la grampa de la cabeza de la
bomba inferior y bajar el aparejo al pozo hasta poder apoyarlo sobre la grampa
54
de izaje de la bomba superior. Quite la tapa de protección superior de la bomba
y verificar el giro del conjunto de ejes. Coloque nuevamente la tapa de
protección. Repetir en el caso de instalarse un tercer cuerpo de bomba. Una
vez armados todos los cuerpos de la bomba, asentar sobre la grampa de izaje
y girar todo el conjunto de ejes, para verificar que no hay ningún impedimento a
la libre rotación.
Colocar descarga colocando o cambiando el O Ring y colocar los tornillos
cabeza hexagonal y las arandelas de presión, asegurando que los agujeros no
tengan aceite, algún otro fluido o basura, el cual puede evitar el ajuste correcto
de los tornillos.
Figura 48. Colocación de la Descarga sobre la Bomba
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
2.4.1.5.5. Procedimiento para la instalación del Pothead (cabeza del cable
de extensión del motor)
“Después de quitar todo el material de embalaje del carrete, corte la banda que
fija al pothead (cabeza del cable de extensión del motor) al carrete. Mantenga
al pothead (cabeza del cable de extensión del motor) sin que caiga a la tierra o
de lo que pueda producir algún daño físico mientras este no esté fijado al
carrete.”29
Si el MLE va a ser empalmado en boca de pozo, se debe tener cuidado de no
arrastrar al cable o pothead (cabeza del cable de extensión del motor) sobre la
suciedad o enganchando piedras del piso.
29
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
55
Desenrolle al cable haciendo girar lentamente al carrete, no tire a mano del
pothead (cabeza del cable de extensión del motor) o atando alguna soga desde
atrás del mismo, no tuerza al cable entre la rueda guía y el carrete. Coloque al
cable cuidadosamente sobre la rueda guía, mientras que la rueda guía este
apoyada sobre la tierra o suspendida verticalmente justo sobre la tierra.
“El número de identificación del pothead (cabeza del cable de extensión del
motor) identificado en la brida debe estar orientado hacia la rueda guía para
asegurar que no exista torcedura del cable entre el cabezal de motor y la rueda
guía.”30
Figura 49. Colocación de Pothead (cabeza del cable de extension del motor)
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES INTERNATIONAL.
“La rueda guía no debe estar más arriba que 10 pies (3 metros.) sobre el
cabezal de motor, hasta que el Cable de Extensión no esté debidamente fijado
(esto es para prevenir tensión en el pothead (cabeza del cable de extensión del
motor)). Desenrolle al cable del carrete lo suficientemente para que el mismo
esté apoyado sobre la tierra, es decir que el cable no debe estar suspendido
entre la rueda guía y el carrete de cable (colocar algún elemento de protección
sobre el piso para evitar posibles daños en el cable). Esto va a aliviar el peso
del cable, haciendo que la conexión Motor/Cable sea más fácil.”31
30
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS 31
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
56
Aunque el cable debe quedar estático en el lugar, puede ser útil que un
operador sostenga al cable mientras se realice la conexión al motor. Asegure el
cable con un fleje a la sección sellante del equipo electrosumergible.
“Retire la tapa plástica del pothead (cabeza del cable de extensión del motor).
Siempre se debe reemplazar el O ring (Boot Ring) en los pothead (cabeza del
cable de extensión del motor) de dos piezas por uno nuevo y destruir el viejo
cortándolo en dos y desechándolo apropiadamente. Esto solo aplica para los
pothead (cabeza del cable de extensión del motor) de dos piezas y no aplica en
los pothead (cabeza del cable de extensión del motor) de una sola pieza o
moldeados.”32
Antes de colocar el pothead (cabeza del cable de extensión del motor) dentro
del motor, tiene que ser limpiado para eliminar cualquier contaminación. Use un
limpiador eléctrico de calidad (limpiador provisto por CENTRILIFT). Limpie la
cara del pothead (cabeza del cable de extensión del motor) para remover
cualquier partícula o fluido contaminado que pueda estar acumulado.
Figura 50. Limpieza del Pothead (cabeza del cable de extensión del motor)
Pothead de dos piezas Pothead moldeado en una pieza
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
“Inspeccione por cualquier partícula, si estas aún están presentes, continúe
reciclando hasta dejar al pothead (cabeza del cable de extensión del motor)
libre de partículas. Posteriormente recircule al pothead (cabeza del cable de
extensión del motor) con aceite de motor limpio. Luego de que el pothead
32
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
57
(cabeza del cable de extensión del motor) sea limpiado con aceite, este no
debe ser tocado con las manos o guantes. Colocar las uñas protectoras si
estas aplican, antes de retirar la tapa plástica limpiar el área del pothead
(cabeza del cable de extensión del motor) del motor con aceite CL6.”33
Retire la tapa plástica del pothead (cabeza del cable de extensión del motor)
del cabezal de motor, el mismo debe estar lleno con aceite antes de insertar el
pothead (cabeza del cable de extensión del motor) del MLE con el número de
identificación hacia fuera del motor.
Figura 51. Colocación del Pothead (cabeza del cable de extension del motor)
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Antes de colocar al pothead (cabeza del cable de extensión del motor) del MLE
en el motor, aplique una pequeña capa de grasa siliconada alrededor del Seal
boot, (solo por la parte exterior, no aplicar cualquier silicona dentro del pothead
(cabeza del cable de extensión del motor) sin hablar con Ingeniería de Cables).
“La silicona por el exterior va a facilitar la colocación del pothead (cabeza del
cable de extensión del motor) en el motor (puede ser usado también aceite de
motor limpio). Instale al MLE en el motor acorde al Procedimiento estándar de
instalación de motores. El MLE debe ser asentado a mano solamente en el
motor (No pendular al MLE de un lado hacia el otro, esto producirá daños
internos).”34
33
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS 34
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
58
No use tornillos para llevar al lugar al pothead (cabeza del cable de extension
del motor) del MLE. Después de asegurar el pothead (cabeza del cable de
extension del motor) del MLE en el motor, cuidadosamente flejar el cable plano
a la sección sellante con un segundo fleje. Retire al fleje anterior antes de
aplanar al cable contra la sección sellante.
Figura 52. Colocación del Cable MLE
Fuente: Instalación de Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
Después de que el empalme haya pasado a través la rueda guía, levante a la
misma lentamente hasta la posición de instalación (aproximadamente 35 Ft -
11 Mtr.), asegurando que el cable esté flojo entre la rueda guía y el carrete y
así minimizando tensiones en el MLE y pothead (cabeza del cable de extension
del motor) del cabezal de motor. Asegure firmemente la rueda guía al rig y
proceda con el resto de la instalación del equipamiento electrosumergible. Si en
caso en que la rueda guía tiene que ser levantada y fijada al rig antes de que el
cable sea colocado en la rueda guía, debe tomarse en cuenta que los pasos
siguientes se realicen en forma segura y protegiendo la integridad del cable y
pothead (cabeza del cable de extension del motor) durante este proceso.
La última parte de la instalación dependerá del tipo de cabezal de boca de pozo
que se empleará en el pozo. Existen muchas variantes y cada uno exigirá un
tratamiento diferente. Realizar nuevamente las pruebas eléctricas para
59
asegurar que no se haya dañado algún componente durante la terminación de
instalación en el cabezal de boca de pozo. Verifique la instalación del puente
de producción.
Figura 53. Cabezal de Producción
Fuente: Archivo personal Edwin Savedra 31 de Marzo de 2013
2.5. Procedimiento para Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del
pozo) de equipos electrosumergibles
“En términos generales, el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del
pozo) (extracción) de un equipo electrosumergible se tratará como el
procedimiento inverso al procedimiento de la instalación. Sin embargo, debido
a que en muchos casos el equipo se saca del pozo debido a averías, es una
tentación muy común la de tratar el irrecuperable.”35
Es necesario sobreponerse a esta tentación ya que parte de los componentes
del equipo podrán estar en buen estado y otros podrían sufrir averías
adicionales que encarecerían las reparaciones.
“La importancia de realizar un buen Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) es tener siempre presente que durante la maniobra
se debe estar observando todos aquellos elementos que presente anomalías al
35
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
60
sistema, como así también agentes externos que puedan haber ocasionado
problemas al normal funcionamiento del equipo.”36
2.5.1. Instancias anteriores al Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo)
Antes de realizar el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) del
equipo electrosumergible del pozo se debe estar completamente seguro de que
no existe otra solución al problema que motiva la operación en coordinación
con el Ingeniero de Aplicación. Por ejemplo, podría ser que el sistema
electrosumergible ha mermado su producción hasta el punto de ser poco
económico seguir manteniéndolo en operación. Al sospechar desgaste de la
bomba podría ser obstrucción de las etapas con parafinas e incrustaciones,
problema que podría ser resuelto con productos químicos inyectados por la
tubería de producción.
Una vez verificada la necesidad del Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo), se dispone en la locación de todas las
herramientas utilizadas para la instalación (incluyéndose aceite nuevo) y de
bobinas vacías suficientes para enrollar todo el cable instalado en el pozo y las
cajas para guardar los equipos de fondo de pozo.
Si se instaló cable que originalmente ocupó dos carretes a su capacidad
máxima, puede ser conveniente disponer de un carrete vacío adicional, en caso
de que la operación de enrollado con el “spooler” no sea compacta como la
carga del carrete en fábrica. Antes de comenzar el Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) del equipamiento electrosumergible se debe dar
aviso al maquinista del peso límite que soportan las cadenas y grampas para
el izaje de los equipos electrosumergibles.
Límites de pesos para cadenas: Todas las Series: 6356 Kgr (14000Lbr)
36
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
61
Tomar las novedades registradas en el controlador Vortex antes de
desconectar la entrada principal de energía. Tomar precauciones ya que aún
esta energizado el Tablero o Variador de Frecuencia
La última etapa a cumplirse antes de comenzar con la operación de Pulling
(Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) es la verificación de las lecturas
eléctricas en el cable de potencia desde la caja de venteo hacia el motor. Antes
de tocar algún componente eléctrico del sistema, asegurarse que se ha
desconectado la energía al Tablero o Variador de Frecuencia.
Debe realizarse y registrar en el reporte las mediciones eléctricas fase a fase y
fase – tierra. Verificar que no esté instalado un Sensor de Fondo, para hacer la
medición en mega ohmios. Si el motivo del Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) ha sido dado a falla eléctrica, asegurarse
nuevamente que las lecturas recién obtenidas confirmen este diagnóstico.
Tal como se realizara durante la instalación, es conveniente preparar un
registro, detallando todos los eventos que ocurran durante el Pulling (Extraer el
equipo Electrosumergible del pozo), también es importante disponer de los
registros de la instalación anterior para tener acceso a información que puede
ser necesaria durante la operación que ahora se describe. Se debe preparar un
reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo), utilizando el
formato que CENTRILIFT provee para este fin. Se llenarán todos los espacios y
se contestarán todas las preguntas posibles y/o relevantes al caso.
2.5.2. Herramientas y equipos
Todas las herramientas deben revisarse antes de comenzar el Pulling (Extraer
el equipo Electrosumergible del pozo) para asegurar su buen funcionamiento y
asegurar que no falte ninguna herramienta cuya ausencia pueda provocar
demora o evitar que la operación se haga con la máxima perfección posible,
para ello deberá utilizar los Kit de herramientas, accesorios, instrumentos,
repuestos y también el de empalme ya que la falla puede estar en el cable y se
necesite realizar una reparación.
62
2.5.2.1. Spooler
El spooler debe ponerse en marcha y verificar que opere correctamente y que
no haya pérdidas en los circuitos neumáticos y/o hidráulicos. Montar el spooler
sobre una superficie plana y nivelada.
El spooler debe quedar nivelado y la parte delantera del mismo debe quedar a
la vista del operador para la seguridad del cable, del equipo y del personal
involucrado en la operación.
2.5.2.2. Mesa de trabajos para el piso de la plataforma.
Es práctica común y conveniente colocar una mesa para operar cómodamente
con las herramientas menores. Esto permite también operar mejor y asentar el
conjunto de equipos sobre un soporte a buena altura y permitir desarmar
(separar) los componentes del equipo electrosumergible sin adoptar posiciones
incómodas y peligrosas para el personal que opera.
Es conveniente disponer de alguna tapa de goma para cubrir el pozo cuando
se trabaja con herramientas y accesorios de tamaño pequeño, evitando que
caigan objetos extraños al pozo durante la maniobra y que limpie la parte
externa de la tubería y equipos.
2.5.3. Procedimiento para el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible
del pozo)
Desarmar el puente de producción y las conexiones superficiales del cable de
potencia y cualquier otro accesorio que fuera necesario desconectar. Colocar
un tramo corto de tubería de producción sobre el último tubing instalado y
levantar hasta despejar la empaquetadura preparado en el cabezal de boca de
pozo.
Debe verificarse que el aparejo, colgado de los elevadores, quede situado en el
centro del pozo. Si no fuera así, debe corregirse para evitar una desviación
hacia un lado del equipo, lo cual provocará daños en el mismo por frotamiento
contra el casing. Comenzar a sacar la tubería del pozo, cortando los flejes con
tijeras para chapa de acero.
63
Al igual que durante el procedimiento de instalación de los equipos
Electrosumergibles, debe evitarse que el aparejo gire en el pozo,
especialmente cuando se aflojan los acoples del tubing; debe utilizarse una
contra - llave para evitar el giro. Montar la rueda guía colocándola a baja altura
sobre el piso de trabajo (a unos 3 metros de altura aproximadamente), pasar el
cable de potencia y enrollar en la bobina a medida que sale la tubería de
producción del pozo. Continuar sacando la tubería del pozo. Observar
detenidamente el estado del cable que sale del pozo. Buscar señales de
corrosión, aplastamiento, reventones en la armadura (causadas por un corto
circuito) o daños provocados por golpes.
“Continuar con el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) hasta
que haya suficiente cable en el piso para llegar a la bobina montada sobre el
“spooler. Levantar la polea hasta la altura utilizada durante la instalación
(aproximadamente 9 a 10 metros). Levantar más tubería del pozo si no alcanza
la longitud del cable sobre el piso. A partir de este momento se procederá
exactamente a la inversa de la instalación, sacando tubería y enrollando el
cable en el carrete en forma sincronizada.”37
El operador del equipo debe asegurarse de que se esté sincronizando la
velocidad con la cual se extrae la tubería y la velocidad a la cual se enrolla el
cable con el spooler. Para controlar esta sincronización, es conveniente tratar
de lograr que el cable de potencia, entre la rueda guía colgada de la torre y el
spooler esté tocando apenas los caballetes. De esta manera se evita arrastrar
el cable en toda su longitud y también que esté colgado en toda su extensión,
lo cual aumenta la tensión a la cual está sometido.
Es conveniente tomar las medidas eléctricas desde el extremo del cable de la
misma manera que se hiciera durante la instalación y repetir estas medidas con
cierta frecuencia, que pudiera ser un poco menor a la utilizada durante la
operación inversa. Recordar la conveniencia de realizar primero las mediciones
37
Curso de Facilidades de Producción de Petróleo BAKER HUGHES CENTRILIFT. Levantamiento Artificial
64
fase - fase y luego utilizar el megóhmetro para las lecturas de resistencia fase -
tierra.
Descargar el instrumento tomando en cuenta que esta operación debe hacerse
lo más alejado de la boca del pozo posible por el peligro que puede generar
chispas.
A medida que sale el cable del pozo continuar con la inspección visual del
mismo. Si se encuentra un punto averiado debe decidirse la acción a tomar,
según el caso. Si el equipo ha fallado por cortocircuito eléctrico y se encuentra
un tramo de cable donde es visible este problema, se podrá decidir cortar el
cable y verificar las lecturas en el fondo del pozo. Si estas fueran buenas,
podría repararse el cable y volver a instalar el equipo. Si se desea revisar todo
el conjunto de fondo de pozo se podrá reparar el cable en este momento y
continuar bobinando luego o marcar el cable para su posterior reparación.
Si en algún momento ocurriera que la tubería sale del pozo y el cable no sale,
detener inmediatamente la operación. Bajar nuevamente sujetando el cable con
flejes para eliminar la acumulación del cable. Bajar lentamente hasta que el
cable jale hacia abajo. Detenerse y fijar el cable a la tubería con varios flejes de
acero. Invertir nuevamente la marcha y sacar la tubería, con el cable. Si el
cable se recupera normalmente no hay problema.
Si el cable no se recuperara debe detenerse la operación e informar que existe
la posibilidad de un riesgo de atascamiento del equipo en el pozo, lo cual, en el
peor de los casos podría dar como resultado una pesca en el pozo si no se
procede con el cuidado necesario.
Continuar sacando tubería y revisando el cable hasta llegar a la capacidad de
la bobina o terminar el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) de
la tubería de producción. En el caso de que se llegue a un empalme de unión
de dos bobinas de cable, se deberá cortar dicho empalme (de los dos
extremos) y cambiar el carrete en el spooler. Luego, verificar las medidas
eléctricas (de ambos cables) y continuar con la operación. Es conveniente
65
enviar el empalme cortado al taller de CENTRILIFT si presenta alguna
anomalía, para que se realice una inspección. Dicha inspección puede arrojar
información útil para resolver causas de falla en el futuro.
Si durante el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) se
encuentra un tramo del cable dañado hasta el punto de causar un corto circuito
(podrá ser ésta la única causa de la falla o no) debe cortarse dicho tramo
(dejando por lo menos un metro de cada lado) para que sea inspeccionado por
CENTRILIFT. Aquí se podrá determinar si la falla fue ocasionada por un efecto
mecánico o si el cable no es el apropiado para el uso que le fue dado.
Colocar en el piso de maniobras la mesa de trabajo. Levantar el equipo hasta
llegar a la descarga de la bomba. Colocar la grampa de izaje en la parte
superior de la bomba tandem superior. Colgar el equipo de fondo con la
grampa apropiada sobre la mesa de trabajo.
Si la altura de la torre lo permite, levantar el equipo hasta alcanzar el pothead
(cabeza del cable de extensión del motor). Si no lo permite, desarmar una
sección de la bomba. Cortar el cable de extensión del motor a una distancia de
medio metro desde pothead. De esta manera, el motor llegará al taller de
CENTRILIFT para su inspección con el pothead adherido al mismo.
Bajar nuevamente el equipo hasta la grampa de la cual se le sujeta. Bajar la
polea guía hasta una altura de unos 3 metros sobre el piso de maniobras.
Levantar nuevamente el aparejo cortando los flejes que sujetan el cable de
extensión del motor. Colocar la grampa de izaje sobre el siguiente tandem de
bomba (tandem inferior o central) y apoyar sobre la mesa de trabajo.
Desarmar los tornillos cabeza hexagonal que unen la brida de la base del
tandem superior con la brida de la cabeza de la bomba que sigue hacia abajo.
Separar la bomba superior y verificar la rotación del eje y el desplazamiento
lateral del mismo. Si la causa de la falla es un eje roto, verificar la rotación
desde la parte superior de la bomba cuando se la gira desde la parte inferior.
66
Apuntar el resultado de esta prueba y el número de serie de la bomba en el
reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo). Apuntar
también cualquier otra observación que pueda resultar de importancia. (Por
ejemplo: Si la bomba presenta incrustaciones en la parte exterior o interior del
alojamiento, si hay presencia de arena o cualquier otro sólido, presencia de
asfáltenos, falta un tornillo, etc.).
“Antes de guardar la sección de la bomba, deberá lavarse con diesel o algún
solvente parecido, el cual quitará el aceite de la bomba y protegerá a la misma
contra la corrosión. Antes de bajar la bomba a la caja de despacho, colocar la
tapa de despacho inferior y superior. Luego de bajarla al piso (o a la playa de
tubería) colocarle la tapa superior. La bomba debe guardarse en la misma caja
de transporte, en lo posible o en su defecto, deberá utilizarse una caja de la
misma longitud.”38
Debe manejarse la bomba con el mismo cuidado empleado al instalarla. El
hecho que un equipo esté en Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del
pozo) no implica necesariamente que alguno de los componentes no pudiera
re-instalarse sin reparación. Por otro lado, el manejo descuidado de los
componentes luego de desarmarlos del equipo podría aumentar el costo de la
reparación a efectuarse.
Repetir los pasos anteriores con la siguiente sección (tandem) de bomba. Si es
el tandem inferior, se apoyará el equipo sobre una grampa para bomba,
colocada sobre el separador de gas en tandem. Si se trata de un separador
tandem, desarmar la bomba del separador. Si se trata de un separador simple
o de una succión de bomba estándar, podrán separarse los componentes entre
el separador (succión) y el sello. La succión o el separador podrán separarse
luego sobre el piso de maniobras. Es conveniente revisar la rotación y
desplazamiento lateral del eje de la bomba mientras ésta aún cuelga de los
elevadores, el separador o entrada podrán revisarse sobre el piso. El separador
se revisará de la misma manera que un tandem de bomba.
38
Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS
67
“El aparejo estará apoyado ahora sobre la sección sello. Levantar nuevamente
el aparejo y cortar los últimos flejes que soportan al cable de extensión del
motor. Enrollar todo el cable en el carrete y bajar la polea guía. Retirar el
tornillo cabeza hexagonal embutida del orificio de venteo de la cabeza. Se
retira este tornillo con precaución ya que el interior del sello podría estar
presurizado”39
Abrir el orificio de drenaje de la guía superior (cámara superior del sello). Dejar
drenar todo el contenido de la cámara, tomando una muestra del fluido que
sale del orificio si este presenta anomalías. Debe describirse este fluido en el
reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo). Drenar las
demás cámaras del sello, colocando nuevamente los tapones una vez drenado
el fluido de las cámaras. (El fluido que sale podrá ser aceite del sello, fluido del
pozo o cualquier mezcla de los mismos).
Terminado el muestreo de los fluidos, colocar la grampa de soporte sobre la
parte superior del motor, apoyar en la mesa de trabajo y separar el sello del
motor quitando los tornillos de cabeza hexagonal de las bridas de unión. Revise
la rotación y desplazamiento lateral del eje del sello. Mientras se opera con el
sello, es conveniente colocar la tapa superior de protección del motor. Esto
evitará la posibilidad de un golpe lateral que pudiera dañar componentes del
motor.
Coloque las tapas de protección y guarda el sello en la caja de transporte
correspondiente. Durante las operaciones indicadas a continuación, debe
evitarse la contaminación del aceite del motor. Si caen basuras dentro del
motor, quitarlas con aceite tal como se indico en la sección correspondiente a
la instalación.
Bajar el motor y apoyar sobre la grampa en la cabeza del motor, quitar la tapa
de protección del motor y verificar:
39 Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER
HUGHES ALS
68
La rotación del eje
El desplazamiento lateral del eje
La altura del eje sobre la brida superior.
Tomar una muestra del aceite en la parte superior del motor.
Colocar nuevamente la tapa de protección pero de tal manera que pueda entrar
aire. Levantar el motor hasta la base y tomar una muestra de aceite desde la
válvula de llenado. Si se trata de un motor en tandem, colocar una grampa de
izaje sobre el motor inferior y separar los dos cuerpos.
Colocar la tapa de protección sobre el motor inferior (provisoriamente) y revisar
nuevamente el eje del motor superior. Colocar la tapa de protección inferior del
cuerpo superior (con una junta nueva) y llenarlo de aceite limpio (para
protegerlo de la corrosión mientras espera reparación). Cerrar definitivamente
la tapa de protección superior y bajar el motor del piso de maniobras hasta
colocarlo en la caja correspondiente.
Antes de cerrar la caja, separar los conductores del tramo de cable de
extensión que se halla unido al motor con el pothead (cabeza del cable de
extensión del motor). Tomar medidas eléctricas de resistencia fase-fase y fase-
tierra (en las tres fases). Apuntar esta información, así como el estado del
aceite y del eje.
Si el cable de extensión del motor o el pothead (cabeza del cable de extensión
del motor) estuvieran evidentemente dañados, podrá quitarse el pothead para
hacer las lecturas. Repetir los mismos pasos para el motor inferior, teniendo en
cuenta que el motor puede tener instalado en su parte inferior el sensor de
fondo.
Una vez guardados en sus cajas correspondientes todos los componentes del
equipo, asegurarse de que toda la información pertinente ha sido apuntada en
el informe de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo).
69
2.6. Bomba Recirculadora
La bomba recirculadora es una bomba pequeña por etapas, es de la misma
serie que la bomba principal de producción y aumenta la potencia para el
sistema.
“La bomba recirculadora sirve como sistema de admisión y es
volumétricamente más grande que la etapa de la bomba principal. Por ejemplo,
la bomba principal puede ser clasificado nominalmente a 1000 BFPD mientras
que la bomba recirculadora idealmente podría ser clasificado alrededor de
2200 BFPD. Esto es para asegurar que un "exceso" cantidad de líquido es
producido, más allá del objetivo o de entrada deseada a la formación. En
términos prácticos, el "exceso" de fluido es recirculado dentro del pozo de tal
manera que el volumen de admisión de la bomba recirculadora se compone del
fluido de formación más el volumen de recirculación. Es importante señalar que
el punto de funcionamiento de la bomba recirculadora está influido por el
tamaño del tubo de recirculación. Si el tubo es demasiado "pequeño", entonces
la bomba funcionará en el lado izquierdo de la curva, mientras que si el tubo es
demasiado "grande", entonces la bomba operara a la derecha de la curva de la
bomba. La bomba recirculadora, por lo tanto, produce un mayor volumen bruto
de fluido de la bomba principal, una porción del cual se obtiene antes de que la
presión haya sido calculada.”40
2.6.1. Componentes y Procedimiento de instalación de La Bomba
Recirculadora
El objetivo de establecer la metodología de instalación y Pulling (Extraer el
equipo Electrosumergible del pozo) de tubo recirculador de 1 y 2 piezas es
unificar un procedimiento de trabajo para todo servicio de campo.
Este procedimiento se debe aplicar a equipos con: motor serie 375/440/450 con
bombas serie 400 y motor serie 562 con bombas serie 513.
40
Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS
70
Los Riesgos en esta instalación son los golpes por equipos en movimiento,
atrapado por mangueras de aire, entre equipo y caja de embalaje, caídas a un
mismo nivel o a otro nivel, contacto con productos químicos, inhalación de
pintura y solventes, salpicadura en los ojos de pintura y/o productos químicos,
sobre esfuerzo al abrir y cerrar cajas de embalaje.
Las Medidas de seguridad para el personal son: uso del calzado de seguridad,
lentes contra impactos, casco de seguridad contra impactos, guantes de nitrilo
y/o cuero, detector de sulfhídrico, respirador doble cartucho con filtro para
vapores orgánicos en caso de ser necesario, protectores auditivos, colocar
eslinga de izaje más eslinga de seguridad para maniobrar el tubo en la boca del
pozo.
a. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 1 pieza.
b. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 2 piezas o
insertable.
2.6.1.1. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 1 pieza
2.6.1.1.1. Misceláneos de Partes y Piezas
A continuación se presentan lo misceláneos de partes y piezas para el proceso
de instalación
1 Niple de Ø 2 7/8“ x 1m (M 450/562).P/N: ARG61731
1 Niple de 2 7/8” x 1m (M 375). P/N: ARG61808
Figura 54. Niple de Fijación
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS
71
2 Anillos de zunchado. P/N: ARG61426 y ARG61427
Figura 55. Anillos de Zunchado
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS
1 Grampa inferior partida. P/N: ARG61428
Figura 56. Grampa Partida
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES INTERNATIONAL
2 Tornillos de sujeción de grampa. P/N: 40906
Figura 57. Tornillos de Sujeción
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES INTERNATIONAL
Pegamento para tubos insertables. P/N: Silicona alta temperatura
Figura 58. Pegamento para Tubos
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora BAKER HUGHES INTERNATIONAL
72
2 Botones de Rozamiento Arg61453
1 Tornillo tapón para la no inyección de químico. P/N: 39385
1 O’ring para el tubo recirculador. P/N: ARG70117
Figura 59. Botón de Rozamiento y O’ring
Tornillo tapón O’ring tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES INTERNATIONAL.
Tubo recirculador Cabeza. P/N: ARG61810 (Pump 400)
Tubo recirculador Cabeza. P/N: ARG61671 (Pump 513)
Tubo recirculador Parte Central. P/N: ARG61672
Tubo recirculador Parte Inferior. P/N: ARG61674
Figura 60. Partes Tubo Recirculador
Cabeza Parte Central
Parte Inferior
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Electrodos de Acero inoxidable 2 mmǾ AISI308L
Protector tubo para Motores 375. P/N: ARG61649
73
2.6.1.1.2. Herramientas de izado
Grampa serie 400 rebajada para bomba recirculadora.
Figura 61. Grampa Serie 400
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Eslinga con grilletes para izar el tubo recirculador.
Figura 62. Eslinga
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
2.6.1.1.3. Soldadura del tubo en locación
Antes de solicitar la soldadura del tubo se debe tener en cuenta:
Corroborar la longitud especificada en la Orden de Intervención de trabajo
midiendo los equipos a instalarse. Hay que tener en cuenta de incluir la mitad
de la longitud del niple de 1 metro instalado debajo del motor.
Chequear el estado del tubo por posibles golpes durante el transporte, como
también el estado del cabezal del tubo y descarga del mismo por posible
obstrucción.
74
Figura 63. Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
“Es aconsejable transportar las partes del tubo dentro de una caja, junto con
alguno de los cuerpos del equipo a instalarse para evitar cualquier tipo de
golpe.”41
Solicitar a los soldadores que repacen todas las soldaduras que posee el tubo
por posibles debilitamientos de las mismas debido al transporte.
Verificar la perfecta alineación de las partes antes de ser soldadas.
Las soldaduras realizadas al tubo no deben poseer porosidades ni rebarbas.
2.6.1.1.4. Observaciones
En casing de 5 ½” de 15.5 y 17 lb -ft con equipo motor serie 450, sellos serie
400 y bombas serie 400, se debe rebajar la brida 450 del sello lower a serie
440, además en este caso se debe utilizar MLE de 1 pieza y utilizar motor
rebajado a serie 440.
En casing de 5 ½” de 15.5 y 17 lb-ft con motor 375 y sellos 400 se debe pedir el
sello lower con brida 375.
41
Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS
75
2.6.1.1.5. Instalación
La Instalación se realizara de acuerdo con los diferentes procedimientos que la
empresa BAKER HUGHES requiere para esta tecnología.
2.6.1.1.5.1. Colocación del niple en la base del motor.
“Como primer paso se deberá extraer el tapón de la base del motor cuando
éste se encuentra en el piso dentro de la caja, antes de ser elevado.
Posteriormente se procederá a elevar el motor (single o lower) de manera que
quede apoyado en la mesa (preferentemente en una de las esquinas) a 1,5
metros del piso aproximadamente. De ésta manera una persona desde el piso
de la locación podrá enroscar el niple en la base del motor y ajustarlo con una
llave para tubo (por ejemplo de 24”). Al mismo tiempo, otra persona arriba de la
mesa podrá sostener el motor con la llave cadena para que éste no gire.”42
El momento de realizar este proceso la persona debe tener en cuenta que la
planchada que evita el giro del motor cuando se está enroscando el niple, no
puede situarse debajo del motor ya que es una carga en suspensión (deberá
hacerlo situándose a un costado del mismo). La persona que enrosca el niple
en la base del motor deberá prestar atención de no colocar sus pies en la
proyección vertical del motor ni del niple, por ser ambos una carga en
suspensión. Una vez enroscado y ajustado firmemente el niple, hay que
terminar de elevar el motor y continuar con la instalación según procedimiento
de Servicio de Campo.”43
2.6.1.1.5.2. Colocación de la Bomba recirculadora
Si bien a simple vista la grampa utilizada para el izaje de la bomba
recirculadora no posee ninguna diferencia con cualquier otra grampa para
elevar bombas de igual serie, tiene la particularidad de estar rebajada en su
interior.
42 Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS 43
Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS
76
Nota: en la línea Centurión la cabeza de la bomba será más larga, para evitar
rebajar la grampa y tener que colocarla al revés, se utilizaran grampas
estándar.
La grampa se debe colocar al revés, comparando al izaje de cualquier otra
bomba, es decir con la pestaña hacia abajo, tener en cuenta que la descarga
lateral de la bomba no quede en línea a uno de los bulones de ajuste de la
grampa, es decir la descarga de la bomba debe quedar perpendicular a la
grampa, para así facilitar el acoplamiento del tubo recirculador.
Figura 64. Cabeza Bomba Recirculadora
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
De éste forma la parte rebajada de la grampa facilitará al Operador las tareas
de extracción de la tapa de despacho de la bomba recirculadora y el posterior
acoplamiento del cuerpo siguiente del conjunto.
Es importante al momento de acoplar la bomba recirculadora saber que
dependiendo de la posición de la descarga lateral de la bomba (que fija la
posición del tubo a lo largo de todo el equipo) se obtendrán diferentes
diámetros del equipo a la altura del enchufe del motor. Por ende, el objetivo es
acoplar la bomba recirculadora de forma tal que una vez instalado el tubo se
77
obtenga el menor diámetro en la zona del pothead (cabeza del cable de
extensión del motor), esto se logra teniendo en cuenta lo siguiente:
Cuando se instala el tubo recirculador con motores S-375, se obtiene el menor
diámetro colocando el tubo recirculador retirado del cable de extensión,
pasando el tubo fuera del enchufe del motor, como se muestra en la figura 65.
Figura 65. Instalación Tubo Recirculador en Motor S-375.
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Cuando es instalado con motores S-440, se obtiene el menor diámetro
colocando el tubo recirculador pegado al cable de extensión y superponiendo el
tubo sobre uno de los tornillos del enchufe del motor, como se muestra en la
figura 66.
Figura 66. Instalación Tubo Recirculador en Motor S-440
Fuente: Instructivo Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
78
“De acuerdo con la figura 65 es necesario señalar que “en algunos diseños
particulares de BES en donde se utiliza cable de potencia con capilar, está la
opción de que se solicite por parte del Ing. de Aplicación para que el capilar
continúe a lo largo del equipo y dosifique directamente dentro del tubo
recirculador, por el cabezal del mismo. En éste caso se debe prestar especial
atención de colocar el tubo recirculador a la izquierda del cable de extensión (al
lado de la fase B del MLE), de manera que el capilar proveniente del cable de
potencia continué directamente hacia el cabezal del tubo para la inyección del
químico y no tenga que cruzar por encima del cable de extensión ni por detrás
de algún cuerpo del equipo. Si no se tiene éste caso particular la posición del
tubo recirculador es exactamente igual, ya sea a la derecha o la izquierda del
recorrido del cable de extensión; además se debe colocar en la cabeza del tubo
el tapón de no dosificación. Por último al momento de acoplar la bomba
recirculadora se debe tener en cuente lo antes mencionado para alinear la
descarga de la bomba adecuadamente según sea motor 375 o motor 440.”44
2.6.1.1.5.3. Izaje del tubo recirculador
Antes de comenzar a izar el tubo se deberá tener en cuenta si las condiciones
ambientales lo permiten (viento).
Es importante tener en cuenta la intensidad del viento como sus ráfagas, ya
que hará pandear el tubo y posiblemente dañar alguna de las soldaduras o
peor aún a alguna persona.
El procedimiento a seguir es el siguiente:
1. Dejar el equipo asentado con la grampa de la bomba recirculadora sobre
la mesa de boca de pozo y se procederá a presentar el tubo recirculador
en la boca de pozo en dirección al spooler.
2. Limpiar el cabezal del tubo y observar si no se encuentra obstruido el
mismo por algún cuerpo extraño. Una vez limpio el cabezal, se
procederá a colocar el O’ring con una pequeña lubricación, como
44
Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS
79
también el tornillo tapón en la parte superior del cabezal del tubo sino va
éste dosificado.
Figura 67. Cabeza Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
3. “Colocar la eslinga de izaje del tubo. Una de las orejas de la eslinga se
fijará a través de un grillete a una de las agarraderas de izamiento que
posee el cabezal del tubo. La eslinga se enhebrará a través del ojal de la
cadena de izaje colocada en la grampa de la bomba recirculadora. La
otra oreja de la eslinga se fijará con un grillete a la otra agarradera de
izamiento que posee el tubo recirculador.”45
Figura 68. Colocación de la Eslinga
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS
Con la eslinga totalmente tensionada, el cabezal del tubo debe quedar
por debajo de la descarga lateral de la bomba recirculadora.
4. Levantar lentamente el equipo que lo hará conjuntamente con el tubo
recirculador. Una persona abajo de la planchada deberá acompañar el
45
Rivadavia C. Servicio de Campo – Instructivo de Campo en Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
80
recorrido del tubo acercándolo hacia la boca de pozo para que el mismo
se acerque lo más posible al equipo, mientras tanto otra persona arriba
de la planchada podrá, si es necesario, ir fijando en forma holgada y
cada 2 metros el tubo al equipo con cinta de fibra de vidrio (5 vueltas
como mínimo), para evitar que posibles ráfagas de viento hagan
pandear al tubo recirculador y producir una rotura del mismo.
Una vez que el niple instalado abajo del motor ha salido por completo
del pozo, el tubo recirculador se encuentra totalmente elevado y
apoyado sobre el equipo desde la bomba recirculadora hasta la mitad
del niple de 1 metro.
5. Comenzar a profundizar el equipo (conjuntamente con el tubo
recirculador) muy lentamente observando en todo momento el
acompañamiento del tubo al equipo. Puede ocurrir durante el descenso
que el tubo se frene y no acompañe al equipo, en éste caso se deberá
levantar el conjunto hasta que vuelva el acompañamiento del tubo, luego
se podrá girar levemente el conjunto y probar profundizar nuevamente.
Profundizar el conjunto hasta que la grampa de la bomba recirculadora
quede a la altura de la cabeza del operador (no asentar el equipo en la
mesa de boca de pozo).
6. Levantar solamente el tubo recirculador para acoplarlo a la salida lateral
de la bomba recirculadora. El levantamiento del tubo se realiza desde la
eslinga (utilizada para izar el mismo) y utilizando el malacate (o guinche)
del equipo de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo).
Una vez que el cabezal se encuentra a la misma altura de la descarga
de la bomba recirculadora manteniendo el mayor paralelismo posible
entre el orificio de descarga de la bomba y el enchufe del tubo se
procede al acople de los mismos. Observar en ésta acción que el O’ring
del tubo no se dañe.
81
7. Fijar el tubo a la bomba con los 2 bulones en los orificios del cabezal. A
continuación, sin sacar la eslinga utilizada para izar el tubo, se procede a
levantar el conjunto lentamente e ir colocando zunchos a partir del
enchufe del motor (upper o single) hacia abajo y cada 60 cm.
Figura 69. Colocación Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Existe la posibilidad de que el diseño solicite la colocación de
protectores de tubo (descentralizador) entre motor- motor, se deberán
colocar éstos antes de seguir zunchando.
Figura 70. Protector Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Seguir zunchado hasta la base del motor levantando el conjunto hasta
que salga por completo el niple del pozo.
82
Figura 71. Zunchado Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
8. Colocar en el niple los 2 anillos de sunchado equidistantes y ajustarlos
firmemente (observar que el anillo de mayor espesor se deberá colocar
primero). Por último colocar un suncho fijando el tubo a los mismos.
Figura 72. Colocación de los anillos de zunchado
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
9. Por último se colocará la grampa partida por la cual pasan los cuernos
de la cola del tubo recirculador, y para evitar un posible desplazamiento
de la misma (lo cual puede provocar la obstrucción de la descarga del
tubo) se colocan 2 bulones que van ajustados en el niple, uno por
encima y otro por debajo de la grampa partida.
83
Figura 73. Grampa Partida
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
10. Una vez realizado esto se procederá a profundizar el conjunto hasta la
bomba recirculadora dejándolo asentado con la bomba en la mesa de
boca de pozo. Recién en éste momento estamos en condiciones de
sacar la eslinga utilizada para izar el tubo recirculador. Las agarraderas
de izamiento que posee el cabezal del tubo deben ser dobladas para
poder ser utilizadas en el Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible
del pozo). Continuar instalando los cuerpos restantes según
procedimiento de Servicio de Campo. Una vez realizado el enchufe del
cable de extensión en el motor, el mismo irá zunchado conjuntamente
con el tubo recirculador.
Figura 74. Bomba Recirculadora
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Tener la precaución de cortar el ojal de izaje que se encuentra junto al
cable MLE para no dañarlo, y el ojal opuesto al MLE se debe doblar
84
siguiendo la curvatura del equipo, dejándolo para poder izarlo en el
Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
2.6.1.2. Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) para
Bomba Recirculadora con tubo recirculador de una Pieza
“Desarmar el equipo BES según procedimiento de Servicio de Campo. Una vez
que se tiene que engrampar la bomba recirculadora para desacoplar la bomba
superior, la grampa será colocada de igual forma que en la instalación,
teniendo en cuenta que la descarga lateral de la bomba no quede alineada a
uno de los bulones de ajuste de la grampa.”46
A continuación se describe el procedimiento a seguir:
1. Corroborar si la altura de la torre es suficiente como para que salga el niple
de 1 metro del pozo. En caso contrario Ver tubo insertable.
2. Colocar la eslinga de izaje del tubo (igual que en la instalación).
3. Sacar los dos tornillos que acoplan el tubo a la bomba recirculadora.
4. Comenzar a levantar el equipo e ir cortando los sunchos que sostienen al
tubo recirculador.
5. Una vez que sale el niple instalado abajo del motor del pozo, se deberá
sacar la grampa inferior partida, para así desvincular por completo el tubo
recirculador del equipo.
6. Retirar el tubo hacia el piso de la locación en dirección del spooler, luego en
forma sincronizada se debe ir del pozo y al mismo tiempo una persona debe
ir retirando el tubo hacia el piso.
46
Rivadavia C. Servicio de Campo – Instructivo de Campo en Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
85
7. Una vez que se llega a la grampa de la bomba recirculadora se podrá sacar
la eslinga de izaje del tubo de esta manera se termina de desvincular por
completo el tubo del equipo.
8. Continuar desarmando el equipo según procedimiento de servicio de
campo.
9. Antes de sacar el último motor, se deberá extraer el niple de 1 metro de la
cola del mismo, conjuntamente con los anillos de sunchado.
“Una vez que el tubo recirculador ya se encuentra en el piso de la locación,
deberá ser cortado en tramos para verificar si el mismo no se encuentra tapado
u obstruido por sólidos. Finalizar la operación de Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) según procedimiento de Servicio de Campo.”47
2.6.2. Procedimiento de instalación para tubo recirculador de 2 piezas o
insertable.
El tubo insertable se utiliza en casos donde la longitud del equipo desde la
cabeza de la bomba recirculadora hasta la punta del niple debajo del motor
supera la altura de izaje de los equipos de Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) / workover, aproximadamente 23 mts. En estos
casos habitualmente se procedía a retirar gancho + amelas y colgar el equipo
directamente del aparejo y sacar el corte de carrera, incurriendo en una
maniobra que se encuentra fuera de procedimiento. Así se creo el tubo
recirculador insertable el que cuenta de 2 partes:
- Parte inferior de una longitud igual o menor a la altura de izaje de los
equipos de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo), por lo
que se puede izar y profundizar dentro del pozo sin la necesidad de tener
que desarmar el aparejo, esta parte posee en su extremo superior una
cabeza insertable (hembra).
47
Rivadavia C. Servicio de Campo – Instructivo de Campo en Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
86
- Parte superior de una longitud pequeña la cual se puede fácilmente
maniobrar y elevar sin la necesidad de tener que desarmar el aparejo,
donde el extremo inferior o (macho) se introduce dentro de la cabeza
insertable (hembra) de la parte inferior y se sella con un pegamento
especial, y el extremo superior se enchufa en la descarga de la bomba
recirculadora.
1. Los misceláneos de partes y piezas y herramientas de izaje son idénticos al
utilizado en el tubo de 1 pieza, solo se agrega la pasta selladora resistente a
las altas temperaturas, mencionada anteriormente.
2. Se deben preparar las 2 partes del tubo recirculador:
a. La parte inferior con una longitud igual a la suma de: 0.5 mts (mitad
del niple) + motor/es + sello lower se suelda con los mismos
requerimientos que en el caso del tubo de 1 pieza. Además el
extremo superior tiene la cabeza insertable (hembra) y debajo de
ésta los ojales de izaje (40 cm del extremo).
b. La parte superior de un solo tramo sin soldaduras, de una longitud
igual a la suma de: bomba recirculadora + succión/separador de gas
(según diseño) + sello upper + 0.2 mts adicionales. Ésta parte tiene
en el extremo superior la cabeza del tubo recirculador insertable en la
bomba y los ojales de izaje a 40 cm del extremo.
3. Una vez armado el equipo hasta el sello upper y llenados con aceite
(motores + sellos) según procedimiento, se debe colocar una grampa con
cadenas en la cabeza del sello lower de la cual se debe colgar con las
eslingas + grilletes el tramo inferior del tubo, de los ojales y luego se
procede a instalarlo de la misma manera que en el caso descripto arriba
para tubo de una pieza, teniendo siempre colgado el equipo de la grampa
del sello upper. Se debe alinear el tubo con el pothead (cabeza del cable de
extension del motor) (a un costado para motor 375 y sobre uno de los
bulones para motor 440) igual que en el caso anterior. En ésta etapa se
87
debe dejar el tubo completamente instalado (zunchado al equipo y a los
anillos de zunchado, con la grampa inferior del niple perfectamente
colocado y con los protectores de tubo entre motores si el diseño lo
requiere). Es fundamental dejar este tramo completamente instalado antes
de continuar instalando el equipo, ya que una vez que se profundice y se
acoplen otros cuerpos no se podrá volver a izar el equipo hasta la base del
motor porque la altura de izaje del equipo de Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) no lo permitirá como se explico anteriormente.
Además para acoplar la parte superior del tubo es necesario que la parte
inferior ya se encuentre fija en su posición definitiva.
4. Luego se procede a instalar succión/separador de gas + bomba
recirculadora. Al momento de acoplar la bomba recirculadora se debe
prestar especial atención en alinear la descarga de la bomba con el tubo
inferior ya instalado, para esto se recomienda marcar con lápiz de pintura la
proyección del tubo inferior instalado hasta la cabeza de la bomba
recirculadora. Tener mucho cuidado y precaución al tratar de izar el equipo
con el tubo dentro del pozo, que no se vaya a enganchar al tratar de
levantarlo.
5. Una vez instalado el equipo hasta la bomba recirculadora y con el tramo
inferior de tubo también instalado hasta el sello lower, se procede a
presentar el tramo superior de tubo, elevándolo con la eslinga + grillete de la
grampa colocada en la bomba recirculadora como en el procedimiento
anterior. A continuación se debe enchufar en la bomba recirculadora y
superponiendo los extremos insertables (macho/hembra) del tubo. Ver
Figura 75 marcamos con un lápiz de pintura por donde se cortara el tramo
superior del tubo (marcar de manera tal que el macho se lo pueda introducir
dentro de la cabeza insertable unos 10 cm). Luego se debe desacoplar la
parte superior del tubo para poder cortarla y preparar bien el extremo a
insertar.
88
Figura 75. Toma de Dimensiones Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
6. Luego de cortar, quitar las rebarbas y limpiar adecuadamente el extremo a
insertar.
Figura 76. Corte de Tubo Recirculador
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Se le debe colocar una capa de pasta selladora, unos 10 cm comenzando 2
cm por encima del extremo, para evitar que pueda llegar a ingresar pasta
dentro del tubo.
Figura 77. Colocación de pasta selladora.
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
89
A continuación insertar lo mas alineadamente los dos tramos de tubo,
introduciendo la parte superior hasta que se nos alinee la cabeza del tubo
con la descarga de la bomba
Figura 78. Colocación Tubo Insertable
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Aquí se enchufa el tubo en la bomba de la misma manera que en el caso de
tubo de 1 pieza. Una vez acoplado el tubo a la bomba se debe rellenar con
pasta selladora todo el contorno de las dos piezas insertables.
Figura 79. Relleno con Pasta Selladora
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
Colocar dos zunchos, por encima y por debajo del acople para inmovilizar
las dos partes y permitir un correcto secado.
90
Figura 80. Colocación Anillos de Zunchado
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
7. Luego se debe terminar de acoplar el resto del equipo y proceder al
enchufado del MLE igual que para el caso de tubo de 1 pieza. Se debe
zunchar el MLE con el tubo todo junto al equipo.
2.6.2.1. Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) para
Bomba Recirculadora con tubo recirculador de dos Piezas
Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) de 2 piezas de un equipo
con tubo insertable, se debe realizar de la misma manera que se instalo, es
decir, primero retirar la parte superior del tubo cortándola en la unión sellada,
desacoplar el equipo hasta el sello lower y luego retirar la parte inferior de la
misma manera que para el caso de tubo de 1 pieza. Siempre colgando los
tramos de tubo del ojal de izaje.
2.7. Diseño del Sistema de Bombeo Electosumergible Utilizando Bomba
Recirculadora
El diseño de una instalación de bombeo electrocentrífugo, al igual que otros
métodos de levantamiento artificial, es un procedimiento exacto e involucra un
gran número de factores. El procedimiento varía considerablemente con las
condiciones del pozo y con los fluidos que van a ser bombeados. Es muy
91
importante obtener información detallada acerca del estado mecánico del pozo,
la historia de la producción y las condiciones del yacimiento. La obtención de
buenos datos acerca de estas condiciones antes de realizar el diseño es
esencial para un diseño optimo.
“Una vez que el equipo de bombeo electrocentrífugo ha sido diseñado
correctamente y su operación ha sido monitoreada adecuadamente, el equipo
instalado tiene que estar libre de problemas. Los ejemplos de diseño
incorporados en esta sección representan los procedimientos básicos de
diseño para instalaciones de bombeo electrocentrífugo y no necesariamente
representa todos los métodos usados en la industria de este tipo de
producción.”48
2.7.1. Datos de Diseño
Es importante comenzar esta sección acerca del diseño del equipo con una
discusión sobre los datos requeridos para el diseño correcto de una instalación
de un equipo electrosumergible. La selección de una unidad de bombeo
electrocentrífuga, en la mayoría de las condiciones, no es una tarea difícil,
especialmente si los datos son confiables. Pero si la información,
especialmente la pertinente a la capacidad del pozo, es pobre, el diseño
generalmente será marginal. Los datos erróneos frecuentemente traen como
resultado una bomba mal diseñada y una operación costosa. Una bomba mal
seleccionada puede funcionar fuera del rango recomendado, sobrecargando el
motor o haciéndolo trabajar por debajo de la carga o bajar muy rápidamente el
nivel del pozo trabajando con un caudal excesivo que puede causar daño en la
formación. Por otra parte, la bomba puede que no sea lo suficientemente
grande para proporcionar el rango de producción deseado.
Muy frecuentemente se utilizan los datos de otros pozos en el mismo campo o
en un área cercana, suponiendo que los pozos del mismo horizonte de
producción tendrán características similares. Desafortunadamente para el
ingeniero que debe diseñar las instalaciones electrosumergibles, los pozos de
48
Rivadavia C. Servicio de Campo – Instructivo de Campo en Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS
92
petróleo son como huellas digitales, es decir, no hay dos que sean iguales. A
continuación se halla la lista de datos requeridos para un buen diseño de un
equipo electrosumergible:
2.7.1.1. Datos del Pozo
Tamaño de la tubería de revestimiento y su peso.
Profundidad de asentamiento de la tubería de revestimiento (vertical y medida).
Tamaño, tipo y conexión de la tubería de producción (nueva o usada).
Intervalo de perforaciones del pozo, con disparos o abierto.
Profundidad de asentamiento de la bomba, (medida y vertical).
2.7.1.2. Datos de Producción
Presión de la tubería de producción en la cabeza del pozo.
Presión en la tubería de revestimiento en la cabeza de pozo.
Nivel de producción de ensayo del pozo.
Nivel de fluido y/o presión de fondo fluyente.
Nivel de fluido estático y/o presión estática de fondo de pozo.
Profundidad de referencia.
Temperatura en el fondo del pozo.
Caudal de flujo deseado.
Relación gas - aceite (prod GOR y Rs).
Presión del punto de burbuja.
Corte de agua.
2.7.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo
Gravedad específica del agua.
Gravedad específica o API del petróleo.
Gravedad específica del gas.
Presión del punto de burbuja del gas.
Viscosidad del petróleo.
Datos PVT.
2.7.1.4. Fuente de Energía
Voltaje primario disponible.
93
Frecuencia.
Capacidad de la fuente de potencia.
2.7.1.5. Otros Parámetros
Arena.
Carbonatos.
Corrosión.
Parafina.
Emulsión.
Gas.
Alta temperatura.
2.7.2. Introducción al Programa AutographPC para el Diseño de Bombas
“Diseñado para el rendimiento optimo del Equipo Electro sumergible,
desempeña el control de calidad de los datos del pozo, analiza las fallas de
desensamble, es un simulador de condiciones de pozo, es un grupo de
aplicaciones que realiza pruebas de pozos, análisis de solidos y fluidos.”49
El software de diseño de BES, líder en la industria, dispone ahora del
Simulador, para modelar cientos de eventos y condiciones del pozo y del
equipo.
Diseño de equipos de manera precisa y mejoramiento del tiempo de vida.
2.7.2.1. Características Generales
Pantallas de diseño individuales para el Pozo, Bomba, Motor, Sello, Cable y
Controlador que pueden utilizarse independientemente o ligadas entre sí
empleando la opción “TIE” (ligar) con el botón homónimo. Es una opción para
análisis de sensibilidad provee una herramienta poderosa que permite variar
hasta dos parámetros específicos (gasto, presión de entrada, etc.) que pueden
ser críticos en un determinado diseño y observar el impacto sobre otros
49
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
94
parámetros del diseño. Una opción para Casos Múltiples permite guardar hasta
cinco variaciones de un mismo caso “base” en un solo archivo para un acceso
más fácil y su comparación.
Por medio de la tecla F1, o haciendo un click sobre el icono de Ayuda se
accede a un extenso archivo de Ayuda (Help). Se dispone además de ayuda
‘sensible al contexto’ para la entrada de datos y selecciones con el teclado.
Existen varias opciones para la impresión del reporte final sobre el diseño y los
parámetros utilizados para el mismo. Se dispone también de una opción que
permite exportar datos a otros programas de utilización corriente.
“Centrilift ha establecido un procedimiento de nueve pasos que le ayuda a
diseñar el sistema de bombeo electrosumergible apropiado para su pozo en
particular. Cada uno de los nueve pasos están explicados en las secciones
que vienen a continuación, incluyendo los cálculos de gas y la operación de
velocidad variable. Los nueve pasos son:”50
2.7.2.1.1. Paso 1 - Datos Básicos
El diseño de una unidad de bombeo electrosumergible, bajo la mayoría de las
condiciones, no es una labor difícil, especialmente si se tienen a disposición
datos confiables. Los datos erróneos generalmente dan como resultado una
bomba inapropiada y una operación costosa.
Datos principales requeridos:
a. Tamaño y peso de la tubería de revestimiento y tubing.
b. Intervalo de las perforaciones.
c. Profundidad de colocación de la bomba (medida y vertical).
d. Nivel de fluido producido y/o presión de entrada a la bomba.
e. Nivel de fluido estático y /o presión estática de fondo de pozo.
f. Temperatura de fondo de pozo.
g. Tasa de producción deseada.
50
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
95
h. Relación gas-aceite.
i. Corte de agua.
j. API del petróleo o gravedad específica
k. Punto de burbuja del gas
l. Posibles Problemas (Arena, Corrosión, Parafina, Temperatura)
2.7.2.1.2. Paso 2 – Capacidad De Producción
La siguiente información es una simplificación de los procedimientos para
predecir el comportamiento del pozo.
2.7.2.1.2.1. Índice de Productividad
Cuando la presión de flujo del pozo (Pwf) es mayor que la presión del punto de
burbuja (Pb) el flujo del fluido es similar al flujo de una fase, y la curva de
productividad es una línea recta con pendiente constante:
pwf-Pr
Q = PI
Ecuación 1. Índice de Productividad
Donde:
Q = La tasa de producción de prueba del fluido
Pwf = La presión del flujo del pozo a la tasa de prueba Q.
Pr = Presión estática del pozo.
2.7.2.1.2.2. Relación de Productividad
Si Pwf es menor que Pb, resultando en un flujo multifásica, debe usarse el
método IPR. Esta relación fue usada primero por W.E. Gilbert y después
desarrollada por J.V. Vogel. Vogel desarrolló una curva de referencia
adimensional que puede ser usada para determinar la curva IPR para un pozo
en particular
96
Figura 81. Curva IP de Vogel
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
2.7.2.1.3. Paso 3 - Cálculo De Gas
“La presencia de gas libre en la entrada de la bomba y en la tubería de
producción hace que el proceso de selección del equipo sea más complejo.
Como el fluido (mezcla de líquido y gas) fluye a través de las etapas de la
bomba desde la entrada hasta la descarga y a través de la tubería de
producción, la presión y en consecuencia, las propiedades del fluido (como
volumen, densidad, etc.) van cambiando continuamente.”51
El desempeño de una bomba centrífuga también se ve considerablemente
afectado por el gas. En la medida en que el gas permanezca en solución, la
bomba se comporta normalmente como si estuviera bombeando un líquido de
baja densidad. Sin embargo, la bomba comienza a producir una cabeza menor
de lo normal a medida que la relación gas a líquido (en condiciones de
bombeo) aumenta hacia un valor “crítico” (normalmente al rededor del 10-15%).
Idealmente, un pozo podría ser productivo con una presión de fondo del pozo
mayor que la presión del punto de burbuja para mantener cualquier gas en
51
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER
HUGHES CENTRILIFT 2010
97
solución a la entrada de la bomba. Típicamente esto no es posible, de manera
que los gases deben ser separados de los otros fluidos antes de la entrada de
la bomba para alcanzar la máxima eficiencia del sistema.
“Centrilift ofrece dos tipos de separadores de gas. Uno es un separador de gas
de flujo inverso, que usa la flotación natural de los fluidos para la separación y
puede manejar gas libre hasta el 10% por volumen. El otro es un separador de
gas rotativo que separa el gas libre utilizando la fuerza centrífuga con eficiencia
típicamente superior al 90%.”52
2.7.2.1.4. Paso 4 - Altura Dinámica Total (TDH)
El siguiente paso es determinar la altura dinámica total que se requiere para
bombear la capacidad deseada. La altura total de la bomba se refiere a pies de
líquido que sea bombeado y se calcula que sea la suma de:
1) Levantamiento neto del pozo (levantamiento dinámico);
2) Perdida por fricción de la tubería del pozo; y
3) Presión de descarga de la cabeza del pozo.
La ecuación simplificada es la siguiente:
Pd Ft HdH Ecuación 2. Altura Dinámica Total
Donde:
TDH = altura dinámica total en pies entregada por la bomba cuando se bombea
el volumen deseado.
Hd = distancia vertical en pies entre la altura del pozo y el nivel estimado de
producción de fluido a la capacidad esperada.
52
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER
HUGHES CENTRILIFT 2010
98
Ft = la altura requerida para superar la pérdida por fricción en la tubería,
medida en pies.
Pd = la altura requerida para superar la fricción en la tubería de la superficie,
las válvulas y conexiones, y para superar los cambios de elevación entre la
altura del pozo y la Estación.
2.7.2.1.5. Paso 5 - Tipo De Bomba
“La información acerca de los tipos de bombas y los rangos de operación y las
curvas de desempeño de las bombas (60 Hz y 50 Hz) están incluidas en los
catálogos. Con base en la tasa de producción esperada de fluido y el tamaño
del revestimiento, seleccione el tipo de bomba que estará operando dentro del
rango de funcionamiento de la bomba y lo más cercano a la máxima eficiencia
de la bomba, a la tasa de producción esperada.”53
Cuando dos o más tipos de bombas tienen eficiencias similares en el volumen
deseado, las siguientes condiciones determinan la elección de la bomba:
1. Normalmente, la bomba y el motor de diámetro más grande son menos
costosos y operan a eficiencias más altas.
2. Cuando se conoce la capacidad del pozo, o puede ser estimada
aproximadamente se debe elegir el tipo de bomba que requiera el mayor
número de etapas. Dicha bomba producirá una capacidad muy cercana al
volumen deseado aun cuando el levantamiento del pozo sea
substancialmente mayor o menor de lo esperado.
3. Si presenta gas en el fluido producido, se puede requerir de un separador
de gas para alcanzar una operación eficiente. Refiérase al Paso 3.
2.7.2.1.6. Paso 6 - Tamaño Optimo De Los Componentes
Los componentes de Centrilift están construidos en una cantidad de tamaños
que pueden ser ensamblados en una variedad de combinaciones. Estas
53
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
99
combinaciones deben ser cuidadosamente determinadas para manejar el
sistema de bombeo electrosumergible dentro de los requerimientos de la
producción, resistencia de los materiales y límites de temperatura.
Mientras se realiza el dimensionamiento de los componentes hay que referirse
a la sección de Ingeniería del catálogo para revisar cada una de las tablas y
cuadros:
o Combinación de Equipos en Revestimientos Varios
o Limites de Carga máxima
o Diámetro Máximo de las Unidades
o Velocidad de Paso del Fluido por el Motor
o Limitaciones de HP en el eje a las diferentes frecuencias.
o Una velocidad del fluido de un pie por segundo se recomienda para
asegurar el enfriamiento adecuado del motor. En caso de que esta
velocidad no se alcance, puede ser necesario el uso de una chaqueta de
motor para incrementar la velocidad.
2.7.2.1.6.1. Dimensionamiento de la Bomba
“Remítase a la curva de desempeño Centrilift del tipo de bomba seleccionado
y determine el número de etapas requeridas para producir la capacidad
anticipada vs. la altura dinámica total calculada previamente. Note que las
curvas características de las bombas son curvas de desempeño para una sola
etapa con base en agua con gravedad específica de 1.00. En la intersección de
la tasa de producción deseada (escala horizontal) y la curva de capacidad de
altura (escala vertical), lea el valor de la altura en la escala izquierda.”54
Divida la altura dinámica total por este valor de altura para determinar el
número de etapas.
54
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER
HUGHES CENTRILIFT 2010
100
etapa
Head Total Etapas de Numero
Ecuación 3. Número de Etapas Total
Figura 82. Rendimiento de una Bomba
Fuente: Instructivo de Instalación Bomba Recirculadora. BAKER HUGHES ALS.
2.7.2.1.6.2. Dimensionamiento del Motor
Para seleccionar el tamaño del motor adecuado para un tamaño de bomba
determinado, se debe determinar los caballos de potencia al freno requerido
por la bomba.
Los caballos de fuerza por etapa se obtienen refiriéndose de nuevo a la curva
de desempeño para la bomba seleccionada y leyendo el valor en la escala
correcta.
2.7.2.1.6.3. Dimensionamiento de la Sección Sellante
La selección del sello adecuada se consulta del catálogo para sellos. Los sellos
de serie 338 se recomiendan para bombas de serie 338 que utilizan motores
101
serie 375. Se recomienda sellos serie 400 para bombas serie 400 que utilizan
motor serie 450.
Cuando se utilizan motores series 544 0 562 con una bomba serie 513, se
requiere de un sello serie 513. Se requiere de un adaptador de series 513-400
cada vez que un sello de serie 513 se instale con una bomba de serie 400.
2.7.2.1.7. Paso 7 – Cable Eléctrico
Los cables eléctricos Centrilift están normalmente disponibles en tamaños de
conductores de 1, 2, 4, y 6 AWG (nomenclatura para describir el grosor del
cable). Estos tamaños se ofrecen tanto en configuraciones redondas como
planas.
Existen varios tipos de armaduras y aislamientos para la protección contra los
fluidos corrosivos y los ambientes agresivos. La selección del cable involucra la
determinación de:
a) tamaño del cable;
b) tipo de cable;
c) longitud del cable.
2.7.2.1.7.1. Tamaño del cable
El tamaño adecuado del cable depende de los factores combinados de caída
de tensión, amperaje y espacio disponible entre los coples de tubería de
producción y la tubería de revestimiento.
Remítase a la curva de caída de Tensión del Cable. De acuerdo con el
amperaje del motor seleccionado y la temperatura dada de fondo de pozo, se
recomienda la selección de un tamaño del cable que dé una caída de tensión
de menos de 30 voltios por 1.000 pies.
102
Determinar si el tamaño seleccionado se puede utilizar con la tubería propuesta
y los tamaños del revestimiento del pozo. El diámetro del cable mas el
diámetro del cople de la tubería necesitará ser menor que el diámetro interno
(I.D.) del revestimiento.
2.7.2.1.7.2. Tipo de cable
La selección del tipo de cable se basa en las condiciones del fluido, la
temperatura del fondo de pozo y las limitaciones de espacio dentro de la
tubería de revestimiento.
Donde no hay suficiente espacio para instalar cable redondo, usar cable de
configuración plana.
2.7.2.1.7.3. Longitud del Cable
La longitud total del cable debe ser al menos 100 pies más largo que la
profundidad establecida para la bomba permitiendo hacer las conexiones en la
superficie a una distancia segura de la altura del pozo.
2.7.2.1.7.4. Ventilación del Cable
En todos los pozos, es necesario liberar los gases del cable antes del
controlador de la conexión al motor para evitar condiciones explosivas. Una
caja de venteo utiliza cable disponible para proteger el controlador del motor
de dichos gases.
2.7.2.1.8. Paso 8 - Accesorios Y Equipos Opcionales
Es necesario verificar los accesorios y elementos adicionales siguientes:
- Cable plano (cable de extensión del motor)
- Guardacable plano
- Bandas de cable
- Niple de botella, (crossover) válvula de retención, y válvula de vaciado
- Transformador elevador
103
- Cable de Superficie
- Cabezal de Pozo
- Conector de Superficie
2.7.2.1.9. Paso 9 - Sistema BES de Velocidad Variable
“El sistema ESP puede ser modificado para incluir un controlador de frecuencia
variable Electrospeed de manera que opere con un rango de capacidad cabeza
y eficiencia más amplio.
Ya que un motor de bomba sumergible es un motor de inducción, su velocidad
es proporcional a la frecuencia del suministro de potencia eléctrica. Ajustando
la frecuencia, el sistema de bomba sumergible de velocidad variable ofrece un
potencial extraordinario para aumentar la producción, reducir el tiempo
improductivo, y aumentar las ganancias.
Los efectos de variar la frecuencia se pueden ver al preparar nuevas curvas de
capacidad de cabeza para las frecuencias deseadas, en base de los datos de
la curva conocida de desempeño de la bomba a 60 Hz. Las curvas para las
frecuencias diferentes a 60HZ se pueden generar usando las leyes de afinidad
de la bomba centrífuga.”55
HzHzQQ
1
2
12
Hz
HzHH
1
22
12
Hz
HzBHPBHP
1
23
12
Hz
HzMotorHPMotorHP
1
212
Ecuación 4. Leyes de Afinidad
55
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
104
2.7.3. Tipos de pozos Seleccionados para el Diseño
El procedimiento de selección a utilizarse varía significativamente según las
condiciones de producción y las propiedades del fluido del pozo. En esta
sección se presentaran ejemplos para los siguientes casos:
1. - Pozos de alto corte de agua que producen agua fresca y/o salmueras.
2. - Pozos que producen fluidos viscosos.
3. - Pozos con flujo multifasico (pozos con alta relación gas-petróleo GOR).
2.7.3.1. Diseño para pozos con altos cortes de agua
Este es el tipo más simple de pozo para el diseño del equipo electrosumergible.
El procedimiento de selección es simple y directo y se basa en la asunción de
que el fluido producido es incomprensible, la gravedad específica del fluido no
varía con la presión. En tal caso, el siguiente procedimiento se puede utilizar
paso a paso:
1. Obtener y analizar los datos disponibles como se indicara anteriormente.
2. Determinar la capacidad de producción, la profundidad de asentamiento de
la bomba y la presión en la entrada de la bomba requerida para el pozo.
Dependiendo de los datos, se pueden hacer varias combinaciones. Si se
conocen el caudal de flujo deseado y la profundidad de asentamiento de la
bomba, la presión de entrada a la bomba para el caudal de flujo deseado
puede ser calculada en base a la relación del comportamiento de afluencia
del pozo. Por otro lado, se puede establecer el caudal óptimo para una
profundidad de asentamiento de la bomba dada, graficando la presión de
fondo del pozo fluyente (o el nivel del fluido) en función del caudal de flujo.
“A menos que haya condiciones de operación especiales, la bomba se sitúa
generalmente cerca de las perforaciones. La reducción de la presión en el
pozo puede estar limitada a un punto en donde la presión de fondo de pozo
fluyente a la profundidad de entrada de la bomba sea mayor que la presión
105
del punto de burbuja del fluido; esto se hace para evitar la interferencia de
gas. En algunos casos (por ejemplo: en pozos de agua de alta producción),
los requerimientos de presión de entrada a la bomba pueden llegar a ser el
factor limitante. En pozos con alta producción de gas, la presión de entrada
a la bomba puede ser limitada por la cantidad de gas y la presión de burbuja
del fluido. Sin embargo, en la mayoría de los casos, una presión de entrada
a la bomba de alrededor de 100 psi será suficiente.”56
3. Calcular la altura de columna dinámica total requerida (TDH, de las siglas
en Inglés), que es igual a la sumatoria del levantamiento neto (la distancia
vertical desde el nivel del fluido producido hasta la superficie), la pérdida por
fricción en la tubería de producción medida en pies y la presión de descarga
en la cabeza del pozo todo expresado en términos de altura de columna del
fluido que está siendo producido.
4. Basándose en las curvas de desempeño de la bomba, seleccionar un tipo
de bomba de manera tal que el diámetro exterior del mismo quepa dentro
de la tubería de revestimiento del pozo y que la tasa de producción deseada
se ubique dentro del rango de capacidad recomendado de la bomba. Si dos
o más bombas cumplen estos requisitos, será necesario un análisis
económico antes de finalizar la selección. En la práctica, la bomba con la
eficiencia más alta a la tasa de producción deseada será generalmente la
que deba seleccionarse. Con la curva de desempeño de la bomba
seleccionada, determinar la altura de columna generada y la potencia al
freno requerido por cada etapa.
Calcular el número de etapas requerido para proporcionar la altura dinámica
total. El número de etapas redondeado al valor entero es igual a la altura
de columna dinámica total dividida por la altura generada por etapa.
Calcular también la potencia del motor multiplicando la potencia al freno por
etapa por el número total de etapas y por el valor promedio de la gravedad
específica del fluido que está siendo bombeado.
56
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
106
5. Basándose en la información técnica proporcionada por el proveedor,
seleccionar el tamaño adecuado y el modelo de la sección sello y
determinar sus requerimientos de potencia. Seleccionar un motor que sea
capaz de entregar los requerimientos de potencia total para la bomba y la
sección sello. El motor seleccionado debe ser lo suficientemente grande
para soportar la carga máxima sin sobrecargarse.
6. Utilizando los datos técnicos proporcionados por el fabricante de la bomba
electrocentrífuga, determinar si se ha excedido alguna limitación de carga
(por ejemplo la carga del eje, la carga de los cojinetes de empuje, las
limitaciones de presión de la carcaza, la velocidad de fluido que pasa por el
motor, etc.).
7. Seleccionar el tipo y tamaño del cable de potencia en base a la corriente del
motor, la temperatura del conductor y las limitaciones de espacio. Calcular
el voltaje de superficie y los kilovoltios en corriente alternare.
8. Seleccionar los accesorios y el equipo opcional.
2.7.3.2. Diseño para pozos con alta Viscosidad
“En la mayoría de los casos las bombas Electrocentrífugas manejan líquidos de
baja viscosidad relativa. Sin embargo, en muchas partes del mundo, se
operaran bombas con líquidos cuya viscosidad es muy diferente a la del agua.
Los fluidos viscosos tienen una resistencia interna alta a la fluencia.
Consecuentemente, aumentan las pérdidas por fricción, lo cual trae como
resultado una baja generación de altura de columna y una potencia de freno
elevada. La viscosidad también tiene un efecto sobre las pérdidas de fluido y se
ha demostrado que la viscosidad reduce la capacidad de una bomba en su
punto de máxima eficiencia.”57
La figura 83 muestra un ejemplo de cómo cambia la curva característica de una
bomba centrífuga debido a los efectos de un aumento en viscosidad.
57
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
107
Figura 83. Efecto de la Viscosidad en la Bomba Centrifuga
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES ALS.
El efecto total de la viscosidad en el comportamiento de una bomba centrífuga
no es bien comprendido aún, pero las pruebas de laboratorio más recientes
han mejorado nuestro conocimiento para evaluar los efectos de varios grados
de viscosidad. Se han desarrollado nuevas curvas de bombas para manejar
líquidos de viscosidad variable. El Instituto de Hidráulica de la empresa BAKER
HUGHES ha completado también extensas evaluaciones y ha publicado
estándares para determinar el comportamiento de las bombas centrífugas
cuando se desconocen los factores de corrección reales.
También se ha observado que el corte de agua de algunos pozos donde se
manejan líquidos viscosos afecta a la viscosidad y debe ser tomado en cuenta.
Si existe una condición extrema de viscosidad, sería deseable llevar a cabo
pruebas de laboratorio antes de completar el diseño de una bomba. Se sugiere
el ensayo de los líquidos viscosos siempre que estén disponibles los equipos
necesarios.
Como se describe anteriormente, los cambios en la viscosidad del fluido tienen
un efecto significativo sobre el desempeño de las bombas centrífugas. La
potencia al freno aumenta mientras que la altura de columna generada, la
capacidad y la eficiencia disminuyen. Si se de utiliza una bomba
108
electrocentrífuga para producir fluidos de alta viscosidad, estos efectos se
deben tener en consideración cuando se seleccione el equipo.
Los fluidos viscosos en la industria del petróleo se presentan principalmente en
los crudos de baja gravedad o por la formación de una emulsión. En el primer
caso, la viscosidad generalmente obedece las relaciones de viscosidad -
temperatura bien establecida y puede utilizarse cualquiera de las fórmulas
empíricas para determinar la viscosidad a una temperatura y presión dadas.
El problema se complica considerablemente si el petróleo y el agua forman una
emulsión. La viscosidad de una emulsión puede ser considerablemente más
alta que la de sus componentes. Cada emulsión se comporta de manera
diferente y existen muy pocas pautas para determinar la viscosidad de una
emulsión en función de las propiedades físicas de los líquidos. En dichos
casos, se recomienda hacer pruebas de laboratorio para determinar el
comportamiento de la emulsión bajo condiciones simuladas del pozo.
El equipo electrocentrífugo para la producción de fluidos de alta viscosidad se
puede seleccionar utilizando el procedimiento paso a paso, descrito
anteriormente para el caso de pozos de alto corte de agua, con solamente
pequeñas modificaciones.
Estas modificaciones incluyen:
1. Determinar la viscosidad del aceite sin gas (Aceite muerto) a temperatura
de yacimiento partiendo de datos de laboratorio o de correlaciones.
2. Determinar el gas en solución a la presión de entrada de la bomba con
datos reales de PVT o a partir de correlaciones.
3. Corregir la viscosidad del aceite sin gas para el caso de saturación con gas.
4. Corregir la viscosidad del corte de agua utilizando pruebas de laboratorio o
datos disponibles.
5. La selección de la bomba y los factores de corrección se basan en:
109
a. Utilizar como criterio de selección: el caudal de flujo deseado y el
tamaño de la tubería de revestimiento, y
b. Utilizar la viscosidad total del fluido para determinar los factores de
corrección.
6. Determinar la altura de columna dinámica total como sigue:
a. Calcular la altura neta de columna de la misma manera que para el
pozo de alto corte de agua
b. Calcular la pérdida de fricción en la tubería de producción teniendo
en cuenta la viscosidad real del fluido que se está produciendo.
c. Extrapolar la presión en la cabeza del pozo a altura de columna de
líquido.
d. Calcular la altura dinámica total requerida sumando los tres
componentes anteriores: altura de columna neta, pérdida por fricción
y presión en la cabeza del pozo.
7. Extrapolar el caudal de flujo deseado y la altura dinámica total en:
a. "Seudo" caudal de flujo y
b. "Seudo" altura de columna utilizando los factores de corrección de
desempeño.
8. Utilizando la curva de desempeño de la bomba:
a. Determinar la altura de columna generada por etapa a este seudo-
caudal de flujo y calcular el número de etapas requeridas para
generar la seudo altura de columna.
b. Calcular la potencia total utilizando los factores de corrección del
desempeño de la bomba.
c. Seleccionar el equipo adicional que sea necesario como se describió
para el caso de pozo de alto corte de agua.
2.7.3.3. Diseño para pozos con alto GOR
La presencia de gas libre en la entrada de la bomba y en la tubería de
descarga hace que el proceso de selección de equipo sea más complicado.
Durante el recorrido del fluido (mezcla de líquido y gas) a través de las etapas
110
de la bomba, desde la entrada hasta la descarga y a través de la tubería de
producción, la presión, y consecuentemente las propiedades del fluido,
(volumen, densidad, etc.) van cambiando continuamente. Además, la presencia
de gas libre en la tubería de producción puede generar un efecto importante de
"levantamiento por gas" (gas-lift) y reducir considerablemente la presión de
descarga requerida.
“El comportamiento de una bomba centrífuga se ve afectado significativamente
por la presencia de gas libre. Mientras el gas permanezca en solución, la
bomba se comporta normalmente como si estuviera bombeando un líquido de
baja densidad, sin embargo, la bomba comienza a generar una altura de
columna menor que la normal a medida que la relación gas/líquido (en
condiciones de bombeo) aumenta más allá de ciertos valores "críticos"
(generalmente 10% - 15% dependiendo del tipo de bomba). Esto es debido
principalmente a la separación de las fases líquido y gas en la etapa de la
bomba y debido a un deslizamiento entre las dos fases. La capacidad de la
bomba para manejar la producción gas libre depende entre otros de: la
geometría del pozo, las características del fluido, el tipo de bomba.”58
La geometría de las etapas de la bomba varía dependiendo de la serie y del
caudal de flujo para el que están diseñadas (figura 82). En las bombas de flujo
radial, el impulsor descarga la mayor parte del fluido en la dirección radial. Los
impulsores de flujo mixto imparten una dirección al fluido que contiene una
componente axial considerable, a la vez que mantiene una dirección radial.
La figura 84 presenta un estimado de la capacidad de operación de diferentes
tipos de configuraciones para el manejo del gas libre. La figura muestra como
cada configuración tiene un límite en la cantidad de gas libre que puede
manejar en la entrada de la bomba.
Este es un diagrama genérico y debe ser modificado para las condiciones de
cada campo en particular.
58
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
111
Figura 84. Geometría de los Impulsores
Figura 85. Capacidad de operación en Presencia de Gas Libre
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010 Diferentes estudios se han realizado para determinar el comportamiento del
flujo bifásico dentro de la bomba electrosumergible, sin embargo no existe una
correlación general que describa el efecto del gas libre en el comportamiento
de la bomba. Una bomba centrífuga se selecciona generalmente asumiendo
que no existe deslizamiento entre las dos fases o corrigiendo el desempeño de
las etapas basándose en datos reales de ensayos en el campo o de
laboratorio, y en experiencias anteriores.
El siguiente es un procedimiento paso a paso recomendado cuando se diseña
un sistema electrosumergible para producir mezclas de líquido y gas:
SERIE Caudal de Flujo, bbl/d
ESP CAPABILITIES ON GASSY CRUDE
% GAS TO FLUID RATIO (GFR)
STANDARD PUMP
Radial Impeller
STANDARD PUMP
Mixed Flow Impeller
TAPERED PUMP
PUMP
w/ Separator
PUMP
w/ Tandem Separator
0 20 40 60 80 100
BOMBA ESTANDAR
Impulsor Radial
BOMBA ESTANDAR
Impulsor de Flujo Mixto
BOMBA TAPERED
BOMBA
Con Separador
BOMBA
Con Separador Tandem
Porcentaje de Gas en la Entrada de la Bomba (PIP)
112
1. Obtener y analizar los datos disponibles.
2. Determinar el caudal de flujo, la profundidad de asentamiento de la bomba y
la presión de entrada de la bomba. Utilizar el método IPR de Vogel para
determinar la presión fluyente en el fondo del pozo al caudal deseado. La
presión de entrada de la bomba se calcula corrigiendo la presión de fondo
de pozo fluyente con la diferencia entre la profundidad de asentamiento de
la bomba y la profundidad de referencia.
3. Determinar la presión de descarga de la bomba utilizando las correlaciones
de flujo multifásico y los datos PVT.
4. Calcular el volumen del petróleo, el gas libre y el agua en la entrada de la
bomba, utilizando los datos de prueba o las correlaciones para flujo
multifásico que mejor se adecuen a las condiciones de operación. Calcular
el porcentaje de gas libre para el volumen total de fluidos. Si se indica gas
excesivo utilizar un separador y corregir los volúmenes del fluido en base a
la eficiencia del separador de gas seleccionado.
5. En base a las curvas de desempeño de la bomba, seleccionar una bomba
capaz de manejar el volumen de entrada total, que quepa en la tubería de
revestimiento del pozo. Determinar la altura de columna desarrollada y el
consumo de potencia para este tipo de etapa de bomba, considerando la
gravedad específica compuesta de los fluidos.
6. Calcular el número de etapas de la bomba y determinar la potencia
requerida. Seleccionar la sección sello apropiada y, si fuera necesario, el
separador del gas y calcular los correspondientes requerimientos de
potencia. Revisar las limitaciones de carga y seleccionar un motor para
suministrar la potencia total.
7. Seleccionar el tipo y el tamaño del cable en base a la corriente del motor, la
temperatura del conductor y las limitaciones de espacio. Calcular el voltaje
de superficie y la potencia eléctrica (KVA) total.
113
8. Seleccionar los accesorios y equipos opcionales como en los ejemplos
anteriores.
Si la relación gas/aceite en solución (Rs), el factor de volumen del gas (Bg),
y el factor de volumen de la formación (Bo) no están disponibles con los
datos del yacimiento, deben ser calculados. Las correlaciones más
comunes a partir de las cuales se puede obtener la relación gas/aceite en
solución (Rs) y el factor de volumen de formación (Bg) son:
a. Standings
b. Vazquez y Beggs
c. Lasater
d. Glaso
e. Kartoadmodjo
La correlación que usted seleccione afectará definitivamente al diseño, por lo
que se debe seleccionar la que mejor se ajuste a las condiciones reales. Las
siguientes son las correlaciones Standings para la relación gas/aceite en
solución y el factor de volumen de formación:
2.7.3.3.1. Relación Gas / Aceite en Solución - Correlación de Standings
Ecuación 5. Relación Gas Aceite en Solución 1.2048
F)T( 0.00091
API 0.0125
gs10
10
18
P = R
Donde:
g = Gravedad Específica del Gas
P = Presión, psi
T = Temperatura de fondo de pozo, °F
2.7.3.3.2. Factor Volumétrico de la Formación - Correlación de Standings
El factor de volumétrico de la formación (βo) representa el incremento de
volumen que un barril de petróleo ocupa en la formación comparado con un
barril almacenado en el tanque.
114
Ecuación 6. Factor de Volumen de la Formación - Correlación de Standings
FO
175.1000147.0972.0
T
o
gF RS
25.1
5.0
Donde:
g = Gravedad Específica del Gas
o = Gravedad específica del aceite
T = Temperatura de fondo del pozo, °F
2.7.3.3.3. Factor Volumetrico del Gas - Correlación de Standings
El factor volumetrico del Gas (βg), se expresa en barriles del yacimiento / miles
de pies cúbicos standard de gas (u otras unidades).
Ecuación 7. Factor de Volumen del Gas – Correlación de Standings
P
ZT
g04.5
Donde: Z = Factor de compresibilidad del gas (0.81 a 0.91)
T = Temperatura grados Rankine (460 + °F), P = Presión de Fondo (psia). 2.7.3.3.4. Volumen Total de Fluido
Cuando se conocen las tres variables Rs, βo, y βg, pueden determinarse los
volúmenes del aceite, del agua y del gas libre y se pueden calcular los
porcentajes de cada uno. El volumen total del gas (libre y en solución) puede
determinarse de la siguiente forma:
Ecuación 8. Gas Total
mcfs = 1,000
(Petróleo) bbl/d GOR = Total Gas
Ecuación 9. Gas en Solución
mcfs = 1,000
(Petróleo) bbl/d Rs =Solución en Gas
115
El Gas Libre es igual al gas total menos el gas en solución.
Ecuación 10. Gas Libre
Rs - GOR = Libreen Gas
El volumen del aceite (Vo) en la entrada de la bomba es igual a los barriles
producidos por Bo, el factor volumétrico de la formación.
El volumen del gas (Vg) en la entrada de la bomba es igual a la cantidad de gas
libre por Bg, el factor volumétrico del gas.
El volumen del agua (Vw) en la formación es casi la misma que la de los
barriles producidos en superficie.
El volumen del fluido total (Vt) se define como:
Ecuación 11. Volumen del Fluido Total
Vw Vg Vo Vt
El porcentaje de gas libre para el volumen total de los fluidos se calcula según:
Ecuación 12. Porcentaje de Gas Libre
% Gas libre = Vg
Vt
Los cálculos necesarios para la selección de una unidad electrosumergible
para aplicaciones con alto GOR son bastante extensos y se recomienda usar
un programa de computador para éste propósito. Existe, sin embargo, un
método simplificado utilizado comúnmente dos monogramas de Standings.
Este procedimiento simplificado se ilustra con el siguiente ejemplo.
2.7.3.3.5. Ejemplo Alta Relación Gas Petróleo.
Datos del Pozo.
Tubería de revestimiento – 5 1/2” Diám. Ext., 217 lbs./ft. Tubería de producción -- 2 3/8” Diám. ext. 5.8 lbs/ft. (Nuevo) Profundidad del intervalo de perforaciones – 5,500 pies. a 6,000 ft. Profundidad de asentamiento de la bomba -- 5,000 ft. Datos de Producción.
Producción deseada -- q = 1,000 bpd Presión de entrada de la bomba – PIP = 850 psi (@ 1,000 bpd) Corte de agua – W.C. = 65% Indice de Productividad – PI = 2.85
116
Presión en la cabeza del pozo - 120 psi Relación gas-petróleo -- Prod GOR - 430 scf/stb
Temperatura de fondo de pozo -- 165°F
Condiciones del Fluido del Pozo. Gravedad específica del agua -- 1.04 Gravedad API del aceite - 35 o (0.85) Gravedad específica del gas -- Yg = 0.65 Presión de burbuja -- Pb = 2,000 psi Fuente de Energía Eléctrica. Voltaje primario -- 7200/12470 volts @ Frecuencia = 60 Hertz
1. Calcular la relación gas-petróleo en la entrada de la bomba (GORpmp). El
siguiente es un cálculo simplificado e ignora los cambios de temperatura, y
gravedad especifica que ocurren al cambiar el punto de referencia.
1.2048
F)T( 0.00091
API 0.0125
g10
10
18
PIP = GORpmp
GORpmp = 0.65 850
18
10
10
0.0125
0.00091 165 F
1.204835
GORpmp = 150 scf/stb
2. Luego, usando la ecuación de Standings encontrar el factor volumetrico de
formación βo @ 150 scf/bbl.
βo = 0.972 + 0.000147 x F1.175
1.25T R = F
0.5
o
g
s
F = 1500.65
0.85 1.25 165 F
0.5
o
F = 337.42
βo = 0.972 + 0.000147 x 574.031.175
βo = 1.11 bbl/stb
3. A continuación, determinar el factor volumetrico del gas (βg) @ 850 psi:
P
T Z 5.04 = g
117
Donde: Z = Factor de compresibilidad del gas
T = Temperatura grados Rankine (460 + °F)
P = Presión de entrada de la bomba, psia (psig + 14.7)
14.7) + (850
165) + (460 85.0 5.04 = g
Bg = 3.1 bbl/mcfs
Donde: mcfs = miles de pies cúbicos de gas en condiciones standard.
4. Determinar la cantidad total de gas producido:
Gas Total = bopd ProdGOR
1,000
Producción deseada – q = 1,000 bpd (W.C. = 65%) qo = 350 bopd (Petróleo)
qw = 650 bwpd (Agua)
Gas Total = 350 bopd 450 scf / stb
1,000 Gas Total = 150.5 mcfs
5. Determinar la cantidad de gas en solución en la entrada de la bomba:
Gas en solución = bopd GORpmp
1,000
Gas en solución = 350 150
1,000 Gas en Solución = 52.5 mcfs
6. Determinar el gas libre.
Gas libre = Gas Total - Gas en Solución = 150.5 mcfs - 52.5 mcfs
Gas Libre = 98 mcfs
7. Determinar el volumen del petróleo en la entrada de la bomba (Vo):
Vo = bopd x βo
Vo = 350 bopd x 1.11 bbl/stb
118
Vo = 389 bopd @ 850 Psi
8. Determinar el volumen del gas en la entrada de al bomba(Vg):
Vg = βg x Gas Libre
Vg = 3.1 bbl/mcfs x 98 mcfs
Vg = 304 bgpd @ 850 Psi
9. Volumen del agua en la entrada de la bomba (Vw) :
Vw = 650 bwpd @ 850 Psi
Volumen total de fluido en la entrada de la bomba (Vt):
Vt = Vo + Vg + Vw
Vt = 389 bopd + 304 bgpd + 650 bwpd
Vt = 1,343 bpd @ 850 Psi
10. Determinar el porcentaje de gas libre en la entrada de la bomba (GIPbs)
% Gas libre = V
V 100
g
t
100 bpd 1,343
bgpd 304 = libre Gas %
% Gas libre = 22.7 % (GIPbs)
11. Dado que este valor es mayor al 10% por volumen, hay una cantidad de gas
libre significativa que afecta al funcionamiento de la bomba, especialmente
en las etapas con impulsores de flujo radial; por lo tanto, se recomienda que
se instale un separador de gas. Suponiendo una eficiencia de separación
del 80%, en base al 23% del volumen de gas libre determinar el volumen
real del gas ingerido por la bomba.
a. El porcentaje de gas no separado (por el separador) es de 20%
Vg = Volumen de gas en la entrada x % de gas ingerido
119
Vg = 304 bgpd x 0.2
Vg = 61 bgpd @ 850 Psi
b. El volumen total del fluido que ingresa a la bomba es:
Vo = 389 bopd
Vg = 61 bgpd
Vw = 650 bwpd
Vt = 1,100 bpd (Volumen total en la entrada de la bomba)
c. La cantidad de gas libre que ingresa a la bomba (después de
separación) como porcentaje del fluido total es (GIP):
% Gas libre = 61 bgpd
1,100 bpd 100
% Gas libre = 5.54% (GIP)
12. Calcular la relación Gas - Petróleo en la tubería (GORtb):
GORtb = Gas en tubería 1,000
bopd
Gas en tubería = Gas en solución + Gas libre no Separado (Vg / Bg)
s3.1bbl/mcf
bgpd 61 + mcfs 52.6 = en tubería Gas
Gas en tubería = 72.3 mcfs
bopd 350
1,000 s mcf 72.3 = GORtb
GORtb = 206.6 scf/stb
13. Determinar la gravedad específica total de los fluidos producidos:
62.4 5.6146 bpd
(TMPF) Producidos Fluidos de Total Masa =Especifica Gravedad
120
TMPF = [(bopd x SG petróleo + bwpd x SG agua) x 62.4 x 5.6146] +
[GORtb. x bopd x SG gas x 0.0752]
TMPF = [(350 x 0.85 + 650 x 1.08) x 62.4 x 5.6146] + [206.6 x 350 x 0.65 x
0.0752]
TMPF = 353,710 lbs/día
62.4 5.6146 bpd 1,100
lbs/día 353,710 = Especifica Gravedad
Gravedad Especifica = 0.918
14. En base al caudal de flujo en la entrada de la bomba (1,100 BPD) y en el
tamaño de la tubería de revestimiento (5-1/2"), seleccionar la bomba
apropiada para determinar la altura generada/etapa (obsérvese que esta
altura generada por etapa es una aproximación debido al hecho de que el
gasto en el momento de la descarga podría ser considerablemente mas
baja que en la entrada). Convertir altura/etapa (pies) en presión/etapa (psi)
y ajustar BHP/etapa para la gravedad específica compuesta.
15. Determinar la presión necesaria de descarga de la bomba utilizando las
correlaciones de presión. Las correlaciones para los gradientes de presión
más comunes utilizadas en industrias son:
a. Hagedorn y Brown
b. Aziz
c. Beggs y Brill
d. Orkiszewski
16. Calcular el número de etapas requeridas para la bomba:
Ecuación 13. Calculo de Numero de Etapas
No. de Etapas = presión de descarga - Presión de Entrada
presion / Etapa
121
Suponiendo que el volumen de la mezcla de fluido a través de la bomba
permanece constante, todos los otros cálculos y diseños del equipo serán los
mismas que en los ejemplos anteriores. Sin embargo, algunas veces la
diferencia de presión a través de la bomba (diferencia entre la descarga de la
bomba y las presiones de entrada) se divide en varios incrementos pequeños y
la bomba se selecciona suponiendo que el volumen no cambia dentro de cada
incremento de presión. Es por esto que se aconseja el uso de un programa
como AutographPC para realizar los cálculos de diseño de un equipo
electrosumergible.
Si existe diferencia apreciable entre el volumen de entrada y el volumen en la
descarga, podrá ser necesario diseñar una bomba con más de un tipo de
etapas. Las etapas inferiores se diseñan para manejar el volumen de entrada,
mientras que las etapas superiores manejarán el volumen en la descarga. Este
tipo de construcción de bomba se conoce como diseño de bomba cónica o
Tapered Pump.
2.7.3.3.5.1. AutographPC®
A continuación se muestra los cálculos realizados usando AutographPC®
. Los
resultados no serán exactamente iguales a los realizados manualmente debido
al método simplificado que se uso a realizar los cálculos anteriores. La
presencia de gas en estado libre complica aun mas los cálculos manuales y el
programa es capaz de calcular un mayor numero de puntos a los largo del
pozo, usando diferentes correlaciones de flujo multifásico y correlaciones para
los cálculos de la propiedades PVT de los fluidos las cuales pueden ser
seleccionadas en la pantalla de información del pozo. Las siguientes gráficas
(Fig. 86 a la Fig. 88) corresponden a las pantallas de trabajo de AutographPC
en ellas se indica los cálculos para las condiciones del pozo y el equipo
seleccionado.
122
Figura 86. Pantalla de Información del Pozo
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
123
Figura 87. Pantalla de la Bomba
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
124
Figura 88. Pantalla del Sello
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
125
Figura 89. Pantalla del Sello
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
126
Figura 90. Pantalla del Cable
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
127
Las correlaciones usadas en este ejemplo de AutographPC son las siguientes:
2.7.4. Correlaciones para las propiedades PVT:
Viscosidad del crudo muerto: Beggs & Robinson
Viscosidad del crudo saturado: Beggs & Robinson
Viscosidad del crudo “undersaturated” (P>Pb) Vasquez & Beggs
Viscosidad del Gas Lee
Compresibilidad del petróleo Vasquez & Beggs
Factor volumétrico del petróleo Standings
Factor de compresibilidad del gas (Z factor) Hall & Yarborough
GOR / Presión del punto de burbuja Standings
Correlación de flujo multifásico: Hegedron & Brown
2.7.5. Diseño de un Variador de Frecuencia
Al usar un Variador de Frecuencia (VSD) para cambiar la velocidad operacional
de una bomba centrífuga, las características de desempeño de la bomba
cambiarán respectivamente. Estos cambios se pueden predecir mediante el
uso de las Leyes de Afinidad, las cuales gobiernan el desempeño de la bomba
centrífuga a medida que ocurren cambios en la velocidad de operación.
Cuando se aplican a cada punto sobre una curva de desempeño altura de
columna-caudal, estas leyes demuestran como con cambios de velocidad de
operación: la capacidad es directamente proporcional a la velocidad; la altura
de columna generada es proporcional al cuadrado de la velocidad; la potencia
al freno es proporcional al cubo de la velocidad; y la potencia generada por el
motor es directamente proporcional a la velocidad. La relación matemática
entre estas variables se puede ilustrar de la siguiente forma:
Figura 91. Relación Matemática entre Variables
1
2
12N
NQQ
2
1
2
12N
NHH
128
3
1
2
12N
NBHPBHP
1
2
12N
NMHPMHP
Donde:
Q1, H1, BHP1, MHP1 y N1 = Valores iniciales de: Caudal de producción, Altura
de columna, Potencia al freno, Potencia generada por el motor y Velocidad.
Q2, H2, BHP2, MHP2 y N2 = Valores nuevos de: Caudal de producción, Altura de
columna, Potencia al freno y Velocidad.
Para analizar la instalación de un equipo electrosumergible con un variador de
velocidad se recomienda utilizar el siguiente procedimiento.
1. Obtener y analizar los datos.
2. Definir los rangos de producción (barriles en tanque) para el gasto mínimo y
máximo, la profundidad de asentamiento de la bomba y las presiones de
entrada de la bomba, o los niveles de fluido, para los niveles de producción
deseados.
3. Calcular el volumen de aceite, de gas libre y de agua en la entrada de la
bomba utilizando los datos de ensayo o las correlaciones de flujo multifásico
que mejor se ajusten a sus condiciones. Calcular el porcentaje de gas libre
en el total del volumen de fluido como se indicó anteriormente. Si aparece
una excesiva cantidad de gas libre, utilizar un separador de gas y ajustar los
volúmenes de fluido basándose en la eficiencia del separador seleccionado.
4. Calcular la columna dinámica total requerida (TDH) para el caudal de
producción mínimo y el máximo, igual a la suma de la altura neta de
columna, la pérdida por fricción y la presión de descarga en la cabeza de
pozo. Si los datos están disponibles, determinar la presión de descarga de
la bomba utilizando correlaciones de flujo multifásico y los datos de PVT.
129
5. Basándose en las curvas de desempeño de la bomba con Variador de
Frecuencia (VSD), seleccionar una bomba que quepa en el revestimiento
del pozo y que el rango de producción en la entrada de la bomba
permanezca dentro de los rangos de capacidad recomendados para la
bomba, a la frecuencia deseada.
Desde la curva de desempeño, determinar la altura / etapa y la potencia al
freno / etapa a la frecuencia de operación máxima deseada. Calcular el número
de etapas requeridas para proporcionar la altura dinámica total, que es igual a
la altura dinámica total dividido por la altura generada por etapa a la frecuencia
máxima de operación.
Luego, determinar la altura / etapa desarrollada para el caudal mínimo
deseado:
Ecuación 14. Altura mínima / Etapa
Altura minima / Etapa = TDH mínimo
No. etapas
Utilizando la mínima altura / etapa y el caudal de flujo mínimo deseado en la
succión de la bomba, localizar la frecuencia de funcionamiento en la curva de
desempeño de la bomba. Revisar para asegurarse de que el punto está dentro
del rango de operación recomendado para la bomba.
Resuelva el requerimiento máximo de potencia al freno (BHP) de la siguiente
forma:
Ecuación 15. Freno Máximo de Potencia
BHP Máximo = BHP / etapa @ 60 Hz No. etapas Hz Máximo
60 Hz S.G.
3
La potencia requerida equivalente a 60 Hz puede ser determinada como sigue:
Ecuación 16. Potencia Requerida
BHP Equivalente @ 60 Hz = BHP Máximo 60 Hz
Hz Máximo
6. Basado en la información técnica proporcionada por el fabricante,
seleccionar el tamaño y modelo apropiado de la sección de sello y
determinar los requerimientos de potencia para la bomba y la sección del
130
sello. El motor seleccionado debe ser lo suficientemente grande para
soportar la carga máxima sin afectar su vida operacional.
7. Utilizando los datos técnicos proporcionados por el fabricante de las
bombas electrosumergibles determinar si se excede alguna de las
limitaciones técnicas.
8. Seleccionar el cable de potencia, determinar las pérdidas de voltaje como
se describió anteriormente y calcular el voltaje en superficie como sigue:
Ecuación 17. Voltaje en Superficie
Voltaje en Superficie = Voltaje del motor Hz Máximo
60 Hz + Caida de voltaje en el cable
9. Calcular los Kilovoltios de la corriente alterna y seleccionar los accesorios y
otros equipos como en los ejemplos anteriores.
EJEMPLO 4.4. - Sistema electrosumergible con variador de velocidad (VSD)
Para entender mejor el proceso de diseño, los diferentes pasos se ilustran en
detalle con el siguiente ejemplo.
1. Obtener y analizar los datos disponibles:
Datos del Pozo. Tubería de revestimiento -- 7 in. O.D., 32 lbs/ft. Tubería de producción -- 3-1/2 In. O.D. External Upset 8 Rd. (nuevo) Profundidad del intervalo de perforaciones (vertical) -- 6,500 - 6,700 ft. Profundidad de Asentamiento de la Bomba -- 5,500 ft. (vertical) Profundidad de Asentamiento de la Bomba - 6,000 ft. (medida) Datos de Producción.
Presión en la cabeza del Pozo - 125 psi Profundidad de Punto de Referencia (vertical) - 6,600 ft. Presión Estática en el Fondo del Pozo – Pr = 2950 psi Índice de Productividad – PI = 2.5 bpd/psi
Temperatura del Fondo de Pozo -- 180° F Relación gas - petróleo -- GOR = 1 Corte de Agua – W.C. = 75% Rango Deseado de producción en el Tanque - 3,000 stb/d a 5,000 stb/d
131
Condiciones del Fluido del Pozo.
Gravedad Específica del Agua -- 1.08 Gravedad API del Aceite -- 32° (0.865) Gravedad Específica del Gas – Yg = 0.65 Presión de burbuja – Pb = 14.7 Viscosidad del Aceite - No Disponible Fuente de Energía Eléctrica. Voltaje Primario Disponible - 480 volts Frecuencia - 60 Hertz Capacidad de la Fuente de alimentación - Sistema Estable, Suficiente.
2. Determinar la productividad del pozo:
El rango de producción deseado fue dado como 3,000 bpd a 5,000 bpd y la
profundidad de asentamiento de la bomba es conocida. La productividad del
pozo ha sido definida por el equipo de ingeniería de yacimientos, definiéndose
un PI de 2.5 bpd/psi.
Resolver la nueva presión dinámica (Pwfd ) al nivel de producción deseado (Qd )
P = P - Q
PIwfd r
d
Pwfd @ Mínimo Caudal Deseado Pwfd @ Máximo Caudal Deseado
P = 2,950 psi - 3,000 bpd
2.5 bpd / psiwf
Pwf = 1,750 psi
P = 2,950 psi -
5,000 bpd
2.5 bpd / psiwf
Pwf = 950 psi
La presión de entrada de la bomba puede ser determinada corrigiendo la
presión dinámica del fondo del pozo con la diferencia entre la profundidad de
asentamiento de la bomba y el punto de referencia, y considerando la pérdida
por fricción en el espacio anular del revestimiento. Primero es necesario
encontrar la gravedad específica compuesta del fluido producido (SGL)
utilizando los datos disponibles.
SGL = (0.75 x 1.08) + (0.25 x 0.865) = 1.03
La caída de presión, debido a la diferencia en la profundidad de referencia y la
profundidad de asentamiento de la bomba, puede ser determinada (suponiendo
que no hay pérdida de fricción en el revestimiento), y la presión de entrada de
132
la bomba (PIP) a un rango de gasto mínimo y máximo se puede calcular como
sigue:
PIP = P - profundidad de referencia - profundidad de la bomba SG
2.31 ft / psiwfd
L
PIP @ Mínimo Caudal Deseado PIP @ Máximo Caudal Deseado
PIP Mín = 1750 psi -6,600 ft - 5,500 ft SG
2.31 ft / psi
L
PIP Mín. = 1,260 psi
PIP Máx = 950 psi -
6,600 ft -5,500 ft SG
2.31 ft / psi
L
PIP Máx. = 460 psi
3. Calcular los volúmenes de fluido: Este tercer paso no será necesario debido
a la falta de información pertinente acerca de los volúmenes de gas y sus
propiedades.
4. Columna dinámica total (TDH): Se dispone ahora de suficientes datos para
determinar los requerimientos de altura dinámica total para una rango de
gastos deseados, mínimos y máximos.
TDH = Hd + Ft + Pd
Hd Distancia vertical entre la cabeza del pozo y nivel estimado de
producción.
H = Prof. vertical de la bomba - PIP 2.31 ft / psi
SGL
d
Hd @ Mínimo Caudal Deseado Hd @ Máximo Caudal Deseado
H = 5,200 ft -1,260 psi 2.31 ft / psi
1.03d
Hd = 2,670 ft
H = 5,200 ft -
460 psi 2.31 ft / psi
1.03d
Hd = 4,468 ft
133
Ft Perdida por fricción para la tubería de 3 ½” (nueva). La pérdida por
fricción es:
Para 3,000 bpd = 30 ft/1,000 ft
Para 5,000 bpd = 75 ft/1,000 ft
F = Prof. medida de la bomba Pérdida por fricción
1,000 ftt
FL @ Mínimo Caudal Deseado FL @ Máximo Caudal Deseado
F = 6,000 ft 30 ft
1,000 ftL
FL = 180 ft
F =
6,000 ft 75 ft
1,000 ftL
FL = 450 ft
Pd Presión necesaria para superar la presión existente en la línea de flujo
(presión deseada en la cabeza del pozo).
La presión de tubería en la cabeza de pozo requerida es 125 psi. Supondremos
que la presión de descarga en la cabeza de pozo es la misma para los
diferentes niveles de producción. . Convirtiendo a altura de columna (pies):
P = Presión (psi) 2.31 ft / ps
SGd
L
P = 125 psi 2.31 ft / psi
d 103.
Pd = 280 ft
En resumen:
Mínimo Caudal Deseado (q=3000
bpd)
Máximo Caudal Deseado (q=5000
bpd)
Hd = 2,674 ft Hd = 4,468 ft
Ft = 180 ft Ft = 450 ft
Pd = 280 ft Pd = 280 ft
TDH = 3,134 ft TDH = 5,198 ft
134
5. Selección de la bomba.
Como tenemos muchas opciones disponibles, nuestro criterio de selección es
buscar una bomba que quepa en el revestimiento y que el máximo caudal
(5.000 BPD) se produzca a 70 Hertz y que esté cerca al punto de máxima
eficiencia (BEP). La bomba GC-4100 satisface estas condiciones.
Figura 92. Curva característica para una bomba GC4100
Altura de
columna
(ft)
RPM Variable, Gravedad especifica = 1.00
GC 4100, Serie 513 Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
Luego, seleccionar la altura / etapa desde la curva en éste punto, se leerá 56
pies/etapa. Con la columna dinámica total máxima de 5,198 pies, encontrar el
número de etapas de la bomba:
No. de etapas = TDH
Altura por etapa
No. de etapas = 5,198 ft
56 ft / etapa No. de etapas = 93
135
Para revisar el punto mínimo del requerimiento hidráulico, dividir la columna
dinámica total mínima (3,134 pies) por el número de etapas seleccionadas.
TDH min. / etapa = 3,134 ft
93 etapas TDH min. = 34 ft / etapa
Al graficar el TDH / etapa mínima (34 pies) y el caudal mínimo (3,000 bpd) en la
curva de desempeño de la bomba GC4100 obtendremos la mínima frecuencia
de funcionamiento de 51 Hertz. Como podemos ver, este punto se encuentra
dentro del rango de operación de la bomba seleccionada.
Luego, usando la curva del Variador de Velocidad para la bomba GC-4100
buscar los HP al freno / etapa a 70 Hz (2.9 HP/etapa). Para calcular los HP al
freno a la máxima frecuencia:
BHP @ Max. Hz = BHP/etapa @ 70 Hz. x No. etapas x S.G.
BHP @ Max. Hz = 2.9 BHP/etapa x 93 etapas x 1.03
BHP @ Max. Hz = 278 BHP
Para calcular los HP al Freno equivalentes de la bomba para 60 Hz
BHP @ 60 Hz = BHP @ Hz Max 60 Hz
Hz Max
BHP @ 60 Hz = 278 HP 60 Hz
70 Hz
BHP @ 60 Hz = 238 BHP
6. Seleccionar el sello y el motor. Seleccionar el modelo de sección de sello
apropiado y determinar los requerimientos de potencia a la máxima columna
dinámica requerida (TDH). Seleccionar un motor que sea capaz de
suministrar el total de la potencia requerida por la bomba y el sello.
Seleccionaremos un motor serie 562, 228 HP, 2,305 voltios y 60 amperios.
7. Revisión de las limitaciones técnicas: Revisar las limitaciones de la carga,
(ejemplo: carga de la flecha, carga de la zapata de empuje, límite de presión
de rotura del alojamiento, velocidad de fluido por el motor, etc.)
136
8. Seleccionar el cable de potencia: Seleccionar el cable como en los ejemplos
anteriores utilizando la corriente del motor y la temperatura del conductor.
Basado en la corriente del motor (60 amps) y la temperatura del conductor a
180°F (remitirse a la Sección de ingeniería - Temperatura del pozo vs.
Corriente), puede usarse el cable número 2 AWG. Añadiendo 200 pies para
las conexiones de la superficie, la caída de voltaje en cable es:
Caída de voltaje en el cable = 21.8 volts 1.3 6,200 ft
1,000 ft
Caída de voltaje en el cable = 175.71 volts
Calcular el voltaje requerido en la superficie (VS) a la máxima frecuencia de
operación:
VS = Voltaje del motor Hz Max
60 Hz + Caída de voltaje
VS = 2,305 volts 70 Hz
60 Hz + 175.71 volts
VS = 2,865 volts
9.- Calcular los KVA para seleccionar el tamaño del equipo de superficie.
KVA = VS Amps. del motor 1.73
1 000,
KVA = 2,865 volts 60 Amps 1.73
1 000, KVA = 297
Todos los otros equipos y accesorios serán seleccionados como en los
ejemplos anteriores.
La complejidad asociada con el diseño de sistemas de bombeo
electrocentrífugo con velocidad variable, lo mismo que la introducción de
numerosas correlaciones de flujo multifasico, han hecho de ellos los candidatos
ideales para el uso de AutographPC. Al usar un programa de computadora,
resulta más fácil estudiar el desempeño de la bomba bajo diferentes
condiciones de flujo. Las siguientes son las pantallas de trabajo al realizar los
cálculos anteriores en AutographPC.
137
Figura 93. Pantalla de Datos (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
138
Figura 94. Pantalla de la Bomba (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
139
Figura 95. Pantalla del Motor (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
140
Figura 96. Pantalla del Sello (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
141
Figura 97. Pantalla del Cable (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
142
Figura 98. Pantalla del VSD (q=3000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
143
Figura 99. Pantalla de Datos (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
144
Figura 100. Pantalla de la Bomba (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
145
Figura 101. Pantalla del Motor (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
146
Figura 102. Pantalla del Sello (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
147
Figura 103. Pantalla del Cable (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
148
Figura 104. Pantalla del VSD (q=5000 bpd)
Fuente: Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
149
Como se puede ver en la pantalla de motor, al operar el equipo con un nivel de
producción de 5,000 bpd el motor estará cargado al 111% de su potencia de
placa. Esto no afectará la vida del motor o su eficiencia, ya que el motor se
encuentra operando por debajo de su límite máximo de temperatura. Al utilizar
AutographPC se deben estudiar diferentes casos para evaluar la capacidad del
equipo de fondo de operar a diferentes condiciones.
2.7.6. Aplicaciones, Ventajas y Limitaciones del Equipo de Levantamiento
Artificial (BES) sin Bomba Recirculadora
2.7.6.1. Aplicaciones
El bombeo eléctrico sumergible se utiliza para manejar grandes volúmenes de
líquido y supera técnica y económicamente a otros métodos de levantamiento
artificial cuando se reúnen las siguientes condiciones:
- Alta productividad del pozo
- Baja presión de fondo
- Alta relación Agua petróleo (RAP)
- Baja relación Gas –Liquido
Cuando se tienen altas presiones de fondo y bajas relaciones agua petróleo es
necesario considerar otros métodos como el bombeo mecánico y levantamiento
por gas, pero no se descarta la posibilidad de usar bombeo eléctrico
sumergible.
En el caso de altas relaciones gas –petróleo, se puede utilizar el bombeo
eléctrico sumergible utilizando un eficiente separador de gas y colocando la
bomba lo más profundo posible. Otra de las aplicaciones de este método es en
la inyección de agua.
Entre las ventajas y limitaciones que presenta este método no convencional de
producción se pueden enumerar:
2.7.6.2. Ventajas
- Puede levantar grandes volúmenes de fluido
- Simple de operar.
- Se puede usar en cualquier tipo de facilidades de operación (Tierra -
Mar).
150
- Versatilidad (diferentes modelos y tamaños).
- Alta Confiabilidad.
- Económico (recuperación inmediata de la inversión).
- Puede levantar volúmenes extremadamente altos (9000 bpd en pozos
someros con revestidor grande)
- No presenta problema con hoyos desviados
- Diversidad de tamaños
- Se puede instalar fácilmente sensores de presión en el hoyo para ser
medidos en superficie ( telemetría)
- No causan destrucciones en ambientes urbanos
- Fácil de aplicar tratamientos contra la corrosión y formación de escalas.
2.7.6.3. Limitaciones
- Es imprescindible disponer de una fuente de corriente eléctrica.
- Se requieren altos voltajes ( +/- 1000 Voltios)
- No es practico en pozos de baja productividad
- Limitaciones por el tamaño del revestidor.
- Los cables causan problemas en el manejo de la tubería
- Los cables se deterioran al estar expuestos a altas temperaturas.
- La producción de sólidos y gas es una problemática.
- No se recomienda en profundidades mayores de 10.000 pies debido al
costo del cable y a la dificultad de instalar suficiente potencia en el
fondo del pozo.
151
CAPITULO III
3. DISEÑO METODOLÓGICO
3.1. TIPO DE ESTUDIO
El presente estudio de investigación es de carácter descriptivo, prospectivo,
transversal y de campo.
a) Estudio Descriptivo.- porque está dirigida a determinar la situación de la
variable que es el análisis técnico para la implementación de una nueva
tecnología (Bomba Recirculadora) para la optimización del equipo BES
del pozo LOBC 003 V.
b) Estudio Prospectivo.- porque los resultados serán aplicables a futuro.
c) Estudio Transversal.- porque se lo va desarrollar durante tres meses.
d) Estudio de Campo.- porque los diferentes datos se los tomara del pozo a
estudiar, ubicado en el Bloque 7
3.2. UNIVERSO Y MUESTRA
El universo está conformado por los pozos del Bloque 7 que la Empresa
BAKER HUGHES ha instalado un equipo BES, mientras la muestra está
conformada por 1 pozo que se ha seleccionado de acuerdo a los siguientes
criterios de inclusión:
a) Alto porcentaje de gas.
b) Cambio severo de temperatura del motor del equipo BES instalado
c) El motor se encuentra fuera de operación por desbalance de fases y
falla a tierra
d) Paradas continuas voluntarias e involuntarias del equipo BES
contaminando el sello.
e) Mantenimiento del Variador
f) Reemplazo de la caja de venteo.
Obteniendo una muestra conformada por 1 pozo del Bloque 7, que se
considera representativo para este estudio de implementación de nueva
tecnología.
152
3.3. MÉTODOS
Equipo de Bombeo Electrosumergible
El Bombeo electrosumergible es un sistema integrado de levantamiento
artificial, considerado como un medio económico y efectivo para producir altos
volúmenes de fluido desde grandes profundidades en una variedad de
condiciones de pozo.
Equipo de Bombeo Electrosumergible Utilizando Bomba Recirculadora
La bomba recirculadora implementada a la electrosumergible estándar ayuda a
lograr una reducción de costo en los pozos de mediano y bajo caudal. Mejora
las pérdidas de carga y la transferencia de calor en los pozos de alto caudal.
3.4. RECOLECCIÓN DE DATOS
Los datos necesarios para el desarrollo de este estudio se obtendrá a partir de:
a) Datos de Producción del pozo que servirá para conocer la producción
antes de la última parada del pozo
b) Operaciones de la Bomba antes de la última parada, para poder
determinar la capacidad productiva de la misma
c) Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) servirá
para conocer estado del funcionamiento del equipo instalado.
3.5. PROCESAMIENTO DE DATOS
Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
El reporte del Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) permite
conocer el estado actual completo del pozo y del equipo BES instalado
mediante el análisis de los parámetros eléctricos del motor, con este reporte se
puede determinar si el pozo queda para servicio de Workover, saber si el
equipo BES se encuentra deteriorado y probablemente contaminado el sello,
conocer los registros de producción para analizar si el pozo está produciendo
un alto porcentaje de gas y el motor presenta altas temperaturas,
mantenimiento del Variador y estado de la caja de Venteo.
153
Software AutographPC®
BAKER HUGHES
El Software AutographPC está diseñado para el rendimiento optimo del Equipo
Electrosumergible, realizar un control de calidad de los datos del pozo, analizar
las fallas de desensamble. El Software es un simulador de condiciones de pozo
y grupo de Aplicaciones. Realiza pruebas de pozos, análisis de sólidos y
Fluidos. El software de diseño de BES dispone ahora del Simulador, para
modelar cientos de eventos y condiciones del pozo y del equipo. Diseña
equipos de manera precisa y mejoramiento del tiempo de vida útil.
3.6. ANÁLISIS DE DATOS
Los datos para realizar el diseño de la Bomba Electrosumergible y la Bomba
Recirculadora se recolectaran en la matriz que se presenta en el cuadro 3 y 4.
Esta matriz sirve para tomar datos del diseño para la implementación de la
nueva tecnología.
El software AutographPc y el reporte del Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) generan cuadros y graficas que facilitan el análisis
e interpretación del problema para luego darle la mejor solución.
154
CAPITULO IV
4. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS
En el proyecto se seleccionara 1 pozo, luego en base a la matriz (cuadro 3 y 4)
se determinara si es un buen candidato para la implementación de la nueva
tecnología.
4.1. Criterios para el Dimensionamiento de la Bomba Electrosumergible
Cuadro 3. Datos del pozo LOBC-003 V.
Índice de Productividad 0,25 STB/Psig
Presión de Yacimiento: 1500 Psig
Tasa de Flujo deseado: 300 BFPD
Presión de Fondo Fluy. 300 Psig
Frecuencia de Oper.: 48,6 Hz
Corte de Agua (WC): 0,2 %
Tasa de petróleo 299,4 BOPD
Presión en Well Head: 200 Psig
Presión en CSG: 20 Psig
Tasa permitida DNH: NA BOPD
REQUERIMIENTOS PARA TRATAMIENTO QUÍMICO:
Corrosión NO
Emulsión SI
Escala NO
Elaborado por: Edwin Savedra
155
4.2. Criterios para el Dimensionamiento de la Bomba Recirculadora
PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03
Cuadro 4. Datos del pozo LOBC-003 V.
Tope de Perforaciones (Datum) 9751 Ft – MD
Profundidad de la Bomba: 9672 Ft – MD
Modelo "Inflow" Productivity Index
Presión en Well Head: 200 Psig
Temperatura en Well Head: 175 ºF
Temperatura de Fondo: 212 ºF
Presión de Yacimiento: 1500 Psig
Presión de Burbuja: 500 Psig
Tope de Perforaciones TVD: 9751 Ft – TVD
Profundidad de la Bomba TVD: 9672 Ft – TVD
Índice de Productividad: 0,25 STB/Psig
Gravedad Especifica del Aceite: 19,5 API
Gravedad Especifica del Agua: 1,02 SG(water)
Corte de Agua (WC): 0%
GOR 260 scf/stb
Gravedad especifica del Gas: 0,9 SG(air)
Elaborado por: Edwin Savedra
En base al análisis de los datos del cuadro se determina que es un buen
candidato para la implementación de la nueva tecnología, ya que es un pozo de
bajo caudal, posee un alto porcentaje de gas y temperaturas de fondo
considerables. Por lo que se procede a realizar el diseño del equipo Bomba
Electrosumergible y de la Bomba de Recirculadora.
4.3. Implementación y Optimización del Sistema de Bombeo
Electrosumergible utilizando Bomba Recirculadora PMHXSSD
RECIRC 26P18 HSG03 en el Pozo LOBC 003 V.
“La bomba recirculadora acoplada a la bomba electrosumergible estándar
ayuda a lograr una reducción de costo en los pozos de mediano y bajo caudal.
Mejora las pérdidas de carga y la transferencia de calor en los pozos de alto
156
caudal. Donde no se usa cable capilar por debajo del motor, la recirculación
permite que los químicos actúen sobre el mismo.”59
4.3.1. Diseño de un Sistema de Bombeo Electrosumergible Utilizando el
Software AutographPC para el Pozo LOBC 003 V.
4.3.1.1. Datos del Pozo
- Tubería de Revestimiento:
7 pulgadas de diámetro exterior, peso 26 lbs/pie (7” OD 26#)
- Tubería de producción:
3-1/2 pulg. de diámetro exterior, 8 Rd, EUE, nueva.
- Intervalo de perforaciones:
9751 a 9795 pies de profundidad (vertical).
- Profundidad de asentamiento de la bomba:
9562 pies (medido y vertical).
4.3.1.2. Datos de Producción.
- Presión en la cabeza del Pozo: 200 psi
- Profundidad de Punto de Referencia (vertical): 10635 ft.
- Presión Estática en el Fondo del Pozo: Pr = 1868 psi
- Índice de Productividad: PI = 0.196 STB/psi
- Temperatura del Fondo de Pozo: 220° F
- Relación gas – petróleo: GOR = 245 scf/stb
- Corte de Agua: W.C. = 0.1 %
- Rango Deseado de producción en el Tanque: 380 BFPD
4.3.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo.
- Gravedad Específica del Agua = Yw 1,03
- Gravedad API del Aceite = 19.5 (0.937)
59
Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010
157
- Gravedad Específica del Gas: Yg = 0.8
- Presión de burbuja: Pb = 546 Psi
- Viscosidad del Aceite: u= 9.5 cP
4.3.1.4. Fuente de Energía Eléctrica.
- Voltaje Primario Disponible: 480 volts
- Frecuencia: 40 Hertz
- Capacidad de la Fuente de alimentación - Sistema Estable, Suficiente.
158
Figura 105. Datos del Pozo
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
159
Figura 106. Pantalla de la Bomba
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
160
Figura 107. Pantalla del Motor
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
161
Figura 108. Pantalla del Sello
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
162
Figura 109. Pantalla del Cable
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
163
Figura 110. Pantalla de Control
Fuente: Software AutographPC
® BAKER HUGHES ALS.
Elaborado por: Edwin Savedra
La Completación del Equipo BES anterior sin Recirculadora se puede ver en el ANEXO C y la Propuesta Técnica que hizo la
empresa BAKER HUGHES a PETROAMAZONAS para el equipo BES sin recirculadora puede observar en el ANEXO D.
164
4.4. Rediseño del Equipo BES en el Pozo LOBC 003 V del Bloque 7
Para realizar el rediseño del equipo BES instalado en el pozo LOBC 003 V del
bloque 7 es necesario revisar el reporte de Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo). ANEXO E y F.
4.4.1. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo)
Pozo LOBC 003 V.
Cuadro 5. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) LOBC 003 V
NOMBRE DE POZO:
LOBO 3
ESTADO DEL POZO:
PARADO PARA SERVICIO DE W.O.
FECHA DE INSTALACIÓN:
14 de Octubre del 2009.
DIAGNOSTICO PRELIMINAR:
FALLA A TIERRA Y DESBALANCE DE
FASES.
FECHA DE ARRANQUE:
17 de Octubre del 2009.
RUN LIFE:
1164 días.
FECHA DE PARADA:
24 de Diciembre del 2012.
4.4.1.1. Equipo BES Instalado:
Cuadro 6. Anterior Equipo BES Instalado
EQUIPO DESCRIPCIÓN
Upper Pump: PMSSDH6STD P6 180 ETAPAS 400
Middle Pump: PMSSDH6STD P6 180 ETAPAS 400
Lower Pump: PMSSDH6STD P6 180 ETAPAS 400
Pump compresion: FPBMTCFERC 20 ETAPAS 400
Gas separator: FRSH6BAR2 513
Upper Seal: GSB3DBASPHLCL5VB 513
Lower Seal: GSB3LTH6G 513
Single Motor: KMHAG 220HP / 1759V / 75A 562
4.4.1.2. Datos de Producción:
Cuadro 7. Datos Producción Anteriores
POZO BOMBA FR ZONA BFPD BSW PCAB PIP T M
LOBO 3 P6 540 ETA 45.5 U 317 20% 200 NR NR Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.4.1.3. Operación de Bomba antes de Parada:
Figura 111. Operación de Bomba Antes de Parada
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
ANTECEDENTES:
El pozo LOBC 003 V se encuentra en la arena U, este reservorio tiene como
característica el manejo de alto porcentaje de gas y se observa que en el
transcurso del año 2012 se han presentado diversas paradas principalmente
por el mantenimiento programado de los generadores (hasta el mes de
Septiembre que se implementa el tablero de sincronismo) y 2 de ellas por
gasificación (no se registraba producción), como se puede apreciar en el
siguiente gráfico.
El día 26 de septiembre del 2012, cuando el pozo seguía en operación se
pierde la señal del sensor de fondo y por consiguiente se tiene una resistencia
de aislamiento del motor muy baja, casi a tierra, sin afectar el funcionamiento
del conjunto BES.
Figura 112. Registro de Datos del Sensor
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
El día 17 de diciembre del 2012 el departamento de Operaciones reporta la
parada del pozo, se acude a la locación, se verifican los seteos del VSD y en
coordinación con producción se arranca el pozo, posteriormente se monitorea
el funcionamiento, los parámetros eléctricos y de producción (maniobras en
cabeza de pozo para desgasificación) demorando aproximadamente 36 horas
en producir.
El día 24 de diciembre del 2012 Operaciones nuevamente reporta la parada del
pozo a las 6:00 horas.
Este pozo tiene como característica esperar un par de horas para reiniciar el
arranque debido a que no cuenta con standing valve.
A las 10:30 horas intentaron arrancar el pozo sin resultados favorables y
observándose en el display la activación de la alarma: motor stall.
Se acude a la locación y en coordinación con el Operador se realiza el intento
de arranque en 5 oportunidades con algunas mejoras en los seteos del variador
de frecuencia (VSD) pero visualizándose siempre la misma alarma, luego se
realiza la desconexión del cable de fuerza en caja de venteo y se procede a
probar el variador de frecuencia (VSD) en vacío descartando inconvenientes en
el controlador, posteriormente se realiza la verificación de los parámetros
eléctricos, obteniéndose los siguientes valores:
Cuadro 8. Datos Caja de Venteo
CAJA DE VENTEO
FASES RESISTENCIA OHMICA / AISLAMIENTO
A – B 4.4 ohm
B – C 4.1 ohm
C – A 4.4 ohm
A – GRD 39 ohm
A – GRD 38 ohm
A – GRD 38 ohm
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
169
Los valores de las mediciones de aislamiento respecto a tierra que se observan
en el cuadro de datos, fueron realizados con multímetro.
Luego se procede a la desconexión del quick conector en cabeza de pozo para
descartar falla en cable de potencia. Se registraron los siguientes valores:
Cuadro 9. Datos de Resistencia
FASES RESISTENCIA OHMICA / AISLAMIENTO
A – B 4.2 ohm
B – C 3.9 ohm
C – A 4.2 ohm
A – GRD 38 ohm
A – GRD 39 ohm
A – GRD 38 ohm
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
Los valores de las mediciones de aislamiento respecto a tierra que se observan
en el cuadro de datos, fueron realizados con multímetro.
En este punto se realizo la prueba de resistencia de aislamiento con
Megohmetro, aplicando 500 VDC y se obtuvo 0 Ohm.
La carta amperimétrica semanal muestra la normal operación del pozo desde la
parada del día 17 de Diciembre hasta el 24 de Diciembre del 2012, con un
ligero decremento de consumo (desde el día 23 de Diciembre de 2012)
probablemente por presencia de gas.
Figura 113. Carta Amerimétrica
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
Con el registro de los parámetros eléctricos se concluye que el motor se
encuentra inoperativo por desbalance de fases y falla a tierra.
El pozo queda para servicio de W.O. Las continuas paradas y arranques
realizados de manera voluntaria e involuntaria deterioraron la vida útil del
equipo BES, probablemente contaminando en menor tiempo el sello.
En bitácora de producción se registra valores altos de la temperatura del motor
principalmente cuando el pozo se gasificaba y luego cuando se pierde la señal
de fondo no se pudo controlar la temperatura a la cual estuvo expuesto el
conjunto BES, motivo que suma al deterioro del motor.
El variador de frecuencia (VSD) se encuentra operativo, se recomienda
programar mantenimiento preventivo. Será necesario que se reemplace la caja
de venteo de este pozo ya que se encuentra en mal estado.
“Debido al alto manejo del porcentaje de gas, temperatura alta del motor y a
que es un pozo de bajo caudal se recomienda rediseñar la BES con Bomba
Recirculadora para mejorar la refrigeración del motor y lograr un mejor manejo
de los químicos.”60
4.5. Propuesta Técnica Para Optimizar El Sistema De Bombeo
Electrosumergible Para El Pozo LOBC 003 V
La propuesta técnica se manejo a partir del análisis del comportamiento del
pozo antes de enviar a workover. El reporte de Pulling (Extraer el equipo
Electrosumergible del pozo) ayudo a implementar esta tecnología y poder
optimizar el funcionamiento de la BES dentro de los requerimientos y
condiciones actuales del pozo, de tal manera que la propuesta para la
optimización de la BES es la implementación de la Bomba Recirculadora
PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 para lograr la desgasificación de fondo y
controlar la temperatura del motor.
60
A. Sanchez, H. Barroso, M. Mosquera. Artificial Lift Technology. BAKER HUGHES. Bloque 7 Reporte Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible) Pozo Lobo 3.
172
4.5.1. Diseño del Equipo BES con Bomba Recirculadora PMHXSSD
RECIRC 26P18 HSG03 Utilizando el Software AutographPC para el
pozo LOBC 003 V
La selección del equipo de bombeo sumergible y la información obtenida del
análisis tendrá un efecto significativo en la selección lo mismo que en el
rendimiento real del equipo. Por lo tanto, la importancia de esto no puede ser
exagerada, es común que se le preste poca atención a la recolección y análisis
adecuado de los datos.
La Completacion del equipo BES con recirculadora se puede observar en el
ANEXO G, el diseño que la empresa BAKER HUGHES propone a
PETROAMAZONAS se puede ver en el ANEXO H.
4.5.1.1. Datos del Pozo
- Tubería de Revestimiento:
7 pulgadas de diámetro exterior, peso 26 lbs/pie (7” OD 26#)
- Tubería de producción:
3-1/2 pulg. de diámetro exterior, 8 Rd, EUE, nuevo.
- Intervalo de perforaciones:
9751 a 9795 pies de profundidad (vertical).
- Profundidad de asentamiento de la bomba:
9672 pies (medido y vertical).
4.5.1.2. Datos de Producción.
- Presión en la cabeza del Pozo: 200 psi
- Profundidad de Punto de Referencia (vertical): 10635 ft.
- Presión Estática en el Fondo del Pozo: Pr = 1500 psi
- Índice de Productividad: PI = 0.25 STB/psi
- Temperatura del Fondo de Pozo: 212° F
- Relación gas – petróleo: GOR = 260 scf/stb
- Corte de Agua: W.C. = 0.2 %
173
- Rango Deseado de producción en el Tanque: 300 BFPD
4.5.1.3. Condiciones del Fluido del Pozo.
- Gravedad Específica del Agua: Yw 1,02
- Gravedad API del Aceite: 19.5 (0.937)
- Gravedad Específica del Gas – Yg = 0.9
- Presión de burbuja: Pb = 500 Psi
- Viscosidad del Aceite: u= 6 cP
4.5.1.4. Fuente de Energía Eléctrica.
- Voltaje Primario Disponible - 460 volts
- Frecuencia - 48 Hertz
- Capacidad de la Fuente de alimentación - Sistema Estable, Suficiente.
Figura 114. Datos de Pozo LOBC 003 V
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
175
Figura 115. Pantalla de la Bomba P6
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
176
Figura 116. Pantalla del Motor
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
177
Figura 117. Pantalla del Sello
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
178
Figura 118. Pantalla del Cable
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
179
Figura 119. Bomba Recirculadora
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
180
Operación promedio del Motor.
Carga del motor = 73.23%
Figura 120. Rango de Operación de la Bomba
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
Condiciones Iniciales para el Diseño: IP = 0.25 Bbl/psi, W.C. = 0.2%, API = 19.5, Q = 300 BFPD
4.6. Análisis Económico de la Tecnología
El Análisis Económico de la Tecnología esta propuesto de manera que se
pueda saber de forma general los costos de la implementación de esta nueva
tecnología.
4.6.1. Costo de la Tecnología Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC
26P18 HSG03 implementada en el pozo LOBC 003 V
Cuadro 10. Costo del Equipo BES con Bomba Recirculadora
DESCRIPCIÓN PRECIO (USD)
Bomba Superior PMP 400PMXSSD 246 P6 H6 FER STD_PNT 11250
Bomba Inferior PMP 400PMXSSD 246 P6 H6 FER STD_PNT 11250
Bomba Recirculadora PMP 400PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 20000
Separador de Gas GASSEP FRSX H6 FER B AR BAL 500
Sello SEAL FSTX3 HL G FER 13000
Motor MTR 450MSP1X 135/1715/50_112/1429/50 15R 19000
Sensor WELLLFT H, MGU & TC 13000
Cable 4SOLBC/5KV/90/LD/B/GAL.3GF 62000
Misceláneos de partes y piezas / 10000
COSTO TOTAL 160000
Costo de la Bomba Electrosumergible en el pozo LOBC 003 V antes de la
instalación de la Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03.
Cuadro 11. Costo del Equipo BES sin Recirculadora
DESCRIPCIÓN PRECIO (USD)
Bomba Superior PMP 400PMXSSD 180 P6 H6 FER STD_PNT 7500
Bomba Media PMP 400PMXSSD 180 P6 H6 FER STD_PNT 7500
Bomba Inferior PMP 400PMXSSD 180 P6 H6 FER STD_PNT 7500
Bomba Compresora PMP 400PMHXSSD COMPRES 20P18 HSG03 9000
Separador de Gas GASSEP FRSX H6 FER B AR BAL 500
Sello SEAL FSTX3 HL G FER 9000
Motor MTR 450MSP1X 220/2119/62 16R 13000
Sensor *CENTINEL ASM DUAL QUARTZ D/H GAUGE CS 8000
Cable 2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP3-8 70000
Misceláneos de partes y piezas / 8000
COSTO TOTAL 140000
Cuadro 12. Costos de las Tecnologías
DESCRIPCIÓN EMPRESA Costo USD Equipo BES sin Bomba Recirculadora BAKER HUGHES INTERNATIONAL 140000
Equipo BES con Bomba Recirculadora BAKER HUGHES INTERNATIONAL 160000 Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
182
Según el análisis de costos generales de la tecnología se puede notar que su
costo es de mayor valor con respecto al anterior equipo instalado.
Equipos de bombeo Electrosumergible de fondo y superficie
Misceláneos de partes y piezas para instalación de equipo BES (CENTURIÓN)
de fondo y superficie (ELECTROSPEED`3)
Servicios considerados en la propuesta económica de Baker Hughes:
Gerenciamiento del proyecto
Diseño e Ingeniería
Transporte de los Equipos hasta el pozo actual
Recuperación de Inversión
La Inversión podrá ser recuperada con facilidad debido a que la producción que
va generar esta tecnología permite obtener mayor producción de crudo en
menor tiempo que el equipo BES instalado anteriormente, generando mayores
ganancias y mayor vida útil al equipo.
4.7. Análisis y Evaluación del Proyecto
En el Análisis y Evaluación del proyecto utilicé como referencia el reporte de
instalación anterior del pozo LOBC 003 V y el actual reporte donde incluye la
implementación de la bomba recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03.
El reporte de instalación anterior del pozo LOBC 003 V incluye todas las partes
que se instalaron en la corrida # 11 y la prueba de producción que muestra el
comportamiento de todo el Equipo de Bombeo Electrosumergible instalado.
El reporte de instalación actual del pozo LOBC 003 V corrida # 12 incluye todas
las partes que se instalaron con la implementación de la Bomba Recirculadora
PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 y la prueba de producción que muestra el
comportamiento de toda la completación.
183
4.7.1. Análisis del proyecto
El análisis se realizo mediante datos actuales y anteriores del pozo LOBC 003
4.7.2. Reporte de Instalación Anterior del Pozo LOBC 003 V Corrida # 11
Este reporte incluye el reporte de chequeo de equipos, el reporte de la
instalación de los equipos, el estado del variador, el arranque de pozo y prueba
de producción.
4.7.2.1. Reporte de Chequeo de Equipos
Este reporte nos permite saber cuáles son las partes que están instaladas en
todo el equipo BES. ANEXO I.
Cuadro 13. Reporte Chequeo de Equipos
EQUIPO SERIE MODELO HP ETAPA
S
VOLT AMP LONG. FT.
Descarga 400 FPDISCH 1,15'
Bomba Superior 400 PMSSDH6 STD 180 17,5'
Bomba Media 400 PMSSDH6 STD 180 17,5'
Bomba Inferior 400 PMSSDH6 STD 180 17,5'
Bomba Compresora
400 FPBMTC FER C
20 9'
Separador de Gas 400 FRSH6BAR2 3'
Sello Superior 513 GSB3DBASPHLCL5VB 6,3'
Sello Inferior 513 GSB3LTH6G 6,3'
Motor 562 KMHAG 220 1759 75 25,5'
Sensor de Fondo 450 5000 QDV 4,5'
Centralizador 1,5'
MLE Flat Cable 562 KLHT 2 PIECES 110'
Cable Inferior 2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP3-8 4500'
Cable Medio 2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP3-8 4500'
Cable Superior 2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP3-8 1000'
TOTAL DE EQUIPO 109,75'
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.7.2.2. Reporte de Instalación
Este reporte nos permite saber de manera mas detallada todas las partes del
equipo BES que se encuentra instalada y las condiciones en las que se
encuentra operando el equipo. ANEXO J
184
Cuadro 14. Datos del Pozo
FECHA: DESDE: 14-Oct-09 HASTA: 17-Oct-09
CLIENTE: PETROAMAZONAS PAÍS: ECUADOR
CAMPO: LOBO TEMPERATURA DE FONDO: 220 F
POZO: LOBO 3 RIG: SES 47
PESO DE LA SARTA: 131000 LB PROFUNDIDAD DEL POZO: 10554
HORA DE INICIO: 14/10/2009 14:00 HORA DE FINALIZACIÓN: 15/10/2009 18:00
ZONA PRODUCTORA NAPO "U" DESVIACIÓN @: 0º
INTERVALO PRODUCTIVO : 9751' - 9795' ESTACIÓN DE FLUJO: TANQUE LOCACIÓN
PRODUCCIÓN TOTAL: 382 BFPD API : 19,5 º
Cuadro 15. Longitudes y profundidades de los equipos.
EQUIPO LONGITUD PROFUNDIDAD
Descarga 1,15' 9608,93
Bomba Superior 17,50' 9610,08
Bomba Media 17,50' 9627,58
Bomba Inferior 17,50' 9645,08
Bomba Compresora 9,00' 9662,58
Succión - Sep. Gas 3,00' 9671,58'
Sello Superior 6,30' 9674,58'
Sello Inferior 6,30' 9680,88'
Motor Superior/Único 25,50' 9687,18'
Sensor de fondo 4,50' 9712,68'
Centralizador 1,50' 9717,18'
MLE 91' 9596,68'
Camisa de Recirculación 9484,55'
"R" Nipple / NOGO 9547,50'
Cuadro 16. Lecturas Eléctricas
LECTURAS ELÉCTRICAS
EQUIPMENT UNITS A – B B - C C - A A – TIERRA B – TIERRA C - TIERRA
Motor Superior/Único Ohm /M Ohm 0,6 Ω 0,6 Ω 0,6 Ω 10 GΩ 10 GΩ 10 GΩ
Motor Inferior Ohm /M Ohm \ \ \ \ \ \
Sensor de Fondo Ohm /M Ohm 200 GΩ
Motores Ensamblados Ohm /M Ohm \ \ \ \ \ \
Cable @ Superficie Ohm /M Ohm 3,0 Ω 3,0 Ω 3,0 Ω 8 GΩ 8 GΩ 8 GΩ
Motor/ Cable @ Superf. Ohm /M Ohm 1,6 Ω 1,6 Ω 1,6 Ω 4 GΩ 4 GΩ 4 GΩ
Motor/ Cable @ Fondo Ohm /M Ohm 3,6 Ω 3,6 Ω 3,6 Ω 200 MΩ 200 MΩ 200 MΩ
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
185
Cuadro 17. Sensor de Fondo
SENSOR DE FONDO
ANTES DEL ARRANQUE
PI 2328 psi
TI 220 °F
MT 215 °F
ESTABILIZADO
PI 1251 psi
TI 223.5 °F
MT 242 °F
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.7.3. Reporte de Instalación Actual del Pozo LOBC 003 V Corrida # 12
Este reporte incluye el reporte de chequeo de equipos, el reporte de la
instalación de los equipos, el estado del variador, el arranque de pozo y prueba
de producción.
4.7.3.1. Reporte de Chequeo de Equipos
Este reporte nos permite saber cuáles son las partes que están instaladas en
todo el equipo BES con Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18
HSG03. ANEXO K.
Cuadro 18. Reporte Chequeo de Equipos
EQUIPO SERIE DESCRIPTION HP Stage
VOLT AMP Length. FT.
Discharge head 400 GPDIS 2 3/8” EUE 0,53' Discharge de Wellift 400 GPDIS 400 EUE 0,72'
Upper Pump 400 PMXSXD246P6H6 246 23,52' Middle Pump 400 PMXSXD246P6H6 246 23,52'
Recirculation Pump 400 PMHXSSDRECIRC26P18HSG03 26 9,92'
Separador de Gas 400 FRSXH6FERBARBAL 2,6'
Tandem Seal 400 FST3XHLH6ASP(TANDERM) 11,19'
Single Motor 562 KMHGX 152 2325 40 13,87'
Sensor de Fondo 450 WELL LIFT 1,89'
Centralizador CENTRALIZADOR 7” EXCÉNTRICO
1,24'
MLE 450 KLHT 2 PIECES 78'
Upper Cable 4SOLBC/5KV/90/LD/B/GAL.3GF 4975'
Lower Cable 4SOLBC/5KV/90/LD/B/GAL.3GF 4975'
ESP DOWNHOLE TOTAL LENGTH 89'
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.7.3.2. Reporte de Instalación
Este reporte nos permite saber de manera mas detallada todas las partes del
equipo BES con Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 que
186
se encuentra instalada y las condiciones en las que se encuentra operando el
equipo. ANEXO L.
Cuadro 19. Datos del Pozo
Well Information Well Name LOBO 03 Installation Date 31-Dec-12
Total Run 11 Start up Date: 03-Jan-13
Centrilift Run 11 Business Model Rental Model
Operation Status Proper Operation (OK) Artificial Lift System ESP
Casing 7" 26 lb/FT
Production Zone U
Production Interval Zone Depth (MD) 9683.7-9704.60 FT
MD Intake Depth (FT) 9795 FT
Cuadro 20. Ubicación del Pozo
Well Location & Mechanical Configuration
GeoMarket Andean Well Type: Vertical
Country Ecuador Max Deviation degree
Customer Petroamazonas Well MD Depth: 10635FT
Block Bloque 7 Liner Type: 7" 26 lb/FT
Field Name Lobo 03 Top Liner Depth (MD):
Cuadro 21. Información de Producción
Personnel & Production Information
Field Service Technician P. TERAN / J.
LAYEDRA Intake Pressure 691 PSI
Gross
Production
500
BFPD
Customer Representative
ING: KLEBER ARMIJOS
Intake Temp 240 F BSW 100%
Spooler & Banding E & P Motor Temp 289 F Oil Production 0 BOPD
RIG Name: SAXON 47 Vibration VX-0.126
/
Y-0.157
Operation Fr 46 Hz
Completion Weight (lb): Discharge Pressure
4121 PSI API 19.5°
Cuadro 22. Equipo Electrosumergible Instalado
ESP Downhole
Equipment Equipment Length MD Depth
Discharge head 0,53 FT 9637,81 FT
Discharge head Wellift 0,72 FT 9638,34 FT
Upper Pump 23,52 FT 9639,06 FT
Middle Pump 1 23,52 FT
Recirculation Pump 9,92 FT 9662,58 FT
Gas Sep 2,6 FT 9672,5 FT
Tandem or Upper Seal 11,19 FT 9675,1 FT
Upper/Single Motor 13,87 FT 9686,29 FT
Downhole Sensor 1,89 FT 9700,16 FT
MLE 78 FT 9608,29 FT
Upper Cable 4625 FT
Lower Cable 4975 FT 4625 FT
187
Cuadro 23. Datos Eléctricos
ELECTRICAL READINGS
Upper
Motor/Single Cable @ Surf.
Motor & Cable @ Surf
Motor & Cable @ D.H.
Phases Ohm /M Ohm Ohm /M Ohm Ohm /M Ohm Ohm /M Ohm
A – B 1,5 Ω 1,6 Ω 1,4 Ω 1,3 Ω 3,9 Ω 8,0 Ω
B – C 1,5 Ω 1,6 Ω 1,4 Ω 1,3 Ω 3,9 Ω 8,0 Ω
C – A 1,5 Ω 1,6 Ω 1,4 Ω 1,3 Ω 3,9 Ω 8,0 Ω
A – GRD 8000 MΩ 8000 MΩ 6000 MΩ 6000 MΩ 8000 MΩ 150 MΩ
B – GRD 8000 MΩ 8000 MΩ 6000 MΩ 6000 MΩ 8000 MΩ 150 MΩ
C – GRD 8000 MΩ 8000 MΩ 6000 MΩ 6000 MΩ 8000 MΩ 150 MΩ
Cuadro 24. Sensor de Fondo
DOWN HOLE SENSOR
Before Start up
Intake Pressure 2119 PSI
Fluid Temp 239 F
Motor Temp 239 F
Vibration
After Start up (Stabilize)
Intake Pressure 691 PSI
Intake Temp 240 F
Motor Temp 289 F
Vibration VX-0.126 / Y-0.157
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.8. Evaluación del Proyecto
En la Evaluación del Proyecto acudí al reporte de producción, al arranque del
pozo y la prueba inicial de producción.
Mediante estos reportes se pudo obtener los datos del sensor de fondo,
temperatura del motor y presión de entrada. Los resultados de la prueba de
producción nos servirán para saber cuál es el estado durante el arranque del
pozo: producción de fluido, producción de petróleo y agua.
4.8.1. Prueba de Producción de la BES sin Recirculadora
La prueba de producción de la BES sin recirculadora nos muestra la producción
del pozo. ANEXO M.
188
18 de JUNIO de 2012
Prueba de producción del Pozo LOBC 003 V
17 horas de prueba
Cuadro 25. Prueba de Producción del Equipo BES sin Recirculadora
PRESIONES Tubing
Cabez Mnfld Csng Temp
Prom. 190 6 117
PRODUCCIÓN REAL
BFPD BPPD BAPD BSW API
Prom. 303 302 1 0,2 19,5
PARÁMETROS DEL EQUIPO
HZ AMP A AMP B AMP C %Desbal Vout PIP PDP T Pump Tmotor Prom. 44,7 193 230 207 9,8 366 240 237 304
BFPD BOPD BWPD BSW GAS GOR
303 302 1 0,2 65300 216,23
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
4.8.2. Prueba de Producción de la BES con Recirculadora PMHXSSD
RECIRC 26P18 HSG03
La prueba de producción de la BES con recirculadora PMHXSSD RECIRC
26P18 HSG03 nos muestra la producción del pozo. ANEXO M.
22 de Marzo de 2013
Prueba de producción del Pozo LOBC 003 V
17 horas de prueba
Cuadro 26. Prueba de Producción del Equipo BES con Recirculadora
PRESIONES Tubing
Cabez Mnfld Csng Temp
Prom. 10 8 117
PRODUCCIÓN REAL
BFPD BPPD BAPD BSW API
Prom 323 321 2 0,6 19,5
PARÁMETROS DEL EQUIPO
HZ AMP A AMP B AMP C %Desbal Vout PIP PDP T Pump Tmotor
Prom 48,0 133 134 125 4,4 384 278 3711 218 289
BFPD BOPD BWPD BSW GAS GOR
323 321 2 0,6 65300 203,43
189
4.9. Resultados
Los Resultados de este proyecto se podrán analizar a partir de la prueba de
producción anterior de la BES sin recirculadora y del reporte actual de
producción de la BES con Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18
HSG03, los cuales me dieron los siguientes resultados. En los ANEXOS N, O y
P se pueden describir de mejor manera los resultados de este proyecto.
La implementación de esta nueva tecnología permite apreciar que en un mayor
diámetro exterior y de un costo menor del motor ESP puede ser ejecutado en
un tamaño de caising dado frente a un pequeño motor recubierto de tal manera
que mejora la recuperación de las reservas en general, maximizando así la
perdidas de presión
La instalación del equipo BES instalado sobre las perforaciones mejora el
tiempo de actividad mediante la reducción de la interferencia del gas. Reduce
al mínimo la formación de escala maximizando la vida útil del equipo BES.
Proporciona un flujo adicional más allá del motor en pozos de bajo caudal
mejorando la refrigeración del motor mejorando la duración de ejecución y
reduciendo los gastos operativos en pozos de bajo caudal
La siguiente tabla se elaboro con respecto a los picos más altos de producción
diaria.
Cuadro 27. Resultados del Proyecto
BES sin Recirculadora BES con Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03
BFPD: 303 BFPD: 323
BPPD: 302 BPPD: 321
BAPD: 1 BAPD: 2
BSW: 0.2 BSW: 0.6
GAS: 65300 Bls GAS: 65300 Bls
GOR: 216.23 GOR: 203.43
API: 19.5 API: 19.5
Frecuencia del Variador: 44.7 Hz Frecuencia del Variador: 48 Hz
PIP: 240 Psi PIP: 278 Psi
T. bomba: 237 F T. bomba: 218 F
T. motor: 304 F T. motor: 289 F
Fuente: BAKER HUGHES ALS Elaborado por: Edwin Savedra
190
Los resultados me permiten entender de mejor manera que la implementación
de la Bomba Recirculadora PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 es eficiente
dentro de la BES debido a que la temperatura del motor 289 oF es menor a la
temperatura del motor de la completacion anterior 304 oF permitiendo que el
rendimiento del motor sea más eficiente.
Mediante el funcionamiento de la bomba recirculadora PMHXSSD RECIRC
26P18 HSG03 se pudo observar que la desgasificación se hace con mejor
eficiencia ayudando a que se pueda evitar la cavitación.
191
CAPITULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones
La Tecnología de Bombeo Electrosumergible con la implementación de la
Bomba Recirculadora fue evaluada mediante este estudio, para poder
determinar si es factible su aplicación en pozos de bajo caudal, llegando a
concluir lo siguiente:
La Tecnología de Bomba Recirculadora se la emplea en pozos con baja
productividad sobre todo en aquellos que es evidente una drástica
declinación de la curva de producción, teniendo en cuenta que no es su
única aplicación, pero fue la más importante a la hora de seleccionar
pozos candidatos.
El LOBC 003 V tiene condiciones de alta temperatura, altos porcentajes
de gas, producción de arena y carbonatos. Las características del
yacimiento requieren que los sistemas BES sean instalados cerca de las
zonas productoras para maximizar la producción de los pozos.
Al aplicar esta nueva tecnología incrementa la vida productiva del pozo y
la del equipo BES
La optimización e incremento de la producción se puede lograr si se
selecciona la técnica adecuada de optimización del bombeo
Electrosumergible.
Permite un mayor diámetro exterior y de costo menor del motor ESP
para ser ejecutado en un tamaño de hausing dado frente a un pequeño
motor recubierto de tal manera que mejora la recuperación de las
reservas en general, minimizando las pérdidas de presión.
192
El ajuste del equipo BES instalado sobre las perforaciones, mejora el
tiempo de actividad mediante la reducción de la interferencia del gas
Reduce la formación de escala al mínimo ubicándolos en las
perforaciones, maximizando asi la vida útil.
Proporciona un flujo adicional más allá del motor en pozos de bajo
volumen mejorando la refrigeración del motor para maximizar la vida útil
y reduciendo los gastos operativos en pozos de bajo caudal
El Perfil del tubo recirculador permite utilizar motores serie 440 en
caising de 5 ½ de frente a una serie 300 maximizando la capacidad de
producción.
Permite un plan de tratamiento químico con inhibidor de incrustaciones
debido a que este yacimiento tiene un aporte importante de carbonatos
Los sistemas BES son eficientes y confiables; la mayoría de las fallas
son prevenibles con un adecuado programa de operación y
optimización. El trabajo en conjunto entre el Operador y la Compañía de
Servicios es fundamental para lograr las mejoras deseadas en la
aplicación de un sistema efectivo de levantamiento artificial
193
5.2. Recomendaciones
Actualizar los datos de los pozos de bajo caudal donde se encuentre en
operación equipos BES existentes en los campos en explotación, así se
obtendrán datos actuales para poder analizar y recomendar la técnica
adecuada de optimización del equipo BES para mejorar la producción.
La utilización de camisas de 4 1/2” con motores S-375 resulta en
espacios anulares muy pequeños, alta velocidad de fluido, importantes
pérdidas de carga en los mismos y problemas de enfriamiento
Esta tecnología de optimización de Bombeo Electrosumergible mediante
la implementación de la Bomba Recirculadora se puede realizar en
Campos Maduros con condiciones severas.
Cuando existe alta pérdida de carga, flujo turbulento, mala transferencia
del calor y problemas de taponamiento del espacio anular con carbonato
o arena. Se recomienda utilizar para Csg de 5.1/2” motor S-375 y Bomba
Recirculadora. Para Csg de 7” usar motor S-450 y Bomba Recirculadora.
En el momento de construir el tubo recirculador de una sola pieza se lo
debe hacer partiendo de un tubo de Ac. Inox. y por plegado de tal
manera que se pueda conseguir optimizar el area de drenaje.
El LOBC 003 V tiene condiciones de alta temperatura, producción de
arena y carbonatos. Las características del yacimiento requieren que los
sistemas BES sean instalados cerca de la zona productora para
maximizar la producción del pozo.
Implementación de un plan de tratamiento químico con inhibidor de
incrustaciones para mejorar el tratamiento de carbonatos
Los Resultados de Análisis de Falla mostraron un importante desgaste
abrasivo, tanto radial como axial, por lo cual se recomienda la utilización
194
de bombas resistentes a la abrasión. En este pozo se emplean módulos
resistentes a la abrasión, de carburo de tungsteno, que proveen
protección radial y axial a la bomba
Emplear Variadores de Velocidad para maximizar la producción del pozo
y responder a los cambios en la presión dinámica. La presión de entrada
a la bomba se puede controlar variando automáticamente la frecuencia
de operación por medio del VSD. Los datos del Sensor de fondo se
conectan al VSD para mantener la presión de admisión constante en la
bomba
La utilización de Variadores de Velocidad permiten adecuar la velocidad
de operación a las características del fluido a bombear (abrasivo y/o
incrustante), esto permite mejoras en el Suministro de Energía,
Instalación de línea independiente de 10.4 KV para los equipos BES
Aplicar los Sistemas de Bombeo Electrosumergible en Campos Maduros
con condiciones severas
Realizar un análisis economico al culminar este proyecto o al momento
de realizar el pulling de esta tecnología, para saber la factibilidad
económica de la implementación de la Bomba Recirculadora.
195
CAPITULO VI
6. MATERIAL DE REFERENCIA
6.1. Bibliografía Citada
1 R.S. Aracena, O.A. Muñoz, J.W. Knight BAKER HUGHES CENTRILIFT Experiences with the Recirculation System Electrical Submersible Pump in Argentina. SPE ATW on ESP and PCP Systems, San Carlos de Bariloche, Argentina. 2 O.A. Muñoz, BAKER HUGHES CENTRILIFT the Recirculation System Electrical Submersible Pump 3 PETROAMAZONAS EP. Programa de Actividades y Presupuesto. Gerencia de Planificación y Control de Gestión. Quito
4 Luis Carrera J. / Jorge Ruiz. PETROAMAZONAS EP. Operaciones Bloques 7-21 Pozo: Lobo-03. 5 Curso Básico de Bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES INCORPORATED. AGIP OIL 2010 6 Curso de Facilidades de Producción de Petróleo BAKER HUGHES CENTRILIFT. Levantamiento Artificial 7 ESP EXPERT OPTIMIZATION SERVICESSM BAKER HUGHES CENTRILIFT 8 Fundamentos Básicos para el diseño de un sistema de bombeo Electrosumergible BAKER HUGHES ALS 9 GasMaster TM Artificial Lift System. BAKER HUGHES Centrilift. 10 Optimización de la Producción. Sistemas Avanzados De Levantamiento Artificial. BAKER HUGHES ALS 11 Rivadavia C. Servicio de Campo – Instructivo de Campo en Equipos Electrosumergibles. BAKER HUGHES ALS 12 Advancing Reservoir Performance. Aplicaciones y AutographPC de Equipo BES. BAKER HUGHES CENTRILIFT 2010 13 A. Sanchez, H. Barroso, M. Mosquera. Artificial Lift Technology. BAKER HUGHES. Bloque 7 Reporte Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del pozo) Pozo Lobo 3.
196
6.2. Bibliografía Consultada
Alvarado, D. (2009). Análisis de pruebas de pozos. Universidad de Zulia. Maracaibo. Baby P, Rivadeneira M, Barragán R. La Cuenca Oriente: Geología y Petróleo, 1ra edición, Petroecuador, Quito – Ecuador, 2004. Craft, B. Y Hawkins, M. (2008). Ingeniería Aplicada de Yacimientos Petrolíferos. Prentice-Hall. New Jersey. CRAFT, B. y HAWKINS M. (1991) Ingeniería Aplicada de Yacimientos Petrolíferos. (Segunda). Universidad del estado de Louisiana: Departamento de ingeniería de Petróleos. Madrid: Tecnos (traducción). Quiroga S., Kleber H. (2008). Pruebas, completaciones y reacondicionamientos de pozos petrolíferos. Petroproduccion. Quito 6.3. Webgrafía
Métodos de levantamiento artificial. Disponible en [Sitio en internet]: http://www.monografias.com/metodos-levantamiento-artificial.shtml. Acceso el 15 de enero de 2013. Métodos de levantamiento artificial. Disponible en [Sitio en internet]: http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2008/01/mtodos-de-levantamiento-artificial_12.html. Acceso el 15 de enero de 2013. Motor de desplazamiento positivo. Disponible en [Sitio en internet]: http://www.oildrilling.es/8-downhole-drilling-motor.html. Acceso el 20 de enero de 2013. Bomba recirculadora. Disponible en [Sitio en internet]: http://www.iapg.org.ar/.../8.30.hs.VillegasCentrilift. Acceso el 5 de Febrero de 2013. Bombeo Electrosumergible. Disponible en [Sitio en internet]: http://www.portaldelpetroleo.com/2012/07/bombeo-electrosumergible-diseno.html. Acceso el 8 de Febrero de 2013. Levantamiento Artificial. Disponible en [Sitio en internet]: http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2008/01/mtodos-de-levantamiento-artificial_12.html. Acceso el 11 de Febrero de 2013.
Software AutographPC. Disponible en [Sitio en internet]: http://www.bakerhughes.com/news-and-media/resources/brochures/autographpc-software Acceso el 15 de Febrero de 2013.
197
CAPITULO VII
ANEXOS
ANEXO A. Matriz para el Dimensionamiento de la Bomba
Electrosumergible
Índice de Productividad 0,25 STB/Psig
Presión de Yacimiento: 1500 Psig
Tasa de Flujo deseado: 300 BFPD
Presión de Fondo Fluy. 300 Psig
Frecuencia de Oper.: 48,6 Hz
Corte de Agua (WC): 0,2 %
Tasa de petróleo 299,4 BOPD
Presión en Well Head: 200 Psig
Presión en CSG: 20 Psig
Tasa permitida DNH: NA BOPD
REQUERIMIENTOS PARA TRATAMIENTO QUÍMICO:
Corrosión NO
Emulsión SI
Escala NO
198
ANEXO B. Matriz para el Dimensionamiento de la Bomba Recirculadora
Tope de Perforaciones (Datum) 9751 Ft – MD
Profundidad de la Bomba: 9672 Ft – MD
Modelo "Inflow" Productivity Index
Presión en Well Head: 200 Psig
Temperatura en Well Head: 175 ºF
Temperatura de Fondo: 212 ºF
Presión de Yacimiento: 1500 Psig
Presión de Burbuja: 500 Psig
Tope de Perforaciones TVD: 9751 Ft – TVD
Profundidad de la Bomba TVD: 9672 Ft – TVD
Índice de Productividad: 0,25 STB/Psig
Gravedad Especifica del Aceite: 19,5 API
Gravedad Especifica del Agua: 1,02 SG(water)
Corte de Agua (WC): 0%
GOR 260 scf/stb
Gravedad especifica del Gas: 0,9 SG(air)
199
ANEXO C. Completación del Equipo BES sin recirculadora
200
ANEXO D. Propuesta Técnica del Equipo BES sin Recirculadora
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Centralizer
Note:
First produce at 35Hz
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Install with special Asphaltene Seal
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TOTAL POWER
CABLE
9867 ft
9666 ft
Tubing: 3 1/2" Power Cable: #2 CELF 5Kv
Weight Length
9615 ft. MD
MLE: KLHT 5 KV
93 ft Std: 110 Ft
Discharge, 2 3/8" EUE 8Rd., Carbon Steel 9 0,50 ft
PMP 400PMSSD 180 P6 H6 STD_PNT 535 lbs 17,50 ft
PMP 400PMSSD 180 P6 H6 STD_PNT 535 lbs 17,50 ft
PMP 400PMSSD 180 P6 H6 STD_PNT 535 lbs 17,50 ft
42 lbs 3,00 ft
Depth
PUMP FPBMTC 020 FCNPSHC FER C 280 Kg 9,00 ft IN ST A LLA T ION
Intake 107,62 ft
9722 ft
Intake GASSEP FRSH6BAR 2
GSB3LTH6G 263 lbs 6,30 ft
9680 ft. MD GSB3DBASPHLCL5VB 263 lbs 6,30 ft
Motor 1.828 lbs 25,40 ft220HP 1759V 75A KMHG-A
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Perforations CENTINEL o Welllif t de acuerdo a disponibilidad70, lbs 3,62 ft
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202
ANEXO E. Reporte de Pulling (Extraer el equipo Electrosumergible del
pozo) Coordinación Bloque 7
ANTECEDENTES: El pozo Lobo 3 se encuentra en la arena U, este reservorio tiene como caracteristica el manejo de alto porcentaje de gas y se observa que en el transcurso del año 2102 se han presentado diversas paradas principalmente por el mantenimiento programado de los generadores (hasta el mes de Setiembre que se implementa el tablero de sincronismo) y 2 de ellas por gasificación (no se registraba producción), como se puede apreciar en el siguiente gráfico. El dia 26 de setiembre del 2012 , cuando el pozo aun seguia en operación se pierda la señal del sensor de fondo y por consiguiente se tiene una resistencia de aislamiento del motor muy baja, casi a tierra, sin afectar el funcionamiento del conjunto BES.
203
El dia 17 de diciembre del 2012 Operaciones reporta la parada del pozo, se acude a la locación, se verifican los seteos del VSD y en coordinación con producción se arranca el pozo, posteriormente se monitorea el funcionamiento, los parametros eléctricos y de producción (maniobras en cabeza de pozo para desgasificación) demorando aproximadamente 36 horas en producir. El dia 24 de diciembre del 2012 Operaciones nuevamente reporta la parada del pozo a las 6:00 horas. Este pozo tiene como caracteristicas esperar un par de horas par reiniciar el arranque debido a que no cuenta con standing valve. A las 10:30 horas intentaron arrancar el pozo sin resultados favorables y observandose en el display la activación de la alarma: motor stall. Se acude a locación y en coordinación con el Operador se realiza el intento de arranque en 5 oportunidades con algunas mejoras en los seteos del VSD pero visualizandose siempre la misma alarma, luego se realiza la desconexión del cable de fuerza en caja de venteo y se procede a probar el VSD en vacio descartando inconvenientes en el controlador, posteriormente se realiza la verificacion de los parametros eléctricos, obteniendose los siguientes valores:
204
Los valores de las mediciones de aislamiento respecto a tierra que se observan en el cuadro de datos, fueron realizados con multimetro. Luego se procede a la desconexión del quick conector en cabeza de pozo para descartar falla en cable de potencia. Se registraron los siguientes valores:
Los valores de las mediciones de aislamiento respecto a tierra que se observan en el cuadro de datos, fueron realizados con multimetro. En este punto se realizo la prueba de resistencia de aislamiento con Megohmetro, aplicando 500 VDC y se obtuvo 0 Ohm. La carta amperimétrica semanal muestra la normal operación del pozo desde la parada del dia 17 hasta el 24 del presente, con un ligero decremento de consumo (desde el dia 23-12-12) probablemente por presencia de gas.
CONCLUSIONES: Con el registro de los parametros eléctricos se concluye que el motor se encuentra inoperativo por desbalance de fases y falla a tierra. El pozo queda para servicio de W.O. Las continuas paradas y arranques realizadas de manera voluntaria e involuntaria deterioraron la vida util del equipo BES, probablemente contaminando en menor tiempo el sello. En bitacora de producción se registra valores altos de la temperatura del motor principalmente cuando el pozo se gasificaba y luego cuando se pierde la señal de fondo no se pudo controlar la temperatura a la cual estuvo expuesto el conjunto BES, motivo que suma al deterioro del motor. El VSD se encuentra operativo, se recomienda programar mantenimiento preventivo. Será necesario que se reemplace la caja de venteo de este pozo ya que se encuentra en mal estado
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ANEXO F. Reporte de Pulling Tecnicos ALS
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ANEXO G. Completacion del Equipo BES con Bomba Recirculadora
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ANEXO H. Propuesta Tecnica del Equipo BES con Recirculadora
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Sensor WELLLIFT - H 46, lbs 1.87 ft
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Motor MSP1XH 135HP / 1775V / 50A 1,094 lbs 20.90 ft
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Intake FRSX H6 FER B AR BAL 75 lbs 2.67 ft
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Depth
PMSXD 246 P6 H6 FER STD_PNT 535 lbs 23,5
PMHXSSD RECIRC 26P18 HSG03 195 lbs 5.50 ft
P PRESS PORT B/O E-GAUGE
PMSXD 246 P6 H6 FER STD_PNT 535 lbs 23,5
FPDISCHARGE 2 3/8" EUE BOX 12 lbs 0.50 ft
MLE: KLHT 5 KV
72 ft Std: 110 Ft
Weight Length
9567 ft
9627 ft. MD
CABLE
Power Cable: # 4 CELF 5KV CC 3-8 9768 ft
Tubing: 3 1/2 "
Surface Cable: # 1 CELF 5Kv
200 ft
TOTAL POWER
Tubing Pres.: 200 PSI
SD Xmer. S/N
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3040 lbs. 400 KVA NA
81.54 ft CENTRILIFT 4350 / 390 KVA 6P NEMA 4 NA
48,6 Hz.
CUSTOMER:
BLOCK:
FIELD:
WELL:
300 BFPD VSD Model S/N
1536 V. SU Xmer. S/N
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ANEXO I. Reporte de Chequeo de Equipos para BES sin Recirculadora
211
ANEXO J. Reporte de Instalacion para BES sin Recirculadora
SERVICES TICKET:
DESDE: 14-Oct-09 HASTA: 17-Oct-09
CLIENTE: POZO: RIG :
CAMPO: TIPO DE LINER: TEMPERATURA FONDO:
PESO DE LA SARTA: DESVIACION @:
HORA DE INICIO:
PRODUCCION DE H2O: API :
Descarga Centrilift 400 2 3/8 EUE NUEVO CARBON 1,15' 9608,93 N/A
Bomba Superior Centrilift 400 P6 180 NUEVO PINTURA 17,50' 9610,08 89972
Baomba Media Centrilift 400 P6 180 NUEVO PINTURA 17,50' 9627,58 73
Bomba Inferior Centrilift 400 P6 180 NUEVO PINTURA 17,50' 9645,08 E0024
Bomba Compresora Centrilift 400 FCNPSHC 20 NUEVO PINTURA 9,00' 9662,58 31568
Succión - Sep. Gas Centrilift 400 SEP.GAS NUEVO PINTURA 3,00' 9671,58' 31568
Sello Superior Centrilift 513 \ NUEVO PINTURA 6,30' 9674,58' E0532
Sello Inferior Centrilift 513 \ NUEVO PINTURA 6,30' 9680,88' E0532
Motor Superior/Único Centrilift 562 \ 220 1759 75 NUEVO PINTURA 25,50' 9687,18' C0061
Motor Inferior \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
Sensor de fondo Centrilift 450 6-94309 NUEVO PINTURA 4,50' 9712,68' N/A
Centralizador Centrilift 7" CSG W/CONN NUEVO 1,50' 9717,18'
Adapter Kit \ \ \
Protectores de equipo Centrilift 5 UKC (Motor-Sello, Sello-Sello, 3 entre bombas) NUEVO 3
MLE Centrilift 562 # 4 5 KV NUEVO MONEL 91' 9596,68'
Cable Inferior Centrilift # 2 5 KV NUEVO GALV. 4500' 5096,68' 78HD-31424
Cable Medio Centrilift # 2 5 KV NUEVO GALV. 4500' 596,68' 78HD-33465
Cable Superior Centrilift # 2 5 KV NUEVO GALV. 596,68' 0,00' 78HD-0526
Camisa de Refrigeración \ \ \ \
Camisa de Recirculación \ USADO 2,95' 9484,55'
Valvula check/drenado \ \ \ \
Crossover \ \ \ \
"R" Nipple / NOGO \ NUEVO 1,10' 9547,50'
"Y" Tool
Casing USADO
Tuberia NUEVO 307+ 4 BHA
Cabezal de Pozo \ USADO
LOBO 3
NAPO "U"ZONA PRODUCTORA
INTERVALO PRODUCTIVO : 9751' - 9795'
PRODUCCION DE CRUDO:
ECUADOR
PROFUNDIDAD DEL POZO: 10554
15/10/2009 18:00
PAIS:
TOPE DEL LINER:
HORA DE FINALIZACION:
\
ADRIAL PETRO
FP-TC-ES-CL 11"x 3 1//2" EUE BRD T&B
3-1/2'' 9.3LP, N-80/L-80 EUE
2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP 3-8
KLHT 2 PIECES
\
10622592
\
01F-20246
31G-160869 GSB3LTH6G
\
102456524J
2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP 3-8
2SOL/5KV/90/LD/B/GAL/F/CAP 3-8
7" & 26lb/ft, N-80
102456524E
S/N
\
10583882 5000 QDV
\
3 1/2" x 2.75" with s/v
\
3 1/2" x 2,81"
01F-20328
PMSSDH6 STD
31G-160868
21K-88334 KMHAG
FPBMTC FER C
FRSH6BAR2
GSB3DBASPHLCL5VB
ESTACION DE FLUJO:
VOLTS.
\ \ PRODUCCION TOTAL: 382 BFPD
TIPO
INSTALACION DE EQUIPO
EMPALME @
EQUIPO MANF. SERIE MODELO / PESONUMERO SERIAL
42F-49885
PMSSDH6 STD
01F-20329
FPDISCH
01F-20330 PMSSDH6 STD
V SEC.
LONGITUD# ETAPAS KV ARMAD.
HP
# JTS. V. PRIM.
FREDDY SAMANIEGO
FECHA:
E&PSPOOLER & BANDING:
CAJA #
CANTIDAD
CARBON
USADO
19,5 º F
PROFUND.
\ 220 º F\
AMP
TANQUE LOCACION
REPORTE DE INSTALACION
REP. INST. # : 4
TECNICO CENTRILIFT:
SES 47
131000 LB
\
P ET R OA M A Z ON A S
14/10/2009 14:00
LOBO
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REEL #
0º
Penetrador \ \ \ USADO \ \
Conector Superior \ \ \ USADO \ \
Conector Inferior \ \ \ USADO \ \
Guarda-cables Centrilift NUEVO 14
Bandas Centrilift NUEVO 82
Protectores de Cable \ \ USADO 303
Caja de Venteo Centrilift 5 KV 140 A USADO
VSD Centrilift 390 KVA 480 V 492 A USADO
Arrancador Directo \ \ \ \
Transf. Desfasador \ \ \ \
Transf. Elevador Centrilift Y 480 V 400 KVA USADO 2033
EQUIPMENT UNITS A - B B - C C - A A - TIERRA B - TIERRA C - TIERRA PI 2328 psi
Motor Superior/Único Ohm /M Ohm 0,6 Ω 0,6 Ω 0,6 Ω 10 GΩ 10 GΩ 10 GΩ TI 220 °F
Motor Inferior Ohm /M Ohm \ \ \ \ \ \ MT 215 °F
Sensor de Fondo Ohm /M Ohm PI 1251 psi
Motores Ensamblados Ohm /M Ohm \ \ \ \ \ \ TI 223.5 °F
Cable @ Superficie Ohm /M Ohm 3,0 Ω 3,0 Ω 3,0 Ω 8 GΩ 8 GΩ 8 GΩ MT 242 °F
Motor/ Cable @ Superf. Ohm /M Ohm 1,6 Ω 1,6 Ω 1,6 Ω 4 GΩ 4 GΩ 4 GΩ SI NO X
Motor/ Cable @ Fondo Ohm /M Ohm 3,6 Ω 3,6 Ω 3,6 Ω 200 MΩ 200 MΩ 200 MΩ REPRESENTANTE DEL CLIENTE
COMENTARIOS:
FIRMA DEL TECNICO CENTRILIFT:
Realizada la charla de seguridad se ensambla el equipo BES sin inconvenientes, bajo buenas condiciones atmosféricas.
MLE 1 - REEL 1: DANILO RUIZ
REEL 1 - REEL 2:
LIBERADO PREVIO AL ARRANQUE
ANTES DEL ARRANQUE
FRECUENCIA HZ
FREDDY SAMANIEGO
ESTABILIZADO
JORGE RUIZ / JORGE GEINKON
200 GΩ
FIRMA DEL COMPANY MAN:
Cuando se bajaba el equipo a 700 ft aproximado tenemos problemas de atascamiento, por lo que se decide sacar para verificar el problema.
JORGE RUIZ / JOSE GEINKON
La prueba de rotación se realiza a las 18H00, el VSD esta programado en sentido de giro REVERSA. La prueba de producción se realiza desde las 19H00
FREDDY SAMANIEGO
Al realizar la prueba de rotación se tiene problemas al arrancar el equipo, por lo que se coordina sacar el standing valve para que la columna de fluido de la
También llevan instalados 5 protectores de equipo; 2 UKC serie 513 entre motor-sello, sello-sello y 3 UKC para bombas 400 entre bomba taper - bomba lower
Con autorización del señor company man se elimina la conexión del capilar para la señal de presión de descarga y solo se conecta cable capilar desde el intake
Se observa que el cable capilar que va conectado desde el centralizador y el capilar que conecta el sensor con la descarga del equipo BES presenta aplastamiento
Se instalaron 82 bandas (42 en el equipo y 40 en la tubería), dato proporcionado por E&P. En la tuberia se instalan 303 protectores cannon y 304 mid join.
En el reel 78HD-0526 queda un sobrante de cable nuevo de 500 ft aproximadamente, con cinta de seguridad.
y que el mismo se desprendió, generando la obstrucción del equipo BES.
REEL 2 - REEL 3:
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CANNON
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4350 4GCS 12P
FREDDY SAMANIEGO
SENSOR DE FONDO EMPALMESLECTURAS ELECTRICAS
OBO6735
\
3/4 CONTINUA
QUICK CONECTOR
TAP 2-8
\
\
\
\
\
\
ADRIAL PETRO
tubería retorne al fondo y se elimine cualquier obstrucción al giro del equipo BES.
bomba lower-bomba medio, bomba medio-bomba upper. Lleva colocado tubo capilar de 1/4" desde el separador de gas hasta el primer empalme.
PRESION DE CABEZA
a frecuencia de 40 HZ de acuerdo al diseño. Producción proyectada de 382 BFPD.
Llevan instalados 14 guarda cables colocados desde la cabeza del motor y sigue por toda la longitud de MLE instalado.
para la inyección de químico.
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LOBC
-003
1306
CTK
320319
10,2
19,5
44,7
232365
24065,
3204
,70591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te con
respec
to a pru
eba an
terior (
+2Bl)
ANEXO M. Datos de Evaluación de Pozos
215
28-jul-
2012
LOBC
-003
1266
CTK
319318
10,2
19,5
44,7
231366
24065,
3205
,35591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te con
respec
to a pru
eba an
terior (
-1Bl)
31-jul-
2012
LOBC
-003
1206
CTK
321320
10,2
19,5
44,7
230366
24065,
3204
,06591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te con
respec
to a pru
eba an
terior (
2Bl)
3-ago-
2012
LOBC
-003
1206
CTK
319318
10,2
19,5
44,7
231366
24065,
3205
,35591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 Bls
)
6-ago-
2012
LOBC
-003
1106
CTK
321320
10,2
19,5
44,7
231366
24065,
3204
,06591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 Bls
)
12-ago
-2012
LOBC
-003
2156
CTK
329328
10,2
19,5
44,7
154448
24065,
3199
,09591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+8 Bls
)
15-ago
-2012
LOBC
-003
2146
CTK
324323
10,2
19,5
44,7
153448
24065,
3202
,17591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-5 Bls
)
18-ago
-2012
LOBC
-003
2106
CTK
326325
10,2
19,5
44,7
154448
24065,
3200
,92591
,6214
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 Bls
)
21-ago
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
323322
10,2
19,5
44,7
154448
24065,
3202
,80591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-3 Bls
)
24-ago
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
321320
10,2
19,5
44,7
152448
24065,
3204
,06591
,629
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 Bls
)
24-ago
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
321320
10,2
19,5
44,7
152448
24065,
3204
,06591
,629
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 Bls
)
25-ago
-2012
LOBC
-003
2056
CTK
326325
10,2
19,5
45,2
154451
24065,
3200
,92591
,6212
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+5 Bls
) (Se s
ube fre
cuenci
a de 4
4.7 Hz
@ 45
.2 Hz
28-ago
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
324323
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3202
,17591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 Bls
)
31-ago
-2012
LOBC
-003
2106
CTK
324323
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3202
,17591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GPru
eba es
table
3-sep-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
322321
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3203
,43591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 bls
)
6-sep-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
320319
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3204
,70591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 bls
)
9-sep-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
316315
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3207
,30591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-4 bls
)
12-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
318317
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3205
,99591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bls
)
15-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
319318
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3205
,35591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bl)
19-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
318317
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3205
,99591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bl)
22-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
318317
10,2
19,5
45,2
155453
24065,
3205
,99591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GPru
eba es
table
25-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
316315
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3207
,30591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GPru
eba ba
ja resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2bls
)
28-sep
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
315314
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3207
,96591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bl)
2-oct-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
312311
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3209
,97591
,6219
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-3 bl)
5-oct-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
314313
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3208
,63591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bls
)
8-oct-
2012
LOBC
-003
2006
CTK
313312
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3209
,29591
,6216
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bl)
11-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
316315
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3207
,30591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+3 bls
)
14-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
315314
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3207
,96591
,6218
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bl)
17-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
313312
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3209
,29591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-2 bl)
20-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
316315
10,2
19,5
45,2
156453
24065,
3207
,30591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bl)
23-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
318317
10,2
19,5
45,2
154456
24365,
3205
,99599
,029
U400
P6 / 5
60 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bl)
216
30-oct
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
317316
10,2
19,5
45,2
154453
24065,
3206
,65591
,6217
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bl)
25-dic
-2012
LOBC
-003
2006
CTK
251250
10,2
19,5
45,2
142410
24065,
3261
,20591
,626
U400
P6 / 5
60 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-66 b
l)
27-dic
-2012
LOBC
-003
00
CTK
00
00,0
19,5
0,00
00
65,3
0,00
0U
400 P6
/ 560
STG
POZO
EN ES
PERA D
E W.O
(Inicia
Traste
o del t
aladro
)
4-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
4660
466100
,010,
045,
4140
367107
765,
3248
7,87
8U
400 P6
/ 492
STG
ARRA
NCA P
OZO (
POZO
EN EV
ALUA
CION)
(3-ENE
-2013)
5-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
33981
25876,
219,
446,
3134
371604
15,6
192,59
1487,9
319
U400
P6 / 4
92 ST
GPO
ZO EN
EVAL
UACIO
N
6-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
294210
8428,
619,
447,
7138
381440
41,2
196,19
1083,9
221
U400
P6 / 4
92 ST
GPO
ZO EN
EVAL
UACIO
N (+12
9 BPPD
BAJA
BSW D
E 76.2
@ 28
.6)
7-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
306268
3812,
319,
548,
0136
384356
65,3
243,66
877,57
20U
400 P6
/ 492
STG
POZO
EN EV
ALUA
CION (
+58 BP
PD BA
JA BS
W DE 2
8.6 @
12.3)
8-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
305288
175,5
19,5
48,0
135384
31165,
3226
,74766
,6421
U400
P6 / 4
92 ST
GPO
ZO EN
EVAL
UACIO
N (+20
BPPD
BAJA
BSW D
E 12.3
@ 5.5
)
9-ene-
2013
LOBC
-003
108
CTK
304298
62,0
19,5
48,0
134384
30065,
3219
,13739
,5321
U400
P6 / 4
92 ST
GPO
ZO EN
EVAL
UACIO
N (+10
BPPD
BAJA
BSW D
E 5.5 @
2.0)
13-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
309303
62,0
19,5
48,0
134385
29165,
3215
,51717
,3420
U400
P6 / 4
92 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bl)
16-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
310304
62,0
19,5
48,0
135384
27265,
3214
,80670
,508
U400
P6 / 4
92 ST
GSub
e apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1bl)
19-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
305303
20,8
19,5
48,0
135385
27365,
3215
,51672
,9715
U400
P6 / 4
92 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1bl)
23-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
303301
20,6
19,5
48,0
134384
27865,
3216
,94685
,2917
U400
P6 / 4
92 ST
GBaj
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(- 2bl)
27-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
304303
10,2
19,5
48,0
135384
25665,
3215
,51631
,0618
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
31-ene
-2013
LOBC
-003
108
CTK
306305
10,2
19,5
48,0
136384
25565,
3214
,10628
,6018
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bls
)
4-feb-
2013
LOBC
-003
108
CTK
308307
10,2
19,5
48,0
137384
24965,
3212
,70613
,8118
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+2 bls
)
8-feb-
2013
LOBC
-003
108
CTK
311310
10,2
19,5
48,0
136384
24565,
3210
,65603
,9517
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+3 bls
)
12-feb
-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24165,
3209
,97594
,0914
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
16-feb
-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24365,
3209
,97599
,0216
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
20-feb
-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
137384
24365,
3209
,97599
,0217
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bls
)
24-feb
-2013
LOBC
-003
108
CTK
311310
10,2
19,5
48,0
136384
24065,
3210
,65591
,6217
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bls
)
28-feb
-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24165,
3209
,97594
,0918
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
4-mar-
2013
LOBC
-003
108
CTK
311310
10,2
19,5
48,0
137384
24965,
3210
,65613
,8118
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bls
)
8-mar-
2013
LOBC
-003
108
CTK
311310
10,2
19,5
48,0
136384
24565,
3210
,65603
,9517
U400
P6 / 4
92 ST
GSe
mantie
ne la m
isma p
roducc
ion
12-ma
r-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24165,
3209
,97594
,0914
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
16-ma
r-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24365,
3209
,97599
,0216
U400
P6 / 4
92 ST
GSe
mantie
ne la m
isma p
roducc
ion
20-ma
r-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
137384
24365,
3209
,97599
,0217
U400
P6 / 4
92 ST
GSe
mantie
ne la m
isma p
roducc
ion
24-ma
r-2013
LOBC
-003
108
CTK
311310
10,2
19,5
48,0
136384
24065,
3210
,65591
,6217
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(-1 bls
)
28-ma
r-2013
LOBC
-003
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24165,
3209
,97594
,0918
U400
P6 / 4
92 ST
GInc
rement
a apor
te resp
ecto a
última
evalu
ación
(+1 bls
)
30-ma
r-2013
LOBC
-004
108
CTK
312311
10,2
19,5
48,0
136384
24165,
3209
,97594
,0918
U401
P6 / 4
92 ST
GSe
mantie
ne la m
isma p
roducc
ion
217
ANEXO N. Rendimiento Equipo BES
218
ANEXO O. Parámetros de Operación y Curva de Producción
219
ANEXO P. Operación y Curva de Producción
220
ANEXO Q. Glosario Técnico
- A –
API GRAVITY.- Consiste en una unidad de densidad adoptada por el instituto
Americano del Petróleo (API) desde años atrás. Según la escala API, cuanto más alto es el índice, menor la densidad del crudo.
- B –
BSW.- Abreviatura de “Basic Sediment and Water”, que se antepone al indicar
el porcentaje de materiales extraños y agua que se producen con el petróleo y que deben ser separados del mismo antes de su entrega en el punto de venta.
- C –
CONTROL DE POZO.- Conjunto de operaciones para restablecer el equilibrio
de presiones en un pozo en el que ha entrado fluido de formación. Se efectúa calculando la presión de la capa que produce y la densidad necesaria del lodo para controlarla, y colocando después el nuevo lodo en el pozo. CORROSIÓN.- Proceso de reacciones químicas o electroquímicas que destruye un metal. El conocido estrato de herrumbre que recubre el acero, es el producto más común de la corrosión.
- G – GRADIENTE DE PRESIÓN.- Derivada de la presión de formación con respecto a la profundidad en un punto de un pozo. En los sondeos, generalmente se consideran los gradientes de la presión de formación, de la presión de fracturación y de la presión hidrostática del lodo.
- H – HOMOGÉNEO.- Se dice que algo es homogéneo cuando no se observa alteración alguna en su estructura.
- L –
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL (ARTIFICIAL LIFT).- Métodos usados para
levantar el petróleo a la superficie a través del pozo, después que la presión del reservorio ha declinado a un punto tal que el pozo no puede producir por su energía natural. Bombas de varillas, gas lift, bombas hidráulicas y electrosumergibles son los medios más comunes de levantamiento artificial.
- P –
PULLING.- Sacar el equipo de Bombeo Electrosumergible del fondo del pozo
221
para analizar fallas en el equipo o en el diseño de completación.
- S – SEPARADOR.- Equipo colocado entre el cabezal del pozo y el patio de
tanques para separar el crudo del gas natural o del agua.
- V – VISCOSIDAD.- Medida de la resistencia de un fluido a fluir o escurrir. Estado pegajoso, normalmente se abate al elevar la temperatura.
- Y –
YACIMIENTO (RESERVORIO).- Acumulación de petróleo y/o gas en roca
porosa tal como arenisca. Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petróleo, gas y agua) que se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes. El gas siendo el más ligero ocupa la parte superior del yacimiento, el aceite la parte intermedia y el agua la parte inferior.