stylesheet

BOMBEO MECANICO DE PETROLEO




El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie.
La unidad de superficie imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción, a cierta profundidad del fondo del pozo.Este método consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de acción reciprocante, abastecida con energía suministrada a través de una sarta de varillas. La energía proviene de un motor eléctrico o de combustión interna, la cual moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas.

El Bombeo Mecánico Convencional tiene su principal aplicación en el ámbito mundial en la producción de crudos pesados y extra pesados, aunque también se usa en la producción de crudos medianos y livianos.

No se recomienda en pozos desviados y tampoco es recomendable cuando la producción de sólidos y/o la relación gas – líquido sea muy alta, ya que afecta considerablemente la eficiencia de la bomba.

Componentes de un Sistema de Bombeo Mecánico

  1. El Motor
  2. Equipo de bombeo de superficie: Estructura y balancín; Motor; Caja reductora.
  3. Tubería o tubing
  4. Sarta de varillas
  5. Bomba de Subsuelo

Motor de la Unidad de Bombeo Mecánico
La función del motor de la Unidad de Bombo Mecánico es suministrar a la instalación energía mecánica la cual eventualmente es transmitida a la bomba y usada para levantar el fluido. El motor seleccionado para una instalación debe tener suficiente potencia de salida para levantar el fluido a la tasa deseada desde el nivel de fluido de trabajo en el pozo.

Estructura del Balancín Petrolero
Este componente se encarga de soportar los componentes de superficie del sistema de bombeo mecánico, también se encarga de transfiere energía para el bombeo del pozo desde el motor hacia la parte superior de las varillas, haciendo que este deba cambiar el movimiento rotatorio del motor a un movimiento reciprocante.

Caja reductora de velocidad
Este dispositivo permite cambiar por medio de engranajes la alta velocidad angular entregada por el motor a un mayor torque suficiente para permitir el movimiento del balancín (como en el campo de Unipetro ABC).

Vastago pulido – Varillón pulido
La relación directa entre la sarta de varillas y el equipo de superficie es el varillon pulido o vástago pulido. Los vástagos pulidos están disponibles en tres tamaños, el tamaño para cualquier instalación depende del tamaño del tubing y del diámetro de las varilla de succión en el tope de la sarta de varillas.

Otros componentes de superficie del Bombeo Mecánico

Cerca del final superior del varillon pulido esta una abrazadera del varillon el cual es soportado por barra cargadora. La barra cargadora a su vez es soportada por cables flexibles conocidos como riendas que pasan por encima del cabezal del balancín (horse head) hasta el final del balancín (walking beam).

Balancin Petrolero
El balancín petrolero (walking beam) es soportado cerca del centro de gravedad por una estructura llamada el poste maestro (Sampson Post); el movimiento es transmitido al walking bem por la viela (Pitman) y este a su vez es movido por el crack.

La distancia entre la unión de crack y la viela determina la longitud de la carrera del varillon.

Funcion del Balancin Petrolero

La principal función es almacenar energía en al carrera descendente, y entregar energía en la carrera ascendente.

Equipos de subsuelo

Sarta de Varillas
Transmite energía desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo. Las varillas soportan el peso del fluido además de su propio peso.

Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son:

  • Recibir el fluido desde la formación hacia dentro de la sarta de producción.
  • Levantar el fluido hacia la superficie .

Componentes principales de la bomba de subsuelo

  • Barril de trabajo
  • Pistón
  • Stading valve (válvula estacionaria)
  • Traveling valve (válvula viajera)

Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La válvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba. En la carrera descendente de las varillas, la válvula fija se cierra y se abre la válvula viajera para que el petróleo pase de la bomba a la tubería. En la carrera ascendente, la válvula viajera se cierra para mover hacia la superficie el petróleo que está en la tubería y la válvula viajera permite que entre petróleo a la bomba. La repetición continua del movimiento ascendente y descendente mantiene el flujo.

Carrera efectiva del pistón
El volumen de petróleo manejado durante cada stroke del pistón de la bomba no depende de la longitud de la carrera del vástago pulido si o del movimiento relativo del pistón en el working barrel.

Las carreras del pistón y del vástago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se estiran, por el sobreviaje del pistón debido a la aceleración. La carga del fluido es transmitida alternadamente puesto que la válvula estacionaria y la viajera se abren y cierran durante el ciclo de bombeo originando deformaciones en las varillas y tubing.

En la carrera descendente la válvula estacionaria está cerrada y la viajera abierta. En la carrera ascendente la válvula viajera se cierra y la estacionaria se abre.

Cargas del vástago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vástago pulido:

  • Carga del fluido.
  • Peso muerto de las varillas de succión.
  • Aceleración de la carga de las varilla de succión.
  • Fuerzas de flotación sobre las varillas de succión sumergidas en el fluido.
  • Fuerzas de fricción.

Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Producción del Sistema de Bombeo Mecánico

  • Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendrían un 25 % a 50% de eficiencia.
  • Pozos gaseosos con clara separación de gas de formación en el hueco tendrían de 50% a 70%.
  • Para pozos con buena separación en el hueco y amplia sumergencia de la bomba, las eficiencias serian de 70 % a 80 % .
  • Para pozos con nivel alto de fluido y con no interferencia de gas, la eficiencia volumétrica puede alcanzar hasta 100%.

Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecánico de Petróleo

Ventajas del Sistema de Bombeo Mecánico de Petróleo

  • Fácil de operar y de hacer mantenimiento
  • Se puede cambiar fácilmente de rate de producción por cambio en la velocidad de bombeo o stroke.
  • Puede bombear el pozo a una muy baja presión de entrada para obtener la máxima producción.
  • Usualmente es la más eficiente forma de levantamiento artificial.
  • Se puede fácilmente intercambiar de unidades de superficie.
  • Se puede usar motores a gas como movedores primarios si la electricidad no esta disponible.
  • Se puede usar la bomba con el control apagado para minimizar la carga del fluido, costos de electricidad y las fallas de varilla.
  • Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control de supervisión de bomba.
  • Se puede usar computadoras modernas de análisis dinamométrico para la optimización del sistema.

Desventajas del Sistema de Bombeo Mecánico de Petróleo

  • Es problemático en pozos con alta desviación.
  • No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada capacidad de producción es comparada con otros métodos.
  • No puede funcionar con excesiva producción de arena.
  • La eficiencia volumétrica cae drásticamente cuando se tiene gas libre.
  • El rate de producción cae con la profundidad comparado con otros métodos de levantamiento artificial
  • Es obstrusivo en áreas urbanas.


Articulos Relacionados

5 Responses to BOMBEO MECANICO DE PETROLEO

  1. Fernando dice:

    Hola quisiera saber el costo del equipo para el diseño para un pozo de bombeo mecanico convencional un rango estimado o alguna pagina donde pueda encontrar los precios de estos equipos

  2. Ivan Martinez Mendieta dice:

    Hola yo trabajo haciendo ajustes de varillas de succión y pruebas de bba de insercion en el AIATG, estamos para servirle.

  3. jose luis dice:

    compa donde puedo conseguir mas informacion acerca del bombeo mecanico como: principio fisico, diseño, modelamiento matematico etc.

  4. carlos colina dice:

    Necesito un balancin desincorporado para utilizarlo en un algibe de 60 metros de profundidad con fines agrícolas.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *

*

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>