DISEÑO DE UNA UNIDAD DE BOMBEO MECANICO CONVENCIONAL CON LOS SIGUIENTES DATOS DE POZO: Caudal de Petróleo = 60 BPD Caudal de Agua = 16 BPD Gravedad Especifica del Petróleo = 0.801 Profundidad del Pozo = 8682 pie Profundidad de la Bomba = 8100 pie Diámetro del Pistón = 1.25 pulg. Diámetro de la Tubería = 2 3/8 pulg. Diámetro de las Varillas = 1, 7/8, 3/4, 5/8 pulg.Calcular si resiste el esfuerzo máximo sobre el tope de las varillas.diseñar para grado “d” para agua saladaCondición a cumplir:2.- Calculo de la elongación de las varillas para una sarta telescópica.3.- Calculo de la elongación de la tubería (et).4.- Calculo de la elongación elástica de varilla debido a su propio peso.5.- Calculo de la velocidad de la bomba para sarta telescópica (N)6.- Calculo del desplazamiento de la bomba ( PD )7.- Despejando de la ecuación del desplazamiento de la bomba la longitud de la embolada efectiva (Sp) tenemos:8.- Calculo de la longitud de la embolada del vástago pulido en superficie S). 9.- Calculo del sobre viaje del pistón.10.- Calculo del factor de aceleración (α).11.- Calculo de la carga máxima en el vástago pulido (PPRL).12.- Calculo de la carga mínima en el vástago pulido (Lb).13.- Calculo del esfuerzo máximo sobre el tope de las varillas (Psi).14.- Calculo del esfuerzo mínimo en el vástago pulido (Psi).15.- Caculo del esfuerzo máximo permisible en el tope de las varillas.16.- Torque Máximo para una Unidad Convencional Parámetros que se deben cumplir en el Diseño Mecánico:

1) PD > Q datos calculados el desplazamiento de la bomba debe ser > al Qprod La carga máxima sobre el vástago pulido de la unidad de bombeo mecánico debe ser > que la carga máxima en el vástago pulido calculado.

El esfuerzo máximo sobre el tope de las varillas debe ser menor que al esfuerzo máximo permisible.

El torque calculado será menor que el torque de la UBM. De acuerdo a los datos obtenidos se selecciona la bomba la UBM

De tabla los valores de %, A. varilla, peso de la varilla

Tabulación de los datos obtenidos de tablas:

1 1” 23.9 0,785 2,90 1925 5582.5

2 7/8” 24.2 0,601 2,22 1950 4329

3 ¾” 24.3 0,442 1,63 1950 3178.5

4 5/8” 27.6 0,307 1,13 2275 2570.75

2.- Calculo de la elongación de las varillas para una sarta telescópica.

Despejando tenemos:

Caudal total:

Calculo del ºAPI:

De grafica SG:

Donde Ef es: (Rod Stretch - tapered string)

3.- Calculo de la elongación de la tubería (et).

Calculo del área metálica de la tubería:

Entonces tenemos:

4.- Calculo de la elongación elástica de varilla debido a su propio peso.

5.- Calculo de la velocidad de la bomba para sarta telescópica.

6.- Calculo del desplazamiento de la bomba.

La eficiencia volumétrica es:

Despejando PD tenemos asumimos una eficiencia del 70%

7.- Despejando de la ecuación del desplazamiento de la bomba la longitud de la embolada efectiva (Sp) tenemos:

El valor del factor de bomba (K) para un área de pistón de 1.25 de tabla 0.182 entonces:

De tabla con una área de 1.5

8.- Calculo de la longitud de la embolada del vástago pulido en superficie (S).

Trabajaremos con sistemas de ecuaciones en función de la longitud de la embolada del vástago pulido en superficie (S).

Entonces igualando la ecuación 1y 2 tenemos:

9.- Calculo del sobreviaje del pistón.

10.- Calculo del factor de aceleración (α).

11.- Calculo de la carga máxima en el vástago pulido (PPRL=lb).

12.- Calculo de la carga mínima en el vástago pulido (lb).

13.- Calculo del esfuerzo máximo sobre el tope de las varillas (Psi).

Área para un diámetro de 1½ de tabla 0.994 entonces:

14.- Calculo del esfuerzo mínimo en el vástago pulido (Psi).

15.- Caculo del esfuerzo máximo permisible en el tope de las varillas.

De tabla Sf para agua salada 0.9 entonces:

De tabla el esfuerzo mínimo de tensión para grado “D”

Como el esfuerzo máximo sobre el tope de las varillas (SA) es menor al esfuerzo máximo permisible en el tope de las varillas (Sa) la sarta resiste y no se colapsa.

Con S=65 Tfmáx de tabla para unidad convencional