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UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO DE ANZOÁTEGUI

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADASDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO

PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS

Profesor: Ing. Jhonless Morales.

Puerto la Cruz, Septiembre de 2008

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INTEGRANTES:

Córdova, EglimarDuran, Luis

González, KeilaHidalgo, Zeleydeth

López, MoisésLópez, Pedro

Marcano, María LourdesMeza, Alejandro

Millán, JesúsSerra, Julián

Silva, José TomasVillalba, Yannorys

El bombeo electrosumergible es un método que se comenzó a utilizar en Venezuela en 1958, con el pozo silvestre 14. Se considera un método de levantamiento artificial que utiliza una bomba centrífuga ubicada en el subsuelo para levantar los fluidos aportados por el yacimiento desde el fondo del pozo hasta la estación de flujo.

Unidad de impulso, se encuentra directamente acoplado con el motor en el fondo del pozo.

• El diseño del equipo fue realizado para pozos con flujo multifásico.

• Proporciona métodos para determinar caídas de presión en tuberías vertical

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1. Capacidad para levantar alta tasa de producción.

2. Alta capacidad para manejar crudos entre 40 y 9 ºAPI.

3. Las profundidades de operación son altas.

4. Resiste alta temperaturas.

5. Es aplicable en pozo con baja presión de fondo (Pwf ).

6. Puede instalarse en pozos desviados y horizontales.

7. Largo periodo de vida útil.

8. Bajo gasto por mantenimiento.

9. Facilidad de operar en superficie.

1. Baja capacidad para manejar gas libre.

2. Limitación en pozos con producción de materiales sólidos .

3. Equipo muy costoso, alto gasto de inversión inicial.

4. Alto gasto por consumo de energía eléctrica .

5. No es aplicada en completaciones múltiples .

Es posible la aplicación de Bombeo Electro sumergible en pozos que se encuentren bajo las siguientes condiciones: altas tasas de producción (Q), alto índice de productividad (IP), baja presión de fondo (P wf ), alta relación agua – petróleo, y baja relación gas – petróleo (RGP).

En caso de alta RGP, se puede emplear este método utilizando un separador de gas.

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PSI

Motor

Sección Sellante

Separador de Gas o Intake

Bomba

Variador de Frecuencia Transformador

Motor Lead Cable

• Transformadores.

• Tablero de Control y/o Variador de Frecuencia.

• Caja de Empalme.

• Cabezal.

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PSI

Variador de Frecuencia TransformadorCaja de Empalme

Cabezal

FUNCIONES• Eliminar la mayor cantidad del gas en

solución contenido en el fluido de pozo

• Permitir el ingreso de fluidos al interior de la bomba

•DE FLUJO INVERSO (convencional)

•ROTATIVOS (centrífugos)

La Geometría Interna de los separadores causan un cambio direccional en el fluido que previamente ingresó.

Se componen de un laberintoque obliga al fluido del pozo a cambiarde dirección antes de ingresar a la bomba.

En este momento, las burbujascontinúan subiendo en lugar de acompañar al fluido.

Estos son dispositivos estáticos

Dispositivos mecánicos muy eficientes

Consta de 3 grandes secciones:

Inductor

Cámara de Separación (Centrifuga)

Sección Separadora

• El Inductor fuerza al fluido a ingresar al separador, aumentando la presión en el interior de este.

• Luego la centrifuga separa el líquido, que es impulsado a la parte mas alejada de la centrifuga.

• Los separadores de gas rotativos, utilizan la fuerza centrifuga para separar el gas del liquido.

• “imprimir a los fluidos del pozo, el incremento de presión necesario para hacer llegar a la superficie, el gasto requerido con presión suficiente en la cabeza del pozo”

•Efecto del cambio de velocidad

•Efecto de la densidad relativa

•Efectos de cambio del diámetro de impulsor

•Fenómeno de Cavitación

• Trasmite la energía eléctrica desde la superficie hasta el motor de la bomba.

• Existe en el mercado un rango de tamaños de cable dependiendo de la configuración.

• El cable debe estar protegido del abuso mecánico y resistente al deterioro.

• Existen limitaciones debidas a materiales utilizados en su construcción.

Tipos de Cable•PLANO•REDONDO

tipo de material

•Aluminio

•Cobre

AWG Conductor6421

• Estructura del cable

• El cables estándar tienen en promedio

10 años de vida.

• El medio ambiente bajo el que opera el

cable también afecta directamente su vida.

• A temperatura máxima de 167º F se

reduce la vida a la mitad por cada 15º F

de exceso por arriba del máximo.

1. permite la expansión del petróleo dieléctrico contenido en el entre hierro del motor

2. igualar la presión en la cavidad del pozo con el fluido dieléctrico del motor

3. Aislar el fluido del pozo dieléctrico limpio del motor

4. Absorber el empuje axial descendente de la bomba..

COJINETE DE EMPUJE (RODETE)COJINETE EMP ASCENDENTE

COJINETE EMP DESCENDENTE

SELLO MECANICO

SELLO MECANICO

COUPLING

BUSHINGVALVULA LLENADO

BOLSA ELASTOMERICA

CHECK VALVE – Un Sentido

Técnica de Diseño.

1) Seleccionar una Bomba que cumpla los requerimientos

de Producción.

2)Escoger un motor capaz de mantener la capacidad de

levantamiento y la eficiencia del bombeo.

Factores que Afectan el Diseño.

1) Configuración del Equipo de Subsuelo.

2) Flujo del Pozo.

3) Tipo de Completación.

4) Viscosidad de los fluidos.

5) Temperatura.

Procedimientos de Diseño.

1) Datos requeridos para el Diseño.

• ºAPI del Crudo.• Gravedad especifica del agua.• Gravedad especifica del gas.• Fracción de Agua y Sedimentos.• RGP.• Profundidad de la Arena.• Profundidad de la Bomba• Sumergencia mínima permitida.• Temperatura Ambiente.• Temperatura de la Arena.• Temperatura en el Separador.• ID del Revestidor.• ID del Reductor.• ID de la Línea de Flujo

• Longitud de la Línea.• Presión del Separador/Presión del

Múltiple.

• Presión estática de la Arena.• Presión de Burbujeo.• Eficiencia de Flujo

• Tasa de Liquido de la prueba.• Presión de fondo fluyente de la

prueba.• Presión en el Cabezal.• % de Gas permitido.• % de eficiencia del separador.• Tasa de Diseño.

Procedimientos de Diseño.

2) Pasos para realizar el Diseño.

Paso N° 1. Estimar la Capacidad de Aporte.

• Calcular la IPR.• Estimar la Tasa Máxima permisible.

Paso N° 2. Determinar la oferta de Energía a nivel de la Bomba.

• Calcular previamente las variables: - Gradiente Geotérmico. - Fracción de Petróleo. - Relación Gas-Liquido. - Gravedad Especifica del Petróleo. - Gravedad Especifica de la Mezcla. - Gradiente de la Mezcla. - Distancia entre la Bomba y la Arena.

• Con la correlación de Flujo multifasico apropiada, determinar la PIP y la temperatura fluyente a la profundidad de la Bomba.• Determinar la Sumergencia y el Nivel Dinamico.

Procedimientos de Diseño.

2) Pasos para realizar el Diseño.

Paso N° 3. Precisar el porcentaje de Gas libre a la entrada de la Bomba y los requerimientos de energía.

• Calcular la fracción de Gas que entra a la bomba, la RGP nueva, la RGL nueva y la Pb nueva, a la PIP calculada en el paso anterior. No debe ser mayor al 15%.• Calcular la presión de descarga a la profundidad de la bomba.

Paso N° 4. Determinar la densidad de la mezcla y el Gradiente promedio de la mezcla.

• Calcular a cada condicion de P y T (PIP, Pb nueva, Pdesc.) los valores de Rs, Bo, Z, Bg, Densidad del Petroleo, Densidad del Agua, Gravedad especifica de la mezcla.• Calcular el Gradiente promedio de la mezcla entre PIP y Pbnueva y entre Pbnueva y Pdesc..

Paso N° 5. Seleccionar la Bomba.

• Calcular Qtminima y Qtmaxima.•S eleccionar la Bomba de mayor serie que maneje el rango de la tasa establecido.

Procedimientos de Diseño.

2) Pasos para realizar el Diseño.

Paso N° 6. Establecer el Numero de Etapas.

Paso N° 7. Determinar los requerimientos de Potencia (Hpbomba y Hpmotor).

Gracias!El Trabajo en Equipo es la Base

Fundamental del Éxito.