El documento presenta una descripción detallada del sistema de bombeo electrosumergible, incluyendo sus componentes subterráneos y de superficie. El sistema utiliza un motor eléctrico ubicado en el fondo del pozo acoplado a una bomba centrífuga para bombear fluidos a través de un cable conductor hasta la superficie. El documento también discute las ventajas e inconvenientes del sistema y las condiciones que pueden limitar su uso.

1. FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA ING. INDUSTRIAL
TECNOLOGÍA DEL PETRÓLEO
TEMA:
Resumen del Bombeo Electrosumergible
REALIZADO POR:
Cristian Espín 535
Gustavo Herrera 188
Juan Pullupaxi 900
Luis Iza 518
SEPTIEMBRE 2009- FEBRERO 2010

2. BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
El sistema de bombeo electrosumergible (B.E.S) es un sistema de levantamiento artificial
que emplea la energía eléctrica convertida en energía mecánica para levantar una columna
de fluido desde un nivel determinado hasta la superficie, descargándolo a una determinada
presión.
El bombeo electrosumergible ha probado ser un sistema artificial de producción eficiente y
económico. En la industria petrolera, comparativamente con otros sistemas artificiales de
producción tiene ventajas y desventajas, debido a que por diversas razones no siempre
puede resultar el mejor, es decir un pozo candidato a producir artificialmente con bombeo
electrosumergible, debe reunir características que no afecten su funcionamiento como las
altas relaciones gas/aceite, las altas temperaturas, la presencia de arena en los fluidos
producidos, que son factores con influencias indeseables sobre la eficiencia del aparato.
Entre las características del sistema están su capacidad de producir volúmenes
considerables de fluido desde diferentes profundidades, bajo una amplia variedad de
condiciones del pozo y particularmente se distingue por qué, el motor está directamente
acoplado con la bomba en el fondo del pozo. El ensamble de bombeo eléctrico trabaja sobre
un amplio rango de profundidades y volúmenes, su aplicación es particularmente exitosa
cuando las condiciones son propicias para producir altos volúmenes de líquidos con bajas
relaciones gas-aceite.
Descripción del bombeo Electrosumergible.
Una unidad típica de bombeo electrosumergible está constituida en el fondo del pozo por
los siguientes componentes: motor eléctrico, protector, sección de entrada, bomba
electrosumergible y cable conductor. Las partes superficiales son: cabezal, cable
superficial. Tablero de control, transformador.
Pasos a seguir para diseñar una instalación de Bombeo Electrosumergible:
Recopilación de la información del pozo:
 Diámetro, grado y peso de los forros.
 Intervalos perforados.
 Profundidad estimada de la Bomba.
 Presiones: estática y fluyente al punto medio de perforaciones.
Datos del Reservorio:
 Presión de Burbuja
Datos de Producción:
 Régimen estimado
 % de agua
 G.L.R.
 Nivel Estático
 Nivel Dinámico

3. Características del Fluido:
Gravedad Específica del Petróleo
Gravedad Específica del Agua
Viscosidad del Petróleo
Consideraciones Adicionales a tener en cuenta:
 Producción de Finos
 Corrosión
 Incrustaciones
 Emulsiones
 Presencia de Sales
 Presencia de H2S
 Alta Temperatura
Principales Componentes de un Sistema de Bombeo Electrosumergible:
1. Motor
2. Bomba (Etapas, constituida por impulsor y difusor cada una)
3. Cable
4. Suncho de Sujeción del Cable
5. Separador de Gas
6. Sección Sellante
7. Sensor de Presión de Fondo
8. Transformador (superficie)
9. Variador de Control
COMPONENTES SUPERFICIALES
Banco de Transformación Eléctrica:
Es aquel que está constituido por transformadores que cambian el voltaje primario de la
línea eléctrica por el voltaje requerido para el motor. 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. Se puede utilizar un solo transformador trifásico o un conjunto de tres
transformadores monofásicos.
Tablero de control:
Es el componente desde el que se gobierna la operación del aparejo de producción en el
fondo del pozo. Dependiendo de la calidad de control que se desea tener, se seleccionan los
dispositivos que sean necesarios para integrarlos al tablero
Variador de Frecuencia:
Permite arrancar los motores a bajas velocidades, reduciendo los esfuerzos en el eje de la
bomba, protege el equipo de variaciones eléctricas.

4. Caja de venteo:
Esta ubicada entre el cabezal del pozo y el tablero de control, conecta el cable de energía
del equipo de superficie con el cable de conexión del motor.
Cabezal de descarga:
El cabezal del pozo debe ser equipado con un cabezal en el tubing tipo hidratante o
empaque cerrado.
Válvula de contra presión
Se coloca de una a tres lingadas de tubería por arriba de la bomba. Esta válvula permite el
flujo en sentido ascendente, de manera que cuando el motor deja de trabajar, impide el
regreso de la columna de fluidos y evita el giro de la flecha de la bomba en sentido
contrario, lo cual la dañaría.
Válvula de drenaje
Al utilizar válvula de retención debe utilizarse una válvula de drenaje una junta por encima
de está, como factor de seguridad para cuando se requiera circular el pozo del anular a la
tubería de producción.
Centralizadores
Como su nombre lo indica, se utilizan para centrar el motor, la bomba y el cable durante la
instalación. Se utilizan en pozos ligeramente desviados, para mantener el motor centrado y
así permitir un enfriamiento adecuado
Bandas de Cable
También se denominan flejes, se utilizan para fijar el cable de potencia a la tubería de
producción durante la instalación, y el cable de extensión del motor al equipo. Las bandas
se fabrican de tres materiales distintos:
 Bandas de acero negro, se utilizan en pozos donde no exista corrosión.
 Bandas de acero inoxidable, se usan en pozos moderadamente corrosivos.
 Bandas de monel, se usan en ambientes corrosivos.
COMPONENTES SUBSUELO
Son aquellas piezas o componentes que operan instalados en el subsuelo. Las compañías de
bombeo electrosumergible se especializan en la fabricación de estos equipos, mientras que
los componentes de los otros dos grupos son considerados misceláneos.
Sensor de Fondo
El sensor de presión es un equipo que se coloca acoplado en la parte final del motor. Está
constituido por circuitos que permitan enviar señales a superficie registradas mediante un
instrumento instalado en controlador, convirtiendo estas, en señales de presión a la
profundidad de operación de la bomba.

5. Motor eléctrico
Es la fuente de potencia que genera el movimiento a la bomba para mantener la producción
de fluidos. Se recomienda colocarlo por encima de las perforaciones.
El motor eléctrico colocado en la parte inferior de aparejo, recibe la energía desde una
fuente superficial, a través de un cable; su diseño compacto es especial, ya que permite
introducirlo en la tubería de revestimiento existente en el pozo y satisfacer requerimientos
de potencial grandes, también soporta una alta torsión momentánea durante el arranque
hasta que alcanza la velocidad de operación, que es aproximadamente constante para una
misma frecuencia.
Protector
Este componente también llamado Sección sellante, se localiza entre el motor y la bomba:
está diseñado principalmente para igualar la presión del fluido del motor y la presión
externa del fluido del pozo a la profundidad de colocación del aparejo.
Las funciones básicas de este equipo son:
 Permitir la igualación de presión entre el motor y el anular.
 Absorber la carga axial desarrollada por la bomba a través del cojinete de empuje,
impidiendo que estas se reflejen en el motor eléctrico.
 Prevenir la entrada de fluido del pozo hacia el motor.
 Proveer al motor de un depósito de aceite para compensar la expansión y
contracción del fluido lubricante, durante los arranques y paradas del equipo
eléctrico.
 Transmitir el torque desarrollado por el motor hacia la bomba, a través del
acoplamiento de los ejes.
Sección Succión:
El siguiente componente a considerar es la succión o intake. Esta es la puerta de acceso de
los fluidos del pozo hacia la bomba, para que esta pueda desplazarlos hasta la superficie.
Existen dos tipos básicos de succiones o intakes de bombas:
 Las succiones estándar
 Los separadores de Gas
Las succiones estándar solamente cumplen con las funciones de permitir el ingreso de los
fluidos del pozo a la bomba y transmitir el movimiento del eje en el extremo del sello al eje
de la bomba.
Separador de Gas:
Los separadores de gas, además de permitir el ingreso de fluidos al interior de la bomba,
tiene la finalidad de eliminar la mayor cantidad del gas en solución contenido en estos
fluidos. Su uso es opcional y se emplea cuando se prevé alta RGP.

6. Bomba Centrífuga Sumergible
Es de tipo centrifugo-multicapas, cada etapa consiste en un impulsor rotativo y un difusor
fijo. El número de etapas determina la capacidad de levantamiento y la potencia requerida
para ello.
El movimiento rotativo del impulsor imparte un movimiento tangencial al fluido que pasa a
través de la bomba, creando la fuerza centrifuga que impulsa al fluido en forma radial, es
decir, el fluido viaja a través del impulsor en la resultante del movimiento radial y
tangencial, generando al fluido verdadera dirección y sentido de movimiento.
Cables:
La unión eléctrica entre los equipos descritos, instalados en el subsuelo, y los equipos de
control en superficie son los cables.
Existen varios tipos de cables en una instalación de bombeo electrosumergible:
 Extensión de Cable Plano.
 Cable de Potencia.
 Conectores de Superficie.
Características principales de un sistema de Bombeo Electrosumergible
Es necesario tener presente las condiciones que tienden a limitar el empleo de este sistema:
1. No es recomendable emplear este sistema en pozos de alta relación GLR.
2. No es recomendable emplear este sistema en pozos de bajo P. I. y Baja Presión.
3. Es fundamental para el diseño, conocer la presión de burbuja del reservorio que el
pozo va drenar, así como la presión actual del reservorio.
4. La importancia de esto último radica en que no es lo mismo bombear una sola fase
(líquido) que dos fases (gas + líquido), debido a que la ecuación del Indice de
Productividad cambia según sea el caso, de allí el porqué se hace necesario conocer
la presión del reservorio y su valor respecto a su presión de burbuja.
5. La condiciones mecánicas del pozo pueden ser otro factor limitante por lo que es
necesario conocer las características de la completación (diámetro del casing y los
intervalos abiertos a producción).
6. Otro factor a tener en cuenta sin duda es el corte de agua, como la mayoría de los
sistemas de levantamiento artificial, éste se ha diseñado para fluidos incompresibles,
y como sabemos el petróleo sí es compresible, más aun cuando está acompañado de
gas.
7. Es necesario también considerar el tipo de fluido del reservorio y sus características
(la alta viscosidad del fluido es un factor limitante, y en algunos casos, en reservorios
no consolidados, los fluidos producidos son acompañados por granos de arena y en
otros, se forman incrustaciones al ingresar a la instalación, dañando sus partes).

7. Sus ventajas son:
 Puede levantar altos volúmenes de fluidos
 Maneja altos cortes de agua( aplicables en costa a fuera)
 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
 Fácil aplicación de tratamientos contra la corrosión y formaciones de escamas.
 No tiene casi instalaciones de superficie a excepción de un control de velocidad del
motor.
 La motorización es eléctrica exclusivamente y el motor se encuentra en la bomba
misma al fondo del pozo.
 Su tecnología es la más complicada y cara pero son preferidas en caso de tener que
elevar grandes caudales.
Sus desventajas son:
 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.
 Es un sistema difícil de instalar y su energización no siempre es altamente
confiable.
 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.

8. ANEXOS
Diagrama esquemático de los equipos de superficie y subsuelo

9. Distribución de los componentes como quedan colocados en el pozo.
Cable conductor eléctrico.

10. Bomba Centrífuga Sumergible Muestra de un Separador de Gas
Protector o Sección Sellante

11. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
www.petroblogger.com
www.1bp.blogspot.com