Curso Parko Chicala

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  • BOMBEO MECANICODISEO Y OPTIMIZACIONIng. Luis Alberto EmbusIng. Jorge Alberto MartnezIng. Mario Molano

  • GENERALIDADES El principal mtodo de levantamiento artificial en el mundo es el bombeo mecnico, con aproximadamente el 85% de los pozos productores.

    El diseo de un sistema de bombeo mecnico esta basado en los boletines del API11L-3(Sucker Rod Pumping System design Book) y el API RP 11L (Desing Calculations for Sucker Rod Pumping Systems). De acuerdo a estos boletines estn aprobados por el API 20 tamaos de varillas diferentes, 18 longitudes de recorrido, y 10 tamaos de dimetros de pistn.

  • Una instalacin tpica de un sistema de bombeo mecnico incluye:

    Equipo de superficie (unidad de bombeo) Motor primario Varillas Bomba de subsuelo Cualquier diseo que se haga debe considerar estos cuatro componentes, y ninguno se debe disear independiente de los otros.

  • La funcin de la unidad de bombeo es convertir el movimiento rotatorio del motor principal en movimiento ascendente y descendente de la sarta de varillas. Este movimiento es denominado recorrido.

    En el diseo apropiado de la unidad de bombeo debe de tener en cuenta un tamao apropiado de la caja reductora y de la estructura, tambin se debe de tener una longitud de recorrido acorde con la produccin de fluido que se desee.1. UNIDAD DE BOMBEO

  • 1.1 PRINCIPALES PARTES DE LA UNIDAD DE BOMBEO

  • Todas las unidades de bombeo tienen caractersticas en comn y presentan diferencias que son importantes en el desarrollo del sistema. Para maximizar la eficiencia del sistema se requiere entender las diferencias en la geometra de cada unidad de bombeo y las condiciones del pozo. Esto se hace mediante la simulacin del sistema de bombeo mecnico con un software (Rodstar).

    Con el software se predice la produccin terica, cargas, esfuerzos, torque y consumo de energa para diferentes geometras de unidades de bombeo.

  • Gear Reducer (Caja Reductora)

    La caja reductora se utiliza para convertir un movimiento rotatorio de alta velocidad (altos RPM) y bajo torque proveniente del motor en un movimiento rotatorio de baja velocidad (bajos RPM) y torque alto, ya que son necesarios bajos RPM para accionar la unidad de bombeo.

    La relacin de una caja reductora es generalmente 30:1, esto permite que la caja reductora reduzca los RPM de entrada en 30 tiempos mientras incrementa el torque de entrada en 30 tiempos aproximadamente.

  • Counterweighs (Contrapesos)

    El tamao de la caja reductora es minimizado utilizando contrapesos, estos ayudan a la caja reductora en la carrera ascendente: es decir cuando la varilla pulida se encuentra en la parte superior. En la carrera descendente, la caja reductora levanta los contrapesos con la ayuda del peso de la sarta de varillas.

    El funcionamiento ideal consiste en igualar los torque de la carrera ascendente y descendente, usando el valor correcto de momento de contrabalanceo, cuando esto ocurre la unidad se encuentra balanceada.

    En las unidades convencionales para ubicar los contrapesos en la posicin correcta en el crank es usado el software C-balance.

  • 1.2 DESIGNACIN API DE LA UNIDAD DE BOMBEO

    El API ha desarrollado un mtodo estndar para la descripcin de las unidades de bombeo:

  • 1.3 GEOMETRA DE LAS UNIDADES DE BOMBEO

    Existen bsicamente tres tipos de geometra en las unidades de bombeo. a. Tipo convencional: Estas tienen el punto de apoyo del balancn en su punto medio (sistema de palanca Clase I con geometra montada en la parte posterior y contrabalanceo por Crank). Se fabrican con diversas especificaciones, los recorridos varan de 12 a 192 pulg, y las cajas reductoras varan de 25.000 a 912.000 pulg-lb.

  • En las unidades convencionales el efecto del contrabalanceo se obtiene colocando contrapesos en el crank. Los contrapesos pueden moverse a lo largo del crank para producir un efecto de mayor o menor contrapeso.

    Ventajas Desventajas Bajo costo de mantenimiento (repuestos de fcil consecucin).

    Velocidad de bombeo mas rpida que las unidades Mark II

    Requiere menor contrapesos que las Mark II. No es tan eficiente como las unidades Mark II u otro tipo de unidades. Requiere en proporcin una caja reductora mas grande que otros tipos de unidades de bombeo, especialmente con varillas de acero. Las unidades Reverse Mark, son de geometra convencional, pero la caja reductora tiene la capacidad de reducir los requerimientos de torque y potencia, llevando con esto en muchos casos a disminuir el tamao del motor requerido.

  • En estas unidades el punto de apoyo del balancn esta en uno de sus extremos (Sistema de palanca Clase III, montada en el frente y contrabalanceo por aire). Son unidades mas livianas y compactas.b. Unidades Balanceadas por Aire:

  • El sistema de contrabalanceo neumtico es capaz de suministrar altos efectos de contrabalanceo con un pequeo incremento en la presin del cilindro de la unidad.

    Las unidades de bombeo neumtico tienen mayor aplicacin para pozos profundos, el bombeo de altos volmenes con carreras largas y el bombeo de crudos viscosos.

    Hay unidades neumticas disponibles en el mercado que tienen longitudes de carreras de 64 a 300 pulg, y cajas reductoras que varan de 114.000 a 3648.000 pulg-lbs.

  • VentajasDesventajasEs ms compacta y fcil de balancear que otras unidades.

    Tiene mayores aplicaciones, particularmente para el bombeo profundo y bombeo de altos volmenes con carreras largas y bombeo de crudo pesado.

    Viene en tamaos mas grandes que otro tipo de unidades.Es mas compleja y requiere mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire).

    La condensacin de agua en el cilindro causa problemas de corrosin, desgaste y fugas.

    La perdida de presin de aire en el cilindro ocasiona daos en la caja reductora.

  • c. Tipo Mark II. En estas unidades el punto de apoyo del balancn esta en uno de sus extremos (Sistema de palanca Clase III, geometra montada en el frente y contrabalanceo en el crank). Estn diseadas con el objeto de mantener un torque neto uniforme en la caja reductora y en el motor.

    La reduccin en el torque mximo hasta de un 40% y la carga mxima en la varilla pulida es hasta de un 10% en condiciones ideales.

  • Las unidades Mark II estn equipadas con contrapesos en el Crank. Estas unidades tienen longitudes de carrera que van desde 64 a 216 pulg, y cajas reductoras que varan de 114000 a 1280.000 pulg-lb.

    VENTAJASDESVENTAJASTiene torques ms bajos cuando se usan varillas de acero, comparado con la unidad convencional.

    Cuesta entre 5 y 10% menos, comparada con la unidad convencional de mayor tamao.

    Es mas eficiente que las unidades convencionales.En muchas aplicaciones, no puede bombear tan rpido como la unidad convencional porque la rpida velocidad de la carrera descendente causa problemas de rompimiento de varillas.

    Causa dao a las varillas y a la bomba en caso de golpe de fluido.

    Somete el fondo de la sarta de varillas a compresin severa, lo que causa fallas por pandeo.

  • 2. MOTOR PRIMARIO

    La optima seleccin del tipo y tamao de motor es uno de los aspectos mas importantes en el diseo de un sistema de bombeo mecnico. Hay dos tipos de motores usados principalmente:

    Motores elctricos

    Motores de combustin interna

    La funcin del motor primario es suministrar la energa que el sistema de bombeo necesita. La potencia del motor depende de la profundidad de la bomba, nivel de fluido, de la velocidad de bombeo y del balanceo de la unidad.

  • VENTAJAS DE LOS MOTORES ELECTRICOS

    Bajo costo del equipo.

    Fcil y bajo costo de mantenimiento.

    Encajan fcilmente en un sistema de automatizacin de un campo petrolero.

  • VENTAJAS DE LOS MOTORES A GAS

    Flexibles en la velocidad.

    Pueden trabajar en un amplio rango de condiciones de carga.

    Los costos del combustible para motores a gas son mas econmicos en comparacin con los costos de energa para motores elctricos.

  • 3 SARTA DE VARILLAS

    La sarta de varillas conecta la bomba de subsuelo con la varilla pulida, su principal funcin es transmitir el movimiento reciprocante de la varilla pulida a la bomba.

    Las varillas estn disponibles en acero y fibra de vidrio. Aprox. el 90% de las sartas son en acero, pero en algunos campos hay sartas combinadas de varillas en acero y fibra de vidrio.

    El API especifica tres grados de varillas, K, C y D. La siguiente es la mnima y mxima resistencia a la tensin en PSI:Grado K (85.000 - 115.000)Grado C (90.000 - 115.000)Grado D (115.000 - 140.000)

  • 3.1 TIPOS DE VARILLAS

    a. Varillas de Fibra de Vidriob. Varillas de Acero

    a. Caractersticas de las Varillas de Fibra de Vidrio:

    Dimetros de 1-1/2, 1-1/4, 1.2, 1-1/8, 1, 7/8 y 3/4.

    Elaboradas en longitudes de 37.5 pies, tambin estn disponibles de 25 y 30 pies.

    Reduce el numero de uniones y hace que la sarta sea ms liviana, y por lo tanto reduce las cargas en la unidad de bombeo.

    Resistentes a la corrosin.

    Tres veces ms liviana que el acero.

  • b. Caractersticas de las Varillas de Acero:

    Menor resistencia a la corrosin.

    Dimetros de 1-1/8, 1, 7/8, 3/4, 5/8.

    Elaboradas en longitudes de 25 y 30 pies.

    Mas fciles de pescar que las de fibra de vidrio.

    Menos elongables que las de fibra de vidrio.

  • Varillas No API:

    En este tipo de varillas se encuentra la Electra (EL), Norris 97 (N-97), y las UPCO 50K. La resistencia a la tensin de estas varillas es de aprox. 200.000 psi, y un esfuerzo mximo de trabajo de 50.000 psi.

    Por esta alta resistencia estas varillas son recomendadas para pozos con alta rata de produccin o gran profundidad. Sin embargo estas varillas son mas susceptibles a la corrosin que las API.

  • 3.2 CARGA EN LAS VARILLAS

    La carga en las varillas depende del nivel de fluido, dimetro del pistn, velocidad de bombeo, longitud del recorrido y material de las varillas.

    Por ej. en un sistema con 10 GPM, la sarta de varillas es sometida a 14.400 esfuerzos por da, o 5256.000 esfuerzos en un ao. Para reducir estos esfuerzos se recomiendan largos recorridos y bajas velocidades de bombeo.

    La sarta de varillas se debe disear de tal forma que el esfuerzo sea el mismo en cada uno de los topes de cada seccin de varillas.

  • 3.3 DISEO DE LA SARTA DE VARILLAS

    La seleccin del diseo adecuado de una sarta de varillas depende de la profundidad de la bomba, condiciones del pozo, produccin deseada, y problemas de corrosin.

    Para minimizar costos y cargas por esfuerzos, en pozos con profundidades mayores a 3500 ft es recomendable utilizar sartas telescpicas. Estas sartas son usualmente diseada con dimetros mayores en la parte superior y los dimetros menores en la parte inferior, para esto se puede utilizar el mtodo API RP 11L, o el software RODSTAR.

    En el software Rodstar permite simular para un pozo diferentes diseos de sarta de varillas, y encontrar la mas adecuada de acuerdo a las condiciones del pozo.

  • A. Mtodo de Diseo API RP11L Asume pozos verticales. Asume tubera anclada o desasentada. Aplica muy bien con motores de alto deslizamiento. Asume unidades de bombeo que tienen estructura bien balanceada. Trabaja bien con diseos de varilla API. Trabaja bien con diseos de varilla de acero. Diseos con bombas llenas. Permite el uso de alto esfuerzo en las varillas.3.4 METODOS PARA DISEO DE VARILLAS

  • Ejemplo Mtodo RP 11L

    Diseo 86Longitud de la sarta 4000 ftDimetro bomba 2

    Varillas 1 32.8%*4000 ft = 1312 ftVarillas 7/8 33.2%*4000 ft = 1328 ftVarillas 3/4 33.9%x4000 ft = 1356 ft

  • B. METODO DE DISEO ECUACIN DE ONDA

    Permite simular pozos verticales y desviados.Permite simular las cargas en la sarta de varillas.Simula el movimiento de la tubera y las necesidades de anclar. Simula el comportamiento de todas las unidades.Permite el uso de diseos no API.Predice el punto neutral de esfuerzos.Predice la tendencia a buckling.Simula bombas con llenado incompleto.Golpe de fluido.Interferencia de gas.Perdida de fluido por leakage.Sistemas ineficientes.Unidad de bombeo.Esfuerzo en las varillas.Motor.

  • Sinker Bars

    Son varillas de amplio dimetro que se utilizan para adicionar peso en el fondo de la sarta, con el fin de ayudar a la sarta de varillas en el recorrido descendente y ayudarla a sobreponerse a los efectos de boyancia, y minimizar la compresin de la varillas en el fondo de la sarta.

    El dimetro de las sinker bar varia de 1-1/4 a 2.

    Norris recomienda para pozos a mas de 4000 ft colocar sinker bar si el mnimo esfuerzo en el tope de cada de seccin de la sarta es menor a 2000 psi, con el fin de evitar problemas de Buckling (pandeo).

  • 3.5 FALLAS EN LAS SARTA DE VARILLAS

    Diseo inadecuado de la sarta, especialmente en sartas telescpicas. Error en los disenos pueden causar distribucin inadecuada de los esfuerzos. Para hacer un diseo adecuado se debe usar el Rodstar.

    Inapropiado enrosque de las sartas causan problemas en las conexiones de pin o caja. Para reducir esto se debe usar el procedimiento de desplazamiento circunferencial descrito en el API 11BR.

    Fluidos corrosivos disminuyen el rea transversal de las varillas.

  • Las varillas fallan frecuentemente cuando tienen contacto con el tubing en pozos desviados o que tienen alto dogleg. El uso de centralizadores reduce este problema.

    Malos manejos de la sarta en superficie causan rotura en el cuerpo de las varillas.

    El golpe de fluido severo tambin es otra causa de falla en las varillas.

  • 4. BOMBAS DE SUBSUELO

    El principio de operacin de la bomba de desplazamiento positivo, la cual es muy comn hoy en da fue descubierto por los chinos hace dos mil aos. Ellos usaron este principio para levantar agua, aunque los materiales y arreglos de las partes han cambiado significativamente el principio sigue siendo el mismo.

    Las partes bsicas de la bomba de subsuelo son simples, pero construidas con una gran precisin para asegurar su intercambiabilidad y eficiencia. Estas partes son:

    Barril Pistn Vlvula viajera Vlvula fija

  • 4.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

  • 4.2 DESIGNACION API DE LAS BOMBAS

    El API ha desarrollado un mtodo para la designacin de las bombas de subsuelo.

    El ej. representa una bomba inserta de 1-1/4 para tubera de 2-3/8. El barril tiene una longitud de 10 ft, el pistn 4 ft, y el total de las extensiones miden 2 ft. Barril de pared gruesa, anclaje tipo copas en el fondo.

    20-125-RHBC-10-4-2

    A continuacin se describen cada uno de los pasos para la designacin API de una bomba de subsuelo.

  • 4.3.1 BARRIL. Existen dos tipos de barriles.

    Barriles para bombas insertasBarriles bara bombas de tubera.

    Existen barriles de paredes delgadas para pozos poco y medianamente profundos, y barriles de pared gruesa para bombas de mayor dimetro o para utilizarla para pozos ms profundos donde las cargas son mayores.4.3 PARTES DE LA BOMBA

  • Estos varan en el espesor de la pared, sistemas de roscas y material en el cual son fabricados .

    La configuracin del barril, rosca, la tolerancia dimensional y el dimetro interno estn indicados en la API 11A.

    Los barriles para pistones de metal tienen una tolerancia ID de base menos cero a base +0.002.

    La tolerancia para los barriles de empaques blandos es de base -0.0022 a +0.0062 pulgadas

    La profundidad del pozo y volumen de produccin de fluido, son factores a tener en cuenta para la escogencia del tipo y tamao del barril. El asentamiento de la bomba depende de factores como el espesor del barril y el dimetro del pistn. Los cuales se aprecian en el siguiente cuadro:

  • Mxima Profundidad de Asentamiento de las Bombas

    BOMBAS INSERTAS CON BARRIL DE PARED GRUESA, ENCLAJE EN EL FONDODimetro del PistnEspesor de la pared (Pulg)Mx. Prof. Bomba (Pies)1.000.125115401.060.125110001.250.188133501.500.188115701.750.250119702.000.15677852.250.25010485BOMBAS INSERTAS CON BARRIL DE PARED Delgada, ENCLAJE EN EL FONDO2.000.12564002.500.1255240

  • Cont. Mxima Profundidad de Asentamiento de las Bombas

    BOMBAS DE TUBERIADimetro del PistnEspesor de la pared (Pulg)Mx. Prof. Bomba (Pies)1.750.2596002.250.2578702.750.256660REVESTIMIENTO Y BOMBAS DE TUBERIA DE GRAN DIAMETRO2.750.2566603.250.2557703.750.2550904.750.254120

  • 4.3.2 Pistn. Segn la seccin de sellado se clasifican en:

    Metlicos No Metlicos

    La longitud del pistn metlico y no metlico se determina por una regla prctica de un (1 ft) de longitud de pistn por cada 1000 ft de profundidad de la bomba.

    La tolerancia de los pistones va de menos cero a -0.005 pulgadas. Pistones Metlicos. Son generalmente usados en pozos profundos o en pozos donde la produccin de slidos no es significativa. Los slidos abrasivos desgastan mucho ms rpido estos pistones y son recomendables los pistones de empaques blandos.

  • La superficie de los pistones metlicos pueden ser de acero comn, cromo o nickelado y de metal pulverizado (spray metal), siendo ste el ms popular.

    Este polvo de aleacin de base Nquel, pulverizado al fuego contiene Boro y Silicio con una dureza Rockwel de 48 52.

    Son fabricados con una tolerancia de 0 a 0.005 pulgadas.

    Los pistones cromados (dureza Rock well 70) son recomendados para condiciones de abrasin severa sin presencia de corrosin por H2S.

  • TIPOS DE PISTONES

  • PISTONES NO METALICOS (Soft packed) Los pistones con empaque blando se adecuan mejor donde la calidad de lubricacin sea pobre o no existente y donde los fluidos cargados de abrasivos se adhieran a los pistones de metal.

    Los pistones no metlicos se dividen en tipo copas y tipo anillo. Los de tipo copa estn fabricados en nyln y plsticos.

    La seleccin de estas copas se basa generalmente en la graveda especfica y la temperatura del fluido.

    Los pistones de este tipo son usados generalmente en pozos con profundidades menores a 3000 ft. Las ventajas de estos pistones es compensar el desgaste del barril y el bajo costo de los mismos.

  • Los pistones de empaque blando tipo anillo son ms usados que lo de tipo copa, ya que pueden ser usados hasta profundidades de 7000 ft. Vienen en tamao que van desde 1 hasta 4-

    Los anillos ms usados en la industria son los anillos Flexite (HF). Son fabricados en dos diseos, angostos para profundidades hasta de 5000 y diseo ancho para grandes presione y profundidades hasta de 12000. Estos estn hechos de una resina termofraguada impregnada con grafito.

    Los pistones de anillo flexite son excelentes para pozos con alta produccin de agua y pozos con problema de corrosin ocasionadas por los fluidos del pozo.

  • 4.3.4 VALVULAS

    La entrada y descarga de fluido por la cmara de compresin formada por el barril y el pistn son controladas por la vlvula fija y la vlvula viajera. La accin del fluido llena la cmara a travs de la vlvula fija y la vaca a travs de la vlvula viajera. Una bomba API de barril estacionario tiene la vlvula viajera ensamblada al pistn y la vlvula fija ensamblada en el barril. El montaje de una de estas vlvulas est compuesto de una bola y un asiento cuyo movimiento est limitado por una jaula.

  • Vlvulas Dobles

    Donde existen una presin de fluido lo suficientemente grande para cortar metal, se ha comprobado que el sistema de Vlvulas Dobles. Mientras ms abrasivo sea el fluido mayor es la ventaja del sistema de la vlvula doble.

    La experiencia ha demostrado que dos vlvulas en serie dan un servicio mucho ms largo que una vlvula simple si la vida de sta est determinada ms por el desgaste o la erosin, que por la accin corrosiva del fluido.

  • Las jaulas abiertas permiten la menor resistencia al flujo, donde deben manejarse fluidos viscosos y de mala calidad. Hay a disposicin jaula especiales abiertas de tipo largo donde se requiere mayor movimiento de la bola.

    Las jaulas son fabricadas en una amplia gama de estilos y tamaos desde 1 a 4 - 3/4. Estas deben ser ajustadas segn las especificaciones de la APIJaulas

    Las jaulas contienen a las vlvulas. Se presentan en dos tipos:a. Abiertas b. Cerradas

  • 1. Tipo Copa. Estos utilizan copas de plstico como elementos sellantes. Este tipo de anclaje es recomendado para cualquier profundidad. No se recomiendan copas por encima de los 248F.

    2. Tipo Mecnico. Estos estn compuestos de resortes de acero de metal acanalado. No se recomiendan para medios de crudo cido con sulfuro de hidrgeno, ya que ste ocasiona fallas prematuras. CONJUNTO DE ANCLAJE

    La funcin principal del conjunto de anclaje en las bombas API, es sellar las bombas a la tubera. Estos se clasifican en dos tipos:

  • 4.4 METALURGIA PARA BOMBAS DE SUBSUELO EN BOMBEO MECANICO

    El diseo de las bombas de accionamiento mecnico se encuentra regido internacionalmente por el Std API 11 AX y la National asociation of Corrosion Engineers (NACE).

    Esta lltima hace referencia acerca de la metalurgia adecuada para ser utilizada en pozos corrosivos en su Norma NACE MR-01-76 Materials Requirements Metalic Materials for Sucker Rod Pumps for Hydrogen Sulfide Enviroment.

  • 4.4.1 CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA EN LA ESCOGENCIA DE LA METALURGIA

    Profundidad (Levantamiento neto de la bomba)

    Tipo de Arena producida por los fluidos

    Naturaleza corrosiva de los fluidos

    Presencia de H2S y/o CO2

    Presiones diferenciales y temperatura.

  • 4.4.2 ELEMENTOS MAS USADOS EN LA INDUSTRIA PETROLERAEl acero es la aleacin ms comnmente usada en aplicaciones petroleras. Para realzar ciertas propiedades, los elementos de aleacin juegan un papel importantsimo y mejoran ciertas cualidades de los aceros. Entre estos elementos tenemos:

    CARBONO. Ingrediente esencial para todos los aceros, le da un potencial de endurecimiento, as mismo le proporciona resistencia a esfuerzos, dureza y lo hace susceptible a tratamientos trmicos. El porcentaje de carbono debe controlarse.SILICIO Y ALUMINIO: Son excelentes desoxidantes. Ayuda a la resistencia a la corrosin.TITANIO. Aumenta la resistencia mecnica de la matriz.

  • MOLIBDENO. Mejora la templabilidad de los aceros y aumenta la resistencia al ataque por pitting en los aceros inoxidables.

    NIQUEL. Incrementa el endurecimiento al acero. Incrementa la resistencia a la corrosin.

    MANGANESO. Aumenta la templabilidad a bajo costo y retiene el azufre evitando la formacin de sulfato de hierro. Hace el acero menos quebradizo.

    CROMO. Da mayor dureza la acero. Mejora la resistencia a la corrosin en el aire y otros medios. En altas concentraciones mejora la resistencia mecnica a altas temperaturas y la resistencia a la abrasin.

    TUNGSTENO. Incrementa la resistencia mecnica, formador de carburo y mejora la resistencia a la templabilidad.

  • 4.4.4 PROCESOS ESPECIALES DE METALURGIATufrr. Incrementa la resistencia al desgaste que producen en el acero la arena, el agua y/o el dixido de carbono, en las bombas y/o sus partes. Consiste en someter al pistn a un rociado especial con llama fundente compuesta de Niquel, Boro, Cromo y Slice. Endurecimiento del metal por medio de un tratamiento trmico.Spray Metal. Es muy similar al tufrr, pero el proceso de calentamiento slo se hace hasta conseguir un poco menos de dureza (48 52 Rc.). Los pistones de este tipo se desempean en ambientes moderamente corrosivos y abrasivos.Flame Hardening. Proceso de endurecimiento del acero por medio del calentamiento de una superficie por encima del rango de transformacin.

  • Carburizacin. Aumento del contenido de carbono de la superficie de los aceros, por calentamiento del metal, por debajo de su punto de fusin en contacto con material carbonaceo.

    Nitridacin. Proceso de endurecimiento en el cual los aceors de composicin especial son calentados en presencia de amoniaco o de materiales nitrogenados.

    Estelita. Aleacin que contiene Cromo, Tungsteno, Carbono, Magnesio y slice en una base de Cobalto. Protege a las jaulas del desgaste producto del continuo movimiento de las bolas.

  • 4.4.5 METALURGIA UTILIZADA EN LAS DIFERENTES PARTES DE LA BOMBA Metalurgia Utilizada en los Barriles.

    METALURGIACARACTERISTICASCarbon SteelSe utiliza en condiciones promedio de bombeo con problemas ligeros de corrosin y abrasin.Carbon Steel Tufrr TemperResistente al desgaste y a la corrosin ligera.Carbon Steel CarbonitradoPosee mayor dureza interna, resistente a la abrasin y corrosin ligera o moderada.Stainless SteelSe utiliza en ambientes corrosivosBrassSe utiliza en condiciones no abrasivas y corrosin moderada a severa.MonelAleacin nquel cobre. Condiciones Extremadamente corrosivasSteel Niquel CarbideDe alta dureza, resistente a la abrasin y a materiales extraos. Ambientes corrosivos.

  • Metalurgia utilizada en los Pistones

    METALURGIACARACTERISTICASCrhome PlatedRecomendados para condiciones de abrasin y sin presencia de corrosin por H2S.Tufrr Se utiliza para problemas severos de abrasin y corrosin.Spray MetalResistente a la corrosin y abrasin.Soft PackSe utiliza en pozos con altos cortes de agua (mayor de 60%), condiciones abrasivas y corrosin baja.Tufrr Pin MonelSe utiliza en pozo con corrosin moderadaSpray metal Pin MonelResistente a la corrosin y en ambientes con abrasin suave.

  • Metalurgia utilizada en las Vlvulas

    METALURGIACARACTERISTICASEstndar StainlessBola y asiento en acero inoxidable. Pozos donde la abrasin y la corrosin no son predominantes.Tufrr temper StainlessAsiento tufrr temper y bola en acero inoxidable. Resistente al impacto, corrosin ligera y abrasin severaNo. 7 StainlessBuena resistencia a la abrasin y corrosin. Recomendado donde existen problemas de magnetismo.K-Mon-LAlta resistencia a la corrosin y sin problemas de abrasin.BronceBola y asiento en bronce. Se utiliza en pozos someros con fluidos ligeramente corrosivos.DumoreAleacin de cobalto, cromo y tungsteno, resistente a la abrasin y corrosin.Tungsten-CarbideBola y asiento en carburo de tungsteno, resistente a la abrasin y corrosinCermica Bola en cermica. Resistente a la corrosin severa no aptas en condiciones de abrasin media a alta.

  • Metalurgia en las Jaulas

    METALURGIACARACTERISTICASAcero al CarbonoSon recomendadas para ser usadas a cualquier profundidad.Acero InoxidableSe desempea en ambientes corrosivos moderados a severo. Se comporta bien cualquier profundidad.LatnRecomendable para servicios a profundidades medias. Se recomienda para uso en crudo cido de moderado a severo. As como en medio de crudo dulce.MonelSe utiliza en medios severamente corrosivos, estn recubiertas de estelita lo cual aumenta la resistencia.

  • 4.5 TIPOS DE BOMBA

    Existen bsicamente dos grandes tipos de bombas de subsuelo, estn son:

    Bombas de varilla o insertas Bombas de tubera

    La principal diferencia entre las bombas insertas y las de tubera es la instalacin del barril. En las bombas de tubera es barril es conectado en el fondo de la tubera y es conectado como parte integral de la sarta de tubera. En las bombas insertas el barril hace parte integral de la bomba de subsuelo, y es corrido como una unidad con la sarta de varillas dentro del tubing.

  • Imagen todo tipos de bombasTIPOS DE BOMBA API

  • 4.5.1 Bombas insertas

    Las bombas insertas son las ms populares en la industria del petrleo, puesto que estas son las de ms fcil instalacin y servicio.

    La instalacin de estas bombas se realiza colocando la bomba en el extremo de la sarta de varillas, corrindola a travs del pozo hasta llegar asentar la bomba en la niplesilla que se encuentra en el fondo de la tubera de produccin.

    Las bombas insertas se clasifican en tres grandes grupos: Barril fijo con anclaje superior Barril fijo con anclaje inferior Barril viajero con anclaje inferior

  • Bombas Insertas de Barril Fijo con anclaje inferior (RHB, RWB y RSB)

    Hay tres designaciones de bombas en esta clasificacin: RHB, RWB y RSB..

    Son adecuadas para pozos con poco volumen. Es una buena bomba en pozos con alta proporcin de gas y petrleo.

    Es adecuada para bombear en pozos moderadamente profundos o con algn golpe de fluido, la carga del fluido es transferida de la vlvula fija a la sarta de tubera en la carrera descendente para eliminar la carga de tensin en el barril.

  • Ventajas y Desventajas de las Bombas Insertas de Barril Fijo y Anclaje Inferior (RHB, RWB y RSB)

    VENTAJASDESVENTAJAS Es un bomba para pozos con alta produccin de gas.

    El anclaje inferior no permite que el barril falle en las roscas, debido a la tensin por la carga, la presin interna e externa en el barril son iguales.

    Se comporta bien en pozos con bajo nivel de fluido Arena y otros materiales se pueden depositar en el anular de la bomba-tubing pegando la bomba.

    El espacio muerto alrededor del barril puede causar problemas cuando existe corrosin.

    El pistn se puede pegar en el barril si la carrera se alarga o si el pistn se mueve a otra rea del barril.

  • Bombas Insertas de Barril Fijo y anclaje Superior (RWA, RHA y RSA)

    Existen tres designaciones, de acuerdo al tipo de barril en esta clasificacin: RWA, RHA y RSA.

    Son una buena eleccin para pozos arenosos, puesto que el fluido es descargado encima del anclaje superior.

    Tambin permite que el barril actu como un segregador de gas y su longitud puede restarse del segregador de gas.

    Esta bomba producir fluido desde un nivel ms bajo que una bomba de anclaje inferior.

  • Bombas Insertas de Barril Fijo y anclaje Superior (RWA, RHA y RSA)

    VENTAJASDESVENTAJAS Buena bomba para pozos con arena.

    Se desempea muy bien en pozos con alta produccin de gas.

    La vlvula viajera en la parte inferior permite bombear desde ms cerca del fondo del pozo.

    Buena bomba para pozos con nivel de fluido bajo. No debe usarse por debajo de los 5000. Esto debido a fallas que se producen por la tensin de carga en las roscas y por la presin diferenical entre el interior y exterior del barril.

    En condiciones en que haya golpe de gas o de fluido, el barril puede rajarse por la presin resultante, especialmente cuando se usa un barril de pared delgada.

  • Bombas Insertas de Barril Viajero con Anclaje Inferior (RWT, RST y RHT)

    Hay tres designaciones de bombas en esta clasificacin: RWT, RST y RHT.

    La bomba con barril viajero es una bomba verstil, con una muy buena operacin en pozos normales, arenosos y corrosivos.

    Esta bomba no es muy eficiente en pozos gasferos.

    El tubo que sostiene el pistn debe soportar la compresin de la carga, lo que elimina su uso en pozos profundos y unidades de carrera larga

  • Bombas Insertas de Barril Viajero y Anclaje Inferior (RWA, RHA y RSA)

    VENTAJASDESVENTAJAS Es una buena bomba para pozos con arena, debido a que el movimiento de fluido mantiene la arena en suspensin.

    El anclaje inferior evita la posibilidad de falla del barril.

    Funciona bien para pozos con el nivel de fluido bajo.

    Es una buena bomba para pozos intermitentes, ya que la bola de la jaula superior se asienta cuando la bomba debe funcionar, manteniendo la arena fuera de la bomba. Su funcionamiento no es bueno en pozo con gas por la reduccin del pasaje de fluido.

    No es una buena bomba en pozos profundos y uso de carreras largas por su tendencia a que el tubo que sostiene el pistn se doble.

    No acta bien en pozos curvos o dirigidos, debido a que el barril se desgasta solamente de un solo lado.

    En pozos desviados habr ms friccin, lo que ocasionar mayor compresin en las varillas y reduccin en la carrera efectiva.

  • 4.5.2 Bombas de Tubera

    El API las ha designado como TH o TP. Esta designacin depende del tipo de pistn, y se caracterizan porque el barril es parte de la tubera de produccin y esta conectado en el extremo inferior de la misma.

    Este tipo de bomba se utiliza para manejar grandes volmenes de crudo.

    Una desventaja de este tipo de bombas, es que la tubera debe sacarse para hacerle servicio al barril, y esto ocasiona prdidas adicionales de produccin e incrementa los tiempos y los costos por servicios al pozo.

  • Ventajas y Desventajas de las Bombas de Tubera

    VENTAJASDESVENTAJAS Permite el manejo de grandes ratas de flujo, ya que el barril es parte de la sarta de tubera permitiendo el uso de pistones grandes.

    Es una buena bomba cuando el petrleo es viscoso, y presenta un bajo nivel de fluido.

    Es la mejor eleccin para reas con inundaciones de agua. Es necesario sacar la tubera cuando se necesita reparar toda la bomba, generalmente servicio al barril.

    Es posible daar el pistn al bajarlo dentro de la tubera.

    El mayor calibre de este tipo de bomba origina mayores cargas en la sarta de varillas y en la unidad de bombeo

    No son una buena eleccin en pozos con interferencia de gas porque ellos requieren un gran espaciamiento entre el pistn y la vlvula fija.

  • Bombas THSon bombas de tubera, con barril de pared gruesa, con pistones metlicos, para pozos profundos o de mediana profundidad.

    Pueden obtenerse en diferentes tipos de metal para adaptarse a los tipos de fluido y las condiciones de servicio (profundidad del pozo, recorrido del pistn y produccin deseada).

    El diseo del barril de la bomba se hace funcionar generalmente con acoples superiores e inferiores. El pistn se baja en la sarta de varillas junto con la vlvula fija.

    Esta bomba es la mejor eleccin para alta produccin con altos cortes de agua.

  • Bombas TP

    Bomba de barril de pared gruesa y pistn con empaques blandos. El termino empaque blando se deriva del material utilizado para construir el pistn o la unidad viajera con las copas, anillos de ajuste o anillo flexite (marca registrada por H-F).

    Se utiliza para bombear grandes volmenes de fluido a profundidades moderadas, o puede usarse para bombear un pozo limpio despus que ha sido tratado..

  • 4.6 BOMBAS ESPECIALES

    4.6.1 Para problemas de gas

    Pistn Loc-No

    Es una vlvula viajera que se activa mecnicamente y un pistn pulverizado combinados.

    Es un producto probado para condiciones de bloqueo por gas, y debe utilizarse junto con la vlvula deslizante superior.

    La razn del xito de este pistn para desbloquear gases se debe a su conexin mecnica entre la sarta de varilla y la vlvula viajera.

  • Bombas dos etapas

    Cambia el diseo de la varilla maciza por una varilla hueca o pull tube, la cual resiste mejor el efecto de pandeo que la varilla maciza, en el recorrido descendente.

    Esta bomba tiene una vlvula superior que acta como una vlvula deslizante superior, que soporte toda la columna hidrosttica, facilitando la apertura de la vlvula viajera. En la carrera ascendente, el gas acumulado en la parte superior del pistn es comprimido y transferido a la tubera.

    Adems, existe una ajuste entre la gua de la varilla y la varilla, lo que permite en la carrera ascendente parte del fluido pase a travs de este espacio limpiando o eliminando la arena que se halle es esta parte, esto ayudado por la turbulencia generada lo que mantiene la arena en suspensin.

  • BOMBADOS ETAPAS

  • Bomba Gas Chaser

    Esta bomba es bsicamente un compresor de dos etapas con un ndice de compresin de aproximadamente 100:1.

    Es usada en pozos con alta proporcin de gas-petrleo, especialmente cuando la bomba debe manejar todo el gas, como cuando se produce de debajo de un empaque sin ventilacin.

  • 4.6.2 Para manejo de grandes volmenes

    Bombas de doble desplazamiento

    Es una bomba inserta con barril viajero. La ventaja de esta bomba es que puede producir el volumen de una bomba de tubera, pero puede ser recuperada por la sarta de varillas como cualquier otra bomba inserta.

    Esta bomba tiene dos barriles y dos pistones conectados a un juego de vlvulas. Se asienta a un niple de asiento, y funciona igual que una bomba inserta convencional.

    El costo inicial adicional por la bomba se compensa fcilmente con el tiempo de ahorro en los servicios, ya que la tubera no se debe sacar para hacerle servicio al barril.

  • Bombas de Tubera de Mayor Tamao (Oversize)

    Una bomba de tubera es considerada oversize cuando el dimetro externo del pistn es mayor que el dimetro interno de la sarta de tubera por encima de la bomba.

    El pistn es bajado dentro del barril. Una desventaja de esta bomba, es que para poder inspeccionar alguna de sus partes se debe sacar la sarta de tubera y varillas.

    La sarta de varillas puede ser extrada separadamente utilizando la herramienta on and off.

  • 4.6.2 Para Manejo de arena

    Bomba 3 Tubos

    La bomba 3 tubos es una bomba inserta diseada para una operacin eficiente en la produccin de fluido arenoso o sucio.

    Esta compuesta por 3 tubos (un pistn y dos barriles), y tiene una tolerancia de 0.014 aproximadamente entre cada tubo.

    El pistn viajero interior y el barril exterior se unen y se mueven alrededor del barril fijo, formando un sello largo de fluido entre los barriles. La mayor tolerancia entre los tubos hace la bomba menos vulnerable a que se pegue y mejora la vida de est en fluidos abrasivos permitiendo que la mayora de partculas de arena pasen por el rea de sellado.

  • b. Bomba Pampa

    La bomba pampa es una bomba de ajuste hermtico con un pistn largo y un barril relativamente corto o seccin de liner.

    Fue diseada para eliminar cualquier arena o material extrao que entre al pistn y el barril. Considerando la luz, su diseo utiliza un enfoque opuesto a la de la bomba de 3 tubos.

    La bomba pampa es especialmente ideal para la produccin de arena fina en fluidos de pozos y puede utilizarse a profundidades mayores que la bomba de 3 tubos.

  • Bomba De Carrera Completa

    Son llamadas as, debido a la disposicin de extensiones en cada extremo del barril de la bomba que tienen dimetros internos ms grandes que el barril.

    La bomba es construida de modo que el pistn recorre el barril aproximadamente un pie ms all del tope de la carrera y un pie por debajo de la carrera. Con este tipo de carrera completa, se elimina cualquier posible acumulacin de arena o partculas en una parte no barrida del barril y elimina cualquier acumulacin de arena del pistn.

    Todas las bombas RH y TH son bombas de carrera completa.

  • SEPARADORES DE GAS

    La presencia de gas puede causar severos problemas, si no se toman las medidas necesarias para minimizar la entrada de gas libre a la bomba.

    El gas que afecta el rendimiento del bombeo puede ser gas libre, que entra en la bomba, o gas en solucin que se puede liberar por cada de presin o turbulencia en el sistema de bombeo.

    La eficiencia de bombeo se reduce considerablemente por la presencia de gas, primero porque el gas ocupa un espacio dentro de la bomba, y segundo porque el gas interfiere con la accin de las vlvulas.

  • El objetivo del separador de gas es reducir a un mnimo la entrada de gas en la bomba, para mantener una eficiencia de separacin > 80%.

    El mecanismo de separacin consiste en desviar en 180 el flujo de gas/petrleo a travs del espacio anular entre el tubo de succin y el separador, entrando ms liquido a la bomba.

    Durante el movimiento descendente de la mezcla, el gas en virtud de su densidad ms baja se dirige hacia superficie, mientras que el petrleo va hacia abajo. Esto mejora la eficiencia volumtrica de la bomba e incrementa la produccin.

  • CONSIDERACIONES BASICAS SEPARADORES DE GAS

    El rea de paso de flujo haca abajo debe ser lo ms amplia posible para bajar la velocidad del petrleo haca abajo.

    El tamao del tubo de succin dentro del ancla debe ser dimensionado para produzca el minmo de cada de presin.

    El largo del tubo de succin no debe exceder los 20 ft.

    El largo del tubo debe ser suficiente para que almacene un volumen igual o mayor al volumen de entrada a la bomba durante una carrera.

    La profundidad de la perforacin de la tubera debe estar localizada 50 ft por debajo de la perforacin del casing o 200 ft por encima para evitar la turbulencia.

  • TIPOS DE ANCLAS DE GAS

    Ancla Tipo Natural

    Ancla Poor Boy

    Ancla Tipo Empaquetadura

  • 4.7 PROBLEMAS MAS COMUNES EN LAS BOMBAS DE SUBUSELO

    Los problemas ms comunes que se presentan en las bombas se pueden clasificar en cuatro principalmente:

    1. Problemas por corrosin

    2. Problemas por abrasin

    3. Problemas mecnicos

    4. Problemas por restricciones de flujo

  • 4.7.1 CORROSION

    La corrosin ocurre cuando dos o ms reacciones electroqumicas se producen en la superficie de un metal.

    El factor principal para que se d la la corrosin es la presencia de agua en el sistema. Otras variables que influyen en el proceso son:

    pH (acidez), Poder de oxidacin (potencial), Temperatura (transferencia de calor), Velocidad (caudal de fluido), concentracin (constituyentes de la solucin), Gases disueltos (Oxgeno, Gas Carbnico y cido Sulfhdrico)

  • Tipos de Corrosin.

    Corrosin Uniforme: en el cual un material es uniformemente corrodo a una velocidad determinada y/o constante de corrosin

    Corrosin por Pitting. Es una de las ms frecuentes y dainas formas de corrosin. Representa un ataque muy localizado mientras el resto de la superficie metlica se mantiene relativamente sin corrosin y en aparente buen estado. Es muy difcil de predecir.

    Corrosin por grieta (Crevice). Producida por la presencia de oxgeno. Se genera en presencia de dos superficies en contacto tales como metal metal, productos de corrosin, o depsitos que se han acumulado en la superficie.

  • Corrosin por Dixido de Carbono. Se descompone en cido carbnico en presencia de agua es particularmente severa en roscas, juntas, cambios de estructura metalogrfica (soldaduras o recalques). Problemas muy severo se pueden observar cuando los tubing son de distinto grado que los acoples.

    Corrosin/Erosin. Los efectos de la velocidad de fluido son altamente complejos y es muy peligroso hacer generalizaciones al respecto; sin embargo, en la mayora de los casos la velocidad aumenta a la corrosin, especialmente en presencia de partculas slidas tales como arena.

  • METODOS DE PREVENCION

    En la industria petrolera, los cuatro mtodos ms comunes para prevenir y reducir la corrosin son:

    Recubrimientos sobre las superficies de partes y/o equipos

    Utilizacin de inhibidores de corrosin.

    Proteccin catdica de las instalaciones

    Seleccin de aleaciones aptas para el medio circundante

  • 4.7.2 ABRASION

    La presencia de arena en los fluidos de produccin puede ser causada por:

    Formacin poco consolidada en el yacimiento La rata de flujo de bombeo es demasiado alta y trabajos de fracturamiento.

    El problema de arena en el pozo desgasta las partes metlicas de las bombas ocasionando prdidas de vida til de las mismas.

    Medidas para tener en cuenta en el diseo de la bomba en presencia de arena: Utilizacin de bombas especiales Instalacin de filtros de arena Utilizacin de empaquetaduras con grava Metalurgia de la bomba.

  • 4.7.3 PROBLEMAS MECANICOS

    Golpe de Fluido (Fluid Pound)

  • El golpe de fluido puede causar los siguientes daos:

    Falla por fatiga en la unidad de bombeo Falla por fatiga en los dientes del engranaje y en los cojinetes de la unidad Falla por fatiga en la base de la unidad de bombeo.Falla por fatiga en la sarta varillaDao en la vlvula viajera y jaulaEl golpe de fluido acelera el deterioro de las roscas de la tubera causando prdidas. Esta es la causa ms frecuente de las fallas de la tubera por rupturas en las tuberas.

  • b. Interferencia de Gas

  • c. Golpe de Gas (Gas Pound)

    El golpe de gas es muy similar al golpe de fluido, pero es diferente en los siguientes aspectos: no hay pump offf ni restriccin de entrada.El golpe de gas es causado por gas libre impidiendo que el barril se llene completamente.

    d. Bloqueo por Gas (Gas lock)

    Ocurre cuando la cmara de compresin entre la vlvula viajera y la vlvula fija es llenada por gas impidiendo que en la carrera descendente la vlvula viajera se abra y no permita el paso de fluido hacia la tubera de produccin

  • Fuga en Vlvulas

  • 4.7.4 Restricciones de Flujo

    Incrustacin (Scale)

    Muchos pozos producen fluidos que causan la depositacin de scale alrededor de reas donde hay agitacin y cadas de presiones.

    Cuando la incrustacin ocurre en forma lenta estos depsitos tienden a ser porosos, a poseer canales y su remocin con cidos o removedores es fcil, pero los que tienen una depsitacin rpida se tornan duros, densos y su remocin es complicada.

  • Los problemas ms comunes que se presentan en la industria del petrleo como consecuencia de la depositacin de scale son:

    Taponamiento en la cara de la formacin Restriccin de flujo a travs de la tubera y bomba Disminucin de la capacidad de las lneas, vasijas y tanques. Desgaste excesivo en las bombas de inyeccin. Pegas de las bombas en el fondo del pozo Pega de las vlvulas Taponamiento de gas anchors Pega de las varillas al tubing ocasionando ruptura de las mismas.

  • El scale en la industria petrolera pueden ser removidos por medios mecnicos y con el uso de productos qumicos. La seleccin del mtodo para remover incrustaciones depende de:

    Compactacin y adherencia del scale. Espesor del Scale Tipo de Scale incrustado Facilidad para usar marranos Costos

  • Parafinas

    La parafina es una cera slida del petrleo, la cual es definida como una cadena aliftica lineal o ramificada por carbonos saturados.

    Los tres parmetros ms importantes que afectan la solubilidad de las parafinas en el crudo, son la temperatura, la presin y la composicin del crudo. Pero el factor que mayor influencia tiene en la precipitacin de las parafinas es la cada de la temperatura por debajo del punto de nube.

    Las reas donde generalmente se presentan depositacin de parafinas son: en los perforados de la formacin productora, en las tuberas de produccin, en las lneas de flujo y en el fondo de los tanques.

  • Si existe depositacin de parafinas, lo ms recomendable es removerla, utilizando uno de los siguientes mtodos:

    Raspadores mecnicos

    Inyeccin de productos qumicos. Se basa en el uso de 4 productos qumicos como son: solvente, dispersante, detergentes y modificadores de cristal.

    Cultivos de microorganismos.

    Mtodos trmicos.

  • 4.8 CALCULOS BASICOS PARA EL DISEO DE LA BOMBA DE SUBSUELOA. Espaciamiento de la bombaLas varillas tienen dos clases de estiramiento:1. Alargamiento esttico. 2. Estiramiento a una carga concentrada.

    El espaciamiento se calcula con la siguiente ecuacin:

  • Donde:

    L = Profundidad de la bomba, (pies)D = Profundidad del Nivel de Fluido en el Anular (Ft)G = Gravedad especfica del fluido producidoE = Modulo de elasticidad = 30*106 (Psi)Ap = Area del pistn (pulg2) L1, L2, L3= Longitud de las secciones de varilla (Pies)At = area seccional de la tubera (pulg2)A1, A2, A3 = Area seccional de varillas (pulg2) = Factor de AceleracinN = Carreras por minuto, (SPM). S = Longitud de Carrera de la barra lisa (pulg)

    Si la tubera est anclada, no hay alargamiento en la tubera.

  • Ajuste del Pistn. La eficiencia de la bomba se ve afectada directamente por la luz entre el pistn y el barril. Esta tolerancia esta establecida por el tipo de pistn, que se puede encontrar fcilmente en tamao base a 0.005.La seleccin de la tolerancia del pistn depende de varios factores, tales como:

    Gravedad especifica del fluido. Longitud del pistn y/o barril

  • Para hallar la tolerancia del pistn, se ha desarrollado la siguiente ecuacin empirica:Donde:S = Ajuste del pistn, (milesimas de pulgada).BA = Caudal de escurrimiento (Barriles por da)P = Presin diferencial del pistn (lb/pulg2)h = Profundidad de asentamiento de la bomba (pies)L = Longitud del pistn (pulg)V = Viscosidad cinematica (Centistokes)D = Dimetro nominal del pistn (pulgadas)

  • Escurrimiento del Fluido entre el Pistn y el Barril.Como regla prctica y general se insiste que el escurrimiento debe ser el 2% del caudal producido para obtener una buena lubricacin entre el pistn y el barril.La siguiente ecuacin puede usarse para determinar los escurrimientos a travs del pistn de la bomba. La ecuacin es:

    Donde:Q = Escurrimiento, (pulg, cbicas por minuto)D = Dimetro del pistn (Pulg)P = Presin diferencial del pistn (lb/pulg2)C = Tolerancia del Pistn (pulg)L = Longitud del pistn (pulg)V = Viscosidad Absoluta (Centipoises)

  • FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LAS BOMBAS DE SUBSUELOLos factores que afectan la eficiencia de las bombas estn agrupadas en cuatro categoras: Condiciones de pozo. Profundidad, Presiones (THP, CHP y PWF), ndice de productividad y nivel de fluido. Condiciones mecnicas de pozo. profundidad y dimetro de la tubera, profundidad de asentamiento de la bombo, longitud de la carrera, velocidad de bombeo (SPM), sumergencia de la bomba y desviacin del pozo. Caractersticas de los fluidos. Viscosidad, temperatura, cantidad de gas en solucin, gravedad del fluido, BSW, GOR, parafinas y asfaltenos, corrosin (CO2 y H2S). Caractersticas de diseo y estado de reparacin de las bombas.

  • Ventajas y Desventajas del Sistema de Bombeo Mecnico

    VENTAJASDESVENTAJAS Fcil operacin y servicio. Factible variar la rata de produccin cambiando la velocidad de bombeo o la longitud del servicio.Las unidades de superficie se pueden cambiar ms fcilmente. Se pueden usar motores a gas si no hay corrientes elctricas. Se puede bombear lentamente el pozo con una presin de entrada a la bomba muy baja, a fin de obtener una presin mxima. Se utiliza un controlador de pump off para minimizar el golpe de fluido, costos de electricidad y dao de varillas Difcil manejo en pozos desviados.

    No se usa en pozo costa afuera, por el gran tamao del equipo de superficie y su limitada capacidad de produccin comparado con otros mtodos.

    No se puede manejar produccin excesiva de arena.

    Cada drstica de la eficiencia volumtrica cuando hay gas libre.

    Por razones de contaminacin acstica, no es recomendable en reas urbanas, cuando usan motores a gas.