BOMBEO-MECANICO
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BOMBEO MECANICO EL METODO DE BOMBEO MECANICO CONSISTE EN ELEVAR EL FLUIDO (PETROLEO MAS AGUA) DESDE EL NIVEL QUE ESTE ALCANZA EN EL POZO Y DESPLAZARLO AL PUNTO DE RECOLECCION (ESTACION SATELITE O TANQUE ELEVADO) POR MEDIO DE UNA BOMBA DE PROFUNDIDAD ACCIONADA POR LA COLUMNA DE VARILLAS QUE TRANSMITEN EL MOVIMIENTO DEL EQUPO DE BOMBEO. TIPOS DE BOMBAS INSERTABLES : ESTAS SE INSTALAN AL INTERIOR DEL TUBING Y SE VAJAN AL POZO CON LAS VARILLAS, FIJANDOLAS A LA TUBERIA EN IN NIPLE ASIENTO AL EFECTO. DE TUBING: SE CONECTAN A LA TUBERIA DE PRODUCCION Y SE VAJAN AL POZO FORMANDO UNA PARTE INTEGRAL DE LA COLUMNA LUEGO, SE BAJARAN LAS VARILLAS DE BOMBEO CON EL PISTON. FUNCIONAMIENTO EN LA CARRERA ASCENDENTE EL PESO DEL FLUIDO CIERRA LA VALVULA VIAJERA Y ES DESPLAZADO POR EL PISTON HACIA LA SUPERFICIE. ES ASCENSO DEL PISTON CAUSA UNA DISMINUCION DE PRESION SOBRE LA VALVULA DE PIE, POR LO QUE ESTA SE ABRE, PERMITIENDO EL INGRESO DEL FLUIDO A LA BOMBA. EN LA CARRERA DESCENDENTE EL MOVIMIENTO DEL PISTON INCREMENTA LA PRESION EN LA CAMARA ENTRE AMBAS VALVULAS, LO QUE PROVOCA
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BOMBEO MECANICO
EL METODO DE BOMBEO MECANICO CONSISTE EN ELEVAR EL FLUIDO
(PETROLEO MAS AGUA) DESDE EL NIVEL QUE ESTE ALCANZA EN EL
POZO Y DESPLAZARLO AL PUNTO DE RECOLECCION (ESTACION SATELITE
O TANQUE ELEVADO) POR MEDIO DE UNA BOMBA DE PROFUNDIDAD
ACCIONADA POR LA COLUMNA DE VARILLAS QUE TRANSMITEN EL
MOVIMIENTO DEL EQUPO DE BOMBEO
TIPOS DE BOMBAS
INSERTABLES ESTAS SE INSTALAN AL INTERIOR DEL TUBING Y SE VAJAN AL
POZO CON LAS VARILLAS FIJANDOLAS A LA TUBERIA EN IN NIPLE ASIENTO
AL EFECTO
DE TUBING SE CONECTAN A LA TUBERIA DE PRODUCCION Y SE VAJAN
AL POZO FORMANDO UNA PARTE INTEGRAL DE LA COLUMNA LUEGO
SE BAJARAN LAS VARILLAS DE BOMBEO CON EL PISTON
FUNCIONAMIENTO
EN LA CARRERA ASCENDENTE EL PESO DEL FLUIDO CIERRA LA VALVULA
VIAJERA Y ES DESPLAZADO POR EL PISTON HACIA LA SUPERFICIE
ES ASCENSO DEL PISTON CAUSA UNA DISMINUCION DE PRESION SOBRE LA
VALVULA DE PIE POR LO QUE ESTA SE ABRE PERMITIENDO EL INGRESO
DEL FLUIDO A LA BOMBA
EN LA CARRERA DESCENDENTE EL MOVIMIENTO DEL PISTON INCREMENTA
LA PRESION EN LA CAMARA ENTRE AMBAS VALVULAS LO QUE PROVOCA
LA APERTURA DE LA VALVULA VIAJERA Y EN CIERRE DE LA VALVULA DE PIE
EL PESO DE LA COLUMNA DE FLUIDO SE TRANSFIERE DE LAS VARILLAS AL
TUBING Y EL FLUIDO QUE PASA A TRAVES DE LA VALVULA VIAJERA SERA
ELEVADO EN LA PROXIMA CARRERA ASCENDENTE DEL PISTON
PROBLEMAS COMUNES
DEPOSICION DE ARENA POZOS CON GASPETROLEOS VISCOSOS
INCRUSTACIONES VARIAS
EL GAS DISMINUYE EL REMDIMIENTO DE LA BOMBA YA QUE OCUPA UN
VOLUMEN QUE NO ESTAR PRESENTE OCUPARIA EL FLUIDO EN CASOS
EXTREMOS EL GAS OCUPA TODO EL VOLUMEN DEL BARRIL CON LO CUAL
LA BOMBA SE BLOQUEA Y DEJA DE PRODUCIR
LO QUE OCURRE ES QUE GAS SE COMPORTA COMO UN RESORTEEN LA
CARRERA ASCENDENTE SE EXPANDE Y EN LA DESCENDENTE SE
COMPRIME IMPIDIENDO QUE LA VALVULA VIAJERA SE ABRA PARA
DESALOJAR EL BARRIL
RECOMENDACIONES DE USO
UTILIZAR LA BOMBAS CON MENOR SEPARACION ENTRE VALVULAS
ESPACIAR ADECUADAMENTE LA BOMBA DE MODO DE REDUCIR AL MINIMO
EL ESPACIO NOCIVO
AUMENTAR LA CARRERA Y DISMINUIR LA VELOCIDAD DE BOMBEO
UTILIZAR BOMBAS CON DISPOSITIVOS ESPECIALES
El bombeo mecaacutenico es un procedimiento de succioacuten y transferencia casi continua del
petroacuteleo hasta la superficie
La unidad de superficie imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de
succioacuten que mueve el pistoacuten de la bomba colocada en la sarta de produccioacuten a cierta
profundidad del fondo del pozo
Este meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten
reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de varillas La
energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una
unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas
El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en
la produccioacuten de crudos pesados y extra pesados aunque tambieacuten se usa en la
produccioacuten de crudos medianos y livianos
No se recomienda en pozos desviados y tampoco es recomendable cuando la produccioacuten
de soacutelidos yo la relacioacuten gas ndash liacutequido sea muy alta ya que afecta considerablemente la
eficiencia de la bomba
Componentes de un Sistema de Bombeo Mecaacutenico
El Motor
Equipo de bombeo de superficie Estructura y balanciacuten Motor Caja reductora
Tuberiacutea o tubing
Sarta de varillas
Bomba de Subsuelo
Motor de la Unidad de Bombeo Mecaacutenico
La funcioacuten del motor de la Unidad de Bombo Mecaacutenico es suministrar a la instalacioacuten
energiacutea mecaacutenica la cual eventualmente es transmitida a la bomba y usada para levantar
el fluido El motor seleccionado para una instalacioacuten 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 Balanciacuten Petrolero
Este componente se encarga de soportar los componentes de superficie del sistema de
bombeo mecaacutenico tambieacuten se encarga de transfiere energiacutea 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
balanciacuten (como en el campo de Unipetro ABC)
Vastago pulido - Varilloacuten pulido
La relacioacuten directa entre la sarta de varillas y el equipo de superficie es el varillon pulido o
vaacutestago pulido Los vaacutestagos pulidos estaacuten disponibles en tres tamantildeos el tamantildeo para
cualquier instalacioacuten depende del tamantildeo del tubing y del diaacutemetro de las varilla de
succioacuten en el tope de la sarta de varillas
Otros componentes de superficie del Bombeo Mecaacutenico
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 balanciacuten (horse
head) hasta el final del balanciacuten (walking beam)
Balancin Petrolero
El balanciacuten 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 unioacuten de crack y la viela determina la longitud de la carrera del
varillon
Funcion del Balancin Petrolero
La principal funcioacuten es almacenar energiacutea en al carrera descendente y entregar energiacutea
en la carrera ascendente
Equipos de subsuelo
Sarta de Varillas
Transmite energiacutea desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo Las varillas
soportan el peso del fluido ademaacutes de su propio peso
Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son
Recibir el fluido desde la formacioacuten hacia dentro de la sarta de produccioacuten
Levantar el fluido hacia la superficie
Componentes principales de la bomba de subsuelo
Barril de trabajo
Pistoacuten
Stading valve (vaacutelvula estacionaria)
Traveling valve (vaacutelvula viajera)
Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La vaacutelvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba En la carrera
descendente de las varillas la vaacutelvula fija se cierra y se abre la vaacutelvula viajera para que el
petroacuteleo pase de la bomba a la tuberiacutea En la carrera ascendente la vaacutelvula viajera se
cierra para mover hacia la superficie el petroacuteleo que estaacute en la tuberiacutea y la vaacutelvula viajera
permite que entre petroacuteleo a la bomba La repeticioacuten continua del movimiento ascendente
y descendente mantiene el flujo
Carrera efectiva del pistoacuten
El volumen de petroacuteleo manejado durante cada stroke del pistoacuten de la bomba no depende
de la longitud de la carrera del vaacutestago pulido si o del movimiento relativo del pistoacuten en el
working barrel
Las carreras del pistoacuten y del vaacutestago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se
estiran por el sobreviaje del pistoacuten debido a la aceleracioacuten La carga del fluido es
transmitida alternadamente puesto que la vaacutelvula 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 vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
LA APERTURA DE LA VALVULA VIAJERA Y EN CIERRE DE LA VALVULA DE PIE
EL PESO DE LA COLUMNA DE FLUIDO SE TRANSFIERE DE LAS VARILLAS AL
TUBING Y EL FLUIDO QUE PASA A TRAVES DE LA VALVULA VIAJERA SERA
ELEVADO EN LA PROXIMA CARRERA ASCENDENTE DEL PISTON
PROBLEMAS COMUNES
DEPOSICION DE ARENA POZOS CON GASPETROLEOS VISCOSOS
INCRUSTACIONES VARIAS
EL GAS DISMINUYE EL REMDIMIENTO DE LA BOMBA YA QUE OCUPA UN
VOLUMEN QUE NO ESTAR PRESENTE OCUPARIA EL FLUIDO EN CASOS
EXTREMOS EL GAS OCUPA TODO EL VOLUMEN DEL BARRIL CON LO CUAL
LA BOMBA SE BLOQUEA Y DEJA DE PRODUCIR
LO QUE OCURRE ES QUE GAS SE COMPORTA COMO UN RESORTEEN LA
CARRERA ASCENDENTE SE EXPANDE Y EN LA DESCENDENTE SE
COMPRIME IMPIDIENDO QUE LA VALVULA VIAJERA SE ABRA PARA
DESALOJAR EL BARRIL
RECOMENDACIONES DE USO
UTILIZAR LA BOMBAS CON MENOR SEPARACION ENTRE VALVULAS
ESPACIAR ADECUADAMENTE LA BOMBA DE MODO DE REDUCIR AL MINIMO
EL ESPACIO NOCIVO
AUMENTAR LA CARRERA Y DISMINUIR LA VELOCIDAD DE BOMBEO
UTILIZAR BOMBAS CON DISPOSITIVOS ESPECIALES
El bombeo mecaacutenico es un procedimiento de succioacuten y transferencia casi continua del
petroacuteleo hasta la superficie
La unidad de superficie imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de
succioacuten que mueve el pistoacuten de la bomba colocada en la sarta de produccioacuten a cierta
profundidad del fondo del pozo
Este meacutetodo consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo de accioacuten
reciprocante abastecida con energiacutea suministrada a traveacutes de una sarta de varillas La
energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una
unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas
El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en
la produccioacuten de crudos pesados y extra pesados aunque tambieacuten se usa en la
produccioacuten de crudos medianos y livianos
No se recomienda en pozos desviados y tampoco es recomendable cuando la produccioacuten
de soacutelidos yo la relacioacuten gas ndash liacutequido sea muy alta ya que afecta considerablemente la
eficiencia de la bomba
Componentes de un Sistema de Bombeo Mecaacutenico
El Motor
Equipo de bombeo de superficie Estructura y balanciacuten Motor Caja reductora
Tuberiacutea o tubing
Sarta de varillas
Bomba de Subsuelo
Motor de la Unidad de Bombeo Mecaacutenico
La funcioacuten del motor de la Unidad de Bombo Mecaacutenico es suministrar a la instalacioacuten
energiacutea mecaacutenica la cual eventualmente es transmitida a la bomba y usada para levantar
el fluido El motor seleccionado para una instalacioacuten 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 Balanciacuten Petrolero
Este componente se encarga de soportar los componentes de superficie del sistema de
bombeo mecaacutenico tambieacuten se encarga de transfiere energiacutea 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
balanciacuten (como en el campo de Unipetro ABC)
Vastago pulido - Varilloacuten pulido
La relacioacuten directa entre la sarta de varillas y el equipo de superficie es el varillon pulido o
vaacutestago pulido Los vaacutestagos pulidos estaacuten disponibles en tres tamantildeos el tamantildeo para
cualquier instalacioacuten depende del tamantildeo del tubing y del diaacutemetro de las varilla de
succioacuten en el tope de la sarta de varillas
Otros componentes de superficie del Bombeo Mecaacutenico
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 balanciacuten (horse
head) hasta el final del balanciacuten (walking beam)
Balancin Petrolero
El balanciacuten 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 unioacuten de crack y la viela determina la longitud de la carrera del
varillon
Funcion del Balancin Petrolero
La principal funcioacuten es almacenar energiacutea en al carrera descendente y entregar energiacutea
en la carrera ascendente
Equipos de subsuelo
Sarta de Varillas
Transmite energiacutea desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo Las varillas
soportan el peso del fluido ademaacutes de su propio peso
Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son
Recibir el fluido desde la formacioacuten hacia dentro de la sarta de produccioacuten
Levantar el fluido hacia la superficie
Componentes principales de la bomba de subsuelo
Barril de trabajo
Pistoacuten
Stading valve (vaacutelvula estacionaria)
Traveling valve (vaacutelvula viajera)
Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La vaacutelvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba En la carrera
descendente de las varillas la vaacutelvula fija se cierra y se abre la vaacutelvula viajera para que el
petroacuteleo pase de la bomba a la tuberiacutea En la carrera ascendente la vaacutelvula viajera se
cierra para mover hacia la superficie el petroacuteleo que estaacute en la tuberiacutea y la vaacutelvula viajera
permite que entre petroacuteleo a la bomba La repeticioacuten continua del movimiento ascendente
y descendente mantiene el flujo
Carrera efectiva del pistoacuten
El volumen de petroacuteleo manejado durante cada stroke del pistoacuten de la bomba no depende
de la longitud de la carrera del vaacutestago pulido si o del movimiento relativo del pistoacuten en el
working barrel
Las carreras del pistoacuten y del vaacutestago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se
estiran por el sobreviaje del pistoacuten debido a la aceleracioacuten La carga del fluido es
transmitida alternadamente puesto que la vaacutelvula 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 vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
energiacutea proviene de un motor eleacutectrico o de combustioacuten interna la cual moviliza una
unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas
El Bombeo Mecaacutenico Convencional tiene su principal aplicacioacuten en el aacutembito mundial en
la produccioacuten de crudos pesados y extra pesados aunque tambieacuten se usa en la
produccioacuten de crudos medianos y livianos
No se recomienda en pozos desviados y tampoco es recomendable cuando la produccioacuten
de soacutelidos yo la relacioacuten gas ndash liacutequido sea muy alta ya que afecta considerablemente la
eficiencia de la bomba
Componentes de un Sistema de Bombeo Mecaacutenico
El Motor
Equipo de bombeo de superficie Estructura y balanciacuten Motor Caja reductora
Tuberiacutea o tubing
Sarta de varillas
Bomba de Subsuelo
Motor de la Unidad de Bombeo Mecaacutenico
La funcioacuten del motor de la Unidad de Bombo Mecaacutenico es suministrar a la instalacioacuten
energiacutea mecaacutenica la cual eventualmente es transmitida a la bomba y usada para levantar
el fluido El motor seleccionado para una instalacioacuten 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 Balanciacuten Petrolero
Este componente se encarga de soportar los componentes de superficie del sistema de
bombeo mecaacutenico tambieacuten se encarga de transfiere energiacutea 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
balanciacuten (como en el campo de Unipetro ABC)
Vastago pulido - Varilloacuten pulido
La relacioacuten directa entre la sarta de varillas y el equipo de superficie es el varillon pulido o
vaacutestago pulido Los vaacutestagos pulidos estaacuten disponibles en tres tamantildeos el tamantildeo para
cualquier instalacioacuten depende del tamantildeo del tubing y del diaacutemetro de las varilla de
succioacuten en el tope de la sarta de varillas
Otros componentes de superficie del Bombeo Mecaacutenico
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 balanciacuten (horse
head) hasta el final del balanciacuten (walking beam)
Balancin Petrolero
El balanciacuten 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 unioacuten de crack y la viela determina la longitud de la carrera del
varillon
Funcion del Balancin Petrolero
La principal funcioacuten es almacenar energiacutea en al carrera descendente y entregar energiacutea
en la carrera ascendente
Equipos de subsuelo
Sarta de Varillas
Transmite energiacutea desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo Las varillas
soportan el peso del fluido ademaacutes de su propio peso
Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son
Recibir el fluido desde la formacioacuten hacia dentro de la sarta de produccioacuten
Levantar el fluido hacia la superficie
Componentes principales de la bomba de subsuelo
Barril de trabajo
Pistoacuten
Stading valve (vaacutelvula estacionaria)
Traveling valve (vaacutelvula viajera)
Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La vaacutelvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba En la carrera
descendente de las varillas la vaacutelvula fija se cierra y se abre la vaacutelvula viajera para que el
petroacuteleo pase de la bomba a la tuberiacutea En la carrera ascendente la vaacutelvula viajera se
cierra para mover hacia la superficie el petroacuteleo que estaacute en la tuberiacutea y la vaacutelvula viajera
permite que entre petroacuteleo a la bomba La repeticioacuten continua del movimiento ascendente
y descendente mantiene el flujo
Carrera efectiva del pistoacuten
El volumen de petroacuteleo manejado durante cada stroke del pistoacuten de la bomba no depende
de la longitud de la carrera del vaacutestago pulido si o del movimiento relativo del pistoacuten en el
working barrel
Las carreras del pistoacuten y del vaacutestago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se
estiran por el sobreviaje del pistoacuten debido a la aceleracioacuten La carga del fluido es
transmitida alternadamente puesto que la vaacutelvula 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 vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
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Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
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
balanciacuten (como en el campo de Unipetro ABC)
Vastago pulido - Varilloacuten pulido
La relacioacuten directa entre la sarta de varillas y el equipo de superficie es el varillon pulido o
vaacutestago pulido Los vaacutestagos pulidos estaacuten disponibles en tres tamantildeos el tamantildeo para
cualquier instalacioacuten depende del tamantildeo del tubing y del diaacutemetro de las varilla de
succioacuten en el tope de la sarta de varillas
Otros componentes de superficie del Bombeo Mecaacutenico
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 balanciacuten (horse
head) hasta el final del balanciacuten (walking beam)
Balancin Petrolero
El balanciacuten 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 unioacuten de crack y la viela determina la longitud de la carrera del
varillon
Funcion del Balancin Petrolero
La principal funcioacuten es almacenar energiacutea en al carrera descendente y entregar energiacutea
en la carrera ascendente
Equipos de subsuelo
Sarta de Varillas
Transmite energiacutea desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo Las varillas
soportan el peso del fluido ademaacutes de su propio peso
Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son
Recibir el fluido desde la formacioacuten hacia dentro de la sarta de produccioacuten
Levantar el fluido hacia la superficie
Componentes principales de la bomba de subsuelo
Barril de trabajo
Pistoacuten
Stading valve (vaacutelvula estacionaria)
Traveling valve (vaacutelvula viajera)
Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La vaacutelvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba En la carrera
descendente de las varillas la vaacutelvula fija se cierra y se abre la vaacutelvula viajera para que el
petroacuteleo pase de la bomba a la tuberiacutea En la carrera ascendente la vaacutelvula viajera se
cierra para mover hacia la superficie el petroacuteleo que estaacute en la tuberiacutea y la vaacutelvula viajera
permite que entre petroacuteleo a la bomba La repeticioacuten continua del movimiento ascendente
y descendente mantiene el flujo
Carrera efectiva del pistoacuten
El volumen de petroacuteleo manejado durante cada stroke del pistoacuten de la bomba no depende
de la longitud de la carrera del vaacutestago pulido si o del movimiento relativo del pistoacuten en el
working barrel
Las carreras del pistoacuten y del vaacutestago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se
estiran por el sobreviaje del pistoacuten debido a la aceleracioacuten La carga del fluido es
transmitida alternadamente puesto que la vaacutelvula 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 vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
Sarta de Varillas
Transmite energiacutea desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo Las varillas
soportan el peso del fluido ademaacutes de su propio peso
Bomba de Subsuelo
Las funciones de la bomba son
Recibir el fluido desde la formacioacuten hacia dentro de la sarta de produccioacuten
Levantar el fluido hacia la superficie
Componentes principales de la bomba de subsuelo
Barril de trabajo
Pistoacuten
Stading valve (vaacutelvula estacionaria)
Traveling valve (vaacutelvula viajera)
Funcionamiento de una bomba de subsuelo
La vaacutelvula estacionaria permite que el petroleo entre al cilindro de la bomba En la carrera
descendente de las varillas la vaacutelvula fija se cierra y se abre la vaacutelvula viajera para que el
petroacuteleo pase de la bomba a la tuberiacutea En la carrera ascendente la vaacutelvula viajera se
cierra para mover hacia la superficie el petroacuteleo que estaacute en la tuberiacutea y la vaacutelvula viajera
permite que entre petroacuteleo a la bomba La repeticioacuten continua del movimiento ascendente
y descendente mantiene el flujo
Carrera efectiva del pistoacuten
El volumen de petroacuteleo manejado durante cada stroke del pistoacuten de la bomba no depende
de la longitud de la carrera del vaacutestago pulido si o del movimiento relativo del pistoacuten en el
working barrel
Las carreras del pistoacuten y del vaacutestago pulido difieren debido a que las varillas y el tubing se
estiran por el sobreviaje del pistoacuten debido a la aceleracioacuten La carga del fluido es
transmitida alternadamente puesto que la vaacutelvula 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 vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
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Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
En la carrera descendente la vaacutelvula estacionaria estaacute cerrada y la viajera abierta En la
carrera ascendente la vaacutelvula viajera se cierra y la estacionaria se abre
Cargas del vaacutestago pulido
Cinco factores contribuyen a la carga neta del vaacutestago pulido
Carga del fluido
Peso muerto de las varillas de succioacuten
Aceleracioacuten de la carga de las varilla de succioacuten
Fuerzas de flotacioacuten sobre las varillas de succioacuten sumergidas en el fluido
Fuerzas de friccioacuten
Desplazamiento de la Bomba y Tasa de Produccioacuten del Sistema de Bombeo Mecaacutenico
Pozos con condiciones gaseosas o liquidas espumosas frecuentemente tendriacutean un 25
a 50 de eficiencia
Pozos gaseosos con clara separacioacuten de gas de formacioacuten en el hueco tendriacutean de 50 a
70
Para pozos con buena separacioacuten 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 volumeacutetrica
puede alcanzar hasta 100
Ventajas y desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Ventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Faacutecil de operar y de hacer mantenimiento
Se puede cambiar faacutecilmente de rate de produccioacuten por cambio en la velocidad de
bombeo o stroke
Puede bombear el pozo a una muy baja presioacuten de entrada para obtener la maacutexima
produccioacuten
Usualmente es la maacutes eficiente forma de levantamiento artificial
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
Se puede faacutecilmente 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 supervisioacuten de bomba
Se puede usar computadoras modernas de anaacutelisis dinamomeacutetrico para la optimizacioacuten
del sistema
Desventajas del Sistema de Bombeo Mecaacutenico de Petroacuteleo
Es problemaacutetico en pozos con alta desviacioacuten
No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada
capacidad de produccioacuten es comparada con otros meacutetodos
No puede funcionar con excesiva produccioacuten de arena
La eficiencia volumeacutetrica cae draacutesticamente cuando se tiene gas libre
El rate de produccioacuten cae con la profundidad comparado con otros meacutetodos de
levantamiento artificial
Es obstrusivo en aacutereas urbanas
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo La API ha certificado las cabillas las tuberiacuteas de produccioacuten y bomba de
subsuelo
Tuberiacutea de Produccioacuten La tuberiacutea de
produccioacuten tiene por objeto conducir el fluido
que se esta bombeando desde el fondo del pozo
hasta la superficie En cuanto a la resistencia
generalmente la tuberiacutea de produccioacuten es menos
criacutetica debido a que las presiones del pozo se han
reducido considerablemente para el momento en
que el pozo es condicionado para bombear
Cabillas o Varillas de Succioacuten La sarta de
cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo
instalada en superficie y la bomba de subsuelo
Las principales funciones de las mismas en el
sistema de bombeo mecaacutenico son transferir
energiacutea soportar las cargas y accionar la bomba
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
de subsuelo Las principales caracteriacutesticas de las cabillas son
a) Se fabrican en longitudes de 25 pies aunque tambieacuten pueden manufacturarse de 30
pies
b) Se dispone de longitudes de 1 2 3 4 6 8 10 y 12 pies denominados por lo general
ldquoniples de cabillardquo que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localizacioacuten de los cuellos de cabillas a fin de distribuir el desgaste de la tuberiacutea
de produccioacuten
c) Se fabrican en diaacutemetros de 58 34 78 1 1-18 de pulgadas
De acuerdo a las especificaciones de la API las cabillas de acero soacutelido es del tipo de
cabillas maacutes utilizado y ha sido estandarizada por la API sus extremos son forjados para
acomodar las roscas un disentildeo que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha Todos los
efectos negativos inciden en la vida uacutetil de las uniones de las cabillas de succioacuten y hacen
que el 99 de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla lo cual es ocasionado
por un incorrecto enrosque de la misma Entre las principales fallas podemos encontrar
tensioacuten fatiga y pandeo En la produccioacuten de crudos pesados por bombeo mecaacutenico en
pozos direccionales y algunos pozos verticales se presenta este tipo de problema (pandeo)
la corta duracioacuten de los cuellos y la tuberiacutea debido al movimiento reciproco-vertical o
reciprocante (exclusivo en el bombeo mecaacutenico) del cuello en contacto con la tuberiacutea
causando un desgaste o ruptura de ambas Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben
colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla seguacuten sea la severidad Hay cabillas que tienen
centralizadores permanentes
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado estaacuten Electra Corod (continua) y
fibra de vidrio Las cabillas continuas (Corod) fueron disentildeadas sin uniones para eliminar
totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta La
forma eliacuteptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales
de transporte sin dantildearlas de manera permanente Otra ventaja de este tipo de varilla es su
peso promedio maacutes liviano en comparacioacuten a las API
Ventajas
a) La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexioacuten
b) La falta de uniones y protuberancias elimina la concentracioacuten de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unioacuten y de la tuberiacutea de produccioacuten
c) Por carecer de uniones y cuellos no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas
Desventajas
a) Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales
b) En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tuberiacutea la reparacioacuten de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional
Anclas de Tuberiacutea Este tipo esta disentildeado para ser utilizados en pozos con el propoacutesito
de eliminar el estiramiento y compresioacuten de la tuberiacutea de produccioacuten lo cual roza la sarta
de cabillas y ocasiona el desgaste de ambos Normalmente se utiliza en pozos de alta
profundidad Se instala en la tuberiacutea de produccioacuten siendo eacuteste el que absorbe la carga de
la tuberiacutea Las guiacuteas de cabillas son acopladas sobre las cabillas a diferentes profundidades
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
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Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
dependiendo de la curvatura y de las ocurrencias anteriores de un elevado desgaste de
tuberiacutea
Bomba de Subsuelo Es un equipo de desplazamiento positivo (reciprocante) la cual es
accionada por la sarta de cabillas desde la superficie Los componentes baacutesicos de la
bomba de subsuelo son simples pero construidos con gran precisioacuten para asegurar el
intercambio de presioacuten y volumen a traveacutes de sus vaacutelvulas Los principales componentes
son el barril o camisa pistoacuten o eacutembolo 2 o 3 vaacutelvulas con sus asientos y jaulas o
retenedores de vaacutelvulas
Pintoacuten Su funcioacuten en el sistema es bombear de manera indefinida Esta compuesto
baacutesicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial El rango de operacioacuten se
encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500degF
Funciones de la Vaacutelvula
a) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula viajera permite la entrada de flujo hacia el pistoacuten
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermeacutetico en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie
b) Secuencia de operacioacuten de la vaacutelvula fija permite el flujo de petroacuteleo hacia la bomba al
iniciar el pistoacuten su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-
tuberiacutea cuando se inicia la carrera descendente del pistoacuten
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecaacutenico tiene por objeto transmitir la
energiacutea desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo
con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie Estas unidades
pueden ser de tipo balanciacuten o hidraacuteulicas Los equipos que forman los equipos de
superficie se explican a continuacioacuten
Unidad de Bombeo (Balanciacuten) Es una maacutequina integrada cuyo objetivo es de convertir el
movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical a una velocidad apropiada
con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo Algunas de las
caracteriacutesticas de la unidad de balanciacuten son
a) La variacioacuten de la velocidad del balanciacuten con respecto a las revoluciones por minuto de
la maacutequina motriz
b) La variacioacuten de la longitud de carrera
c) La variacioacuten del contrapeso que actuacutea frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo
Para la seleccioacuten de un balanciacuten se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo
Productividad
a) Los equipos deben ser capaces de manejar la produccioacuten disponible
b) Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo
c) Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada
Profundidad
a) La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensioacuten de
elongacioacuten y del peso
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
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Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
b) Afecta las cargas originadas por los equipos de produccioacuten del pozo
c) Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el disentildeo de
los mismos Los balancines sub-disentildeados limitan las condiciones del equipo de
produccioacuten y en consecuencia la tasa de produccioacuten del pozo Los balancines sobre-
disentildeados poseen capacidad carga torque y carrera estaacuten muy por encima de lo requerido
y pueden resultar muchas veces antieconoacutemicos
Clasificacioacuten de los Balancines
Balancines convencionales Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga
Balancines de geometriacutea avanzada Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balanciacuten Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecaacutenicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido Los balancines de aire
comprimido son 35 maacutes pequentildeas y 40 mas livianas que las que usan manivelas Se
utilizan frecuentemente como unidades portaacutetiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera)
Ver aacutelbum completo
Caracteriacutesticas de las Unidad de Bombeo
Convencional Balanceada por aire Mark II
1 Muy eficiente 1 La de menor eficiencia
1 Muy eficiente
2 Muy confiable debido a su disentildeo simple
2 La maacutes compleja de las unidades
2 Igual que la convencional
3 La maacutes econoacutemica 3 La maacutes costosa 3 Moderadamente costosa
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Produccioacuten en superficie y en el fondo
middot Equipo de subsuelo (tipo de bomba y sarta de varillas etc)
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
middot Polea del motor y polea de la unidad de bombeo
middot Numero y tipo de fajas de la unidad de bombeo otros
Datos dinamomeacutetricos y mecaacutenicos de la sarta de varillas
Anaacutelisis de tensiones de la sarta de varillas
Diagrama de cargas en cada tramo de la sarta de varillas
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing
middot Presioacuten manomeacutetrica
middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Recomendaciones para obtener un funcionamiento optimo del sistema de produccioacuten por
bombeo mecaacutenico ofreciendo alternativas de solucioacuten tomando en cuenta
Modificaciones en el equipo de superficie
middot Cambio de velocidad de bombeo (cambio de polea )
middot Cambio de carrera
middot Balanceo adecuado
Modificaciones en el equipo de subsuelo
middot Tipo de bomba
middot Sarta de varillas dispositivo para gas arena etc
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
Condiciones actuales de operacioacuten del equipo de bombeo mecaacutenico
middot Golpes por minuto y carrera de la unidad de bombeo middot Polea de la unidad de bombeo y polea del motor middot Numero y tipo de faja de la unidad
Condiciones de presioacuten en cabeza de pozo
middot Presioacuten de tubing middot Prueba manomeacutetrica middot Presioacuten de casing variaciones que presenta
Comportamiento general del pozo
middot Produccioacuten maacutexima de petroacuteleo y agua del pozo middot Flujo de gas en el espacio anular middot Ensayo de presioacuten de casing para corregir el nivel indicado middot Presioacuten estaacutetica de fondo estimada middot Gravedad especifica del gas presente en el espacio anular middot Sumergencia total middot Sumergencia liquida libre de gas yo espuma
