Instrumentación de Bombas(K-375)

PDVSA N TTULO

REV. FECHA DESCRIPCIN PAG. REV. APROB. APROB.

APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 9II

PDVSA, 2005

K375 INSTRUMENTACIN DE BOMBAS

Emisin Original

Cesar Eizaga Luis TovarJUL.09 JUL.09

ESPECIFICACIN DE INGENIERA

JUL.09 C.E.0 16 L.T. L.T.

MANUAL DE INGENIERA DE DISEO

ESPECIALISTAS

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INSTRUMENTACIN DE BOMBASPage 1

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ndice1 OBJETIVO 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 ALCANCE 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 REFERENCIAS 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 American Petroleum Institute API 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Petrleos de Venezuela PDVSA 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 DEFINICIONES 4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 Bomba Centrfuga 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Bomba de Cavidad Progresiva (BCP) 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Bomba de Desplazamiento Positivo 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Bomba Electrosumergible (BES) 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Presin de Fondo Fluyente (BHP) 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Temperatura de fondo Fluyente (BHT) 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 REQUERIMIENTOS GENERALES DE INSTRUMENTACIN PARABOMBAS 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6 BOMBAS CENTRFUGAS 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 General 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Variables de Proceso 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Nivel Supervisorio 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro para Bombas

Centrfugas 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 General 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 Variables de Proceso 8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro para Bombas de

Desplazamiento Positivo 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 BOMBAS MULTIFSICAS 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 General 9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Variables de Proceso 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Nivel Supervisorio 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro para Bombas

Multifsicas 10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 BOMBAS ELECTROSUMERGIBLES 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 General 11. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Variables de Proceso en BES 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Nivel Supervisorio 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro para Bombas

Electrosumergibles 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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10 BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1 General 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2 Variables de Proceso en BCP 14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 Medicin de Variables de Superficie y Cabezal de Pozo: 15. . . . . . . . . . . . . 10.4 Nivel Supervisorio 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro para Bombas

de Cavidad Progresiva 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1 OBJETIVOEstablecer los requisitos tcnicos mnimos de instrumentacin, monitoreo,control, alarma y paro de bombas a ser instaladas en los diferentes procesos einstalaciones de la industria petrolera y energtica, a fin de garantizar unaoperacin eficiente y segura.

2 ALCANCEEsta norma cubre los requerimientos de PDVSA para la instrumentacin,monitoreo, control, alarma y paro de bombas centrfugas, de desplazamientopositivo, multifsicas, electrosumergibles y de cavidad progresiva.

La aplicacin de esta norma est sujeta a los niveles de instrumentacin demaquinaria indicados en la norma PDVSA K339. Ver norma PDVSA K339 paradeterminar el nivel de requerimientos de instrumentacin de bombas.

Todas las instrucciones de las normas K300 y K335 deben ser cumplidas.

3 REFERENCIAS

3.1 American Petroleum Institute API610 (1995) Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical and Gas

Industry Services.614 (2008) Lubrication, ShaftSealing and Oilcontrol Systems and

Auxiliaries.670 (2000) Machinery Protection Systems.674 (1995) Positive Displacement PumpsReciprocating.676 (1994) Positive Displacement PumpsRotary.682 (1994) Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps.

3.2 Petrleos de Venezuela PDVSAK300 PDVSA Instrumentation Introduction.K335 Packaged Unit Instrumentation.K339 Instrumentacin de Equipos Rotativos.GA204 General Specifications for Electric Submersible Pumps (ESP) for

Handling Crude Oils.GA205 General Specifications for Progressive Cavity Pump (PCP), for

Handling Crude Oils.

4 DEFINICIONESAdicionalmente a las definiciones de la norma PDVSA K300 se deben considerarlas siguientes:

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4.1 Bomba CentrfugaBomba comnmente usada en el manejo y mezcla de fluidos de pozo. Elmovimiento rotativo del impelente (impulsor) en combinacin con la carcaza dela bomba (voluta) aplica fuerza centrfuga para descargar los fluidos de la bomba.La bomba centrfuga se utiliza generalmente en operaciones que requieren altovolumen y baja presin de descarga.

4.2 Bomba de Cavidad Progresiva (BCP)Unidad de bombeo con estator y rotor. La rotacin de los vstagos generada porun motor elctrico en la superficie produce movimiento ascendente del fluidocontenido en la cavidad.

4.3 Bomba de Desplazamiento PositivoBomba de volumen desplazado fijo por cada rotacin. Asociada generalmente aaplicaciones de alta presin, la bomba de desplazamiento positivo escomnmente usada en operaciones de perforacin para circular el fluido deperforacin y en ciertos tratamientos de crudo y gas de pozos.

4.4 Bomba Electrosumergible (BES)Sistema de levantamiento artificial con sistema de bombeo en pozo impulsadoelctricamente. La bomba usualmente comprende varias estaciones de bombeocentrfugo que pueden ser configuradas especficamente para adaptarse a lascaractersticas de pozos.

4.5 Presin de Fondo Fluyente (BHP)Presin de fondo de pozo.

4.6 Temperatura de fondo Fluyente (BHT)Temperatura de fondo de pozo al momento de su medicin.

5 REQUERIMIENTOS GENERALES DE INSTRUMENTACINPARA BOMBAS

5.1 En los casos donde aplique, las bombas contarn con manmetro local.

5.2 Toda bomba debe tener las protecciones adecuadas para evitar su dao, lasmismas sern de acuerdo al tipo de bomba y se establecen a lo largo de estedocumento.

5.3 El sistema de control de bombas puede ser local, remoto o ambos dependiendode la aplicacin.

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5.4 Las bombas pueden ser impulsadas por diferentes equipos conductores:turbinas, motores elctricos, motores de combustin interna, entre otros. Lasprotecciones de las turbinas y motores deben cumplir con las normas PDVSAK373 y 377 respectivamente.

6 BOMBAS CENTRFUGAS

6.1 General

6.1.1 En caso de ser necesario, se utilizarn vlvulas de control en la lnea derecirculacin de la bomba para lograr mejoras en su desempeo.

6.1.2 Las Bombas centrfugas impulsadas por turbinas de vapor de velocidad variablepueden ser ajustadas mediante el gobernador de la turbina para ajustar el valorde presin, caudal o eficiencia deseados en el proceso.

6.1.3 Las turbinas de vapor de velocidad variable para impulso de bombas, deberncontar preferiblemente con un gobernador electrnico capaz de aceptar una sealdesde un controlador remoto. El uso de gobernadores hidrulico/mecnico sehar en aplicaciones de baja criticidad o cuando no sea prctica otra alternativa.En cualquier caso se deber contar con la aprobacin del ingeniero deinstrumentacin y control de PDVSA.

6.1.4 Se permite utilizar bombas centrfugas impulsadas por motores elctricoscontrolados por variadores de velocidad.

6.1.5 Las bombas e impulsores que tengan sistemas de instrumentacin propietariospara su operacin y/o proteccin, deben estar de acuerdo con los requerimientosestablecidos en la norma PDVSA K339 y contar con la aprobacin del ingenierode instrumentacin y control de PDVSA.

6.1.6 Las bombas centrfugas deben cumplir con los requerimientos de proteccinindicados en las normas API STD 610 y 682.

6.2 Variables de Proceso

6.2.1 Los parmetros operacionales para la proteccin y control de bombas centrfugas(a excepcin de lo establecido en API 670) son:

a. Monitoreo de la temperatura de la cara estacionaria del sello.

b. Temperatura de cojinete.

c. Presin en la succin.

d. Presin en la descarga.

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e. Para el caso de Bombas con sellos dobles:

1. Sistema de monitoreo de la presin del fluido de sello.

2. Nivel en el tanque de aceite de sello.

6.3 Nivel SupervisorioSe deben considerar los siguientes iniciadores de paro:

a. Alta vibracin del eje.

b. Alto desplazamiento axial.

c. Vibracin de la carcasa (para cojinetes antifriccin).

d. Alta temperatura de cojinete.

e. Alta presin de descarga.

f. Bajo nivel en el tanque de aceite de sello.

g. Alarma o paro por baja presin de succin de la bomba. Dependiendo de lacriticidad de la bomba se pueden implementar paros por baja presin en lasuccin y/o alarma en el caso que su funcionamiento en esa condicin afecte laintegridad del proceso o la planta.

6.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro paraBombas Centrfugas

6.4.1 Los requerimientos de monitoreo, control, alarma y paro a ser tomados en cuentapor el diseador del sistema de instrumentacin, asociados a las variables deproceso fundamentales de las bombas centrfugas se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1. REQUERIMIENTOS DE MONITOREO, CONTROL, ALARMA Y PARO PARABOMBAS CENTRFUGAS ASOCIADOS A VARIABLES DE PROCESO

FUNDAMENTALES

VARIABLE DE PROCESO MONITOREO CONTROL ALARMA PAROTemperatura de la cara estacionaria delsello

X

Temperatura de cojinete X A APresin en la succin X X B BPresin en la descarga (donde aplique) X X A ASistema de monitoreo de la presin delfluido de sello (donde aplique)

X

Nivel en el tanque de aceite de sello(donde aplique)

X B

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VARIABLE DE PROCESO PAROALARMACONTROLMONITOREOVibracin del eje (donde aplique) X ADesplazamiento axial (donde aplique) X AVibracin de la carcasa (para cojinetesantifriccin) (donde aplique)

X A

Estado de la vlvula de bloqueonormalmente abierta (Onoff SDV)

X X X

Estado de la vlvula de bloqueonormalmente cerrada (Onoff BDV)

X X X

Estado de la vlvula de alivio X X XNota:

A: Indica alto valor de la variable. B: Indica bajo valor de la variable.

7 BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO

7.1 General

7.1.1 Cuando la velocidad sea constante el control se realiza mediante recirculacin delflujo de exceso de vuelta al tambor/tanque de succin. Se permiten bombas decmaras variables o facilidades de ajuste para proporcionar el flujo requerido.

7.1.2 Las bombas e impulsores que tengan sistemas de instrumentacin propietariospara su operacin y/o proteccin, deben estar de acuerdo con los requerimientosestablecidos en la norma PDVSA K339 y contar con la aprobacin del ingenierode instrumentacin y control de PDVSA.

7.1.3 Con la finalidad de mejorar el control y seguimiento operacional de las unidadesde bombeo de desplazamiento positivo, se recomienda utilizar los sistemas deinstrumentacin y control indicados en la especificacin API 614 (Bombas deDesplazamiento Positivo y Reciprocantes).

7.1.4 Las bombas de desplazamiento positivo deben cumplir con los requerimientos deproteccin indicados en las normas API STD 674, 676 y 682.

7.2 Variables de ProcesoA continuacin se muestran las variables o parmetros requeridos para elmonitoreo de condicin de las bombas reciprocantes:

a. Niveles de vibracin.

b. Presin en la descarga de la bomba.

c. Presin en la succin de la bomba.

d. Nivel de aceite.

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7.3 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro paraBombas de Desplazamiento Positivo

7.3.1 Los requerimientos de monitoreo, control, alarma y paro a ser tomados en cuentapor el diseador del sistema de instrumentacin, asociados a las variables deproceso fundamentales de las bombas de desplazamiento positivo se muestranen la Tabla 2.

TABLA 2. REQUERIMIENTOS DE MONITOREO, CONTROL, ALARMA Y PARO PARABOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ASOCIADOS A VARIABLES DE

PROCESO FUNDAMENTALES

VARIABLE DE PROCESO MONITOREO CONTROL ALARMA PAROVibracin X APresin en la descarga (donde aplique) X A APresin en la succin de la bomba X B BNivel de aceite (donde aplique) X BEstado de la vlvula de bloqueonormalmente abierta (Onoff SDV)

X X X


X X X

Estado de la vlvula de alivio X X X

Nota:

A: Indica alto valor de la variable.

B: Indica bajo valor de la variable.

8 BOMBAS MULTIFSICAS

8.1 General

8.1.1 A diferencia del mtodo de produccin de crudo convencional, el mtodo deproduccin multifsico no requiere separacin del crudo, gas, agua, y slidosproducidos por el pozo; no se necesitan lneas de tuberas separadas para eltransporte del crudo y el gas y no se requiere de compresores para mover el gas.Tambin el volumen de gas para levantamiento artificial puede ser reducido enaquellos pozos en donde este tipo de sistema se utiliza.

8.1.2 La bomba multifsica puede manejar todo el caudal proveniente del pozoaumentando la presin aguas abajo de la misma de tal forma que el fluido puedaser transportado por una sola tubera hasta la planta de procesamiento, anremontando grandes distancias. Adicionalmente, permite disminuir la presin enel cabezal del pozo, incrementando la produccin.

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8.2 Variables de Proceso

A continuacin se listan las variables que se deben supervisar e integrar en lossistemas de monitoreo:

a. Temperatura de la carcasa de la bomba.

b. Temperatura en los rodamientos de la bomba.

c. Vibracin en el eje de la bomba.

d. Presin en la descarga de la bomba.

e. Presin en la succin de la bomba.

f. Estado de la vlvula de bloqueo normalmente abierta (Onoff SDV).

g. Estado de la vlvula de bloqueo normalmente cerrada (Onoff BDV).

h. Estado de la vlvula de alivio.

8.3 Nivel Supervisorio

8.3.1 La instrumentacin de campo requerida para la proteccin primaria de lasbombas multifsicas, estar conectada a sistemas de supervisin y control, loscuales se encargan de recolectar toda la informacin de campo del equipodinmico a fin de supervisarlo y protegerlo.

8.3.2 Estos sistemas generan en este nivel las indicaciones, alarmas y paros deemergencia necesarias para alertar al operador sobre la condicin de la bomba.

8.3.3 Se deben considerar los paros de la bomba por:

a. Alta temperatura de la carcasa de la bomba.

b. Alta temperatura en los rodamientos de la bomba.

c. Alta vibracin en eje de la bomba (donde aplique).

d. Alta presin en la descarga de la bomba.

e. Baja presin en la succin de la bomba.

8.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro paraBombas Multifsicas

8.4.1 Los requerimientos de monitoreo, control, alarma y paro a ser tomados en cuentapor el diseador del sistema de instrumentacin, asociados a las variables deproceso fundamentales de las bombas multifsicas se muestran en la Tabla 3.

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TABLA 3. REQUERIMIENTOS DE MONITOREO, CONTROL, ALARMA Y PARO PARABOMBAS MULTIFSICAS ASOCIADOS A VARIABLES DE PROCESO

FUNDAMENTALES

VARIABLE DE PROCESO MONITOREO CONTROL ALARMA PAROTemperatura de la carcasa de la bomba(donde aplique)

X A A

Temperatura en los rodamientos de labomba

X A

Vibracin en el eje (donde aplique) X A APresin en la descarga de la bomba(donde aplique)

X A A

Presin en la succin de la bomba X BEstado en la vlvula de bloqueonormalmente abierta (Onoff SDV)

X X X


X X X

Estado de la vlvula de alivio X X X

Nota:



9 BOMBAS ELECTROSUMERGIBLES

9.1 General

9.1.1 El mtodo de levantamiento artificial por bombeo electrosumergible (BES), tienecomo principio fundamental levantar el fluido desde el yacimiento hacia lasuperficie, mediante rotacin centrfuga de los impulsores de la bomba, lo quepermite que el fluido ascienda a travs de las etapas de los impulsores y lleguea la superficie con suficiente energa hasta la estacin recolectora. La potenciarequerida por la bomba electrosumergible es suministrada por un motor elctricoacoplado al eje de la bomba, el cual est ubicado en el fondo del pozo. Elsuministro elctrico del motor se logra a travs de un cable de potencia fijado ala tubera de produccin que a su vez soporta el sistema de fondo y conecta elmotor a la superficie.

9.1.2 Un equipo BES consta bsicamente de una bomba centrfuga de varias etapas,cuyo eje est conectado directamente a travs de una seccin protectora a unmotor elctrico sumergible. La entrada del fluido a la bomba se efecta por mediode la seccin de entrada o el separador de gas, dispuesto en la parte inferior dela bomba.

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9.1.3 Las bombas electrosumergibles son aplicables en yacimientos con altosporcentajes de agua y baja relacin gaspetrleo; sin embargo, se obtienenexcelentes resultados en la produccin de fluidos de alta viscosidad en pozosgasferos, con fluidos abrasivos y con altas temperaturas.

9.1.4 Los dispositivos que deben tener las bombas electrosumergibles se muestran ydeben cumplir con lo establecido en la norma PDVSA GA204.

9.1.5 La proteccin de este equipo se deriva directamente de las protecciones del motorelctrico acoplado a la bomba, y en el caso de utilizar variador de velocidad, secuenta con variables inferidas por medio de la instrumentacin de superficie oparmetros fijos, mediante las cuales, se establecen rangos de proteccin. En elcaso de tener instrumentacin de fondo, se toman estas variables.

9.2 Variables de Proceso en BES

9.2.1 Medicin de Parmetros al Nivel de Subsuelo

a. Los parmetros variables pueden ser medidos en el fondo del pozo en caso decontar con elementos sensores, o inferidos a travs de una aplicacin de softwareen caso de no contar con los elementos de medicin a nivel de fondo en el pozo.La instalacin de los mismos debe resultar de un anlisis de factibilidad tcnico econmico.

b. Los parmetros requeridos son:

1. Presin de fondo fluyente (BHP).

2. Temperatura de fondo fluyente (BHT).

3. Temperatura en la succin de la bomba.

4. Torque de operacin (se asigna).

5. Valor de ajuste de frecuencia (se asigna).

6. Voltaje del motor elctrico.

7. Corriente por fase del motor elctrico.

9.2.2 Medicin de Variables de Superficie y Cabezal de Pozo

a. Presin de la lnea de produccin.

b. Presin en el Cabezal Casing (Anular).

c. Temperatura de la lnea de produccin.

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9.3.1 En este nivel se deben incluir las variables indicadas anteriormente, ms lassiguientes aplicaciones, las cuales residirn en el controlador programableasociado, donde aplique:

a. Diagnstico en lnea del comportamiento del pozo.

b. Diagnstico de la eficiencia del motor y consumo elctrico.

9.4 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro paraBombas Electrosumergibles

9.4.1 Los requerimientos de monitoreo, control, alarma y paro a ser tomados en cuentapor el diseador del sistema de instrumentacin, asociados a las variables deproceso fundamentales de las bombas electrosumergibles se muestran en laTabla 4.

TABLA 4. REQUERIMIENTOS DE MONITOREO, CONTROL, ALARMA Y PARO PARABOMBAS ELECTROSUMERGIBLES ASOCIADOS A VARIABLES DE PROCESO

FUNDAMENTALES

VARIABLE DE PROCESO MONITOREO CONTROL ALARMA PAROPresin de fondo fluyente (BHP) XTemperatura de fondo fluyente (BHT) XTemperatura succin de la bomba (PIT) XTorque de operacin (se asigna) XValor de ajuste de frecuencia (seasigna)

X

Voltaje del motor elctrico X A/B A/BCorriente del motor elctrico X A APresin de la lnea de produccin XPresin en el Cabezal Casing (Anular) XTemperatura de la lnea de produccin XDiagnstico en lnea delcomportamiento del pozo

X

Diagnstico de la eficiencia del motor yconsumo elctrico

X

Nota:



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10 BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA

10.1 General

10.1.1 La bomba de cavidad progresiva est compuesta por el rotor y el estator. El rotores accionado por la rotacin de la sarta de cabillas, a la cual se encuentraconectada a travs del acople del rotor. En la sarta de cabillas se distinguen losacoples de cabilla y los centralizadores de cabilla, los cuales se utilizan paraprevenir el roce excesivo entre los acoples y la tubera en pozos con marcadasdesviaciones o con ngulos de inclinacin muy grandes. En pozos con problemasde gas libre a la entrada de la bomba se coloca un separador gaslquido,comnmente conocido como ancla de gas. El paso del fluido de produccin haciala bomba se realiza a travs del tubo de succin, el cual es de menor dimetro quela tubera de produccin (usualmente de 1 a 2 in de dimetro), que se fija a lasuccin de la bomba (debajo del niple de paro) y que penetra en el ancla de gaso el tubo ranurado, dependiendo del esquema de la completacin. El tubo de colao tubo de barro, se coloca por debajo de la bomba o por debajo del ancla de gas,para recoger cualquier tipo de sedimentos o cuerpos extraos (como trozos deelastmero) que decanten del fluido a la entrada en la tubera de produccin.

10.1.2 Los dispositivos que deben tener las bombas de cavidad progresiva se muestrany deben cumplir con lo establecido en la norma PDVSA GA205.

10.1.3 La proteccin de este equipo se deriva directamente de las protecciones del motorelctrico acoplado a la bomba, y en el caso de utilizar variador de velocidad, secuenta con variables inferidas por medio de la instrumentacin de superficie oparmetros fijos, mediante las cuales se establecen rangos de proteccin. En elcaso de tener instrumentacin de fondo, se toman estas variables.

10.2 Variables de Proceso en BCP

10.2.1 Medicin de Parmetros a Nivel de Subsuelo

a. Los parmetros variables pueden ser medidos en el fondo del pozo en caso decontar con elementos sensores, o inferidos a travs de una aplicacin de softwareen caso no contar con los elementos de medicin a nivel de fondo en el pozo. Lainstalacin de los mismos debe resultar de un anlisis de factibilidad tcnico econmico.

b. Los parmetros requeridos son:

1. Presin de fondo fluyente (BHP).

2. Temperatura de fondo fluyente (BHT).

3. Temperatura succin de la bomba.

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4. Torque de operacin (se asigna).

5. Valor de ajuste de frecuencia (se asigna).

10.3 Medicin de Variables de Superficie y Cabezal de Pozo

a. Presin de la lnea de produccin.

b. Presin en el Cabezal Casing (Anular).

c. Temperatura de la lnea de produccin.

d. Voltaje del motor elctrico.

e. Corriente por fase del motor elctrico.


10.4.1 En este nivel se deben incluir las variables indicadas anteriormente, ms lassiguientes aplicaciones, las cuales residirn en el controlador programableasociado (donde aplique):

a. Diagnstico en lnea del comportamiento del pozo.

b. Diagnstico de la eficiencia del motor y consumo elctrico.

10.5 Requerimientos de Monitoreo, Control, Alarma y Paro paraBombas de Cavidad Progresiva

10.5.1 Los requerimientos de monitoreo, control, alarma y paro a ser tomados en cuentapor el diseador del sistema de instrumentacin, asociados a las variables deproceso fundamentales de las bombas de cavidad progresiva se muestran en laTabla 5.

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TABLA 5. REQUERIMIENTOS DE MONITOREO, CONTROL, ALARMA Y PARO PARABOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA ASOCIADOS A VARIABLES DE PROCESO

FUNDAMENTALES

VARIABLE DE PROCESO MONITOREO CONTROL ALARMA PAROPresin de fondo fluyente (BHP). XTemperatura de fondo fluyente (BHT) XTemperatura succin de la bomba XTorque de operacin (se asigna) XValor de ajuste de frecuencia (seasigna)

X

Voltaje del motor elctrico X A/B A/BCorriente del motor elctrico X A APresin de la lnea de produccin XPresin en el Cabezal Casing (Anular) XTemperatura de la lnea de produccin XDiagnstico en lnea delcomportamiento del pozo

X

Diagnstico de la eficiencia del motor yconsumo elctrico

X

Nota:

A: Indica alto valor de la variable. B: Indica bajo valor de la variable.

Instrumentación de Bombas(K-375)

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