bombeo electrocentrifugo.ppt

8/18/2019 Bombeo Electrocentrifugo.ppt

1/53

Bombeo Electrocentrífugo (BEC)


2/53

métodos delevantamiento articial


3/53

Historia

1911, Armais Arutunoff Inventó el Motor EléctricoSumergible en Rusia.

1914, en WW1, Aa!tó "Electrorill# !ara !erforar

$ori%ontalmente en &renc$ Warfare

191', Reise(ó el motor !ara aco!larlo con una

bomba centr)fuga !ara esaguar barcos * minas

19+, Emigró a los -SA en busca e fonos !ara sus

a!licaciones en !o%os !etroleros


4/53

Historia

19+', ran/ 0$illi!s a!o*ó el esarrollo e la !rimerabomba sumergible !ara !rueba en los !o%os!etroleros 0$illi!s

19+, Se establece 2art Manufacturing en2artlesville, 3/la$oma

19, 0$illi!s vene "2art Manfg# al Sr. Aurutunoff *se forma la 5)a. RE6A 0-M0

19, 5AM53 com!ra RE6A 0-M0

199, Sc$lumberger a7uiere RE6A0ara el a(o + se encontraban o!erano m8s e

14, sistemas 2E5 e RE6A en 11 !a)ses.


5/53

BEC en México

Se tiene considerado un ro!ecto de e"ecuciónde # a$os ara la instalación de este sistema enm%s de &'' oos con una inversión de milmillones de dólares ! se realiara a través de

una licitación *blica+

Con la articiación de ,- emresas nacionalese internacionales de aíses como .rabia

Saudita /usia ! Estados 0nidos 1emexresentó el ro!ecto de BEC el cual buscagarantiar la roducción de los !acimientos E2Balam 3a2in Maloob 4aa ! .!atil localiadosen la sonda de Camec5e en el 6olfo deMéxico+


6/53

Bombeo

ElectrocentrífugoEsta comuesto or , artes

E7uio Subsuercial

E7uio Suercial


7/53

E7uio

Subsuercial


8/53

:Bombas Electrosumergibles ara oos con 3/8s de 9 : g ! gastos de &'' bd 5asta 3/8sde &; ;C (#'>?) 5asta ,-- >C(##'>?):?luidos con cantidades considerables de

sólidos(sistemas resistentes a la abrasión):.mbientes mu! severos (metalurgiaesecial)

Condiciones de Operación delBEC


9/53


10/53


11/53

Comonentes

Bomba Centrífuga


12/53

Bomba

Centrífuga@as bombas sumergibles son bombascentrífugas de etaas m*ltiles+

A El tio o geometria de la etaadetermina el volumen de uido 7ue mane"a labomba

AEl n*mero de etaasdetermina el levantamiento total generado(3H)+


13/53

Comonentes

@as bombas electrosumergibles (BEC)est%n disonibles ara oos con tuberíasde revestimiento tan e7ue$os como9#D con gastos de roducción desde &''

B1 ! también ara gastos de 5asta#-'' B1 en oos con 3/Fs de &; ;


14/53

Comonentes

Gmulsor

0 35rustas5ers

oIn 35rustas5ers

ifusor


15/53

Cada DetaaD tiene un imulsor ! undifusor+

El imulsor da al uido energía cinética+

El difusor transforma esta energíacinética a energía otencial (altura)+

PARTES DE LA BOMBA

Cojinet

e

Impulsor

Difuso

r

Deector de Arena

Tu!o deCompresión

Cojinete

Cojinete

Cojinete


16/53


17/53

Comonentes Tipos de Inpulsores de Bom!a

/adial ?loI Mixed ?loI .xial ?loI


18/53

Comonentes

@a entrada (Gnta2e)

isositivos ara mane"o de

6as


19/53

Entrada (Intake)

;a ma*or)a e los ise(os e 2.E5. se $acen con la finalia e

!roucir la m8as.

Entrada de uido est%ndar ! searador de gas+


20/53

;a eficiencia e se!aración no es un n?mero f8cil e !reecir ebio a

la cantia e variables 7ue intervienen como tama(o e la &R,

caracter)sticas el fluio, velociaes, gasto, ti!o e flu@o, imensiones

e los e7ui!os, velocia e rotación, etc.

Algunos valores !romeio com?nmente usaos !ara eficiencia e

se!aración son

Tipo de Separador Tipo de Separador Eficiencia deEficiencia de

separaciónseparación

Porcentaje de gasPorcentaje de gas

que pasa a la bombaque pasa a la bomba

Intake estándar Intake estándar = +B = +B = 1B = 1B

Flujo InersoFlujo Inerso + = B+ = B = CB = CB

!otatio!otatio = 9B = 9B = +B = +B


21/53

Searador de 6as 3ioJortex

K Seara las fases de lí7uido !

gas+ Convierte la velocidaden 1resión 1ositiva

K Gmarte velocidad a la

mecla+ Gnicia la searación(Jortex)

DI""#SE

R B$%PASS

PICP

IMPELLER


22/53

.6H L Mane"ador de 6as Centrífugo

Homogeniar la mecla

/educe el tama$o de laBurbu"a

/egresa el gas en solución .!uda al gas a moverse en lacorriente rincial

El A'( Incrementa la)a!ilidad de Manejo de *aspor+


23/53

El 1rotector

:Esta ubicado entre el motor ! elGnta2e+:Es una iea vital en el sistema

BEC sino es seleccionadoaroiadamente uede reducir lavida *til del e7uio+:Evita el ingreso del uido deloo al motor


24/53

?unciones=

&+ 1roveer un sello ! e7uilibrar las resionesinterna ! externa ara evitar 7ue el aceite del

motor sea contaminado or el uido del ooactuando también como un reciiente deaceite ara el motor

,+ Soortar la carga axial (emu"e) desarrolladaor la bomba

;+ 3ransmitir el tor7ue desarrollado en el motor5acia la bomba or el e"e del rotector

El 1rotector


25/53

1rotector

3io @aberinto 3ioBolsa


26/53

Comonentes

El Motor


27/53

@os rinciios b%sicos de dise$o ! oeración del motorara B+E+C+ son los mismos 7ue los motores eléctricosnormales de suercie=

K e inducción

K 3rif%sico

K 3io "aula de ardilla !

K Con dos olos de inducción

Motor


28/53

,- C1'9


29/53

/angos de 3emeratura1ara sistemas ElectrosumergiblesTM

+94 . ,44 . 944 .D

Stanar Intermeiate


30/53

Motor

Laminaciones del Estator

Laminaciones de Bronce

De,anado del Motor

Cojinete

Aceite

Rotor

Cojinete del Rotor

Cone-ión de la mufa

Cojinete

Eje (ueco

Rosca . /012E#E Tipo Caja

34l,ula de Llenado

34l,ula de Llenado

Cojinete Empuje A-ial

'u5as paraConectar en seriecon otro motor


31/53

Motores de .lta Eciencia

(ominator).lta eciencia signica=

Oeración menos caliente ara ma!or tiemode vida

Menores costos de oeraciónSeries 9#N #N,

Max H1 (Single) ,&N 9#' ''

Max H1 (3andem) 9;, &&' ''EPcienc! -;K-#Q --K-+,Q -+#K,Q


32/53

Mufa (1ot5ead)


33/53

escarga de la bomba


34/53

Cable de potencia

La función del cable de potencia es:

Transmitir la energía eléctrica desde la superficie a la

mufa del motor.

Transmitir señales del fondo del pozo a la superficie(usualmente presión y temperatura).

l cable de potencia consiste de tres fases de conductores

aislados indi!idualmente. Los conductores se cubren con un

material protector y finalmente se prote"en del daño #uímico$

abrasi!o y mec%nico con una cubierta y un blinda"e.


35/53

Conductores

&islamiento

Cubierta

'linda"e


36/53

Cable de 1otencia

BOOM6


37/53

Las caracteristicas m%s importantes del cable de potencia

son:

Capacidad de aislamiento.

imensiones eternas.

*érdidas de !olta"e.

Tolerancia a la temperatura.

Costo (+eneralmente el cable es m%s caro en todo el

sistema).

La correcta selección del cable es un problema muy

interesante para la optimización.

,o se debe de subestimar la importancia de la selección del

cable.


38/53

imensiones eternas:

-í el cable seleccionado no cabe en el pozo no es eladecuado$ se tienen dos opciones:

educir el tamaño del conductor. sto aumentar% lapérdida de !olta"e en el cable.

Cambiar la geometría de redondo a plano o a unoparalelo.


39/53

Sensor de ?ondo1resión de Entrada ! escarga

3emeratura en evanados del Motor 3emeratura de EntradaJibración?uga de Corriente

0tiliados 1ara=R MonitoreoR 3endenciasR 1rotección

R Jalidación ! .n%lisisR Otimiación


40/53

6uía o Centraliador


41/53


42/53

.ltura in%mica 3otal

(3H) 3H es la suma de tres comonentesb%sicos=

@a altura neta 7ue el uido debe serlevantado@as érdidas or fricción en la tubería@a resión de cabea 7ue la bomba debevencer


43/53

?lu"o

?lu"o

ivel desuercie

ivel din%micodel uído

1rofundidad

de la bomba

@evantamiento neto(Jertical)

Cabeal


44/53

?lu"o

?lu"o?lu"o

ivel desuercie

ivel din%micodel uído

1rofundidad

de la bomba

Le,antamientoneto 73ertical8

Cabeal

Como se uede ver ellevantamiento neto

deende de donde se

encuentre el nivel de uído! no de la rofundidad deasentamiento de la bomba


45/53

@evantamientoneto

1rofundidad de labomba

1rofundidad de labomba

? ?Se uede observar7ue a*n colocandola bomba m%saba"o el

levantamientoneto no cambia

@evantamientoneto


46/53

Le,ant9:eto

Le,ant9:eto

?

Sin importar donde se

colo;ue la !om!a o el4n*ulo< ELLE3A:TAMIE:TO :ETO:O CAMBIA

TCómo es en los 1oosesviadosU



47/53

.ltura in%mica 3otal(3H)1érdidas or ?ricción en la tubería?ricción es una érdida de energía (realmente se mide como érdida

de resión)

ebido a los esfueros de corte resentes cuando un uido esta en

movimiento+

En un uído las moléculas se mueven libremente entre sí con mu!

oca resistencia+ @a resistencia es originada or las fueras

cortantes 7ue deben vencerse+

Mientras ma!or es la viscosidad del uido ma!ores ser%n las fuerasde corte



48/53

.ltura in%mica 3otal(3H)

En un uído monof%sico casi todo el lí7uido se esta moviendoen

con"unto entonces las fueras de corte en el lí7uido no sonmu!

grandes en este caso la fricción uede ser ignorada

Perdóneme

"#omo $o%

&isculpe

Siga 'd



49/53


Sin embargo el uido 7ue circula en contacto conlas aredes de la tubería tiende a ad5erirse a ellas! entonces se resentan las fueras de corte+ Esteesfuero de corte entre la tubería ! el uído seincrementa cuando la velocidad del uído seaumenta

#' C1'9


50/53


@a cantidad de fricción resente se uede reresentar or un Dfactor de fricciónDK V+ Existen varias ecuaciones disonibles aracalcular V ero no se discutir%n a7uí+ Si conocemos V odemoscalcular la érdida de resión or la siguiente fórmula=

onde ∆1 W érdida de resión ρW densidad del uído v W velocidad del uído gc W aceleración degravedad d Wdi%metro de tubería∆ P

f v

g dc

= ρ

,

,


51/53


52/53



53/53


1resión de cabea

@a resión de cabeal es también llamadaD1resión de suercieD D1resión de cabeaDDContraresiónD o D1resión en la línea de u"oD+

bombeo electrocentrifugo.ppt

Documents