Desarrollo y simulación de un modelo para la determinación de la curva de rendimiento de una bomba electrosumergible en presencia de flujo multifásico

Abstract

Un sistema de levantamiento artificial usado frecuentemente en la industria petrolera, es el bombeo electrosumergible BES, debido a que puede levantar grandes volúmenes de reservas de crudo de alta productividad, además, presenta facilidad en su instalación y operación. Con este trabajo de grado se busca aportar al desarrollo investigativo y al necesario crecimiento del desempeño del sistema BES en el país. El desarrollo de herramientas de simulación es importante para definir estrategias de operación, elaborar posibles diseños de control o usarla como herramienta pedagógica. El objetivo de este trabajo es contribuir al desarrollo e investigación de este tipo de levantamiento artificial, principalmente del comportamiento de la unión motor-bomba frente a varias condiciones del fluido, teniendo en cuenta parámetros eléctricos que ayuden a obtener información de las principales variables de una bomba electrosumergible en presencia de flujo multifásico, como el caudal, con el fin de poder determinar la curva de desempeño de este dispositivo mecánico frente a distintos puntos de operación, por medio de una herramienta computacional de simulación. Partiendo de una recopilación y selección de los modelos matemáticos que describen la dinámica de una bomba centrífuga y un motor, se procedió a realizar una simulación de las ecuaciones que describen el sistema, para ajustar los resultados obtenidos y llegar a un modelo que proporcione información del rendimiento de este sistema electromecánico bajo la influencia que tienen algunos parámetros hidráulicos y eléctricos.