universidad tecnolÓgica equinoccial facultad de...
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I
II
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE TECNOLOGÍA DE PETRÓLEOS
TEMA:
DETERMINACIÓN DE FALLAS DE LOS EQUIPOS ELECTRO
SUMERGIBLES EN EL CAMPO (P) PARA MEJORAR EL TIEMPO
DE VIDA DE LOS MISMOS OPERADO POR PETROAMAZONAS
TESIS DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
TECNÓLOGO EN PETRÓLEOS
AUTOR: PAÚLO SILVA TÚQUERES
DIRECTOR: ING. IRVING SALAZAR L.
QUITO – ECUADOR
ABRIL – 2011
III
DECLARACIÓN
Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el Autor.
PAÚLO CÉSAR SILVA TÚQUERES
C.I. 171707434-6
IV
CERTIFICADO
En calidad de Director de Tesis de Grado asignado por las autoridades competentes de
la Facultad de Ciencias de Ingeniería de la Universidad Tecnológica Equinoccial
declaro que la Tesis titulada “DETERMINACIÓN DE FALLAS DE LOS EQUIPOS
ELECTROSUMERGIBLES EN EL CAMPO (P) PARA MEJORAR EL TIEMPO
DE VIDA DE LOS MISMOS OPERADO POR PETROAMAZONAS” fue en su
totalidad desarrollada y presentada por el Sr. Paúlo César Silva Túqueres para lo cual
dejo constancia de su autenticidad.
__________________________
ING. IRVING SALAZAR L.
V
CARTA DE LA EMPRESA
VI
DEDICATORIA
Primero a Dios, ya que siempre ha guiado mi vida en todo momento, a mis amados
padres. Señora Ruth Túqueres Paredes y Señor Vidal Silva Túqueres, ellos con su
comprensión, ayuda y amor incondicional han contribuido todos estos años para mi
formación moral, profesional y humana. También quiero dedicarle a mi esposa: Señora
Silvana López, a mi hijo. Andy Vidal Silva López, a mis hermanos: Laura, Raúl y
Diego por brindarme su ayuda en todo momento de mi carrera, a todos ellos les debo
poder finalizar satisfactoriamente la culminación de este proyecto de titulación como
Tecnólogo en Petróleos.
PAÚLO CÉSAR SILVA TÚQUERES
VII
AGRADECIMIENTO
Agradezco primeramente a Dios por guiar y ayudarme en todos los momentos de mi
vida desde el inicio de mi formación.
Quiero agradecer de manera especial al Ing. Irving Salazar director de este proyecto,
quién supo guiarme hasta el final del mismo con toda su experiencia laboral y tiempo.
También quiero agradecer de forma muy especial a la Compañía Petroamazonas
Ecuador S.A, quien apoyó mi trabajo para poder culminar mi proyecto de titulación.
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, a todos sus docentes, alumnos y
compañeros; que han sido la puerta a un campo profesional pleno de nuevos retos y
expectativas.
Mil Gracias
PAÚLO CÉSAR SILVA TÚQUERES
VIII
ÍNDICE GENERAL
CARÁTULA: ................................................................................................................... II
DECLARACIÓN ............................................................................................................ III
CERTIFICADO .............................................................................................................. IV
CARTA DE LA EMPRESA ............................................................................................ V
DEDICATORIA ............................................................................................................. VI
AGRADECIMIENTO .................................................................................................. VII
ÍNDICE GENERAL..................................................................................................... VIII
ÍNDICE DE CONTENIDO............................................................................................. IX
ÍNDICE DE IMÁGENES ............................................................................................ XIV
ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................. XVI
ÍNDICE DE ECUACIONES ..................................................................................... XVII
ÍNDICE DE ANEXOS ............................................................................................... XVII
RESUMEN ................................................................................................................ XVIII
SUMMARY ................................................................................................................. XIX
IX
ÍNDICE DE CONTENIDO
CAPÍTULO I ..................................................................................................................... 1
1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 1
1.2. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ....................................................................... 2
1.3. OBJETIVO GENERAL .................................................................................... 3
1.3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 3
1.4. HIPÓTESIS ............................................................................................................ 4
1.5. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES .................................................................. 4
1.6. METODOLOGÍA .................................................................................................. 4
1.6.1. TIPO DE ESTUDIO ....................................................................................... 4
1.6.2. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN ............................................................... 5
1.6.3. FUENTES Y TÉCNICAS DE INFORMACIÓN ........................................... 5
1.7. ALCANCE ............................................................................................................. 6
1.8. IDEA A DEFENDER ............................................................................................ 6
CAPÍTULO II ................................................................................................................... 7
2. UBICACIÓN DEL CAMPO ........................................................................................ 7
2.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA ............................................................................... 7
2.2. INTRODUCCIÓN AL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ............................ 8
2.3. PRINCIPIO DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL ...... 10
2.4. MÉTODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE ......................................................................................... 11
2.5. SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ........................................ 12
X
2.6. TEORÍA DE OPERACIÓN DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ......... 12
2.7. FUNCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ............ 13
2.8. VENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE .................................. 14
2.9. DESVENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE .......................... 15
2.10. PARÁMETROS PARA LA APLICACIÓN DEL SISTEMA BES O ESP ....... 16
CAPÍTULO III ................................................................................................................ 17
3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL DE
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ........................................................................... 17
3.1. SELECCIÓN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL ............ 17
3.2. APLICACIONES DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ......................... 18
3.3. DIAGRAMA DE LOS EQUIPOS DE SUPERFICIE Y SUBSUELO DEL
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ....................................................................... 18
3.4. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ...... 20
3.5. COMPONENTES DEL SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE 21
3.5.1. EQUIPOS DE SUPERFICIE ........................................................................ 21
3.5.1.1. TRANSFORMADOR ............................................................................ 21
3.5.1.1.1. TRANSFORMADOR MONOFÁSICO ......................................... 22
3.5.1.1.2. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO ............................................... 23
3.5.1.2. VARIADOR DE FRECUENCIA .......................................................... 23
3.5.1.3. CAJA DE UNIÓN O DE VENTEO ...................................................... 24
3.5.1.4. CABEZAL DEL POZO ......................................................................... 25
3.5.2. EQUIPOS DE SUBSUELO .......................................................................... 26
3.5.2.1. SENSOR DE PRESIÓN ........................................................................ 26
3.5.2.2. MOTOR ................................................................................................. 27
XI
3.5.2.2.1. COMPONENTES DEL MOTOR ................................................... 27
3.5.2.2.2. ESTATOR ....................................................................................... 28
3.5.2.2.3. ROTOR ........................................................................................... 29
3.5.2.3. CABLE ................................................................................................... 31
3.5.2.3.1. TIPOS DE CABLES ....................................................................... 32
3.5.2.3.2. CABLE PLANO ............................................................................. 32
3.5.2.3.3. CABLE REDONDO ....................................................................... 33
3.5.2.3.4. COMPONENTES DEL CABLE .................................................... 33
3.5.2.3.5. CONDUCTORES DEL CABLE .................................................... 34
3.5.2.4. SECCIÓN SELLANTE (PROTECTOR) .............................................. 35
3.5.2.4.1. FUNCIONES DEL PROTECTOR ................................................. 36
3.5.2.4.2. TIPOS DE PROTECTORES .......................................................... 36
3.5.2.4.2.1. PROTECTOR TIPO SELLO POSITIVO (BOLSA) ................. 36
3.5.2.4.2.2. PROTECTOR TIPO LABERINTO .......................................... 37
3.5.2.4.2.3. PROTECTOR MODULAR ....................................................... 38
3.5.2.5. SEPARADOR DE GAS ......................................................................... 41
3.5.2.5.1. TIPOS DE SEPARADORES .......................................................... 41
3.5.2.5.1.1 SEPARADOR DE GAS ESTÁTICO ......................................... 41
3.5.2.5.1.2. SEPARADOR DE GAS ROTATIVO O CENTRÍFUGO ......... 42
3.5.2.6. BOMBA ................................................................................................. 44
3.5.2.6.1. ETAPA DE LA BOMBA ............................................................... 46
3.5.2.7. EQUIPOS / ACCESORIOS DE FONDO ADICIONALES .................. 48
3.5.2.8. DIAGRAMA DEL POZO...................................................................... 49
XII
CAPÍTULO IV ................................................................................................................ 50
4. DETERMINACIÓN DE FALLAS DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE ............................................................................................. 50
4.1. DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO DE LA
BOMBA ELECTROSUMERGIBLE ......................................................................... 50
4.2. PARÁMETROS PARA CALCULAR LA PROFUNDIDAD DE
ASENTAMIENTO DE LA BOMBA ELECTROSUMERGIBLE ............................ 51
4.2.1. EJEMPLO DE CÁLCULO ........................................................................... 52
4.3. COSTOS DEL EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ................. 57
4.4. INFORME DE INSPECCIÓN EN EL TALLER (TEAR DOWN) ..................... 58
4.5. REPORTE DE DESARME, INSPECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLA (DIFA)
DEL POZO "C" EN EL CAMPO P ............................................................................ 58
4.5.1. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO .................................................................... 59
4.5.2. ANTECEDENTES ........................................................................................ 60
4.5.3. REPORTE DE INSPECCIÓN Y FOTOGRAFÍAS ...................................... 60
4.5.3.1 Bombas .................................................................................................... 60
4.5.3.1.1 Bomba Superior ............................................................................... 60
4.5.3.1.2. Bomba Inferior ................................................................................ 63
4.5.3.2. SEPARADOR DE GAS ......................................................................... 68
4.5.3.3. PROTECTORES .................................................................................... 69
4.5.3.3.1 PROTECTOR SUPERIOR LSPBP ................................................. 69
4.5.3.3.2. PROTECTOR INFERIOR BPBSL ................................................. 70
4.5.3.4. MOTOR ................................................................................................. 71
4.6. CONDICIÓN FINAL DEL EQUIPO BES INSPECCIONADO ................ 72
XIII
4.7. ESTADO ACTUAL DEL POZO ................................................................ 73
4.7.1. RESUMEN DE EVENTOS ...................................................................... 73
4.8. REPORTE DE RUN ................................................................................... 74
4.9. REPORTE DE PULLING .......................................................................... 75
4.10. ANÁLISIS DE DATA DEL POZO "C" UBICADO EN EL CAMPO P .. 76
4.11. ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS SÓLIDAS .......................................... 77
4.12. DETALLE DE LOS PARÁMETROS DE FONDO .................................. 78
CAPÍTULO V ................................................................................................................. 79
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................. 79
5.1. CONCLUSIONES ............................................................................................... 79
5.2. RECOMENDACIONES ...................................................................................... 80
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 81
GLOSARIO .................................................................................................................... 82
SIMBOLOGÍA ................................................................................................................ 84
ANEXOS ........................................................................................................................ 86
XIV
ÍNDICE DE IMÁGENES
IMAGEN Nº 2.1 UBICACIÓN BLOQUE-15 POR PROVINCIA ................................. 7
IMAGEN Nº 2.2 UBICACIÓN BLOQUE-15 ................................................................ 8
IMAGEN Nº 3.1 EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE ....................... 19
IMAGEN Nº 3.2 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS ..................................... 22
IMAGEN Nº 3.3 TRANSFORMADOR TRIFÁSICO .................................................. 23
IMAGEN Nº 3.4 CONTROLADOR DE VARIACIÓN DE VELOCIDAD ................. 24
IMAGEN Nº 3.5 CAJA DE UNIÓN O DE VENTEO .................................................. 25
IMAGEN Nº 3.6 CABEZAL DEL POZO ..................................................................... 26
IMAGEN Nº 3.7 MOTOR BES ...................................................................................... 27
IMAGEN Nº 3.8 COMPONENTES DEL MOTOR ...................................................... 28
IMAGEN Nº 3.9 ESTATOR .......................................................................................... 29
IMAGEN Nº 3.10 ROTOR ............................................................................................ 30
IMAGEN Nº 3.11 CABLE ............................................................................................ 31
IMAGEN Nº 3.12 CABLE PLANO Y REDONDO ...................................................... 33
IMAGEN Nº 3.13 COMPONENTES DEL CABLE ..................................................... 34
IMAGEN Nº 3.14 TIPOS DE CONDUCTORES .......................................................... 35
IMAGEN Nº 3.15 SECCIÓN SELLANTE “PROTECTOR” ....................................... 35
IMAGEN Nº 3.16 PROTECTOR TIPO SELLO POSITIVO ........................................ 37
IMAGEN Nº 3.17 PROTECTOR TIPO LABERINTO ................................................. 38
IMAGEN Nº 3.18 SISTEMA DE PROTECTORES MODULARES ........................... 39
IMAGEN Nº 3.19 SEPARADOR DE GAS ESTÁTICO .............................................. 41
IMAGEN Nº 3.20 SEPARADOR DE GAS ROTATIVO O CENTRÍFUGO ............... 42
XV
IMAGEN Nº 3.21 CORTE DE UN SEPARADOR DE GAS ....................................... 43
IMAGEN Nº 3.22 COMPOSICIÓN DE UNA ETAPA ................................................ 45
IMAGEN Nº 3.23 IMPULSOR ..................................................................................... 45
IMAGEN Nº 3.24 DIFUSOR ........................................................................................ 46
IMAGEN Nº 3.25 ETAPA DE LA BOMBA ................................................................ 46
IMAGEN N° 3.26 ETAPA DE FLUJO RADIAL .......................................................... 47
IMAGEN N° 3.27 ETAPA DE FLUJO MIXTO ............................................................ 47
IMAGEN N° 3.28 COMPLETACION DEL POZO ....................................................... 49
IMAGEN Nº 4.1 CURVAS BFPD / (Pr - Pwf) ............................................................. 54
IMAGEN Nº 4.2 BASE Y CABEZA DE LA BOMBA ................................................ 61
IMAGEN Nº 4.3 ETAPAS ............................................................................................ 62
IMAGEN N° 4.4 ETAPAS CON BUJES FISURADOS ................................................ 62
IMAGEN N° 4.5 WASHER CRISTALIZADAS ........................................................... 63
IMAGEN N° 4.6 ETAPAS CON MATERIAL NO MAGNÉTICO .............................. 64
IMAGEN N° 4.7 MATERIAL NO MAGNÉTICO ........................................................ 65
IMAGEN N° 4.8 ETAPAS ESTABILIZADAS ............................................................. 65
IMAGEN N° 4.9 MATERIAL NO MAGNÉTICO ........................................................ 66
IMAGEN N° 4.10 PIN DE BRONCE INCRUSTADO ................................................ 66
IMAGEN N° 4.11 MATERIAL EXTRAÑO ................................................................ 67
IMAGEN N° 4.12 WASHER CRISTALIZADAS ......................................................... 67
IMAGEN N° 4.13 SEPARADOR CON MATERIAL MAGNÉTICO .......................... 68
IMAGEN N° 4.14 SEPARADOR CON EJE ROTO ...................................................... 68
IMAGEN N° 4.15 AGUA Y MATERIAL NO MAGNÉTICO ..................................... 69
IMAGEN N° 4.16 ACEITE INTERIOR EN LAS BOLSAS ......................................... 70
XVI
IMAGEN N° 4.17 ACEITE EN EL INTERIOR DEL MOTOR .................................... 71
IMAGEN N° 4.18 ANÁLISIS DE DATA DEL POZO ................................................. 76
IMAGEN N° 4.19 IMÁGENES DE MATERIAL NO MAGNÉTICO .......................... 77
IMAGEN N° 4.20 PARÁMETROS DE FONDO .......................................................... 78
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA N° 4.1 PARÁMETROS DEL POZO ................................................................ 52
TABLA N° 4.2 COSTOS DEL EQUIPO DE FONDO (ESP) ....................................... 57
TABLA N° 4.3 EQUIPO INSTALADO ........................................................................ 59
TABLA N° 4.4 BOMBA SUPERIOR ............................................................................ 61
TABLA N° 4.5 BOMBA INFERIOR ............................................................................. 63
TABLA N° 4.6 PROTECTORES ................................................................................... 69
TABLA N° 4.7 PROTECTOR INFERIOR BPBSL ....................................................... 70
TABLA N° 4.8 MOTOR ................................................................................................ 71
TABLA N° 4.9 MEDIDAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR ........................................... 72
TABLA N° 4.10 EQUIPO INSPECCIONADO ............................................................. 72
TABLA N° 4.11 REPORTE DE RUN ........................................................................... 74
TABLA N° 4.12 REPORTE DE PULLING ................................................................... 75
XVII
ÍNDICE DE ECUACIONES
ECUACIÓN 4.1: GRAVEDAD ESPECÍFICA PROMEDIO ........................................ 52
ECUACIÓN 4.2: CONVERSIÓN DE LA Pwf a ft ........................................................ 53
ECUACIÓN 4.3: CÁLCULO DEL ND1........................................................................ 53
ECUACIÓN 4.4: PRESIÓN DE ENTRADA ................................................................. 54
ECUACIÓN 4.5: PRESIÓN DE ENTRADA ................................................................. 55
ECUACIÓN 4.6: CONVERSIÓN psi a ft ...................................................................... 55
ECUACIÓN 4.7 CÁLCULO DEL ND2 ......................................................................... 56
ECUACIÓN 4.8: DIFERENCIAL ENTRE SD Y ND2 ................................................. 56
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. REPORTE DE RUN .................................................................................... 87
ANEXO 2. REPORTE DE PULLING ........................................................................... 88
ANEXO 3. ANÁLISIS DE DATA DEL POZO ............................................................. 89
ANEXO 4. CARTA AMPEROMÉTRICA .................................................................... 90
ANEXO 5. ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS SÓLIDAS ............................................ 91
XVIII
RESUMEN
La aplicación del sistema artificial de bombeo electrosumergible requiere del
conocimiento y comprensión de la parte eléctrica y electrónica, con la finalidad de
analizarlo y enfocarlo, el bombeo electrosumergible como un sistema integral en donde
todos los parámetros del yacimiento-pozo-equipo BES de fondo, equipo BES de
superficie están íntimamente relacionados y correlacionados. La estrecha coordinación
técnica y la buena comunicación del personal del área de electricidad – electrónica con
el personal del área de Ingeniería de Petróleos (Operaciones – Producción) es uno de los
factores preponderantes y de vital importancia para optimizar el sistema y obtener
largos tiempos de vida útil de los equipos BES.
Básicamente el bombeo electrosumergible está conformado por una bomba centrífuga
multi-etapa manejada por un motor eléctrico, ya que esta crea una cantidad relativa de
presión constante que incrementa el levantamiento del fluido hacia la superficie, y la
cantidad de fluido que pasa a través de la bomba puede variar dependiendo de la presión
sostenida en el sistema.
La parte técnica del trabajo se ha llevado a cabo en la República del Ecuador, Región
Amazónica en las provincias de Orellana y Sucumbíos donde está ubicado el Campo P,
que corresponde al Bloque-15, actualmente pertenece al estado ecuatoriano UAOT
Bloque-15 / Petroecuador.
XIX
SUMMARY
The application of the artificial system of electrosubmergible pumping requires of the
knowledge and understanding of the electric and electronic part, with the purpose of to
analyze it and to focus it the pumping submergible electro like an integral system where
all the parameters of the location-well-team background ESP - I equip surface ESP they
are intimately related and correlated. The narrow technical coordination and the good
communication of the personnel of the area of electricity-electronic with the personnel
of the area of Engineering of Petroleum (Operations-Production) it is one of the
preponderant factors and of vital importance to optimize the system ESP and to obtain
long times of useful life of the ESP Systems.
Basically the Electrosubmergible Pumping is conformed by a centrifugal pump multi-
stage managed by an electric motor, since this he/she believes a relative quantity of
constant pressure that increases the rising of the fluid toward the surface, and the
quantity of fluid that passes through the bomb it can vary the pressure sustained in the
system depending.
The technical part of the work has been carried out in the Republic of the Ecuador,
Amazon Region in the counties of Orellana and Sucumbíos where this located the Field
P that corresponds to the Block-15, at the moment it belongs to the Ecuadorian state
UAOT Block-15 / Petroecuador.
CAPÍTULO I
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
El sistema integrado de levantamiento artificial de bombeo electrosumergible (BES o
ESP), tiene como objetivo principal recuperar el fluido de reservorio hacia la superficie
por medio de una bomba centrífuga multi–etapa que transforma el movimiento rotatorio
provisto por un motor eléctrico en energía de presión.
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El método de levantamiento artificial por Bombeo Electrosumergible (BES) o Electrical
Submersible Pump (ESP) es uno de los principales sistemas que se aplican en la
industria petrolera ecuatoriana para levantar fluidos del yacimiento a la superficie, en tal
virtud se necesita desarrollar ampliamente el diseño y funcionamiento del mismo para
que su aplicación sea rentable y evitar posibles problemas en la operación; entonces se
procederá a mencionar los problemas eléctricos y mecánicos que generan paradas
forzadas en los equipos electrosumergibles y las posibles causas de falla de los
componentes; se determinará el tiempo promedio de vida de un equipo
electrosumergible; y se mencionarán los tratamientos que se realizan al pozo con la
finalidad de proteger y así mejorar la vida útil de los equipos electrosumergibles.
2
1.2. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
Debido a la importancia que tiene la producción diaria de hidrocarburos para la empresa
en necesario innovar constantemente los sistemas a través de los cuales dicha
producción se lleva a cabo. El diseño de un sistema de levantamiento artificial adecuado
para las características de un pozo determinado tiene incidencia en la producción y en el
futuro rendimiento del mismo.
El conocimiento de las propiedades de un yacimiento son la base para el diseño de un
sistema adecuado de bombeo electrosumergible, pues determinan las características
mecánicas de éste, lo que se busca es la optimización del rendimiento de los equipos y
del levantamiento y/o producción del crudo a través del mejoramiento de un sistema
preexistente.
A través de la observación del funcionamiento del sistema y de las variables
operacionales que éste puede arrojar se determinarán acciones correctivas con el fin de
mejorar su desempeño, es de importancia considerable aquella información recabada en
gráficas del funcionamiento del equipo así como en manuales del fabricante del mismo.
3
1.3. OBJETIVO GENERAL
El presente trabajo tiene por objetivo analizar y determinar las posibles fallas de los
equipos electrosumergibles en el Campo P, para optimizar la producción de petróleo
diaria y reducir costos de operación.
1.3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Objetivo Específico 1
Analizar los posibles problemas y/o fallas de los equipos electrosumergibles tanto de
superficie y subsuelo, mediante el historial de reportes en los pozos.
Objetivo Específico 2
Identificar los diferentes componentes y accesorios que conforman un sistema estándar
de bombeo electrosumergible.
Objetivo Específico 3
Interpretar, manejar los estudios de levantamiento artificial y determinar el costo
beneficio de las posibles fallas en el Campo P.
Objetivo Específico 4
Caracterizar las propiedades del yacimiento como la temperatura (T), viscosidad (φ),
permeabilidad (K), saturación (S), presión estática del reservorio (Pr) y presión de fondo
fluyente (Pwf).
4
1.4. HIPÓTESIS
El diseño, selección y mejoramiento del sistema de bombeo electrosumergible
hacen posible la optimización del pozo.
La presión, profundidad y temperatura a la que funcionarán los equipos de
bombeo electrosumergible son factores determinantes para seleccionar la
completación del pozo.
1.5. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
Variable Dependiente
Optimización de la producción en el Campo P operado por Petroamazonas.
Variable Independiente
Determinación de las posibles fallas de los equipos del sistema integrado de
levantamiento artificial de bombeo electrosumergible.
1.6. METODOLOGÍA
1.6.1. TIPO DE ESTUDIO
El desarrollo del siguiente trabajo está basado en estudios Bibliográficos, Descriptivos y
de Campo.
5
1.6.2. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN:
Método Histórico
Este método es importante porque se obtendrá la información con hechos anteriores.
Método Analítico
Utilizado fundamentalmente para la elaboración de las conclusiones y recomendaciones
del estudio.
1.6.3. FUENTES Y TÉCNICAS DE INFORMACIÓN
Fuente
Son hechos y/o documentos a los que acude el investigador para obtener información.
Técnicas
Son medios empleados para recolectar los datos necesarios para llevar a cabo la
investigación.
Técnicas más utilizadas:
Entrevistas,
Internet y/o Páginas electrónicas de la Industria Petrolera,
Textos y/o Manuales de Ingeniería y
Otros de acuerdo a su trabajo, etc.
6
1.7. ALCANCE
El presente trabajo contemplará exclusivamente la parte técnica del procedimiento a
seguir para la selección de los equipos de bombeo electrosumergible para el pozo C,
también se realizará un análisis de cada uno de los componentes del sistema en la
locación determinada para el proyecto en el Campo P y analizar las posibles fallas que
se presentan en los equipos cuando se encuentran en operación.
1.8. IDEA A DEFENDER
Con la información sobre las fallas de los equipos de bombeo electrosumergible, se
optimizará la vida útil de los equipos.
CAPÍTULO II
7
CAPÍTULO II
2. UBICACIÓN DEL CAMPO
El presente estudio se realizará en la república del Ecuador, Región Amazónica en la
provincias de Orellana y Sucumbíos.
2.1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA
En la siguiente figura se puede apreciar la ubicación del campo P, aquí se encuentra
ubicado el Bloque-15, que actualmente pertenece al estado ecuatoriano UAOT Bloque-
15 / Petroecuador.
IMAGEN Nº 2.1 UBICACIÓN BLOQUE-15 POR PROVINCIA
FUENTE: ARCHIVO OEPC ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
8
El Bloque-15 tiene los siguientes límites:
Norte: Campos de Petroproducción.
Sur: Bloque-14.
Sur-Oeste: Bloque primavera-Yuca Sur de Petróleos Sudamericanos.
Este: Campos de Petroproducción.
Oeste: Campos de Petroproducción.
IMAGEN Nº 2.2 UBICACIÓN BLOQUE-15
FUENTE: ARCHIVO OEPC ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
2.2. INTRODUCCIÓN AL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
El comportamiento de los yacimientos durante su explotación está influenciado por las
características productivas de la roca, la presencia de flujo multifásico a través del
medio poroso, así como el esquema de desarrollo implantado.
9
La explotación convencional, incluye la recuperación natural ó primaria, que puede
ocurrir con flujo natural o bien con sistemas artificiales de producción; y la secundaria,
que se aplica para mantener la presión del yacimiento o desplazar los fluidos del
yacimiento.
Mientras que para la recuperación mejorada contempla métodos térmicos, químicos y la
inyección de gases; debido a que el petróleo es un recurso no renovable; los pozos que
se encuentran produciendo van declinando su producción por la pérdida de presión
natural del yacimiento. Por lo que se hace necesario instalar la infraestructura adecuada
para la recuperación del petróleo que en la mayoría de los yacimientos representa de un
60% al 70% por recuperar, por lo cual es conveniente un sistema artificial.
En esta etapa el flujo de fluidos dentro del yacimiento, ocurre por energía propia de él,
en ocasiones las presiones de fondo de los pozos no son suficientes para llevar los
fluidos hasta la superficie, por lo que es necesario diseñar e instalar un sistema artificial
de producción que permita recuperar estos hidrocarburos, antes de considerar cualquier
proceso de mayor costo y de tecnología sofisticada.
Durante la vida productiva de los yacimientos, la presión tiende a disminuir debido a la
explotación del campo a tal grado que los pozos productores dejan de fluir de forma
natural, en variadas ocasiones estas disminuciones de presión pueden ser originadas por
daños en los pozos, ocasionados principalmente por la misma operación, generalmente
este daño es removido mediante limpieza y estimulaciones; cuando no se tiene daño en
la formación y el flujo de fluidos no es capaz de llegar a las instalaciones superficiales,
10
es necesario implantar un sistema artificial de producción, acorde a las características
del campo.
Más allá de cualquier método de levantamiento artificial utilizado para el término de la
producción del yacimiento, es importante estudiar detalladamente todos los parámetros
que incluyen el uso del mismo, así como las ventajas o desventajas de su aplicación y el
tiempo operacional del sistema; es por ello que se procederá a desglosar los tópicos más
importantes que involucra el estudio y/o aplicación acerca del sistema de levantamiento
artificial de bombeo electrosumergible.
2.3. PRINCIPIO DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
Cuando el pozo deja de producir por flujo natural, se requiere el uso de una fuente
externa de energía para conciliar la oferta con la demanda de energía. La utilización de
esta fuente es con el fin de levantar los fluidos desde el fondo del pozo hasta el
separador, es lo que se denomina levantamiento artificial. El propósito de los métodos
de levantamiento artificial es minimizar los requerimientos de energía en la cara de la
formación productora, con el objeto de maximizar el diferencial de presión a través del
yacimiento y provocar de esta manera la mayor afluencia de fluidos, sin que generen
problemas de producción: arenamiento, conificación de agua, etc.
11
2.4. MÉTODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE
El sistema de bombeo electrosumergible (BES), es un método de levantamiento
artificial altamente eficiente para la producción de crudos livianos y medianos en el
ámbito mundial; sin embargo, es uno de los métodos de extracción de crudo que exige
mayor requerimiento de supervisión, análisis y control, a fin de garantizar el adecuado
comportamiento del sistema.
El método de levantamiento artificial por bombeo electrosumergible, tiene como
principio fundamental levantar el fluido del reservorio hasta la superficie, mediante la
rotación centrífuga de la bomba electrosumergible.
Este sistema posee la capacidad de manejar grandes volúmenes de crudo, desde 150
hasta 100.000 barriles por día (BPD), desde profundidades hasta de 15.000ft.
Además de esto, el sistema BES permite controlar y programar la producción dentro de
los límites del pozo, a través del empleo del variador de frecuencia. Otro de los
beneficios que proporciona este método, es la indicación continúa de las condiciones de
presión y temperatura en el pozo, gracias a las señales transmitidas por el sensor de
presión y temperatura ubicado en el fondo del pozo.
12
2.5. SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
El método de levantamiento artificial por bombeo electrosumergible (BES), tiene como
principio fundamental impulsar el fluido del reservorio hacia la superficie, mediante la
rotación centrífuga de la bomba. Este método puede utilizarse para producir fluidos de
alta viscosidad, crudos con gas y pozos con alta temperatura.
Una unidad típica convencional del sistema de bombeo electrosumergible se compone
básicamente de los equipos de subsuelo, equipos de superficie, cables y componentes
superficiales.
2.6. TEORÍA DE OPERACIÓN DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
El bombeo electrosumergible es un sistema de levantamiento artificial que utiliza un
motor eléctrico en el subsuelo para mover a una bomba centrífuga. Este sistema
combina las ventajas de las presiones de entrada extremadamente bajas de los sistemas
de bombeo y las tasas de producción elevadas que se obtienen con los sistemas de
levantamiento a gas. Las bombas centrífugas no desplazan una cantidad específica de
fluido como las bombas de desplazamiento positivo, pero en cambio crean una relativa
cantidad de presión constante que incrementa el levantamiento del fluido hacia la
superficie.
La cantidad de fluido que pasa a través de la bomba puede variar dependiendo
de la presión sostenida en el sistema.
13
La cantidad de fluido necesaria y la presión para levantar líquidos a la superficie
están determinadas por el tipo y el número de etapas de la bomba.
El ESP está trabajando en el hueco del pozo suspendido de la sarta de
producción; por lo tanto si la unidad de ESP falla, la tubería de producción y la
bomba de producción deben ser sacadas juntas para reparación y consiguiente
cambio de equipo.
2.7. FUNCIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
La principal función de un sistema de bombeo electrosumergible es levantar los fluidos
del yacimiento a la superficie; y es un sistema integrado de levantamiento artificial.
El ESP o BES, es considerado como un medio económico y efectivo para levantar
grandes volúmenes de fluido desde grandes profundidades en una variedad de
condiciones del pozo y es más aplicable en yacimientos con altos porcentajes de agua y
baja relación gas-petróleo; sin embargo en la actualidad estos equipos han obtenido
buenos resultados en la producción de fluidos de alta viscosidad, en pozos con gas, en
pozos con fluidos abrasivos, en pozos con altas temperaturas y diámetros reducidos.
14
2.8. VENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Es un sistema efectivo y económico para levantar grandes volúmenes de fluidos
en pozos muy profundos, con una gran variedad de grados API.
Son usados para producir caudales tan bajos como 150BPD y tan altos como
100.000BPD.
Puede producir fluidos de alta viscosidad, alta relación gas-petróleo y altas
temperaturas de formación.
Con el variador de velocidad se puede controlar las tasas de producción.
Es fácil realizar tratamientos anticorrosivos.
Son simples para la operación.
Se pueden instalar medidores de presión de fondo, lecturas que son transmitidas
a la superficie vía cable.
Aplicable en operaciones costa afuera.
Disponible en diferentes tamaños.
Puede usarse para inyectar fluidos a la formación.
Su vida útil puede ser muy larga.
Trabaja bien en pozos desviados.
No causan destrucciones en ambientes urbanos.
Su tecnología es la más complicada y cara pero son preferidos en caso de tener
que elevar grandes caudales.
15
2.9. DESVENTAJAS DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Entre las desventajas tenemos que en pozos de alta temperatura, exige el uso de
un recubrimiento del cable.
Las bombas se las puede instalar y recuperar solo con taladro de
reacondicionamiento, es necesario sacar la tubería de producción.
Cuando hay producciones de gas y sólidos su rendimiento disminuye.
La abrasión del equipo es un serio problema debido a la formación de escalas y
arenas.
Son solamente aplicables con energía eléctrica.
Los motores de superficie trabajan con voltajes muy altos.
Impracticable para pozos de bajo volumen.
Su costo para una instalación individual es más costosa.
Tiene limitaciones en cuanto al tamaño del casing.
No es fácilmente analizable.
No se puede asentar sobre el nivel del fluido.
Inversión inicial muy alta.
Alto consumo de potencia.
No es rentable en pozos de baja producción.
Los cables se deterioran al estar expuestos a temperaturas elevadas.
Susceptible a la producción de gas y arena.
Su diseño es complejo.
Las bombas y motor son susceptibles a fallas.
16
En cuanto al costo de instalación, es el más alto, pero el mantenimiento de
superficie es mínimo y limitado a los componentes electrónicos de los
variadores de velocidad y protecciones eléctricas.
2.10. PARÁMETROS PARA LA APLICACIÓN DEL SISTEMA BES O ESP
1. Temperatura: <350ºF para motores y cables especiales.
2. Presencia de gas: saturación de gas libre < 10%.
3. Presencia de arena: < 200ppm (preferiblemente 0).
4. Viscosidad: límite cercano a los 200cp.
5. Profundidad: 6000ft – 15000ft.
6. Tipo de completación: Tanto en pozos verticales, como desviados.
7. Volumen de fluido: hasta 100.000BPD.
CAPÍTULO III
17
CAPÍTULO III
3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL DE
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
En este capítulo se describe la selección, las aplicaciones y los componentes del sistema
artificial de bombeo electrosumergible tanto de superficie como de subsuelo.
3.1. SELECCIÓN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
La técnica para diseñar las instalaciones de bombeo electrosumergible consiste en:
seleccionar una bomba que cumpla los requerimientos de la producción deseada, de
asegurar el incremento de presión para levantar los fluidos desde el pozo hasta la
estación, y escoger un motor capaz de mantener la capacidad de levantamiento y la
eficiencia del bombeo.
El ingeniero o supervisor tienen en mente varios objetivos al seleccionar equipos de
levantamiento artificial; generalmente, el objetivo primordial es seleccionar el equipo
que permita al pozo producir al mayor volumen deseado mientras que el objetivo
secundario pudiera ser efectuar el trabajo de la manera más económica posible tomando
en cuenta las limitaciones existentes. Otro posible objetivo pudiera ser llevar al pozo a
un agotamiento económico con el sistema seleccionado; es posible que todos estos
objetivos no sean compatibles en una misma instalación.
18
3.2. APLICACIONES DEL BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
El sistema ESP puede ser utilizado en:
Pozos verticales y desviados.
Profundidades hasta de 15.000ft.
No es peligroso en áreas urbanas.
Bajas presiones de producción en el fondo del pozo.
Altas tasas de producción y alta productividad.
Altas tasas de producción y bajas presiones de producción en el fondo del pozo.
Altas presiones de producción en el fondo del pozo y altas tasas de producción.
3.3. DIAGRAMA DE LOS EQUIPOS DE SUPERFICIE Y SUBSUELO DEL
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
En el siguiente gráfico se puede visualizar los equipos de superficie y subsuelo del
bombeo electrosumergible.
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IMAGEN Nº 3.1 EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
20
3.4. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
En el Bloque-15 (Campo P), el sistema de levantamiento artificial que se usa es el de
bombeo electrosumergible, casi en su totalidad está completado con este sistema. Una
bomba electrosumergible transforma el movimiento rotatorio provisto por un motor
eléctrico en energía de presión para poder levantar los fluidos de la formación hacia la
superficie.
El objetivo de cualquier programa de levantamiento artificial debe consistir en
desarrollar un proceso de producción que permita el aprovechamiento máximo, bajo las
condiciones existentes de la energía natural del yacimiento. Se considera al bombeo
electrosumergible como un sistema de levantamiento artificial para altas tasas de
bombeo aplicables a yacimientos cuyo mecanismo principal de producción sea por
empuje de agua ó por mantenimiento de presión por inyección de agua, en ambos casos
se pueden esperar; alto porcentaje de agua en su producción diaria, también índices de
productividad (IP) mayores de 1. La experiencia y los adelantos técnicos logrados a
través de los años están permitiendo que este tipo de levantamiento artificial se aplique
también a pozos con fluidos de alta viscosidad, profundos, con alta temperatura y alto
contenido de CO2, etc.
La razón fundamental para optar la completación de un pozo con un sistema de bombeo
electrosumergible se debe a que, en el momento de perforar el pozo y tomar los datos
necesarios de presiones y demás parámetros, se determina que la caída de presión entre
el reservorio y la cavidad del pozo, que es la energía que provoca que un pozo produzca,
21
y si está, no es lo suficientemente grande como para que dicho pozo produzca
naturalmente, entonces se hace necesario implantar un sistema de Levantamiento
Artificial.
3.5. COMPONENTES DEL SISTEMA DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Para que un sistema de bombeo electrosumergible funcione es necesario contar con un
conjunto de equipos tanto en subsuelo como en superficie.
3.5.1. EQUIPOS DE SUPERFICIE
A continuación se describen los equipos de superficie del sistema BES.
3.5.1.1. TRANSFORMADOR
Este componente se utiliza para elevar el voltaje de la línea al voltaje requerido en la
superficie para alimentar al motor en el fondo del pozo; algunos están equipados con
interruptores “taps” que les dan mayor flexibilidad de operación y obtener el voltaje
deseado; se puede utilizar un solo transformador trifásico o un conjunto de tres
transformadores monofásicos.
El tamaño de un transformador depende del voltaje del sistema de energía primario y
del voltaje requerido en superficie; el transformador es usado para cambiar el voltaje de
22
la red de distribución al requerido por los equipos de fondo y deben ser diseñados para
ser utilizado con el variador de frecuencia. Debe ser dimensionado para que su potencia
nominal sea igual o mayor que la requerida por el equipo de fondo; el transformador
envía el voltaje correcto al tablero de arranque para que el motor opere apropiadamente;
esto está basado en la potencia requerida en KVA.
3.5.1.1.1. TRANSFORMADOR MONOFÁSICO
Normalmente cuando se usan transformadores de una sola fase para corriente de tres
fases, se conectan tres transformadores juntos (uno por fase); un banco de tres
transformadores monofásicos generalmente se usa para reducir la energía de alto voltaje
hasta el requerido en superficie.
IMAGEN Nº 3.2 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
23
3.5.1.1.2. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
Los transformadores de elevación trifásicos son elegidos para aumentar el voltaje desde
un sistema de bajo voltaje de tres fases.
IMAGEN Nº 3.3 TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.1.2. VARIADOR DE FRECUENCIA
El controlador de variación de velocidad permite la flexibilidad para controlar el flujo
en el fondo del pozo. Provee una relación constante entre el voltaje y la frecuencia para
mantener condiciones apropiadas de operación. El VSD admite alterar la frecuencia del
motor y por lo tanto modificar su velocidad.
El rango de ajuste de la frecuencia es de 30Hz a 80Hz; permite incrementar la
frecuencia del sistema de bombeo electrosumergible de velocidad variable, brindando
un potencial extraordinario de incremento de producción, una reducción de tiempos de
parada y un incremento en las ganancias.
24
IMAGEN Nº 3.4 CONTROLADOR DE VARIACIÓN DE VELOCIDAD
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.1.3. CAJA DE UNIÓN O DE VENTEO
Provee una conexión para el cable de superficie desde el tablero de control al cable de
potencia en el pozo; permite ventear cualquier cantidad de gas que haya migrado a
través del cable de potencia.
Provee fácil acceso para puntos de medición para chequeo de los parámetros eléctricos
del equipo de fondo y se instala a una distancia mínima de 15ft del pozo.
25
IMAGEN Nº 3.5 CAJA DE UNIÓN O DE VENTEO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.1.4. CABEZAL DEL POZO
El cabezal del pozo es el equipo que se instala en la superficie; el propósito de colocar
el cabezal es para suspender la sarta de tubería dentro del pozo, monitorear y controlar
altas presiones que frecuentemente se presentan en el pozo.
El cabezal de pozo está diseñado de tal manera que soporte el peso del equipo de
subsuelo y mantenga el control del pozo en el anular y tubing; su selección se realiza en
base al diámetro del casing y tubing, carga máxima recomendada, presión de superficie
y profundidad máxima de fijación.
26
IMAGEN Nº 3.6 CABEZAL DEL POZO
FUENTE: ARCHIVO PAM ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2. EQUIPOS DE SUBSUELO
A continuación se describen los equipos de subsuelo del sistema ESP.
3.5.2.1. SENSOR DE PRESIÓN
El sensor de presión es un instrumento que tiene dos componentes principales: una
unidad de lectura en superficie y un instrumento de fondo que censa la presión y
temperatura. El sensor bridado (empernado) a la base del motor, envía una señal a través
del bobinado del motor y el cable hasta la unidad de superficie; además contiene un
“display” (pantalla), que muestra los valores de presión (psi), temperatura (°F),
vibraciones del motor. El sistema es útil cuando el índice de productividad (IPR) del
pozo es dudoso o cuando hay presencia de gas que crea problemas de diseño. En estos
casos la unidad puede usarse para determinar las presiones reales de succión a diferentes
caudales y comparar así con los valores usados para diseñar el equipo BES/ESP.
27
Si se usa un variador de velocidad VSD, la reducción de velocidad puede ser
programada para minimizar problemas provocados por el gas libre, indicados
probablemente por una muy baja lectura de la presión de succión.
3.5.2.2. MOTOR
El motor eléctrico es del tipo de inducción, asincrónico con rotor en jaula de ardilla,
trifásico y de dos polos.
IMAGEN Nº 3.7 MOTOR BES
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.2.1. COMPONENTES DEL MOTOR
El motor se compone de varios rotores, tipo jaula de ardilla, usualmente de 12 a 18
pulgadas (0.30m a 0.46 m) de longitud, los que van montados sobre un único eje y a su
vez ubicados y alineados dentro de los respectivos bobinados eléctricos o estatores que
están montados en el interior de la carcaza de acero o housing.
28
En motores simples (una sola sección) se pueden obtener potencias máximas de hasta
400HP con un largo máximo de 33ft aproximadamente (10m), mientras que con
motores en tándem se pueden lograr potencias de hasta 750HP con un largo de 90ft
aproximadamente (27m). La potencia requerida se obtiene incrementando la longitud
del motor.
IMAGEN Nº 3.8 COMPONENTES DEL MOTOR
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.2.2. ESTATOR
El estator es el núcleo del campo eléctrico del motor; y está compuesto por el bastidor o
carcaza, el núcleo del estator y el bobinado.
29
El material del bastidor forma la cubierta del motor y está roscado en ambos extremos
para instalar el cabezal y la base. El núcleo del estator está formado por un número de
laminaciones sometidas a compresión para asegurar la estabilidad mecánica. Las
laminaciones son láminas delgadas de acero o bronce; el estator es bobinado
manualmente por técnicos altamente especializados. Cada estator es bobinado en tres
fases para desarrollar el voltaje y amperaje apropiado de acuerdo al diseño.
IMAGEN Nº 3.9 ESTATOR
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.2.3. ROTOR
El rotor es un dispositivo que rota dentro del núcleo del estator; está compuesto de un
grupo de electro-imanes colocado en un cilindro con dos polos enfrentados a los polos
del estator.
30
IMAGEN Nº 3.10 ROTOR
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El rotor está hecho de laminaciones para rotar, las cuales son de diámetro más pequeño
que las del estator, estas laminaciones forman el núcleo de hierro del rotor; dentro de
cada ranura se encuentran barras de cobre con anillos de soporte en ambos extremos.
Las barras se conectan entre sí por un anillo de cobre en ambos extremos, dependiendo
del motor los anillos en los extremos se mantienen en posición ya sea con soldadura o
por medio de un proceso de compresión y deformación de los extremos de las barras de
cobre para formar un cuerpo rígido.
El rotor simplemente gira por atracción y repulsión magnética, ya que sus polos
intentan seguir el campo magnético giratorio generado por el estator.
No hay ninguna conexión interna al rotor, sin embargo con el flujo de corriente,
los polos eléctricos del rotor; son inducidos por el campo magnético creado en el
estator.
31
3.5.2.3. CABLE
La energía eléctrica necesaria para impulsar el motor se lleva desde la superficie por
medio de un cable conductor, el cual debe elegirse de manera que satisfaga los
requisitos de voltaje y amperaje para el motor en el fondo del pozo, y que reúna las
propiedades de aislamiento que impone el tipo de fluidos producidos. El cable de
potencia permite la alimentación eléctrica al motor de fondo; conecta el motor
sumergible con la potencia generada en superficie.
IMAGEN Nº 3.11 CABLE
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El cable de potencia es uno de los componentes más importantes y sensibles en el
sistema de BES. Su función es transmitir la energía eléctrica desde la superficie al
motor y transmitir las señales de presión, temperatura, etc., desde el instrumento sensor
de fondo a la superficie.
32
Todos los cables Reda utilizan conductores de cobre estañado. Las tres fases son
aisladas individualmente, el aislamiento está físicamente pegado con adhesivo al
conductor. El cable de potencia consiste de tres conductores que se extienden desde el
tope del cable plano del motor hasta el cabezal del pozo; el tamaño del cable se basa en
el amperaje y la caída de voltaje; la temperatura de fondo es crítica para la selección del
cable. Los conductores pueden tener además una barrera protectora y/o una fibra
trenzada sobre el aislamiento; luego los conductores son encamisados para proveer
protección mecánica y química, y finalmente se envuelven los conductores con
armadura metálica.
3.5.2.3.1. TIPOS DE CABLES
A continuación se describen los tipos de cables del sistema BES.
3.5.2.3.2. CABLE PLANO
Conductor: Propiedades eléctricas y lleva cobre revestido.
Material de Aislamiento: Protege y cubre los conductores; posee un alto
aislamiento termoplástico dieléctrico.
Chaqueta de Barrera: Protege y cubre el aislamiento termoplástico del grado
eléctrico.
Material de la Chaqueta: Elastómero diseñado considerando temperatura,
químicos y gas.
Armadura Externa: La protección externa que sostiene todo junto, es de acero
galvanizado.
33
3.5.2.3.3. CABLE REDONDO
Armadura: Acero Galvanizado.
Tubo: Capilar de acero inoxidable.
Armadura: Acero galvanizado, perfil redondo.
Los cables capilares se diseñan para funcionar en un amplio rango de temperaturas;
estos cables incorporan el tubo capilar para tratamiento abajo en el fondo del pozo.
IMAGEN Nº 3.12 CABLE PLANO Y REDONDO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.3.4. COMPONENTES DEL CABLE
Conductor
Aislamiento
Barrera
Chaqueta
Armadura
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IMAGEN Nº 3.13 COMPONENTES DEL CABLE
Conductor
Chaqueta
Barrera
Aislamiento
Tubo de
Inyeccion
(Opcional)
Armadura
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.3.5. CONDUCTORES DEL CABLE
El cable de potencia que se usa en las aplicaciones del sistema ESP tiene las siguientes
configuraciones:
Sólido: Es un conductor de diámetro pequeño y de bajo costo; tiene un bajo
estrés interfacial eléctrico.
Trenzado (Redondo): Este conductor tiene mayor flexibilidad y mayor
resistencia a daños.
Compactado: El cable conductor tiene una reducción hasta del 10% en diámetro
versus el conductor trenzado redondo.
35
IMAGEN Nº 3.14 TIPOS DE CONDUCTORES
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.4. SECCIÓN SELLANTE (PROTECTOR)
El protector es el componente del equipo que típicamente se instala arriba del motor;
está ubicado entre el intake (bomba) y el motor. El protector es una pieza vital en el
ensamblaje, si no es seleccionada apropiadamente puede reducir la vida útil del equipo;
y su propósito principal es aislar al motor del fluido del pozo.
IMAGEN Nº 3.15 SECCIÓN SELLANTE “PROTECTOR”
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
36
3.5.2.4.1. FUNCIONES DEL PROTECTOR
Une la bomba (succión) con el motor a través de su alojamiento o housing y,
transmite el movimiento del motor a la bomba por medio de su eje.
Aloja un cojinete de empuje que absorbe el eventual empuje descendente o
ascendente de la bomba.
Aísla el fluido del pozo del aceite del motor, aunque permitiendo el equilibrio de
presión entre ambos para evitar pérdidas a través de sellos o juntas del motor.
Permite la dilatación térmica del aceite del motor debido al calor generado
durante los periodos de marcha y la contracción del mismo cuando el equipo se
desconecta.
3.5.2.4.2. TIPOS DE PROTECTORES
A través del tiempo se han venido utilizando los protectores en diferentes
configuraciones para cumplir con los requerimientos de las diferentes aplicaciones.
3.5.2.4.2.1. PROTECTOR TIPO SELLO POSITIVO (BOLSA)
El diseño con “sello positivo”, incorpora una bolsa de un material elástico que actúa
como separación física entre el aceite del protector (en contacto con el del motor) y el
fluido del pozo. La bolsa se contrae según la temperatura del aceite del motor,
manteniendo siempre el equilibrio de presiones con el equilibrio del pozo.
37
Los protectores con bolsa generalmente tienen sistemas laberínticos entre la bolsa y el
motor, de modo que una rotura de la misma no es necesariamente grave.
IMAGEN Nº 3.16 PROTECTOR TIPO SELLO POSITIVO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.4.2.2. PROTECTOR TIPO LABERINTO
Utiliza la diferencia de gravedad específica entre el fluido del pozo y el aceite del
motor, para mantenerlos separados a pesar de que entran en contacto directo. Esto se
logra por medio de conductos donde el aceite del motor se dilata desplazando al fluido
del pozo en una zona de interfase en la parte superior del protector.
Estos protectores tienen dos o más cámaras y puede conectarse más de un protector en
serie para aumentar su efectividad. Toda vez que el aceite del motor se contrae, ingresa
algo del fluido del pozo pero queda alojado en la parte inferior de las cámaras o trampas
por tener mayor gravedad específica.
38
IMAGEN Nº 3.17 PROTECTOR TIPO LABERINTO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.4.2.3. PROTECTOR MODULAR
El protector modular es una combinación de protectores tipo laberinto y de sello
positivo, utilizados para cubrir necesidades en aplicaciones específicas.
El protector modular se denomina de acuerdo al número y tipo de cámaras que tenga y a
la forma en la que estas estén conectadas.
Serie
Paralelo
39
El sistema "modular" es realmente muy simple; consiste de una cabeza, base, eje,
sección de sello (tipo laberinto o bolsa) y un cojinete de empuje. Con pocos módulos o
partes es posible fabricar muchas configuraciones.
La "L" se utiliza para cámara tipo laberinto y la "B" para cámaras de tipo bolsa. En
cuanto al tipo de conexión, la "P" significa conexión en “PARALELO” y la "S"
significa conexión en "SERIE". En ocasiones se encuentran también las letras “HL”, lo
que indica que el protector tiene un cojinete de “alta carga”.
IMAGEN Nº 3.18 SISTEMA DE PROTECTORES MODULARES
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Some of t
he Possible C
ombinations
LSLSBBSBSL BPBSLSLLSBBSLB L
Bag
Chamber
Labyrinth
Chamber
Shafts
Head
Base
Seal Body
Common Parts
Thrust Only
40
En las cámaras de tipo “laberinto” se utiliza la diferencia entre la gravedad específica
del fluido del pozo y el aceite del motor para mantenerlos separados, a pesar de que
están en contacto directo ya que el protector está abierto al intake en su parte superior.
El fluido del pozo es generalmente inmiscible con el aceite del motor, por esta razón
aunque haya un contacto directo no hay tendencia para contaminar el aceite del motor.
Los protectores tipo laberinto tampoco deben ser aplicados en pozos horizontales o
altamente desviados. El diseño de la separación de la gravedad requiere que la unidad
esté en posición vertical o casi vertical. Mientras mayor es el ángulo menor será la
capacidad de expansión de aceite.
Para aplicaciones donde las gravedades específicas del fluido del pozo y del aceite de
motor son similares o en pozos bastante desviados, se utilizan protectores de "sello
positivo" ó "bolsa" los cuales mantienen separados físicamente los dos fluidos.
Esta bolsa es hecha de un elastómero de alta temperatura y alto rendimiento que puede
resistir las severas condiciones típicamente encontradas en los pozos de petróleo. La
bolsa mantiene el fluido del pozo en el exterior y el aceite limpio del motor en el
interior. Cuando el aceite del motor se expande o se contrae, la bolsa simplemente se
infla o se contrae para adaptarse al cambio de volumen.
41
3.5.2.5. SEPARADOR DE GAS
El separador de gas está ubicado, entre el protector o sección sellante y la bomba. Su
finalidad es separar una fracción significativa del gas libre en el fluido, y al mismo
tiempo actuar como succión para la bomba.
3.5.2.5.1. TIPOS DE SEPARADORES
A continuación se menciona los distintos tipos de separadores de gas del sistema BES.
3.5.2.5.1.1 SEPARADOR DE GAS ESTÁTICO
El separador de gas estático invierte el sentido del flujo dentro de su alojamiento de
modo que algo del gas libre es separado debido a la diferencia de gravedades
específicas.
IMAGEN Nº 3.19 SEPARADOR DE GAS ESTÁTICO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
42
3.5.2.5.1.2. SEPARADOR DE GAS ROTATIVO O CENTRÍFUGO
El separador de gas rotativo o centrífugo utiliza un inductor/centrifugador que separa el
gas del líquido por su diferencia de densidades. La mezcla gas/líquido entra al separador
y es dirigida hacia el inductor. El inductor comprime la mezcla y la mueve a través de la
zona de transición hacia el centrifugador; en este el líquido es expulsado radialmente y
dirigido hacia la primera etapa de la bomba.
El gas asciende por el centro a lo largo del centrifugador, es tomado por un divisor de
flujo y escapa al espacio anular por un conducto de cruce. El casco o alojamiento del
separador es de acero de bajo contenido de carbono pero con revestimiento de
plomo/estaño para impartirle resistencia a la corrosión y a la erosión, el eje es de Monel.
IMAGEN Nº 3.20 SEPARADOR DE GAS ROTATIVO O CENTRÍFUGO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
43
Los separadores de gas son también secciones de entrada pero tienen algunos
componentes adicionales diseñados para evitar el paso de gas libre hacia la bomba y
desviarlo de la succión hacia el espacio anular.
El uso del separador de gas permite una operación de bombeo más eficiente en pozos
gasificados, ya que reduce los efectos de disminución de capacidad de carga en las
curvas de comportamiento, evita la cavitación a altos gastos, y evita las fluctuaciones
cíclicas de carga en el motor producidas por la severa interferencia de gas.
Durante la selección del separador de gas, se debe tomar en cuenta el volumen total que
va a manejar el separador y verificar que esté dentro del rango de operación
recomendado en el cual el separador es eficiente. En la imagen 3.21 podemos observar
que, el gas separado es venteado al espacio anular entre la bomba y el casing; el fluido
de mayor densidad es dirigido hacia la bomba por el impulsor que está solidario al eje.
IMAGEN Nº 3.21 CORTE DE UN SEPARADOR DE GAS
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
44
3.5.2.6. BOMBA
Las bombas centrífugas no desplazan una cantidad específica de fluido como las
bombas de desplazamiento positivo, pero en cambio crean una cantidad relativa de
presión constante que incrementa el levantamiento del fluido hacia la superficie. La
cantidad de fluido que pasa a través de la bomba puede variar dependiendo de la presión
sostenida en el sistema.
La cantidad de fluido necesaria y la presión para levantar líquidos a la superficie están
determinadas por el tipo y número de etapas de la bomba.
La selección del ESP requiere del entendimiento del presente y futuro del desarrollo del
pozo, en particular el índice de productividad, presión de reservorio, el punto de
burbuja, la rata de flujo y la presión de cabeza requerida.
Las bombas electrosumergibles son bombas centrífugas de etapas múltiples; el tipo o
geometría de la etapa determina el volumen de fluido que maneja la bomba y el número
de etapas determina el levantamiento total generado (TDH).
Una bomba centrífuga imprime energía al fluido mediante la rotación de un impulsor
dentro de un difusor. La rotación de los componentes convierte la velocidad
(movimiento) en presión (cabeza), cada conjunto de impulsor y difusor conforman una
etapa.
45
IMAGEN Nº 3.22 COMPOSICIÓN DE UNA ETAPA
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El principio de operación de una bomba es el siguiente: El impulsor toma el fluido y le
imprime energía cinética (velocidad) al fluido.
IMAGEN Nº 3.23 IMPULSOR
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
46
El difusor convierte esta energía cinética en energía potencial (presión).
IMAGEN Nº 3.24 DIFUSOR
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
3.5.2.6.1. ETAPA DE LA BOMBA
Una etapa es el conjunto de un impulsor y un difusor. La función de cada etapa es llevar
el fluido de un nivel a otro incrementando su energía hasta alcanzar una presión de
descarga que permita que el fluido llegue a superficie; el tipo de etapa empleado
determina el caudal nominal de diseño. El número de etapas determina la altura total de
elevación y la potencia requerida del motor.
IMAGEN Nº 3.25 ETAPA DE LA BOMBA
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
47
Las etapas pueden ser de flujo radial o flujo mixto.
En una etapa de flujo radial, el ángulo de los pasajes de flujo es cercano a los 90 grados,
este tipo de etapa es más utilizado en aplicaciones de bajo caudal.
IMAGEN N° 3.26 ETAPA DE FLUJO RADIAL
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
En una etapa de flujo mixto, el ángulo de los pasajes de flujo es cercano a los 45 grados;
este tipo de etapa es más utilizada en aplicaciones de alto caudal.
El número de etapas requeridas según el diseño, se ensamblan sobre un eje y se alojan
en un housing de un tamaño adecuado para este número específico de etapas.
IMAGEN N° 3.27 ETAPA DE FLUJO MIXTO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
48
3.5.2.7. EQUIPOS / ACCESORIOS DE FONDO ADICIONALES
Sensores de presión y temperatura.
Válvula check.
Válvula de drenaje.
Packers (empacadores) de fondo (Twin seal).
Penetradores eléctricos (Penetrator Mandrel).
Protectores de cable.
Flejes metálicos.
Tubería para inyección de químicos.
“Y-Tools”.
Centralizador.
49
3.5.2.8. DIAGRAMA DEL POZO
IMAGEN N° 3.28 COMPLETACIÓN DEL POZO
FUENTE: ARCHIVO PAM ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
CAPÍTULO IV
50
CAPÍTULO IV
4. DETERMINACIÓN DE FALLAS DE LOS EQUIPOS DE BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE
En este capítulo se detalla las diferentes fallas de los equipos del sistema BES.
4.1. DETERMINACIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE ASENTAMIENTO DE LA
BOMBA ELECTROSUMERGIBLE
La selección del BES o ESP requiere del entendimiento del presente y futuro del
desarrollo del pozo, en particular el índice de productividad, la presión de reservorio, el
punto de burbuja, la rata (caudal) y la presión de cabeza requerida.
La selección de la bomba está basada en parte en el diámetro del casing; el tamaño
apropiado puede ser determinado por las especificaciones del fabricante; determinar el
tamaño y los requerimientos de energía para el equipo de fondo está en función de la
rata de flujo y la presión de descarga requerida para la aplicación.
El incremento de presión de la bomba será igual a la diferencia entre la presión
disponible en el intake y la presión de descarga de la bomba que típicamente se expresa
en términos equivalentes de pies (ft) o metros (m) de levantamiento.
51
El levantamiento real desarrollado y la eficiencia (relación de la energía hidráulica
transmitida al fluido a la energía administrada a la bomba) de un ESP dependen del
diseño particular de la bomba.
La bomba es por tanto escogida de acuerdo con la eficiencia publicada por el fabricante
y presentada la curva de comportamiento de la bomba; que proporciona el caudal de
flujo, la eficiencia de la bomba y para una etapa, el levantamiento desarrollado y la
potencia al freno (BHP) requerido por un fluido con una gravedad específica de 1.0.
La cabeza (altura) entregada por etapa depende del diámetro del sistema y de la
geometría del impulsor y el difusor; el número total de etapas requerido es por tanto el
levantamiento total requerido dividido para el levantamiento entregado por etapa.
4.2. PARÁMETROS PARA CALCULAR LA PROFUNDIDAD DE
ASENTAMIENTO DE LA BOMBA ELECTROSUMERGIBLE
En la tabla siguiente se evidencia los parámetros que se toma en cuenta para calcular la
profundidad de asentamiento de la bomba electrosumergible.
52
TABLA N° 4.1 PARÁMETROS DEL POZO
Pr 3654 Psi
Pwf 3174 Psi
Q 257 BFPD
GOR 200 SCF/SBL
BHT 200 °F
SGg 0.7
BSW 20%
SGo 0.898
SGw 1.1
P.perf 9200 FT
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
4.2.1. EJEMPLO DE CÁLCULO
Aquí se desarrolla un ejercicio para calcular la profundidad de asentamiento de la
bomba electrosumergible.
ECUACIÓN 4.1: GRAVEDAD ESPECÍFICA PROMEDIO
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
SG = % H2O * SG H2O + % OIL * SG OIL
SG = 0.2 * 1.1 + 0.8 * 0.898
SG = 0.4509 + 0.4818
SG = 0.938
53
Transformación de la Pwf a ft
ECUACIÓN 4.2: CONVERSIÓN DE LA Pwf a ft
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
ECUACIÓN 4.3: CÁLCULO DEL ND1
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
ft = Pwf * 2.31/ SG
ft = 3174 psi * 2.31 / 0.938
ft = 7817
ND1 = P.perf – ft
ND1 = 9200 ft – 7817 ft
ND1 = 1383ft
54
IMAGEN Nº 4.1 CURVAS BFPD / (Pr - Pwf)
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
* Según la curva del IPR del gráfico, para 852 BFPD obtenemos una Pwf de 1665 ft;
ahora ubicamos la bomba a 2000 ft sobre el dato de la amerada (registrador de presión)
que es 9185 ft, la profundidad de asentamiento (SD) de la bomba electrosumergible será
7185 ft.
La presión de entrada a la BES (PIP) para los 850 BFPD.
ECUACIÓN 4.4: PRESIÓN DE ENTRADA
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
psi = Pwf * SG / 2.31
55
ECUACIÓN 4.5: PRESIÓN DE ENTRADA
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Transformando de psi a ft
ECUACIÓN 4.6: CONVERSIÓN psi a ft
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
psi = 2000 ft * 0.938 / 2.31
psi = 1876 / 2.31
psi = 812
PIP = Pwf - psi
PIP = 1665 psi – 812 psi
PIP = 853 psi
ft = PIP * 2.31 / SG
ft = 853 psi * 2.31 / 0.938
ft = 1970.43 / 0.938
ft = 2100.67
ft = 2101
56
ECUACIÓN 4.7 CÁLCULO DEL ND2
FUENTE: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
NA = Dato de profundidad de la amerada.
Diferencia entre el SD y el ND2
ECUACIÓN 4.8: DIFERENCIAL ENTRE SD Y ND2
FUEN E: MANUAL / ING. MARCO CORRALES P. ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
ND2 = NA – PIP
ND2 = 9185 ft – 2101 ft
ND2 = 7084 ft
DIF = SD – ND2
DIF = 7185 ft – 7084 ft
DIF = 101ft
57
4.3. COSTOS DEL EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (FONDO)
Los costos estimados son los siguientes:
TABLA N° 4.2 COSTOS DEL EQUIPO DE FONDO (ESP)
ITEM
DESCRIPCIÓN
NUMERO
SERIE
LISTA DE
PRECIOS
ADDE
RS
PRECIO FINAL
SIN
NACIONALIZACIÓN
%
NAC
PRECIO
FINAL
TOTAL Página Precio
Unitario
1 400 Series, Discharge PMP 400, Ferritico 2 3/8 eue FPXDISCH N/A 91 $ 126.62 0% $ 126.62 0% $ 126.62
2 400 Series, PUMP, P12 104 STG CENT PMXSSDH6; USD H6 (5%) C (15%) X (25%) 01F·21208 94 $ 6,653.43 45% $ 9,647.47 0% $ 9,647.47
3 400 Series, PUMP, P12 226 STG CENT PMXSSDH6; USD H6 (5%) C (15%) X (25%) 01F·20965 94 $ 12,717.93 45% $ 1 8,441.00 0% $ 18,441.00
4 400 Series, INTK 400PINTXSSD FER H6 41F-55351 76 $ 1,109.76 0% $ 1,109.76 0% $ 1,109.76
5 SEAL 400 Series, FST3XGHLPFSH6 H6 (5%), X(25%),AFLAS(5%), G (10%) HL (877.29) 31F-161494 104 $ 17,425.63 45% $ 25,267.16 0% $ 25,267.16
6 450, Series, MOTOR FMHAUGX 102 HP 1293V- 54 AMP, USD, X (25%) G (10%) 21F-81535 105 $ 21,005.81 35% $ 28,357.84 0% $ 28,357.84
7 450, Series, MOTOR FMHALGX 102 HP 1293V- 54 AMP, USD, X (25%) G (10%) 21F-89527 105 $ 21,005.81 35% $ 28,357.84 0% $ 28,357.84
8 CENTINEL ASM 5000 X 450 11617945 79 $ 8,830.63 0% $ 8,830.63 0% $ 8,830.63
9 CABLE CELF FLAT WITH 3/8 CAP 9505 FT 102431644A/ 102652354KG/102652352A
103
$ 10.63
0%
$ 101,047.66
0%
$ 116,204.80
10 MOTOR LEAD CABLE TWO PIECE KHT 5KV 110 FT 11590138 102 $ 7,589.00 0% $ 7,589.00 15% $ 8,727.35
11 SURFACE POWER CONNECTOR UPPER PIGTAIL 12FT ,5 KV 137360SE 96 $ 2,050.64 0% $ 2,050.64 15% $ 2,050.64
12 MANDREL , SPECIAL UB 15 133075 96 $ 5,488.49 0% $ 5,488.49 0% $ 5,488.49
13 DOWN HOLE LOWER PIGTAIL 128881pz 96 $ 2,352.21 0% $ 2,352.21 0% $ 2,352.21
Precio de venta BES de Fondo $ 254,961.83
Tarifa diaria BES de Fondo $ 247.54
ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T
58
4.4. INFORME DE INSPECCIÓN EN EL TALLER (TEAR DOWN)
En este informe se detallan los problemas encontrados en un equipo sometido a
inspección luego de haber sido extraído del pozo por algún tipo de falla y lo que se
busca es encontrar la razón por la cual el equipo se paró.
El Tear Down se lo realiza a todas las partes del equipo de bombeo electrosumergible,
pero este informe empieza desde el reporte del pulling del equipo, es decir mientras el
equipo es sacado del pozo un técnico verifica visualmente el estado del equipo.
4.5. REPORTE DE DESARME, INSPECCIÓN Y ANÁLISIS DE FALLA (DIFA)
DEL POZO "C" EN EL CAMPO P
Pozo: C "YANAQUINCHA OESTE A2"
Campo: P "YANAQUINCHA"
Área: BLOQUE 15
Run Life: 2 días
Fecha de Instalación: 9 de Noviembre.
Fecha de Pulling: 13 de Noviembre.
Razón del Pulling: Pérdida de producción.
Causa de la falla: Material no magnético de tamaño considerable y pin de standing
valve incrustados en las etapas de la bomba.
59
4.5.1. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
El equipo que se encontraba instalado en el pozo C del campo P es el siguiente:
TABLA N° 4.3 EQUIPO INSTALADO
BOMBAS Superior Inferior
Serial Number 2FN9B00476 29N4F01218
Serie 400 400
Tipo 66 CRCT-AFL-INC-ES-3ZZ-RLOY 66 CRCT-AFL-INC-ES-3ZZ-RLOY
Etapas D725N D725N
# de Etapas 194 194
INTAKE
Serial Number 4BN8H02610
Serie 400
Tipo RF-ARZ-RLOY
PROTECTOR Superior Inferior
Serial Number 3FN9A00450 3FN9A00451
Serie 540 540
Tipo LSBPB INC-RLOY-AFL-RS-SS-HD
BPBSL INC-RLOY-AFL-RS-SS-HD
MOTOR
Serial Number 1DN5F01485
Serie 540
HP 200
Volts/Amps 2175 / 56
Tipo SK UT RLOY AS AFL
SENSOR Phoenix
Type XT1
Serial Number XT1-19527
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
60
4.5.2. ANTECEDENTES
Este equipo fue instalado en el Pozo C del Campo P el 09 de Noviembre, el mismo que
se arranca sin problemas.
El día 11 de Noviembre se saca el equipo del pozo encontrándose un giro duro de todo
el conjunto y housings limpios, la bomba superior presenta giro suave, mientras que la
bomba inferior presenta giro duro. En el separador de gas se encuentra el eje roto y los
bujes rotos en la cabeza, el protector superior con agua en la primera cámara; en el
exterior de las bolsas con aceite contaminado, el aceite limpio en el interior de las
bolsas; el segundo protector con aceite limpio en todas sus cámaras. El motor en buenas
condiciones mecánicas y eléctricas.
4.5.3. REPORTE DE INSPECCIÓN Y FOTOGRAFÍAS
En esta parte se puede observar los reportes de inspección, así como sus fotografías.
4.5.3.1 Bombas
A continuación se describen las diferentes bombas que existen instaladas en el pozo C
del campo P.
4.5.3.1.1 Bomba Superior
Rotación del eje: giro libre.
Posición y juego axial del eje dentro del rango como se muestra en la siguiente
tabla:
61
TABLA N° 4.4 BOMBA SUPERIOR
Medidas Actuales Tolerancia del Plano
Head: 1/32" flush - 2/32"
Base: 25/32" 24/32" - 26/32"
Play: 1/64" 1/64" - 2/32"
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
DESGASTE
Se presenta desgaste radial leve debido a la cantidad y tamaño de material no magnético
40.8% y material magnético 20.7% que se encontró en el equipo.
BASE Y CABEZA
Tanto en la base como en la cabeza de la bomba se encontró los bujes fisurados, lo cual
indica una alta vibración durante la operación del equipo, esto se produce debido al
material que se encuentra manejando las bombas.
IMAGEN Nº 4.2 BASE Y CABEZA DE LA BOMBA
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Buje de zirconio roto en la
base y desgastado en la
cabeza debido a la cantidad
de material no magnético y
de tamaño considerable que
se encontró en las etapas.
62
ETAPAS
Se observa material no magnético a lo largo de todas las etapas de la bomba superior.
IMAGEN Nº 4.3 ETAPAS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
IMAGEN N° 4.4 ETAPAS CON BUJES FISURADOS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Como se indica en la figura 4.3
se encontró material no
magnético a lo largo de toda la
bomba.
Las etapas estabilizadas
presentan todos sus bujes
fisurados lo cual es producto de
una alta vibración en el equipo,
debido a la cantidad y tamaño
de material no magnético
presente en las bombas.
63
IMAGEN N° 4.5 WASHER CRISTALIZADAS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
4.5.3.1.2. Bomba Inferior
Rotación del eje: giro duro.
Posición y juego axial del eje dentro del rango como se muestra en la siguiente
tabla:
TABLA N° 4.5 BOMBA INFERIOR
Medidas Actuales Tolerancia del Plano
Head: 3/64" flush - 2/32"
Base: 25/32" 24/32" - 26/32"
Play: 1/64" 1/64" - 2/32"
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
DESGASTE
Se presenta desgaste radial leve debido a que el equipo tenía 03 etapas estabilizadas las
cuales no permitieron un desgaste radial mayor. Las etapas presentan erosión y
adicionalmente los álabes de los impulsores y difusores se encuentran deformados por
Las washer se encuentran
cristalizadas, lo cual indica
que en las bombas existió
una temperatura elevada de
trabajo.
64
los que pudo pasar el material no magnético de tamaño considerable junto con el pin de
bronce.
BASE Y CABEZA
Tanto en la base como en la cabeza de la bomba se encontró los bujes fisurados, lo cual
indica una alta vibración durante la operación del equipo, esto se produce debido al
material que manejaron las bombas.
ETAPAS
Se observa material no magnético de tamaño considerable a lo largo de todas las etapas
de la bomba, adicionalmente un pin de bronce incrustado en la cuarta etapa de la bomba
desde la cabeza, el cual deforma completamente al difusor.
IMAGEN N° 4.6 ETAPAS CON MATERIAL NO MAGNÉTICO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Como se indica en la imagen 4.6 se encontró
material no magnético de tamaño
considerable en la cabeza de la bomba
inferior. Este material tiene la característica
de frágil, ya que se lo podía romper
fácilmente sin la ayuda de herramienta
alguna.
65
El material no magnético encontrado en el interior de las etapas tiene como
característica principal que es sumamente frágil como se puede observar en la fotografía
tiene fisuras y es posible romperlo con la mano, el cual no corresponde a ninguno de los
materiales de las partes internas de la bomba.
IMAGEN N° 4.7 MATERIAL NO MAGNÉTICO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Todas las etapas estabilizadas presentan bujes de zirconio desgastados, lo cual es
producto de la alta vibración presente en el equipo debido a la cantidad y tamaño de
material no magnético que maneja la bomba.
IMAGEN N° 4.8 ETAPAS ESTABILIZADAS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El material no magnético encontrado
en el interior de las bombas que se
observó era frágil, en la figura se
observa con fisuras.
Las etapas estabilizadas presentan
todos sus bujes de zirconio con
desgaste, lo cual es producto de una
alta vibración en el equipo, debido a
la cantidad y tamaño de material no
magnético presente en las bombas.
66
En el interior de la bomba, se encontró el cuarto difusor desde la base completamente
deformado y roto debido a la incrustación de un pin de bronce y material no magnético
en su mayoría.
IMAGEN N° 4.9 MATERIAL NO MAGNÉTICO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
IMAGEN N° 4.10 PIN DE BRONCE INCRUSTADO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Como se indica en la figura 4.9 se
encontró material no magnético de
tamaño considerable y un pin de
bronce incrustado en el difusor, que
al intentar atravesar este lo deformó y
rompió.
Este pin de bronce se encontró
incrustado en el cuarto difusor desde la
base, el cual deforma hasta llegar a la
rotura de los pasajes de flujo del
difusor.
67
En el interior de las etapas se encontró gran cantidad de material extraño lo cual sumado
al no aporte de la formación dio lugar a una temperatura elevada de trabajo en el equipo.
IMAGEN N° 4.11 MATERIAL EXTRAÑO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
IMAGEN N° 4.12 WASHER CRISTALIZADAS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Las etapas se encontraron con gran
cantidad de material extraño en su
interior.
Las washer se encuentran
cristalizadas, lo cual indica que en
las bombas existió una temperatura
elevada de trabajo.
68
4.5.3.2. SEPARADOR DE GAS
El eje en el separador de gas se encuentra roto debido al desgaste que sufre producto de
la cantidad y tamaño de material no magnético que maneja el equipo, lo cual debido a la
alta vibración rompe los bujes y esto desestabiliza al eje llegando hasta la rotura del
mismo.
IMAGEN N° 4.13 SEPARADOR CON MATERIAL MAGNÉTICO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
IMAGEN N° 4.14 SEPARADOR CON EJE ROTO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
En la entrada del separador de gas
se puede observar gran cantidad de
material magnético.
La rotura del eje del separador de gas
se da debido al desgaste radial severo
que sufre producto de la cantidad de
material magnético que manejaron las
bombas lo cual causa una vibración
alta de operación.
69
4.5.3.3. PROTECTORES
A continuación se describen los tipos de protectores que existen.
4.5.3.3.1 PROTECTOR SUPERIOR LSPBP
Rotación del eje: giro libre
Posición y juego axial del eje dentro del rango como se muestra en la siguiente
tabla:
TABLA N° 4.6 PROTECTORES
Medidas Actuales Tolerancia del Plano
Head: 20/64”" 16/64” - 23/64”
Base: 1 9/32" 1 7/32” - 1 9/32”
Play: 2/32" 1/32 “- 2/32”
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Condición interna de las cámaras
La primera cámara contiene agua y en las bolsas se observó agua, en el exterior de las
bolsas y en el interior de las mismas se presenta aceite trabajado.
IMAGEN N° 4.15 AGUA Y MATERIAL NO MAGNÉTICO
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
En el interior de la primera
cámara se encontró agua y
material no magnético lo
cual se comprobó con un
imán en el momento del
desensamble.
70
El thrust bearing y runner no presentan desgaste, el eje presenta desgaste en el área de
contacto con los bujes esto es debido a la vibración que soportó el equipo.
4.5.3.3.2. PROTECTOR INFERIOR BPBSL
Rotación del eje: giro libre.
Posición y juego axial del eje dentro del rango como se muestra en la siguiente
tabla:
TABLA N° 4.7 PROTECTOR INFERIOR BPBSL
Medidas Actuales Tolerancia del Plano
Head: 20/64”" 16/64” - 23/64”
Base: 1 9/32" 1 7/32” - 1 9/32”
Play: 1/32" 1/32 “- 2/32”
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
Condición interna de las cámaras
El exterior y el interior de las bolsas presentan aceite limpio al igual que la cámara
inferior; las bolsas en buenas condiciones al igual que los sellos mecánicos.
IMAGEN N° 4.16 ACEITE INTERIOR EN LAS BOLSAS
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El aceite que se encontraba
en el interior de las bolsas
completamente limpio.
71
4.5.3.4. MOTOR
Rotación del eje: giro libre.
Posición del eje dentro del rango como se muestra en la siguiente tabla:
TABLA N° 4.8 MOTOR
Medidas Actuales Tolerancia del Plano
Head: 1 1/32” 30/32“ - 1 3/32”
Base: 5/32” 2/32” - 10/32”
Play: 8/32” 7/32” - 10/32”
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El thrust bearing presenta un desgaste normal de operación debido a los arranques del
motor. El aceite en el interior del motor se encuentra limpio y con alta resistencia
dieléctrica 20KV.
IMAGEN N° 4.17 ACEITE EN EL INTERIOR DEL MOTOR
FUENTE: REPORTE DE INSPECCIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
El aceite en el interior del motor
se encontraba completamente
limpio y con alta resistencia
dieléctrica.
72
Las medidas eléctricas del motor son las siguientes:
TABLA N° 4.9 MEDIDAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR
Medidas Eléctricas Sin Pot head
Fase - Fase 1.1 Ω balanceado
Fase - Tierra 2000 M Ω A–B–C
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
4.6. CONDICIÓN FINAL DEL EQUIPO BES INSPECCIONADO
En la siguiente tabla se muestra la condición final del equipo BES inspeccionado.
TABLA N° 4.10 EQUIPO INSPECCIONADO
COMPONENTE CONDICIÓN
Bombas serie 400
388 (194 +194) etapas
D725N
66CR-CT-AFL-INC-ES-3ZZ-RLOY
En el interior de las bombas se encontró material:
en el cuarto difusor de la bomba del lado de la
cabeza un pin de bronce incrustado en los pasajes
de fluido, adicionalmente a lo largo de toda la
bomba se observó material magnético de tamaño
considerable, lo cual causa vibración en el equipo
concluyendo en rotura de bujes tanto de la base y
la cabeza como en las etapas estabilizadas.
Bombas requieren reparación mayor.
Separador de Gas
RF-ARZ-RLOY Series 400
Eje roto producto de la alta vibración y rotura de
bujes en el separador de gas.
Separador de Gas requiere reparación mayor.
Protectores serie 540,
LSBPB/BPBSL
INC- RLOY-AFL-RS-SS-HD
Protector LSBLB con agua y material no
magnético en la primera cámara, en el exterior de
las bolsas con aceite contaminado; aceite limpio en
el interior de las bolsas, y el protector BPBSL con
aceite limpio en sus tres cámaras.
Protectores requieren reparación intermedia
Motor serie 540,
SK-UT-RLOY-AS-AFL-DOM
200 HP / 2175 V / 56 A
En el motor se observa el aceite limpio y las
medidas eléctricas dentro del rango, resistencia
fase - fase 1.7 ohms balanceado y resistencia fase -
tierra 2000 Mohms.
Motor requiere reparación menor.
Cable 1/1 ELB G5F
WCAP3/8SS
Cables en buenas condiciones eléctricas.
Aislamiento mayor a 2000 Mohms.
Sensor
XT1 -19527
Sensor en buenas condiciones eléctricas.
Sensor requiere reparación menor.
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
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4.7. ESTADO ACTUAL DEL POZO
Equipo apagado, sin flujo en superficie, en proceso de PULLING.
Posible falla mecánica en la bomba y/o taponamiento, no aporte de la formación.
4.7.1. RESUMEN DE EVENTOS
El día 09 de Noviembre se le da arranque al equipo BES, se realiza prueba de
giro, encontrando el “1” como correcto, produciendo aproximadamente
1200BPD, con una frecuencia de operación de 50 Hz, luego de ello el flujo
empieza a descender y al cabo de 12 Hrs el pozo deja de fluir.
Se procede a incrementar frecuencia y estimular en la cabeza del pozo chocando
la válvula Wing, a una frecuencia de 60 Hz pozo fluye alrededor de 300 BPD
manteniéndose por 30 minutos, luego el pozo vuelve a quedarse sin fluido, pues
la PIP llega a caer hasta 104 psi notándose una clara falta de aporte de la
formación.
Se apaga manualmente para registrar comportamiento de presiones, las cuales se
recuperan lentamente hasta alrededor de 1040 psi, luego de lo cual se vuelve
arrancar el pozo, y esta vez a pesar de estar operando a 65 Hz (en ambos
sentidos de giro) se notan cambios en presiones de fondo mínimos, no así las
temperaturas de motor e intake las cuales se elevan rápidamente. Se descarta
algún tipo de recirculación en camisa o tubing bajando un Standing y
presurizando hasta 2.000 psi, prueba OK.
Se apaga el pozo manualmente quedando para workover.
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4.8. REPORTE DE RUN
En la siguiente tabla se presenta el reporte de RUN.
TABLA N° 4.11 REPORTE DE RUN
FUENTE: REPORTE DE INSTALACIÓN, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
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4.9. REPORTE DE PULLING
En la siguiente tabla se presenta el reporte de PULLING.
TABLA N° 4.12 REPORTE DE PULLING
FUENTE: REPORTE DE PULLING, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
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4.10. ANÁLISIS DE DATA DEL POZO "C" UBICADO EN EL CAMPO P
En la siguiente imagen se puede observar el análisis de Data del Pozo.
IMAGEN N° 4.18 ANÁLISIS DE DATA DEL POZO
FUENTE: REPORTE DE DATA, SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
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4.11. ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS SÓLIDAS
En la siguiente imagen se observa el material no magnético.
IMAGEN N° 4.19 IMÁGENES DE MATERIAL NO MAGNÉTICO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
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4.12. DETALLE DE LOS PARÁMETROS DE FONDO
En la imagen siguiente se detallan los parámetros de fondo.
IMAGEN N° 4.20 PARÁMETROS DE FONDO
FUENTE: ARCHIVO SLB/REDA ELABORADO POR: PAÚLO SILVA T.
CAPÍTULO V
79
CAPÍTULO V
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
En este proyecto está detallado los problemas/soluciones del pozo C ubicado en
el campo P, donde se observó que existió un tiempo de no aporte de la
formación, tiempo que causó una temperatura elevada de trabajo al no existir
refrigeración adecuada al equipo con el fluido del pozo.
En los archivos registrados se analizó que hubo un determinado tiempo que
corresponde al no aporte de la formación, se incrementa la frecuencia de 40Hz a
60Hz sin obtener resultados, obteniendo para todos los casos el mismo amperaje.
El eje del separador de gas se encontró roto, y se puede observar claramente que
esto fue producto de un desgaste severo que sufrió debido a la cantidad de
material extraño que se envió a la EPN para su respectivo análisis.
Los bujes de zirconio a lo largo de todo el equipo se presentan fisurados o con
desgaste moderado lo cual es producto de la vibración alcanzada, producto del
material que estaban manejando las bombas.
El material encontrado en el interior de las bombas es sumamente frágil, lo cual
no corresponde a ninguno de los materiales de las partes internas de las bombas
incluyendo a las etapas que se consideran material no magnético, sin embargo se
envía la muestra a la EPN para ser analizada.
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Luego del análisis químico realizado a la muestra tomada de la bomba inferior,
se encontró hidrocarburos en un 6%, material magnético 20.7%, y material no
magnético un 40.8%.
5.2. RECOMENDACIONES
Antes de instalar el equipo BES, se recomienda realizar limpieza al pozo con
scrapper rotatorio para evitar la acumulación de sólidos o taponamiento del
intake/bomba, por residuos presentes en el mismo.
Recomiendo bombear una píldora viscosa de 50 barriles más desplazar la
capacidad del pozo.
Realizar un análisis de reservorios más profundo para determinar el aporte
aproximado del pozo y dimensionar el equipo de bombeo electrosumergible
más adecuado "Convencional, Redaloy".
81
BIBLIOGRAFÍA
1. CORRALES PALMA MARCO, Manual Didáctico de Levantamiento
Artificial, Edición 2007.
2. MARTÍNEZ ALMEIDA RAMIRO, PETROPRODUCCIÓN. Distrito
Amazónico, Texto Guía de Bombeo Electrosumergible.
3. REDA-SCHLUMBERGER, Manual de Equipos, Quito-Ecuador, 2001.
4. SCHLUMBERGER REDA, Manuales de Levantamiento Artificial.
5. Schlumberger: Completion: Manual de Herramientas.
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GLOSARIO
Árbol de Navidad.- El arreglo de tuberías y válvulas en la cabeza del pozo que
controlan el flujo de aceite, gas y evitan reventones.
Cabeza de pozo (Wellhead).- Equipo de control instalado en la parte superior del pozo.
Pozo (Well).- Agujero perforado en la roca desde la superficie de un yacimiento a
efecto de explorar o para extraer aceite o gas.
Presión (Pressure).- El esfuerzo ejercido por un cuerpo sobre otro cuerpo, ya sea por
peso (gravedad) o mediante el uso de fuerza; se mide como fuerza entre el área, tal
como newton/metro².
Presión absoluta (Absolute pressure).- Es la presión manométrica más la presión
atmosférica.
Presión atmosférica (Atmospheric pressure).- Es el peso de la atmósfera sobre la
superficie de la tierra.
Presión manométrica (Gauge pressure).- Es la presión que registra un dispositivo de
medición normal, dicho dispositivo mide la presión en exceso de la atmosférica.
Ruido (eléctrico).- Componente no deseado de una señal que interfiere en el contenido
de la información; cualquier falso voltaje o corriente que surge de fuentes externas y
que aparecen en los circuitos de un dispositivo.
Tubería de descarga.- Tubería mediante la cual se transportan los hidrocarburos desde
el cabezal del pozo hasta el cabezal de recolección de la batería de separación, a la
planta de tratamiento o a los tanques de almacenamiento.
83
Tuberías de revestimiento.- Serie de tubos que se colocan en el pozo mientras
progresa la perforación para prevenir derrumbes de las paredes y para la extracción de
los hidrocarburos en la fase de la producción.
Válvulas de Control.- En general se usan para regular y/o distribuir el suministro de
fluido de potencia a uno o más pozos; son elementos de seguridad.
Válvula de contrapresión.- Válvula que se utiliza para mantener automáticamente una
presión de manera uniforme en su entrada.
Válvula de presión diferencial.- Válvula utilizada para regular automáticamente una
diferencia de presión uniforme entre dos puntos específicos en una tubería.
Válvula de retención (check).- Válvula utilizada para controlar el flujo en una
dirección seleccionada y evitar que el líquido fluya en la dirección contraria.
Venteo del gas.- Consiste en el no aprovechamiento del gas surgente de un pozo de
producción de petróleo, se quema (tipo antorcha) por motivos de seguridad.
Viscosidad.- Resistencia de un líquido al movimiento o flujo.
Yacimiento (Reservoir).- Acumulación de aceite y/o gas en una roca porosa tal como
la arenisca. Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (aceite, 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.
84
SIMBOLOGÍA
API, American Petroleum Institute / Instituto Americano del Petróleo.
B, Bolsa.
BES, Bomba Electrosumergible.
BFPD, Barriles de fluido producidos por día.
BHP, Brake Horse Power / Potencia requerida por la bomba.
BPD, Barriles por día.
BHT, Bottom Hole Temperature.
BSW, Basal Sediment Water / Contenido de agua y sedimentos.
cp, Centipoise.
CO2, Nitrógeno.
DP, Differential Pressure, Diferencial de presión.
EPN, Escuela Politécnica Nacional.
ESP, Electrical Submersible Pump.
GOR, Relación Gas Petróleo.
HL, High Level / Alta carga.
Hz, Hertzios.
HP, Potencia del motor.
IP, Índice de Productividad.
IPR, Inflow Performance Relationship.
K, Permeabilidad.
KVA, Kilovoltios.
L, Laberinto.
85
m, Metros.
MWT, Motor Winding Temperature.
NA, Dato de la profundidad de la amerada.
ND, Nivel Dinámico.
OEPC, Occidental Exploration and Production Company.
P, Paralelo.
PAM EP, Petroamazonas Empresa Pública.
psi, Per Square Inch, Libra por pulgada cuadrada.
PDP, Pump Discharge Pressure / Presión de descarga de la bomba.
PIP, Pump Intake Pressure / Presión de entrada a la bomba.
Pr, Presión estática del reservorio.
Pwf, Presión de fondo fluyente.
Q, Caudal.
R.E.D.A, (Russian Electrical Dynamo of Arutunoff Company).
S, Saturation / Saturación.
SD, Profundidad de asentamiento.
SG, Gravedad específica.
SGg, Gravedad específica del gas.
SGo, Gravedad específica del petróleo.
SGw, Gravedad específica del agua.
SRO, Lectura en superficie.
SSV, Válvula de seguridad en superficie.
T, Temperature / Temperatura.
TDH, Altura dinámica total.
86
TTV, Tubing Test Valve / Válvula de prueba de tubería.
ºF, Fahrenheit.
UAOT, Unidad de Administración y Operación Temporal.
VSD, Variable Speed Drive / Variador de frecuencia.
WHP, Well Head Pressure / Presión de Cabeza del Pozo.
(φ), Viscosidad.
(') ft, Feet Tubing / Pies de tubería.
("), Pulgadas.
ANEXOS
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ANEXO 1. REPORTE DE RUN
88
ANEXO 2. REPORTE DE PULLING
89
ANEXO 3. ANÁLISIS DE DATA DEL POZO
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ANEXO 4. CARTA AMPEROMÉTRICA
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ANEXO 5. ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS SÓLIDAS