bombeo mecánico presentacion

7/17/2019 Bombeo Mecnico Presentacion

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El bombeo mecnico es un procedimiento desuccin y transferencia casi continua delpetrleo hasta la superficie.

La unidad de superficie imparte elmovimiento de sube y baja a la sarta devarillas de succin que mueve el pistn de labomba, colocada en la sarta de produccin,

a cierta profundidad del fondo del pozo.

Qu es el Bombeo

Mecnico?


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Qu es el Bombeo

Mecnico?

Este mtodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo,abastecida con energa suministrada a travs de una sarta de varillas. Laenerga proviene de un motor elctrico o de combustin interna, la cualmoviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y

correas.

El mtodo de levantamiento artificial ms comn y antiguo del mundo es elbombeo mecnico. Debido a su simplicidad y robustez, es posible suaplicacin en casi todos los tipos de pozos que requieren levantamiento.


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Sin embargo, existen lmites fsicos para la aplicacin en cuanto profundidad ycaudales a levantar.

Aplicacin

Tiene su principal aplicacin en elmbito mundial en la produccin decrudos pesados y extra pesados,aunque tambin se usa en laproduccin de crudos medianos ylivianos.

No se

recomienda

En pozos desviados y tampoco esrecomendable cuando la produccin deslidos y/o la relacin gas lquido seamuy alta, ya que afectaconsiderablemente la eficiencia de la

bomba.

Qu es el Bombeo

Mecnico?


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Equipo

En Superficie:

Motor

Reductor de engranes

Unidad de bombeo superficial

Cabezal y conexiones superficiales

En Subsuelo:

Bomba

Sarta de varillas


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MOTOR ELCTRICO

- Bajo costo inicial.- Menor costo de mantenimiento

MOTOR DE COMBUSTIN

- Control de velocidad ms flexible.

Es el encargado de suministra la energa necesaria a la unidad de bombeo

para levantar los fluidos de pozo. Los motores pueden ser de combustin

interna o elctricos.

Tipos de motores:

Equipo

Motor


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Funcin: Este dispositivo permite cambiar por medio de engranajes la altavelocidad angular entregada por el motor a un mayor toque suficiente parapermitir el movimiento del balancn, para llegar a una velocidad de bombeo

adecuada.

Reductor de Engranes.

Equipo


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Unidad de Bombeo Superficial.

1. Transfiere la energa del motor

principal a la sarta de varillas.

2. Convierte el movimiento rotatorio del

motor a uno reciprocante u oscilatorio.

3. Reduce la velocidad del motor a una

velocidad adecuada de bombeo

4. Mantiene la verticalidad de la varilla

pulida.

Equipo


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Unidades de Bombeo Mecnico Superficial

Existen diferentes tipos de unidades de BM, entre otras:

-La de balancn (BIMBA).

-La Hidroneumtica de bombeo reciprocante (TIEBEN)-La de carrera larga (ROTAFLEX).

Equipo

Para mover la bomba de fondo se utilizan las UBMs, su funcin esconvertir el movimiento rotativo de un motor en un movimientoreciprocante.


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BIMBA: En una Bimba el motormediante el reductor de engraneshace girar las manivelas y que a suvez mueven el balancn.

UBH: En una UBH el motor mueve unabomba hidrulica para que mediante elsistema hidrulico se muevan en formareciprocante unos cilindros (gatos

hidrulicos)

Equipo


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Equipo

Geometra de las Unidades (BIMBA)

CLASE I Unidad Convencional

CLASE III Aerobalanceada y MARK II


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Equipo

Designacin de Unidades (BIMBA


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CARRERA LARGA: El BM de

carrera larga se aplica a pozos dealta capacidad de produccin oprofundos, emplea un diseocompletamente mecnico conuna cadena.


Equipo


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Unidades de Bombeo Mecnico

-El peso de la sarta de varillas, la bomba y dela columna de fluidos desequilibran la fuerzanecesaria para el movimiento reciprocante,es decir, se requiere mucha fuerza para

levantar el aparejo, y solo la gravedad parabajar.

-Para disminuir este esfuerzo, el peso delaparejo se equilibra o balancea con masasde acero (contrapesos), en el caso de labimba y en el caso de la UBH con la fuerza

que proporciona el nitrgeno a presin.

-Una vez balanceado ,solo es necesaria pocafuerza para subir y bajar la bomba en elfondo , esto reduce por mucho el consumode energa necesaria, de ah la importancia

de un buen balanceo.

Equipo


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Cabezal y Conexiones Superficiales

En el cabezal del pozose utilizan vlvulas

para el control ymanejo de los fluidos,as como accesoriospara la operacin delequipo de bombeomecnico y el aparejo

de produccin.

Equipo


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Varilla PulidaEs el eslabn entre la sarta de varillas de succin y el equipo superficial.

En un momento del

ciclo las cargas quesoporta son:

- Peso del fluido- Peso de las varillas- Cargas de aceleracin- Carga por vibracin- Fuerza de flotacin- Fuerzas de friccin

Equipo


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Contrabalanceos de la Unidad

Funcin- Reducir la torsin en el reductor de engranes.- El efecto de contrabalanceo puede obtenerse colocando contra pesos en el balancn,biela o manivela.-El contrapeso tiene un peso aproximadamente igual al peso de las varillas (Wr) ms la

mitad del peso del fluido (Wf).

Equipo


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Bomba Subsuperficial

Desplazar los fluidos del yacimiento desde el fondo del pozo hasta lasuperficie por el interior de la tubera de produccin.

Componentes:

1)Barril de trabajo /camisadela bomba2)mbolo o pistn3)Vlvula viajera4)Vlvula de pie o estacionaria

Equipo


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El API ha desarrollado un mtodo para la designacin de las

bombas de subsuelo

20-125-R H B C-10-4-2Dimetro de la tubera

15= 1.9 OD

20= 2-3/8 OD

25= 2-7/8 OD

30= 3-1/2 OD

Dimetro ID de la bomba

125= 1-1/4

150= 1-1/2

175= 1-3/4

200= 2

225= 2-1/4

250= 2-1/2

275= 2-3/4

Tipo de barril para pistn metlico

H= de pared gruesa

W= de pared delgada

Tipo de barril para pistn soft packed

S= de pared delgada

p= de pared gruesa

Longitud total de las

extensiones en pies

Longitud nominal del

pistn en pies

Longitud del barril en

pies

Tipo de anclaje

C = Copas

M = Metlico

Localizacin del

anclaje

A = en el Tope

B = en el fondo

Tipo de bomba

R = Inserta

T = Tubera


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Ciclo de Bombeo Mecnico

(a)El mbolo se mueve hacia abajo cerca del fondo de la carrera.(b) El mbolo sube, cerca del fondo de la carrera.(c) El mbolo sube cerca de la parte superior de la carrera.(d) El mbolo se mueve hacia abajo cerca del tope de la carrera.

Equipo


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La Bomba Reciprocante

Est compuesta de dos partes principales: elmbolo y el barril; con sus vlvulas.

Ciclo de bombeo:1.mbolo hacia abajo cerca del final de la

carrera, el fluido pasa a travs del la vlvulaviajera, el peso de la columna es soportado enla vlvula de pie.2.mbolo hacia arriba arrastrando los fluidosarriba de la vlvula viajera, la vlvula de pieadmite fluidos del yacimiento.

3.mbolo hacia arriba cerca del fin de lacarrera, vlvula de pie abierta y viajeracerrada.4.mbolo hacia abajo, vlvula de pie cerradapor la compresin, la vlvula viajera se abrepor el mismo efecto.

Equipo


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Sarta de Varillas

-La sarta de varillas de succin es un sistemavibratorio complejo mediante el cual el equiposuperficial transmite energa o movimiento a labomba subsuperficial.

-La seleccin de la sarta de varillas depende de laprofundidad del pozo y las condiciones de operacinde este.

-Su diseo consiste en seleccionar la sarta ms ligeray por lo tanto ms econmica, sin exceder el

esfuerzo de trabajo de las propias varillas.

- El esfuerzo de trabajo depende de la composicinqumica de las varillas, propiedades mecnicas yfluido bombeado.

Equipo


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Ejemplo: Varilla API No. 86

Clases de varillaClase K- Resistente a corrosin

- Clase CResistente a corrosin, trabajo pesado

- Clase DTrabajo extra pesado sin H2S

Equipo


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Ventajas y Desventajas

VENTAJAS:

Fcil de operar y de hacer mantenimiento.

Puede ser usado durante toda la vida productiva del pozo.

Puede bombear el pozo a una muy baja presin de entrada para obtener lamxima produccin.

Usualmente es la ms eficiente forma de levantamiento artificial.

Se puede fcilmente intercambiar de unidades de superficie.


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Puede levantar petrleos de alta viscosidad y temperatura.

Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control desupervisin de bomba.

Puede utilizar gas o electricidad como fuente de poder.

DESVENTAJAS:


o Es problemtico en pozos con alta desviacin.

o Susceptible de presentar bloqueo por excesivo gas libre a la entrada dela bomba


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o La unidad de superficie es pesada, necesita mucho espacio y esobtrusiva al ambiente.

o Es obtrusivo en reas urbanas. Peligro para las personas.

o No puede funcionar con excesiva produccin de arena.

o Cuando no se usan varillas de fibra de vidrio la profundidad puedeser una limitante.



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Productividad

Los equipos deben ser capaces de manejar la produccindisponible. Los equipos de superficie deben soportar lascargas originadas por los fluidos y equipos de bombeo depozo.

Criterios para la Seleccin de un Balancn.

Profundidad

La profundidad del pozo es un factor determinantedelos esfuerzos de tensin, de elongacin y del peso.


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TIPOS DE BALANCN

Unidad Convencional

Unidad Mark II

Unidad Balanceada por Aire


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Tipos de Balancn

UNIDAD CONVENCIONAL

Es el ms antiguo y usado en la industria. Las unidades convencionales basan sugeometra en un sistema de palanca CLASE I, es decir con un punto de apoyo en elmedio de la viga balancn. La rotacin de la manivela puede ser en ambas direcciones.


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Tipos de Balancn

VENTAJAS

Tiene bajo costo de mantenimiento Costos menores que otro tipo de

unidades.

Puede girar en el sentido de lasmanecillas del reloj y contrario.

Puede bombear ms rpido que laMark II sin problemas.

Requiere menos contrabalanceo quela Mark II.

DESVENTAJAS

o En muchas aplicaciones, no estan eficiente como la Mark II.

o Puede requerir una caja develocidades mayor que otro tipode unidades (especialmente convarillas de acero).


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Tipos de Balancn


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Tipos de Balancn

UNIDAD MARK II

Las unidades Mark II basan su geometra entres caractersticas, las cuales reducen eltorque y la carga con respecto a una unidad

Convencional. Estas son:

La ubicacin de la caja reductora. Un punto de apoyo en el extremo de la

unidad Una manivela desfasada.

Adicionalmente los costos de electricidad y deltamao del motor pueden ser reducidos.


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VENTAJAS

Tiene bajo torque en muchos casos (convarillas de acero).

Puede bajar costo (5 a 10 %) comparada

con el siguiente tamao de la unidadconvencional.

DESVENTAJAS

o En muchas aplicaciones, no puedebombear tan rpido como laConvencional.

o

Puede girar solamente en sentidocontrario a las manecillas del reloj.

o Puede causar ms dao a lasvarillas y bomba en caso de fluidopesado.

Tipos de Balancn


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Tipos de Balancn


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Tipos de Balancn

UNIDAD BALANCEADA POR AIRE

La utilizacin de airecomprimido en vez de pesadas

manivelas y contrapesos, elsistema de aire ha sido tansimplificado que las nicaspartes de funcionamientocontinuo son el cilindro y elpistn equilibrio. Como

resultado, el tamao de launidad es considerablementems pequeo, minimizando loscostos de traslado y de montaje.


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Tipos de Balancn

VENTAJAS

Es ms compacta y fcil debalancear que las otras unidades.

Los costos de envi son masbajos que otras unidades (debidoa que pesa menos)

Puede rotar tanto en sentidohorario como antihorario.

DESVENTAJAS

o Son ms complicadas y requierenmayor mantenimiento (compresor deaire, cilindro de aire).

o La condensacin del aire en el cilindropuede constituir un serio problema.

o La caja de engranaje podra daarse siel cilindro pierde la presin de aire.


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Tipos de Balancn


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Tipos de Balancn

Existen tambin otros tipos de unidad tales como:

REVERSE MARK II

Esta unidad ofrece una alternativamejorada al diseo y geometra de lasunidades convencionales. A pesar delas similitudes en la apariencia lageometra de las unidades ReverseMark II pueden reducir el torque y losrequerimientos de potencia en muchasaplicaciones de bombeo.


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Tipos de Balancn

UNIDAD DE BOMBEO CHURCHILL

Disponibles exclusivamente por el

Fabricante Lufkin, estas ofrecen lamisma dureza y resistencia quelas unidades convencionales. Hansido utilizadas regularmente enpozos poco profundos.


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Tipos de Balancn

UNIDADES DE BOMBEO DE BAJO PERFIL

Unidades de bombeo

compactas diseadas parainstalacin en campos deirrigacin con sistemas deaspersores mviles o en reasurbanas donde las

caractersticas del bajo perfilseria deseadas


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Tipos de Balancn

UNIDADES DE BOMBEO ROTAFLEX

Este sistema utiliza tecnologa probada einnovacin en el diseo para proveer unaeficiencia excelente y eficacia en los costospara pozos profundos, problemticos y de

alto potencial.

El Rotaflex cumple casi a la perfeccin conla situacin ideal para bombeo mecnico:carrera larga y baja velocidad. Estacombinacin asegura un mejor llenado de

la bomba y cargas parsitas muy bajas(aceleracin, friccin mecnica y viscosa) ypor eso, la carta de superficie de unainstalacin con Rotaflex es casi parecida a laideal.


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Tipos de Balancn

Manejo eficiente de altos volmenes, mayores cargas y desviacin de pozos.

Reduce el desgaste en las cabillas y las tuberas. Incrementando la vida til.

Menos ciclos.

Aumento en la eficiencia del sistema

Estos diseos con carreras largas pueden reducir significativamente los costos delevantamiento con las siguientes caractersticas:


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Tipos de Balancn

Fcil de Instalar y hacer servicio.

Torques menores, lo que se traduce en menores requerimientos deenerga.

Reduccin significativa de las cargas dinmicas, resultando en menorescostos operacionales.

Proporciona una mejor razn de compresin a la bomba lo que minimizaproblemas de bloqueo por gas.

Facilidad para balancearlo ya que esta operacin consiste simplemente enquitar o agregar bloques a la caja de contrapesas.


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UNIDAD DE BOMBEO DYNAPUMP

Dynapump es un sistema de unidad de bombeocomputarizado. El dynapump utiliza sensores electrnicos,equipamiento hidrulico y sistemas de monitoreo

computarizado con el propsito de extraer petrleo lo maseficientemente posible tanto para pozos profundos comopara pozos someros.

El Dynapump consiste en dos componentes principales queson la unidad de bombeo y la unidad de potencia. La unidad

de potencia maneja la unidad de bombeo y es el controlcentral del sistema. Este consiste en una computadoracontrolada con un sistema de modem radio, electrnicaslida, controladores de motor y bombas hidrulicas.

Tipos de Balancn


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GRACIAS

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