Post on 14-Aug-2015
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
• Energia transmitida ao fundo do poço por cabos elétricos• Energia transformada por motor de subsuperfície• Motor conectado a uma bomba centrífuga• Bomba transmite energia ao fluido na forma de pressão e o fluido é elevado• Indicado para altas vazões, acima de 200 bpd
• Método de elevação para poços:– Com alto teor de água– E baixa RGO
• Atualmente são produzidos poços com:– Alta viscosidade– Alta temperatura
• Estudos sendo realizados para aplicação em poços com alta RGO
Vantagens• São utilizados em poços de mar e terrestres• Apresentam pouco ou nenhum barulho• Ocupam pouco espaço
Desvantagens• Não é aplicável para elevação de óleos muito viscosos• Exige maiores investimentos iniciais• Necessitam de um farto suprimento de energia elétrica• O conjunto motor-bomba opera em um range restrito de vazões, o que
não proporciona grandes flexibilidades• Não são utilizados em pequenos reservatórios cujas vazões caem
rapidamente.
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• Princípios Teóricos do Método
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Princípio teórico do método
• Objetivo de suplementar a energia do reservatório para obter a vazão desejada• Determinação do diferencial de pressão fornecido pela bomba ao fluido e posição de seu
assentamento:
1) Traçar curva de IPR do poço2) Determinar através da curva de IPR e da vazão desejada, a pressão de fundo do poço
(Pw)3) A partir da pressão de fundo de poço, traçar a curva de gradiente de pressão no
anular4) A partir da pressão de fluxo na cabeça do poço (Pwh) e da vazão desejada (q), traçar a
curva de gradiente dinâmico na coluna de produção do poço5) Determinar a profundidade da bomba de acordo com a submergência da mesma6) Determinar o diferencial de pressão dado pela bomba, corresponde a diferença entre
a pressão na coluna de produção e no anular
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Equipamentos de subsuperfície• Os principais equipamentos de subsuperfície de um
poço equipado com BCS são:
– Bomba– Admissão da Bomba– Protetor– Motor elétrico– Cabo elétrico
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Bomba
• Bomba centrífuga de múltiplos estágios• Cada estágio composto de um impelidor e um difusor• Impelidor preso ao eixo do motor e gira a 3500 rpm• Com o giro o impelidor transfere energia cinética ao fluido• O difusor imediatamente acima do impelidor redireciona e reduz a velocidade do fluido
transformando a energia cinética em pressão• Mesmo processo ocorre no estágio seguinte• Formato e tamanho do difusor e do impelidor determinam a vazão• Número de estágios determina a o head da bomba (indiretamente a pressão)• Existem bombas de vazão de 20 a 10.000 m3/d e elevação de até5.000m• A escolha da bomba a ser instalada depende de:
– Diâmetro externo da bomba, compatível com o revestimento de produção– Vazão desejada deve estar na faixa recomendada pelo fabricante– Número de estágios calculado através da curva da bomba
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
Curva de performance de uma bomba BCS
Estágio de uma bomba de múltiplos estágios
Admissão da bomba (intake)
• Fica na parte inferior da bomba e alimenta o primeiro estágio• Pode ser simples ou separador de gás• Separador de gás pode ser estacionário (baixas vazões) ou centrífugo (altas vazões)
Motor elétrico
• Trifásico, dipolo, de indução• Velocidade constante de 3500 rpm a uma frequência de 60 Hz• Possui um eixo único que se conecta ao eixo do protetor, admissão da bomba e
aos impelidores• Projetados para trabalhar em contato com os fluidos produzidos, a altas pressões e
temperaturas• Cheios de óleo especial de origem mineral
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
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Separador Centrífugo
Protetor
• Instalado entre o motor e admissão da bomba, possui as seguintes funções• Conectar a carcaça do motor a carcaça da bomba, assim como o eixo do motor ao eixo da
bomba• Evitar a entrada de fluido no motor• Equalizar as pressões do motor e da bomba• Permitir dilatação do óleo isolante do motor• Absorver esforços axiais transmitidos da bomba para o motor
Cabo elétrico
• Transmitir energia da superfície até o motor• Cabo trifásico de cobre ou alumínio• Dimensionado pela corrente do motor, temperatura de operação, tensão da rede e pelo espaço
disponível no anular• Queda de tensão máxima de 10 volts a cada 100 metros de cabo• Outros equipamentos de subsuperfície são válvula de retenção, válvula de alívio e sensores de
fundo
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Equipamentos de superfície
• Fonte de energia (rede elétrica ou gerador)• Quadro de comandos• Transformador• Caixa de ventilação• Cabeça de produção (especial possui passagem para cabo elétrico
Acompanhamento do poço em produção
• Testes de produção (vazão, pressão dinâmica na cabeça do poço, RGL, fração de água, nível de fluido no anular, amperagem média, etc)
• Cartas de registro de amperagem• Valores registrados por sensores de fundo (pressão e temperatura)
Bombeio Centrífugo Submerso - BCS
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