6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

19
7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 1/19 © 2006Weatherford. All rights reserved. 0 Bombeo Electrocentrífugo Sumergido © 2006Weatherford. All rights reserved. Bombeo Electrocentrífugo Sumergido © 2006Weatherford. All rights reserved. ¿Que es el bombeo electrocentrífugo sumergido? REDA (Russian Electrical Dynamo Arutunoff) fue establecido en 1930 por Armais  Arutunoff, el inventor del motor sumergible. Para el año 2000 se encontraban operando más de 14,000 sistemas BEC de REDA en 115 paises. Bombeo Electrocentrífugo Sumergido 2 Ini tia ls 7/27/2012

Transcript of 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

Page 1: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 1/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

0

Bombeo Electrocentrífugo Sumergido

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Bombeo Electrocentrífugo Sumergido

© 2006Weatherford. All rights reserved.

• ¿Que es el bombeo electrocentrífugosumergido?

• REDA (Russian Electrical Dynamo Arutunoff)

fue establecido en 1930 por Armais Aru tunoff , el inventor del motor sumergible.

• Para el año 2000 se encont raban operandomás de 14,000 sistemas BEC de REDA en 115paises.

Bombeo Electrocentrífugo Sumergido

2 I ni t ia ls7/27/2012

Page 2: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 2/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

• El proyecto tendrá un p lazo de ejecución de cinco años para la

i ns tal aci ón de este si stem a en más de 100 pozos, c on una

inversión d e mil m il lo nes d e d ólares , y se real izará a t ravés d euna licitación públicainternacional.

• Con la participación de 28 empresas nacionales e internacionales

de países como Arabia Saudita, Rusia y Estados Unidos, Pemex

p res en tó el pr oyec to d e B om beo El ec tr oc ent ríf ugo (BEC),

próximo a licitarse, el cual busca garantizar la producción de los

yacimientos Ek, Balam, Takin, Maloob Zaap y Ayatsil, localizados

enla sonda de Campeche, enel Golfo deMéxico.

BEC en México 2011

3 I ni ti al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

BEC en México 2011

• El objetivo es garantizar el diseño, instalación, operación asistida

y mantenimiento del sistema BEC para el aseguramiento del f lujo

de los crudos pesados de dichos yacimientos.

• El BEC se uti l iza desde hace más de 15 años en yacimientos de

petr ól eos de 27 gr ados API y m ás de cinc o años en pozos

productores de petróleo pesado de 13grados API .

4 I ni ti al s

7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Clasificación de los métodos de levantamientoartificial

MET ODOS

DE

LEVANT AMIENT O

ART IFICI

AL

BOMBA

SUBSUPERFICIAL

CON

SART ADE

VARILLAS

BOMBEOMECANICO

PCP

SIN

SART ADE

VARILLAS

BEC

PCP-BEC

BH

T IPO

PIST ÓN

BH

T IPOJET 

SIN

BOMBASUBSUPERFICIAL

BNC,

BNI

PLUNGERLIFT 

5 I ni ti al s7/27/2012

Page 3: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 3/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Esta compuesto de dos partes:

- Equipo subsuperficial o defondo.

- Equipo superficial.

T.P.

Cable Redondo

Protector de cable

Bomba

Separador

Centralizador

Cable Plano

Motor

EmpalmeCable de Potencia

Bombeo Electrocentrífugo

6 I ni t ia ls7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Equipo Subsuperficial

TR95/8" 53.5#/ft 3050m

TR30" 170m

TR133/8" 1529m

TR20" 549m

BL 5" 4045m

TR5" 18#/ft

4875m

4905m

PI: 4925.0mPT: 5026.0m

TR75/8" 39#/ft4328m

BL 75/8" 2583m

INICIA DESVIACION DELPOZOA 3250m

4890m

1816.23mTP3 1/2" 10.3#/ft M-VAM

TP41/2" 12.6 #/ft M-VAM

VALVULA DE PIE

EMPACADOR

VALVULA DE SEGURIDAD

VALVULA DE VENTEO

Guía

Motor

Protector

Bomba

Descarg

a

Entrada (Intake)

Separador de gas

Sensor

Cable de

poder

Mufa

7 I ni ti al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Equipo Subsuperficial

Bomba centrifuga de etapas múltiples. Intake y/o separador de gas. Protectores. Motor eléctrico, que se encuentra en laparte inferior y provee la potencia necesaria

para mover la bomba. Cable de potencia.

Los ejes de todos los equipos estáninterconectados entre si.El BEC esta suspendido de la tubería deproducción. Guía

Motor

Protector

Bomba

Descarga

Entrada (Intake)

Separador de gas

Sensor

Cable depoder

Mufa

8 I ni t ia ls7/27/2012

Page 4: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 4/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Condiciones de operación del BEC

• Bombas electrosumergibles para pozos conTR’s de 4.5” y gastos de 100 bpd hasta TR’s de

13 3/8” y gastos de 100,000 bpd.• Pueden ser instalados en diversos ambientesde trabajo:

1. Temperaturas de 10°C (50°F) hasta 288 °C(550°F) .

2. Fluidos con cantidades considerables desolidos (sistemas resistentes a la abrasión).

3.  Amb ientes muy severos (metalurg ía espec ial ).9 I ni ti al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Condiciones de operación del BEC

• Las potencias de los motores BEC cubren unrango entre 7.5 HP y 1170 HP @ 60 Hz conmotores de 3.75” OD hasta 7.38” OD

10 In itia ls7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Condiciones de operación del BEC

• Los equipos sumergibles REDA estandis ponibl es en t res rangos de temperaturahasta 550°F. La línea HOTLINE se usa para lasaplicaciones geotérmicas o para las

aplicaciones de muy bajo caudal.

11 In itia ls7/27/2012

Page 5: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 5/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Instalación Estándar del BEC

• La suc ción de la bombase deja por encima de

las perforaciones, de talforma que el fluidoproducido pasamojando la superficieexterna del motor  removiendo el calor  generado.

1 2 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Instalación con camisa de fluido para elsistema BEC

• Cuelga desde el Intake haciabajo.

• Su finalidad es de forzar alfluido a pasar mojando lasuperficie ex ter ior del motor para remover el calor  generado.

• Gastos bajos

• TRs muy grandes

• Cuando esta la unidad a la

prof. de los disparos o por  debajo.

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Guía o Centralizador 

1 4 Ini t i al s7/27/2012

Page 6: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 6/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Sensor de Fondo DMST

15 In itia ls7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Motores del BECLos princi pios bási cos de di seño y operaci ón de los

motores de los equipos BEC son los mismos que losmotores eléctricos normales de superficie.

1. Son de inducción2. Tr i fás ico3. Tipo jau la deardi lla4. Con dos polos de inducción

1 6 Ini t ia l s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Características-motores del BECDebe contar con una

geometria adecuada, por  estar instalada dentro dela TR.

Exi st en di feren ci as en eldiseño y construcción

por el ambiente en queoperan.

Son llenadoscom pl et am ent e co n u naceite mineral altamenterefinado o con aceitesintético para lubricar suinterior entre otrasfunciones (t ransfer ir elcalor).

1 7 Ini t i al s3/26/2012

Llenado de aceite del motor 

Page 7: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 7/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Motor 

Laminaciones del Estator 

Laminacionesde Bronce

Devanadodel Motor 

Cojinete

 Aceite

Rotor 

Cojinete del Rotor 

Conexión de la mufa

Cojinete

EjeHueco

Rosca 2 3/8" EUETipo Caja

Válvula de Llenado

Válvula de Llenado

Cojinete Empuje Axial

Guías para Conectar en serie con otromotor 

1 8 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Combinaciones Tandem

• Los motores se proporcionan como:- Sección unica (Con la cabezay la base)- Tandem

• Tandem superior (Con cabeza, sin base)• Tandem centro (Sin cabeza,sin base)• Tandem bajo (Sin cabeza, con base)

• Las combinaciones Tandem se usan para alcanzar HPmás altos.

• Cuand o s e u san mot ores Tandem, se añ ad en HP yvoltaje, pero la corriente sigue siendo la misma.

1 9 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Combinaciones Tandem

20 Init ials7/27/2012

SimpleSuperior

Centro Fondo

Cabeza

Base

Page 8: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 8/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Serie de los Motores

21 Init ials7/27/2012

SerieDiámetr o

Tipo

Rango(HP)SecciónSimple

Rango(HP)

TANDEM

Máx(HP)

TANDEM

Máx,Secc.

TANDEM

375

456

540

562

738

3.75"

4.56"

5.40”

5.62”

7.38”

SK

SX

SK

SX

MK

MX

PK

PX

SK

SX

MK

MX

PK

PX

Dominator 

SX

7 .5 - 2 5. 5

7 .5 - 2 5. 5

12.5- 150

12.5- 150

10 - 1 20

10 - 1 20

10 - 1 20

10 - 1 20

25 - 2 50

25 - 2 50

20 - 2 00

20 - 2 25

20 - 2 00

20 - 2 25

30 - 4 50

200- 340

3 0 - 1 27

3 0 - 1 27

175- 300

175- 300

140- 240

140- 240

140- 240

140- 240

300- 750

300- 750

240- 600

240- 600

240- 600

240- 600

300- 1170

400- 999

127

127

300

300

240

240

240

240

750

750

600

600

600

600

1170

999

5

5

2

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

3

3

3

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Mufa (Pothead)

22 Init ials7/27/2012

Conexión de la mufa

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Sección de entrada o intake

• La cantidad de gas libre ala entrada de la bombadetermina el uso de:

1.- Una sección de entrada

simple (intake) o2.- Separador de gas

2 3 Ini t i al s7/27/2012

Page 9: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 9/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

24 Initials7/27/2012

INTAKE

SEPARADORES DE GAS

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Separador de gas

• Son también secciones deentrada (intake).

• Cuentan con algunoscomponentes adicionales

diseñados para evitar el pasode gas l ibre hacia la bomba.

• Reda fabrica 3 t ipos deseparadores: Estático,Dinámico y VORTEX

2 5 Ini t i al s

7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Eficiencia de Separación

2 6 Ini t ia l s7/27/2012

Page 10: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 10/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Protector 

• Esta ubicado entre el motor y elintake.

• Es una pieza vital en el sistemaBEC, si no es seleccionadoapropiadamente puede reducirla vida útil del equipo.

• Evita el ingreso del fluido delpozo al motor.

2 7 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Cable de Potencia

28 Init ials7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Cable de Potencia

• La función del cable de potencia es:

-Transmitir la energía eléctrica desde la superfic ie al

motor.

-Transmitir señales del fondo del pozo a la superficie

(usualmente presión y temperatura).

• El cable de potencia consiste de tres fases de conductores aislados

individualmente. Los conductores se cubren con un material protector

y finalmente se protejen del daño químico, abrasivo y mecánico con

una cubierta y un blindaje.

2 9 Ini t i al s7/27/2012

Page 11: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 11/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Cable de Potencia

30 Init ials7/27/2012

Conductores

Aislamiento

Blindaje

Cubierta

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Cable de Potencia

31 Init ials7/27/2012

1 Blindaje.

2 Cubierta

3 Barrera de la cinta de alta temperatura.

4 Aislamiento

5 Conductor

1 Blindaje

2 Barrera de la cinta de alta temperatura

3 Cubierta

4 Aislammiento

5 Conductor

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Cable de Potencia

–   Siempre que sea posible se debe intentar desplegar el

cable redondo directamente a la mufa.

32 In itia ls7/27/2012

Page 12: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 12/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Bomba Sumergible

33 Init ials7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Bomba Sumergible

• Son bombas centrífugas de etapasmúltiples.La geometría (tamaño y diseño) de la

etapa determina el volumen de fluidoque la bomba puede manejar.

El número de etapas determina el Altura Dinamica Total (TDH).

3 4 Ini t i al s

7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

 Al tura Dinámica Total (TDH)

3 5 Ini t i al s7/27/2012

Page 13: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 13/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

36 Init ials7/27/2012

UPTHRUSTWASHER CUBO

FALDONSUPE RIOR

VANO

Camisadel Impulsor 

UPTHRUSTWASHER AnillodelaDOWNTHRUSTWASHER

I.D. delaCamisa del Difusor 

Impulsor rotatorio

Difusor estacionario

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Bomba Centrífuga

37 Init ials7/27/2012

ImpulsorRotatorio

UpThrustWashers

DownThrustWashers

DifusorEstacionario

Arandela de empuje haciaarriba

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Bomba Centrífuga

La selección de la bomba para su aplicación depende de varios

factores:

• Tamaño de la TR : Determina el tamaño máximo de la

bomba.

• Frecuencia de la corriente eléctrica disponible: Determina la

velocidad de rotación del motor.

• Gasto deseado: Determina la selección de la bomba para un

gasto optimo en un rango de eficiencia más alta.

• Condiciones especiales: Pozos gasificados, fluidos viscosos,

corrosivos, abrasivos – pueden requerir equipo especial.3 8 Ini t i al s7/27/2012

Page 14: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 14/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Grafica de operación de la bomba

3 9 Ini t ia l s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Descarga de la bomba

4 0 Ini t ia l s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Instalación de equipo subsuperficial

41 Init ials7/27/2012

Page 15: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 15/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Equipo Superficial

TransformadorDesfasador 

Variador deFrecuencia (VSD)

TransformadorElevador 

CajadeVenteo

Penetrador Bola ColgadoraCabezalBonete

Medio Arbol deVálvulas

42 In itia ls7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Switchboard vs Variador deFrecuencia (VSD)

• El BEC puede operar a frecuencia fija(50 o 60 HZ).• También puede operar a frecuenciavariable.• El VSD permite cambiar la frecuenciafija de la onda de corri ente alternasuministrada a otras frecuencias (30 a90 Hz).• Mejoran las condiciones de arranquedel motor con el VSD.

Frecuencia (VSD)Frecuencia (VSD)Var iador deVar iador de

4 3 Ini t ia l s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Variador de Frecuencia (VSD)

A mayor frecuencia:

•Mayor velocidad de operación de la bomba.

•Se incrementa el gasto y el levantamiento de la bomba.

•Se requiere mayor potencia para operar el BEC.4 4 Ini t i al s7/27/2012

Page 16: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 16/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Variador de Frecuencia (VSD)

Con el empleo del VSD se tiene gran flexibilidad en laaplicación del BEC.

Con el uso del VSD es posible utilizar un tamaño demotor y bomba para manejar un amplio r ango decondiciones de operación.

4 5 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

COMPORTAMIENTO DE LA B OMBA A DIFERENTESFRECUENCIAS

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Caja de Venteo y Transformadores

• Está ubicada entre el cabezal del pozo y eltransformador, conecta el cable de energía delequipo de superficie con el cable de potencia delmotor.

• Permite ventear a la atmósfera el gas que f luye através del cable, impidiendo que llegue al tablerode control.

• Los transformadores cambian el voltaje primario dela línea eléctricapor el voltaje requeridopor el motor.

TransformadorElevador 

TransformadorElevador 

TransformadorElevador 

Caja deVenteoCaja deVenteoPenetrador Bola Colgadora

CabezalBonete

Medio Arbol deVálvulas

Penetrador Bola ColgadoraCabezalBonete

Medio Arbol deVálvulas

TR95/8" 53.5#/ft 3050m

TR30" 170m

TR133/8" 1529m

TR20" 549m

BL 5" 4045mTR5" 18#/ft

4875m4905m

PI: 4925.0mPT:50260m

TR75/8" 39#/ft4328m

BL 75/8" 2583m

INICIA DESVI ACION DELPOZOA 3250m

4890m

1816.23mTP31/2" 10.3 #/ft M-VAM

TP41/2" 12.6 #/ft M-VAM

VALVULA DE PIEEMPACADOR

VALVULA DE SEGURIDADVALVULA DE VENTEO

Page 17: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 17/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Diagnóstico del BEC

• Diagnóstico de problemas en elequipo subsuperficial.

• CARTAS DE AMPERAJE. Registrode la corriente del motor.• Diagnóstico y toma de acciones

correctivas sin sacar el equipo.• En tiempo real.• Se emplean registradores de

amperaje (amperímetro análogo)en el switchboard o en el VSD.

OPERACIÓN NORMAL

4 8 Ini t i al s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Ejemplo de diagnóstico del BEC

Causado por partículassólidas que ingresan en labomba tales como arena, lodo,etc.Se afecta el comportamientode la bomba.Se desgasta la bomba.El pozo debe ser limpiado.

BOMBA MANEJANDO SÓLIDOS

4 9 Ini t ia l s7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Ejemplo de diagnóstico del BECMuestra corrientes muy erráticas.

Existe sobrecarga.

No hay rearranques.

Puede ser causado por variacionesconsiderables en la densidad,viscosidad, presión de superficie oproducción de partículas sólidas.

Motores quemados, cablescortocircuitados, bombas trabadas,fusibles quemados, etc.

PROBLEMAS DE SUMINISTRO DEENERGÍA

50 In itia ls7/27/2012

Page 18: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 18/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Desgaste en las etapas de la bomba

51 Init ials7/27/2012

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Inspección del separador 

52 Init ials7/27/2012

Buje superiorcon desgasteextremo.

Revisión de laerosión en elinductor. Bujeinferior trizado

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Inspección del motor 

53 Init ials7/27/2012

Medición de laresistencia fase -tierra

Medición de laresistencia fase-fase

Page 19: 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

7/25/2019 6-7 Bombeo Electrocentrifugo Sumergido

http://slidepdf.com/reader/full/6-7-bombeo-electrocentrifugo-sumergido 19/19

© 2006Weatherford. All rights reserved.

Inspección del motor 

54 Init ials7/27/2012

Rayaduras

profundas en elrotor.

Presencia decobre fundido enun estatorquemado.

© 2006Weatherford. All rights reserved.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN