MÉTODOS DE ELEVAÇÃO ARTIFICIAL

       Quando a pressão do reservatório
é relativamente baixa, os fluidos não alcançam a superfície sem que sejam
utilizados meios artificiais para elevar os mesmos. Isso ocorre no final da
vida produtiva por surgência ou quando a vazão do poço está muito abaixo do que
poderia produzir, necessitando de uma suplementação de energia natural através
de elevação artificial. Utilizando equipamentos específicos reduz-se a pressão
de fluxo no fundo do poço com consequentemente aumento de diferencial de
pressão sobre o reservatório, resultando em um aumento de vazão. Os métodos de
elevação artificial mais comuns na indústria de petróleo são: gás lift contínuo
e intermitente, bombeio centrífugo submerso, bombeio mecânico com hastes e
bombeio por cavidade progressiva.

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Figura – Bombeio centrifugo
submerso

       A utilização do bombeio centrífugo submerso está se
expandindo na elevação artificial de petróleo pela crescente flexibilidade dos
equipamentos disponíveis. Neste tipo de bombeio a energia é transmitida para o
fundo do poço através de um cabo elétrico, a energia elétrica é transformada em
energia mecânica através de um motor de subsuperfície, o qual está diretamente
conectada a uma bomba centrífuga. Esta bomba transmite a energia para o fluido sob
a forma de pressão e levando-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, atualmente poços com fluido de alta
viscosidade e poços com altas temperaturas estão sendo produzidos
economicamente por este método de bombeio e estão sendo feitos estudos para
produzir também poços com alta vazão gás-líquido.

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Figura – Equipamentos BCS

       Os principais equipamentos de subsuperfície de um poço
equipado para produzir por BCS são: a bomba, admissão da bomba, protetor, motor
elétrico e cabo elétrico.

       A bomba utilizada é do tipo centrífuga de múltiplos estágios,
consistindo cada estágio de um impulsor e um difusor. O impulsor é preso a um
eixo e gira uma velocidade aproximadamente 3500 rotações por minuto, ao girar
transfere energia ao fluido sobre a forma de energia cinética aumentando sua
velocidade. O difusor, que permanece estacionário, redireciona o fluido do
impulso localizado imediatamente abaixo para imediatamente acima, reduzindo sua
velocidade e transformando a energia cinética em pressão. Cada estágio fornece
o incremento de pressão ao fluido e em uma bomba são colocados tantos estágios
quanto forem necessários para que o fluido chegue à superfície.

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Figura – 1 estágio da bomba BCS

       A forma e o tamanho do impulsor e do difusor determina a
vazão a ser bombeada, enquanto que o número de estágios determina a sua
capacidade de elevação. Existem bombas cuja vazões se situam entre 20 e 10.000
metros cúbicos por dia com capacidade de elevação de até 5. 000 m.

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Figura – Bomba BCS

       A escolha da bomba a ser descida num determinado poço é
feito da seguinte forma:

  • Escolha da série ou diâmetro externo da bomba: Em função do
    diâmetro do revestimento, seleciona-se a de maior diâmetro externo que caiba no
    revestimento deixando uma folga para passagem do cabo elétrico que alimenta o
    motor;
  • Escolha do tipo de bomba: Seleciona-se a bomba em que a
    vazão desejada esteja próxima da faixa recomendada de vazão para bomba;
  • Determinação do número de Estágios: A partir da curva de
    performance da bomba escolhida calcula-se o número de estágios para fornecer ao
    fluido a elevação necessária.

Sophia Paiva  
Diretoria de Projetos Portal do Petroleiro  
Graduanda em Engenharia de Petróleo

Referências:

THOMAS, José Eduardo et al. (Org.). Fundamentos de Engenharia de Petróleo. 1. ed. Rio de Janeiro: Editora Interciência Ltda., 2001. 271 p.

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