Bombeio Centrífugo Submerso

Nos últimos anos tem crescido a utilização do método de bombeio centrífugo submerso, neste tipo de bombeio a energia elétrica é fornecida ao fundo do poço através de um cabo elétrico, lá ela é convertida em energia mecânica por um motor de sub-superfície, o qual está diretamente ligado a uma bomba centrífuga que transmite energia para o fluido através de pressão, elevando-o para superfície. 

Até alguns anos atrás, o bombeio centrífugo submerso era considerado um método de elevação artificial para poços que produziam a altas vazões, sob a influência do influxo de água ou recuperação secundária pela injeção de água. Eram poços que produziam com alto BSW e baixa RGO. Com o passar dos anos e o maior conhecimento e experiência sobre o método esse método é utilizado em poços com alto RGO e fluidos viscosos. É aplicável em zonas urbanas pois o único equipamento colocado na superfície é a cabeça de produção. O transformador, a caixa de ventilação e o quadro de comandos podem ser colocados em lugares menos visíveis, nas proximidades do poço.

É o método de elevação artificial que utiliza uma bomba centrífuga de múltiplos estágios acoplada a um motor elétrico, para bombear óleo do poço para a superfície, só pode se utilizado em poços de alto nível dinâmico e produção superior a 30 m³/d ou 315 bbl/d. Tem uma larga continuidade operacional, maior que dois anos em média.

COMPONENTES E EQUIPAMENTOS DO MÉTODO:

A) EQUIPAMENTOS DE SUB-SUPERFÍCIE:

Coluna de produção;

Válvula de retenção: utilizada um tubo acima da bomba, sua função é não deixar o óleo retornar numa eventual parada. O retorno giraria a bomba em sentido inverso podendo danificá-la;

Válvula de descarga: é usada logo acima da bomba, sua função é drenar o óleo contido na coluna para o anular durante a retirada da coluna, evitando desta forma o banho de óleo ou a parada da manobra para pistonear e secar a coluna;

Seção de entrada: é acoplado logo abaixo da bomba com a função de sucção ( admissão) nos poços onde não há presença de gás livre, substitui portanto o separador;

Bomba: é do tipo centrífugo de múltiplos estágios, trabalha submersa no fluído que se deseja produzir. Foram padronizadas as bombas de série 400 ( 4” OD OD para revestimento de 5 ¹/² ” ) e série 500 (5” OD para revestimento de 7”). As vazões variam de 50 a 1.170 m³/d.  Cada estágio é formado de um impelidor e um difusor;

Separador de gás: tem a função de separar o gás do óleo, já que o gás livre reduz a eficiência do bombeio, funciona com a sucção ( admissão) da bomba;

Protetor: tem múltiplas funções, vamos citar as principais: Fazer a conexão da bomba do motor ( eixos e carcaças ), selar (evitar) a entrada de fluído do poço para o interior do motor, equalizar a pressão interna do motor com a pressão dos fluídos produzidos.

Motor elétrico: tem a função de movimentar a bomba. É trifásico, dipolo e     indutivo, tem  várias potências. Foram padronizados os motores da série 450 ( 4,5” OD p/ rev. de 5 ¹/²”) e série 540 ( 5,5” OD p/ rev. de 7”). Eles giram com 3.000 rpm com 50 ciclos e a 3.500 rpm com 60 ciclos.

Guia do motor: é descido acoplado ao motor tem a função de proteger o motor de choques durante a descida ou retirada do poço;

Ânodo de sacrifício: é utilizado para prevenir a corrosão do equipamento. É instalado na base do motor. Normalmente são fabricados em liga de alumínio.

Sensor de pressão e temperatura: tem a função de tomar a pressão e a temperatura e mandar estas informações a superfície através do próprio cabo elétrico. É conectado ao motor;

Cabo elétrico: é um cabo trifásico que tem como isolante o polipropileno ou etileno-polipropileno e como proteção aço galvanizado. Sua função é transmitir da superfície até o motor a energia necessária para o funcionamento do mesmo;

Cabo chato: é o mesmo cabo anterior adaptado (construído de forma achatada), para permitir o seu posicionamento  ao lado do conjunto bomba-motor, que tem diâmetro externo ( OD ) avantajado em relação ao diâmetro interno ( ID) do revestimento de produção;

Braçadeiras (cintas): tem a função fixar (prender) o cabo elétrico contra a coluna;

Protetor de cabo: são peças de borracha que transpassam (abraçam) o tubo e o cabo centralizando em relação ao revestimento, evitando o arrasto do cabo contra o revestimento, evitando o arrasto do cabo contra o revestimento. Recomenda-se o seu uso em poços desviados;

Calhas: tem a função de proteger o cabo chato;

B) EQUIPAMENTOS DE SUPERFÍCIE:

Cunha: trata-se de uma cunha bipartida especial para manobrar com o cabo elétrico sem danificá-lo. Tem uma abertura que evita o esmagamento do cabo;

Alicates: são do tipo selador, esticador, e cortador. Tem a função de instalar e desinstalar as braçadeiras;

Carretel: é a bobina onde armazena o cabo elétrico antes de descer no poço ou durante a retirada;

Cavaletes: é o suporte para instalação na área do poço do carretel;

Polia de amortecimento: é instalada na torre da SPT, como as de companhias de canhoneio. Tem a função de auxiliar a condução do cabo elétrico no sentido carretel – poço ou vice-versa;

Caixa de junção: fica localizada entre a cabeça do poço e o quadro (caixa) de comando. Tem a finalidade de ventilar o cabo elétrico, evitando que algum gás que penetre no cabo, vá até o quadro de comando com risco de uma explosão;

Quadro de comando (Caixa de controle elétrico): contém os relês, amperímetro registrador etc. É dividida em duas partes: média tensão e baixa tensão;

Transformador: fica posicionado entre a rede elétrica e o quadro de comando. É trifásico e imerso em óleo. Sua finalidade é transformar a tensão da rede para a tensão do motor;

Cabeça de produção: para este tipo de bombeio é utilizada uma C.P. especial, a tipo Hercules da OCT/CBV;

Suspensor: é um equipamento também específico para C.P. Hercules e para o B.C.S. Acunha a fração exposta do último tubo de produção e tem espaço próprio para a passagem do cabo elétrico. Tem ainda  uma borracha que promove o engaxetamento.

ORDEM DE DESCIDA ( EQUIPAMENTO ) NO POÇO:

1)  Sensor de T. e P.;

2)  Ânodo de sacrifício;

3)  Motor com guia;

4)  Protetor;

5)  Seção de entrada ou separador;

6)  Bomba;

7)  Válvula de descarga;

8)  Um tubo de produção;

9)  Válvula de retenção;

10) Tubos de produção;

11) Suspensor

Observações adicionais:

A) Chamamos conjunto a todos os componentes de sub-superfície descidos ou retirados do poço;

B) Durante a montagem/ desmontagem do conjunto ( inclusive emendas dos cabos) a equipe terá orientação direta do técnico do IP e da equipe BCS- Fabricante.

C) O IP também providencia e solicita o transporte de todos os equipamentos necessários.

D) É necessário, portanto que o IP seja contatado antes da colocação da sonda no poço, para programação das engrenagens ou providências devidas, além da previsão da hora do início ou final da descida ou retirada para acompanhamento por parte do técnico.

E)  Ele acompanha também os testes e define a liberação da sonda do poço;

F) Elevar ou descer a coluna com conjunto com velocidade moderada para não danificar o cabo elétrico;

G) A sonda deverá estar rigorosamente centralizada no poço;

H) Na retirada tomar cuidado para que as cintas cortadas não caiam no poço;

I) Um componente da equipe se encarregará de movimentar o carretel durante a descida ou retirada da coluna;

J) A cabeça Hercules não acopla BOP. Substitua a C.P por outra durante a intervenção;

K) Em caso de arrasto (drag) ou sintoma de prisão, principalmente durante a retirada, não forçar, contate imediatamente com o IP ( pescaria ).

  

Figura do conjunto BCS:

 Vídeo do método BCS: