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Los equipos de superficie están conformados por el cabezal de descarga, el variador de frecuencia o el controlador de arranque directo, la caja de unión o venteo y por el conjunto de transformadores. COMPONENTES SUPERFICIALES Bola Colgadora Este dispositivo se coloca en un nido sobre el árbol de válvulas. Su función es sostener la tubería de producción, permitir su paso y el de los tres conductores del cable, proporcionando el sello necesario en el espacio anular entre tubería de producción y de revestimiento para evitar fuga de fluidos a la superficie. Está construida de acero, cubierta de neopreno.

En el caso de instalaciones marinas el paso de los conductores del cable lo tiene inte rado su contacto es Sv. ipeto como el de la mufa. seguridadentre el ca PACE 1 10 a que el gas puede vi ralo la instalación eléctric unión, los conductor evitando esa posibilidad. cab por razones de o de control, debido uperficial y alcanzar de viento o de estos a la atmósfera 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 l tablero.

Este puede ser sumamente sencillo y contener únicamente un botón de arranque y un fusible de protección por sobre carga; o bien puede contener fusibles de desconexión por sobrecarga y baja carga, mecanismos de relojería pa Swipe to page para restablecimiento automático y operación intermitente, protectores de represionamiento de [neas, luces indicadores de la causa de paro, amperímetro, y otros dispositivos para control remoto, los tlpos de tablero existentes son electromecánicos o bien totalmente transistorizados y compactos.

TransformadorEste componente se utiliza para elevar el voltaje e 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. El sistema de bombeo electrosumergible (BES) es un método de levantamiento artificial que utiliza una bomba centrífuga ubicada en el subsuelo para levantar los fluidos aportados por el yacimiento desde el fondo del pozo hasta la estación de flujo.

Puede ser aplicado en casos de alto índice de productividad, baja resión de fondo, alta relación agua-petróleo, baja relación gas liquido. En Venezuela, el primer pozo completado por BES fue en Barinas en el año 1958, con el pozo Silvestre 14 (Corpoven S. A. ) Este cuenta con: Equipos de superficie Paneles de control: consiste en un arrancador de motor, circuitos para la protección de sobrecarga o baja carga y de un temporizador, interruptor de desconexion manual o automático.

Variadores de frecuencia: permite flexibilidad en el bombeo, extender la vida útil del equipo de fondo, proveer un arranque suave, velocidad controlada y supresión de estrangulamientos en uperficie. Transformadores: dispositivo electromagnético transmisor de 20F 10 estrangulamientos en superficie. potencia (corriente alterna). Caja de venteo: esta entre el cabezal de pozo y el tablero de control por seguridad, ya que el gas puede viajar a lo largo del cable superficial y alcanzar la instalación eléctrica del tablero. Los conductores del cable quedan expuestos a la atmósfera.

Cabezales: soporta el peso total del equipo de fondo. Pueden ser tipo hércules (baja presión) y roscado (alta presión). Cables Cable de potencia: trifásico de configuración plana que transmite nergía eléctrica al sistema. Representa una parte considerable de la inversión total en la unidad y es dlseñado y fabricado para condiciones especificas de temperatura. Cable de potencia con tubo capilar: uno o dos tubos capilares facilitan la inyección de productos químicos desde superficie (anticorrosivos, diluyentes, antiespumantes, etc).

Cable de extensión del motor: conecta el cable de potencia a la mufa del motor. PothHead: macho que se adapta a la conexión del motor. Equipo de Superficie: – Banco de Transformación Eléctrica. – Tablero de Control. – Variador de Frecuencia. Caja de venteo. Cabezal de Descarga. Equipo Miceláneo. Descripción del equipo de sub-suelo Banco de Transformación Electrica: Esta constituido por los transformadores que son unidades por medio de las cuales el voltaje de un sistema de corriente alterna ouede ser cambiado, consta de un centro de laminas de hierro rodeada por alambres de cobres.

Generalmente el centro y los alambres son sumergidos en aceite, el cual sirve como aislante y ayuda a enfriar el transformados. Es 0 alambres son sumergidos en aceite, el cual sirve como aislante y ayuda a enfriar el transformados. Es necesario para obtener l voltaje adecuado para la operación del equipo. En el mercado se pueden conseguir diferentes tipos: monofasico, bifasico y trifasico, los cuales estan diseñados para convertir el voltaje primario de la linea electrica en el voltaje que pueda requerir el motor correspondiente.

TABLERO DE CONTROL: constituye el comando de la isntalación, su función es la de proteger y controlar las operaciones del pozo. consta de interruptores para arranque y parada, botones selectores de voltaje, fusibles, amperimetro, luces de señales, etc. puede trae dispositivos especiales para bombeo intermitente y manejo por control remoto. VARIADOR DE FRECUENCIA: ES un tablero de control que tiene dispositivos capaces de suministrar frecuencias y voltajes variables al motor.

Los principales beneficios que se obtienen con el variador de frecuencia son: – Permitir arrancar los motores a bajas velocidades reduciendo los esfuerzo en el eje de la bomba y componentes del motor. Al arrancar la bomba puede operar en rango por debajo de su frecuencia nominal, lo cual reduce el desgaste y los efectos de abrasón. En el motor se reducen los efectos estrictamente magneticos en el embobinado. – Proteger al equipo de fondo de variaciones electricas.

CAJA DE VENTEO: Es una caja de conexiones y cumple dos funciones: permite conectar el cable de energía del equipo de superficie con el cable de conexión del motor, y permite ventear a la atmosfera el gas que fluya a través del cable, evitando que llegue al panel, ya que esto ocasionaria una ex 40F 10 que fluya a través del cable, evitando que llegue al panel, ya que esto ocasionaria una expulsión. CABEZAL DE DESCARGA: El cabezal del pozo debe ser equipado con un cabezal en el tubing tipo hidrante o empaque cerrado, el cual proporcionará un sello positivo alrededor del cable y la tuberia.

MECELANEOS: Esta constituido por el resto del equipo que también forma parte de lo que conforma la unidad de bombeo electrocentrifugo, como son: AMPER METRO REGISTRADOR: Se utiliza en el diagnostico de instalaciones de BES a través de la carta amperimetrica, para observar o predecir anomalias. Presenta un continuo registro del amperaje ha sido extraido por el motor. el registrador es utillzado ya que refleja las condiciones del bombeo, reportando tanto la operación normal como cualquier problema.

CENTRALIZADORES: son utilizados para centrar el motor y la bomba en pozos ligeramente desviados, también evita que el able se dañe por roce con la tuberia de revestimiento. CINTAS DE CABLES. Son usadas para amarrar el cable de energía a la tuberia, se utiliza una cinta por cada 15 pies de intervalo. de la inversión total en la unidad y es diseñado y fabricado para Componentes superficiales Banco de Transf conecta el cable de potencia a la mufa del motor. Banco de Transformación Eléctrica: Es aquel que esta 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 oltaje 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.

Este puede ser sumamente sencillo y contener únicamente un botón e arranque y un fusible de protección por sobre carga; o bien puede contener fusibles de desconexión por sobrecarga y baja carga, mecanismos de relojería para restablecimiento automático y operación intermitente, protectores de represionamiento de líneas, luces indicadores de la causa de paro, amperímetro, y otros dispositivos para control remoto, los tipos de tablero existentes son electromecánicos o bien totalmente transistorizados y compactos.

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. Caja de venteo: Esta ubicada entre el cabe el tablero de control, co 6 0 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, además permite ventear a la atmósfera el gas que fluye a través del cable, impidiendo que llegue al tablero de control.

Se instala por razones de seguridad entre el cabezal del pozo y el tablero de control, debido a que el gas puede viajar a lo largo del cable superficial y alcanzar la instalación eléctrica en el tablero. En la caja de viento o de unión, los conductores del cable quedan xpuestos a la atmósfera evitando esa posibilidad. Cabezal de descarga: El cabezal del pozo debe ser equipado con un cabezal en el tublng tipo hidratante o empaque cerrado.

Los cabezales de superficie pueden ser de varios tipos diferentes, de los cuales, los más comúnmente utilizados son: ü Tipo Hércules, para baja presión ü Tipo Roscado, para alta presión Los cabezales tipo Hércules, son utilizados en pozos con baja presion en el espacio anular, y en instalaciones no muy profundas. Estos poseen un colgador de tubería tipo cuña, y un pasaje para el cable. El cable de potencia cruza a través de ellos asta la caja de venteo, y es empacado por un juego de gomas prensadas.

Los cabezales roscados se utilizan en operaciones «Costa Afuera», pozos con alta presión de gas en el espacio anular o para instalaciones a alta profundidad. En ellos la tubería esta roscada al colgador, y este se suspende del cabezal. El colgador cuenta con un orificio roscado, junto al de la tubería de producción, en el cual se coloca un conector especial (Mini- Mandrel). El cable de potencia tubería de producción, en el cual se coloca un conector especial (Mini-Mandrel).

El cable de potencia se empalma a una cola de able, de similares características, que posee un conector en uno de sus extremos. Este conector se conecta con el del penetrador del colgador. En el lado exterior del cabezal, se instala otra cola de cable, de inferior calidad, que cuenta con un conector en ángulo, que se conecta al penetrador del colgador. El otro extremo se conecta a la caja de venteo en superficie. Accesorios Con el propósito de asegurar una mejor operación del equipo es necesario contar con algunos accesorios.

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 dañar[a. 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.

Se coloca de una a tres lingadas por arriba de la válvula de contra presión. Su función es establecer comunicación entre el espacio nular y la tubería de producción, con el propósito de que ésta se vacíe cuando se extrae el aparejo del pozo. Para operarla, se deja caer una barra de acero desde la superficie por la tubería de producción; la barra rompe un perno y deja abierto un orificio de comunicacion con el espacio anular. Controlador de velocidad variable Este disposit 10 orificio de comunicación con el espacio anular.

Este dispositivo puede ser considerado como equipo accesorio u opcional, únicamente bajo ciertas circunstancias que impone el mismo pozo. Eventualmente la información disponible para fectuar un diseño no es del todo confiable y como consecuencia se obtiene una instalación que no opera adecuadamente; anteriormente la alternativa seria rediseñar e instalar un nuevo aparejo, debido a que el sistema de bombeo eléctrico trabaja a velocidad constante para un mismo ciclaje.

En otros casos, algunos pozos son dinámicos en cuánto a parámetros de presión de fondo, producción, relación gas-aceite y otros para los cuales no es recomendable la operación de un aparejo con velocidad constante. Lo anteriormente expuesto limita la aplicación del sistema a pozos estables donde el número e etapas de la bomba, sus dimensiones y velocidad podrían ser constantes. El controlador de velocidad variable permite alterar la frecuencia del voltaje que alimenta al motor y por lo tanto modificar su velocidad.

El rango de ajuste de la frecuencia es de 30 a 90 Hz, lo que implica su amplio rango de velocidades y por lo tanto de gastos que es posible manejar. Una alta frecuencia incrementa la velocidad y el gasto; una baja frecuencia, los disminuye. Centralizadores Como su nombre lo indica, se utilizan para centrar el motor, la bomba y el cable durante la instalación. Se utilizan en pozos igeramente desviados, para mantener el motor centrado y asf permitir un enfriamiento adecuado. También evitan que el cable se dañe por roce con el revestidor, a medida que es bajad adecuado.

También evitan que el cable se dañe por roce con el revestidor, a medida que es bajado en el pozo. Al utilizar centralizadores se debe tener cuidado de que estos no giren o muevan hacla arriba o hacia abajo la tubería de 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 res materiales distintos: Bandas de acero negro, se utilizan en pozos donde no exista corrosion. ?? Bandas de acero inoxidable, se usan en pozos moderadamente corroswos. • Bandas de monel, se usan en ambientes corrosivos. Otros accesorios pueden ser los sensores de presión y de temperatura de fondo, cajas protectores para transporte del equipo, etc. La integración de todos los componentes descritos es indispensable, ya que cada uno ejecuta una función esencial en el sistema, para obtener en la superficie el gasto de líquido deseado, manteniendo la presión necesaria en la boca del pozo Cables mufa del motor..