Presentacin de PowerPoint
BOMBEOMECNICO
Nixon Casilla G.Eduardo SaucedoEdson Caraballo V.
BOMBEO MECNICOEl bombeo mecnico es un procedimiento de succin y
transferencia casi continua del petrleo hasta la superficie.
La unidad de superficie imparte el movimiento de sube y baja a
la sarta de varillas de succin que mueve el pistn de la bomba,
colocada en la sarta de produccin, acierta
profundidaddelfondodelpozo.
Qu es el Bombeo Mecnico?
BOMBEO MECNICOQu es el Bombeo Mecnico?Este mtodo consiste
fundamentalmente en unabomba de subsuelo, abastecida con energa
suministrada a travs de unasarta de varillas. La energa proviene de
unmotor elctricoo de combustin interna, la cual moviliza una unidad
de superficie mediante unsistema de engranajes y correas.
El mtodo de levantamiento artificial ms comn y antiguo del mundo
es el bombeo mecnico. Debido a su simplicidad y robustez, es
posible su aplicacin en casi todos los tipos de pozos que requieren
levantamiento.
BOMBEO MECNICOSin embargo, existen lmites fsicos para la
aplicacin en cuanto profundidad y caudales a levantar.
AplicacinTiene su principal aplicacin en el mbito mundial en la
produccin de crudos pesados y extra pesados, aunque tambin se usa
en la produccin de crudos medianos y livianos.
No se recomiendaEn pozos desviados y tampoco es recomendable
cuando la produccin de slidos y/o la relacin gas lquido sea muy
alta, ya que afecta considerablemente la eficiencia de la bomba.Qu
es el Bombeo Mecnico?
BOMBEO MECNICOEquipoEn Superficie:
MotorReductor de engranesUnidad de bombeo superficialCabezal y
conexiones superficiales
En Subsuelo:
BombaSarta de varillas
BOMBEO MECNICOMOTOR ELCTRICO
- Bajo costo inicial.- Menor costo de mantenimientoMOTOR 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. Losmotorespueden ser de combustin interna o
elctricos.Tipos de motores:EquipoMotor
BOMBEO MECNICOFuncin: Este dispositivo permite cambiar por medio
de engranajes la alta velocidad angular entregada por el motor a un
mayor toque suficiente para permitir el movimiento del balancn,
para llegar a una velocidad de bombeo adecuada.Reductor de
Engranes.
Equipo
BOMBEO MECNICOUnidad 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
BOMBEO MECNICOUnidades de Bombeo Mecnico SuperficialExisten
diferentes tipos de unidades de BM, entre otras:
-La de balancn (BIMBA).La Hidroneumtica de bombeo reciprocante
(TIEBEN) La de carrera larga (ROTAFLEX).EquipoPara mover la bomba
de fondo se utilizan las UBMs, su funcin es convertir el movimiento
rotativo de un motor en un movimiento reciprocante.
BOMBEO MECNICOUnidades de Bombeo Mecnico SuperficialBIMBA: En
una Bimba el motor mediante el reductor de engranes hace girar las
manivelas y que a su vez mueven el balancn.
UBH: En una UBH el motor mueve una bomba hidrulica para que
mediante el sistema hidrulico se muevan en forma reciprocante unos
cilindros (gatos hidrulicos)
Equipo
10BOMBEO MECNICOEquipoGeometra de las Unidades (BIMBA) CLASE I
Unidad Convencional
CLASE III Aerobalanceada y MARK II
BOMBEO MECNICOEquipo
Designacin de Unidades (BIMBA
BOMBEO MECNICOCARRERA LARGA: El BM de carrera larga se aplica a
pozos de alta capacidad de produccin o profundos, emplea un diseo
completamente mecnico con una cadena.
Unidades de Bombeo Mecnico SuperficialEquipo
13Unidades de Bombeo Mecnico
El peso de la sarta de varillas, la bomba y de la columna de
fluidos desequilibran la fuerza necesaria para el movimiento
reciprocante, es decir, se requiere mucha fuerza para levantar el
aparejo, y solo la gravedad para bajar.
Para disminuir este esfuerzo, el peso del aparejo se equilibra o
balancea con masas de acero (contrapesos), en el caso de la bimba y
en el caso de la UBH con la fuerza que proporciona el nitrgeno a
presin.
-Una vez balanceado ,solo es necesaria poca fuerza para subir y
bajar la bomba en el fondo , esto reduce por mucho el consumo de
energa necesaria, de ah la importancia de un buen balanceo.BOMBEO
MECNICOEquipo
BOMBEO MECNICOCabezal y Conexiones Superficiales
En el cabezal del pozo se utilizan vlvulas para el control y
manejo de los fluidos, as como accesorios para la operacin del
equipo de bombeo mecnico y el aparejo de produccin.Equipo
15BOMBEO MECNICOVarilla PulidaEs el eslabn entre la sarta de
varillas de succin y el equipo superficial.En un momento del ciclo
las cargas que soporta son:
- Peso del fluido- Peso de las varillas- Cargas de aceleracin-
Carga por vibracin- Fuerza de flotacin- Fuerzas de friccin
Equipo
16BOMBEO MECNICOContrabalanceos de la UnidadFuncin- 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
17BOMBEO MECNICOBomba SubsuperficialDesplazar los fluidos del
yacimiento desde el fondo del pozo hasta la superficie por el
interior de la tubera de produccin.Componentes:
1)Barril de trabajo /camisa dela bomba 2)mbolo o pistn3)Vlvula
viajera4)Vlvula de pie o estacionaria
Equipo
18BOMBEO MECNICOEl API ha desarrollado un mtodo para la
designacin de las bombas de subsuelo20-125-R H B C-10-4-2Dimetro de
la tubera15= 1.9 OD20= 2-3/8 OD25= 2-7/8 OD30= 3-1/2 ODDimetro ID
de la bomba125= 1-1/4150= 1-1/2175= 1-3/4200= 2225= 2-1/4250=
2-1/2275= 2-3/4Tipo de barril para pistn metlicoH= de pared
gruesaW= de pared delgadaTipo de barril para pistn soft packedS= de
pared delgadap= de pared gruesaLongitud total de las extensiones en
piesLongitud nominal del pistn en piesLongitud del barril en
piesTipo de anclajeC = CopasM = MetlicoLocalizacin del anclajeA =
en el TopeB = en el fondoTipo de bombaR = InsertaT = Tubera
BOMBEO MECNICOCiclo 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
20BOMBEO MECNICOLa Bomba Reciprocante
Est compuesta de dos partes principales: el mbolo 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 vlvula viajera, el
peso de la columna es soportado en la vlvula de pie.2.mbolo hacia
arriba arrastrando los fluidos arriba de la vlvula viajera, la
vlvula de pie admite fluidos del yacimiento.3.mbolo hacia arriba
cerca del fin de la carrera, vlvula de pie abierta y viajera
cerrada.4.mbolo hacia abajo, vlvula de pie cerrada por la
compresin, la vlvula viajera se abre por el mismo efecto.Equipo
21BOMBEO MECNICOSarta de VarillasLa sarta de varillas de succin
es un sistema vibratorio complejo mediante el cual el equipo
superficial transmite energa o movimiento a la bomba
subsuperficial.
La seleccin de la sarta de varillas depende de la profundidad
del pozo y las condiciones de operacin de este.
Su diseo consiste en seleccionar la sarta ms ligera y por lo
tanto ms econmica, sin exceder el esfuerzo de trabajo de las
propias varillas.
- El esfuerzo de trabajo depende de la composicin qumica de las
varillas, propiedades mecnicas y fluido bombeado.
Equipo
22BOMBEO MECNICOEjemplo: Varilla API No. 86Clases de
varillaClase K- Resistente a corrosin
- Clase CResistente a corrosin, trabajo pesado - Clase DTrabajo
extra pesado sin H2S
Equipo
23BOMBEO MECNICOUNIDAD DE BOMBEO DYNAPUMP..
..
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BOMBEO MECNICOUNIDAD DE BOMBEO DYNAPUMP..
..
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BOMBEO MECNICOUNIDAD DE BOMBEO DYNAPUMP..
..
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BOMBEO MECNICODiseo de Equipos de Bombeo MecnicoEs un
procedimiento analtico mediante clculos, grficos y/o sistemas
computarizados para determinar el conjunto de elementos necesarios
en el levantamiento artificial de pozos accionados por cabilla. La
funcin de este procedimiento es seleccionar adecuadamente los
equipos que conforman el sistema de bombeo mecnico a fin de obtener
una operacin eficiente y segura con mximo rendimiento al menor
costo posible.
BOMBEO MECNICOPaso 1: se debe seleccionar el tamao de la bomba,
el dimetro ptimo del pistn, bajo condiciones normales. Esto va a
depender de la profundidad de asentamiento de la bomba y el caudal
de produccin.
Paso 2: La combinacin de la velocidad de bombeo (N) y la
longitud de la carrera o embolada (S), se selecciona de acuerdo a
las especificaciones del pistn. Se asume una eficiencia volumtrica
del 80%. Paso 3: Se debe considerar una sarta de cabillas (se debe
determinar el porcentaje de distribucin si se usa ms de dos
dimetros de cabilla) y el dimetro de pistn, se determina un
aproximado de la carga mxima para el sistema en estudio.
Paso 4: Chequear el valor de factor de impulso para la
combinacin velocidad de bombeo (N) y longitud de carrera (S)
establecidos en el Paso 2
Paso 5: Clculo de la carga mxima en la barra pulida.. Primero se
determinar el peso de las cabillas por pie y la carga del fluido
por pie. Ahora se calcula el peso de las cabillas en el aire (Wr),
la carga dinmica en las cabillas (CD) y la carga del fluido (CF) a
la profundidad objetivo.Wr = peso cabillas (lb/ft) x Prof. (ft)CD =
F.I. x Wr (lb) -----> Donde F.I. (Factor de Impulso)CF = peso
fluido (lb/ft) x Prof. (ft)Carga mxima barra pulida = CD + CF
BOMBEO MECNICOBOMBEO MECNICOPaso 6: Clculo de la carga mnima de
operacin (CM), el contrabalanceo ideal y torque
mximo.Contrabalanceo ideal = promedio de carga (entre mx. y min) la
carga mnima.Torque mx. = Contrabalanceo ideal x Punto medio de la
longitud de carrera (S/2).
Paso 7: Estimacin de poder del motor elctrico. Conocida la
profundidad de operacin, API del crudo y el caudal requerido de
produccin, se obtiene una constante que es multiplicada por el
caudal de produccin. Este valor obtenido son los HP necesarios
justos para levantar el caudal requerido. Lo que se recomienda es
que este valor obtenido se incremente de 2 a 2,5 veces para tener
un factor de seguridad.
BOMBEO MECNICOPaso 8: Clculo de desplazamiento de la bomba. El
valor obtenido de P sera el valor de caudal de produccin si la
bomba trabaja al 100% de eficiencia. El diseo de la bomba debe
tener al menos el 80% de eficiencia. En crudos pesados debe tener
un mximo de 18 strokes/minutos (promedio 15 API).P = C S NP =
Desplazamiento de la bombaC = Constante de la bomba, depende del
dimetro del pistnN = Velocidad de bombeo (SPM)
Paso 9: Profundidad de asentamiento de la bomba, Esto depender
enormemente de la configuracin mecnica del pozo. Si este mtodo no
cumple, por lo general se asienta a 60 o 90 pies por encima del
colgador. Otras bibliografas hacen referencia que se asienta 300
pies por debajo del nivel de fluido
BOMBEO MECNICOVIDEO
BOMBEO MECNICOGRACIAS
