MÉTODOS DE ELEVAÇÃO ARTIFICIAL

       O bombeio centrífugo submerso é um método de elevação
artificial de petróleo fundamentado no incremento de pressão fornecida por uma
bomba centrífuga de múltiplos estágios assentada em alguma posição ao longo da
coluna de produção e acionada por um motor elétrico.

Figura – Bombeio Centrífugo Submerso 

       No início, o bombeio centrífugo submerso (BCS) era utilizado
em poços terrestres, com o desenvolvimento de campos marítimos, sua utilização
se iniciou com a completação seca eposteriormente estendido para completação
molhada, envolvendo maiores custos de intervenção. Um indicador importante para
medição destes custos é o Mean Time Between Failures (MTBF), que é o tempo
médio decorrido desde a entrada em operação (ou a última falha registrada) até
a ocorrência de uma falha. A média mundial para o BCS é de 2 anos.

       Atualmente é muito utilizado o BCS com completação molhada,
na qual os poços com árvores de Natal no leito marinho se encontram a
quilômetros de distância da unidade produtora ou  da estação flutuante. Esse novo conceito é
chamado de bombeio centrífugo submarino submerso (BCSS). No Brasil, a Petrobras
instalou pela primeira vez um BCSS em 1994 no campo de Carapeba, que operou
continuamente por 2 anos e 10 meses sem necessidade de manutenção.

       As principais aplicações do BCS incluem: operações com fluxo
de água, produção offshore e todos os outros casos onde tem eletricidade
disponível e onde tem um grande volume de fluido a ser elevado. A taxa usual da
média de líquidos elevados em instalações típicas, de profundidade entre 1000 e
10000 FT, está entre 20.000 e 200 bpd ,que vai diminuindo à medida que a
profundidade for aumentando. Os valores extremos e taxa limite de elevação de
líquidos, atualmente, para as unidades de BCS são em volta de 15.000 FT (4572 m)
e 3000 bpd, respectivamente.

       No princípio de funcionamento deste método de elevação
artificial, a bomba é acionada por um motor elétrico submerso cuja energia
elétrica é transmitida desde a superfície através de um cabo elétrico trifásico
preso externamente a coluna de produção. 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.  No artigo anterior, já falamos um pouco sobre
a bomba e agora falaremos sobre os outros equipamentos.

       Admissão da bomba: ou intake, está localizado na parte
inferior da bomba e é o caminho do fluido para abastecimento do primeiro
estágio (admissão). O teor de gás livre diminui a eficiência das Bombas
centrífugas, o limite máximo de gás na bomba varia de 10% a 25% em relação ao
volume total do fluido bombeado. Caso os valores ultrapassem esses limites
deve-se utilizar separadores de gás ou então aprofundar a bomba para aumentar a
pressão de sucção. A depender do teor de gás na admissão existem três
configurações:

Figura – Modelos de separadores

  • Admissão simples (Standard): Quando volume de gás livre na
    entrada da bomba é muito pequeno
  • Separador de gás
    estacionário:
    É aplicado em baixas vazões quando há pequena quantidade de gás
    livre na sucção da bomba. A separação de gases do líquido se dá mediante a
    mudança brusca do fluxo de fluidos, ao entrar na bomba o gás separado se eleva
    e sai por orifícios para o anular/coluna revestimento. O líquido que contém
    ainda algum teor de gás move-se para a parte de baixo, sendo direcionado para o
    primeiro estágio da bomba. A eficiência desse tipo de separador é baixa.
  • Separador de gás
    centrífuga:
    ele é utilizado para poços com elevadas vazões e também quando há
    uma maior quantidade de gás na sucção da bomba. Ele utiliza a força centrífuga,
    quando o fluido entra no separador, é submetido a ação de uma força centrífuga
    gerada por um impelidor. A fase líquida, por ser mais pesada devido a sua maior
    densidade, é movimentada em direção a carcaça. O gás, por ser mais leve, fica
    próximo ao eixo, se eleva e é direcionado para o anular. O gás separado sai na
    parte superior para o anular através de uma abertura próximo ao centro e o
    líquido sai pela parte superior através de uma abertura próximo a carcaça para
    o primeiro estágio da bomba. Esse separador possui uma excelente eficiência,
    podendo chegar até 95% da separação do gás livre. A instalação de separadores
    minimiza o problema do gás, entretanto pode significar uma redução da pressão
    de sucção da bomba, vibração, erosão e perda do eixo quando em presença de
    areia.

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.

Deixe uma Resposta

Preencha os seus detalhes abaixo ou clique num ícone para iniciar sessão:

Logótipo da WordPress.com

Está a comentar usando a sua conta WordPress.com Terminar Sessão /  Alterar )

Google photo

Está a comentar usando a sua conta Google Terminar Sessão /  Alterar )

Imagem do Twitter

Está a comentar usando a sua conta Twitter Terminar Sessão /  Alterar )

Facebook photo

Está a comentar usando a sua conta Facebook Terminar Sessão /  Alterar )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.