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BOMBEO MECANICO

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by

kevin mejia villamizar

on 27 February 2014

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Transcript of BOMBEO MECANICO

BOMBEO MECÁNICO
procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie.

El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie.

El método de levantamiento artificial más común y antiguo del mundo es el bombeo mecánico. Debido a su simplicidad y robustez, es posible su aplicación en casi todos los tipos de pozos que requieren levantamiento.
Sin embargo, existen límites físicos para la aplicación en cuanto profundidad y caudales a levantar.
Principio
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.
Ventajas y desventajas
Equipo
En Superficie:

Motor
Reductor de engranes
Unidad de bombeo superficial
Cabezal y conexiones superficiales
Image by goodtextures: http://fav.me/d2he3r8
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- Puede ser usado durante toda la vida productiva del pozo.
- La capacidad de bombeo puede ser cambiada fácilmente para adaptarse a las condiciones de productividad del pozo.
- Puede producir intermitentemente, a través del uso de temporizadores y controladores remotos.
- Los componentes son fácilmente intercambiables.
- Puede Manejar la producción de pozos con inyección de vapor.
- Las unidades pueden cambiarse a otros pozos a mínimos costos.
- Es eficiente, simple y fácil de operar
Puede levantar petróleos de alta viscosidad y temperatura.
- Puede utilizar gas o electricidad como fuente de poder.
- Susceptible de presentar bloqueo por excesivo gas libre a la entrada de la bomba
- En pozos desviados la fricción entre las cabillas y la tubería puede generar fallas en el material
- La unidad de superficie es pesada, necesita mucho espacio y es obtrusiva al ambiente.
- En sitios poblados puede representar un peligro para las personas.
- Cuando no se usan varillas de fibra de vidrio la profundidad puede ser una limitante.
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.
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.
En Subsuelo:

Bomba
Sarta de varillas

La función del motor es suministrar la energía que el sistema de bombeo necesita para moverse. 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 y demás características propias del pozo.

Hay dos tipos de motores usados principalmente:
Motor
MOTOR ELÉCTRICO

- Bajo costo inicial.
- Menor costo de mantenimiento
MOTOR DE COMBUSTIÓN

- Control de velocidad más flexible.
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 balancín, para llegar a una velocidad de bombeo adecuada.
Reductor de Engranes
Movimiento rotatorio del motor principal en movimiento ascendente y descendente de la sarta de varillas. Este movimiento es denominado recorrido.

La Unidad de Bombeo está compuesta por:

Caja Reductora (Gear Reducer)
Contrapesos (Counterweight)
Unidad de Bombeo
Cabezal y Conexiones Superficiales
En el cabezal del pozo se utilizan válvulas para el control y manejo de los fluidos, así como accesorios para la operación del equipo de bombeo mecánico y el aparejo de producción.
Bomba Subsuperficial
Desplazar los fluidos del yacimiento desde el fondo del pozo hasta la superficie por el interior de la tubería de producción.

Componentes:

1)Barril de trabajo /camisa
dela bomba
2)Émbolo o pistón
3)Válvula viajera
4)Válvula de pie o estacionaria
La sarta de varillas de succión es un sistema vibratorio complejo mediante el cual el equipo superficial transmite energía o movimiento a la bomba subsuperficial.

La selección de la sarta de varillas depende de la profundidad del pozo y las condiciones de operación de este.
Sarta de Varillas
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Ciclo de Bombeo Mecánico
1.Émbolo hacia abajo cerca del final de la carrera, el fluido pasa a través del la válvula viajera, el peso de la columna es soportado en la válvula de pie.
2.Émbolo hacia arriba arrastrando los fluidos arriba de la válvula viajera.
3.Émbolo hacia arriba cerca del fin de la carrera, válvula de pie abierta y viajera cerrada.
4.Émbolo hacia abajo, válvula de pie cerrada por la compresión, la válvula viajera se abre por el mismo efecto.
TIPOS DE
BALANCÍN

Es el más antiguo y usado en la industria. Las unidades convencionales basan su geometría en un sistema de palanca CLASE I, es decir con un punto de apoyo en el medio de la viga balancín. La rotación de la manivela puede ser en ambas direcciones.
UNIDAD CONVENCIONAL
VENTAJAS

Tiene bajo costo de mantenimiento
Costos menores que otro tipo de unidades.
Puede girar en el sentido de las manecillas del reloj y contrario.
Puede bombear más rápido que la Mark II sin problemas.
Requiere menos contrabalanceo que la Mark II.
DESVENTAJAS

En muchas aplicaciones, no es tan eficiente como la Mark II.
Puede requerir una caja de velocidades mayor que otro tipo de unidades (especialmente con varillas de acero).
UNIDAD MARK II
Las unidades Mark II basan su geometría en tres características, las cuales reducen el torque y la carga con respecto a una unidad Convencional. Estas son:

La ubicación de la caja reductora. 
Un punto de apoyo en el extremo de la unidad
Una manivela desfasada.

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

Tiene bajo torque en muchos casos (con varillas de acero).

Puede bajar costo (5 a 10 %) comparada con el siguiente tamaño de la unidad convencional.
DESVENTAJAS

En muchas aplicaciones, no puede bombear tan rápido como la Convencional.

Puede girar solamente en sentido contrario a las manecillas del reloj.

Puede causar más daño a las varillas y bomba en caso de fluido pesado.
UNIDAD BALANCEADA POR AIRE
La utilización de aire comprimido en vez de pesadas manivelas y contrapesos, el sistema de aire ha sido tan simplificado que las únicas partes de funcionamiento continuo son el cilindro y el pistón equilibrio. Como resultado, el tamaño de la unidad es considerablemente más pequeño, minimizando los costos de traslado y de montaje.
VENTAJAS

Es más compacta y fácil de balancear que las otras unidades.

Los costos de envió son mas bajos que otras unidades (debido a que pesa menos)

Puede rotar tanto en sentido horario como contrario.
DESVENTAJAS

Son más complicadas y requieren mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire).

La condensación del aire en el cilindro puede constituir un serio problema.

La caja de engranaje podría dañarse si el cilindro pierde la presión de aire.
REVERSE MARK II
Esta unidad ofrece una alternativa mejorada al diseño y geometría de las
unidades convencionales. A pesar de las similitudes en la apariencia la geometría de las unidades Reverse Mark II pueden reducir el torque y los requerimientos de potencia en muchas aplicaciones de bombeo.
UNIDAD DE BOMBEO CHURCHILL
Disponibles exclusivamente por el Fabricante Lufkin, estas ofrecen la
misma dureza y resistencia que las unidades convencionales. Han sido utilizadas regularmente en pozos poco profundos.
UNIDADES DE BOMBEO DE BAJO PERFIL
Unidades de bombeo compactas diseñadas para instalación en campos de irrigación con sistemas de aspersores móviles o en áreas urbanas donde las características del bajo perfil seria deseadas
UNIDADES DE BOMBEO ROTAFLEX
El Rotaflex cumple casi a la perfección con la situación ideal para bombeo mecánico: carrera larga y baja velocidad. Esta combinación asegura un mejor llenado de la bomba y cargas parásitas muy bajas (aceleración, fricción mecánica y viscosa) y por eso, la carta de superficie de una instalación con Rotaflex es casi parecida a la ideal.

Estos diseños con carreras largas pueden reducir significativamente los costos de levantamiento
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