42 BCP Bombeio por cavidades progressivas

Prévia do material em texto

BomBeio por 
Cavidades 
progressivas
Autores: Benno Waldemar Assmann
 Nelson Shiratori
Co-Autor: Gustavo Vinicius Lourenço Moisés
BomBeio por 
Cavidades 
progressivas
Este é um material de uso restrito aos empregados da PETROBRAS que atuam no E&P. 
É terminantemente proibida a utilização do mesmo por prestadores de serviço ou fora 
do ambiente PETROBRAS.
Este material foi classificado como INFORMAÇÃO RESERVADA e deve possuir o 
tratamento especial descrito na norma corporativa PB-PO-0V4-00005“TRATAMENTO DE 
INFORMAÇÕES RESERVADAS".
Órgão gestor: E&P-CORP/RH
Autores: Benno Waldemar Assmann
 Nelson Shiratori
Co-Autor: Gustavo Vinicius Lourenço Moisés
Colaboradores: Fernando Jose de Paula 
 Gurgel do Amaral
 Francisco de Assis Ferreira 
 Noronha
 Rutácio de Oliveira Costa
Ao final desse estudo, o treinando poderá:
• Reconhecer a importância da elevação artificial Bombeio por 
Cavidades Progressivas para a Companhia;
• Descrever as etapas, equipamentos e procedimentos que 
compõem o processo de elevação artificial Bombeio por 
Cavidades Progressivas.
BomBeio por 
Cavidades 
progressivas
Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos 
da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para 
além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a 
experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das 
atividades profissionais na Companhia.
É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de 
empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes 
desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo.
Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando 
prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força 
de trabalho às estratégias do negócio E&P.
Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa 
a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das 
competências necessárias para explorar e produzir energia.
O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das 
competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados 
e a reciclagem de antigos.
Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo 
que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para 
esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os 
que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de 
sucesso que ela é.
Programa Alta Competência
programa alta Competência
agradecimentos
Agradeço aos colegas da Petrobras que, ao longo dos últimos 
dez anos têm contribuído para o maior conhecimento técnico do 
relativamente jovem método de elevação artificial de petróleo - 
Bombeio por Cavidades Progressivas - especialmente aqueles do 
Grupo de Trabalho Permanente de BCP, responsável por integrar e 
divulgar o conhecimento e a experiência com o método em toda a 
Petrobras, organizar os encontros técnicos, elaborar normas, padrões, 
procedimentos e especificações, além de fazer o intercâmbio técnico 
com os fornecedores de equipamentos. Dentre esses, destaco os 
engenheiros Ageu Pasquetti, Selma Fontes de Araújo, Rogério Costa 
de Faria e Fernando José de Paula Gurgel do Amaral.
Benno Assmann 
Consultor Técnico
Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila 
está organizada e assim facilitar seu uso. 
No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual 
representa as metas de aprendizagem a serem atingidas. 
Autor
Ao fi nal desse estudo, o treinando poderá:
• Identifi car procedimentos adequados ao aterramento 
e à manutenção da segurança nas instalações elétricas;
• Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao 
aterramento de segurança;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de 
aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas 
instalações elétricas.
aTerrameNTo 
de segUraNÇa
Como utilizar esta apostila
Objetivo Geral
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
ap
ít
u
lo
 1
Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
20
Alta Competência
21
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadas e executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf>- Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
48
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
49
3. problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
56
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. glossário
Objetivo Específi co
O material está dividido em capítulos. 
No início de cada capítulo são apresentados os objetivos 
específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como 
orientadores ao longo do estudo.
No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que 
visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem.
Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do 
capítulo em questão.
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
C
ap
ít
u
lo
 1
Riscos elétricos 
e o aterramento 
de segurança
Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá:
• Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e 
riscos elétricos;
• Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de 
equipamentos e sistemas elétricos;
• Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de 
segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 
20
Alta Competência
21
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
A gravidade dos efeitos fi siológicos no organismo está relacionada a 
quatro fatores fundamentais:
 Tensão;• 
 Resistência elétrica do corpo; • 
 Área de contato;• 
 Duração do choque.• 
 Os riscos elétricos, independente do tipo de • 
instalação ou sistema, estão presentes durante toda 
a vida útil de um equipamento e na maioria das 
instalações. Por isso é fundamental mantê-los sob 
controle para evitar prejuízos pessoais, materiais ou 
de continuidade operacional.
 Os • choques elétricos representam a maior fonte 
de lesões e fatalidades, sendo necessária, além das 
medidas de engenharia para seu controle, a obediência 
a padrões e procedimentos de segurança.
1.4. exercícios
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e 
aterramento de segurança?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________ 
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que 
abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. 
Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, 
o caso: 
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser 
projetadase executadas de modo que seja possível 
prevenir, por meios seguros, os perigos de choque 
elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas 
(...) devem ser adotados dispositivos de proteção, 
como alarme e seccionamento automático para 
prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de 
isolamento, aquecimentos ou outras condições 
anormais de operação.”
( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) 
durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for 
julgado necessário à segurança, devem ser colocadas 
placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas 
e demais meios de sinalização que chamem a atenção 
quanto ao risco.”
( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e 
sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas 
(...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no 
âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. gabarito1.6. Bibliografi a
Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas 
defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos 
textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente 
identifi cados, pois estão em destaque.
48
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
49
3. problemas operacionais, riscos e 
cuidados com aterramento de segurança
Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). 
A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os 
mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção 
nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos.
Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o 
seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve 
ser mantido em perfeitas condições de funcionamento. 
Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir 
diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar 
imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando 
problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico 
por contato indireto e de incêndio e explosão.
3.1. Problemas operacionais
Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo 
de aterramento são:
• Falta de continuidade; e
• Elevada resistência elétrica de contato. 
É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor 
de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo 
admissível para resistência de contato.
56
Alta Competência Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança
57
Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se 
manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma 
corrente elétrica.
Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica.
Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm.
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade 
– Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso 
em: 14 mar. 2008.
3.5. Bibliografi a3.4. glossário
Objetivo Específi co
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixasde destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir o funcionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-sejunto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os 
insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, 
ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, 
basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. 
Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão 
presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. 
A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo 
abordado de um determinado item do capítulo. 
“Importante” é um lembrete das questões essenciais do 
conteúdo tratado no capítulo. 
24
Alta Competência
25
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas 
elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – 
Elétrica, 2007.
COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. 
Curso técnico de segurança do trabalho, 2005.
Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades 
marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação 
Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas 
atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em 
eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http://
www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 
14 mar. 2008.
NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National 
Fire Protection Association, 2004.
Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med.
br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/
parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008.
Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/
choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 
1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança?
O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes 
do uso de equipamentos e sistemas elétricos.
2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados 
e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, 
marcando A ou B, conforme, o caso:
A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato
( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e 
executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os 
perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.”
( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser 
adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento 
automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas 
de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de 
operação.”
( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os 
trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário 
à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de 
advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem 
a atenção quanto ao risco.”
( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados 
à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à 
sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 
3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir:
( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes 
normalmente energizadas da instalação elétrica.
( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer 
riscos de choques elétricos.
( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um 
equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se 
houver falha no isolamento desse equipamento.
( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um 
“fi o terra”.
( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem 
da corrente elétrica pelo corpo humano.
1.7. gabarito1.6. Bibliografi a
14
Alta Competência
15
Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 
É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a 
primeira observação de um fenômeno relacionado 
com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um 
fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido 
um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de 
atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome 
dado à resina produzida por pinheiros que protege a 
árvore de agressões externas. Após sofrer um processo 
semelhante à fossilização, ela se torna um material 
duro e resistente. 
Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais:
1.1. Riscos de incêndio e explosão
Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma:
Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, 
fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera 
potencialmente explosiva por descarga descontrolada de 
eletricidade estática.
Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer 
instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos 
pessoais, materiais e de continuidade operacional.
Trazendo este conhecimento para a realidade do E&P, podemos 
observar alguns pontos que garantirão o controle dos riscos de 
incêndio e explosão nos níveis defi nidos pelas normas de segurança 
durante o projeto da instalação, como por exemplo:
 A escolha do tipo de • aterramento funcional mais adequado 
ao ambiente;
 A seleção dos dispositivos de proteção e controle;• 
 A correta manutenção do sistema elétrico.• 
O aterramento funcional do sistema elétrico tem 
como função permitir ofuncionamento confi ável 
e efi ciente dos dispositivos de proteção, através da 
sensibilização dos relés de proteção, quando existe 
uma circulação de corrente para a terra, provocada 
por anormalidades no sistema elétrico.
Observe no diagrama a seguir os principais riscos elétricos associados 
à ocorrência de incêndio e explosão:
Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta 
dos principais pontos abordados no capítulo.
Em “Atenção” estão destacadas as informações que não 
devem ser esquecidas.
Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm 
como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. 
Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional!
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
Uma das principais substâncias removidas em poços de 
petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às 
baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula 
nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode 
vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar 
ao da arteriosclerose.
VoCÊ SaBIa??
É muito importante que você conheça os tipos de pig 
de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na 
sua Unidade. Informe-se junto a ela!
Importante!
atenÇÃo
É muito importante que você conheça os 
procedimentos específicos para passagem de pig 
em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba 
quais são eles.
Recomendações gerais
• Antes do carregamento do pig, inspecione o 
interior do lançador;
• Após a retirada de um pig, inspecione internamente 
o recebedor de pigs;
• Lançadores e recebedores deverão ter suas 
reSUmInDo...
NÍVEL DE RUÍDO DB (A) 
MÁXIMA EXPOSIÇÃO 
DIÁRIA PERMISSÍVEL
85 8 horas
86 7 horas
87 6 horas
88 5 horas
89 4 horas e 30 minutos
90 4 horas
91 3 horas e 30 minutos
92 3 horas
93 2 horas e 40 minutos
94 2 horas e 15 minutos
95 2 horas
96 1 hora e 45 minutos
98 1 hora e 15 minutos
100 1 hora
102 45 minutos
104 35 minutos
105 30 minutos
106 25 minutos
108 20 minutos
110 15 minutos
112 10 minutos
114 8 minutos
115 7 minutos
prefácio
Neste final da primeira década do século XXI, a PETROBRAS se 
depara com um momento de transição, no qual se apresenta o 
grande desafio de produzir as ricas jazidas encontradas na camada 
pré-sal, alterando significativamente seu patamar de produção 
de óleo e gás. No instante em que se prepara para este salto de 
produção, é fundamental que o E&P disponha de uma força de 
trabalho preparada para atender as demandas deste crescimento. 
Ao mesmo tempo, fruto da distribuição etária de seus recursos 
humanos, a companhia se encontra numa situação na qual uma nova 
geração de empregados admitidos nos últimos 10 anos necessita 
adquirir os conhecimentos acumulados por vários profissionais 
experientes, muitos dos quais já se aproximando da aposentadoria. 
Esta transmissão, não apenas de conhecimentos brutos, mas da 
"maneira PETROBRAS" de projetar e operar campos de petróleo 
no mar e em terra, que faz parte de nossa cultura organizacional, é 
fundamental para o sucesso da companhia perante os desafios que 
se apresentam. 
Neste sentido, criou-se o Alta Competência - Programa corporativo 
de Gestão de Competências Técnicas do E&P - que é formado por 
um conjunto de projetos orientados para a concretização do objetivo 
organizacional de Adequação da Força de Trabalho do E&P. 
A atuação do Alta Competência na Área de Operação está 
relacionada à própria origem do Programa, cuja criação se deu, 
dentre outras razões, em função da necessidade de apoiar o Comitê 
Funcional de Operação nas ações relativas à Adequação da Força de 
Trabalho nesta área. Assim, para qualificar os Técnicos de Operação 
nas atividades de produção relacionadas à Elevação e Escoamento 
(EE) foram mapeadas as habilidades e competências necessárias 
para o exercício destas tarefas na operação dos campos de petróleo 
e gás. Para desenvolver os módulos de treinamento de EE, os 
conhecimentos foram distribuídos entre especialistas nos diversos 
temas específicos, espalhados por todo o Brasil.
Este esforço de mobilização da comunidade de EE, logrou 
documentar seu conhecimento técnico e possibilitou a elaboração 
de módulos de treinamento com alta qualidade, que buscam 
capacitar os Técnicos de Operação nas atividades de Produção de 
petróleo e gás. 
Geraldo Spinelli 
Gerente de Elevação e Escoamento
sumáriosumário
Introdução 21
Capítulo 1 - Sistema de bombeio por cavidades progressivas 
Objetivos 23
1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas 25
1.1. Funcionamento do sistema de bombeio 
por cavidades progressivas 25
1.2. Bombeio por cavidades progressivas - vantagens e desvantagens 29
1.3. Exercícios 31
1.4. Glossário 34
1.5. Bibliografia 35
1.6. Gabarito 36
Capítulo 2 - Bomba de cavidades progressivas (BCP) 
Objetivos 39
2. Bomba de cavidades progressivas (BCP) 41
2.1. Uma rápida revisão de geometria 41
2.2. Bomba de cavidades progressivas 43
2.3. Característica e classificação da BCP 49
2.3.1. Tipo de instalação 49
2.3.2. Forma de distribuição da borracha 51
2.3.3. Número de lóbulos 52
2.4. Elastômero 57
2.4.1. Teste de inchamento 60
2.5. Vazão da bomba 62
2.6. Capacidade de pressão 63
2.7. Fatores que influenciam na escolha da bomba BCP 65
2.8. Teste de bancada 67
2.9. Padronização 70
2.10. Normas técnicas 71
2.11. Exercícios 74
2.12. Glossário 86
2.13. Bibliografia 88
2.14. Gabarito 89
Capítulo 3 - Cabeçote de BCP 
Objetivos 99
3. Cabeçote de BCP 101
3.1. Sistemade transmissão de potência 108
3.1.1. Redutor 108
3.1.2. Sistema de polias e correias 108
3.1.3. Tipo transmissão de potência 111
3.2. Sistema de vedação 113
3.3. Sistema de frenagem 115
3.3.1. Freio mecânico 116
3.3.2. Freio a disco 117
3.3.3. Freio hidráulico (orifício) 118
3.3.4. Freio de palhetas 119
3.3.5. Freio hidrodinâmico 120
3.3.6. Freio centrífugo 120
3.4. Motor 122
3.5. Codificação 126
3.6. Normas 126
3.7. Exercícios 129
3.8. Glossário 136
3.9. Bibliografia 138
3.10. Gabarito 139
Capítulo 4 - Hastes de bombeio 
Objetivos 145
4. Hastes de bombeio 147
4.1. Tipo de hastes 149
4.2. Fadiga nas hastes 154
4.3. Desgaste das hastes e tubos de produção 155
4.4. Instalação da coluna de hastes 158
4.5. Problemas operacionais 160
4.6. Segurança na operação 161
4.7. Cuidados e conservação 161
4.8. Haste polida 165
4.9. Exercícios 172
4.10. Glossário 174
4.11. Bibliografia 176
4.12. Gabarito 177
Capítulo 5 - Instalação e retirada do BCP 
Objetivos 179
5. Instalação e retirada do BCP 181
5.1. Descida da coluna de produção e estator 181
5.2. Descida da coluna de hastes 183
5.3. Instalação do cabeçote 185
5.4. Retirada do sistema BCP 190
5.5. Exercícios 193
5.6. Glossário 195
5.7. Bibliografia 197
5.8. Gabarito 198
Capítulo 6 - Acompanhamento operacional do sistema BCP 
Objetivos 201
6. Acompanhamento operacional do sistema BCP 203
6.1. Teste de produção 203
6.2. Registro de nível 204
6.3. Medição de pressão de sucção e de recalque da bomba 207
6.4. Exercícios 208
6.5. Glossário 211
6.6. Bibliografia 212
6.7. Gabarito 213
Capítulo 7 - Segurança operacional do sistema BCP 
Objetivos 215
7. Segurança operacional do sistema BCP 217
7.1. Recomendações 225
7.2. Exercícios 227
7.3. Glossário 229
7.4. Bibliografia 231
7.5. Gabarito 232
21
introdução
Em 1920, Moineau inventou um tipo de bomba formada por um rotor, no formato de uma hélice externa, que, quando gira dentro de um estator moldado no formato de uma hélice dupla 
interna, produz uma ação de bombeio. A patente foi registrada em 
1930. A partir da década de 70 esta inovação passa a receber o nome 
comercial de BCP – Bomba de Cavidades Progressivas – sendo usada, 
inicialmente, para transferência de fluidos variados e posteriormente 
aplicada na elevação de petróleo.
Com o desenvolvimento tecnológico, o sistema de elevação artificial 
por bombeio de cavidades progressivas tem se mostrado muito 
eficiente na elevação de óleos com alta viscosidade e/ou com alta 
produção de areia. A Petrobras, a partir de 1982, passou a adotar 
este sistema em poços terrestres localizados nos estados de Sergipe, 
Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio Grande do Norte e Ceará.
Diante de uma maior demanda da aplicação desse sistema na 
Petrobras, cresce também a necessidade de um maior domínio do 
conhecimento quanto aos fundamentos teóricos e práticos do sistema 
BCP, que permita ao funcionário oferecer críticas e sugestões para 
o aperfeiçoamento desse sistema no sentido de contribuir com o 
aumento de sua eficiência com segurança, bem como corroborar com 
a redução dos custos de manutenção e a minimização dos possíveis 
impactos ambientais.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 1
Sistema 
de bombeio 
por cavidades 
progressivas
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Reconhecer o que é o sistema de bombeio por cavidades 
progressivas e como é aplicado à elevação de petróleo em 
poços produtores;
• Identificar o princípio de funcionamento do sistema de 
bombeio por cavidades progressivas;
• Explicar a função das etapas e componentes do sistema de 
bombeio por cavidades progressivas;
• Identificar as vantagens e desvantagens do sistema de 
bombeio por cavidades progressivas.
RESERVADO
24
Alta Competência
RESERVADO
25
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
1. Sistema de bombeio por 
cavidades progressivas 
Nos poços surgentes, os fluidos produzidos têm potencial (energia) para alcançar a superfície sem a necessidade de auxílio por elevação artificial. À medida que um reservatório 
é depletado ou esgotado, a pressão estática no meio poroso diminui 
de tal forma que em um dado momento de sua vida produtiva a 
pressão de reservatório poderá tornar-se insuficiente para que ocorra 
a elevação natural. Neste caso, deverá se instalar no poço algum 
método de elevação artificial de elevação.
A escolha do método de elevação artificial é complexa, pois envolve 
inúmeros fatores, tais como a viscosidade do fluido bombeado, o 
diferencial de pressão a ser elevado, a RGO, a vazão de produção, 
a presença de areia, gás sulfídrico - H2S, aromáticos, o BSW e a 
geometria do poço.
O bombeio por cavidades progressivas é um sistema de elevação 
artificial e, como tal, visa à elevação do petróleo do fundo do poço 
até a superfície.
1.1. Funcionamento do sistema de bombeio por cavidades 
progressivas
O sistema de bombeio por cavidades progressivas é baseado 
no funcionamento de uma bomba de cavidades progressivas. 
Essa bomba cria cavidades que, em sequência, vão gerando um 
aumento de pressão ao longo do fluxo da própria bomba. Isso 
significa dizer que a cavidade criada no início da sequência possui 
pressão inferior às posteriores. 
As linhas de interferência ou selagem são definidas como interfaces 
selantes que permitem a formação das cavidades e são formadas pelo 
contato entre o rotor e o estator, principais componentes da bomba 
de cavidades progressivas.
A ilustração a seguir é útil no entendimento da variação de pressão 
ocorrida ao longo da bomba em relação à formação das cavidades.
RESERVADO
26
Alta Competência
 
Cavidade
de alta 
pressão
Cavidade
de pressão
média
Linhas de 
selagem
Cavidade
de baixa
pressão
Sentido do fluxo
Progressão das cavidades ao longo da 
bomba BCP
A energia mecânica necessária ao acionamento da bomba de 
cavidades progressivas (estator e rotor), localizada no fundo do poço, 
é transferida da superfície através de uma coluna de hastes.
A rotação das hastes se dá através da redução da velocidade do 
motor elétrico de indução utilizando-se um acoplador mecânico 
denominado cabeçote.
RESERVADO
27
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
Observe a ilustração a seguir, que indica os principais elementos do 
sistema da bomba de cavidades progressivas.
Motor
Cabeçote
Linha de 
produção
Coluna de
produção
Coluna 
de haste
Estator
Rotor
Sistema BCP
A bomba de cavidades progressivas (BCP) bombeia o fluido do poço 
para o anular existente entre a coluna de produção e a coluna de 
hastes e, através dele, o fluido escoa até a superfície. Para isso, a 
bomba de cavidades progressivas (BCP) precisa vencer o diferencial 
de pressão de elevação, diferença entre a pressão de recalque e a 
pressão de sucção.
RESERVADO
28
Alta Competência
A pressão de sucção é função da vazão bombeada, 
calculada pelo índice de produtividade do poço e da 
pressão estática do reservatório, enquanto a pres-
são de recalque é o somatório das perdas de carga 
ocorridas no anular hastes-coluna de produção, do 
peso da coluna hidrostática de líquido e da pressão 
de superfície.
Importante!
É importante ressaltar que a bomba é composta por um estator, 
localizado na extremidade da coluna de produção e por um rotor 
metálico, acoplado à coluna de hastes.
Observe na ilustração a seguir os componentes da bomba. 
Rotor
Estator
A coluna de hastes aciona o rotor de uma bomba de cavidades 
progressivas e deverá suportar os esforços nela desenvolvidos, ou 
seja, a carga axial e o torque, ambos função do diferencial de pressão 
vencido pela bomba de cavidades progressivas.
O cabeçote tem que transmitir os esforços exercidos na coluna 
de hastes, traduzidos no somatório das forças axiais e torques 
desenvolvidos ao longo da mesma, além de reduzir a velocidade 
do motor para um valor adequado à vazão do poço. A redução 
acontece através de um acoplador mecânico, podendo ser formado 
por correias e polias.
RESERVADO
29
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivasO motor elétrico deve transmitir a potência requerida pelo cabeçote 
para acionar a coluna de hastes, assim como as perdas no sistema de 
transmissão.
1.2. Bombeio por cavidades progressivas - vantagens e 
desvantagens
O bombeio por cavidades progressivas tem sido muito utilizado 
para bombear poços rasos e de menor produtividade, graças às 
vantagens financeiras e à rapidez de implantação. Apresentamos a 
seguir um quadro com as vantagens e desvantagens desse sistema 
de elevação artificial.
Vantagens Desvantagens
Método de elevação artificial que apresenta 
elevada eficiência energética, se comparado 
a outros sistemas de elevação desse tipo.
Limitada capacidade de bombear fluidos 
com elevados teores de contaminantes 
(aromáticos, gás sulfídrico - H2S e dióxido 
de carbono - CO2).
Capacidade de produção com altas 
concentrações de areia e fluidos com 
elevada viscosidade e grau API baixo 
(<18 API).
Aplicação limitada no bombeamento de 
fluido com alta RGL (Razão Gás Líquido), 
devido à baixa eficiência de bombeio.
Ausência de válvulas que estão sempre 
sujeitas ao acelerado desgaste, facilitando a 
manutenção dos equipamentos.
Limitação da produção (máximo de 
500 m3/dia).
Boa resistência à abrasividade, graças à 
presença de elastômeros.
Limitação de elevação (máximo de 2000 m).
Dimensões reduzidas dos equipamentos de 
superfície, oferecendo um menor impacto 
visual ao meio ambiente, diminuindo a 
poluição visual.
Limitação de temperatura (máximo de 
170 oC).
Baixo ruído, quando comparado a outros 
métodos, o que representa menor agressão 
ao meio ambiente.
Desgaste e fadiga dos equipamentos de 
subsuperfície (hastes) em poços desviados 
ou direcionados.
RESERVADO
30
Alta Competência
Principais componentes do sistema de bombeio 
por cavidades progressivas:
• Cabeçote;
• Motor;
• Linha de produção;
• Coluna de produção;
• Coluna de hastes;
• Bomba de cavidades progressivas.
Principais componentes da bomba de cavidades 
progressivas:
• Estator;
• Rotor.
O sistema de bombeio por cavidades progressivas 
é baseado no funcionamento de uma bomba 
de cavidades progressivas. Essa bomba cria 
cavidades que, em sequência, vão gerando 
um aumento de pressão ao longo do fluxo no 
interior da própria bomba. Isso significa dizer 
que a cavidade criada no início da sequência 
possui pressão inferior às posteriores.
reSUmInDo...
RESERVADO
31
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
1) Reconheça as características das terminologias a seguir: 
( 1 ) Bomba de cavidades pro-
gressivas
( ) Poços surgentes
( 2 ) Bombeio de cavidades pro-
gressivas
( ) Bomba de cavidades 
progressivas
( 3 ) Poços cujos fluidos produzi-
dos têm potencial (energia) 
para alcançar a superfície
( ) Bomba mecânica
( 4 ) Poços que para produzir 
necessitam de um sistema 
de elevação artificial
( ) Poços não surgentes
( 5 ) O rotor e o estator são seus 
principais componentes
( ) Método de elevação 
artificial
2) Identifique os principais componentes do sistema BCP: 
3
2
1
5
4
7
6
8
( ) Bomba BCP
( ) Coluna de haste
( ) Estator
( ) Rotor
( ) Motor
( ) Cabeçote
( ) Linha de produção
( ) Coluna de produção
1.3. exercícios
RESERVADO
32
Alta Competência
3) Com relação ao princípio de funcionamento do sistema de BCP, 
marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( ) A bomba de cavidades progressivas cria cavidades que, em 
sequência, vão gerando um aumento de pressão ao longo 
do fluxo da própria bomba. Isso significa dizer que a cavi-
dade criada no início da sequência possui pressão inferior 
às posteriores.
( ) A energia mecânica necessária ao acionamento da bomba 
de cavidades progressivas (estator e rotor), localizada no 
fundo do poço, é transferida da superfície através de uma 
coluna de produção.
( ) A rotação das hastes se dá através da redução da velocida-
de do rotor utilizando-se um acoplador mecânico, denomi-
nado estator.
( ) Em função de sua elevada eficiência energética, a bomba 
de cavidades progressivas não precisa vencer o diferencial 
de pressão de elevação, diferença entre a pressão de recal-
que e a pressão de sucção.
( ) A Bomba de Cavidades Progressivas é composta por um es-
tator localizado na extremidade da coluna de produção e 
por um rotor metálico, acoplado à coluna de hastes.
( ) O cabeçote tem que reduzir a velocidade do motor para um 
valor adequado à vazão do poço, através de um acoplador 
mecânico, podendo ser formado por correias e polias.
4) Explique como se dá a transferência de energia no sistema BCP do 
motor até a bomba de fundo.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
RESERVADO
33
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
5) Complete as lacunas:
A pressão de ____________________ é função da 
____________________, calculada pelo índice de produtividade do 
poço, enquanto a pressão de ____________________ é o somatório 
das ____________________ ocorridas no anular hastes-coluna de 
produção.
A coluna de hastes aciona o ____________________ de uma bomba 
de cavidades progressivas, que deverá suportar os esforços nela 
desenvolvidos, ou seja, a ____________ e o ____________, ambos 
função do diferencial de pressão vencido pela bomba BCP.
O ____________________ tem que transmitir os esforços exercidos 
na coluna de hastes e ____________________ a velocidade do mo-
tor para um valor adequado à vazão do poço.
O ____________________ deve transmitir a potência requerida pelo 
____________________ para acionar a ____________________, assim 
como as perdas no sistema de transmissão.
6) Marque a alternativa correta:
a) Qual a principal vantagem do sistema BCP quanto ao aspecto de 
eficiência do sistema?
( ) Elevada eficiência pela facilidade de instalação e operação.
( ) Elevada eficiência em razão da ausência de válvulas.
( ) Elevada eficiência, graças à presença de elastômeros.
( ) Elevada eficiência energética, se comparado a outros siste-
mas de elevação desse tipo.
b) Qual a principal vantagem do sistema BCP considerando os as-
pectos relativos a sua manutenção?
( ) Utilização de elastômetos.
( ) Ausência de válvulas.
( ) Presença de rotor e estator.
( ) Desgaste e fadiga dos equipamentos de subsuperfície (has-
tes) em poços desviados ou direcionados.
RESERVADO
34
Alta Competência
Anular - espaço entre a coluna de produção e a parede do poço revestido.
API (ou grau API) - escala hidrométrica idealizada pelo American Petroleum 
Institute - API, juntamente com a National Bureau of Standards, e utilizada para medir 
a densidade relativa de líquidos.
Aromáticos - petróleo com elevada composição de hidrocarbonetos aromáticos, ou 
seja, aquele que possui, em sua molécula, pelo menos um anel de benzeno.
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
BSW (Basic Sediments and Water) - porcentagem de água e sedimentos em relação 
ao volume total do fluido produzido.
Carga axial - carga sobre um rolamento atuando ao longo do eixo da haste. Esse 
tipo de carga também é chamado de carga longitudinal. Para cargas axiais pesadas, 
deve-se usar um rolamento axial.
Coluna de produção - conjunto de tubos de produção por onde escoa a produção 
dos poços.
Elastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha. 
Os polímeros são compostos formados por sucessivas aglomerações de grande 
número de moléculas fundamentais. Ex.: o polietileno, formado pela aglomeração 
de centenas de milhares de moléculas de etileno.
Linhas de interferência ou selagem - áreas de contato entre a superfície externa do 
rotor e a superfície interna de um estator de uma BCP.Poço surgente- poço onde 
os fluidos produzidos têm potencial para alcançar a superfície sem a necessidade 
de auxílio por elevação artificial. Este poço pode produzir por elevação natural 
ou utilizar a elevação artificial para aumentar a sua produção. 
Poço desviado - poço perfurado de maneira não vertical.
Poço surgente - poço onde os fluidos produzidos têm potencial para alcançar a 
superfície sem a necessidade de auxílio por elevação artificial. Este poço pode 
produzir por elevação natural ou utilizar a elevação artificial para aumentar a sua 
produção.
Polia - peça mecânica muito comum a diversas máquinas, utilizada para transferir 
força e movimento. Uma polia é constituída por uma roda de material rígido, 
normalmente metal, mas outrora comum em madeira, lisa ou sulcada em sua 
periferia. Acionada por uma correia, corda ou corrente metálica a polia gira em um 
eixo, transferindo movimento e energia a outro objeto. Quando associada a outra 
polia de diâmetro igual ou não, a polia realiza trabalho equivalente ao de uma 
engrenagem.
RGO (Razão Gás - Óleo) - volume de gás produzido por volume de óleo produzido, 
ambos medidos na condição padrão de medição.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo. Medida de quanto uma força que age em 
um objeto faz com que o mesmo gire
1.4. glossário
RESERVADO
35
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
ASSMANN, B. W. Bombeio de Cavidades Progressivas. Apostila. Petrobras - UN-
RNCE. 2008.
VIDAL, F. J. T. V., Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivas. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
1.5. Bibliografia
RESERVADO
36
Alta Competência
1) Reconheça as características das terminologias a seguir: 
( 1 ) Bomba de cavidades 
progressivas
( 3 ) Poços surgentes
( 2 ) Bombeio de cavidades 
progressivas
( 5 ) Bomba de cavidades progressivas
( 3 ) Poços cujos fluidos produzidos 
têm potencial (energia) para 
alcançar a superfície
( 1 ) Bomba mecânica
( 4) Poços que para produzir 
necessitam de um sistema de 
elevação artificial.
( 4 ) Poços não surgentes
( 5 ) O rotor e o estator são seus 
principais componentes
( 2 ) Método de elevação artificial
2) Identifique os principais componentes do sistema BCP:
3
2
1
5
4
7
6
8
( 7 ) Bomba BCP
( 4 ) Coluna de haste
( 8 ) Estator
( 6 ) Rotor
( 2 ) Motor
( 3 ) Cabeçote
( 1 ) Linha de produção
( 5 ) Coluna de produção
 
1.6. gabarito
RESERVADO
37
Capítulo 1. Sistema de bombeio por cavidades progressivas
3) Com relação ao princípio de funcionamento do sistema de BCP, marque V 
(verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas: 
( V ) A bomba de cavidades progressivas cria cavidades que, em sequência, vão 
gerando um aumento de pressão ao longo do fluxo da própria bomba. 
Isso significa dizer que a cavidade criada no início da sequência possui 
pressão inferior às posteriores.
( F ) A energia mecânica necessária ao acionamento da bomba de cavidades 
progressivas (estator e rotor), localizada no fundo do poço, é transferida 
da superfície através de uma coluna de produção.
Justificativa: a energia mecânica necessária ao acionamento da Bomba de 
Cavidades Progressivas (estator e rotor), localizada no fundo do poço, é 
transferida da superfície através de uma coluna de hastes.
( F ) A rotação das hastes se dá através da redução da velocidade do rotor 
utilizando-se um acoplador mecânico, denominado estator.
Justificativa: a rotação das hastes se dá através da redução da velocidade 
do motor elétrico de indução utilizando-se um acoplador mecânico, 
denominado cabeçote.
( F ) Em função de sua elevada eficiência energética, a bomba BCP não precisa 
vencer o diferencial de pressão de elevação, diferença entre a pressão de 
recalque e a pressão de sucção.
Justificativa: a bomba de cavidades progressivas precisa vencer o 
diferencial de pressão de elevação, diferença entre a pressão de recalque 
e a pressão de sucção.
( V ) A Bomba de Cavidades Progressivas é composta por um estator localizado 
na extremidade da coluna de produção e por um rotor metálico, acoplado 
à coluna de hastes.
( V ) O cabeçote tem que reduzir a velocidade do motor para um valor 
adequado à vazão do poço, através de um acoplador mecânico, podendo 
ser formado por correias e polias.
4) Explique como se dá a transferência de energia no sistema BCP do motor até a 
bomba de fundo.
A energia mecânica necessária ao acionamento da BCP - Bomba de Cavidades 
Progressivas - (estator e rotor), localizada no fundo do poço, é transferida da 
superfície através de uma coluna de hastes. A rotação das hastes se dá através da 
redução da velocidade do motor elétrico de indução, utilizando-se um acoplador 
mecânico denominado cabeçote.
5) Complete as lacunas:
A pressão de sucção é função da vazão bombeada, calculada pelo índice de 
produtividade do poço, enquanto a pressão de recalque é o somatório das perdas 
de carga ocorridas no anular hastes-coluna de produção.
A coluna de hastes aciona o rotor de uma bomba de cavidades progressivas, que 
deverá suportar os esforços nela desenvolvidos, ou seja, a carga axial e o torque, 
ambos função do diferencial de pressão vencido pela bomba BCP.
O cabeçote tem que transmitir os esforços exercidos na coluna de hastes e reduzir 
a velocidade do motor para um valor adequado à vazão do poço.
O motor elétrico deve transmitir a potência requerida pelo cabeçote para acionar 
a coluna de hastes, assim como as perdas no sistema de transmissão.
RESERVADO
38
Alta Competência
6) Marque a alternativa correta:
a) Qual a principal vantagem do sistema BCP quanto ao aspecto de eficiência do 
sistema?
( ) Elevada eficiência pela facilidade de instalação e operação.
( ) Elevada eficiência em razão da ausência de válvulas.
( ) Elevada eficiência, graças à presença de elastômeros.
( X ) Elevada eficiência energética, se comparado a outros sistemas de elevação 
desse tipo.
b) Qual a principal vantagem do sistema BCP considerando os aspectos relativos a 
sua manutenção?
( ) Utilização de elastômetos.
( X ) Ausência de válvulas.
( ) Presença de rotor e estator.
( ) Desgaste e fadiga dos equipamentos de subsuperfície (hastes) em poços 
desviados ou direcionados.
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 2
Bomba de 
cavidades 
progressivas 
(BCP)
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Reconhecer a bomba de cavidades progressivas, seu 
princípio de funcionamento, classificação e características;
• Avaliar o desempenho das bombas através do teste de 
bancada;
• Identificar as principais definições da norma Petrobras 
para bombas de cavidades progressivas.
RESERVADO
40
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
41
2. Bomba de cavidades progressivas 
(BCP)
As bombas de cavidades progressivas (BCP) são máquinas de deslocamento que impulsionam líquidos com uma ampla faixa de viscosidade, incluindo produtos com elevada concentração 
de sólidos. Nesse capítulo abordaremos o princípio de funcionamento 
e o desempenho dessas bombas.
2.1. Uma rápida revisão de geometria
Uma curva plana descrita por um ponto fixo de uma circunferência 
que rola, sem deslizar, sobre outra circunferência fixa no mesmo 
plano e internamente a ela, é chamada de hipociclóide. 
Hipociclóide 
Ponto fixo
Hipociclóide
Uma hipociclóide é definida pelas equações a seguir em que a é o 
diâmetro do círculo fixo externo e b é o diâmetro do círculo móvel 
interno:
x = (a-b) x cos () + b x cos ( a - b ) x ()b
y = (a-b) x sin () - b x sin ( a - b ) x ()b
A forma da hipociclóide depende de: 
RESERVADO
42
Alta Competência
Diâmetro do círculo fixo 
externo a = 4
Hipociclóide R = 4
Ponto fixo
Diâmetro do círculo móvel 
interno b = 1
Hipociclóide R = 4
As ilustrações a seguir descrevem hipociclóides com R = 3 e R = 12
R = 3 R = 12
Hipociclóidescom R = 3 e R = 12
O envelope de uma hipociclóide é definido como sendo o lugar 
geométrico dos pontos equidistantes a um hipociclóide. A ilustração a 
seguir apresenta diversas formas de hipociclóides (linhas pontilhadas) 
e respetivos envelopes (linhas contínuas).
R = 4R = 2R = 1
Diversas formas de hipociclóides (linhas pontilhadas) e 
respetivos envelopes (linhas externas cinzas).
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
43
Hélice é uma curva reversa cujas tangentes formam um ângulo 
constante com uma reta fixa do espaço. Curva reversa, por sua vez, é 
a curva com razão constante entre a curvatura e a torção.
Uma helicóide é, portanto, uma superfície regrada, cuja diretriz é 
uma hélice. As figuras abaixo representam três tipos de helicóides 
com seção na forma de envelopes de hipociclóides. 
Tipos de helicóides com seção na forma de 
envelopes de hipociclóides
Se o centro da seção transversal do helicóide descreve uma hélice ao 
longo do eixo de centro do sólido, o raio da revolução descrita é a 
excentricidade do helicóide.
2.2. Bomba de cavidades progressivas
A bomba de cavidades progressivas é constituída, basicamente, de 
um estator e um rotor. 
Rotor
Estator
Bomba de cavidades progressivas
Bomba de cavidades progressivas e seus componentes: estator e rotor
RESERVADO
44
Alta Competência
O rotor é constituído de material metálico cuja superfície externa 
é o envelope de um helicóide de R dentes com excentricidade 
(desalinhado ou fora de centro).
O estator é composto por um tubo de aço revestido internamente 
com elastômero (polímero com propriedades físicas parecidas com as 
da borracha), cuja superfície interna é o envelope de um helicóide de 
R+1 dentes sem excentricidade (alinhado ou no centro). 
A relação entre os passos do estator e do rotor é dada pela expresão: 
Passo do rotor = x Passo do estatorR
( R + 1)
Onde:
R = número de dentes do rotor.
Cavidade
de alta 
pressão
Cavidade
de pressão
média
Linhas de 
selagem
Cavidade
de baixa
pressão
Sentido do fluxo
Linhas de selagem ou interferência entre 
rotor e estatores e suas cavidades
Quando o rotor é inserido dentro do estator, formam-se cavidades 
isoladas no espaço entre eles. As cavidades são isoladas por 
linhas de contato existentes entre o rotor e o estator (linhas de 
interferência ou selagem). O rotor, tendo um diâmetro, geralmente 
um pouco maior que o diâmetro interno do estator, forma um 
isolamento entre as cavidades contíguas. Quando o rotor é girado 
dentro da bomba, essas cavidades se movem numa trajetória 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
45
helicoidal da sucção para o recalque da bomba, transportando o 
fluido e empurrando-o contra uma pressão de recalque/descarga, 
promovendo a ação de bombeio. A ilustração anterior mostra a 
disposição tridimensional de cavidades adjacentes, identificando 
as linhas de selagem e a cavidade de alta e baixa pressão. 
As linhas de interferência ou selagem são definidas 
como interfaces selantes formadas a partir do 
contato entre o rotor e o estator, o que permite a 
formação das cavidades.
Importante!
Ao girar o rotor dentro do estator, mantido o estator parado, as 
cavidades se movimentam axialmente da sucção para o recalque/
descarga da bomba, promovendo a ação de bombeio. Ao mesmo 
tempo em que se deslocam axialmente, giram em torno do eixo do 
estator. Na ilustração a seguir pode-se observar o rotor e o estator em 
corte, bem como o movimento do fluido via cavidades da bomba.
Cavidades e seu movimento axial de 
sucção para o recalque
RESERVADO
46
Alta Competência
Na ilustração a seguir é possível observar a formação das cavidades 
(A1, A2 e A3) quando o rotor está inserido dentro do estator de uma 
BCP multi-lobe.
O1
O2
H2
H1
E2
E1
A2
A1
A3
O1
O2
H2
H1
E2
E1
A2A1 A3, ,
Hipocliclóide externa
Hipocliclóide interna
Envelope do rotor
Centro da hipociclóide externa
Centro da hipociclóide interna
Envelope do estator
e Excentricidade
Áreas fechadas
Linha de selagem
Linha de selagem
Linha de selagem
e
Cavidades entre o estator e o rotor (A1, A2 e A3) de uma BCP multi-lobe
O movimento do rotor dentro do estator é a combinação de dois 
movimentos: um movimento no sentido horário do rotor em torno 
de seu próprio eixo e um movimento no sentido anti-horário, 
excentricamente em torno do eixo do estator, como pode ser 
depreendido na ilustração a seguir. Neste movimento, o eixo do rotor 
descreve uma trajetória circular em torno do eixo do estator com 
diâmetro igual à excentricidade. 
Movimento do rotor no 
sentido anti-horário 
excentricidade em 
torno de eixo estator
Movimento do rotor no sentido
horário em torno de 
seu próprio eixo.
N
N
Movimento do rotor de uma bomba de cavidades 
progressivas single-lobe
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
47
Abaixo é apresentado o movimento, quadro-a-quadro, do rotor de 
uma BCP single-lobe.
Movimento quadro-a-quadro do rotor de uma bomba de cavidades progressivas single-lobe
A ilustração a seguir apresenta nove (9) seções transversais do 
rotor inserido dentro do estator ao longo de um passo do estator, 
representando o movimento do rotor dentro do estator.
Estator (fixo) Rotor
Pa
ss
o
 d
o
 e
st
at
o
r
Pa
ss
o
 d
o
 r
o
to
r
Seção longitudinal Seções tranversais
0º
45º
90º
135º
180º
225º
270º
315º
0º
Movimento do rotor ao longo do estator
RESERVADO
48
Alta Competência
A seguir é apresentado, quadro-a-quadro, o movimento do rotor em 
9 seções transversais ao longo de uma BCP single-lobe:
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
Movimento quadro-a-quadro do rotor em 9 seções transversais
O rotor das bombas de cavidades progressivas 
é usinado com precisão a partir de aço 1040 ou 
1050 e revestido com uma camada de cromo para 
intensificar a resistência à abrasão.
O cromo é um material de alto custo. Por isso, 
é fundamental que os técnicos envolvidos 
no processo de aquisição, armazenamento, 
transporte e instalação do rotor da bomba de 
cavidades progressivas tenham extremo cuidado 
na manipulação desse equipamento.
Importante!
A bomba de cavidades progressivas deve ser instalada em uma 
profundidade tal em que ela disponha de pressão positiva na sucção. 
Ou seja, a bomba deve ser posicionada de tal forma que fique abaixo 
do nível dinâmico de projeto no qual o poço alimentará a vazão da 
bomba prevista em projeto.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
49
Nível 
estático
Nível 
dinâmico
Bomba posicionada abaixo do nível estático e diâmico da BCP
As bombas de cavidades progressivas podem apresentar 
características diferentes quanto ao tipo de instalação, à forma 
de distribuição da borracha no estator e ao número de lóbulos. 
Essas características poderão ser combinadas em função do 
cenário de produção.
2.3. Característica e classificação da BCP
Vejamos agora como as bombas de cavidades progressivas são 
classificadas em função de algumas de suas características.
2.3.1. Tipo de instalação
Quanto ao tipo de instalação, elas podem ser:
Tubulares•	 - São bombas cujo estator é enroscado na extremidade 
da coluna de produção, ou seja, na bomba tubular o estator é 
solidário à coluna de produção. O uso generalizado da bomba 
tubular é devido a sua robustez. A vantagem da bomba tubular 
é a simplicidade construtiva e a maior vazão (maior diâmetro). 
RESERVADO
50
Alta Competência
Revestimento
Coluna de 
produção
Coluna de 
hastes
Rotor
Estator
Stop pin
 BCP tubular
Insertáveis•- Nesse tipo de bomba, o conjunto (estator e rotor) 
é descido ao fundo do poço na extremidade da coluna de 
hastes. O estator é conectado à coluna de produção através de 
um nipple (sistema de travamento de fundo) de assentamento. 
A bomba do tipo insertável tem como desvantagem a necessidade 
de um nipple de assentamento, que fica submetido a contínuos 
esforços e, como vantagem, a facilidade da instalação que pode 
ser feita sem necessidade de manobrar a coluna de tubos, mas 
apenas a coluna de hastes, reduzindo o custo de manutenção.
Observe a ilustração a seguir que destaca as principais partes da 
bomba insertável, em especial o seu sistema de travamento de fundo, 
também chamado de nipple de assentamento.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
51
Revestimento
Coluna de 
produção
Coluna 
de hastes
Rotor
Estator
Sistema de
travamanto 
de fundo
BCP insertável
As bombas insertáveis permitem a “retirada” do 
estator sem a retirada da coluna de produção, o 
que diminui o tempo de intervenção de sonda.
Importante!
2.3.2. Forma de distribuição da borracha
Quanto ao tipo de distribuição da borracha, as bombas podem ser:
Convencionais•	 - Nas bombas convencionais, a superfície 
interna do estator é circular e a espessura de borracha não é 
uniforme. Na fabricação da bomba convencional, o elastômero 
é extrudado no espaço entre um tubo circular (carcaça do 
estator) e um macho metálico no formato da cavidade, 
resultando em uma espessura variável de elastômero em uma 
seção transversal do estator. Observe a ilustração a seguir.
RESERVADO
52
Alta Competência
Bomba convencional
Camada constante•	 - Trata-se de um tipo de bomba que possui 
espessura constante de borracha ao longo de toda a superfície 
interna do estator. Isso significa dizer que o estator é composto 
por uma peça de aço (carcaça) no mesmo formato da cavidade 
e, portanto, do macho, permitindo que o estator tenha uma 
espessura constante ao longo da seção transversal do estator. 
O custo adicional dado pelo formato diferenciado é compensado 
pela minimização do inchamento e da expansão térmica do 
elastômero, o que melhora o desempenho da bomba. 
Bomba de camada constante
2.3.3. Número de lóbulos
Quanto ao número de lóbulos, existem as bombas do tipo:
Single-lobe•	 - São as bombas mais utilizadas, cuja geometria 
do estator do rotor possui apenas um lóbulo ou dente. Observe 
na ilustração que a seção de um rotor de uma bomba single-
lobe é o envelope de uma hipociclóide de R=1 (a hipociclóide é 
apenas um ponto) e a seção da cavidade é o envelope de uma 
hipociclóide com R=2 (a hipociclóide é um segmento de reta). 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
53
Por isso, a bomba single também é chamada de bomba 1:2 e a 
relação dos R é igual a relação inversa dos passos.
1:2
N
N
Single-lobe
Multi-lobe•	 - São aquelas em que o rotor tem mais de um dente 
(R>1). Se comparada a uma bomba single-lobe com mesmo 
diâmetro externo, a multi-lobe permite a obtenção de maiores 
vazões de produção. Se, além disso, o mesmo número de estágios 
for considerado, pode-se obter maior capacidade de pressão. 
Na mesma proporção do aumento da capacidade de pressão, 
a bomba multi-lobe requer maior torque para acionamento. 
Por exemplo, uma bomba trilobe tem como seção do rotor um 
envelope de uma hipociclóide de R=3 e a seção da cavidade do 
estator, um envelope de uma hipociclóide de R=4. A ilustração 
a seguir apresenta os detalhes da relação entre seção do rotor 
e seção da cavidade do estator para uma bomba multi-lobe (ou 
seja, 3:4). 
RESERVADO
54
Alta Competência
3:4
+
Multi-lobe
Single-lobe: geometria 1:2
Multi-lobe: geometria 2:3; 3:4; etc.
Importante!
Observe o quadro-a-quadro a seguir das trajetórias formadas 
por duas hipociclóides (R=2 e R = 3) em uma BCP multi-lobe com 
geometria 2:3.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
55
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
Hipociclóides e movimentos de uma bomba de cavidades progressivas multi-lobe 2:3
Duas hipociclóides de R=3 e R=4 podem ser observadas no 
movimento, quadro-a-quadro, de uma BCP multi-lobe de 
geometria 3:4.
RESERVADO
56
Alta Competência
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
Hipociclóides e movimentos de uma BCP multi-lobe 3:4
atenÇÃo
Estator Rotor
3
4
1
2
1
2
3
Cavidade
Sempre o estator tem um lódulo a mais que o rotor.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
57
2.4. Elastômero
As condições operacionais da bomba de cavidades progressivas no 
fundo de poços apresentam grandes variações. Temperaturas de 
operação de 15 a 200 graus Celsius, diferenciais de pressão de até 200 
kgf/cm2, fluidos que podem conter sólidos e substâncias variadas como 
H2S, CO2, água, parafinas, naftenos, asfaltenos, aromáticos. Outros 
compostos químicos são adicionados aos poços, tais como aditivos de 
lama de perfuração/completação, fluidos de estimulação, inibidores 
de corrosão e outros. Alguns desses componentes têm efeitos adversos 
nos elastômeros dos estatores de BCPs sendo, portanto, a maior causa 
das falhas em BCPs. A escolha do elastômero ideal é um dos pontos 
mais importantes na correta especificação de bombas BCP.
Existem variadas formulações de elastômeros desenvolvidas pelos 
diversos fabricantes de bombas de cavidades progressivas, mas cada 
um fornece apenas uma limitada variedade de elastômeros. As 
formulações são mantidas em segredo industrial e são diferentes 
para cada fabricante. 
O importante, entretanto, na escolha do elastômero, são as suas 
características mecânicas e a reação de inchamento ou ataque 
químico. 
As propriedades dos elastômeros variam tremendamente com a 
formulação. As propriedades essenciais para a caracterização de uma 
formulação para uma dada aplicação são:
Dureza• - A dureza do elastômero depende do enchimento, de 
aditivos e do processo de cura (vulcanização). Os elastômeros 
usados em bombas de cavidades progressivas têm dureza 
aproximadamente igual a 65 IRHD.
RESERVADO
58
Alta Competência
Resistência à tração e • elongação - Como a maioria dos 
elastômeros usados em bombas de cavidades progressivas são 
comprimidos e distendidos a apenas uma pequena fração de 
sua máxima capacidade, discute-se a relevância da resistência à 
tração. Entretanto, tal propriedade tem sido usada como medida 
comparativa de qualidade do elastômero. 
Fadiga e resistência à quebra flexível • - Quando um elastômero 
é deformado, os elementos viscosos consomem energia e 
agem retardando a deformação. Da mesma forma, energia 
é dissipada quando a fase elástica se expande após ter sido 
comprimida, liberando a energia que havia sido armazenada 
durante a compressão. 
Os elementos viscosos (fricção interna) são responsáveis pela 
diferença entre a energia gasta e a recuperada durante a 
expansão e distensão do elastômero, fenômeno este chamado 
de histerese. A ilustração a seguir representa o fenômeno de 
histerese descrito.
Expansão
Retração
Histerese
Tensão
Deformação
Ciclo típico Tensão x Deformação de um elastômero
Elasticidade• - As propriedades elásticas do elastômero 
são avaliadas por resilência, creep, relaxação da tensão e 
assentamento.
Resistência ao calor• - O calor, além de expandir o elastômero, 
pode provocar reações que alteram a sua estrutura química 
e resulta, freqüentemente, na deterioração irreversível das 
propriedades do material. 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
59
Resistência ao líquido• (inchamento) - A absorção de líquidos 
em um elastômero faz com que ele inche, podendo causar a sua 
deterioração. As dimensões do corpo vão crescendo à medida 
que o processo de difusão progride. A compatibilidade entre o 
líquido e o elastômero determina a facilidade com que o líquido 
pode se difundir e a intensidade do inchamento. Quando são 
compatíveis, o inchamento é intenso, acontecendo o contrário 
quando são incompatíveis. O ataque químico é outra forma 
de degradaçãodo elastômero por um líquido. Os líquidos 
aromáticos (benzeno, xileno e tolueno) são os que provocam 
maior inchamento e ataque químico nos elastômeros. Quando 
o processo de difusão não é acompanhado de ataque químico, 
o inchamento regride após a retirada do contato entre o 
elastômero e o líquido. O inchamento decorrente de ataque 
químico é permanente.
Resistência à difusão de gás• - Os gases podem se difundir pela 
estrutura do elastômero, provocando o seu inchamento. Os 
gases agem, inchando o elastômero, com ou sem reação química, 
ou encolhendo-os com reação química. Após o encolhimento 
decorrente do ataque químico observa-se a deterioração das 
propriedades do elastômero. Já o inchamento pode provocar um 
excesso de pressão intermolecular, rompendo mecanicamente 
seu corpo. 
Mesmo quando não ocorrem problemas de ataque químico ou 
ruptura da borracha, o elastômero pode ser danificado quando 
contém gás difundido se for rapidamente despressurizado, pois 
a expansão do gás se dá muito mais rapidamente do que a sua 
saída por difusão do corpo, resultando em bolhas irreversíveis. 
Além disso, o vapor de água pode atacar o adesivo existente 
entre o tubo e a borracha, fazendo soltá-la.
RESERVADO
60
Alta Competência
2.4.1. Teste de inchamento
O comportamento de um elastômero em um determinado fluido 
de reservatório não pode ser previsto com precisão baseando-se 
apenas nas propriedades químicas do elastômero e do fluido. Testes 
laboratoriais são necessários para se quantificar o inchamento 
confiável, isso para cada combinação de elastômero, fluido e 
condição operacional. 
Os testes são usados para identificar o elastômero apropriado para 
aplicação, ou seja, o que manterá, nas condições operacionais, a sua 
forma e propriedades mecânicas na bomba de cavidades progressivas. 
Testando diversos elastômeros com as mesmas condições que 
reproduzam as de campo, o elastômero mais apropriado para cada 
aplicação pode ser selecionado. Além de selecionar o elastômero que 
tem maior resistência ao inchamento, os testes servem, também, para 
especificar o grau de interferência entre rotor e estator.
Pode-se empregar o seguinte procedimento de teste:
Amostragem de fluido• - É muito importante que a amostra 
de fluido tenha a composição completa do fluido produzido, 
incluído o gás. Portanto, deve-se dar preferência pela coleta 
de amostra pressurizada, pois terá que conter os elementos 
voláteis do petróleo, já que estes são aqueles que mais afetam 
o inchamento;
Um cilindro com válvulas em ambas as extremidades é usado 
para este tipo de coleta pressurizada. A câmara é purgada para 
remover os possíveis contaminantes. A câmara é pressurizada com 
nitrogênio até a pressão de cabeça do poço, onde será coletada 
a amostra pressurizada. A amostra é coletada conectando uma 
das extremidades do cilindro ao queroteste, válvula na cabeça 
de produção que permite a drenagem do fluido produzido, e 
drenando lentamente o nitrogênio pela outra extremidade. 
Preparação de cupom de •	 elastômero - O formato mais usado é 
o do padrão ASTM (25 mm x 50 mmm x 2 a 8mm);
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
61
Medição inicial•	 - Deve-se registrar as medidas geométricas e 
mecânicas do cupom antes do teste. Deve-se medir a espessura, 
a dureza, a massa e o volume;
Imersão•	 - O processo de imersão consiste na exposição do cupom 
de elastômero ao fluido de teste na pressão e temperatura de 
operação. Uma pequena autoclave cilíndrica colocada em um 
forno com temperatura controlada por termostato é utilizado 
para simular as condições de operação. O cupom é suspenso 
dentro da autoclave por um pequeno fio por uma de suas 
extremidades. A suspensão do cupom desta maneira permite 
que toda a sua superfície fique em contato com o fluido. Dois 
ou três cupons de elastômeros do mesmo tipo são colocados 
simultaneamente para garantir a repetibilidade do teste.
Uma vez que os cupons tenham sido instalados, a autoclave 
é purgada três vezes com nitrogênio para remover possíveis 
gases contaminantes. O fluido de teste é, então, bombeado do 
cilindro de amostragem para dentro da autoclave, tendo sido 
previamente chacoalhado para sua homogeneização. Durante 
a transferência, a pressão é mantida acima do ponto de bolha 
para garantir que todo o gás esteja em solução.O bombeio 
continua até que o interior da autoclave tenha atingido a 
pressão de teste.
A autoclave é aquecida até a temperatura de teste, aquecimento 
este controlado por um termostato. As temperaturas de teste 
variam de 20º a 60º C. A pressão é monitorada e controlada 
durante o teste;
Descompressão•	 - Os cupons ficam imersos por 72 horas nas 
condições de pressão e temperatura especificadas. Depois disso, a 
autoclave é removida do forno e começa a resfriar. Quando atinge 
a temperatura ambiente, a autoclave pode ser despressurizada. 
Isto deve ser feito lentamente para permitir que líquidos e gases 
que tenham penetrado no elastômero tenham tempo suficiente 
para sair de dentro dele sem causar bolhas. A pressão é liberada 
em degraus de 70 psi a cada cinco minutos, até que a pressão 
atmosférica seja atingida. Nesse ponto o cupom é removido do 
autoclave e limpo dos resíduos de fluidos;
RESERVADO
62
Alta Competência
Medição final•	 - Depois de remover o cupom da autoclave, a 
magnitude do inchamento é determinada pela repetição das 
medições feitas antes do teste. O cupom também é inspecionado 
visualmente sob um microscópio (40x) para checar a ocorrência 
de fraturas ou bolhas associada ao inchamento observado;
Cálculos e resultados•	 - As características de inchamento do 
elastômero são apresentadas como percentuais de variação para 
cada um dos seguintes parâmetros: massa, espessura, volume e 
dureza.
Os resultados são usados para orientar a escolha do elastômero 
para dada aplicação. Alguns fornecedores consideram aceitáveis 
inchamentos da ordem de 2 a 5% em massa e de 2 a 4% de dureza.
2.5. Vazão da bomba
Quando o rotor perfaz uma revolução, uma cavidade se desloca de 
um passo do estator. A vazão será, portanto, proporcional ao número 
de voltas que o rotor dá em torno de seu eixo, ou seja, quanto maior 
a rpm, maior será a vazão.
atenÇÃo
Dá-se o nome de deslocamento da bomba ao 
volume nominal produzido por uma bomba por rpm 
(revoluções por minuto).
O deslocamento da bomba depende exclusivamente do volume da 
cavidade e pode ser calculado a partir de sua geometria. A seguir, 
podemos ver a fórmula de cálculo do deslocamento para uma bomba 
de cavidades progressivas com um único lóbulo.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
63
Single-lobe: V = 4eDp
Imperial: V = 5.94 x 10-1 eDp (V - bbl/d/rpm, e D, p - in)
SI - V = 5.76 x 10-6 eDp (V - m3/d/rpm, e, D, p - mm)
Fique atento à aplicação dos diferentes sistemas de 
unidades utilizados.
Importante!
4x
Excentricidade
Diâmetro 
do rotor
EstatorV = 4eDp onde:
V = deslocamento da bomba
e = excentricidade da bomba
D = diâmetro do rotor
p = passo do estator
Passo do estator
Passo do rotor
RotorÁrea com 
fluido
Geometria de BCP com um lóbulo
A vazão teórica da bomba é o produto do pump displacement 
(expresso em m3/dia/rpm) pela rotação da bomba. 
O controle de vazão da bomba BCP é feito pelo ajuste do rpm 
como se verá no capítulo destinado ao acionamento da bomba de 
cavidades progressivas.
2.6. Capacidade de pressão
A capacidade de pressão de uma bomba pode ser definida como 
o diferencial de pressão entre a descarga (recalque) e a sucção da 
mesma, ou como a resultante do produto da capacidade de pressão 
de uma cavidade pelo número de cavidades sucessivas. 
RESERVADO
64
Alta Competência
A capacidade de pressão de uma cavidade depende da ação de 
selagem exercida pela linha de interferência existente entre o 
rotor e o estator entre duas cavidades consecutivas, e também do 
tipo de fluido. 
Quanto menor a capacidade de selagem da linha de interferência, 
maior será o escorregamento de fluidos entreas cavidades (refluxo), 
o que ocasiona redução da eficiência de bombeio (vazão real menor 
que a vazão teórica). 
A selagem exercida pela linha de interferência depende do ajuste 
fino que existe entre as dimensões do rotor e do estator. Ajuste 
para menor é chamado de undersize; ajuste para maior, de oversize; e 
padrão, de standard.
A interferência absoluta da bomba é, por definição, 
o quanto o rotor deforma o elastômero no contato 
entre ambos. Esta deformação provoca uma tensão 
normal ao contato, promovendo a vedação entre as 
cavidades que, assim, tornam-se estanques.
O ajuste de interferência é sempre feito no rotor, 
através de uma maior ou menor camada de cromo 
na superfície externa do rotor. Este é definido de 
acordo com o inchamento previsto para o elastômero 
quando em contato com o fluido produzido e sob 
efeito de pressão e temperatura.
VoCÊ SaBIa??
Quanto maior o número de cavidades formadas, maior a capacidade 
de pressão de uma bomba, pois maior será o número de linhas de 
interferência ou selagem em série.
Costuma-se identificar a capacidade de pressão de uma bomba 
como sendo a condição de diferencial de pressão que ela assume em 
testes de bancada com ajuste normal de interferência entre o rotor 
e o estator, tomando-se como referência a vazão de 70% da vazão 
nominal (limite da bomba).
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
65
Na ilustração a seguir podem ser observadas as áreas de selagem 
entre cavidades que definem a capacidade de pressão de uma bomba 
de cavidades progressivas.
A
D
Um 
passo
do 
estator
E
E
D
D
C
C
C
D
B
B
B
A
A
 PE > PD > PC > PB > PA 
C
B
Escorregamento do fluido
Áreas de selagem entre cavidades e o 
efeito de escorregamento
Diferencial de pressão excessivo sobre uma bomba de cavidades 
progressivas resulta em:
Baixa eficiência de bombeio por causa do escorregamento • 
excessivo;
Deformação e • cisalhamento excessivo do elastômero podendo 
causar deformações permanentes ou danos;
Desgaste acelerado do estator;• 
Falha prematura do estator.• 
2.7. Fatores que influenciam na escolha da bomba BCP
Bombas de mesma capacidade de vazão e pressão ou que atendam 
a uma dada condição operacional podem não atender a outras 
condições impostas pela aplicação específica.
RESERVADO
66
Alta Competência
Limite do diâmetro do revestimento
O diâmetro do revestimento do poço é um fator limitante importante. 
Bombas que atendam a uma mesma condição operacional podem 
possuir, por conta de diferentes geometrias, diâmetros externos 
diferentes. 
Capacidade de produzir areia
Quando se trata de produzir poços com produção de areia significativa, 
isto é, maior que 2%, deve-se levar em conta a habilidade da bomba 
carrear areia. A habilidade de uma bomba carrear areia é diretamente 
relacionada com a força que ela pode aplicar para mover a areia e a 
quantidade de areia que tem que ser movida.
Bombeamento dos fluidos viscosos
Quando a aplicação requer o bombeio de fluidos viscosos, deve-
se levar em conta o fluxo na sucção da bomba. A velocidade 
de enchimento da cavidade cai com a viscosidade do fluido. Se 
a velocidade de bombeamento é maior que a velocidade de 
enchimento da cavidade, haverá um enchimento incompleto da 
cavidade provocando, possivelmente, cavitação, eficiência reduzida 
e refrigeração insuficiente do elastômero. 
Devem-se usar bombas com menor velocidade de cavidade quando 
se quer bombear fluidos de alta viscosidade. Bombas com menor 
velocidade de fluxo na cavidade são menos propensas aos problemas 
expostos quando operam bombeando fluidos viscosos. 
Limitações a altas frações de gás
Outra coisa que foi observada é que a frações de gás iguais ou 
superiores a 80%, a bomba de cavidades progressivas não consegue 
bombear líquido, fenômeno denominado “bloqueio de gás”. 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
67
Em casos de poços que tenham produção de gás associado, para se ter 
uma boa eficiência de bombeio deve-se colocar a bomba de forma a 
que se tenha na sucção da bomba uma pressão acima da pressão de 
bolha, evitando assim a presença de gás livre.
2.8. Teste de bancada 
Existem diversos modelos que pretendem prever o desempenho 
da bomba em operação. Nenhum deles, entretanto, mostrou-se 
inteiramente preciso, já que se trata de um fenômeno extremamente 
complexo, que depende de inúmeros parâmetros, como a interferência 
em operação, que depende do ajuste de interferência estator/rotor, 
da expansão térmica do elastômero, da viscosidade do fluido, da 
quantidade de gás, entre outros.
O desempenho de bombas de cavidades progressivas é levantado 
em bancadas de teste. As curvas obtidas em rotações específicas são 
utilizadas para aprovação das bombas, tanto pelo fabricante como 
pelo comprador. 
Uma bancada de teste típica está esquematizada a seguir.
 
 
Ajuste de pressão
Controle de 
temperatura
Temperatura
BCPMotorVSD
Ajuste 
de rotação
Pressão
recalque
Pressão
de sucção Vazão
Tanque
Tensão, corrente, totação, torque
Esquema de uma bancada de teste
Os resultados dos testes de bancada são submetidos à aprovação 
do usuário que, através deles verificará se a bomba atende aos 
requisitos de sua aplicação.
Nesses testes são medidos, em diversas rotações e pressões diferenciais, 
a vazão e o torque, mantida a temperatura constante. O fluido 
bombeado durante o teste influencia nos resultados, de tal forma 
que é exigido uma especificação deste fluido também.
RESERVADO
68
Alta Competência
A norma Petrobras exige as seguintes condições de teste de bancada 
para BCP: 
Fluido: óleo SAE 140;•	
Temperatura de operação: 60 •	 oC (+/- 5);
Rotação de 250 •	 rpm;
Diferenciais de pressão em relação (P•	 max- Po) - zero, 30%, 50%, 70%, 
85% e 100%.
Po é a pressão atmosférica e Pmax é a pressão máxima de operação do 
BCP e é especificada pelo fabricante na descrição da bomba. 
A aprovação das curvas se dá mediante a aprovação em dois requisitos: 
um associado à vazão, à pressão zero de descarga, e outro à pressão 
máxima de operação.
Pode-se observar a seguir as seguintes tolerâncias para a vazão 
medida à pressão zero de descarga:
a) Limite superior é igual 1,3 da vazão nominal da BCP (Qnt) à pressão 
zero de descarga com a bomba a 250 rpm;
b) Limite inferior é igual à 0,95 da vazão nominal da BCP (Qnt) à 
pressão zero de descarga com a bomba a 250 rpm;
A vazão nominal da BCP (Qnt) à pressão zero de descarga com a 
bomba a 100 rpm é obtida da especificação da bomba dada pelo 
fabricante. Se ao realizar o teste a 250 rpm a bomba enviada pelo 
fabricante produzir uma vazão dentro dos limites de tolerância, o 
resquisito 1 está atendido.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
69
Vazão
1,3Qn
Qn
0,95 Qn
Nsup.Qn
Ninf.Qn
Curva de teste
PmaxPo Pressão
Curva de teste de bancada característica da bomba de 
cavidades progressivas, com toletância e limites de eficiência
O segundo requisito está associado ao tipo de ajuste do motor, 
que define as tolerâncias da vazão medida na pressão máxima de 
operação do BCP. 
As tolerâncias de vazão mostradas na curva acima de Pmax especificam 
indiretamente o ajuste entre rotor e estator e, portanto, a espessura 
da camada de cromo com que o rotor é revestido. 
Na Petrobras, para cada tipo de ajuste, as seguintes tolerâncias 
são utilizadas: 
a) Ajuste standard - Ninf=70 % e Nsup= 95% da vazão nominal da BCP 
(Qnt) à pressão máxima de descarga com a bomba a 250 rpm; 
b) Ajuste undersize - Ninf=40% e Nsup= 60% da vazão nominal da BCP 
(Qnt) à pressão máxima de descarga com a bomba a 250 rpm.
Se, ao realizar o teste de bancada a 250 rpm, a bomba enviada pelo 
fabricante produzir uma vazão dentro dos limites de tolerância para 
o ajuste especificado pelo fabricante, o resquisito 2 será atendido.
Se os dois requisitos foram atendidos, a bomba atenderá às suas 
especificações e poderá ser utilizada.
RESERVADO
70
Alta Competência
Como a rotação do teste de bancadaé 250 rpm, não 
se esqueça de multiplicar a vazão especificada pelo 
fabricante (100 rpm) por 2,5 para calcular correta-
mente a vazão nominal da BCP (Qnt).
Importante!
2.9. Padronização
Não existe uma padronização da codificação dos modelos de 
bomba, tendo, cada fabricante, a sua própria forma de codificação. 
Os parâmetros usuais de identificação de modelo baseiam-se 
na vazão, capacidade de pressão, diâmetro de rotor e diâmetro 
mínimo de tubing. 
A nomenclatura padronizada da Petrobras é a seguinte:
xyz - aa - bbb -ccc -d
x tipo de BCP
I
T
insertável
tubular
y temperatura máxima de operação
L
M
H
até 80º C
de 80ºC até 130ºC
130º C
z espessura do elastômetro
V
C
Variável
Constante
aa diâmetro mínimo de coluna de produção
20
25
30
40
2 3/8 pol (60,3mm)
2 7/8 pol (73,3mm)
3 1/2 pol (88,3mm)
4 3/8 pol (114,3mm)
bb
vazão nominal da BCP á pressão zero 
de descarga (m3/dia @100 rpm, admitidas 
toleância conforme o item 2.8)
004,010,020,040,060,
080,100
ccc
pressão máxima de operação da BCP-Pmax 
(kgf/cm2 devendo atender ao limites
de eficiência volumétrica conforme o item 2.8)
080,100,120,150,180
d Tipo de ajuste do rotor
S
U
standard
undersize
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
71
Além disso, a descrição da bomba de cavidades progressivas deve 
conter as características limites do ambiente do poço (aromáticos, 
H2S e CO2), o tipo e o diâmetro de roscas do estator e rotor.
Como exemplo, temos que a nomenclatura Petrobras de uma bomba 
de cavidades progressivas, tubular com diâmetro nominal mínimo da 
coluna de produção 2 3/8 polegadas, estator com rosca em ambas 
as extremidades conforme API Spec 5B, rotor com rosca pino parte 
superior API Spec 11B, vazão nominal da bomba igual a 10 m3/dia 
(tolerância de vazão 5 % a 30 %) @ 100 rpm, ajuste de rotor “standard”, 
ambiente de poço não agressivo, temperatura máxima de operação 
80 ºC, pressão máxima de qualificação 100 kgf/cm2, espessura de 
elastômero variável é dada por: 
TLV-20-010-100-S
2.10. Normas técnicas
As principais normas aplicáveis às bombas BCP são a norma 
Petrobras – N-2506 A e a norma ISO 15136-I. Importante que se 
tenha conhecimento e se possua essas normas à mão sempre que 
necessário. Diversas atividades relacionadas ao bombeio de cavidades 
progressivas, tais como dimensionamento e projeto, especificação 
para compra, parecer técnico em propostas técnicas, previsão de 
consumo, armazenamento, instalação, etc, não devem ser realizadas 
sem o prévio conhecimento de tais normas, especialmente a N2506.
RESERVADO
72
Alta Competência
A bomba de cavidades progressivas é constituída, 
basicamente, de um estator e um rotor.
O estator é composto de um tubo de aço revestido 
internamente com elastômero. O rotor é constituído 
de material metálico de formato excêntrico. 
O conjunto, quando o rotor está inserido dentro do 
estator, forma uma série de cavidades isoladas umas 
das outras por linhas de interferência ou selagem ou 
contato. 
Ao girar o rotor dentro do estator, mantido o estator 
parado, as cavidades se movimentam axialmente 
da sucção para o recalque/descarga da bomba, 
promovendo a ação de bombeio.
• Tipo de instalação: tubulares e insertáveis;
• Forma de distribuição da borracha: convencionais e 
camada constante;
• Número de lóbulos: single-lobe e multi-lobe.
Sempre o estator tem um lódulo a mais que o rotor.
O comportamento de um elastômero em um 
determinado fluido de reservatório não pode ser 
previsto com precisão baseando-se apenas nas 
propriedades químicas do elastômero e do fluido. 
Testes laboratoriais são necessários para se quantificar 
o inchamento confiável, isso para cada combinação de 
elastômero, fluido e condição operacional.
reSUmInDo...
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
73
O desempenho de bombas de cavidades progressivas 
é levantado em bancadas de teste Os resultados dos 
testes de bancada são submetidos à aprovação do 
usuário que, através deles, verificará se a bomba 
atende aos requisitos de sua aplicação.
A descrição de uma bomba de cavidades progressivas 
precisa, obrigatoriamente, incluir:
• Tipo de bomba;
• Diâmetro nominal mínimo da coluna de produção;
• Tipo e diâmetro de roscas do estator e rotor;
• Vazão nominal e respectivas tolerâncias;
• Tipo de ajuste do rotor: características limites do 
ambiente do poço (aromáticos, H2S, CO2, e temperatura 
de operação);
• Pressão máxima de qualificação.
reSUmInDo...
RESERVADO
74
Alta Competência
1) Marque a alternativa correta:
a) Quais são os principais componentes de uma bomba BCP?
( ) Estator e elastômero
( ) Elastômero e rotor
( ) Estator e rotor
( ) Hipociclóide e hélice
b) O movimeto do rotor dentro do estator é a combinação de dois 
movimentos:
( ) Um movimento no sentido anti-horário do rotor em torno 
de seu próprio eixo e um movimento no sentido horário 
excentricamente em torno do eixo do estator.
( ) Um movimento no sentido horário do rotor em torno de 
seu próprio eixo e um movimento no sentido anti-horário 
sem excentricamente em torno do eixo do estator.
( ) Um movimento no sentido horário do estator em torno de 
seu próprio eixo e um movimento no sentido anti-horário 
excentricamente em torno do eixo do rotor.
( ) Um movimento no sentido horário do rotor em torno de 
seu próprio eixo e um movimento no sentido anti-horário 
excentricamente em torno do eixo do estator.
2) Reconheça, na ilustração a seguir, as linhas de interferência ou se-
lagem e responda qual é a sua principal função.
a
c
b
d
a)________________________________
b)________________________________
c)________________________________
d)________________________________
2.11. exercícios
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
75
3) Reconheças as característica da bomba de cavidades progressivas 
a seguir: 
 
O1
O2
H2
H1
E2
E1
A2
A1
A3
B1
B2
B3
e
( ) Cavidades
( ) Linhas de selagem
( ) Envelope do estator
( ) Envelope do rotor
( ) Excentricidade do rotor 
em relação ao estator.
( ) Hipociclóide R = 4
( ) Hipociclóide R = 3
( ) Centro do estator
( ) Centro do rotor
4) Reconheças as trajetórias ou movimentos do estator e do rotor das 
bombas de cavidades progressivas a seguir com base na suas geome-
trias, bem como sua classificação pelo número de lóbulos. 
a b c
( ) Estator com hipociclóide R = 3, Rotor com hipociclóide com R 
= 2 de uma bomba de cavidades progressivas multi-lobe 2:3.
( ) Estator com hipociclóide R = 4, Rotor com hipociclóide com R 
= 3 de uma bomba de cavidades progressivas multi-lobe 3:4.
( ) Estator com hipociclóide R = 2, Rotor com hipociclóide com 
R = 1 de uma bomba de cavidades progressivas single-lobe 1:2.
RESERVADO
76
Alta Competência
5) Marque a alternativa correta:
a) Qual a seqüencia correta estabelecida no procedimento de tes-
te de inchamento de um elastômero?
( ) Preparação de cupom de elastômero; amostragem do flui-
do; imersão; medição inicial; descompressão; medição final 
e cálculo dos resultados.
( ) Medição inicial; cálculo; amostragem do fluido; 
preparação de cupom de elastômero; imersão; 
descompressão e medição final. 
( ) Amostragem do fluido; preparação de cupom de elastô-
mero; medição inicial; descompressão; medição final e cál-
culo dos resultados.
( ) Amostragem do fluido; preparação de cupom de elastôme-
ro; medição inicial; imersão; descompressão; medição final 
e cálculo dos resultados.
b) Os cupons ficam imersos por quanto tempo:
( ) 70 horas
( ) 72 horas
( ) 40 horas
( ) 71 horas
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
77
c) Quando um rotor perfaz uma revolução, uma cavidade se des-
cola de um passo do estator. Com base nessa informação, indique 
a sequência correta do quadro-a-quadro a seguir, tomando como 
referencia inicial a ilustração C.
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-F
G
-G
H
-H
I-
I
A
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
B
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
C
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
D
( ) A,B, C, D
( ) C, A, D, C
( ) C, D, B, A
( ) C, D, A, B
RESERVADO
78
Alta Competência
6) Com relação às características de uma bomba de cavidades pro-
gressivas, marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das 
afirmativas: 
( ) Quanto menor o rpm do rotor, maior será a vazão da BCP.
( ) Dá-se o nome de deslocamento da bomba ao volume no-
minal produzido por uma BCP por rpm, esse deslocamento 
independe do volume da cavidade desta bomba.
( )
( ) A interferência absoluta da bomba é, por definição, o 
quanto o rotor deforma o elastômero no contato entre 
ambos. Esta deformação provoca uma tensão normal ao 
contato, promovendo a vedação entre as cavidades que, 
assim, tornam-se estanques.
( ) A selagem exercida pela linha de interferência não depen-
de do ajuste fino que existe entre as dimensões do rotor 
e do estator, pois esse ajuste ocorre naturalmente através 
dos processos conhecidos de undersize, oversize e standard.
( ) O ajuste de interferência entre rotor e estator é sempre fei-
to no rotor, através da aplicação de uma maior ou menor 
camada de cromo na superfície externa do rotor. 
7) A vazão nominal da bomba TLV – 25 – 40 – 100 S é: 
( ) 25 m3/dia
( ) 40 m3/dia
( ) 100 m3/dia
( ) 30 m3/dia
8) Uma bomba TLV – 30 – 60 – 120 S, se operada com 200 rpm e 5 m3/
dia de escorregamento terá vazão de :
( ) 100 m3/dia
( ) 115 m3/dia
( ) 120 m3/dia
( ) 200 m3/dia 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
79
9) Um poço com elevado inchamento deve ser instalado com uma 
bomba BCP com rotor:
( ) oversize
( ) undersize
( ) standard
10) A pressão nominal da bomba TLV – 25 – 60 – 120 S é: 
( ) 100 kgf/cm2
( ) 120 Kgf/cm2
( ) 200 kgf/cm2
( ) 50 kgf/cm2
11) A bomba TLV – 25 – 40 – 100 S tem rotor com ajuste de interfe-
rência:
( ) oversize
( ) standard
( ) undersize
12) Complete as lacunas: 
O sistema BCP é superior aos demais métodos de bombeio na 
capacidade de bombear _________________ e no bombeio de 
fluidos de elevada _________________, mas tem capacidade 
bastante limitada de bombear fluido com alta _________________ 
e limitações de _________________ e diferencial de 
_________________. Outra limitação é a sua capacidade de 
bombear fluidos com elevados teores de _________________ ou 
de gás _________________.
13) São características geométricas de uma bomba BCP:
( ) passo do rotor
( ) passo do estator
( ) diâmetro da haste de bombeio
( ) vazão nominal
( ) pressão nominal
( ) diâmetro do rotor
RESERVADO
80
Alta Competência
14) O que define a capacidade de pressão da bomba BCP é: 
( ) o passo do estator
( ) o passo do rotor
( ) a vazão nominal
( ) o número de estágios
( ) o comprimento do estator
15) O que define a capacidade de carrear sólidos de uma bomba BCP é:
( ) a velocidade de cavidade
( ) o passo do estator
( ) o ângulo de varredura do rotor
( ) o diâmetro do rotor
( ) a excentricidade
16) O que define a capacidade de bombear fluidos viscosos em uma 
bomba BCP é: 
( ) a velocidade de cavidade
( ) o ângulo de varredura do rotor
( ) o passo do estator
( ) o diâmetro do rotor
17) A relação entre o passo do estator e o passo do rotor em uma 
bomba single-lobe é:
( ) 2 : 1
( ) 3 : 2
( ) 4 : 3
( ) 5 : 4
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
81
18) A relação entre o passo do estator e o passo do rotor em uma 
bomba dual lobe é:
( ) 2 : 1
( ) 3 : 2
( ) 4 : 3
( ) 5 : 4
19) Um estágio de uma bomba dual lobe tem capacidade de diferen-
cial de pressão igual a:
( ) 2 vezes e meia a de uma bomba single-lobe
( ) 1 vez e meia a de uma bomba single-lobe
( ) 2 vezes a de uma bomba single-lobe
( ) 3 vezes a de uma bomba single-lobe
20) Uma maior interferência provoca: 
( ) maior escorregamento na bomba
( ) menor escorregamento na bomba
( ) maior torque de fricção na bomba
( ) menor torque de fricção na bomba
( ) maior capacidade de selagem das cavidades
( ) menor capacidade de selagem das cavidades
RESERVADO
82
Alta Competência
21) Calcular a vazão nominal da bomba com as seguintes caracterís-
ticas geométricas:
Excentricidade = 6 mm
Passo do Estator = 200 mm
Diâmetro do rotor = 40 mm
As curvas apresentadas nos problemas 22, 23 e 24 foram levantadas 
em bancada com a mesma rpm.
22) Quais das seguintes bombas de mesmas características geométri-
cas possui a maior interferência?
 
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150
pressão
va
zã
o
Qt1
Qt2
Qt3
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
83
23) Quais das seguintes bombas possui maior vazão nominal?
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150
pressão
va
zã
o Qt1
Qt2
Qt3
________________________________________________________________
24) Quais das seguintes bombas possui maior capacidade de pressão 
nominal?
 
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150
pressão
va
zã
o
Qt1
Qt2
Qt3
________________________________________________________________
25) Calcule a vazão de uma bomba de vazão nominal de 20 m3/dia 
quando opera a 300 rpm, supondo que não haja escorregamento.
________________________________________________________________
RESERVADO
84
Alta Competência
26) Uma bomba de vazão 20 m3/dia 100 rpm e pressão nominal de 
100 Kgf/cm2 tem os seguintes dados de teste de bancada com água e 
@ 250 rpm:
Pressão Vazão
0 50
40 49
50 48
75 44
100 38
Estime a vazão da bomba operando @ 200 rpm, com óleo de 
50 cp na pressão de 80 kgf/cm2, considerando que o escorrega-
mento na pressão de operação para viscosidade de 50 cp é de 
1,44 m3/dia.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
27) Qual a diferença entre bomba insertável e bomba tubular? Quais 
as vantagens e desvantagens de uma e de outra?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
28) Qual a vantagem de se usar uma bomba com camada constante 
de borracha se ela é muito mais cara que uma convencional?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
85
29) Em quais dos seguintes poços você utilizaria o método BCP?
Poço 1 :
Q = 500 m3/dia, AMT = 1000 metros, RGL = 5 m3/m3, API = 38, 
viscosidade = 10 cp, CO2 = 0%, H2S = 5%, Aromáticos = 6%
_________________________________________________________________________________________________________________________
Poço 2 :
Q = 40 m3/dia, AMT = 800 metros, RGL=100 m3/m3, API=30, 
viscosidade = 2 cp, CO2 = 10%, H2S= 0%, Aromáticos = 1%
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________
Poço 3 :
Q = 50 m3/dia, AMT = 1000 metros, RGL = 5 m3/m3, API = 25, visco-
sidade = 100 cp, CO2 = 0%, H2S = 0%, Aromáticos = 0%
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Poço 4 :
Q = 40 m3/dia, AMT = 800 metros, RGL=10 m3/m3, API=30, viscosi-
dade = 2 cp, CO2 = 1%, H2S= 0%, Aromáticos = 1%
_____________________________________________________________
30) Dê as características da seguinte bomba segundo a norma
Petrobras TLV-25-20-100U
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________
RESERVADO
86
Alta Competência
Abrasão - efeito de erosão provocado em equipamentos quando expostos ao 
contato de agente abrasivo, por exemplo, a areia. Os sedimentos produzidos do 
reservatório (principalmente areia) são carreados no fluido produzido, erodem as 
paredes dos dutos e dos outros equipamentos de coleta, como o choke.
Adjacente - que está com contato, unido, próximo, vizinho, contíguo ou confiante.
API (ou grau API) - escala hidrométrica idealizada pelo American Petroleum Institute 
- API, juntamente com a National Bureau of Standards, e utilizada para medir a 
densidade relativa de líquidos.
Aromáticos - petróleo com elevada composição de hidrocarbonetos aromáticos, ou 
seja, aquele que possui, em sua molécula, pelo menos um anel de benzeno.
Asfaltenos - compontente do betume (asfalto proveniente de destilação de petróleo).
Assentamento - é medida a elongação residual após certo tempo de ter sido estirado 
a amostra. A elasticidade do elastômero cresce com o valor de resiliência e com o 
decréscimo das demais propriedades.
ASTM - American Society for Testing and Materials. Sociedade Americana para Testes e 
Materiais.
Autoclave - vaso de pressão submetido ao aquecimento, utilizado para fazer a 
união, cura ou selagem via térmica, de componentes; ou ainda, para realizar testes 
relacionados com o meio ambiente.
Axialmente - colocado sobre ou em torno de um eixo de rotação, ou a ele referido.
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
BCP multi-lobe - Bomba de Cavidades progressivas com um rotor de três ou mais 
lóbulos.
BCP single-lobe - Bomba de Cavidades progressivas com um rotor de apenas um 
lóbulo.
Cavitação - formação de bolhas de vapor ou de gás em líquido por efeito de forças 
de natureza mecânica.
Cisalhamento - deformação que sofre um corpo quando sujeito à ação de forças cortantes.
Coluna de produção - conjunto de tubos de produção por onde escoa a produção 
dos poços.
Creep - uma força constante é aplicada a uma amostra e a deformação é medida 
periodicamente.
Curva plana - planicidade da supercície de uma curva, ou seja, se esta curva for 
deixada sobre o tampo plano de uma mesa e ficar inteiramente apoiada sobre ele, 
pode-se imaginar o que vem a ser uma curva plana.
Curva reversa - curva não plana.
Elastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha.
Elongação - deformação longitudinal de uma barra metálica submetida ao esforço de 
tração.
2.12. glossário
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
87
Equidistante - o que dista igualmente. 
Excentricidade - desvio ou afastamento do centro.
Extrudado - produto proveniente de um processo de extrusão: processo metalúrgico 
que consiste na deformação plástica a quente do tarugo de um material fazendo-o 
passar pela ação de um pistão, através do orifício de uma matriz que apresenta o 
contorno da seção do produto que se quer obter.
Helicóide - que tem a forma de, ou é semelhante a hélice; em caracol; helicoidal.
Hipociclóide - caminho traçado por um ponto sobre um círculo que rola por dentro 
da circunferência de um outro círculo.
Histerese - fenômeno que consiste na resposta de um sistema a uma solicitação externa 
se atrasar em relação ao incremento ou à atenuação dessa solicitação, como, p. ex., 
na magnetização e desmagnetização do ferro doce por um campo magnético.
IRHD (International Rubber Hardness Degrees) - dureza IRHD.
Linhas de interferência ou selagem - áreas de contato entre a superfície externa do 
rotor e a superfície interna de um estator de uma BCP.
Nafteno - designação genérica de hidrocarbonetos cíclicos saturados, de derivados 
do ciclopentano e do cicloexano.
Nível dinâmico - distância medida entre a superfície e o topo da coluna de líquido 
que se forma no espaço anular quando o poço está em produção.
Parafinas - designação genérica dos hidrocarbonetos saturados. Material sólido, branco, 
translúcido, proveniente da destilação do alcatrão do petróleo, ou do alcatrão de 
madeira, constituído por uma mistura de hidrocarbonetos saturados e insaturados.
Pressão intermolecular - pressão que ocorre entre moléculas.
Purgar - tornar puro; purificar, limpar.
Relaxação da tensão - a redução de força necessária para manter a mesma deformação 
é medida no tempo (ADTM D1390).
Rosca pino - rosca localizada na extremidade de uma haste de BCP e que permite 
que esta se conecte mecanicamente a uma haste seguinte mediante a presença de 
uma luva.
Rpm - rotações por minuto (abreviado rpm, rpm, r/min, rot/min, ou r·min−1) é uma 
unidade de frequência, usada para medir a velocidade de rotação de um objeto sobre 
um eixo fixo e representa o número de rotações completas efetuadas por minuto.
Superfície regrada - superfície não plana.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo. 
Tubing - coluna de produção.
RESERVADO
88
Alta Competência
ASSMANN, B. W. Bombeio de Cavidades Progressivas. Apostila. Petrobras - UN-
RNCE, 2008.
VIDAL, F. J. T. V., Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivass. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
2.13. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
89
1) Marque a alternativa correta:
a) Quais são os principais componentes de uma bomba BCP?
( ) Estator e elastômero
( ) Elastômero e rotor
( X ) Estator e rotor
( ) Hipociclóide e hélice
b) O movimeto do rotor dentro do estator é a combinação de dois movimentos:
( ) Um movimento no sentido anti-horário do rotor em torno de seu próprio 
eixo e um movimento no sentido horário excentricamente em torno do 
eixo do estator.
( ) Um movimento no sentido horário do rotor em torno de seu próprio eixo 
e um movimento no sentido anti-horário sem excentricamente em torno 
do eixo do estator.
( ) Um movimento no sentido horário do estator em torno de seu próprio 
eixo e um movimento no sentido anti-horário excentricamente em torno 
do eixo do rotor.
( X ) Um movimento no sentido horário do rotor em torno de seu próprio eixo 
e um movimento no sentido anti-horário excentricamente em torno do 
eixo do estator.
2) Reconheça, na ilustração a seguir, as linhas de interferência ou selagem e 
responda qual é a sua principal função.
a
c
b
d
a) Cavidade e alta pressão
b) Linhas de selagem
c) Cavidade de pressão média
d) Cavidade de baixa pressão
A principal função é definir as interfaces 
selantes formadas a partir do contato 
entre o rotor e o estator, permitindo, 
deste modo, a formação das cavidades.
2.14. gabaritoRESERVADO
90
Alta Competência
3) Reconheças as característica da bomba de cavidades progressivas a seguir: 
 
O1
O2
H2
H1
E2
E1
A2
A1
A3
B1
B2
B3
e
(A1, 2, 3) Cavidades
(B1, 2, 3) Linhas de selagem
(E1) Envelope do estator
(E2) Envelope do rotor
( e ) Excentricidade do rotor em 
relação ao estator.
(H1) Hipociclóide R = 4
(H2) Hipociclóide R = 3
(O1) Centro do estator
(O2) Centro do rotor
4) Reconheças as trajetórias ou movimentos do estator e do rotor das bombas 
de cavidades progressivas a seguir com base na suas geometrias, bem como sua 
classificação pelo número de lóbulos. 
a b c
( C ) Estator com hipociclóide R = 3, Rotor com hipociclóide com R = 2 de uma 
bomba de cavidades progressivas multi-lobe 2:3.
( A ) Estator com hipociclóide R = 4, Rotor com hipociclóide com R = 3 de uma 
bomba de cavidades progressivas multi-lobe 3:4.
( B ) Estator com hipociclóide R = 2, Rotor com hipociclóide com R = 1 de uma 
bomba de cavidades progressivas single-lobe 1:2.
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
91
5) Marque a alternativa correta:
a) Qual a sequência correta estabelecida no procedimento de teste de inchamento 
de um elastômero?
( ) Preparação de cupom de elastômero; amostragem do fluido; imersão; 
medição inicial; descompressão; medição final e cálculo dos resultados.
( ) Medição inicial; cálculo; amostragem do fluido; preparação de cupom de 
elastômero; imersão; descompressão e medição final. 
( ) Amostragem do fluido; preparação de cupom de elastômero; medição 
inicial; descompressão; medição final e cálculo dos resultados.
( X ) Amostragem do fluido; preparação de cupom de elastômero; medição 
inicial; imersão; descompressão; medição final e cálculo dos resultados.
b) Os cupons ficam imersos por quanto tempo:
( ) 70 horas
( X ) 72 horas
( ) 40 horas
( ) 71 horas
c) Quando um rotor perfaz uma revolução, uma cavidade se descola de um passo 
do estator. Com base nessa informação, indique a sequência correta do quadro-a-
quadro a seguir, tomando como referencia inicial a ilustração C.
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
A
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
B
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
C
A
C
B
D
F
G
E
I
H
A
C
B
D
F
G
E
I
H
/
2


/2

0
A
-A
B
-B
C
-C
D
-D
E-
E
F-
F
G
-G
H
-H
I-
I
D
( ) A,B, C, D
( ) C, A, D, C
( ) C, D, B, A
( X ) C, D, A, B
RESERVADO
92
Alta Competência
6) Com relação às características de uma bomba de cavidades progressivas, marque 
V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas: 
( F ) Quanto menor o rpm do rotor, maior será a vazão da BCP.
Justificativa: quanto maior o rpm do rotor, maior será a vazão da bomba 
de cavidades progressivas.
( F ) Dá-se o nome de deslocamento da bomba ao volume nominal produzido 
por uma BCP por rpm, esse deslocamento independe do volume da 
cavidade desta bomba.
Justificativa: dá-se o nome de deslocamento da bomba ao volume 
nominal produzido por uma bomba de cavidades progressivas por rpm; 
esse deslocamento depende do volume da cavidade desta bomba.
( F )
( V ) A interferência absoluta da bomba é, por definição, o quanto o rotor 
deforma o elastômero no contato entre ambos. Esta deformação provoca 
uma tensão normal ao contato, promovendo a vedação entre as cavidades 
que, assim, tornam-se estanques.
( F ) A selagem exercida pela linha de interferência não depende do ajuste 
fino que existe entre as dimensões do rotor e do estator, pois esse ajuste 
ocorre naturalmente através dos processos conhecidos de undersize, 
oversize e standard.
Justificativa: a selagem exercida pela linha de interferência depende do 
ajuste fino que existe entre as dimensões do rotor e do estator. Ajuste 
para menor é chamado de undersize; ajuste para maior, de oversize, e 
padrão, de standard.
( V ) O ajuste de interferência entre rotor e estator é sempre feito no rotor, 
através da aplicação de uma maior ou menor camada de cromo na 
superfície externa do rotor. 
7) A vazão nominal da bomba TLV – 25 – 40 – 100 S é: 
( ) 25 m3/dia
( X ) 40 m3/dia
( ) 100 m3/dia
( ) 30 m3 /dia
8) Uma bomba TLV – 30 – 60 – 120 S, se operada com 200 rpm e 5 m3/dia de 
escorregamento terá vazão de :
( ) 100 m3/dia
( X ) 115 m3/dia
( ) 120 m3/dia
( ) 200 m3/dia 
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
93
9) Um poço com elevado inchamento deve ser instalado com uma bomba BCP 
com rotor:
( ) oversize
( X ) undersize
( ) standard
10) A pressão nominal da bomba TLV – 25 – 60 – 120 S é: 
( ) 100 kgf/cm2
( X ) 120 Kgf/cm2
( ) 200 kgf/cm2
( ) 50 kgf/cm2
11) A bomba TLV – 25 – 40 – 100 S tem rotor com ajuste de interferência
( ) oversize
( X ) standard
( ) undersize
12) Complete as lacunas: 
O sistema BCP é superior aos demais métodos de bombeio na capacidade de 
bombear sólidos e no bombeio de fluidos de elevada viscosidade, mas tem 
capacidade bastante limitada de bombear fluido com alta RGL e limitações de 
vazão e diferencial de pressão. Outra limitação é a sua capacidade de bombear 
fluidos com elevados teores de aromáticos ou de gás sulfídrico.
13) São características geométricas de uma bomba BCP:
( X ) passo do rotor
( X ) passo do estator
( ) diâmetro da haste de bombeio
( ) vazão nominal
( ) pressão nominal
( X ) diâmetro do rotor
14) O que define a capacidade de pressão da bomba BCP é: 
( ) o passo do estator
( ) o passo do rotor
( ) a vazão nominal
( X ) o número de estágios
( ) o comprimento do estator
RESERVADO
94
Alta Competência
15) O que define a capacidade de carrear sólidos de uma bomba BCP é:
( ) a velocidade de cavidade
( ) o passo do estator
( X ) o ângulo de varredura do rotor
( ) o diâmetro do rotor
( ) a excentricidade
16) O que define a capacidade de bombear fluidos viscosos em uma bomba BCP é: 
( X ) a velocidade de cavidade
( ) o ângulo de varredura do rotor
( ) o passo do estator
( ) o diâmetro do rotor
17) A relação entre o passo do estator e o passo do rotor em uma bomba single- 
lobe é:
( X ) 2 : 1
( ) 3 : 2
( ) 4 : 3
( ) 5 : 4
18) A relação entre o passo do estator e o passo do rotor em uma bomba dual 
lobe é:
( ) 2 : 1
( X ) 3 : 2
( ) 4 : 3
( ) 5 : 4
19) Um estágio de uma bomba dual lobe tem capacidade de diferencial de pressão 
igual a:
( ) 2 vezes e meia a de uma bomba single-lobe
( X ) 1 vez e meia a de uma bomba single-lobe
( ) 2 vezes a de uma bomba single-lobe
( ) 3 vezes a de uma bomba single-lobe
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
95
20) Uma maior interferência provoca: 
( ) maior escorregamento na bomba
( X ) menor escorregamento na bomba
( X ) maior torque de fricção na bomba
( ) menor torque de fricção na bomba
( X ) maior capacidade de selagem das cavidades
( ) menor capacidade de selagem das cavidades
21) Calcular a vazão nominal da bomba com as seguintes características 
geométricas:
Excentricidade = 6 mm
Passo do Estator = 200 mm
Diâmetro do rotor = 40 mm
V= 4eDP= 4 x 0,06 x 0,04 x 0,2
Cálculo do volume de um passo de estator em m3:
Como a vazão nominal é dada pelo volume deslocado em um dia a 100 rpm, será 
este o volume de um passo, multiplicado por 100 rpm e multiplicado pelo número 
de minutos existentes em um dia.
Qn = 4eDp x 100 x 24 x 60rev = 4 x 0,006 x 0,04 x 0,2 x 100 x 24 x 60 = 27,65 m
3/dia
As curvas apresentadas nos problemas 22, 23 e 24 foram levantadas em bancada 
com a mesma rpm.
RESERVADO
96
Alta Competência
22) Quais das seguintes bombas de mesmas características geométricas possui a 
maior interferência?
 
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150pressão
va
zã
o
Qt1
Qt2
Qt3
Solução: A bomba Qt1 tem menor vazão com diferencial de pressão nulo e menor 
escorregamento no direferencial de pressão máximo, portanto é a que tem maior 
interferência.
23) Quais das seguintes bombas possui maior vazão nominal?
0
5
10
15
20
25
30
35
0 50 100 150
pressão
va
zã
o Qt1
Qt2
Qt3
Solução: A Bomba 2 tem maior vazão nominal
24) Quais das seguintes bombas possui maior capacidade de pressão nominal?
 
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150
pressão
va
zã
o
Qt1
Qt2
Qt3
Resposta : Curava Qt1
RESERVADO
Capítulo 2. Bomba de cavidades progressivas (BCP)
97
25) Calcule a vazão de uma bomba de vazão nominal de 20 m3/dia quando opera a 
300 rpm, supondo que não haja escorregamento.
Solucão: 
26) Uma bomba de vazão 20 m3/dia 100 rpm e pressão nominal de 100 Kgf/cm2 tem 
os seguintes dados de teste de bancada com água e @ 250 rpm:
Pressão Vazão
0 50
40 49
50 48
75 44
100 38
Estime a vazão da bomba operando @ 200 rpm, com óleo de 50 cp na pressão 
de 80 kgf/cm2, considerando que o escorregamento na pressão de operação para 
viscosidade de 50 cp é de 1,44 m3/dia.
Solução: 
A vazão nominal da bomba é 
Na velocidade de 200 rpm e com o escorregamento, a vazão da bomba será:
27) Qual a diferença entre bomba insertável e bomba tubular? Quais as vantagens 
e desvantagens de uma e de outra?
Solução: Na bomba tubular, o estator é conectado à extremidade da coluna de 
produção, enquanto na bomba insertável o estator é descido na coluna de hastes 
junto com o rotor, insertado na coluna de produção e afixado a esta através de um 
nipple de assentamento. 
A vantangem da bomba insertável é que seu estator pode ser trocado manobrando 
apenas a coluna de hastes, o que requer equipamento de menor capacidade de 
carga. Porém, ela tem capacidade de vazão menor para o mesmo diâmetro da 
coluna. A bomba tubular tem maior vazão para a mesma coluna de produção, mas 
requer sonda de maior capacidade de carga para troca de seu estator. A decisão 
entre a utilização de uma e de outra dependerá da vazão do poço e da frequência 
de falhas no estator.
28) Qual a vantagem de se usar uma bomba com camada constante de borracha se 
ela é muito mais cara que uma convencional?
A bomba de camada constante de borracha é menos suscetível ao inchamento e 
expansão térmica, sendo indicada naquelas áreas que apresentam problemas de 
prisão do rotor por temperatura ou inchamento de gás inerte ou aromáticos.
RESERVADO
98
Alta Competência
29) Em quais dos seguintes poços você utilizaria o método BCP?
Poço 1 :
Q = 500 m3/dia, AMT = 1000 metros, RGL = 5 m3/m3, API = 38, viscosidade = 10 cp, 
CO2 = 0%, H2S = 5%, Aromáticos = 6%
Este poço tem elevado teor de aromáticos, tornando a borracha mais suscetível de 
inchamento. Contra-indicado BCP.
Poço 2 :
Q = 40 m3/dia, AMT = 800 metros, RGL=100 m3/m3, API=30, viscosidade = 2 cp, CO2 
= 10%, H2S= 0%, Aromáticos = 1%
Este poço tem uma RGL relativamente alta, mas nada impede que se use BCP com 
uma pressão de sucção que garanta que a maior parte do gás estará em solução.
Poço 3 :
Q = 50 m3/dia, AMT = 1000 metros, RGL = 5 m3/m3, API = 25, viscosidade = 100 cp, 
CO2 = 0%, H2S = 0%, Aromáticos = 0%
Excelente poço para BCP, especialmente por causa da viscosidade elevada do 
fluido. Sem contra-indicações.
Poço 4 :
Q = 40 m3/dia, AMT = 800 metros, RGL=10 m3/m3, API=30, viscosidade = 2 cp, CO2 = 
1%, H2S= 0%, Aromáticos = 1%
Outro poço sem contra-indicações para BCP.
30) Dê as características da seguinte bomba segundo a norma
Petrobras TLV-25-20-100U
TLV-25-20-100U Bomba tubular, para temperatura de operação de até 80º C, 
borracha de espessura variável, para coluna mínima de 2 7/8 pol, com vazão de 
20 m3/dia a 100 rpm, diferencial de pressão nominal de 100 kgf/cm2 e rotor com 
ajuste de interferência undersize.
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 3
Cabeçote 
de BCP
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Identificar o cabeçote da bomba de cavidades progressivas 
e seus componentes;
• Entender o funcionamento do cabeçote de bomba de 
cavidades progressivas;
• Reconhecer sua classificação, características e codificação.
RESERVADO
100
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
101
3. Cabeçote de BCP 
O cabeçote de acionamento da bomba de cavidades progressivas ou simplesmente cabeçote de BCP, é um dos equipamentos usados na produção de petróleo onde o 
método de elevação é o bombeio de cavidades progressivas. Ele é 
responsável, principalmente, pela sustentação das cargas axiais de 
um poço produtor e pela transmissão do movimento de rotação do 
motor elétrico às hastes de bombeio. 
Cabeçote de BCP
O cabeçote de acionamento compreende uma estrutura de suporte, 
um rolamento e um redutor fixo ou sistema de polia e correia. 
Ele pode ser enroscado diretamente na cabeça de produção ou através 
de uma conexão flangeada. 
Por definição da norma Petrobras N-2659 o cabeçote é um conjunto 
motriz de superfície destinado ao acionamento da bomba de 
cavidades progressivas através do movimento rotativo da coluna 
de hastes. Este conjunto consiste basicamente de motor, redutor 
de velocidade e/ou acoplamento por correias e polias e o sistema 
de controle da reversão. Além disso, o cabeçote inclui a caixa de 
engaxetamento (stuffing box), que faz a vedação na passagem da 
haste polida, e pedestal que permite a instalação do motor. 
RESERVADO
102
Alta Competência
O cabeçote de acionamento é um redutor de velocidade do motor 
elétrico que o aciona. Como os motores elétricos operam em alta 
rotação (aproximadamente 3500 rpm) e a rotação das bombas de 
fundo de cavidades progressivas trabalha na faixa de 100 a 400 
rpm, o cabeçote faz o papel de redutor de velocidade. Esta relação 
entre as velocidades é a relação entre as velocidades do motor e da 
bomba de fundo. Em contrapartida, o torque nominal do motor é 
multiplicado por essa mesma relação de redução, fazendo com que 
o sistema haste-bomba de fundo seja movimentado (rotacionado), 
produzindo o efeito de bombeamento do fluido do fundo do poço 
até a superfície.
O cabeçote do sistema da bomba de cavidades progressivas tem as 
seguintes funções:
Suspender as hastes e suportar a • carga axial;
Fornecer • torque para a haste polida;
Girar a coluna de hastes na rotação adequada;• 
Fornecer escape seguro para a energia armazenada no sistema • 
nas paradas;
Evitar o vazamento de fluidos para o ambiente.• 
Haste polida é a última haste da coluna de hastes e 
ela é o ponto de contato entre a coluna de hastes e o 
cabeçote da bomba de cavidades progressivas.
VoCÊ SaBIa??
A maioria dos cabeçotes tem um eixo vazado para facilitar a conexão 
da haste polida. O eixo vazado permite que a haste polida atravesse 
todo o cabeçote que, por sua vez, é suspensa por um clamp que 
se assenta numa cavidade no topo do acionador. A haste polida 
normalmente utilizada é de 1 ½ ou 1 ¼ de polegadas de aço AISI 
4140 cromada. 
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
103
O cabeçote deve possuir um sistema de proteção contra ejeção da 
haste polida em caso de sua ruptura. 
Redutor
Ranhura
Clamp
Haste polida
Haste polida
Stuffing-box
Nível de óleo
Quadro
Passagem da haste polida pelo cabeçote de BCP
Uma das funções mais importantes do cabeçote é su-
portar a carga axial do poço. O rolamento de carga 
axial é o componente do cabeçote que suporta o es-
forço axial proveniente do peso da coluna de hastes, 
do peso da coluna de fluido e da pressão de bom-
beio e permite que as hastes possam girar com um 
mínimo de atrito.
Importante!
A vida útil do cabeçote é apresentada pelos fabricantes, no gráfico 
a seguir, que mostram a vida útil em função da carga axial e do rpm 
de operação.
RESERVADO
104
Alta Competência
600
500
400
300
200
100
0
0 100908070605040302010 110
RPM
12 ton 10 ton 8 ton 8 ton
7 ton
vida útil (horas x 1000)
Vida útil em função da carga axial e do rpm de operação
Outra característica fundamental é apotência do cabeçote para 
uma dada rotação. Na verdade, essa característica traduz o torque 
máximo que o cabeçote suporta. O torque máximo do cabeçote 
pode ser obtido dividindo-se a potência pela velocidade de rotação. 
A potência exigida, por sua vez, pode ser obtida multiplicando-se o 
torque máximo pela rotação.
O torque nominal do cabeçote, torque máximo suportado pelo 
cabeçote em operação contínua, é importante para o projeto 
do cabeçote e para o dimensionamento ou seleção do melhor 
equipamento, mas na prática é melhor expressar essa capacidade 
através da potência do cabeçote, ou seja, a potência que pode ser 
transmitida por esse cabeçote. A potência depende tanto do torque 
nominal do cabeçote quanto da velocidade de rotação. Portanto, 
a potência nominal do cabeçote deve ser expressa a uma dada 
velocidade de rotação da haste polida. 
A velocidade padronizada na norma N-2659 é de 300 
rpm. É importante ressaltar que a uma velocidade 
de rotação diferente, a capacidade de potência do 
cabeçote se modifica.
Importante!
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
105
Como a capacidade de torque é o que se mantém como característica 
do redutor, se a velocidade na haste polida for reduzida à metade, a 
potência máxima a que pode ser exigido o cabeçote será a metade 
do seu valor nominal. 
atenÇÃo
Não se deve confundir potência máxima do cabeçote, 
que é a potência na velocidade de operação que 
resulta no torque nominal do redutor, com a 
potência nominal do cabeçote, que é a potência 
que resulta no torque nominal do redutor na 
velocidade de 300 rpm.
A tabela seguinte, introduzida na mais recente versão da norma 
Petrobras, relaciona a potência máxima do cabeçote com a velocidade 
de operação.
COLUNA 
DE 
HASTES
FAMÍLIAS 
DE 
CABEÇOTE 
POR 
POTËNCIA 
TORQUE DE 
FRENAGEM
POTÊNCIA 
DOS 
MOTORES
ROTAÇÃO MÍNIMA COM 
REDUÇÃO POR POLIAS (rotações 
inferiores podem ser atingidas 
com VSD)
@ 300 rpm 
(HP) 
(Nm) HP Rpm Mín. Rpm Mín.
Rpm 
Mín.
POTÊNCIA DO CABEÇOTE (HP) 10 15 20
7/8” Até 20 1200
5 150 115 75
7,5 225 150 115
10 300 225 150
15 300 225
20 300
POTÊNCIA DO CABEÇOTE (HP) 30 40 60
1 ”
Maior que 20 
e menor que 
60
2000
10 125 100 
15 150 125 
20 200 150 100
25 250 200 125
30 300 250 150
40 300 200
50 250
60 300
RESERVADO
106
Alta Competência
COLUNA 
DE 
HASTES
FAMÍLIAS 
DE 
CABEÇOTE 
POR 
POTËNCIA 
TORQUE DE 
FRENAGEM
POTÊNCIA 
DOS 
MOTORES
ROTAÇÃO MÍNIMA COM 
REDUÇÃO POR POLIAS (rotações 
inferiores podem ser atingidas 
com VSD)
@ 300 rpm 
(HP) 
(Nm) HP Rpm Mín. Rpm Mín.
Rpm 
Mín.
POTÊNCIA DO CABEÇOTE (HP) 80 100 120
1 1/8”
Maior ou 
igual a 60 
e menor ou 
igual a 100
3000
40 150 125 100
50 200 150 125
60 250 200 150
80 300 250 200
100 300 250
120 300
Relação da potência máxima do cabeçote com a velocidade de operação
Em resumo, o dimensionamento do cabeçote consiste em determinar 
a carga axial máxima, o torque máximo e a velocidade máxima de 
operação que atendam aos parâmetros de projeto. Deve-se respeitar 
os limites de torque e velocidade recomendados pelos fabricantes 
para prolongar a vida útil do equipamento. 
Outras características importantes do cabeçote BCP são as seguintes:
Capacidade do sistema anti-reversão - O sistema anti-reversão • 
é caracterizado pelo máximo torque que é capaz de suportar, 
pela sua curva característica de torque x rotação para várias 
temperaturas, pela capacidade térmica e pelo coeficiente de 
troca de calor com o ambiente. A norma da Petrobras, além de 
exigir testes de campo, exige também o levantamento dessas 
características em bancada;
Máxima e mínima rotação de operação;• 
Faixa de potência de motor - a mesa do motor deve possuir • 
furação que permita a instalação de motores dentro de sua 
faixa de potência. Assim, se um cabeçote for para uma faixa de 
10 a 30 HP, a mesa deve permitir a instalação de motores de 10, 
12,5, 15, 20, 25 e 30 HP;
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
107
Permitir a troca rápida de • polias;
Ter passagem para eixo polido;• 
Conexão inferior adequada para instalação sobre o • “tê” de fluxo;
Sistema de vedação contra vazamentos gaxetas ou selo • 
mecânico;
Sistema contra a ejeção da haste polida quando esta se • 
rompe.
As partes principais de um cabeçote são os sistemas de transmissão 
de potência, vedação, frenagem e o motor e serão apresentadas a 
seguir.
Clamp
Haste polida
Polia movida
Protetor de Correa
Tanque de óleo
Correias
Polia motora
 
Motor Elétrico
Base ajustável
Flange API esp. 6A tipo 6b
Caixa de vedação
Freio hidráulico
tipo motor
Válvula de agulha
Redutor
Componentes do cabeçote
RESERVADO
108
Alta Competência
3.1. Sistema de transmissão de potência
O objetivo da transmissão de potência é reduzir a velocidade de 
rotação do eixo do rotor para a rotação requerida pelas condições 
operacionais do poço, além da alteração da direção de rotação, 
quando necessária. O redutor e o sistema de polias / correias podem 
ser utilizados para esse fim. O sistema de transmissão de potência e o 
motor são acoplados ao cabeçote no mesmo local.
A regulagem de velocidade pode, ainda, ser feita por um variador de 
frequência (VSD). O VSD deve ser escolhido em função da potência 
do motor. A potência do VSD deve ser maior ou igual à do motor. 
O VSD deve ser capaz de controlar a velocidade de rotação do motor, 
permitir parada e partida suave e limitar o torque de operação do 
motor. Deve, ainda, contribuir na frenagem durante a reversão na 
coluna de hastes.
3.1.1. Redutor 
Normalmente, os redutores têm uma relação de redução de 1:4 ou 
1:5, o que significa uma redução na velocidade de rotação do motor 
elétrico de 4 a 5 vezes. Exemplo: se estamos usando um motor elétrico 
de 1.200 rpm, o redutor por si só já promove uma redução para 300 
ou 240 rpm, a depender do cabeçote. 
Normalmente os redutores são mecânicos de engrenagens. Podem 
ser do tipo coroa e pinhão ou de coroas dentadas. Não faz parte de 
todos os modelos de cabeçotes.
3.1.2. Sistema de polias e correias
Faz parte do sistema de transmissão de rotação entre o motor elétrico 
e o eixo polido do cabeçote. É constituído de duas polias: a acionadora 
que se encontra instalada no eixo de saída do motor elétrico e a polia 
acionada ou polia do cabeçote, que se localiza no eixo do cabeçote. 
A relação entre os diâmetros dessas duas polias pode ser alterada de 
modo a se conseguir uma variação da rotação do eixo polido e, por 
consequência, das hastes de bombeio e da bomba de fundo. 
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
109
Flange
Bucha
Sistema de polias e buchas de fixação
O material das polias foi tradicionalmente o ferro fundido cinzento. 
Porém, este material está sendo substituído por aço ou liga de 
alumínio, materiais mais dúcteis. O ferro fundido, além de possuir 
uma menor tensão de ruptura, é frágil e quebradiço, e por isso não 
suporta impacto mecânico. Além disso, pode conter falha interna 
decorrente do processo de fundição. 
atenÇÃo
Durante uma reversão intensa, pode a polia não 
suportar a tensão tangencial gerada pela força 
centrífuga, e se fragmentar. Esses fragmentos são 
projetados a velocidades enormes, colocando em 
risco a integridade física e a vida das pessoas que 
estiverem próximas à área do poço.
Outro fator a favor das polias de aço é o seu maior momento de 
inércia, o que leva ao desenvolvimento de menores velocidades de 
reversão. A introdução de polias de aço torna a instalação BCP muito 
mais segura quanto à possibilidade de fragmentação de polias.
Filamento de aço
Polia para correia dentada
RESERVADO
110
Alta Competência
A conexão entre as polias é através de correias em número suficiente 
para a potência requerida para a operação. Os cabeçotes menores 
tem 4 gornes ou correias e os maiores de 5 a 6 gornes.
atenÇÃo
As polias são fornecidas como acessórios do cabeçote 
e fazem parte de seu projeto. Não se deve utilizar 
as polias de um cabeçote em outro cabeçote, 
especialmente se tiver número degornes diferentes.
Os diâmetros das polias fornecidas são tais que permitem que o 
cabeçote possa trabalhar com velocidades na haste polida de 150 
a 400 rpm. As polias devem ser selecionadas de forma a se obter 
em combinação com o redutor um ajuste de velocidade adequado. 
A redução de velocidade (N) nas polias é proporcional à relação de 
seus diâmetros (D):
D1 D2
N2N1
V
Em cabeçotes com redutor em que a rotação de projeto é baixa (<250 
rpm), fazemos uso da relação entre diâmetros das polias acionadora 
e acionada, para aumentar a relação de redução total e atingir a 
rotação esperada. Nesse caso, a finalidade deste dispositivo é permitir 
o uso de cabeçotes em aplicações onde a rotação de projeto é baixa.
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
111
O protetor de correias e polias protege o técnico de operação 
de entrar em contato com as partes móveis deste sistema. Está 
especificado hoje um protetor com espessura de aço de no mínimo 
5 mm, de forma a conter as correias partidas e reduzir a velocidade 
de fragmentos de polia.
A seguir, observa-se um protetor de correias típico.
Protetor de correias
Aberto para reparo das 
correias ou polias Em uso
Protetor de correias
3.1.3. Tipo transmissão de potência
Quanto ao uso de redutor e/ou sistema de polia e correias, os cabeçotes 
podem ser classificados como:
a) Direto - A transmissão / redução de velocidade é feita 
apenas por polias e correias. Não possui, portanto, redutor de 
engrenagens. Os cabeçotes diretos têm o inconveniente de só 
trabalharem com taxas de redução relativamente baixas, da 
ordem de 4:1. Isto faz com que a bomba opere a cerca de 300 
rpm, velocidade relativamente excessiva para o acionamento 
de bombas de cavidades progressivas por causa do desgaste 
abrasivo que necessariamente ocorre devido à necessidade 
de uma interferência positiva entre o rotor e o elastômero do 
estator. Por outro lado, possuem a vantagem de serem mais 
baratos e terem custo de manuntenção substancialmente 
menor que os cabeçotes com redução. Eles têm se tornado mais 
adequados com o uso disseminado de variadores de frequência 
que permite o seu uso em rotações menores. 
RESERVADO
112
Alta Competência
Cabeçote com transmissão direta
b) Angular - Os cabeçotes angulares possuem um redutor em 
engrenagens espiraladas que permitem a alteração da direção 
de rotação entre o eixo do motor e a coluna de hastes, além 
de reduzir a velocidade em até 4 vezes. Os cabeçotes com 
redutor angular têm a facilidade de trabalharem com taxas 
de redução elevada, tornando dispensável o uso de VSD, além 
de permitirem a instalação em espaços relativamente menores 
que os cabeçotes diretos e os cabeçotes com redutores verticais. 
Entretanto, seu redutor é mais caro e mais suscetível a falhas, 
além de requererem maior manutenção. 
Cabeçote angular
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
113
Como o uso de VSD é hoje na Petrobras obrigatório 
em poços com bomba de cavidades progressivas, por 
motivos de segurança, seu uso tende a ficar restrito. 
São os únicos que podem ser utilizados com motores 
de combustão.
Importante!
c) Vertical - Os cabeçotes com redutor vertical têm como 
vantagem serem mais simples e de menor custo de investimento 
e de manutenção que os cabeçotes angulares, provendo a 
mesma taxa de redução. Entretanto, possuem a desvantagem 
de ocuparem maior espaço e não permitirem a utilização de 
motor à combustão nas aplicações em lugares remotos em que 
a energia elétrica não está disponível. A ilustração a seguir 
apresenta um cabeçote deste tipo.
Cabeçote vertical
3.2. Sistema de vedação
É a parte do cabeçote responsável pelo isolamento do fluido 
produzido pelo poço impedindo seu vazamento para a área do 
poço. Atualmente, tem fundamental importância na preservação 
ecológica da área superficial ao redor dos poços, principalmente em 
ambientes delicados como áreas residenciais, proximidade de rios e 
em produção offshore.
RESERVADO
114
Alta Competência
Os cabeçotes são fornecidos com sistema de vedação à base de gaxeta, 
normalmente de teflon. Existem desenvolvimentos para aplicações 
especiais feitas de selos mecânicos com performance melhor do que 
as gaxetas.
Em locais críticos do ponto de vista ambiental 
deve-se usar um sistema de vedação à prova de 
vazamentos baseada em selos mecânicos estabi-
lizados por mancais. Devido ao alto custo, deve 
ser utilizado em ambientes especiais, como, por 
exemplo, próximo a rios, lagos, vegetação densa 
e residências.
Importante!
Tipo Vantagens Desvantagens
Gaxeta de teflon
• Baixo custo inicial (já 
vem com os cabeçotes);
• Baixo custo de 
manutenção (custo da 
gaxeta é barato);
• Já estão disponíveis 
em todos os cabeçotes;
• Manutenção pode ser 
feita com a equipe de 
campo no local.
• Não elimina totalmente os 
vazamentos(lubrificação necessária);
• O vazamento é crescente depede so 
ajuste de preme gaxetas;
• Necessita de supervisão constante e 
contínua para ajuste e substituição;.
• Provoca desgaste do eixo polido;
• Resseca o elastômero;
• Baixa durabilidade;
• Necessidade de limpeza frequente 
da área do poço.
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
115
Tipo Vantagens Desvantagens
Gaxetas 
injetáveis
• Não vaza no início da instalação. A 
medida que o material é consumido 
começa a vazar;
• Pode-se utilizar com a caixa 
de gaxetas atuais instaladas nos 
cabeçotes;
• Não existe necessidade de trocas, a 
manutenção consiste em completar o 
que foi consumido;
• As manutenções podem ser feitas 
com uma equipe própria e no local;
• Assegura uma maior estanqueidade 
comparativamente à gaxeta de teflon.
• Custo de aquisição das 
gaxetas é alto porém menor do 
que o selo mecânico;
• Resíduos liberados podem 
prejudicar o funcionamento da 
check valve;
• Requer supervisão constante.
Selo 
mecânico
• Elimina completamente o 
vazamento;
• Não desgasta o eixo polido. A 
superfície de atrito passa a ser as faces 
de atrito de selo;
• Elimina a necessidade de supervisão 
diária;
• Reduz os problemas de limpezas da 
área do poço.
• Alto custo de aquisição;
• Custo incremental para 
instalação nos cabeçotes;
• Manutenção deve ser feita 
por pessoal treinado e nas 
oficinas (remoção, transporte 
etc.);
• Pode ter um grande 
vazamento se a vedação 
estática ou as faces de atrito 
falharem.
3.3. Sistema de frenagem
Atualmente, é a parte vital de um cabeçote, onde as atenções e 
cuidados devem ser os máximos. Ao contrário da maioria dos freios 
de máquinas, o freio de um cabeçote tem o papel de controlar o 
movimento de reversão da coluna de hastes e não o movimento de 
rotação de operação. Isto se deve porque o sistema de bomba de 
cavidades progressivas, durante sua operação, aplica um esforço 
de torção na coluna de hastes para que a bomba de fundo consiga 
elevar fluido do fundo até a superfície. Durante a ação de bombeio, 
a coluna de hastes permanece acumulando um torque elevado. Ao 
se desligar o motor elétrico, a aplicação de torque é interrompida e a 
tendência é de liberação imediata do esforço acumulado nas hastes. 
RESERVADO
116
Alta Competência
atenÇÃo
Este movimento contrário, chamado de reversão, pode 
causar danos materiais aos demais equipamentos 
e principalmente ocasionar um acidente grave às 
pessoas envolvidas na operação do bombeio de 
cavidades progressivas.
Seguem os tipos de freios utilizados.
3.3.1. Freio mecânico
O uso de freio mecânico tipo bloqueante ou trava na Petrobras 
está condenado. Trata-se de um sistema de frenagem onde uma 
superfície de atrito impede o movimento de reversão das hastes. Por 
essa característica, ele mantém acumulado o esforço de torção das 
hastes quando ocorre uma parada do poço, seja por desligamento 
intencional ou por falta de energia. Para liberar a energia, é necessário 
liberar o parafuso que mantém o freio acionado de forma manual, 
expondo o técnico de operação a um risco caso ocorra uma reversão 
descontrolada. Outro ponto fraco desse tipo de cabeçote é que a sua 
capacidadede frenagem pode ser ultrapassada, caso aconteça uma 
situação de rotor preso. Nesta situação, o torque máximo aplicado 
pelo motor pode atingir de duas a duas vezes e meia o torque nominal 
do motor.
As principais características do freio mecânico são:
Sistema de bloqueio acionado por catraca que evita rotação • 
reversa;
Retém a energia no cabeçote até que o parafuso freio seja • 
liberado;
Requer intervenção do operador para liberação da energia;• 
Energia é dissipada através de fricção dos componentes internos.• 
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
117
Freio mecânico tipo trava
Hoje trabalha-se exclusivamente com o controle da reversão, 
permitindo sempre que esta ocorra até o seu final. 
atenÇÃo
O técnico de operação só deve se aproximar e atuar 
nos poços com bombeio de cavidades progressivas 
quando toda a energia associada à reversão tiver 
sido dissipada.
3.3.2. Freio a disco
Este tipo de freio libera automaticamente o torque das hastes em caso 
de parada ou desligamento do motor. Quanto maior a rotação de 
reversão (back-spin), maior a pressão hidráulica freando o cabeçote. 
Dessa forma, o freio controla a velocidade de reversão dentro de 
valores aceitáveis. 
O princípio de funcionamento deste sistema é similar aos freios 
a disco automotivos. Quando a coluna de hastes começa a girar 
no sentido contrário, a bomba hidráulica começa a trabalhar 
automaticamente, ativando as pastilhas de freios por meio do 
incremento de pressão.
RESERVADO
118
Alta Competência
atenÇÃo
O atrito da sapata de freio com o disco gera calor 
em excesso, sendo recomendados cuidados adicionais 
para reduzir o risco de incêndio.
Freio
a disco
Bomba
hidráulica
Freio a disco
3.3.3. Freio hidráulico (orifício)
O princípio de funcionamento deste de freio é a passagem forçada 
de fluido hidráulico através de um orifício calibrado que limita a 
rotação do cabeçote. Através da regulagem de uma válvula, pode-
se ajustar a velocidade de reversão dentro do limite permitido para 
cada tipo de freio hidráulico. Normalmente, essas velocidades são 
baixas (<150 rpm).
No sentido de operação normal, o sistema de freio permanece em 
repouso. No sentido reverso, uma catraca aciona o motor hidráulico, 
que passa a funcionar como bomba, transformando energia mecânica 
em hidráulica. O fluido é forçado a passar através do orifício de uma 
válvula, que pode ser regulado abrindo ou fechando a válvula e, 
assim, aumentando ou reduzindo a velocidade de retorno.
A velocidade máxima de rotação reversa pode ser ajustada a partir 
de quase zero até 300 rpm, dependendo das condições do poço e da 
bomba. O ajuste da velocidade se realiza com o registro do manifold. 
Desbloqueando a porca de segurança e girando a alavanca no sentido 
horário diminui-se a velocidade de rotação reversa do cabeçote. Na 
posição de completa abertura esta velocidade será máxima.
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
119
Freio hidráulico
Entretanto, apontam-se alguns problemas no mesmo, podendo seu 
projeto ser melhorado. As principais falhas deste sistema são:
• As conexões hidráulicas ficam expostas, podendo se partir, o que leva 
à inoperância do sistema de controle de reversão. Já houve caso em 
que a correia, após arrebentar, atingiu estas conexões, quebrando-as, 
provocando reversão descontrolada; 
• O sistema de catraca possui uma roda livre que gira sem transmitir 
movimento e torque em um sentido, transmitindo-os no sentido 
contrário. Se essa roda livre quebrar o sistema anti-reversão fica 
inoperante. 
O que se busca é um sistema robusto contra falhas mecânicas e 
vazamentos e os sistemas hidráulicos têm se mostrado deficientes 
neste aspecto. 
3.3.4. Freio de palhetas
Trata-se de um freio pouco utilizado em cabeçotes de bombas 
de cavidades progressivas e o princípio de funcionamento é a 
resistência à passagem de fluido através de restrições formadas 
entre as superfícies rotativas das palhetas. O torque resistivo é 
proporcional à velocidade de giro reverso, à viscosidade do óleo 
e às restrições projetadas. O orifício (restrições) se forma entre as 
superfícies rotativas inferior e superior das palhetas rotativas e a 
superfície estacionária da carcaça.
RESERVADO
120
Alta Competência
Palheta
Carcaça
Freio de palhetas
3.3.5. Freio hidrodinâmico
O freio hidrodinâmico é semelhante ao conversor de torque 
automotivo, pois a rotação de um conjunto de pás em fluido viscoso 
gera uma resistência contrária à rotação reversa, diminuindo a 
velocidade de reversão das hastes. A frenagem é afetada pela 
distância entre as pás, a viscosidade do fluido e a velocidade do giro 
reverso do conjunto de hastes.
Pá
Freio hidrodinâmico
3.3.6. Freio centrífugo
No freio centrífugo, sapatas de frenagem mecanicamente ativadas 
são projetadas para controlar a reversão. As forças centrífugas 
promovem a pressão da superfície de frenagem contra a parede 
interna da carcaça do cabeçote. A frenagem somente ocorre após 
atingir a rotação especificada para o cabeçote. 
Tem elevado torque de frenagem e as sapatas são imersas em 
óleo e agem mesmo quando em ausência de óleo ou quando este 
está contaminado. As sapatas de frenagem não atuam a baixas 
velocidades de reversão, não esquentando desnecessariamente o 
freio e parando mais rápido.
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
121
Uma vez iniciada a reversão não é possível interrompê-la; deve-se 
aguardar até eliminar completamente o torque acumulado.
A ilustração a seguir apresenta o esquema de funcionamento de um 
sistema de controle de reversão centrífugo:
Carcaça
Sapata 
de freio
Direção de operação 
freio liberado
Direção reversa 
freio acionado
Freio centrífugo
No sistema centrífugo, ainda não utilizado na Petrobras, mas em vias 
de ser usado.
Operação normal
Reversão
 
RESERVADO
122
Alta Competência
3.4. Motor 
Os motores de acionamento são elétricos ou a explosão, sendo que 
estes só são usados quando os poços são isolados e distantes de áreas 
eletrificadas, sendo possível que o gás produzido pelo poço possa ser 
aproveitado, pois tem baixa eficiência e custo de operação maior que 
os motores elétricos e maior ruído. Uma desvantagem dos motores 
elétricos em relação aos de explosão é que aqueles só permitem 
variação de velocidade se providos de variadores de frequência. 
Todos os cabeçotes em operação em poços nas unidades operacionais 
da Petrobras são acionados por motores de indução trifásica do tipo 
“gaiola de esquilo”. 
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
123
Os motores de indução trifásica do tipo “gaiola de 
esquilo” são os motores mais utilizados na indústria 
atualmente. Têm a vantagem de serem mais 
econômicos em relação aos motores monofásicos, 
tanto na sua construção como na sua utilização. 
Além disso, escolhendo o método de arranque 
ideal, há um leque muito maior de aplicações. 
O rotor em “gaiola de esquilo” é constituído por 
um núcleo de chapas ferromagnéticas isoladas 
entre si, sobre o qual são colocadas barras de 
alumínio (condutores), dispostos paralelamente 
entre si e unidas nas suas extremidades por dois 
anéis condutores, também em alumínio, que curto-
circuitam os condutores (ver ilustração).
Anéis condutores
Rotor gaiola de esquilo
Barras de cobre
 
O estator do motor é também constituído por um 
núcleo ferromagnético laminado, nas cavas do qual 
são colocados os enrolamentos alimentados pela rede 
de corrente alternada trifásica. A vantagem deste 
rotor relativamente ao de rotor bobinado é que 
resulta numa construção do induzido mais rápida, 
mais prático e mais barato.
VoCÊ SaBIa??
RESERVADO
124
Alta Competência
A velocidade síncrona de rotação dos motores de indução 
(ns) depende do número de pólos (p) e da frequência da rede 
elétrica (f). 
ns =
120f
p
A frequência é, em geral, 60 hz, e o número de pólos 6 (são usados 
de 2 e 4 pólos também, porém fornecem rotações maiores, o que 
implica em necessidade de maior redução).
Assim:
ns=
120 x 60
6
= 1200rpm
Para trabalhar com uma rotaçãode 100 a 200 rpm, o conjunto redutor 
e polias devem prover uma redução total de 12:1 a 6:1.
As polias são fornecidas pelo fabricante juntamente com o cabeçote 
em combinações que permitem o ajuste de rotação manual de 100 
a 500 rpm. Quando se utiliza VSD, o ajuste é feito pela variação da 
frequência de alimentação do motor, variando, conseqüentemente, 
a velocidade síncrona do motor de indução.
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
125
Na tabela a seguir os dados técnicos de um motor elétrico de 10 HP:
Folha de dados
Cliente: Nelson
Linha de produto: Standart
Potência 10,0 HP (cv) Altitude 1000m
Carcaça 132M Temperatura ambiente 40º C
Polaridade 6 polos Grau de proteção IP55
Frequencia 60 Hz Escorregamento 3,33%
Rotação nominal 1160 rpm Corrente a vazio 8,00 A
Tensão nominal 440 V Tempo de rotor bloqueado 6s
Corrente nominal 15,0 A Momento de inércia 0,0526 Kgm2
Fator de serviço 1,15 Massa 72,00 Kg
Corrente de partida 113 A Nível de ruído 56 dB (A)
Ip/In 7,50
Classe de Isolação B Desempenho de carga:
Elevação de temperatura 80º C Carga Cosø Rend 
(%)
Conjugado nominal 60,55 Nm 100 % 0,75 85,80
Conjugado de partida 250% 75% 0,70 85,20
Conjugado máximo 300% 50% 0,58 84,00
Rolamento Interv de Lubrif. Quant de graxa
Dianteiro 6308 ZZ
Traseiro 6207 ZZ
OBS:
A escolha correta do motor é de fundamental importância numa 
instalação de BCP, pelos seguintes motivos:
Um motor sub-dimensionado pode levar a um diagnóstico • 
incorreto de bomba presa, rotor aprisionado;
Se o motor usado é superdimensionado existem os riscos • 
de quebra da coluna de hastes e até mesmo ultrapassar a 
capacidade de torque do freio do cabeçote, levando o sistema 
a uma falha perigosa;
Nos casos em que é possível usar motores com rotação nominal • 
maiores, para uma dada potência.
RESERVADO
126
Alta Competência
3.5. Codificação
Na norma Petrobras, a codificação do cabeçote de BCP é dada por:
T-XX-YY- WW/ZZ - F
Onde:
T - tipo de redução: D - direto; R - com redução ; A - angular;
XX - capacidade de carga axial do mancal de rolamento (mil kgf);
YY - código API da coluna de hastes;
WW/ZZ - mínima e máxima potência do motor (HP);
F - tipo do freio: H - Hidráulico; C - Centrífugo; D - Hidrodinâmico.
Como exemplo, o cabeçote de acionamento p/ bomba de cavidades 
progressivas; tipo direto (sem redução); máx. capacidade de carga 
axial 4.000kgf; potência máxima de 20 HP @ 300 rpm; com freio 
hidráulico é codificado da seguinte forma: D-4-77-5/ 20 H.
3.6. Normas
Normas Aplicáveis
ISO 15136-2 - Petroleum and Natural Gas Industries - Progressing Cavity 
Pump Systems for Artificial Lift
Part 2: Surface-Drive Systems - June 2006;
API SPEC 11B - Specification for Sucker Rods.
API SPEC 1B - Specification for oil-field V-Belt
N-2659B - Norma Petrobras de Cabeçotes BCP
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
127
O cabeçote é um conjunto motriz de superfície 
destinado ao acionamento da bomba de cavidades 
progressivas através do movimento rotativo da coluna 
de hastes. Este conjunto consiste basicamente de 
motor, redutor de velocidade e/ou acoplamento por 
correias e polias e o sistema de controle da reversão. 
Além disso, o cabeçote inclui a caixa de engaxetamento 
(stuffing box), que faz a vedação na passagem da haste 
polida, e pedestal que permite a instalação do motor.
O cabeçote do sistema de bombeio de cavidade 
progressivo tem as seguintes funções:
• Suspender as hastes e suportar a carga axial;
• Fornecer torque para a haste polida;
• Girar a coluna de hastes na rotação adequada;
• Fornecer escape seguro para a energia armazenada 
no sistema nas paradas;
• Evitar o vazamento de fluidos para o ambiente.
Sistema de transmissão de potência: redutor e sistema 
de polias e correias.
Tipos de transmissão de potência: direto, angular e 
vertical.
Sistema de vedação: gaxeta de teflon, gaxetas 
injetáveis e selo mecânico.
Sistema de frenagem: mecânico, a disco, hidráulico, 
palhetas, hidrodinâmico e centrífugo.
reSUmInDo...
RESERVADO
128
Alta Competência
Codificação (Norma Petrobras): T-XX-YY- WW/ZZ - F
Onde:
T - tipo de redução: D - direto; R - com redução ; A 
- angular;
XX - capacidade de carga axial do mancal de 
rolamento (mil kgf);
YY - código API da coluna de hastes;
WW/ZZ - mínima e máxima potência do motor 
(HP);
F - tipo do freio: H - Hidráulico; C - Centrífugo; D - 
Hidrodinâmico.
reSUmInDo...
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
129
1) Marque a alternativa correta:
a) Identifique o cabeçote no sistema da bomba de cavidades 
progressivas:
1
2
3
5
4
6
( ) 1
( ) 2
( ) 3
( ) 4
( ) 5
( ) 6
b) Identifique os principais componentes do cabeçote:
14
2
3
4
5
13
12
 
11
10
9
8
7 6
1
( ) Proteção da polia
( ) Base ajustável
( ) Freio hidráulico
( ) Tanque de óleo
( ) Clamp
( ) Haste polida
( ) Motor elétrico
( ) Flange 
( ) Correia
( ) Polia movida
( ) Caixa de vedação
( ) Redutor
( ) Válvula de agulha
( ) Polia motora
3.7. exercícios
RESERVADO
130
Alta Competência
2) Relacione as características apresentadas na primeira coluna com 
os componentes de um cabeçote: 
( 1 ) Podem ser do tipo coroa e pi-
nhão ou de coroas dentadas e 
oferecem uma redução de 4 a 5 
vezes de velocidade de rotação 
do motor elétrico.
( ) Clamp
( 2 ) Quando a coluna de hastes come-
ça a girar no sentido contrário, a 
bomba hidráulica começa a tra-
balhar automaticamente, ativan-
do as pastilhas de freios por meio 
do incremento de pressão.
( ) Freio hidráulico
( 3 ) A frenagem é afetada pela dis-
tância entre as pás, a viscosidade 
do fluido e a velocidade do giro 
reverso do conjunto de hastes.
( ) Motor
( 4 ) As sapatas de frenagem não atu-
am a baixas velocidades de re-
versão.
( ) Redutor
( 5 ) Permitem que o cabeçote pos-
sa trabalhar com velocidade na 
haste polida de 150 a 400 rpm.
( ) Freio centrífugo
( 6 ) Suspende a haste polida. ( ) Freio mecânico
( 7 ) Resiste à passagem de fluido 
através de restrições.
( ) Freio 
hidrodinâmico
( 8 ) O rotor em gaiola de esquilo é 
constituído por um núcleo de 
chapas ferromagnéticas, isoladas 
entre si, sobre o qual são coloca-
das barras de alumínio.
( ) Sistemas de polias 
e correias
( 9 ) Tipo de freio condenado pela 
Petrobras.
( ) Freio de palhetas
( 10 ) Dependendo das condições do 
poço e da bomba, a velocidade 
máxima de rotação reversa pode 
ser ajustar a partir de quase zero 
até 300 rpm.
( ) Freio a disco
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
131
3) Marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afir-
mativas:
( ) Cabeçote é um conjunto motriz de superfície destinado ao 
acionamento da bomba BCP através do movimento rotati-
vo da coluna de hastes.
( ) Os motores elétricos operam em alta rotação (aproximada-
mente 350 rpm) e a rotação das bombas de fundo de BCP 
trabalha na faixa de 1.000 a 4.000 rpm.
( ) Normalmente os redutores têm uma relação de redução de 
1:4 ou 1:5 o que significa uma redução na velocidade de 
rotação do motor elétrico de 4 a 5 vezes. Ex.: se estamos 
usando um motor elétrico de 1.600 rpm, o redutor, por si só 
já promove uma redução para 300 ou 240 rpm, a depender 
do cabeçote.
( ) Os tipos de transmissão de potência são: direta, angular e 
vertical.
4) Marque a(s) alternativa(s) correta(s).
a) O cabeçote do sistema BCP tem as seguintes funções: 
( ) Frenagem do sistema BCP.
( ) Fornecer torque para a haste polida.
( ) Girar a coluna de hastes na rotação adequada.
( ) Permitir a troca rápida de polias.
( ) Regular a velocidade do VSD.
( ) Girar a coluna de hastes na rotação adequada.
( ) Obstruir a passagem do fluido.
( ) Manter o equilíbrio do sistema.
( ) Evitar o vazamento de fluidos para o ambiente.
( ) Suspender as hastes e suportar a carga axial.
( ) Perfurar poços não surgentes.
( ) Fornecer escape seguro para a energia armazenada no sis-
tema nas paradas.
RESERVADO
132
Alta Competência5) Identifique os tipos de cabeçote:
+ +
+ +
( ) Vertical
( ) Direto
( ) Angular
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
133
6) Relacione as características apresentadas na primeira coluna com 
os tipos de transmissão de potência:
( 1 ) Têm a facilidade de trabalharem com ta-
xas de redução elevada, tornando dispen-
sável o uso de VSD, além de permitirem 
a instalação em espaços relativamente 
menores quando comparado com outros 
cabeçotes.
( ) Direto
( 2 ) Têm como vantagem serem mais simples 
e de menor custo de investimento e de 
manutenção que os cabeçotes angulares, 
provendo a mesma taxa de redução.
( ) Angular
( 3 ) Os cabeçotes diretos têm o inconveniente 
de só trabalharem com taxas de redução 
relativamente baixas, da ordem de 4:1. 
Isto faz com que a bomba opere a cerca 
de 300 rpm, velocidade relativamente ex-
cessiva para o acionamento de bombas 
de cavidades progressivas por causa do 
desgaste abrasivo que necessariamente 
ocorre devido à necessidade de uma in-
terferência positiva entre o rotor e o elas-
tômero do estator.
( ) Vertical
RESERVADO
134
Alta Competência
7) Complete as lacunas e calcule a velocidade síncrona de rotação do 
motor com base nos dados técnicos abaixo:
Folha de dados
Cliente: Nelson
Linha de produto: Standart
___________________ 10,0 HP (cv) Altitude 1000m
Carcaça 132M Temperatura 
ambiente
40º C
___________________
6 polos Grau de pro-
teção
IP55
___________________ 60Hz Escorregamento 3,33%
___________________ 1160rpm Corrente a vazio 8,00 A
Tensão nominal 440V Tempo de rotor 
bloqueado
6s
Corrente nominal 15,0 A Momento de 
inércia
0,0526 Kgm2
Fator de serviço 1,15 Massa 72,00 Kg
Corrente de partida 113 A Nível de ruído 56 dB (A)
Ip/In 7,50
Classe de isolação B Desempenho de carga:
Elevação de temperatura 80º C Carga Cosø Rend (%)
Conjugado nominal 60,55 Nm 100 % 0,75 85,80
Conjugado de partida 250% 75% 0,70 85,20
Conjugado máximo 300% 50% 0,58 84,00
Rolamento Interv de Lubrif. Quant de graxa
Dianteiro 6308 ZZ
Traseiro 6207 ZZ
OBS:
8) Marque a alternativa correta:
a) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para 
bomba de cavidades progressivas; tipo direto (sem redução); má-
xima capacidade de carga axial 4.000kgf; potência máxima de 20 
HP @ 300 rpm; com freio hidráulico:
( ) R-4-00-0/30 D
( ) A-4-77-5/ 20 H
( ) D-4-77-5/ 20 H
( ) D-4-20-5/ 77 C
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
135
b) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para 
bomba de cavidades progressivas; tipo com redução; máxima ca-
pacidade de carga axial 3000kgf; potência máxima de 10 HP @ 
250 rpm; com freio hidrodinâmico:
( ) D-3-77-3/ 10 D
( ) A-3-77-3/ 10 D
( ) R-3-77-3/ 10 H
( ) R-3-77-3/ 10 D
c) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para 
bomba de cavidades progressivas; tipo angular; máxima capaci-
dade de carga axial 5000kgf; potência máxima de 35 HP @ 400 
rpm; com freio centrífugo:
( ) A-5-77-5/35 C
( ) A-4-77-5/35 C
( ) A-5-77-5/35 H
( ) A-5-77-35/5 C
RESERVADO
136
Alta Competência
API (ou grau API) - escala hidrométrica idealizada pelo American Petroleum 
Institute - API, juntamente com a National Bureau of Standards, e utilizada para 
medir a densidade relativa de líquidos. 
Back-spin - movimento de reversão da coluna de hastes.
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
Carga axial - carga sobre um rolamento atuando ao longo do eixo da haste. Esse 
tipo de carga também é chamado de carga longitudinal. Para cargas axiais pesadas, 
deve-se usar um rolamento axial.
Catraca - freio de contra recuo ou roda livre. 
Coroa - engrenagem (roda dentada) movida. Par do pinhão.
Clamp - grampo utilizado para prender ou segurar objetos através de pressão, de 
modo a prevenir que se separem ou se movimentem durante um experimento. 
Dúctil - que se pode reduzir a fios, estirar, distender, sem se romper; flexível, 
elástico.
Gornes - canaletas das polias para encaixe da correia em V.
HP - O cavalo-vapor, de símbolo cv, é uma unidade de potência que equivale a 
75 kgf·m·s-1. Um kgf.m por sua vez corresponde ao trabalho gasto para se elevar 
uma massa de um quilograma a um metro de altura ao nível do mar.
Pouco utilizada no meio científico devido à existência de uma unidade específica 
para isso no Sistema Internacional de Unidades - o Watt. Porém, a sua utilização 
persiste, nomeadamente no meio da indústria automobilística, para classificar a 
potência máxima dos motores de combustão interna.
Nos países anglo-saxónicos, utiliza-se o horse power, de símbolo HP, que é uma 
unidade de mesma escala de grandeza, mas com valores diferentes. O Horse Power 
define-se como sendo a potência necessária para elevar verticalmente a uma 
velocidade de 1 pé/min uma massa de 33.000 libras.
1 CV = 0,9863 HP 
1 CV = 735,49875 W
1 HP = 1,0139 CV 
1 HP = 745,6987158227022 W 
Inércia - resistência que todos os corpos materiais opõem à modificação do seu 
estado de movimento.
3.8. glossário
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
137
Mancal - suporte de apoio de elementos de máquinas.
Manifold - equipamento composto de conexões de linhas de produção ou injeção 
e válvulas para direcionar o fluxo dessas linhas entre os dutos principais e de teste, 
podendo possuir outras funções de acordo com o tipo.
Pinhão - engrenagem (roda dentada) motriz. Par da coroa.
Polia - peça mecânica muito comum a diversas máquinas, utilizada para transferir 
força e movimento. Uma polia é constituída por uma roda de material rígido, 
normalmente metal, mas outrora comum em madeira, lisa ou sulcada em sua 
periferia. Acionada por uma correia, corda ou corrente metálica a polia gira em 
um eixo, transferindo movimento e energia a outro objeto. Quando associada a 
outra polia de diâmetro igual ou não, a polia realiza trabalho equivalente ao de 
uma engrenagem.
Produção offshore - produção de petróleo no mar.
Rolamento - elemento de máquina responsável pela redução do atrito nos 
mancais.
Rpm - rotações por minuto (abreviado rpm, rpm, r/min, rot/min, ou r·min−1) é uma 
unidade de frequência, usada para medir a velocidade de rotação de um objeto 
sobre um eixo fixo e representa o número de rotações completas efetuadas por 
minuto.
Tê de fluxo - elemento de ligação entre o cabeçote e a cabeça de produção que 
permite a derivação do fluxo da coluna para linha de produção.
Teflon - marca registrada de propriedade da empresa estadunidense DuPont, 
conhecida mundialmente e que identifica um polímero, o Politetrafluoretileno 
(PTFE). Descoberto acidentalmente por Roy J. Plunkett (1910-1994) para a empresa 
DuPont, em 1938, e apresentado, para fins comerciais, em 1946, o PTFE é um 
polímero similar ao polietileno, onde os átomos de hidrogênio estão substituidos 
por fluor.
Tensão de ruptura - tensão máxima da curva de tensão nominal (MPa) - extensão 
nominal (mm). Se ocorrer no corpo de prova (provete) um decréscimo na área da 
secção reta (estricção), o posterior aumento da extensão provoca uma diminuição 
da tensão nominal até ocorrer a fratura, já que a tensão nominal é determinada 
em relação à área inicial da secção reta do provete. Quanto mais ductil for o metal, 
maior será a estricção que precede a fratura e, por isso, maior será o decréscimo da 
tensão para além da tensão máxima.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo.
Torque nominal - torque máximo suportado pelo cabeçote em operação contínua.
VSD - variador de frequência.
RESERVADO
138
Alta Competência
ASSMANN, B. W., Apostila de Bombeio de Cavidades Progressivas. Petrobras - UN-
RNCE, 2008.
VIDAL, F. J. T. V.Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivas. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
3.9. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
139
1) Marque a alternativa correta:
a) Identifique o cabeçoteno sistema da bomba de cavidades progressivas:
1
2
3
5
4
6
( X ) 1
( ) 2
( ) 3
( ) 4
( ) 5
( ) 6
b) Identifique os principais componentes do cabeçote:
14
2
3
4
5
13
12
 
11
10
9
8
7 6
1
( 4 ) Proteção da polia
( 10 ) Base ajustável
( 7 ) Freio hidráulico
( 5 ) Tanque de óleo
( 14 ) Clamp
( 2 ) Haste polida
( 11 ) Motor elétrico
( 9 ) Flange 
( 13 ) Correia
( 3 ) Polia movida
( 8 ) Caixa de vedação
( 1 ) Redutor
( 6 ) Válvula de agulha
( 12 ) Polia motora
3.10. gabarito
RESERVADO
140
Alta Competência
2) Relacione as características apresentadas na primeira coluna com os componentes 
de um cabeçote: 
( 1 ) Podem ser do tipo coroa e pinhão ou de 
coroas dentadas e oferecem uma redução 
de 4 a 5 vezes de velocidade de rotação do 
motor elétrico.
( 6 ) Clamp
( 2 ) Quando a coluna de hastes começa a girar 
no sentido contrário, a bomba hidráulica 
começa a trabalhar automaticamente, 
ativando as pastilhas de freios por meio do 
incremento de pressão.
( 10 ) Freio hidráulico
( 3 ) A frenagem é afetada pela distância entre 
as pás, a viscosidade do fluido e a velocidade 
do giro reverso do conjunto de hastes.
( 8 ) Motor
( 4 ) As sapatas de frenagem não atuam a baixas 
velocidades de reversão.
( 1 ) Redutor
( 5 ) Permitem que o cabeçote possa trabalhar 
com velocidade na haste polida de 150 a 
400 rpm.
( 4 ) Freio centrífugo
( 6 ) Suspende a haste polida. ( 9 ) Freio mecânico
( 7 ) Resiste à passagem de fluido através de 
restrições.
( 3 ) Freio hidrodinâmico
( 8 ) O rotor em gaiola de esquilo é constituído 
por um núcleo de chapas ferromagnéticas, 
isoladas entre si, sobre o qual são colocadas 
barras de alumínio.
( 5 ) Sistemas de polias e 
correias
( 9 ) Tipo de freio condenado pela Petrobras. ( 7 ) Freio de palhetas
( 10 ) Dependendo das condições do poço e da 
bomba, a velocidade máxima de rotação 
reversa pode ser ajustar a partir de quase 
zero até 300 rpm.
( 2 ) Freio a disco
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
141
3) Marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( V ) Cabeçote é um conjunto motriz de superfície destinado ao acionamento 
da bomba BCP através do movimento rotativo da coluna de hastes.
( F ) Os motores elétricos operam em alta rotação (aproximadamente 350 
rpm) e a rotação das bombas de fundo de BCP trabalha na faixa de 1.000 
a 4.000 rpm.
Justificativa: os motores elétricos operam em alta rotação 
(aproximadamente .3.500 rpm) e a rotação das bombas de fundo de BCP 
trabalha na faixa de 100 a 400 rpm.
( F ) Normalmente os redutores têm uma relação de redução de 1:4 ou 1:5 o 
que significa uma redução na velocidade de rotação do motor elétrico 
de 4 a 5 vezes. Ex.: se estamos usando um motor elétrico de 1.600 rpm, 
o redutor, por si só já promove uma redução para 300 ou 240 rpm, a 
depender do cabeçote.
Justificativa: normalmente, os redutores têm uma relação de redução 
de 1:4 ou 1:5, o que significa uma redução na velocidade de rotação do 
motor elétrico de 4 a 5 vezes. Ex.: se estamos usando um motor elétrico 
de 1.600 rpm, o redutor, por si só já promove uma redução para 400 ou 
320 rpm a depender do cabeçote.
( V ) Os tipos de transmissão de potência são: direta, angular e vertical.
4) Marque a(s) alternativa(s) correta(s).
a) O cabeçote do sistema BCP tem as seguintes funções: 
( ) Frenagem do sistema BCP.
( X ) Fornecer torque para a haste polida.
( X ) Girar a coluna de hastes na rotação adequada.
( ) Permitir a troca rápida de polias.
( ) Regular a velocidade do VSD.
( X ) Girar a coluna de hastes na rotação adequada.
( ) Obstruir a passagem do fluido.
( ) Manter o equilíbrio do sistema.
( X ) Evitar o vazamento de fluidos para o ambiente.
( X ) Suspender as hastes e suportar a carga axial.
( ) Perfurar poços não surgentes.
( X ) Fornecer escape seguro para a energia armazenada no sistema nas 
paradas.
RESERVADO
142
Alta Competência
5) Identifique os tipos de cabeçote:
+ +
+ +
( 3 ) Vertical
( 1 ) Direto
( 2 ) Angular
6) Relacione as características apresentadas na primeira coluna com os tipos de 
transmissão de potência:
( 1 ) Têm a facilidade de trabalharem com taxas de redu-
ção elevada, tornando dispensável o uso de VSD, além 
de permitirem a instalação em espaços relativamente 
menores quando comparado com outros cabeçotes
( 3 ) Direto
( 2 ) Têm como vantagem serem mais simples e de menor 
custo de investimento e de manutenção que os cabe-
çotes angulares, provendo a mesma taxa de redução
( 1 ) Angular
( 3 ) Os cabeçotes diretos têm o inconveniente de só traba-
lharem com taxas de redução relativamente baixas, da 
ordem de 4:1. Isto faz com que a bomba opere a cerca 
de 300 rpm, velocidade relativamente excessiva para 
o acionamento de bombas de cavidades progressivas 
por causa do desgaste abrasivo que necessariamente 
ocorre devido à necessidade de uma interferência po-
sitiva entre o rotor e o elastômero do estator.
( 2 ) Vertical
RESERVADO
Capítulo 3. Cabeçote de BCP
143
7) Complete as lacunas e calcule a velocidade síncrona de rotação do motor com 
base nos dados técnicos abaixo:
Folha de dados
Cliente: Nelson
Linha de produto: Standart
Potência :10,0 HP (cv) Altitude : 1000m
Carcaça :132M Temperatura ambiente : 40º C
Polaridade :6 polos Grau de proteção : IP55
Frequência :60Hz Escorregamento : 3,33%
Rotação nominal :1160rpm Corrente a vazio :8,00 A
Tensão nominal :440V Tempo de rotor bloqueado : 6s
Corrente nominal :15,0 A Momento de inércia : 0,0526 Kgm2
Fator de serviço :1,15 Massa :72,00 Kg
Corrente de partida :113 A Nível de ruído : 56 dB (A)
Ip/In : 7,50 Desempenho de carga:
Elevação de temperatura : 80º C Carga Cosø Rend (%)
Conjugado nominal :60,55 Nm 100 % 0,75 85,80
Conjugado de partida : 250% 75% 0,70 85,20
Conjugado máximo :300% 50% 0,58 84,00
Rolamento Interv de Lubrif. Quant de graxa
Dianteiro 6308 ZZ
Traseiro 6207 ZZ
OBS:
8) Marque a alternativa correta:
a) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para bomba de cavidades 
progressivas; tipo direto (sem redução); máxima capacidade de carga axial 4.000kgf; 
potência máxima de 20 HP @ 300 rpm; com freio hidráulico:
( ) R-4-00-0/30 D
( ) A-4-77-5/ 20 H
( X ) D-4-77-5/ 20 H
( ) D-4-20-5/ 77 C
RESERVADO
144
Alta Competência
b) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para bomba de cavidades 
progressivas; tipo com redução; máxima capacidade de carga axial 3000kgf; 
potência máxima de 10 HP @ 250 rpm; com freio hidrodinâmico:
( ) D-3-77-3/ 10 D
( ) A-3-77-3/ 10 D
( ) R-3-77-3/ 10 H
( X ) R-3-77-3/ 10 D
c) Reconheça a codificação do cabeçote de acionamento para bomba de cavidades 
progressivas; tipo angular; máxima capacidade de carga axial 5000kgf; potência 
máxima de 35 HP @ 400 rpm; com freio centrífugo:
( X ) A-5-77-5/35 C
( ) A-4-77-5/35 C
( ) A-5-77-5/35 H
( ) A-5-77-35/5 C
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 4
Hastes de 
bombeio
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Reconhecer os diferentes tipos de hastes e acessórios e seu 
princípio de funcionamento;
• Identificar os principais componentes e arranjos;
• Identificar os esforços na coluna de hastes;
• Explicar o processo de operação (partida, parada e 
ajustes);
• Reconhecer os problemas operacionais e os cuidados de 
conservação.
RESERVADO
146
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
147
4. Hastes de bombeio
A coluna de hastes de bombeio é o elemento de ligação entre o acionador de superfície e a bomba de fundo, rotativa, do bombeio de cavidades progressivas. Sua função é transmitir o 
movimento de acionamento do equipamento de superfície (cabeçote 
de BCP) ao equipamento de fundo, bomba. 
Coluna 
de haste
Coluna de haste do sistema BCP
Num sistema de elevação BCP, a coluna de hastes, além de suportar 
as cargas axiais, deve transmitir torque para o rotor da bomba. Se o 
efeito combinado da carga axial e do torque produz uma tensão que 
excede o limite deescoamento das hastes, ocorre a falha das mesmas. 
É necessário, portanto, estudar os esforços a que estarão submetidas 
para definir o diâmetro e o grau do aço que os suportarão. 
RESERVADO
148
Alta Competência
Entende-se por dimensionamento de uma coluna de hastes o 
procedimento capaz de definir o material constitutivo das mesmas, 
sua posição em relação à profundidade do poço e também seu 
comprimento.
As hastes são constituídas por aços especialmente escolhidos para 
resistirem aos esforços presentes na região onde são inseridas. A 
composição do aço influencia diretamente as propriedades mecânicas 
finais passíveis de serem alcançadas. 
A associação de petróleo americano (API) desenvolveu uma 
classificação que pode ser de grande valia durante o processo de 
seleção do material. 
Classificação 
API
Tensão de 
Escoamento 
(psi)
Tensão de 
Ruptura
(psi)
Aplicações
C 65000 90000
Ambientes não corrosivos, 
esforços pouco severos.
D 65000 90000
Liga que possui 2% de Ni, o 
que confere maior resistência à 
corrosão.
K 100000 120000
Poços mais profundos. Não deve 
ser usada onde tenha H2S
T 160000
Diferentes aços de acordo com a classificação API
A tabela anterior correlaciona três tipos diferentes de aços 
(composições distintas), com algumas de suas respectivas 
propriedades mecânicas e possíveis aplicações.
Convém frisar que o dimensionamento deve contemplar, ainda, cargas 
inesperadas, como as resultantes da entrada de areia, inchamento do 
estator, e ou atrito de partida.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
149
4.1. Tipo de hastes
As hastes podem ser de 3 tipos:
a) Convencionais - são hastes fabricadas em padrões definidos 
segundo a norma API Spec 11B, em comprimentos de 25 pés, com 
pontas reforçadas tipo pino-pino. São montadas no poço em série por 
ligações rosqueadas por meio de luvas, formando a coluna de hastes 
em quantidade suficiente em função da profundidade em que a 
bomba está instalada. São fornecidas também hastes de comprimentos 
menores de um a dez pés para facilitar o balanceamento da coluna 
de hastes e estas hastes são chamadas de pony rods.
Pino
Haste convencional com aplicação em BCP
As hastes de bombeio têm diâmetro padronizado pelo instituto API, 
de ½ pol a 1 1/8 pol. Alguns dados relacionados ao diâmetro das 
hastes podem ser contemplados na tabela a seguir.
Diâmetro (in) Área (in2) Peso (lb/pé)
½ 0.196 0.72
5/8 0.307 1.13
¾ 0.442 1.63
7/8 0.601 2.22
1 0.785 2.9
1 1/8 0.994 3.67
Diâmetros e áreas de hastes normais segundo a API
Há, também, três tipos de luvas para conexão de uma haste 
convencional a outra: normal, delgadas, também denominadas 
sinholle, e oversize. 
RESERVADO
150
Alta Competência
As luvas são padronizadas pela norma API Spec 11B e são 
confeccionadas com aço especial grau T, cuja tensão de ruptura 
apresenta um valor da ordem de 160.000 psi.
Luva para haste de 
bombeio convencional
b) Contínuas (Corod) - não possuem acoplamento, têm extensão de 
3.000 pés e são cortadas ou soldadas a frio no caso de poços de maior 
profundidade. São confeccionadas com aço especial com tensão de 
escoamento superior a associada ao aço grau D.
As hastes contínuas necessitam de equipamento especial para 
sua adequada instalação no poço, como pode ser visto na 
ilustração a seguir:
Equipamento para instalação 
das hastes contínuas
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
151
Este tipo de haste ainda não foi empregado pela Petrobras por um 
lado em função do elevado custo de fabricação, e por outro lado em 
função dos elevados custos envolvidos no contrato de mão de obra 
de manutenção especializada, que é usualmente disponibilizada 
pelo fornecedor. 
c) Ocas - são hastes semelhantes à haste de bombeio convencional, 
porém construídas com um furo central que permite a circulação 
de fluidos. Este recurso permite a realização de operações de 
injeção de fluidos sem que seja necessário interromper a operação 
de produção. 
Visando melhorar o processo de elevação, fluidos podem ser injetados 
com diferentes objetivos, como a inibição de processos corrosivos ou 
ainda a inibição de qualquer processo que possa levar à formação 
de incrustações. Um exemplo de semelhante processo seria a 
parafinização, ou seja, a precipitação de hidrocarbonetos de elevado 
peso molecular na entrada da bomba.
Além de permitir a circulação de fluidos, o uso de hastes ocas 
permite a redução da tensão de torção devido ao maior diâmetro 
externo e ainda a redução do peso, promovendo o alívio parcial 
da carga axial atuante sobre o mancal do cabeçote, reduzindo 
finalmente o custo deste.
Alguns tipos de hastes ocas não têm ressalto nas luvas, promovendo 
em última instância a redução da carga de contato das hastes com 
os tubos. Isso permite a aplicação dessas hastes nos processos de 
elevação em poços direcionais.
RESERVADO
152
Alta Competência
A ilustração a seguir apresenta a secção transversal de uma luva 
usada no encaixe entre hastes ocas.
Luva para a conexão 
entre hastes ocas
Coluna de produção
Haste oca tipo pino-pino
Apoio da ferramenta de torque
Nipple de conexão oca tipo rosca-rosca
Petróleo
produzido
Fluido 
injetado
Petróleo
produzido
Princípio de funcionamento de uma haste oca
A ilustração anterior apresenta de maneira mais ampla a conexão 
entre duas hastes ocas.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
153
As hastes no bombeio de cavidades progressivas 
apresentam a função primordial de estabelecer o 
contato mecânico entre os controles de superfície e 
o rotor inserido na região onde se encontra o fluido 
a ser bombeado.
A conexão entre duas hastes vizinhas é feita através 
de luvas. Os tipos de luvas empregadas nas opera-
ções da Petrobras encontram-se descritas na norma 
API Spec 11B.
As hastes podem ser contínuas ou não. No caso de 
hastes contínuas não é necessário utilizar luvas. No 
entanto, os elevados custos de aquisição e manuten-
ção têm restringido o uso de hastes contínuas em 
aplicações de bombas de cavidades progressivas.
A parafinização e processos oxidativos comprome-
tem o rendimento do bombeio de cavidades progres-
sivas. Visando ao aumento da vida útil do sistema de 
bombeio, pode ser interessante a injeção de fluidos. 
Para tanto, foram desenvolvidas as hastes ocas.
Importante!
Numa aplicação BCP, a tensão total aplicada sobre as hastes é 
resultado da carga axial e do torque e o alongamento é conseqüência 
da deformação decorrente da aplicação desses esforços. 
Se a tensão máxima nunca supera a tensão de escoamento do material 
das hastes, as deformações decorrentes são elásticas e desaparecem 
por completo assim que a tensão é removida. Por outro lado, se a 
tensão aplicada supera o limite de escoamento do material, as 
deformações serão de caráter permanente, ou seja, o material não 
recupera a forma original com o passar do tempo.
RESERVADO
154
Alta Competência
4.2. Fadiga nas hastes
É sabido que componentes mecânicos sofrem processo de fadiga 
quando submetidos a carregamentos cíclicos. Uma barra de aço 
tracionada durante um determinado intervalo de tempo e que logo 
após o término do referido intervalo é comprimida está sujeita a um 
carregamento desta natureza.
Variações repetitivas de tensão tendem a causar o desenvolvimento 
de micro fraturas, que finalmente vêm a crescer, formando uma trinca. 
A trinca pode se propagar, resultando na falha do material. A fadiga 
pode ocorrer mesmo quando a tensão máxima a que está submetido 
o material é muito menor do que o limite de escoamento do mesmo. 
Isso ocorre porque as trincas se formam a partir da concentração de 
tensões em torno de defeitos microscópicos, como, por exemplo, 
imperfeições superficiais. A vida em fadiga depende da amplitude da 
flutuação de tensões, da tensão média e da frequência de oscilação 
das tensões. 
O acabamento superficial é muito importante na determinação da 
vida útil do equipamento em fadiga, pois as micro-fraturas tendem 
a se iniciar na superfície do material a partir das imperfeiçõesmicroscópicas existentes. Assim, uma peça de superfície mais lisa e 
polida tem uma maior vida útil em fadiga do que uma peça cuja 
superfície é rugosa e corroída. 
As flutuações de tensões em aplicações BCP decorrem da produção 
de gás, do aumento de atrito devido à produção de areia, ou até 
mesmo em virtude da ocorrência de “golfadas” de fluido.
No caso de poços desviados podem ocorrer variações de carga em 
função de flutuações na velocidade de rotação das hastes. Essas 
flutuações são determinadas pela flexão imprimida, uma vez que as 
mesmas estão sendo inseridas de forma inclinada.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
155
4.3. Desgaste das hastes e tubos de produção
O desgaste nas hastes e nos tubos em sistemas BCP depende dos 
seguintes fatores: 
Comprimento das hastes e dos tubos;• 
Magnitude das cargas de contato entre hastes e tubos;• 
Composição do fluido bombeado;• 
Velocidade de rotação das hastes.• 
As cargas gravitacionais estão sempre orientadas de cima para 
baixo. As cargas de torção, por sua vez, podem atuar de baixo para 
cima, fato este que depende diretamente da geometria do poço. 
Em trechos de ganho de ângulo, as hastes tocam a parte superior 
da coluna de produção e nas seções de perda de ângulo, as hastes 
entram em contato com a parte de baixo da coluna de produção. 
Mediante o emprego de centralizadores de hastes é possível reduzir as 
cargas de torção. Deve-se determinar adequadamente a quantidade 
de centralizadores visando à máxima redução das cargas de torção 
eventualmente presentes, pois quanto menor a carga aplicada, maior 
a vida útil das hastes. 
Centralizadores típicos para o BCP
RESERVADO
156
Alta Competência
A distribuição de tensões é ainda melhor quando se trata de hastes 
contínuas ou com luvas non-upset, tornando-as indicadas nos casos 
de poços desviados. 
Além de contribuírem para a redução da carga oriunda do contato 
entre as hastes e a coluna de bombeio, o uso de centralizadores 
permite reduzir o desgaste decorrente do contato entre as hastes e 
a coluna de produção, aumentando a vida útil do tubo, luvas, e das 
hastes propriamente ditas.
Na maioria dos casos, o desgaste é localizado, pois no sistema BCP 
as hastes mantém um contato fixo com a coluna de produção, isto é, 
embora possam executar o movimento de rotação, a translação para 
cima ou para baixo é inibida. 
A evolução do desgaste pode aumentar o campo de tensões 
a que a haste está submetida, uma vez que o atrito reduz seu 
diâmetro externo. Com o aumento das tensões, se eleva também 
a probabilidade de propagação de trincas, aumentando o risco de 
falhas. Outra conseqüência do desgaste igualmente possível consiste 
na perfuração da coluna de produção. A figura a seguir ilustra o 
desgaste do tubo de aço de uma coluna BCP.
Buraco
Tempo
Centralizador
Corpo da haste
Coluna de produção
Coluna de produção
Ranhura
Desgaste de uma coluna BCP
O processo de desgaste por cargas de contato é influenciado pelo teor 
de areia, velocidade de rotação, tipo de centralizador e intensidade 
da carga de contato. 
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
157
A taxa de desgaste cresce exponencialmente com o teor de areia e 
linearmente com a carga de contato. Dessa forma, pode-se dizer que 
a taxa de desgaste é muito mais sensível à areia presente no fluido 
bombeado do que ao contato entre hastes e a coluna de produção.
A geometria do poço influencia diretamente no processo de desgaste. 
Costuma-se correlacionar a vida útil da coluna de produção em 
função da variação de ângulo do poço a cada 30 metros, também 
denominada dog-leg severity.
Variações angulares superiores a 3o/30 m reduzem a vida útil da coluna 
para menos de dez meses, sendo, nesses casos, bastante recomendável 
a utilização de centralizadores. Para variações angulares superiores a 
12o/30 m, a colocação de centralizadores não é capaz de evitar os 
danos associados ao desgaste.
Devido ao movimento excêntrico do rotor, não é recomendável 
instalar a bomba (conjunto formado por estator e rotor) em um 
trecho com ganho de ângulo, pois o desgaste seria mais intenso logo 
acima da mesma. Nesses casos, convém colocar um ou dois tubos de 
maior diâmetro logo acima da bomba.
Os centralizadores de hastes podem ser divididos em dois grupos:
Centralizadores com revestimento plástico;• 
Centralizadores rotativos.• 
Os centralizadores com revestimento plástico são fixos às hastes 
e se movimentam junto com as mesmas durante a operação. 
No caso dos centralizadores rotativos, permanecem estáticos, 
permitindo que a haste gire livremente.
RESERVADO
158
Alta Competência
O sistema BCP apresenta uma vida útil limitada 
pela fadiga do material das hastes, e também 
mediante o desgaste da coluna de produção. 
A fadiga resulta principalmente da presença de 
defeitos superficiais e da atuação de flutuações no 
carregamento a que as hastes estão submetidas. 
A produção de gases, presença de areia e golfadas 
de fluido constituem fontes possíveis de flutuações 
de tensões durante a operação.
O desgaste da coluna é decorrente do atrito 
ocasionado pelo contato entre as hastes e o tubo de 
aço da coluna. O desgaste é maior em poços desviados, 
uma vez que a coluna se encontra inclinada em 
relação à vertical e, neste caso, pode haver contato 
das hastes com a coluna. 
O desgaste pode ser minimizado em poços 
desviados com variações angulares inferiores a 
12º/30 m mediante a inserção de centralizadores. 
Os centralizadores podem ser fixos (giram junto com 
as hastes), ou rotativos (hastes giram na parte interna 
do centralizador).
Importante!
4.4. Instalação da coluna de hastes
Para instalação das hastes no poço são utilizadas sondas de produção 
(work over) ou guindaste. 
A primeira haste é acoplada ao rotor da BCP e as demais hastes ligadas 
entre si até próximo à superfície. Nessa posição, inserem-se uma ou 
mais hastes curtas e, finalmente, a haste polida é acoplada a todo o 
conjunto. 
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
159
As hastes devem ser descidas preferencialmente uma de cada vez, 
principalmente quando se tratar de haste grau API especial, de modo 
a evitar trincas causadas por flexão durante a manobra. 
O aperto das juntas roscadas deve seguir a tabela de deslocamento 
circunferencial previsto no API RP 11BR. 
A tabela a seguir consiste em parte dos dados contidos na norma API 
RP 11BR. A faixa para o deslocamento circunferencial é determinada 
fixando-se o diâmetro da haste e a composição (grau API) do aço 
constituinte. Por exemplo, no caso de uma haste de diâmetro igual 
a 15.9 mm, constituída por um aço grau D, deve-se empregar um 
deslocamento diferencial, que varia na faixa entre 6.1 e 7.1mm.
Valores de deslocamento circunferencial da conexão das hastes de bombeio
Todas as dimensões em polegadas seguidas pelo equivalente em mm
1 2 3
Diâmetro da 
haste
Haste nova
Grau D
Valores de deslocamento
Haste reutilizada
Graus C, D &K 
Valores de deslocamento
Mínimo Máximo Mínimo Máximo
1/2 (12,7) 8/32 (4,8) 8/32 (6,3) 4/32 (3,2) 6/32 (4,8)
5/8 (15,9) 8/32 (6,3) 9/32 (7,1) 6/32 (4,8) 8/32 (6,3)
3/4 (19,1) 9/32 (7,1) 11/32 (8,7) 7/32 (5,6) 17/64 (6,7)
7/8 (22,2) 11/32 (8,7) 12/32 (9,5) 9/32 (7,1) 23/64 (9,1)
1 (25,4) 14/32 (11,1) 16/32 (12,7) 12/32 (9,5) 14/32 (11,1)
1 1/8 (28,6) 18/32 (14,3) 21/32 (16,7) 16/32 (12,7) 19/32 (15,1)
Nota: os valores dos deslocamentos foram estabelecidos por meio de cálculos e testes com 
strain gage 
Deslocamento circunferencial segundo a norma API RP 11BR
O deslocamento circunferencial é medido na prática como é 
apresentado na ilustração a seguir:
RESERVADO
160
Alta Competência
Linha vertical 
gravada
Deslocamento 
circunferencial 
medido
Medida de deslocamento circunferencial
Após a inserção das hastes, deve-se ajustar o rotor na posição correta. 
Isso pode ser alcançado através de um procedimento denominado 
balanceamento. 
Durante o balanceamento empregam-se hastes curtas conectadas 
diretamente à haste polida. Deve-sea calcular o espaço morto e 
comparar com o somatório dos comprimentos de todas as hastes 
presentes.
Na prática, o espaço morto pode ser definido como a distância entre 
a extremidade inferior do rotor e o pino-stop.
4.5. Problemas operacionais
As dificuldades presentes durante a operação são usualmente 
dependentes da natureza do projeto.
Em poços desviados, há risco de desgaste por atrito, tanto nas 
hastes como na coluna de produção, mesmo com aplicação de 
centralizadores. 
A própria utilização de centralizadores poderá ocasionar efeitos 
colaterais indesejáveis, como perda de carga excessiva ou o 
aprisionamento da coluna de hastes na coluna de produção.
Problemas de corrosão podem ser previstos levando-se em conta 
a natureza química do ambiente do poço e a compatibilidade do 
material das hastes (grau API). 
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
161
A utilização de procedimentos e ferramentas adequadas para a 
montagem da coluna de produção previne a falha por trincas nas 
luvas ou mesmo o desacoplamento das hastes fixadas durante a 
operação. Por esses motivos, hastes com roscas defeituosas, empenos 
ou ranhuras não devem ser utilizadas.
4.6. Segurança na operação
O maior risco envolvendo o conjunto de hastes de bombeio está 
relacionado com o rompimento da coluna de hastes durante a 
operação.
Em poços equipados com BCP em caso de rompimento da haste, há 
o risco da parte superior da coluna ser ejetado do poço, podendo 
atingir pessoas que se encontrem em suas proximidades. Por isso, os 
cabeçotes de BCP devem ter dispositivo anti-ejeção da haste polida. 
Durante a montagem da coluna no poço devem ser observados os 
procedimentos de segurança previsto nos padrões. 
A utilização de ferramentas adequadas e em boas condições 
como elevadores, ganchos, chaves especiais, entre outras, são 
fundamentais. Estas ferramentas devem ser inspecionadas 
regularmente e reparadas ou substituídas em caso de dano ou 
desgaste, principalmente elevadores e ganchos, para evitar a queda 
da coluna de haste no poço.
4.7. Cuidados e conservação
Os principais cuidados a serem observados com hastes de bombeio 
são no manuseio, armazenamento e preservação.
RESERVADO
162
Alta Competência
As hastes são fornecidas em feixes, embalados em conjuntos 
de quatro a sete camadas, separadas entre si por espaçadores e 
fixadas por meio de suportes. Estas embalagens são normalmente 
feitas em madeira ou outro material macio, de modo a minimizar 
a possibilidade de danos mecânicos nas hastes. Para proteção das 
roscas são utilizados protetores feitos de plástico, especialmente 
fabricados para esta finalidade.
É aconselhável que o transporte seja realizado nas caixas em cujas 
hastes foram fornecidas, ou ainda se tiverem que ser transportadas 
soltas, o feixe de hastes deverá ser colocado sobre espaçadores de 
madeira. As camadas de hastes também devem ser separadas através 
de suportes de madeira. Quando se transportam várias camadas 
de hastes empilhadas, devem ser observados que os suportes entre 
camadas estejam alinhados verticalmente entre si. 
Os suportes laterais não devem ter contato direto com as hastes. Usar 
para isto calços de madeira. 
Deve-se tomar especial cuidado ao cortar as amarras dos feixes para 
não danificar a superfície das hastes.
Caso as hastes sejam armazenadas por longos períodos de tempo, é 
recomendável a retirada periódica dos protetores para limpeza das 
roscas e substituição da graxa de preservação, colocando novamente 
os protetores de roscas. 
As hastes devem ser despachadas sempre com protetores de roscas 
nas extremidades. Caso seja observada alguma extremidade sem 
protetor, deve-se realizar uma inspeção para detecção dos danos 
eventualmente causados e então re-lubrificar a rosca e colocar 
o protetor novamente. Se for observada uma rosca danificada ou 
golpeada, separar a haste oca para efetuar o reparo. As roscas e o 
corpo das hastes nunca devem sofrer impactos.
Em movimentações utilizando-se o guindaste convém empregar o 
esquema apresentado na figura abaixo. Quando a movimentação 
for com empilhadeira, recomenda-se a utilização de caixas metálicas 
para dar rigidez ao conjunto, a fim de prevenir eventuais empenos 
nas hastes.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
163
A B B B B A
Detalhes dos espaçadores montados no
feixe, entre cada camada de hastes
Feixe 
de hastes
Suporte do feixe
de hastes
Ponto de
içamento
Entalhe circular
Haste
Linha de centro 
do conjunto
Dispositivo metálico 
(balança)
Centro de gravidade do
feixe das hastes
Cabo
Ponto de 
içamento
Esquema para a movimentação de feixes de hastes
Preparação de feixes de hastes para movimentação com guindaste
Fora desta embalagem, as hastes nunca devem ser apoiadas 
diretamente no solo. Pelo menos quatro suportes (barrotes de 
madeira) transversais devem ser colocados como apoio em piso plano. 
Eles servem adicionalmente para separar as camadas, devendo ser 
alinhados verticalmente. 
Os protetores de roscas das hastes e das luvas devem ser retirados 
somente no momento da conexão, para evitar danos por impacto, 
principalmente na rosca pino.
As hastes retiradas ou ao serem descidas nos poços nunca devem 
ser colocadas diretamente sobre a terra, e sim em estaleiros 
protegidos por material anti-abrasivo. Neste contexto, é 
recomendável utilizar separadores entre as camadas para evitar 
o contato direto entre as hastes. 
RESERVADO
164
Alta Competência
Adicionalmente, as hastes devem ser armazenadas isoladas sobre 
berços com madeiras para não causar marcas e nem deformações 
permanentes na superfície das hastes.
Sempre que uma coluna de hastes for removida de um poço, deve 
ser acondicionada em caixas metálicas ou embalagens padronizadas 
(feixes) e enviadas para limpeza e inspeção.
O elevador deve apresentar dimensões adequadas ao transporte 
das hastes.
Todas as ferramentas utilizadas em cada tarefa devem ser 
organizadas de acordo com os padrões da Petrobras e devem estar 
sempre em bom estado. Devem ser inspecionadas periodicamente 
para verificar o desgaste e reparadas ou substituídas, caso 
necessário. Além disso, devem ser mantidas sempre limpas. 
Quando forem retirados os protetores de roscas, as roscas devem 
estar limpas e completamente secas. 
Deve-se evitar a queda das hastes. A colisão com uma das extremidades 
pode danificar a rosca. Neste caso, deve-se descartá-la. 
Durante a descida da coluna, atentar para que não ocorra a 
“montagem” dos fios de rosca. 
Durante a montagem da coluna de haste deve ser observado o 
perfeito alinhamento da conexão entre pinos e luvas, de modo a não 
danificar as roscas nesta operação. 
A vida útil em fadiga em uma coluna de hastes é drasticamente 
reduzida em casos de instalação, manuseio ou operação inadequada. 
Por esse motivo, antes da instalação da coluna de BCP é fundamental 
observar os cuidados descritos acima.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
165
Deve-se ter cuidado especial no manuseio das hastes 
e luvas para que não sofram danos mecânicos. Caso 
isso aconteça, pode levar à fratura das hastes durante 
a operação, podendo causar acidentes.
Os cuidados com os elementos da coluna (hastes e 
luvas) devem estar presentes no transporte, manuseio, 
e instalação. 
Especial atenção deve ser dada para que as hastes 
não entrem em contato entre si. Por esse motivo, é 
comum empregar suportes de madeira.
As hastes e luvas armazenadas, bem como as 
ferramentas empregadas em sua instalação, devem 
ser periodicamente inspecionadas.
Durante a operação a etapa de balanceamento é 
crucial.
Importante!
4.8. Haste polida
A haste polida pode ser considerada como um acessório da coluna de 
hastes. Consiste em uma barra de aço com extremidades de conexão 
tipo pino-pino, padronizadas pela norma API Spec 11B. Sua principal 
função é prover a vedação na caixa de gaxetas, que contém os fluidos 
produzidos pela coluna de produção. 
A rugosidade da superfície deve apresentar um valor entre oito e trinta 
e duasmicro-polegadas. Esta qualidade de acabamento superficial 
pode ser alcançada por polimento simples, via revestimentos com 
deposição de cromo, ou através de revestimento metalizado por 
aspersão térmica.
RESERVADO
166
Alta Competência
Pelo fato de ser um componente único, a haste polida possui variações 
apenas de material e forma. Os diâmetros mais utilizados são 1 ¼” 
e 1 ½”, e os comprimentos empregados com mais frequência de 
magnitude entre 16’ e 22’. A tabela abaixo apresenta alguns materiais 
normalizados pela API. 
Tipo Especificação Tensão de Ruptura
Aço carbono SAE 10XX (35≤XX≤50) 90.000 ≤ σr ≤ 120.000
Aço liga SAE 41XX (30 ≤ XX ≤ 40) 95.000 ≤ σr ≤ 160.000
Aço liga SAE 46XX (15 ≤XX ≤ 25) 95.000 ≤ σr ≤ 160.000
Especificações de material para hastes contínuas segundo a API
As composições dos aços são apresentadas de acordo com as regras 
desenvolvidas pela sociedade americana de engenheiros automotivos 
(SAE). Essas regras descrevem quais elementos de liga são os mais 
importantes no aço e qual a composição em percentual mássico de 
carbono presente. A composição do carbono é indicada através dos 
dois últimos dígitos presentes na sigla. Um aço 1010, por exemplo, 
seria de acordo com a SAE um aço carbono (o carbono é o único 
elemento presente além do ferro), cuja fração mássica apresenta um 
valor igual a 0.10%.
A tensão de ruptura está relacionada à ductilidade do aço. Aços mais 
dúcteis podem ser trabalhados com mais facilidade, sendo menos 
resistentes à deformação mecânica. Quanto maior a tensão de 
ruptura, mais resistente à deformação plástica é o aço.
Os seguintes acessórios são utilizados junto com a haste polida:
Luva de redução - utilizada para unir a haste polida à coluna • 
de hastes de bombeio;
Grampo - utilizado para fixar a haste polida na mesa ou do • 
cabeçote de BCP. Serve de acoplamento entre o conjunto de 
acionamento e a coluna de hastes;
Haste curta - utilizada para operação de manobra da coluna • 
de haste.
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
167
A norma API Spec 11B padroniza as diversas variações de tamanho e 
comprimento, de acordo com a coluna de hastes utilizada, conforme a 
tabela abaixo. A haste polida é dimensionada e especificada durante 
a elaboração do projeto da coluna de hastes, sendo registrada no 
esquema mecânico do poço. 
Diâmetro da 
haste polida 
(OD)
+ 0,005 - 0,010 
in
(+0.127-0.254 
mm)
Comprimento (L)
ft. ± 2 in. ( m,± 
50mm)
Diâmetro 
nominal 
do pino da 
rosca 
in (mm)
Diâmetro 
externo do 
corpo do 
pino Df 
in (mm)
Diâmetro das 
hastes de 
bombeio que 
podem ser 
acopladas
in (mm)
1 1/8 (28.6)
8, 11, 16, 22, 24, 26
(2.438, 3.353, 4.877
6.707, 7.315, 7.925)
15/16 (23.8)PR
1 1/16 (27.0)PR
5/8 (15,9)
3/4 (19,1)
1 1/8 (28.6) upset
8, 11, 16, 22, 24, 26
(2.438, 3.353, 4.877
6.707, 7.315, 7.925)
15/16 (23.8)PR
1 1/16 (27.0)PR
1.250+ 0,005 - 
0,010 (31.8, + 
0,1270-0.254) 
1.500 + 0,005 - 
0,010 
(38,1 + 0,127 - 
0,254)
5/8 (15,9)
3/4 (19,1)
1 1/4 (31,8)
11, 16, 22, 24, 
26, 30, 36 
(3.353, 4.877,
6.707, 7.315, 7.925, 
9.144, 10.973)
1 3/16 (30.2) 
PR
- 7/8 (22,2)
1 1/4 (31,8) upset
11, 16, 22, 24, 
26, 30, 36 
(3.353, 4.877
6,707, 7.315, 7,925, 
9.144, 10.973)
1 3/16 (30.2) 
PR
1.625 + 0,005 - 
0,010 
(41.3. + 0,127 - 
0,254)
7/8 (22,2)
1 1/2 (38,1)
16, 22, 24, 26, 30, 36 
(4.877, 6.707, 7.315, 
7.925, 9.144, 10.973)
1 3/8 (34.9) PR - 1 (25,4)
1 1/2 (38,1)upset
16, 22, 24, 26, 30, 36 
(4.877, 6.707, 7.315, 
7.925, 9.144,10.973)
1 9/16, (39.7) 
PR
2.250 +0.015-
0,015 
(57.2 + 0,381-
0,381)
1 1/8 (28,6)
Dimensões da haste polida de acordo com a norma API Spec 11B
RESERVADO
168
Alta Competência
Sempre que por qualquer motivo a haste polida for retirada deve 
ser inspecionada, visando à identificação de ranhuras ou empenos. 
O desalinhamento da haste polida em relação à caixa de gaxetas 
ou ranhuras na superfície da haste poderá causar vazamentos de 
fluidos. 
Antes de dar partida no sistema de elevação, verificar o 
balanceamento da coluna de hastes, o alinhamento da haste polida 
em relação à caixa de gaxetas e o aperto no preme-gaxetas. 
Poderão ocorrer falhas nas ligações realizadas com os grampos, 
ocasionando o escorregamento da haste polida e, em última instância, 
a redução do espaço morto. 
Problemas de vazamentos pela caixa de gaxetas podem ser causados 
pela utilização de haste polida defeituosa (com riscos ou empenos) 
ou desalinhada.
O desalinhamento ou o aperto excessivo do preme-gaxetas pode 
provocar a ruptura da haste polida principalmente em sistemas 
equipados com BCP.
Em sistemas equipados com BCP, a haste polida deve estar fixada 
na mesa do cabeçote ou possuir algum outro tipo de proteção 
contra ejeção em caso de ruptura. Também deve ser observado o 
comprimento máximo de 300 mm na extremidade superior da haste, 
medindo-se após a fixação do grampo para evitar o dobramento em 
caso de velocidades de reversão elevadas.
Utilizar somente hastes polidas normalizadas pelo API e em boas 
condições de uso para evitar rompimentos e vazamentos de fluidos.
A haste polida é fornecida em embalagem especial e com protetores 
de rosca. Estas proteções devem ser retiradas apenas no momento da 
instalação. Durante o manuseio e armazenamento, todos os cuidados 
referentes à prevenção contra danos por empenos e choques devem 
ser tomados. 
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
169
• As hastes são componentes fundamentais em siste-
mas de BCP, pois realizam a transmissão do torque do 
motor na superfície para o rotor;
• As hastes podem ser convencionais, ocas, ou contí-
nuas. As hastes ocas e convencionais são empregadas 
juntamente com luvas apropriadas, que realizam a co-
nexão entre duas hastes vizinhas;
• A coluna de produção apresenta uma vida útil de-
terminada pela possibilidade de fratura de algum de 
seus componentes, ou ainda o desgaste decorrente do 
atrito entre as hastes e o tubo de aço da coluna;
• Problemas de falha mecânica podem ser evitados 
mediante a adequada seleção do aço que constitui as 
hastes. Este aço deve apresentar propriedades mecâ-
nicas adequadas ao ambiente do poço, levando-se em 
consideração as cargas atuantes, bem como sua possí-
vel natureza corrosiva; 
• A seleção do aço constituinte das hastes deve seguir 
a norma; 
• O dimensionamento deve contemplar, mediante fa-
tores de segurança, cargas inesperadas como as resul-
tantes da entrada de areia, inchamento do estator e 
ou atrito de partida.
reSUmInDo...
RESERVADO
170
Alta Competência
• Outro fenômeno importante a se considerar é a vida 
em fadiga do aço escolhido. A falha por fadiga é con-
sequência da flutuação no tempo das cargas atuantes. 
Essa flutuação tem origem na produção de gás, pre-
sença de areia, ou ainda devido a “golfadas” do fluido 
bombeado; 
• O atrito entre hastes na parte interna da coluna de 
produção também contribui para a deterioração me-
cânica das hastes. A redução do diâmetro gera um 
aumento na magnitude das tensões atuantes, aumen-
tando a probabilidade de danos mecânicos dos com-
ponentes;
• O desgaste é usualmente localizado e é maior em 
poços desviados. Para minimizá-lo, o uso de centra-
lizadores é indicado para minimizar o contato com a 
coluna de produção;
• Os centralizadores são ineficientes em poços com va-
riações angulares superiores a 12º/30 m. Nesses casos, 
as hastes contínuas devem ser empregadas;
• Deve-se ter extremo cuidado no transporte, manu-
seio e armazenamento das hastes e luvas para que ne-
nhum dano mecânico superficial venha a ocorrer. Esses 
defeitos reduzem a vida em fadiga do componente;
• As hastes devem ser conectadas uma a uma e inse-
ridas cuidadosamente na coluna. Em seguida, hastes 
mais curtas são utilizadas para reduzir o espaço morto 
existente e realizar o balanceamento da coluna antes 
de entrarem em operação. 
reSUmInDo...
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
171
• Todas as ferramentas utilizadas, bem como os com-
ponentes armazenados devem ser inspecionados pe-riodicamente e substituídos se não estiverem em bom 
estado; 
• Outro componente importante consiste na haste po-
lida. Esta é fundamental, pois garante a vedação da 
caixa que comporta o fluido bombeado logo que sai 
da coluna de produção (caixa de gaxetas);
• As hastes polidas são normalizadas e seu aço consti-
tuinte é escolhido levando-se em consideração o diâ-
metro e a geometria das hastes curtas que conectam a 
haste polida à coluna de hastes; 
• Da mesma forma que no caso dos demais compo-
nentes, a haste polida deve estar livre de defeitos me-
cânicos. Hastes polidas empenadas ou com defeitos 
superficiais podem romper, podendo, enfim, parar a 
produção;
• Para evitar acidentes, convém fixar a haste polida 
na mesa do cabeçote ou empregar algum outro dis-
positivo para evitar a sua ejeção em caso de falha 
mecânica.
reSUmInDo...
RESERVADO
172
Alta Competência
1) Qual a importância das hastes em um sistema BCP? 
________________________________________________________________
2) Complete as lacunas:
Nas aplicações em BCP podemos encontrar hastes ____________, 
____________ e ____________. 
As hastes ____________ são interessantes, pois permitem a injeção 
de fluidos e suportam menor carga. Já as hastes ____________ são 
apenas aplicadas em poços desviados de elevada variação angular. 
Nesses casos, o uso de ____________ se mostra ineficiente.
3) Qual a função da haste polida? Por que ela deve ser polida?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
4) Complete as lacunas:
Os ____________________ foram desenvolvidos visando à re-
dução do desgaste da coluna de BCP. Existem dois tipos no 
mercado, ____________________ e ____________________. Os 
____________________ giram junto com a coluna de hastes, ao pas-
so que os ____________________ se mantém fixos, e permitem que 
a coluna de hastes gire em seu interior. 
5) Preencha as lacunas abaixo conforme as informações dadas:
( a ) Falha ocasionada por flutuações 
no carregamento durante a ope-
ração em BCP.
( ) luva
( b ) Elemento responsável pela cone-
xão entre duas hastes vizinhas.
( ) balanceamento
( c ) Procedimento usado para o ajuste 
do espaço morto em sistemas BCP.
( ) haste polida
( d ) Elemento responsável pela veda-
ção da caixa de gaxetas.
( ) centralizador
( e ) Elemento capaz de minimizar o 
desgaste da coluna de produção 
em poços desviados.
( ) fadiga
4.9. exercícios
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
173
6) Preencha as lacunas abaixo com V (verdadeiro) ou F (falso).
( ) Para a confecção de hastes polidas em aplicações em que a 
carga supera 120.000 Pa pode-se empregar um aço carbono 
convencional.
( ) Areia e gases produzidos são fatores responsáveis pela 
flutuação nas cargas atuantes na coluna de produção.
( ) Uma haste levemente danificada em sua superfície durante 
o transporte até a região de instalação pode ser utilizada 
sem problemas.
( ) O desgaste da coluna em poços desviados com variação 
angular inferior a 20o/30 m pode ser minimizado mediante 
a inserção de centralizadores.
( ) Hastes contínuas apresentam sua aplicação limitada pelos 
altos custos operacionais envolvidos.
7) Defina dois fatores determinantes para a vida em fadiga dos com-
ponentes de uma coluna de BCP. 
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
8) Em que consiste o balanceamento de uma coluna de BCP?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
9) Que cuidados se deve ter no transporte e manuseio de hastes e 
luvas? Por quê?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
RESERVADO
174
Alta Competência
API (ou grau API) - escala hidrométrica idealizada pelo American Petroleum 
Institute - API, juntamente com a National Bureau of Standards, e utilizada para 
medir a densidade relativa de líquidos. 
Aspersão térmica - termo geral que engloba diversos processos de recobrimento 
de superfícies.
Balanceamento - o balanceamento consiste no procedimento capaz de ajustar o 
espaço morto entre o rotor e o pino-stop, localizado na extremidade do estator da 
bomba BCP. Essa ajuste fino é possível mediante a inserção de hastes curtas (pony 
rods), que estabelecem o contato entre a haste polida e a coluna de hastes. 
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
Coluna de produção - conjunto de tubos de produção por onde escoa a produção 
dos poços.
Ductilidade - é a propriedade física dos materiais de suportar a deformação 
plástica, sob a ação de cargas, sem se romper ou fraturar
Dúctil - que se pode reduzir a fios, estirar, distender, sem se romper; flexível, 
elástico.
Incrustação - precipitados sólidos depositados no interior da coluna de produção.
Mancal - suporte de apoio de elementos de máquinas.
Parafinização - precipitação de hidrocarbonetos de elevado peso molecular 
(parafina) nas superfícies presentes no interior da coluna de produção.
Pino-stop - equipamento instalado na coluna de produção que impede a passagem 
do rotor pelo estator.
Poço desviado - poço perfurado de maneira não vertical. 
Pony rod - haste curta.
Preme-gaxeta - equipamento da caixa de engaxetamento que permite aumentar 
ou diminuir a interferência entre as gaxetas e a haste polida.
Rosca pino - rosca localizada na extremidade de uma haste de BCP e que permite 
que esta se conecte mecanicamente a uma haste seguinte mediante a presença de 
uma luva.
SAE 10XX (35 ≤ XX ≤ 50) - classificação segundo a SAE para um aço carbono, cuja 
composição de carbono se encontra entre 0.35 e 0.50%.
4.10. glossário
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
175
SAE 41XX (30 ≤ XX ≤ 40) - classificação segundo a SAE para um aço cromo (Cr) – 
molibdênio (Mo), cuja composição de carbono apresenta um valor entre 0.30 e 
0.40%. Valores reportados para os teores de Cr e Mo seriam: Cr – (0.50%,0.80%, ou 
0.95%), Mo – (0.12%, 0.20%, 0.25%, ou 0.30%).
SAE 46XX (15 ≤ XX ≤ 25) - classificação segundo a SAE para um aço níquel-
molibdênio, cuja composição de carbono apresenta um valor entre 0.15 e 0.25 %. 
Valores reportados para os teores de Ni e Mo seriam: Ni – (0.85% ou 1.82%), Mo 
– (0.20% ou 0.25%).
Tensão de Escoamento - tensão a partir da qual o material sofre deformação 
permanente.
Tensão de Ruptura - tensão acima da qual o material sofre fratura devido à 
propagação de trincas que se originam em defeitos microscópicos inerentes à sua 
estrutura.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo.
Velocidade de reversão - velocidade que a coluna de hastes atinge durante a 
reversão.
RESERVADO
176
Alta Competência
ALMEIDA BARRETO FILHO, Manual de Bombeio Mecânico em Poços de Petróleo. 
Apostila. Petrobras. Salvador, 2003.
ARAUJO ANDRADE, Selma Fontes de. Bombeio Mecânico. Apostila. Petrobras. 
Aracaju, 2000.
Catálogo Norris. Disponível em: <www.norrisrods.com>. Acesso em: 30 mar 2009.
Catálogo Tenaris. Disponível em: <www.tenaris.com>. Acesso em: 30 mar 2009.
Norma API Spec 11B - Especification for sucker rods. 
Norma API RP 11L - Design calculation conventional sucker rods pumping system.
Norma API RP 11 BR - Recomended practicefor the care and handling for sucker 
rods.
Norma Petrobras N-2366 - Produção de petróleo - Haste de bombeio.
Norma Petrobras N-2404 - Produção de petróleo - Haste de bombeio - manuseio, 
movimentação e estocagem.
OLIVEIRA COSTA, Rutácio de. Bomba de Fundo de Bombeio Mecânico. Apostila 
Petrobras. Natal, 2008.
ROSSI, Nereu Carlos Milani de. Bombeio Mecânico. Apostila. Petrobras. Salvador, 
2005.
WALDEMAR ASSMAN, Benno. Relatório Sobre a Instalação de Coluna de Hastes 
Ocas e Operação para Desparafinação Térmica em Poço com Elevação por BCP. 
Relatório Petrobras. Natal, 2006. 
4.11. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 4. Hastes de bombeio
177
1) Qual a importância das hastes em um sistema BCP? 
Transmitir o torque do cabeçote ao rotor.
2) Complete as lacunas:
Nas aplicações em BCP podemos encontrar hastes convencionais, ocas e contínuas. 
As hastes ocas são interessantes, pois permitem a injeção de fluidos e suportam 
menor carga. Já as hastes contínuas são apenas aplicadas em poços desviados 
de elevada variação angular. Nesses casos, o uso de centralizadores se mostra 
ineficiente.
3) Qual a função da haste polida? Por que ela deve ser polida? 
Permite a vedação da caixa de gaxetas. Deve ser polida para lhe garantir uma 
maior vida útil, pois a falha deste componente pode causar acidentes durante a 
operação.
4) Complete as lacunas:
Os centralizadores foram desenvolvidos visando à redução do desgaste da coluna 
de BCP. Existem dois tipos no mercado, centralizadores rotativos e centralizadores 
com revestimento plástico. Os centralizadores com revestimento plástico giram 
junto com a coluna de hastes, ao passo que os centralizadores rotativos se mantêm 
fixos e permitem que a coluna de hastes gire em seu interior.
5) Preencha as lacunas abaixo conforme as informações dadas:
( a ) Falha ocasionada por flutuações no carregamento 
durante a operação em BCP.
( b ) luva
( b ) Elemento responsável pela conexão entre duas 
hastes vizinhas.
( c ) balanceamento
( c ) Procedimento usado para o ajuste do espaço 
morto em sistemas BCP.
( d ) haste polida
( d ) Elemento responsável pela vedação da caixa de 
gaxetas.
( e ) centralizador
( e ) Elemento capaz de minimizar o desgaste da 
coluna de produção em poços desviados.
( a ) fadiga
4.12. gabarito
RESERVADO
178
Alta Competência
6) Preencha as lacunas abaixo com V (verdadeiro) ou F (falso).
( F ) Para a confecção de hastes polidas em aplicações em que a carga supera 
120.000 Pa pode-se empregar um aço carbono convencional.
Justificativa: para tensões acima de 120.000 Pa deve-se empregar aços 
especiais, que contém elementos de liga capazes de produzir uma 
microestrutura dura o suficiente, de maneira a gerar tensões de ruptura 
acima de 120.000 Pa. Exemplos de materiais para esse tipo de aplicação 
seriam aços Cr – Mo (SAE – 41 XX), ou aços Ni – Mo (SAE 46 XX).
( V ) Areia e gases produzidos são fatores responsáveis pela flutuação nas 
cargas atuantes na coluna de produção.
( F ) Uma haste levemente danificada em sua superfície durante o transporte 
até a região de instalação pode ser utilizada sem problemas.
Justificativa: todas as hastes e luvas devem estar livres de defeitos 
superficiais, pois reduzem a vida útil dos componentes. Desta forma, 
hastes e luvas defeituosas devem ser prontamente substituídas e não 
devem ser, em hipótese nenhuma, utilizadas.
( F ) O desgaste da coluna em poços desviados com variação angular inferior a 
20o/30 m pode ser minimizado mediante a inserção de centralizadores.
Justificativa: centralizadores podem ser empregados em poços de 
variação angular inferior a 12o/ 30 m. Nesses casos, os centralizadores 
são eficientes na redução do atrito entre a coluna de hastes do tubo de 
aço da coluna de produção.
( V ) Hastes contínuas apresentam sua aplicação limitada pelos altos custos 
operacionais envolvidos.
7) Defina dois fatores determinantes para a vida em fadiga dos componentes de 
uma coluna de BCP. 
Flutuação das cargas atuantes e desgaste das hastes via contato com o tubo de 
aço da coluna de produção.
8) Em que consiste o balanceamento de uma coluna de BCP? 
O balanceamento consiste no procedimento capaz de ajustar o espaço morto 
entre o rotor e o pino-stop, localizado na extremidade do estator da bomba BCP. 
Essa ajuste fino é possível mediante a inserção de hastes curtas (pony rods), que 
estabelecem o contato entre a haste polida e a coluna de hastes.
9) Que cuidados se deve ter no transporte e manuseio de hastes e luvas? Por quê? 
Deve-se ter extremo cuidado para que não haja risco de danos superficiais nas hastes 
e luvas. Tais processos reduzem significativamente a vida útil dos componentes de 
BCP, pois defeitos superficiais funcionam como sítios potenciais para a nucleação 
e crescimento de trincas.
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 5
Instalação e 
retirada do BCP 
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Explicar a instalação do sistema BCP e os processos que 
envolvem a sua implementação;
• Explicar a retirada do sistema BCP e os processos que 
envolvem a sua implementação.
RESERVADO
180
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
181
5. Instalação e retirada do BCP
Ao se programar uma intervenção em um poço de BCP, algumas providências são necessárias para garantir uma instalação bem sucedida. 
Em primeiro lugar, deve-se garantir que todos os adaptadores 
necessários estejam à mão para fazer as seguintes conexões:
Estator à • coluna de produção;
Coluna à cabeça de produção;• 
Rotor à coluna de hastes;• 
Coluna de hastes ao eixo do cabeçote.• 
Outra providência de suma importância é a de se ter em mãos algumas 
hastes curtas (pony rods) de comprimentos variados de modo que seja 
possível efetuar o adequado balanceamento da coluna de hastes para 
compensar as diferenças entre o comprimento da coluna de hastes e 
a de produção.
A seguir serão apresentadas as principais etapas de uma intervenção 
de poços com BCP.
5.1. Descida da coluna de produção e estator
Antes de se iniciar a tarefa de descida devem ser tomados alguns 
cuidados:
Medir todas as partes que serão instaladas no fundo do poço • 
(estator, acoplamentos, tubos e tê de produção);
Enroscar a • pino-stop na extremidade inferior do estator. O pino-
stop é uma peça que tem a finalidade de impedir a passagem do 
rotor além da extremidade do estator;
RESERVADO
182
Alta Competência
As roscas dos tubos (pino e rosca) devem ser limpas e • 
engraxadas.
Após estas medidas, conecta-se, então, o estator ao primeiro tubo da 
coluna de produção.
Pode haver a necessidade da utilização de uma redução, caso ocorra 
uma das situações abaixo:
A rosca do estator ser • EU e a do rotor ser NU;
Os diâmetros serem diferentes.• 
Em casos de poços com grande profundidade é recomendável a 
utilização de âncora de torque.
Em casos de poços com presença de gás, pode-se utilizar um separador 
de gás.
Na sequência, efetuamos as seguintes operações:
Conectar os tubos e descer no poço até alcançarem a • 
profundidade desejada para o assentamento da bomba;
Montar o • tubing-hanger na cabeça de produção;
Montar o • tê de fluxo na parte superior da cabeça, geralmente 
esta conexão é feita por adaptador do tipo flange-flange (é 
possível utilizar o adaptador do tipo roscado também, porém 
tem-se evitado a sua utilização em função de sua menor 
resistência);
Assentar o cabeçote sobre o flange acima do • tê de fluxo.
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
183
5.2. Descida da coluna de hastes
Para a operação de descida da coluna de hastes devemos efetuar os 
passos conforme descrito a seguir:
Conectar o rotor à primeira haste, utilizando-se da redução • 
requerida, quando necessário;
Descer as hastes enroscando-as uma a uma com o • torque 
recomendado pelo fabricante;
Após a última haste ser conectada, descer lentamente, • 
observando a rotação das hastes, o que indica que o rotor está 
entrando no estator;
Observar a carga suportada pelo guincho atéque esta diminua; • 
nesse momento o rotor terá atingido a parte de baixo do estator 
e encostou-se ao limitador de passagem do rotor (pino-stop);
Eleve a haste lentamente e observando o ponto em que carga • 
deixa de crescer; neste momento toda a flambagem da coluna 
de haste foi retirada;
Marque a haste no ponto adequado logo acima do • tê de 
fluxo;
Repita esta operação várias vezes, de modo a garantir o ponto • 
de retirada da flambagem;
Retire a haste superior e meça a distância da luva à marca.• 
RESERVADO
184
Alta Competência
Retirada da flambagem
da coluna de hastes
(peso original da 
coluna é agora 
indicada na célula 
de carga) 
T de fluxo
Cabeça do 
poço
Coluna de
hastes (com 
flambagem)
Coluna de 
produção
BCP
Pino de paro
(stop pin)
Y
Y
Posicionamento do rotor
Para determinar o correto espaçamento da coluna de hastes, é 
necessário levar em consideração a elongação das hastes, função 
do comprimento das hastes em repouso e da carga axial aplicada, 
dilatação térmica das hastes. As hastes sofrerão um alongamento 
adicional quando estivem suportando o diferencial de pressão 
máximo. O balanceamento deverá levar em conta também a distância 
que há entre o fim do estator e o limitador de passagem (pino-stop).
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
185
R
a
r Y
Alturas
+
+
Haste polida acima dos clamps
Flange de arraste & clamps
Cabeçotes
T de fluxo
Estator
Flange
Pino de 
paro
“Stop Pin”
Extremidade do 
rotor sem 
contato com 
o “stop pin”
EspaçamentoY
Posicionamento do rotor
Além da deformação deve-se incluir a altura correspondente à haste 
polida, em sua porção que fica acima do clamps, o clamps e o flange, 
a distância do pino-stop à extremidade do estator (como já dissemos) 
e, caso a coluna esteja ancorada, a dilatação sofrida pelas hastes 
resultante da temperatura média do fluido. A dilatação térmica só 
será incluída se a coluna for ancorada. 
5.3. Instalação do cabeçote
Simultaneamente à instalação da bomba, o cabeçote e o acionador 
devem ser verificados e preparados para estarem prontos para 
instalação ao fim dos procedimentos de espaçamento do rotor.
Baseado nos parâmetros hidráulicos da instalação, bem como na 
profundidade especificada para assentamento da bomba, certifique 
se o cabeçote é adequado às cargas que serão geradas em trabalho. 
Certifique, também, se a potência do acionador é compatível com a 
potência requerida pela instalação. Evite a utilização de cabeçotes 
superdimensionados desnecessariamente.
RESERVADO
186
Alta Competência
Verifique se o par de polias e correias está em conformidade com 
a velocidade requerida para obter a produção desejada. Se utilizar 
variador de frequência siga as instruções e recomendações do 
fabricante relativas à instalação elétrica.
A instalação do cabeçote deve seguir procedimento determinado 
pelo fabricante. A seguir algumas etapas de procedimento de 
instalação para maior compreensão dos equipamentos do 
cabeçote.
1. Após proceder ao espaçamento do rotor, conectar a haste polida à 
coluna de hastes com o anel de junta já na posição;
2. Conectar clamp auxiliar à haste polida acima do T de fluxo e do 
anel de junta, de tal modo que aproximadamente 6 pés (180 cm) a 
partir desse clamps permaneça acima do T de fluxo;
18
0 
cm
 (
6’
)
Junta (anel)
Clamp auxiliar
T fluxo
150 - 400 mmClamp
Instalação do cabeçote
3. Bombear um pouco de graxa dentro da caixa prensa-gaxeta do 
cabeçote;
4. Limpar as rebarbas e asperezas e lubrificar a haste polida, caso 
contrário, os mancais podem ser danificados no eixo do cabeçote;
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
187
5. Suspenda o cabeçote usando os pontos apropriados do centro 
de massa, de forma que o cabeçote permaneça na posição vertical 
quando suspenso e durante todo o processo de instalação. Assegure-
se quanto à condição existente para selecionar os pontos de içamento 
recomendados;
6. Alinhe o eixo vazado no cabeçote com a haste polida e desça o 
cabeçote devagar;
7. Colocar o cabeçote sobre a haste polida com o auxílio de um 
guindaste ou guincho. Utilize uma linha de prumo para alinhar a haste 
polida e evitar que a rosca danifique a gaxeta da prensa-gaxeta;
8. Retirar a ferramenta de alinhamento da haste polida e colocar o 
clamp; superior; em seguida instale uma pony rod na haste polida;
9. Levantar coluna de hastes pela pony rod empregando elevadores de 
hastes e o cabeçote com o guindaste ou guincho simultaneamente;
10. Remover o clamp auxiliar da haste polida que segurava o peso das 
hastes;
11. Conectar o cabeçote ao tê. Ajustar todas as conexões do cabeçote 
ao máximo torque especificado. Observe, na figura a seguir, que este 
ajuste deve manter o paralelismo entre flanges;
Flange do Cabeçote
Flange do T de fluxo
b1 = b2
Junta (anel)
b1
b2
Ajuste dos flanges
RESERVADO
188
Alta Competência
12. Retirar o guindaste ou guincho;
13. Apertar o clamp da haste polida. Desinstale o pony rod;
atenÇÃo
Não deixar mais do que 300mm da haste polida 
sobressaindo acima do cabeçote para garatir a 
segurança no caso de rotação reversa descontrolada. 
É necessário que a haste polida se sobressaia um 
pouco para poder prender a haste polida ao elevador, 
quando se extrai a coluna de hastes.
14. Prender firmemente o suporte do cabeçote ao tê de bombeio 
com a ajuda da corrente de segurança fornecida, para prevenir 
que o cabeçote recue durante o back-spin. Não há necessidade de 
utilização da corrente de segurança quando o suporte do cabeçote 
for flangeado;
15. Engraxar a caixa prensa-gaxeta antes de ligar;
16. Utilizar um suporte do tipo luneta quando verificado que a 
estrutura estiver em balanço ou quando a vibração resultante for 
excessiva;
17. Proceder com as conexões elétricas e procedimentos de 
operação.
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
189
Certifique-se que a instalação elétrica está devida-
mente aterrada. Antes de finalizar as conexões elé-
tricas, assegure que o sentido de rotação está como 
indicado no cabeçote a fim de evitar danos ao siste-
ma de frenagem incorporado ao cabeçote e também 
para possibilitar o acionamento da bomba correta-
mente. A haste polida deve girar no sentido horário. 
Antes de proceder a checagem do sentido de rotação 
deve-se afrouxar as correias.
Importante!
Vale lembrar que ao levantar a haste polida deve-se tomar uma série 
de precauções a fim de evitar danificar o eixo e a haste:
Assegurar-se de que não haja marcas de chave na haste • 
polida;
Utilizar a ferramenta de alinhamento na haste polida para • 
guiá-la através do eixo;
Alinhar cuidadosamente o aparelho com o cabeçote antes de • 
levantar a haste;
Fixar a haste enquanto está afastada do poço de maneira que • 
não se desvie e se arraste sobre o eixo;
Extrair suavemente a haste do cabeçote;• 
Lubrificar a haste com graxa ou WD-40 quando for içado;• 
Deve-se usar um sistema de suporte para estabilizar o • 
cabeçote.
RESERVADO
190
Alta Competência
5.4. Retirada do sistema BCP
Na operação de retirada dos equipamentos do poço, além dos 
procedimentos convencionais para manobra de hastes e de tubos 
que não cabe aqui abordar, alguns cuidados especiais precisam 
ser tomados.
É importante que a sonda de workover ou guin-
daste receba o poço totalmente liberado de sua 
energia potencial, ou seja, a reversão já deverá ter 
terminado.
Importante!
A operação de parada e liberação da energia deve ser realizada pelo 
pessoal da operação do poço, responsável pelos procedimentos de 
parada e partida do sistema BCP e conhecedor das particularidades 
do poço como a intensidade de sua reversão. O poço deverá ser 
entregue à equipe de intervenção sem o clamp de arraste e sem a 
polia movida (ou do cabeçote). Isto mostra que o poço não tem mais 
energia contida. 
O procedimento de parada na operação deve seguir os seguintes 
passos.
Desligar o poço no quadro de comandos;• 
Aguardar a parada total da coluna de hastes;• 
Instalar o • clamp de serviçona lanterna sempre que possível 
(algumas lanternas de cabeçotes antigos não permitem a sua 
instalação);
Retirar as correias e a • polia do cabeçote.
Após esses passos, não há mais qualquer possibilidade de movimento 
descontrolado das polias.
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
191
Durante o desencamisamento do rotor há a possibilidade de reversão 
da coluna de hastes. Isto porque a bomba pode conter certo diferencial 
de pressão residual por conta da selagem promovida pela interferência 
entre o rotor e estator. Quando se retira o rotor, a selagem começa 
progressivamente a diminuir e consequentemente, sua capacidade 
de resistir ao diferencial de pressão é eliminada. Para evitar que a 
reversão se prolongue, o rotor deve ser totalmente retirado em um 
único e contínuo movimento. Interromper o desencamisamento 
pode provocar a aceleração descontrolada da coluna de hastes ou 
seu prolongamento por um tempo excessivo.
Na retirada, é importante verificar as condições dos equipamentos 
retirados, informando possíveis danos e a existência de corrosão, 
abrasão e incrustação. A posição relativa dos tubos e das hastes onde 
ocorrem esses eventos só pode ser observada durante a retirada.
RESERVADO
192
Alta Competência
Deve-se garantir que todos os adaptadores necessários 
estejam à mão para fazer as seguintes conexões:
• Estator à coluna de produção;
• Coluna à cabeça de produção;
• Rotor à coluna de hastes;
• Coluna de hastes ao eixo do cabeçote.
Principais etapas de uma intervenção de poços com 
BCP
• Descida da coluna de produção e estator;
• Descida da coluna de hastes;
• Instalação do cabeçote.
Não deixar mais do que 300 mm da haste polida 
sobressaindo acima do cabeçote. É perigoso que 
sobressaia mais quando ocorre rotação reversa em 
alta velocidade. 
O procedimento de parada para retirada do sistema 
BCP:
• Aguardar a parada total da coluna de hastes;
• Instalar o clamp de serviço na lanterna sempre que 
possível (algumas lanternas de cabeçotes antigos 
não permitem a sua instalação);
• Retirar as correias e a polia do cabeçote.
reSUmInDo...
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
193
1) Identifique em numeração sequencial a operação de descida da 
coluna de hastes: 
( ) Após a última haste ser conectada, descer lentamente ob-
servando a rotação das hastes, o que indica que o rotor 
está entrando no estator.
( ) Eleve a haste lentamente e observando o ponto em que a 
carga deixa de crescer; neste momento toda a flambagem 
da coluna de haste foi retirada.
( ) Conectar o rotor à primeira haste, utilizando-se da redu-
ção requerida, quando necessário.
( ) Marque a haste no ponto adequado logo acima do tê de 
fluxo.
( ) Retire a haste superior e meça a distância da luva à marca.
( ) Descer as hastes enroscando-as uma a uma com o torque 
recomendado pelo fabricante.
( ) Repetir esta operação várias vezes de modo a garantir o 
ponto de retirada da flambagem.
( ) Observar a carga suportada pelo guincho até que esta di-
minua; neste momento o rotor terá atingido a parte de 
baixo do estator e encostou-se ao limitador de passagem 
do rotor.
2) Em relação à programação de uma intervenção em um poço de BCP, 
marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( ) Não existe a necessidade de se tomar providências para ga-
rantir uma instalação bem sucedida.
( ) Deve-se garantir que todos os adaptadores necessários para 
que se possa efetuar todas as conexões estejam à mão.
( ) As conexões a serem efetuadas são:
Estator à coluna de produção;
Coluna à cabeça de produção;
Rotor à coluna de hastes;
Coluna de hastes ao eixo do cabeçote.
( ) Para que seja possível efetuar o adequado balanceamento 
da coluna de hastes de modo a compensar as diferenças en-
tre o comprimento da coluna de hastes e a de produção, é 
de suma importância ter em mãos algumas hastes longas.
5.5. exercícios
RESERVADO
194
Alta Competência
3) Explique resumidamente os passos que devem ser seguidos pela 
operação durante o procedimento de parada para retirada do 
sistema BCP.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
4) Complete as lacunas:
Para determinação do correto espaçamento da coluna de 
______________ é necessário levar em consideração a ______________ 
das hastes.
As hastes sofrerão um alongamento adicional quando estiverem 
suportando o ______________ de pressão máximo.
O ______________ deverá levar em consideração também a distân-
cia que há entre o ______________ do estator e o ______________ 
de passagem (pin- stop).
A dilatação______________ só será incluída se a _______________ 
for ancorada.
5) Marque a alternativa correta:
a) Durante a retirada do sistema BCP a operação de parada e libe-
ração de energia deve ser realizada pelo:
( ) pessoal da administração da Petrobras.
( ) pessoal da manutenção.
( ) pessoal da operação do poço.
( ) pessoal da equipe de intervenção.
b) Para evitar que reversão da coluna de hastes se prolongue du-
rante o desencamisamento do rotor, este deve ser:
( ) retirado em um tempo pré-determinado pela supervisão.
( ) parcialmente retirado em dois movimentos intercalados.
( ) parcialmente retirado em um único movimento.
( ) totalmente retirado em um único e contínuo movimento.
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
195
Abrasão - efeito de erosão provocado em equipamentos quando expostos ao 
contato de agente abrasivo, por exemplo, a areia. Os sedimentos produzidos do 
reservatório (principalmente areia) são carreados no fluido produzido, erodem as 
paredes dos dutos e dos outros equipamentos de coleta, como o choke. 
Assentamento - é medida a elongação residual após certo tempo de ter sido estirado 
a amostra. A elasticidade do elastômero cresce com o valor de resiliência e com o 
decréscimo das demais propriedades. Back-spin - reversão da coluna de hastes.
Balanceamento - o balanceamento consiste no procedimento capaz de ajustar o 
espaço morto entre o rotor e o pino-stop, localizado na extremidade do estator da 
bomba BCP. Essa ajuste fino é possível mediante a inserção de hastes curtas (pony 
rods), que estabelecem o contato entre a haste polida e a coluna de hastes.
Back-spin - reversão da coluna de hastes. 
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
Coluna de produção - conjunto de tubos de produção por onde escoa a produção 
dos poços.
Clamp - grampo utilizado para prender ou segurar objetos através de pressão, de 
modo a prevenir que se separem ou se movimentem durante um experimento. 
Dilatação térmica - aumento do volume de um corpo ocasionado pelo seu aquecimento. 
Elongação - deformação longitudinal de uma barra metálica submetida ao esforço 
de tração.
EU (External Upset) - nomenclatura API de rosca com ressalto, diâmetro externo da 
rosca maior que o diâmetro do tubo. 
Gaxeta - anel de borracha responsável pela vedação da caixa de engaxetamento.
Incrustação - precipitados sólidos depositados no interior da coluna de produção.
NU (non upset) - nomenclatura API de rosca sem ressalto, diâmetro externo da 
rosca igual ao diâmetro do tubo. 
Pin stop (pino topador) - equipamento acoplado à coluna de produção que impede 
que o rotor ultrapasse o estator.
5.6. glossário
RESERVADO
196
Alta Competência
Polia - peça mecânica muito comum a diversas máquinas, utilizada para transferir força 
e movimento. Uma polia é constituída por uma roda de material rígido, normalmente 
metal, mas outrora comum em madeira, lisa ou sulcada em sua periferia. Acionada 
por uma correia, corda ou corrente metálica a polia gira em um eixo, transferindo 
movimento e energia a outro objeto.Quando associada a outra polia de diâmetro 
igual ou não, a polia realiza trabalho equivalente ao de uma engrenagem.Pony Rod - 
uma haste mais curta que a habitual, normalmente colocada abaixo da haste polida e 
utilizada para fazer uma haste sequência de um componente desejado.
Prensa gaxeta - equipamento da caixa de engaxetamento que permite aumentar 
ou diminuir a interferência entre as gaxetas e a haste polida. 
Tê de fluxo - elemento de ligação entre o cabeçote e a cabeça de produção que 
permite a derivação do fluxo da coluna para linha de produção.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo.
Tubing hanger - equipamento que se apóia na cabeça de produção de alguns tipos 
de árvore de natal molhada ou na base adaptadora de produção de outros tipos de 
árvore, com a finalidade de suportar o peso da coluna de produção.
Workover - interveção em um poço de petróleo.
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
197
5.7. Bibliografia
ASSMANN, B. W., Apostila de Bombeio de Cavidades Progressivas. Petrobras - UN-
RNCE, 2008.
VIDAL, F. J. T. V., Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivass. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
RESERVADO
198
Alta Competência
1) Identifique em numeração sequencial a operação de descida da coluna de 
hastes:
( 3 ) Após a última haste ser conectada, descer lentamente observando a 
rotação das hastes, o que indica que o rotor está entrando no estator.
( 5 ) Eleve a haste lentamente e observando o ponto em que a carga deixa 
de crescer; neste momento toda a flambagem da coluna de haste foi 
retirada.
( 1 ) Conectar o rotor à primeira haste, utilizando-se da redução requerida, 
quando necessário;
( 6 ) Marque a haste no ponto adequado logo acima do tê de fluxo.
( 8 ) Retire a haste superior e meça a distância da luva à marca.
( 2 ) Descer as hastes enroscando-as uma a uma com o torque recomendado 
pelo fabricante.
( 7 ) Repetir esta operação várias vezes de modo a garantir o ponto de retirada 
da flambagem.
( 4 ) Observar a carga suportada pelo guincho até que esta diminua; neste 
momento o rotor terá atingido a parte de baixo do estator e encostou-se 
ao limitador de passagem do rotor.
2) Em relação à programação de uma intervenção em um poço de BCP, marque V 
(verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( F ) Não existe a necessidade de se tomar providências para garantir uma 
instalação bem sucedida.
Justificativa: ao se programar uma intervenção em um poço de BCP, 
algumas providências são necessárias para garantir uma instalação bem 
sucedida.
( V ) Deve-se garantir que todos os adaptadores necessários para que se possa 
efetuar todas as conexões estejam à mão.
( V ) As conexões a serem efetuadas são:
Estator à coluna de produção;
Coluna à cabeça de produção;
Rotor à coluna de hastes;
Coluna de hastes ao eixo do cabeçote.
( F ) Para que seja possível efetuar o adequado balanceamento da coluna de 
hastes de modo a compensar as diferenças entre o comprimento da coluna 
de hastes e a de produção, é de suma importância ter em mãos algumas 
hastes longas.
Justificativa: é de suma importância se ter em mãos algumas hastes 
curtas (pony rods) de comprimentos variados de modo que seja possível 
efetuar o adequado balanceamento da coluna de hastes para compensar 
as diferenças entre o comprimento da coluna de hastes e a de produção.
5.8. gabarito
RESERVADO
Capítulo 5. Instalação e retirada do BCP
199
3) Explique resumidamente os passos que devem ser seguidos pela operação 
durante o procedimento de parada para retirada do sistema BCP.
•	Desligar	o	poço	no	quadro	de	comandos;
•	Aguardar	a	parada	total	da	coluna	de	hastes;
•	Instalar	o	clamp de serviço na lanterna sempre que possível (algumas lanternas 
de cabeçotes antigos não permitem a sua instalação);
•	Retirar	as	correias	e	a	polia	do	cabeçote.
4) Complete as lacunas:
Para determinação do correto espaçamento da coluna de hastes é necessário levar 
em consideração a elongação das hastes.
As hastes sofrerão um alongamento adicional quando estiverem suportando o 
diferencial de pressão máximo.
O balanceamento deverá levar em consideração também a distância que há entre 
o fim do estator e o limitador de passagem (pin-stop).
A dilatação térmica só será incluída se a coluna for ancorada.
5) Marque a alternativa correta:
a) Durante a retirada do sistema BCP a operação de parada e liberação de energia 
deve ser realizada pelo:
( ) pessoal da administração da Petrobras.
( ) pessoal da manutenção.
( X ) pessoal da operação do poço.
( ) pessoal da equipe de intervenção.
b) Para evitar que reversão da coluna de hastes se prolongue durante o 
desencamisamento do rotor, este deve ser:
( ) retirado em um tempo pré-determinado pela supervisão.
( ) parcialmente retirado em dois movimentos intercalados.
( ) parcialmente retirado em um único movimento.
( X ) totalmente retirado em um único e contínuo movimento.
RESERVADO
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 6
Acompanhamento 
operacional do 
sistema BCP
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Explicar o processo de acompanhamento operacional do 
sistema BCP;
• Reconhecer as técnicas de diagnóstico de poço e as etapas 
de sua implementação.
RESERVADO
202
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
203
6. Acompanhamento operacional 
do sistema BCP
O acompanhamento da operação de poços BCP é normalmente feito através de testes de produção e de registros de nível dinâmico.
6.1. Teste de produção
Os testes de produção permitem:
Verificar se houve uma mudança súbita na eficiência de • 
bombeio, indicativa de problemas na bomba ou no sistema;
Verificar se houve perda total de vazão indicando dano da • 
bomba, furo na coluna ou haste partida ou desenroscada;
Acompanhar a evolução da eficiência de bombeio no tempo, • 
permitindo determinar se a bomba está inchando ou sofrendo 
algum tipo de desgaste.
As atividades de acompanhamento que permitem avaliar o 
desempenho de um poço incluem a sistemática de diagnóstico. Os 
dados coletados no campo precisam ser adequadamente interpretados 
para que ações corretivas sejam tomadas ou que se possa alterar as 
condições operacionais de tal forma a otimizar um poço segundo um 
critério definido.
Os critérios de otimização podem variar conforme as circunstâncias 
e as características do poço. Os critérios comumente mais utilizados 
são econômicos, tais como maximização da produção, maximização 
do tempo médio entre falhas (MTBF - Mean Time Between Failures) 
e maximização do retorno de capital. O mais comum, entretanto, 
é a estratégia de otimização combinada, ou seja, obter a máxima 
produção com o mínimo MTBF possível para se obter essa produção. 
Esta estratégia parte do princípio comum a grande parte dos poços 
de que o reservatório não é afetado pela produção do poço (o que 
RESERVADO
204
Alta Competência
exclui aqueles casos em que pode se formar cone de água e/ou gás ou 
haver produção de areia em altas vazões) e que o preço do petróleo é 
tal que permite pagar os custos de produção sem afetar sensivelmente 
a rentabilidade do poço. 
Um critério aprimorado seria o da obtenção do máximo resultado 
econômico levando-se em conta, simultaneamente, ambos os 
fatores, entretanto o MTBF é amplamente variável e dependente de 
circunstâncias nem sempre controláveis.
6.2. Registro de nível
A mais tradicional forma de acompanhar um poço bombeado é 
registrar o seu nível de líquido no espaço anular em condições de 
operação. Se o que se deseja é maximizar a produção com o menor 
MTBF possível, o que se quer é obter o menor nível dinâmico com 
a menor velocidade de rotação possível. Obviamente, é necessário 
acompanhar também a produção do poço através de testes de 
produção para se verificar as condições operacionaisda bomba.
Faz-se o registro de nível e o resultado é comparado com a profundidade 
de assentamento da bomba. Se o nível de líquido registrado estiver 
acima da profundidade de assentamento da bomba, aumenta-se a 
rotação. Os limites a serem respeitados para se obter uma vida útil 
adequada do equipamento são os seguintes:
A rotação da bomba não deve ser superior a 350 • rpm;
O • diferencial de pressão na bomba - diferença entre a pressão 
de admissão e de descarga - não deve ser superior a 80% do 
nominal.
A técnica é eficaz, porém não leva em conta a possibilidade de reduzir 
a rotação, coisa que sempre será necessária, em função da natural 
depleção do reservatório, queda da pressão estática.
Assim, é comum encontrar poços com rotação desnecessariamente 
excessiva. Só uma adequada confrontação do rendimento da bomba 
permitiria se diagnosticar uma condição de bombeio ineficiente. 
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
205
O sistema de controle automático eficaz deve, necessariamente, 
contemplar a detecção desta situação.
O principal propósito de se medir o nível de líquido no anular é 
inferir a pressão de sucção da bomba. Quanto maior o nível, menor a 
submergência e menor a pressão de sucção. Tanto menor a pressão de 
sucção, menor a pressão de fluxo e maior o diferencial de pressão a 
que está submetido o reservatório. Assim, consegue-se obter a maior 
vazão possível para o poço quando se minimiza a submergência ou 
se maximiza o nível dinâmico.
Para se obter o nível de líquido no anular, utiliza-se um registrador 
sônico de nível denominado sonolog ou echometer. 
Registrador sônico de nível
Um impacto de pressão criado por um canhão de gás ou um cartucho 
de festim disparado contra a válvula de acesso ao anular do poço 
provoca um onda de som que viaja desde a superfície até o nível 
de líquido, sendo então refletida. Cada uma das reduções de seção 
do espaço anular resultante da existência de luvas de conexão entre 
os tubos de produção provoca reflexões de menor intensidade do 
que a reflexão provocada pela superfície de líquido. O intervalo de 
tempo que o som leva para percorrer o espaço entre as luvas está 
relacionado à velocidade do som no gás. 
RESERVADO
206
Alta Competência
Uma maneira de determinar o nível de fluido no 
anular é calcular a velocidade do som no gás, que é 
função da pressão a que o gás está submetido e ao 
peso específico do gás, e multiplicar pelo tempo de-
corrido entre o disparo e a reflexão principal. Outra 
maneira é contar o número de reflexões intermedi-
árias e multiplicar pelo comprimento dos tubos de 
produção (padronizados em 9,3 metros).
Importante!
Resultado de um registrador sônico de nível
Apesar das limitações, o método de registro de nível dinâmico é o 
mais utilizado e é certamente muito útil e prático. 
atenÇÃo
Não há tanta necessidade de saber com precisão o 
nível, e sim saber se ele está mais alto ou mais baixo. A 
informação qualitativa é a mais importante.
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
207
6.3. Medição de pressão de sucção e de recalque da bomba
Outra técnica de acompanhamento e diagnóstico de poço com 
elevação BCP é a medição direta da pressão de sucção e/ ou da 
pressão de recalque da bomba. Esta técnica elimina com vantagens as 
limitações referidas ao registro de nível, sendo, entretanto, bastante 
caro. Outra vantagem é a facilidade com que se pode utilizá-lo para 
otimizar automaticamente o poço, servindo o sinal de pressão ou 
o de diferencial de pressão através da bomba de entrada para o 
controlador. 
RESERVADO
208
Alta Competência
1) Quais são os processos de acompanhamento operacional do 
sistema BCP? 
________________________________________________________________
2) Os testes de produção permitem verificar e acompanhar o sistema 
BCP. Explique em quais condições operacionais isso é possível.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
3) Marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( ) Os critérios de otimização comumente mais utilizados são 
econômicos, tais como maximização da produção, MTBF e 
maximização do retorno de capital.
( ) O MTBF é amplamente variável e independente de circuns-
tâncias nem sempre controláveis.
( ) Os dados coletados no campo precisam ser adequadamen-
te interpretados para que ações corretivas sejam tomadas 
ou que se possa alterar as condições gerenciais de tal for-
ma a otimizar um poço segundo um critério definido.
( ) Se o que se deseja é maximizar a produção com o maior 
MTBF possível, o que se quer é obter o menor nível dinâ-
mico com a maior velocidade de rotação possível.
6.4. exercícios
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
209
4) Marque a alternativa correta:
a) A rotação da bomba não deve ser superior a:
( ) 300 rpm
( ) 530 rpm
( ) 350 rpm
( ) 315 rpm
b) O diferencial de pressão na bomba não deve ser superior a:
( ) 90%
( ) 80%
( ) 70%
( ) 60%
c) O principal propósito de se medir o nível de líquido no anular é:
( ) medir a pressão de sucção da bomba.
( ) reduzir a pressão de sucção da bomba.
( ) inferir a pressão de sucção da bomba.
( ) Inserir a pressão de sucção da bomba.
RESERVADO
210
Alta Competência
5) Complete as lacunas:
a) Quanto _______________________ o nível, _______________________ 
a submergência e ________________________ a pressão de sucção.
b)Tanto ___________________ a pressão de sucção, 
_____________________ a pressão de fluxo e ____________________ 
o diferencial de pressão a que está submetido o reservatório.
c) Consegue-se obter a ________________________ vazão possível para 
o poço quando se ________________________ a submergência ou se 
________________________ o nível dinâmico.
d) Uma maneira de determinar o ________________________ é calcular a 
velocidade do som no gás, que é função da ________________________ 
está submetido e ao peso específico do gás, e ______________________ 
pelo tempo decorrido entre o disparo e a reflexão principal. 
e) Outra técnica de acompanhamento e diagnóstico de poço com 
elevação BCP é ________________________. Esta técnica elimina com 
vantagens as limitações referidas ao registro de nível, sendo, en-
tretanto,________________________. Outra vantagem é a facilidade 
com que se pode utilizá-lo para otimizar automaticamente o poço 
servindo o sinal de pressão ou o de diferencial de pressão através 
da ________ como entrada para o ________________.
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
211
Anular - espaço entre a coluna de produção e a parede do poço revestido.
Assentamento - é medida a elongação residual após certo tempo de ter sido estirado 
a amostra. A elasticidade do elastômero cresce com o valor de resiliência e com o 
decréscimo das demais propriedades. Back-spin - reversão da coluna de hastes. 
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
Cone de água ou gás - fenômeno que ocorre no reservatório sobre a área de 
influência do poço que gera caminho preferencial de água e/ou gás e minimiza a 
produção de óleo.
Depleção do reservatório - queda da pressão estática do reservatório.
Echometer - equipamento que executa e analisa registro acústico.
MTBF (Mean Time Between Failures) - tempo médio entre falhas.
Nível dinâmico - distância medida entre a superfície e o topo da coluna de líquido 
que se forma no espaço anular quando o poço está em produção.Rpm - Rotações por minuto (abreviado rpm, rpm, r/min, rot/min, ou r·min−1) é uma 
unidade de frequência, usada para medir a velocidade de rotação de um objeto 
sobre um eixo fixo e representa o número de rotações completas efetuadas por 
minuto.
Sonolog - equipamento que executa e analisa registro acústico.
Submergência - comprimento da coluna de líquido em relação à posição dos 
canhoneados ou em relação à admissão da bomba. 
6.5. glossário
RESERVADO
212
Alta Competência
ASSMANN, B. W., Apostila de Bombeio de Cavidades Progressivas. Petrobras - UN-
RNCE, 2008.
VIDAL, F. J. T. V., Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivass. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
6.6. Bibliografia
RESERVADO
Capítulo 6. Acompanhamento operacional do sistema BCP
213
1) Quais são os processos de acompanhamento operacional do sistema BCP? 
Teste de produção e registro de nível dinâmico.
2) Os testes de produção permitem verificar e acompanhar o sistema BCP. Explique 
em quais condições operacionais isso é possível.
Quando houver mudança súbita na eficiência de bombeio, indicativa de problemas 
na bomba ou no sistema, é possível verificar com o teste de produção.
Quando houver perda total de vazão indicando dano da bomba, furo na coluna ou 
haste partida ou desenroscada, é possível verificar com o teste de produção.
Acompanhar a evolução da eficiência de bombeio no tempo, permite determinar 
se a bomba está inchando ou sofrendo algum tipo de desgaste; isso também é 
possível com o teste de produção.
3) Marque V (verdadeiro) ou F (falso) para cada uma das afirmativas:
( V ) Os critérios de otimização comumente mais utilizados são econômicos, 
tais como maximização da produção, MTBF e maximização do retorno de 
capital.
( F ) O MTBF é amplamente variável e independente de circunstâncias nem 
sempre controláveis.
Justificativa: o MTBF é amplamente variável e dependente de 
circunstâncias nem sempre controláveis.
( F ) Os dados coletados no campo precisam ser adequadamente interpretados 
para que ações corretivas sejam tomadas ou que se possa alterar as 
condições gerenciais de tal forma a otimizar um poço segundo um critério 
definido.
Justificativa: os dados coletados no campo precisam ser adequadamente 
interpretados para que as ações corretivas sejam tomadas ou que se 
possa alterar as condições operacionais de tal forma a otimizar um poço 
segundo um critério definido.
( F ) Se o que se deseja é maximizar a produção com o maior MTBF possível, o 
que se quer é obter o menor nível dinâmico com a maior velocidade de 
rotação possível.
Justificativa: se o que se deseja é maximizar a produção com o menor 
MTBF possível, o que se quer é obter o menor nível dinâmico com a menor 
velocidade de rotação possível.
4) Marque a alternativa correta:
a) A rotação da bomba não deve ser superior a:
( ) 300 rpm
( ) 530 rpm
( X ) 350 rpm
( ) 315 rpm
6.7. gabarito
RESERVADO
214
Alta Competência
b) O diferencial de pressão na bomba não deve ser superior a:
( ) 90%
( X ) 80%
( ) 70%
( ) 60%
c) O principal propósito de se medir o nível de líquido no anular é:
( ) medir a pressão de sucção da bomba
( ) reduzir a pressão de sucção da bomba
( X ) inferir a pressão de sucção da bomba
( ) Inserir a pressão de sucção da bomba
5) Complete as lacunas:
a) Quanto maior o nível, menor a submergência e menor a pressão de sucção.
b) Tanto menor a pressão de sucção, menor a pressão de fluxo e maior o diferencial 
de pressão a que está submetido o reservatório.
c) Consegue-se obter a maior vazão possível para o poço quando se minimiza a 
submergência ou se maximiza o nível dinâmico.
d) Uma maneira de determinar o nível de fluido no anular é calcular a velocidade 
do som no gás, que é função da pressão a que o gás está submetido e ao peso 
específico do gás e multiplicar pelo tempo decorrido entre o disparo e a reflexão 
principal. 
e) Outra técnica de acompanhamento e diagnóstico de poço com elevação BCP é 
a medição direta da pressão de sucção e/ ou da pressão de recalque da bomba. 
Esta técnica elimina com vantagens as limitações referidas ao registro de nível, 
sendo, entretanto, bastante cara. Outra vantagem é a facilidade com que se pode 
utilizá-lo para otimizar automaticamente o poço servindo o sinal de pressão ou o 
de diferencial de pressão através da bomba como entrada para o controlador.
RESERVADO
C
ap
ít
u
lo
 7
Segurança 
operacional do 
sistema BCP
Ao final desse capítulo, o treinando poderá:
• Explicar a reversão do sistema BCP;
• Reconhecer os dispositivos de controle de reversão e seus 
componentes;
• Identificar os riscos na operação de controle do BCP e os 
tipos de sistema anti-reversão;
• Reconhecer as recomendações de segurança em cabeçotes 
e os procedimentos de segurança.
RESERVADO
216
Alta Competência
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
217
7. Segurança operacional do 
sistema BCP 
Durante a operação normal, o cabeçote fornece o torque para mover a coluna de hastes, vencer o torque da bomba, o torque resistivo viscoso, o atrito na bomba, e no contato entre as hastes 
e o tubo. A coluna de hastes fica torcida e acumula energia potencial. 
Além disso, a diferença de pressão entre o recalque e a sucção, que 
representa a elevação efetiva de fluido, armazena energia potencial 
também. A energia cinética é desprezível se comparada à energia 
potencial no sistema. Quando o sistema de acionamento é desligado, 
o torque fica desbalanceado, levando à reversão. As causas dessa 
reversão são a torção nas hastes e a diferença de pressão na bomba.
Motor
Cabeçote
Linha de 
produção
Coluna de
produção
Coluna 
de haste
Estator
Rotor
Sistema BCP
RESERVADO
218
Alta Competência
Existem dois tipos de reversão: a de parada normal e a de rotor preso. 
Na parada normal se combinam a torção nas hastes e o retorno de 
fluido. A reversão normal é de menor velocidade, porém é demorada. 
O fluido retorna até equalizar a pressão entre sucção e recalque. 
Rigorosamente, o sistema para de girar antes disso por conta da 
selagem promovida pela interferência. 
A reversão de rotor preso é mais curta, porém desenvolve velocidades 
muito maiores. É que a velocidade de reversão depende do 
desbalanceio de torque. Quando há rotor preso, o torque acumulado 
na torção é maior que o torque de operação normal, pois o torque 
pode atingir até o torque máximo do motor, cerca de duas vezes e 
meia o torque nominal do motor. 
A prisão do rotor pode armazenar energia na haste e provocar a 
reversão com efeitos descontrolados na haste e acessórios e a 
sobrevelocidade no conjunto de transferência de força (polia e caixa 
de redução/angular).
Além disso, a prisão do rotor pode provocar o rompimento da coluna 
de hastes pelo excesso de torque, o que pode provocar a parada do 
sistema, porém sem provocar riscos operacionais.
A reversão do rotor preso pode ser ocasionada por:
Inchamento do • elastômero;
Descolamento do • elastômero;
Balanceamento• insuficiente;
Quebra do topador (• stop-pin), pois impede o balanceamento 
da coluna de hastes;
Falta de fluido na sucção da bomba;• 
Degradação química ou térmica do • elastômero.
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
219
atenÇÃo
Como conseqüências da reversão, pode haver 
fragmentação das polias e desenroscamento de 
hastes ou tubos e risco para o pessoal que se 
encontrar nas proximidades do poço.
Uma reversão pode provocar altas velocidades nas partes girantes, 
o que causa elevada força centrífuga e elevadas tensões nas partes 
girantes, especialmente nas polias. A ruptura da polia ocorre 
quando a tensão atinge a tensão de ruptura do material. Há elevado 
potencial de dano neste caso, pois os fragmentos são projetado a 
elevadas velocidades. 
Tradicionalmente, eram utilizadas polias de ferro fundido. 
As polias podem se partirem velocidades menores se falhas 
internas decorrentes do processo de fundição ou danos 
provocados pelo manuseio estiverem presentes na polia. Nas 
polias de ferro fundido, isso ocorre porque o aço fundido é um 
material duro, porém pouco resistente a impactos. Por isso, o 
uso de polias de ferro fundido está proibido na Petrobras. As 
polias de liga alumínio ou aço de baixa liga têm sido preferidas 
atualmente por serem materiais mais dúcteis e resistentes. As 
polias de liga de alumínio se mostram, entretanto, inadequadas 
para uso em ambiente marinho, apresentando forte corrosão.
Além disso, a reversão do coluna de hastes pode provocar o 
desenroscamento da própria coluna de haste, da coluna de produção 
e do cabeçote, se rosqueado.
A norma N-2659 padroniza os sistemas de controle de reversão por sua 
capacidade de torque em função da potência nominal do cabeçote e 
da coluna de hastes que suporta esta potência. O cálculo deste torque 
se baseia no máximo torque que o sistema pode acumular, que é 
o torque máximo do motor ou a máxima capacidade de suportar 
torque da coluna de hastes baseado na máxima tensão de ruptura 
do material.
RESERVADO
220
Alta Competência
O torque normal de operação é sempre menor que o torque nominal 
do motor. Durante uma reversão, a rotação pode atingir valores 
maiores que 2500 rpm. A duração de uma reversão pode ser maior 
do que uma hora.
1.200
1.100
1.000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
-40 -20 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 2400
Tempo após parada (s)
Rotação
(rpm)
Deslocamento da bomba = 1.10 m3/d/RPM
Profundidade da bomba = 700m
Submergência da bomba = 80m
Viscosidade do fluido = 2cp
Revoluções da reversão = 1,581
Exemplo de reversão típica
O torque máximo instantâneo deve ser o máximo torque que pode 
ser acumulado no sistema. Este torque é o máximo do motor (2,5 o 
torque nominal do motor) ou o máximo torque de ruptura da haste, 
que atua, neste caso, como elemento fusível, partindo antes que o 
torque máximo do motor. 
O comportamento de torque fornecido em função da velocidade de 
reversão, juntamente com a dinâmica do poço estabelece a rotação 
de reversão controlada e o calor gerado. A capacidade de dissipação 
determina a temperatura máxima que será atingida pelo fluido 
hidráulico. Uma capacidade de dissipação insuficiente pode provocar 
a queima do fluido. 
Outra situação que se deve considerar na análise da reversão é a 
atuação de um sistema de controle de reversão. Para isso, é preciso 
conhecer diversos dados deste sistema, tais como o torque fornecido 
pelo sistema em função da velocidade de rotação e da temperatura, 
a capacidade térmica do sistema e sua taxa de transferência de calor 
em função da temperatura. 
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
221
O que se procurará determinar é a velocidade periférica máxima a 
que poderão ser submetidas as polias e se elas podem suportar tal 
velocidade sem se fragmentar.
Os sistemas de controle de reversão devem ser dimensionados 
levando em consideração três aspectos principais:
Torque• máximo instantâneo que devem suportar;
Velocidade x • torque fornecido na reversão;
Capacidade de dissipação de calor.• 
O variador de frequência ou VSD é um dispositivo que permite o 
ajuste de regime da bomba BCP para adequar sua vazão ao potencial 
do poço sem ser necessária a troca de polias. Eliminar a troca de 
polias por si só já reduz substancialmente os riscos de acidentes com 
um poço BCP.
Além disso, o VSD controla a partida e a parada do sistema aumentando 
e diminuindo gradativamente a velocidade, a chamada partida e 
parada em rampa. O tempo de subida da velocidade é ajustável no 
VSD. Poços com maior inércia ou atrito devem ter um maior tempo 
de rampa. O ajuste deve ser feito empiricamente.
O VSD também permite o controle da velocidade de reversão e pode 
atuar em conjunto com o sistema de reversão hidráulico. Entretanto, 
como ele não funciona na falta de energia, não dispensa o sistema 
hidráulico de controle de reversão. Além disso, o rompimento das 
correias durante uma reversão deixa que a coluna de hastes gire 
livremente, sem efeito do controle de reversão.
O VSD também permite a limitação da corrente de operação, o que 
equivale a limitar o torque do motor, evitando a excessiva acumulação 
de torção na coluna de hastes, limitando, por sua vez, a intensidade 
e duração da reversão.
RESERVADO
222
Alta Competência
A coluna de produção pode desenroscar, provocando danos no rotor 
ou quebra do estator com perda de eficiência da bomba. Também 
pode haver furo na coluna, provocado pela abrasão entre hastes e 
tubo ou corrosão. Se a vazão através do furo for igual ou maior que 
a vazão da bomba, poderá haver a queima das gaxetas por falta de 
fluido e risco de poluição. O problema pode ser minimizado pela 
apropriada escolha do material da coluna, no caso de corrosão ou 
pela utilização de guias de hastes para minimizar a abrasão entre a 
coluna e as hastes.
A coluna de hastes pode partir e, ejetada para 
cima, provocar poluição ou risco de atingir o técni-
co de operação que estiver próximo ao sistema BCP. 
O problema pode ser evitado manuseando adequa-
damente a haste polida sem provocar danos em 
sua superfície, que provocaria sua fadiga precoce, 
especificando haste polida com material suficien-
temente resistente e com tratamento superficial 
adequado (metalização, cromagem ou polimento) 
e completamente evitado se for colado um sistema 
anti-ejeção como pino de fixação do clamps à porca 
de arraste ou mesa do cabeçote ou topador fixo à 
haste na lanterna do cabeçote.
Importante!
A instalação das hastes tem que ser feita de tal forma a que o stick-up 
(acima do clamps) ultrapasse 30 cm. O stick-up é o comprimento que 
a haste polida ultrapassa o clamps. Se o stick-up for maior, em uma 
reversão, o excesso de haste polida pode vibrar e dobrar com riso 
de quebra e ejeção, provocando poluição e risco para os técnicos de 
operação que estiverem na área.
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
223
Clamps
St
ic
k-
up
 =
 3
0c
m
Instalação das hastes
O cabeçote pode ter a quebra dos dentes do pião provocando dano 
na coroa e nos rolamentos. Isto provoca a parada do sistema sem 
riscos ambientais ou ao pessoal. O problema pode ser minimizado 
com o adequado projeto da capacidade de torque do redutor e com 
um programa adequado de manutenção preventiva. Pode, ainda, 
haver o cisalhamento da chaveta com dano ao eixo e à bucha, com 
a parada do sistema. É possível, também, haver excesso de atrito 
entre o eixo do cabeçote e a polia, provocando superaquecimento 
e possível incêndio. O problema pode ser minimizado com o uso de 
freio anti-rerversão com capacidade de torque adequado ao projeto 
e suficiente coeficiente de troca de calor. A falta de ajuste adequado 
na válvula de controle do freio hidráulico pode provocar reversão 
excessiva e suas conseqüências já relacionadas. 
A inspeção visual das polias quanto a danos e trin-
cas quando da manutenção preventiva pode evitar 
sua fragmentação.
Importante!
RESERVADO
224
Alta Competência
O sistema de correias e polias pode se quebrar durante uma reversão 
descontrolada pelas causas já citadas. O sistema pode sofrer dano 
também por causa de seu próprio desgaste. As polias podem sofrer 
ao longo do tempo o desgaste dos canais promovendo um contato 
das correias com o fundo dos canais, acelerando o processo de 
desgaste das correias. O problema pode ser detectado pelo aumento 
da temperatura de operação das correias ou pela redução da sua vida 
útil. As polias, especialmente se forem de ferro fundido, podem sofrer 
danos, tais como trincas, facilitando a sua fragmentação durante uma 
reversão. As polias devem ser inspecionadas quando da manutenção 
preventiva dos cabeçotes para se minimizar o problema.
As correias podem ficar superaquecidas ou se incendiarem se 
trabalharem folgadas com excesso de deslizamento provocando a 
parada do sistemaou a perda de eficiência. Além disso, provoca o 
desgaste prematuro das correias e polias. Para minimizar o problema, 
deve-se adotar procedimento adequado de tensionamento das 
correias, utilizar correias do mesmo lote de fabricação, adotar 
procedimento de alinhamento das correias e manter o protetor de 
correias instalado para evitar o acúmulo de poeira. O rompimento 
das correias pode provocar reversão da coluna de hastes.
Caso o clamps esteja folgado, a coluna de hastes poderá escorregar, 
provocando a parada do sistema e o impacto sobre o topador. 
A quebra do topador leva o rotor ao fundo do poço. A folga 
no clamps na porca de arraste provoca um tranco na partida e o 
desgaste prematuro desta porca. Para evitar a folga no clamp no 
aperto das hastes, deve-se usar o torque adequado no aperto, 
usar clamp no padrão API e manter sempre instalada a luva de 
segurança. Para evitar a folga do clamp na porca de arraste, deve-
se usar o clamp original.
Se o acionador for superdimensionado, será maior a energia que 
a coluna de hastes acumulará em caso de prisão do rotor e maior 
a intensidade da reversão. Antes disso acontecer pode a coluna de 
haste romper devido ao excesso de torque. O superdimensionamento 
do motor deve ser evitado. 
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
225
Como já foi visto, o sistema BCP tem os seguintes riscos:
Reversão descontrolada;• 
Ruptura das correias ou das • polias;
Frenagem do motor: pode falhar pelo rompimento das correias;• 
As palhetas do motor podem se romper;• 
Ejeção da coluna de hastes;• 
Ruptura da cabeça de produção ou da linha de produção, • 
especialmente em cabeçotes roscados à cabeça de produção 
(deve-se dar preferência a cabeçotes flangeados).
7.1. Recomendações
Especificar freio que permita liberação automática da energia 
potencial acumulada. A capacidade do freio deve ser compatível com 
o torque máximo a ser acumulado. Na opção de freio hidráulico, o 
sistema dever ser robusto quanto a vazamentos e falhas mecânicas.
Limitar a acumulação de torque com uso de variador de frequência 
(VSD). Esse dispositivo deverá também proporcionar partida e parada 
em rampa.
A vedação do cabeçote–poço deverá dispor de, pelo menos, duas 
barreiras e indicação de falha da primeira.
O cabeçote deverá dispor de:
Dispositivo de segurança contra ejeção de haste polida;• 
Protetor da extremidade da haste polida;• 
Protetor de correia com espessura mínima de 5 mm de fácil • 
manuseio.
RESERVADO
226
Alta Competência
Não poderão ser utilizadas polias de ferro fundido cinzento. Usar 
polias de aço SAE 4140 forjado ou material de maior resistência à 
fragmentação por força centrífuga.
Os ventiladores do motor não podem ser metálicos e sua proteção 
deve ser robusta para conter possível desintegração.
O menor diâmetro de hastes a ser utilizado é 7/8 polegadas. 
Não utilizar motores super–dimensionados. Utilizar apenas motores 
com potência adequada ao torque de operação.
Estabelecer rotação mínima da haste em 180 rpm a 60hz utilizando 
os menores diâmetros possíveis de polias. 
O plano de giro da polia deve ser perpendicular à direção do 
quadro de comando elétrico para os poços equipados com cabeçotes 
angulares.
Na parada do sistema, é importante manter afastado todo o pessoal 
da área. O técnico de operação que desligar a chave no quadro de 
comandos deve ficar protegido. Após o desligamento do motor, 
o técnico de operação deverá esperar o fim da reversão e parada 
completa das hastes, antes de se aproximar do poço. É importante 
que o quadro de comando fique fora do plano de giro das polias. Se 
as hastes não pararem de girar em 10 minutos, é possível que a válvula 
de retenção da linha de produção esteja dando passagem e se deve 
experimentar o fechamento da válvula de bloqueio. Após a parada 
das hastes, deve-se instalar o clamp de serviço e retirar as correias 
e polias (pelo menos a polia do cabeçote). Em caso de manobra do 
cabeçote, deve-se sempre retirar seus acessórios antes da manobra.
 
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
227
1) Explique o processo de reversão em um sistema BCP.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_________________________________________________________________
2) Quais são os tipos de reversão? Explique suas diferenças.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
3) A reversão do rotor pode ser ocasionada por:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
4) Cite 3 aspectos que devem ser considerados no dimensionamento 
dos sistemas de controle de reversão:
1. ______________________________________________________________
2. ______________________________________________________________
3. ______________________________________________________________
7.2. exercícios
RESERVADO
228
Alta Competência
5) Quais os riscos do sistema BCP?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
6) Reconheça as recomendações de seguranças marcando a alterna-
tiva correta:
a) A vedação do cabeçote-poço deverá dispor de quantas barrei-
ras e indicação de falhas?
( ) 1 no mínimo.
( ) 2 no máximo.
( ) 2 ou mais.
( ) 3.
b) No cabeçote não poderão ser utilizadas:
( ) Polias de aço SAE 4140.
( ) Correia com espessura mínima de 5 mm.
( ) Polias de ferro.
( ) Polias de ferro fundido cinza.
c) Qual o menor diâmetro recomendado das hastes a serem uti-
lizadas no sistema BCP?
( ) 1 7/8”.
( ) 7/8“.
( ) 7,8”.
( ) 7 1/8”.
d) Qual rotação mínima recomendada da haste?
( ) 160 rpm.
( ) 80 rpm.
( ) 180 rpm.
( ) 60 rpm.
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
229
Abrasão - efeito de erosão provocado em equipamentos quando expostos ao 
contato de agente abrasivo, por exemplo, a areia. Os sedimentos produzidos do 
reservatório (principalmente areia) são carreados no fluido produzido, erodem as 
paredes dos dutos e dos outros equipamentos de coleta, como o choke.
API (ou grau API) - escala hidrométrica idealizada pelo American Petroleum 
Institute - API, juntamente com a National Bureau of Standards, e utilizada para 
medir a densidade relativa de líquidos. 
Balanceamento - o balanceamento consiste no procedimento capaz de ajustar o 
espaço morto entre o rotor e o pino-stop, localizado na extremidade do estator da 
bomba BCP. Essaajuste fino é possível mediante a inserção de hastes curtas (pony 
rods), que estabelecem o contato entre a haste polida e a coluna de hastes. 
BCP - Bombas de Cavidades Progressivas.
Cisalhamento - deformação que sofre um corpo quando sujeito à ação de forças 
cortantes.
Clamp - grampo utilizado para prender ou segurar objetos através de pressão, de 
modo a prevenir que se separem ou se movimentem durante um experimento.
Coluna de produção - conjunto de tubos de produção por onde escoa a produção 
dos poços. 
Coroa - engrenagem (roda dentada) movida. Par do pinhão.
Dúctil - que se pode reduzir a fios, estirar, distender, sem se romper; flexível, elástico 
Elastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha.
Elastômero - polímero com propriedades físicas parecidas com as da borracha.
Energia cinética - trabalho fornecido a um corpo (sistema) através da aceleração 
desse corpo até uma determinada velocidade (depende de um referencial). É 
conhecida também como energia de velocidade.
Estator - camisa de vedação da bomba de cavidades progressivas.
Gaxeta - elemento de vedação usualmente utilizado em bombas.
Inércia - princípio físico geral, descoberto por Isaac Newton, que diz que o estado 
de repouso ou movimento de um corpo não pode ser alterado a menos que outras 
forças ajam sobre o corpo.
7.3. glossário
RESERVADO
230
Alta Competência
Polia - peça mecânica muito comum a diversas máquinas, utilizada para transferir 
força e movimento. Uma polia é constituída por uma roda de material rígido, 
normalmente metal, mas outrora comum em madeira, lisa ou sulcada em sua 
periferia. Acionada por uma correia, corda ou corrente metálica a polia gira em 
um eixo, transferindo movimento e energia a outro objeto. Quando associada a 
outra polia de diâmetro igual ou não, a polia realiza trabalho equivalente ao de 
uma engrenagem. 
Rolamento - elemento de máquina responsável pela redução do atrito nos 
mancais.
Rpm - Rotações por minuto (abreviado rpm, rpm, r/min, rot/min, ou r·min−1) é uma 
unidade de frequência, usada para medir a velocidade de rotação de um objeto 
sobre um eixo fixo e representa o número de rotações completas efetuadas por 
minuto.
SAE 41XX (30 ≤ XX ≤ 40) - classificação segundo a SAE para um aço cromo (Cr) – 
molibdênio (Mo), cuja composição de carbono apresenta um valor entre 0.30 e 
0.40%. Valores reportados para os teores de Cr e Mo seriam: Cr – (0.50%,0.80%, ou 
0.95%), Mo – (0.12%, 0.20%, 0.25%, ou 0.30%). 
Sobrevelocidade - velocidade elevada.
Stick-up - comprimento da parte da haste polida que fica acima do grampo.
Tensão de ruptura - tensão acima da qual o material sofre fratura devido à 
propagação de trincas que se originam em defeitos microscópicos inerentes à sua 
estrutura.
Torque - sistema de duas forças paralelas de suportes distintos, com sentidos 
opostos, e que atuam sobre um corpo.
Torque nominal - torque máximo suportado pelo cabeçote em operação contínua.
VSD - variador de frequência.
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
231
7.4. Bibliografia
ASSMANN, B. W., Apostila de Bombeio de Cavidades Progressivas. Petrobras - UN-
RNCE,2008.
VIDAL, F. J. T. V., Desenvolvimento de um simulador de bombeio por cavidades 
progressivass. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do 
Norte. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Natal, 2005.
RESERVADO
232
Alta Competência
1) Explique o processo de reversão em um sistema BCP.
Durante a operação normal, o cabeçote fornece o torque para mover a coluna de 
hastes, vencer o torque da bomba, o torque resistivo viscoso, o atrito na bomba 
e no contato entre as hastes e o tubo. A coluna de hastes fica torcida e acumula 
energia potencial. Além disso, a diferença de pressão entre o recalque e a sucção, 
que representa a elevação efetiva de fluido, armazena energia potencial também. 
A energia cinética é desprezível se comparada à energia potencial no sistema. 
Quando o sistema de acionamento é desligado, o torque fica desbalanceado 
levando à reversão. As causas dessa reversão são a torções nas hastes e a diferença 
de pressão na bomba.
2) Quais são os tipos de reversão? Explique suas diferenças.
Parada normal e a de rotor preso. 
Na parada normal se combinam a torção nas hastes e o retorno de fluido. Na 
reversão normal, o fluido retorna até equalizar a pressão entre sucção e recalque. 
Neste caso, o sistema pára de girar antes disso por conta da selagem promovida 
pela interferência. 
3) A reversão do rotor pode ser ocasionada por:
•	Inchamento	do	elastômero;
•	Descolamento	do	elastômero;
Balanceamento insuficiente;
•	 Quebra	 do	 topador	 (stop pin), pois impede o balanceamento da coluna de 
hastes;
•	Falta	de	fluido	na	sucção	da	bomba;
•	Degradação	química	ou	térmica	do	elastômero.
4) Cite 3 aspectos que devem ser considerados no dimensionamento dos sistemas 
de controle de reversão:
1. Torque máximo instantâneo que devem suportar;
2. Velocidade x torque fornecido na reversão
3. Capacidade de dissipação de calor.
7.5. gabarito
RESERVADO
Capítulo 7. Segurança operacional do sistema BCP
233
5) Quais os riscos do sistema BCP?
•	Reversão	descontrolada;
•	Ruptura	das	correias	ou	das	polias;
•	Frenagem	do	motor:	pode	falhar	pelo	rompimento	das	correias;
•	As	palhetas	do	motor	podem	se	romper;
•	Ejeção	da	coluna	de	hastes;
•	 Ruptura	 da	 cabeça	 de	 produção	 ou	 da	 linha	 de	 produção,	 especialmente	 em	
cabeçotes roscados à cabeça de produção (deve-se dar preferência a cabeçotes 
flangeados).
6) Reconheça as recomendações de seguranças marcando a alternativa correta:
a) A vedação do cabeçote-poço deverá dispor de quantas barreiras e indicação de 
falhas?
( ) 1 no mínimo.
( ) 2 no máximo.
( X ) 2 ou mais.
( ) 3.
b) No cabeçote não poderão ser utilizadas:
( ) Polias de aço SAE 4140.
( ) Correia com espessura mínima de 5 mm.
( ) Polias de ferro.
( X ) Polias de ferro fundido cinza.
c) Qual o menor diâmetro recomendado das hastes a serem utilizadas no sistema BCP?
( ) 1 7/8”.
( X ) 7/8 “.
( ) 7,8”.
( ) 7 1/8”.
d) Qual a rotação mínima recomendada da haste?
( ) 160 rpm.
( ) 80 rpm .
( X ) 180 rpm.
( ) 60 rpm.
RESERVADO
234
Anotações 
Anotações
235
Anotações 
236
Anotações 
Anotações
237
Anotações 
238
Anotações 
Anotações
239
Anotações 
240
Anotações 
Anotações
241
Anotações 
242
Anotações 
Anotações
243
Anotações