Sistemas de bombas elétricas submersíveis

Uma bomba centrífuga multicelular converte a potência do motor em pressão e velocidade para elevar o fluido do poço até à superfície. Os estágios de ferro ligado com níquel combinam impulsores rotativos e difusores fixos.

Os modelos de estágios flutuantes absorvem o esforço axial nos estágios da bomba. Os modelos de estágios de compressão transferem o esforço axial descendente para o rolamento axial do protetor, permitindo uma vasta gama de caudais.

Os estágios de fluxo radial são normalmente mais eficientes abaixo de 380 m³/dia. Os estágios de fluxo misto adequam-se a caudais superiores e melhoram o tratamento do gás. O número de estágios determina a altura manométrica necessária; a dimensão dos estágios determina a capacidade.

• Carcaças de aço inoxidável ou de aço-carbono revestido com Monel para condições corrosivas.
• Mancais de carboneto de tungsténio para estabilidade radial em serviço abrasivo com areia.
• Veios de maior resistência quando exigidos pelo número de estágios e pela carga do veio.
• Disposições de estágio único e secções superiores, intermédias e inferiores com uniões estriadas para configurar o sistema.

Série da bomba

86 · 101 (98) · 130 · 172

Frequência da alimentação

50 Hz

Altura de elevação

Até 3,000 m

Caudal a 50 Hz

22–5,640 m³/dia

Gama de caudal publicada a 60 Hz

166–42,569 BPD

Instalado entre o protetor e a bomba, o separador rotativo ajuda a tratar o gás livre que pode provocar bloqueio por gás, reduzir a lubrificação e diminuir a eficiência da bomba. A força centrífuga separa o gás do fluido; o gás é encaminhado para o espaço anular enquanto o líquido entra na bomba.

Estão disponíveis separadores de estágio único e em tandem. A configuração em tandem acrescenta um segundo estágio de separação; a comparação publicada indica uma melhoria de 5–10% no efeito de separação. Os poços com baixo teor de gás podem utilizar uma admissão de bomba sem separador.

Série

86 · 101 (98) · 130

Ligação

União estriada

Configurações

Estágio único ou tandem

O protetor fica entre o motor submersível e o separador ou a admissão. Equilibra a pressão, isola o óleo do motor do fluido do poço, proporciona uma reserva de óleo e suporta a carga axial da bomba centrífuga.

Vedantes mecânicos, câmaras de decantação ou de bolsa, um rolamento axial e rolamentos radiais formam o conjunto de proteção. O óleo dielétrico do motor preenche a cavidade dos rolamentos e um sistema de comunicação mantém o equilíbrio de pressão.

As configurações de câmaras de labirinto e de labirinto-bolsa são selecionadas de acordo com as condições do poço, a classe de temperatura do motor, a potência e a altura de elevação da bomba. Modelos especiais podem proporcionar maior resistência à areia, à corrosão ou maior capacidade de carga.

Série

86 · 101 (98) · 130 · 143 · 172

Secções

Única, ou estágios superior e inferior

Ligação

União estriada

Os motores de indução trifásicos de dois polos com rotor em gaiola de esquilo acionam o sistema ESP. A alimentação chega pelo cabo submersível e o óleo mineral refinado proporciona rigidez dielétrica e lubrificação dos rolamentos. O fluido do poço que passa pela carcaça dissipa o calor do motor.

A potência, a tensão, o isolamento e a configuração de eficiência do motor são selecionados de acordo com as condições de fundo. Motores individuais ou secções superiores, intermédias e inferiores podem ser combinados por uniões estriadas. Também estão disponíveis motores síncronos submersíveis mediante pedido.

Velocidade

2,900 rpm a 50 Hz · 3,500 rpm a 60 Hz

Classes de temperatura

90 °C · 120 °C · 150 °C · 180 °C

Série

95 · 114P · 114J · 114PH · 114Y · 138 · 143 · 188

Tensão de trabalho

200–3,500 V

Corrente de trabalho

10–120 A

Estão disponíveis cabos ESP planos e redondos, selecionados de acordo com as cargas mecânicas, a temperatura e a exposição química. O cabo plano é uma opção quando a folga entre os tubos de produção e de revestimento impede a utilização de cabo redondo convencional.

Também estão disponíveis extensões do cabo do motor (MLE). Os cabos são fabricados segundo os requisitos API aplicáveis e selecionados como parte do sistema elétrico ESP completo.

Tensão de trabalho

3–6 kV

Temperatura de trabalho

90–204 °C

O quadro protege o sistema de bombagem, desligando-o quando são atingidos os limites de alarme predefinidos e impedindo o reinício até que as condições o permitam. As configurações vão desde contactores de botão com proteção contra sobrecarga até conjuntos com seccionadores com fusíveis, amperímetros registadores, temporizadores de reinício e controlo remoto.

Pode ser incorporada indicação de subcarga e sobrecarga. As tensões padrão dos quadros são 400 V, 1,000 V, 2,000 V e 3,000 V.

• As condições de instalação excluem meios inflamáveis ou explosivos, gases corrosivos que danifiquem o isolamento, poeiras condutoras e choques intensos.

Altitude

Até 2,000 m

Temperatura ambiente

−30 °C a +50 °C

Humidade relativa

Até 85%

Alimentação elétrica

Trifásica · 50 Hz ou 60 Hz

Tensão de trabalho

400 V–4.2 kV

Corrente de trabalho

0–200 A

Os transformadores para exterior, imersos em óleo e de arrefecimento natural, utilizam uma entrada trifásica de três condutores. A tensão de saída pode ser ajustada por comutadores de cinco, sete ou outras posições, com estruturas de enrolamento duplas ou triplas.

Estão disponíveis opções de enrolamento de baixa tensão e transformadores especiais para diferentes requisitos de frequência, adequados à instalação.

Altitude

Até 2,000 m

Temperatura ambiente

−45 °C a +45 °C

Tensão de entrada

0.4 kV · 6 kV · 10 kV · 35 kV

Tensão de saída

0.4–3 kV

Capacidade nominal

10–830 kVA