TEMA 3 BOMBEO MECÁNICO_FINAL_24 OCTUBRE 2013.ppsx
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Bombeo Mecánico
Reciprocante
SEPTIEMBRE 2013
Sucker Rod Pumping (SRP)
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Clasificación de los métodos de levantamiento artificial
METODOS DELEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
BOMBASUBSUPERFICIAL
SIN BOMBASUBSUPERFICIAL
BNC, BNICON SARTADE VARILLAS SIN SARTADE VARILLASBOMBEOMECANICO
PCP
BEC
BH TIPOPISTÓNBH TIPOJET
“ PLUNGERLIFT “
PCP-BEC
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FACTORES PARA ELEGIR UN SAP
Propiedades de os !uidos Es"ado mec#nico de po$o
Ins"aaciones Super!iciaes
Prue%as de producci&n A!oros 'o condiciones de operaci&n
Regis"ros de presi&n"empera"ura
isponi%iidad de a !uen"e de energ*a
C O N D I C I O
N E S
D E
P R O D U C C I Ó
N
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FACTORES PARA ELEGIR UN SAP
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E+is"en di!eren"es sis"emasar"i!iciaes en"re eos se encuen"rae bombeo mecánico reciprocante,
Su !unci&n es e+"raer !uidosmedian"e un mo-imien"o ascenden"e.descenden"e/ 0ue se "ransmi"e pormedio de a sar"a de -arias a a%om%a coocada den"ro de a TP ene !ondo/ cerca de 'acimien"o,
Los !uidos 0ue se acumuan en a TRegan a a super!icie a "ra-1s de a
TP,
Varillas desucción
Cabezal
Bombasubsupericial
!BM
In"roducci&n 2om%eo 3ec#nico Reciprocan"e
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Varillas desucción
Cabezal
Bombasubsupericial
!BM
Unidad de Bombeo Superficial(UBS).
Motor y Reductor de enranes. Cabe!al y Cone"iones Superficiales. Sarta de #arillas. Bomba Reciprocante.
Componen"es Principaes de 23
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Un %a4o *ndice de produc"i-idad, 5ue no 6a'a producci&n de arena/ si a 6a'
0ue sea mu' %a4a,
5ue e+is"a una presi&n de !ondo !u'endo
su!icien"e para 0ue os !uidos acancen unni-e en e po$o,
5ue no 6a'a dep&si"o de para!inas,
5ue a P7! 8 P% a a pro!undidad de coocaci&n
de a %om%a,
APLICACI9N EL 23
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SUPERFICIAL 3o"or Reduc"or de engranes Unidad de %om%eo
super!icia (U2S)Ca%e$a ' cone+iones
super!iciaes
SU2SUPERFICIAL 2om%a Sar"a de -arias
E5UIPO
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3OTOR EL:CTRICO 2a4o cos"o inicia, 3enor cos"o de
man"enimien"o Faciidad para a4us"e en
un sis"ema deau"oma"i$aci&n
3OTOR E CO32USTI9N Con"ro de -eocidad m#s
!e+i%e, 3enor cos"o de com%us"i%e,
Tipo de 3o"ores
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Funci&n; Reducir a -eocidad demo"or principa a una -eocidad de%om%eo adecuada,
Su !ec6a es"a su4e"a a una "orsi&nm#+ima (Seecci&n de e0uipo)
La unidad de %om%eo super!icia(U2S) reci%e a po"encia de mo"orprincipa a "ra-1s de %andas,
Reduc"or de Engranes
T"RSI"#$ %eormación de un cuerpo sólido& 'ue es producida cuando par(e de la (uber)a
*ira en una dirección + la o(ra par(e permanece es(,(ica o *ira en la o(ra dirección
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FUNCIONES;
Trans!iere a energ*a de mo"orprincipa a a sar"a de -arias,
Con-ier"e e mo-imien"orotatorio de mo"or a unoreciprocante u oscilatorio.
Reduce a -eocidad de mo"or auna -eocidad adecuada de%om%eo a "ra-1s de reduc"or deengranes,
3an"iene a -er"icaidad de a
-aria puida,
Unidad de 2om%eo Super!icia (U2S)
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Unidades de 2om%eo (3ec#nico) Super!icia
Para mo-er a %om%a de !ondo se u"ii$an as U2S/ su!unci&n es con-er"ir e mo-imien"o ro"a"i-o de unmo"or en un mo-imien"o reciprocan"e,
E+is"en di!eren"es "ipos de U2S/ en"re o"ras ; a de2aanc*n (2I32A)/ a <idroneum#"ica de %om%eoreciprocan"e (TIE2EN) ' a de carrera arga(ROTAFLE=),
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En una Bimba e mo"or median"e ereduc"or de engranes 6ace girar as mani-eas ' 0ue a su -e$ mue-en e %aanc*n,
En una UB$ e mo"or mue-e una%om%a 6idr#uica para 0ue median"e e
sis"ema 6idr#uico se mue-an en !ormareciprocan"e unos ciindros (ga"os 6idr#uicos)
Unidades de 2om%eo (3ec#nico) Super!icia
E 23 de carrera lara se apica
a po$os de a"a capacidad deproducci&n o pro!undos/ empea undise>o compe"amen"e mec#nico conuna cadena,
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E peso de a sar"a de -arias/ a %om%a 'de a coumna de !uidos dese0uii%ran a!uer$a necesaria para e mo-imien"oreciprocan"e/ es decir/ se re0uiere muc6a!uer$a para e-an"ar e apare4o/ ' soo agra-edad para %a4ar,
Para disminuir es"e es!uer$o/ e peso deapare4o se e%uilibra o balancea con masasde acero (con"rapesos)/ en e caso de a%im%a ' en e caso de a U2< con a !uer$a0ue proporciona e ni"r&geno a presi&n,
Una -e$ %aanceado/ soo es necesaria poca
!uer$a para su%ir ' %a4ar a %om%a en e!ondo/ es"o reduce por muc6o e consumode energ*a necesaria/ de a6* a impor"anciade un %uen %aanceo,
Unidades de 2om%eo 3ec#nico
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En e ca%e$a de po$ose u"ii$an -#-uaspara e con"ro 'mane4o de os !uidos/
as* como accesoriospara a operación dele%uipo de bombeomecánico ' e apare4ode producci&n,
Ca%e$a ' Cone+iones Super!iciaes
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Unidad de Bombeo
Superfcial de Balancín(BIMBA)
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. CLASE I Unidad Con-enciona
. CLASE III Aero%aanceada ' 3AR? II
Geome"r*a de as Unidades (2I32A)
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@ENTAAS Tiene %a4o cos"o de
man"enimien"o Cos"os menores 0ue o"ro "ipo
de unidades,
Es usuamen"e me4or con-arias de !i%ra de -idrio, Puede girar en e sen"ido de as
manecias de reo4 ' con"rario, Puede %om%ear m#s r#pido 0ue
a 3ark II sin pro%emas,
Re0uiere menos con"ra%aanceo0ue a 3ark II,
ES@ENTAAS En muc6as apicaciones/ no es
"an e!icien"e como a 3ark II, Puede re0uerir una ca4a de
-eocidades ma'or 0ue o"ro"ipo de unidades
(especiamen"e con -arias deacero),
Unidad Con-enciona
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@ENTAAS Tiene %a4o "or0ue en muc6os
casos (con -arias de acero), Puede %a4ar cos"o (B a D )
comparada con e siguien"e"ama>o de a unidad
con-enciona,
ES@ENTAAS En muc6as apicaciones/ no
puede %om%ear "an r#pidocomo a Con-enciona/ por0uepuede causar pro%emas de!aas en as -arias,
Puede girar soamen"e ensen"ido con"rario a asmanecias de reo4,
Puede causar m#s da>o a as-arias ' %om%a en caso de!uido pesado,
Puede some"er a a sar"a de-arias en e !ondo de po$o ase-era compresi&n 0ue puedecausar !aas por pandeo,
Unidad 3ark II
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@ENTAAS Es m#s compac"a ' m#s !#ci
para %aancear 0ue o"rasunidades,
Los cos"os de "ranspor"aci&nson menores 0ue o"rasunidades,
Puede girar en e sen"ido deas manecias de reo4 osen"ido con"rario,
ES@ENTAAS Es m#s compicada ' re0uiere
ma'or man"enimien"o(compresor de aire/ ciindro deaire),
La condensaci&n de agua en eciindro puede causarpro%emas,
La ca4a de -eocidades puedeser da>ada si e ciindro pierde
presi&n de aire,
Unidad Aero%aanceada
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T-RE- 1./
Realizar un resumen de los e'uipos uin presen(ados en el E#ER-
C-T-"4& presen(ando los aspec(os mas impor(an(es 5un(o con sus
es'uemas correspondien(es6
200782009
E:!IP" #o6 3 ; 3 "c(ubre 2013
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T-RE- 17/ Resumen ar()culo
Subsurace Sucer/Rod Pumps46
<ames R6 =endri>& "il?ell& %i@6 " !6S6 S(eel Corp6
CAap(er 7
E:!IP" #o6 ; 3 "c(ubre 2013
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API 6a desarroado un m1"odo es"#ndar para identificar y describir lasunidades de bombeo, Por e4empo/ para a unidad C & '*&+,& -
/01 *2 U3/*4*5C C13#23C/1346 M M4R7 //4 42R1B4643C24*4
1RS/83 M9:/M4 ;U20U2*2 162R4R 64 <62C$4*26 R2*UC1R *223=R432S 2:0R2S4*423 -> (p.lb)
64 62R4 * /3*/C4;U2 /232 U3*1B62 R2*UC1R*2 23=R432S.
C4R=4 M9:/M4;U2 S101R4 64#4R/664 0U6/*42:0R2S4*4 23-? (lb).
M9:/M4613=/U* *2C4RR2R4 *2 64#4R/664 0U6/*42:0R2S4*4 (p)
Iden"i!icaci&n de Unidades (2I32A)
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Es e esa%&n en"re a sar"a de -arias de succi&n ' e e0uiposuper!icia,
En un momen"o de cico as cargas 0ue sopor"a son;
Peso de !uido Peso de as -arias Cargas de aceeraci&n Carga por -i%raci&n Fuer$a de !o"aci&n
Fuer$as de !ricci&n
@aria Puida
W Wr-α
W Wr+α
Wr-α
Wr+α
Mi(ad de la carrera Mi(ad de la carrera
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Funci&n Reducir a "orsi&n en e reduc"or
de engranes, Reducir e "ama>o de mo"or
principa (6ps),
E e!ec"o de con"ra%aanceopuede o%"enerse coocandocontrapesos en e %aanc*n/ %ieao mani-ea,
E con"rapeso "iene un pesoapro+imadamen"e igua al pesode las varillas (@r) más la
mitad del peso del fluido (@f).
Con"ra%aanceos de a Unidad
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Unidad de %om%eo con ' sin con"ra%aanceo, Se desprecian as !uer$asde !o"aci&n/ inercia ' din#micas, r H D/DDD %s, ' ! H /DDD %s,
U3/*4* S/3C13R4B4643C21
U3/*4* C13C13R4B4643C21
Carrera ascenden"e(rJ!) K D H DDD %s,
Carrera descenden"e(.rJ D ) H .DDDD %s,
Carrera ascenden"e(rJ!) K DDD H DDD %s,
Carrera descenden"e(.rJ DDD ) H DDD %s,
E4empo
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Funci&nespa$ar os !uidos de 'acimien"odesde e !ondo de po$o 6as"a asuper!icie por e in"erior de a "u%er*a
de producci&n, Componen"es principaes;) Camisa de a %om%a) :m%oo o pis"&nM) @#-ua -ia4era
) @#-ua de pie o es"acionaria
2om%a Su%super!icia
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V,l@ula
@ia5era
V,l@ula
es(acionaria
mbolo
Cilindrode (raba5o+ camisa
Par"es de a 2om%a Su%super!icia
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Par"es de a 2om%a Su%super!icia
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A) 2om%a de inserci&n, La %om%a compe"a se %a4a den"ro de a TPcon as -arias para re"irarse de po$o soo se sacan as -arias sinsacar la .0. a la superficie.
Casi!icaci&n de as 2om%as
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2) 2om%a de "u%er*a de re-es"imien"o, Esuna -ersi&n de a an"erior s&o 0ueesta se ancla en la .R, 3ane4angrandes -omenes en po$os someros
' de %a4o IPR,
C) 2om%a de "u%er*a de producci&n, Ladi!erencia con a de inserci&n es a!orma en como se cooca a camisa dea %om%a, 2sta va conectada en ele"tremo inferior de la .0. y seintroduce al po!o como parte de la
sarta de producción,
Casi!icaci&n de as 2om%as
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3a"eriaes usados Camisa2arri Acero aeaci&n 2ronce <i.%rin Ni"reine <i.6ard ?rom.i.dee
Si-erine Pis"&n Acero aeaci&n 2ronce Co.6ard Super6ard Cromado
@#-uas S"ei"a C,T,
@arias Succi&n Acero aeaciones
3g/ si/ ni/ -n/ cu/ %r/ cr/mo <ibra de vidrio
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Nomenca"ura API para a %om%a
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Factores para eleir un SA! "omponentes principales BM Aplicaciones del BM #$uipo (Superfcial %
Subsuperfcial)
&ipo de motor 'eductor de enranes UBS "abeal % coneiones
superfciales UBS*Balancin arilla pulida "ontrabalanceo de la unidad Bomba
subsuperfcial*clasifcaci,n
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Es"# compues"a de dos par"es principaes; e1m%oo ' e %arri con sus -#-uas,
Cico de %om%eo;a, :m%oo 6acia a%a4o cerca de !ina de a
carrera/ e !uido pasa a "ra-1s de a-#-ua -ia4era / e peso de a coumna essopor"ado en a -#-ua de pie,
%, :m%oo 6acia arri%a arras"rando os!uidos arri%a de a -#-ua -ia4era/ a-#-ua de pie admi"e !uidos de 'acimien"o,
c, :m%oo 6acia arri%a cerca de !in de a
carrera/ -#-ua de pie a%ier"a ' -ia4eracerrada,d, :m%oo 6acia a%a4o/ -#-ua de pie
cerrada por a compresi&n/ a -#-ua-ia4era se a%re por e mismo e!ec"o,
La 2om%a Reciprocan"e
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V,l@ula
@ia5era
V,l@ula
es(acionaria
mbolo
Tuber)a de producción
Varillas de
succión
Cilindrode (raba5o+ camisa
Da Db Dc Dd
Cico de 2om%eo 3ec#nico
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(a) E 1m%oo se mue-e 6acia a%a4o cerca de !ondo de a carrera,
(%) E 1m%oo su%e/ cerca de !ondo de a carrera,
(c) E 1m%oo su%e cerca de a par"e superior de a carrera,
(d) E 1m%oo se mue-e 6acia a%a4o cerca de "ope de a carrera,
Cico de 2om%eo 3ec#nico
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Sar"a de @arias (Sucker Rods)
La sar"a de -arias de succi&n es un sis"ema-i%ra"orio compe4o median"e e cua e e0uiposuper!icia "ransmi"e energ*a o mo-imien"o a a%om%a su%super!icia,
La seecci&n de a sar"a de -arias depende dea pro!undidad de po$o ' as condiciones deoperaci&n de es"e,
Su dise>o consis"e en seeccionar la sarta másliera ' por o "an"o más económica/ sine+ceder e es!uer$o de "ra%a4o de as propias-arias,
E es!uer$o de "ra%a4o depende de acomposici&n 0u*mica de as -arias/propiedades mec#nicas ' !uido %om%eado,
Se u"ii$a sar"a de -arias "eescopiadas,
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E5emplo$ Varilla -PI #o6 7F
7F
787 D14
.874
F874 D384
Nmero de @aria API
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Cases de -aria
Case ?Resis"en"e a corrosi&n
Case CResis"en"e a corrosi&n/ "ra%a4o pesado
Case Tra%a4o e+"ra pesado sin <S
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Ventajas BM
Varillas desucción
Cabezal
Bombasubsupericial
!BM Tiene %uena e!iciencia, Permi"e a op"imi$aci&n ' e con"ro, 2a4o cos"o de man"enimien"o, Pueden empearse ma"eriaes para
disminuir os pro%emas de corrosi&n, Es !e+i%e . permi"e a4us"ar a
producci&n a "ra-1s de a ongi"ud de a
carrera ' a -eocidad de %om%eo,
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Presen"a desgas"e en as -arias ' en aTP en po$os des-iados,
No apica%e cuando se "ienen a"as
reaciones Gas.Acei"e, Su e!iciencia decrece con a
pro!undidad, Por as dimensiones ' aspec"o de a
unidad super!icia a!ec"a a es"1"ica ' eam%ien"e,
Limitaciones BM
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Ran*o T)pico M,>imoG
Proundidad 31 / 33H3 m 7.. m
Volumen H / 1H00 BP% H000 BP%
Tempera(ura 100 / 3H0 J HH0 J
%es@iación 0 / 20 0 / 90
K1H8100L
Corrosión Bueno a E>celen(econ materiales especiales
Mane5o de as -cep(able a Bueno
Mane5o de Sólidos -cep(able a Bueno
%ensidad Jluido 7 -PITipo de mo(or as o ElNc(rico
-plicaciones Marinas imi(ada
Eiciencia Sis(ema HO/F0O
Rango de Aplicación BM
Varillas desucción
Cabezal
Bombasubsupericial
!BM
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MT"%" %E
%ISE" -PI
RP11
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MT"%" %E %ISE" -PI RP11
SU!SI"I.#S
/0 Bombeo con /11 2 de lí$uido0
30 Solamente 4arillas de acero0
50 Unidad de bombeo con4encional060 Ba7o resbalamiento del motor principal0
80 Unidad perectamente balanceada0
MT"%" %E %ISE"
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MT"%" %E %ISE"-PI RP11
SU!SI"I.#S
90 Fricci,n normal en el ondo del poo0
:0 .o considera eectos de aceleraci,n del
;uido0<0 &ubería anclada o desanclada0
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#"ME#C-T!R-8inormación
= > .i4el de ;uido? > !roundidad de la bomba@ distancia
de la superfcie al asientoniple*apata0
. > elocidad de bombeo@ (S0!0M0)nmero de carreras por minuto0S > ?onitud de carrera@ distancia del
mo4imiento de la 4arilla pulida deltope al ondo de la carrera0
> iCmetro del Dmbolo en la bombasubsuperfcial (p0)0
E > Era4edad específca de los ;uidoscombinados en el poo0
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Wr > !eso de la sarta de 4arillas de succi,n en elaire
#r > "onstante de elasticidad de la tubería0
Fo > "ara estCtica de ;uido sobre el Crea total delDmbolo multiplicado por el ni4el del ;uido0
r > "onstante de elasticidad $ue representa lacara en libras para alarar la sarta de 4arillas0
/*r > "onstante de elasticidad para el total de lasarta de 4arillas0
#"ME#C-T!R-
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SGr > ?ibras de cara necesarias para alarar eltotal de la sarta de 4arillas en una cantidadiual a la carrera de la 4arilla pulida0
Fo*SGr > Alaramiento dimensional de 4arilla@$ue es el alaramiento causado por laaplicaci,n estCtica de la cara de ;uido0
.*.o > "arreras por minuto de la unidad de
bombeo@ di4idida por la recuencia natural deuna sarta de 4arillas no telescopiada0
#"ME#C-T!R-
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.*., > carreras por minuto de la unidad de bombeo di4idida por la recuencia natural de una sarta de4arillas telescopiadas0
t > "onstante de elasticidad $ue representa la caraen libras re$uerida para dilatar la lonitud total dela tubería>/p0
/*t > "onstante de elasticidad de la lonitud totalde la tubería@ (1) si es anclada0
#"ME#C-T!R-
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Sp*S > !orcenta7e de la carrera
subsuperfcial del
Dmbolo*carrera de la 4arilla
pulida0Sp > "arrera eecti4a de la
bomba (p0)0
! > esplaamiento total de la
bomba a /11 20
W > !eso total de las 4arillas en
el aire0
#"ME#C-T!R-
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Wr > !eso total de las 4arillas en el ;uido0
Wr*SGr > !orcenta7e del peso de las 4arillas
en el ;uido@ para la cara necesaria paradilatar las 4arillasH una cantidad iual a la
carrera de la 4arilla pulida0
#"ME#C-T!R-
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!!'? > "ara mCima de la 4arilla pulida0
M!'? > "ara mínima de la 4arilla pulida0
!& > &or$ue mCimo en la ca7a de enranes de la
unidad0!'=! > !otencia en la 4arilla pulida0
"B# > #ecto de contrabalanceo0
#"ME#C-T!R-
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2A2M061 *2 406/C4C/83 *26 M21*140/ R0--6
Tablas y graficas
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T-RE- 19/ Resumen ar()culo
#e? -PI %esi*n Calcula(ions or Sucer/rod Pumpin*
S+s(ems46
Jred %6 riin& uin Joundr+ and MacAine Co6& uin&
Te>as
19F7
E:!IP" #o6 H ; 1H "c(ubre 2013
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T-RE- 20/ Resumen ar()culo
- *eneral me(Aod or predic(in* rod pumpin* s+s(em perormance46
S66 ibbs6
SPE F7H06
19..
E:!IP" #o6 F ; 1H "c(ubre 2013
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Unidades de Bombeo
$idroneumáticas Reciprocante (UB$)
/2B23
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Para mo-er a %om%a de !ondo se u"ii$an as U23s/su !unci&n es con-er"ir e mo-imien"o ro"a"i-o de unmo"or en un mo-imien"o reciprocan"e,
E+is"en di!eren"es "ipos de unidades de 23/ en"reo"ras ; a de %aanc*n (2I32A)/ a <idroneum#"ica de%om%eo reciprocan"e (TIE2EN) ' a de carrera arga(ROTAFLE=),
En una Bimba e mo"or median"e ereduc"or de engranes 6ace girar as mani-eas ' 0ue a su -e$ mue-en e %aanc*n,
En una UB$ e mo"or mue-e una%om%a 6idr#uica para 0ue median"e e
sis"ema 6idr#uico se mue-an en !ormareciprocan"e unos ciindros (ga"os 6idr#uicos)
Unidades de 2om%eo 3ec#nico Super!icia
E 23 de carrera lara se apicaa po$os de a"a capacidad deproducci&n o pro!undos/ empea undise>o compe"amen"e mec#nico con
una cadena,
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<as"a os a>os no-en"a a operaci&n de os e0uiposde %om%eo mec#nico se considera%an os m#se!icien"es/ u"ii$ando as unidades de %om%eoCon-enciona/ Aero%aanceada ' a 3ark II, Cuando
eg& a 31+ico una nue-a unidad amada TIE2EN/ ene campo Po$a Rica se e-o a ca%o una prue%a pio"oen e a>o de QQB en e po$o Po$a Rica MQ donde see-au& a e!iciencia de a nue-a Unidad de 2om%eo
<idroneum#"ica (U2<) me4or conocida comoTie%en/ 0ue "an %uenos resu"ados 6a%*a "enido ene campo :%ano,
ANTECEENTES <ISTORICOS,
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Producci&n de acei"e por "ipo de unidad
• F277 BP% • .7F2 BP%
B Unidades
4/0R4 +
DM Unidades
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Tipos de Unidades
Las unidades de %om%eo <idroneum#"icas se casi!ican de acuerdo a"ipo de mo"or/ mon"a4e ' carrera con e 0ue pueden operar,
ipo de MontaDe• 0edestal (0)• *irecto (*M)
Carrera• , p (-.+ m)
• - p ('.E m)• -F p (E.+G m)
Motor• 2lNctrico (2)• Combustión (=)
0or lo %ue se tienen5
• 20&,H =0&,H 2*M&, y =*M&,• 20&-H =0&-H 2*M&- y =*M&-• 2*M&-F y =*M&-F
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Se compone de dos sistemas bCsicos
J Sistema Hidráulico.- Es(e sis(ema proporciona
el mo@imien(o necesario& ascenden(e + descenden(e¶ el uncionamien(o de la Bomba subsupericial."onsta de un "ilindro =idrCulico de eecto dobleH unaCl4ula de "ontrol ireccional de cuatro 4ías % una
Bomba Maestra de #nranes (bomba KidrCulica)0
Principio de Operaci&n
DVER VI%E"
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J Sistema deBalanceo
Hidroneumático.-
Contrabalancea el
peso de la sarta devarillas % consta de un
"ilindro =idrCulico de
eecto simple
(acumulador)H un
pa$uete de Tanques de
Nitrógeno % una Bomba
Auiliar de #nrana7es0
Principio de Operaci&n
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Es0uem#"ico
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Par"es esenciaes de a U2< reciprocan"e
0edestal
• Ciindro(acumuador 'mo"ri$,)• @#-ua c6eck,•Arrego uni&n,• Sensores,• Pedes"a,• Pa"o,•
Cone+iones,
0a%uete motri!
• @#-ua direcciona,• Con"roador de-#-ua direcciona,•3ani!od,• 2om%a maes"ra,• 2om%a au+iiar,• Tan0ue pio"o,• Ta%ero,•eposi"o de Acei"e,•Acumuador de
ni"r&geno• Tan0uesamacenadores deni"r&geno,
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Unidad TIE2EN
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#234A4S *2 64 U3/*4* *2B1MB21 $/*R132UM4/C1
S1BR2 64 U3/*4*C13#23C/1346.
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• C1S1 *2 4*;U/S/C/13, Se "ienen a6orros de 6as"a e +I de%ido a 0ue a unidad TIE2EN -iene compe"amen"e is"a paraser ins"aada/ a di!erencia de con-enciona 0ue re0uiere de a
ad0uisici&n de mo"or ' as %andas de "ransmisi&n principamen"e ' de una "ardada ' cos"osa %ase de concre"o,
• C13SUM1 *2 232R=/4, Se "iene consumos menores a 'I de consumo de as unidades con-encionaes,
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• /01 *2 M11R, Puede u"ii$ar mo"or e1c"rico/ de com%us"i&nin"erna diese o de gas/ 'a sea gas LP de un "an0ue es"acionario ogas i%erado en e espacio anuar, Congruen"e con e consumo deenerg*a/ para un mismo po$o/ para una unidad TIE2EN e-a una-en"a4a en e re0uerimien"o de po"encia/ a ser comparada con una
unidad con-enciona de apro+imadamen"e MD,• C1S1S *2 R204R4C/13, Se "ienen a6orros de orden de BDD, Por e4empo/ o mas caro por reparar en una unidad con-enciona es e reduc"or de
engranes/ con un cos"o de J. /DDD en una TIE2EN/ o mas caro por reparar es e ciindro (cam%io de "odos os seos ' empa0ues) con un cos"o deJ. V/DDD,
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• R43S01R4C/13 2 /3S464C/13, 3a'or !aciidad de"ranspor"aci&n/ ins"aaci&n ' operaci&n, La unidad TIE2EN se"ranspor"a en un remo0ue igero 4aado por una camione"aPick.Up/ se ins"aa ' se pone en operaci&n en menos de tres
Joras, Puede ser ins"aada incuso por un simpe cami&n conmaaca"e ' puma, La unidad TIE2EN no re0uiere %ase deconcre"o, Como comparaci&n para "ranspor"ar una unidadcon-enciona se re0uieren camiones de pa"a!ormas ' gras deB "oneadas, Adem#s de periodo de acondicionamien"o de a
ocai$aci&n ' cons"rucci&n de dic6a %ase,
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• 2</C/23C/4 *2 B1MB21, Con a unidad de %om%eoTIE2EN es posi%e trabaDar a baDas velocidades de
bombeo/ o cua permi"e un me4or enado de %arri de a%om%a/ reduce e gope"eo de !uido/ e desgas"e de a -arias ' e e0uipo super!icia,
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• 0R1*UCC/83 */<2R/*4, E "iempo en operaci&n es una
gran -en"a4a de a unidad TIE2EN/ pues a reparaci&n de
cua0uier par"e de a unidad es bastante rápida y
re%uiere poco refaccionamiento, Por e4empo/ para
cam%iar os seos de pis"&n de acumuador de ni"r&geno/recargaro de ni"r&geno ' reiniciar a operaci&n se
empean menos de dos Joras, Adem#s e 6ec6o de 0ue e
pedes"a sea a%a"i%e/ permi"e a operaci&n en !orma
inmedia"a de os e0uipos de reparaci&n ' "erminaci&n depo$os (RTP), Todo es"o reduce a m*nimo os pro%emas
por producci&n di!erida,
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• Formacin !e "# e$%ipos !e & integrantes c'%.
E$%ipos entregar(n y presentar(n anteproyecto el 2 de
oc(ubre.
PR"QECT"$
Se entregar( %n traba)o escrito.
Se entregar( en %n CD to!a la informacin !el proyecto
*presentacin+ art,c%los % otro tipo !e p%blicacin+ corri!as !e
comp%to+ lista!os+ etc.-.
a presentacin la reali/ar( to!o el e$%ipo !el proyecto en #0
min%tos.
1 de no@iembre De'uipos 1 a & 19 de no@iembre De'uipos
H a 7 + 21 no@iembre De'uipo 9 a 126
!'L#"&
FI.A?
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• T,t%lo.• Ob)eti1o.
• 2cti1i!a!es a !esarrollar
• 2porte !el proyecto
• N3mero e Integrantes !el e$%ipo
Entregar en %na c%artilla en 4or!
A.&#!'L#"&
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•
T,t%lo.• Ob)eti1o.
• Intro!%ccin.
• Desarrollo.• Res%lta!os.
• -por(e del pro+ec(o6
• Concl%siones y recomen!aciones.• 5ibliograf,a
!'L#"&
FI.A?
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&ercer eamen parcial 26 de Noviembre#amen fnal de !iciembre
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"roblemas en la
bombasubsuper#cial
C-S"S ESPECI-ES
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E?!# # F?UI0- "uando la cCmara decompresi,n estC s,loparcialmente llena con;uidoH el problema sepresenta en la carreradescendente de labombaH el pist,n estCdesplaCndose atra4Ds de la partesuperior 4acía de la
cCmara de compresi,n% repentinamenteolpea al encontrarmucKo ;uido0
V-CI"
C-S"S ESPECI-ES
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E?!# # EAS0- #stCsituaci,n es menosdrCstica $ue el olpe de;uidoH %a $ue al menoseiste alo de as en la
parte superior de lacCmara de compresi,npara a%udar a acumularpresi,n antes de $ue la4Cl4ula m,4il cKo$ue con
el ;uido0 #l as amortiualieramente los cKo$uesKidrCulico % mecCnico0
V-CI"
C-S"S ESPECI-ES
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"A.A # EAS0- Fen,meno en la cCmara decompresi,nH Kace $ue labomba no produca ;uido0 ?as4Cl4ulas no operan % el pist,nde la bomba simplemente se
mue4e Kacia arriba % aba7oHle4antando % ba7ando lacolumna de ;uido en la sartade tubos0 ?a causa essimplemente $ue no Ka%sufciente presi,n enerada enla cCmara de compresi,ndurante la carrera descendentede la bomba para abrir la4Cl4ula0
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Unidades de Bombeo de "arrera ?ara$%T&'()*
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os tercios de los poos en el mundo sonoperados mediante Bombeo MecCnico0
:1 2 de los poos en Arentina (/3HN11 poos)
emplean BM0 Aumenta la demanda mundial deKidrocarburos0
#tracci,n optima de Kidrocarburos desde unpunto de 4ista tDcnico-econ,mico0
"aracterísticas de la unidad
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?a primera unidad con el
mecanismo actual ue instaladaen iciembre de /N<:0
WeatKerord (#I il &ools)compr, '&AF?#O en /N<N -#istían 61 unidades instaladas0
esde esa ecKa Kaeperimentado un /82 decrecimiento anual0
Actualmente se cuentan con mCsde +2, instalaciones a nivel
mundialH principalmente en &easH GlaKomaH eneuela %"olombia0 Se Kan realiadoprueba de este e$uipo en MDico0
'ota;eP
"aracterísticas de la unidad
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"arrera de 3<< % 519puladas para bombasmecCnicas (mCs de :metros)0
Alta capacidad deproducci,n0
Alta efciencia paraetracci,n de poos
problema o poos proundos0Aplicaciones en reemplaode bombas B#"0
'ota;eP
"aracterísticas de la unidad
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Ma%or 4ida til del e$uipo de
ondo0
61 a 912 de reducci,n en losciclos de esueroH ma%or 4idatil de las 4arillas0
31 a 812 de reducci,n en elcosto de enería0
A%uda a resol4er el problemade candado de as0
/112 accionamiento mecCnicode ba7o mantenimiento0
'ota;eP
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"omparaci,n de "ostos #lDctricos
t 7 d l '&AF?#O
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enta7as del '&AF?#O
#mbolada lara % lenta $ue permiteMe7orar el llenado del barril0'educir los problemas de olpe de ;uido0
Minimiar los problemas de intererencia deas0'educir el desaste entre las partes m,4iles0'educir los esueros de tensi,n %
compresi,n sobre la sarta de 4arillas0Aumenta la efciencia total del sistema0
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"omparaci,n de #fciencia
aore#cienciatotal quecualquier
otrom/todo debombeomecánico
0WeatKerord)0O
10O
20O
30O
0O
H0O
F0O
.0O
ESP Con@ PC RJ
t 7 d l '&AF?#O
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67
enta7as del '&AF?#O!ermite al sistema de bombeo reciprocante
aumentar su capacidad de producci,nKasta mCs de 2,11 B"!0
"ontrapeso Ccil % preciso0
'eductores de enrana7es mCs pe$ueQos0ArmadoH probado % embarcado en una sola
piea0.o es necesaria la desinstalaci,n para
realiar los ser4icios al poo0'educe los costos de operaci,n %
mantenimiento0
"aracter sticas del'&AF?#O
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'&AF?#On e3e de
rotación en labase permitedoblarlo paraser enviado
sin desarmar
arac er s cas e'&AF?#O
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'&AF?#O
"uede rodarsepor medio derieles anclados ala base para4acilitar el acceso
al po5o
" t í ti d l '&AF?#O
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"aracterísticas del '&AF?#O
nidad erticalCarrera de 7asta
2, pies
Capacidad decarga de 7asta,1.111 lbs
Ca3a reductora de
7asta 21.111pulg8lbs
"aracterísticas de la unidad
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Sistema de Inversión
Totalmente Mecánico
'ota;eP
'eductor A!I
"orona
"adena
"arro In4ersor
"a7a de "ontrapeso
"aracterísticas de la unidad
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'ota;eP
Banda Fleible $ue conecta
las 4arillas al carro de la
ca7a de contrapeso0
Banda ;eible absorbeueras de inercia en los
cambios de "arrera
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#l es$uema del sistema completo es el siuiente
"aracterísticas de la unidad
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'ota;eP
C%$%N&
diámetro 9:;<; mm.
18 inches
Mecanismo de In4ersi,n
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Mecanismo de In4ersi,n
Carrera Descen!ente
CoronaS%perior
Ca)a !e
Contrapesos
Corona8otri/
CarroIn1ersor
Ca!ena
Mecanismo de In4ersi,n
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Mecanismo de In4ersi,n
Carrera Descen!ente
Mecanismo de In4ersi,n
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Mecanismo de In4ersi,n
Cambio !e Carrera
M i d I i,
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Mecanismo de In4ersi,n
Cambio !e Carrera
Mecanismo de In4ersi,n
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Mecanismo de In4ersi,n
Carrera 2scen!ente
arac er s cas e'&AF?#O
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'&AF?#O
Base nidadmontadas cercadel po5o
Base deconcretoespecialmentedise=ada para el
$ota>e?
"aracter st cas e'&AF?#O
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'&AF?#O
@uardabandas conbisagras para4ácil acceso
"oleas deunidad motorubicados anivel del suelo
$ango develocidad de :a ;<, S"
'&AF?#O U id d " i l
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'&AF?#O 4s0 Unidad "on4encional
nidad &"A -9:2-6,-:;; $-21-61-2++.i4el de Fluido (metros) /N11 /N11!roundidad de la Bomba (metros) 3111 3111
&amaQo del !ist,n (pul0) 3H38 3H38 &asa de !roducci,n (m5*día) /1/ :12
#fciencia &otal del Sistema (2) 6< ,Motor .ema (=!) /11 61"ara sobre la "a7a 'eductora (2) <6 ,2"ara sobre la #structura (2) :N ;elocidad de Bombeo (S!M) //H5 6H<5
"onsumo #lDctrico Mensual (R) /0N:3 /09:5"osto Aproimado del Sistema (R) /830111 /160111
"andidatos !otenciales
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"andidatos !otenciales!oos nue4os!oos des4iados % Koriontales!oos con alta recuencia de allas de 4arillas % tubería"rudos medianos % pesadosAplicaciones con alta temperatura de ondo!oos con poco aporte - ba7o ni4el de ;uido
!oos someros de alta producci,n
"onclusiones
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"onclusiones31 a 81 2 de incremento de #fciencia de #tracci,n0
&or$ueH 4elocidad % potencia constantes en la ma%orparte de las carreras ascendente % descendente0
.o se necesita sobredimensionar instalaci,n
elDctrica0Sistemas mCs efcientes si son diseQados paratraba7ar a plena cara0
Si se utilia 4ariadores de 4elocidad no se necesitautiliar motores de Alto esliamientoH obteniDndoseme7ores efciencias0
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T-RE- 22/ Resumen ar()culo
Eec(s o Subsurace Pump Size and Se((in* %ep(A on Perormance o
Sucer Rod -r(iicial i(/- Simula(ion -pproacA
SAedid -6 SAedid& Te>as -M !ni@ersi(+ a( :a(ar
SPE 120F71
2009
E:!IP" #o6 . ; 29 "CT!BRE 2013
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T-RE- 23/ Resumen ar()culo
Ro(ale> Eicienc+ and Balancin*6
<6#6 McCo+& -66 Podio and +nn Ro?lan
SPE F.2.H
2001
E:!IP" #o6 2 ; 29 "CT!BRE 2013
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T-RE- 2 / Resumen ar()culo
!sin* a #e? -r(iicial/i( S+s(em in Me>ican Ma(ure "il Jields
Ro+ R6 Vann& =eron =acAuz/Muro + uis "6 -lcazar/Cancino DPEME
SPE 10911
200.
E:!IP" #o6 3 ; 29 "CT!BRE 2013
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"onceptos para eldiseQo de UBM
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El Bombeo Mec,nico es un sis(ema ar(iicial de producción DS-Pen el cual el mo@imien(o del e'uipo de bombeo subsupericial seori*ina en la supericie + se (ransmi(e a la bomba por medio de unasar(a de @arillas de succión6
".9 C%an!o el :mbolo inicia s% carrera ascenden(e+ se cierra la 1(l1%la 1ia)era
por el peso !el aceite sobre :sta; la 1(l1%la !e pie se abre y !a paso al aceite
!el po/o+ llenan!o la camisa !e la bomba.#.9 2l descender el :mbolo+ se abre la 1(l1%la 1ia)era y !a paso al aceite !e la camisa !e la bomba <acia arriba !el :mbolo+ cerran!o la 1(l1%la !e pie $%e im pi!e $%e se regrese el aceite al po/o.
Ciclo de bombeo
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"b5e(i@o del diseo
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Producir una cier(a
can(idad de luidos por d)acon un mínimo de$
". Torsin.
#. Carga en la 1arilla p%li!a.&. Re$%erimientos !e potencia!el motor principal.
=. Costos !e comb%stible o
energ,a.>. Costos !e mantenimiento !e
la %ni!a!.?. Rot%ras !e la 1arilla.
Carac(er)s(icas del BM
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%ebe ser$
• Resistente.
• De larga 1i!a.
• Eficiente.
• F(cil y barato !etransportar.
• Silencioso.
Ven(a5as + %es@en(a5as del BM
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Aenta)asB
". F(cil !iseo.#. Uni!a!es p%e!en ser
cambia!as a otros po/os.
&. 2!aptable a ag%)erosre!%ci!os.
=. Fleible.
>. e1anta aceites 1iscosos y!e altas temperat%ras.
Des1enta)asB
". No es posible mane)arsli!os.
#. No se a!apta a gran!es
prof%n!i!a!es.
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"oneiones
superfciales
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
,rbol de @,l@ulas para BM
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
Unin !irecta entre la sarta !e 1arillas !e s%ccin y el e$%ipo s%perficial+ pasaa tra1:s !el estopero
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
Este !ispositi1o sir1e para conectar el bloc colga!or a la 1arilla p%li!a
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
a f%ncin principal !el estopero es sellar sobre la s%perficie !e la 1arilla
p%li!a por me!io !e los <%les sellos constr%i!os con elastmeros resistentesal ro/amiento
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
Pre1entor %bber 9 8ecanismo !e seg%ri!a! $%e se locali/a en el (rbol !e1(l1%las para 58+ c%ya f%ncin principal es la !e contener los fl%i!os para$%e no se manifiesten a s% eterior
C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
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C"#EI"#ES S!PERJICI-ES
Pre1entor Ratigan 9 8ecanismo !e seg%ri!a! $%e 1a instala!o en la parte s%perior !el (rbol !e 1(l1%las c%ya f%ncin principal es la !e contener los fl%i!os en el!espla/amiento !e la 1arilla p%li!a+ en s% mo1imiento ascen!ente o !escen!ente
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo
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p
"rincipio de >otación
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a) "uando el !eso del cuerpo (!) es
menor $ue el #mpu7eascendente (#) % se encuentra
en el ondoH el cuerpo sale a la
superfcie % ;ota0
b) "uando el !eso del cuerpo es
iual al #mpu7e ascendenteH el
cuerpo $ueda en e$uilibrio
dentro del lí$uido0
c) "uando el !eso del cuerpo es
ma%or $ue el #mpu7e
ascendenteH Dste se Kunde pero
aparentemente disminu%e su
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo
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ona /0- #s la parte de la carrera donde la máxima
carga de 4arillas % ;uido se le4antan del ondo con
mCima aceleraci,n0 #sta ona se etiende desde el
ondo Kasta aln punto cerca de la mitad de la
carrera ascendente0 #n esta onaH el componente dela uera de inercia se suma a la cara estCtica de la
masa de 4arillas % ;uido0 ebido a $ue la mCima
aceleraci,n Kacia arriba ocurre en esta onaH
normalmente el producto de la cara compuesta de
4arillas % ;uido por la mCima aceleraci,nH da como
resultado la carga pico o carga máxima en la varilla
ulida
p
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo.
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ona 30- #s la parte de la carrera ascendente $ue se
etiende desde cerca del punto medio Kasta el tope
de la carrera0 #n esta onaH an se tiene la mCima
masa de 4arillas % ;uidoH pero se estCdesacelerando@ consecuentementeH el componente
de la uera de inercia de la masa de 4arillas % ;uido
se estC restando del total del peso estCtico0
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo.
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ona 50- Se inicia en la parte superior de la
carrera descendenteH desplaCndose Kacia aba7o
Kasta aln punto cerca de la mitad de la carrera0
#n esta ona nicamente se tiene el peso de las
4arillas ;otandoH menos el componente de
inercia0 .ormalmente es en esta ona donde
ocurre la mCima aceleraci,n Kacia aba7o0
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo.
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ona 60- Se inicia en aln luar cerca de la
mitad de la carrera descendente % se etiende
Kasta el ondo de la carrera0 #n esta ona las
4arillas ;otando se desaceleran en su
preparaci,n para detenerse en el ondo de la
carreraH entoncesH el componente de la uera
de inercia se suma al peso de las 4arillas0
"atrón tpico de cargas en la varillapulida durante un ciclo de bombeo.
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W>peso de los ;uidos α>actor de aceleraci,n
Wr> peso de las 4arillas
a>ma
4>1
a>ma4>1
a>14>ma
W Wr-α
W Wr+α
Wr-α
Wr+α
Mi(ad de la carrera Mi(ad de la carrera
Par,me(ros para la selección de la bomba deinserción
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•
Aol%men a pro!%cir.• Prof%n!i!a! !el inter1alo pro!%ctor.
• Aiscosi!a! !el aceite pro!%ci!o.
• Eistencia !e arena en el aceite.
• Aol%men !e gas pro!%ci!o.
•
Temperat%ra.• Porcenta)e !e ag%a.
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-CCES"RI"S
%E B"MBE"
MECU#IC"
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-CCES"RI"S
Varillas e>(rapesada + cen(radores
16 Se debe u(ilizar 1 lb6 de @arilla e>(rapesada por cada bpdproducido Aas(a H00 bpd6 E5emplo$ para H0 bpd& H0 lbs6
de @arilla e>(rapesada6 %espuNs de es(a can(idad 16H lb626 #o se deben colocar @arillas e>(rapesadas a la proundidadde la bomba cuando e>ceda los 3 de des@iación& por'ue la@arilla e>(rapesada es de 1 1824 + riccionar)a con(ra la(uber)aW en es(e caso colocar @arilla de .874 concen(radores6
36 Cuando se conoce el pun(o de la ro(ura de la @arilla& loscen(radores @an deba5o de es(e pun(o6
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-CCES"RI"S
Varillas e>(rapesadas + cen(radores
cen(radoresVarilla e>(rapesada
-CCES"RI"S
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-nclas de *as
Un mDtodo para me7orar la efciencia de labombaH es des4iar el as libre Kacia elespacio anular del poo0 #l dispositi4o $ue
separa el as del li$uido se conoce comoancla de as
A."?A # EAS &I! S#."I??A."?A # EAS ". #M!A"A'A."?A # EAS ". "!AS
TIP" %E -#C-S
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Cartas dinamom/tricas
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?a carta dinamomDtrica es un diagrama de C&$@& S !)S"(&D&A)NT% resultante del reistro de todas las4uer5as $ue actan sobre la varillapulida con respecto a su posici,n encual$uier instante durante el ciclo debombeo0
#n este diarama la posici,n de la 4arilla
pulida (desplaamiento) esta en el e7ede las abscisa % la cara en el e7e de lasordenada0 V-RI- P!I%-
Cartas dinamom/tricas
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". Cargas en el e$%ipos%perficial.
#. Cargas en las
1arillas.&. Comportamiento !e
la bomba.
% E S P - X - M I E # T "
C
A
R
G
A
VVC,VPA
A B
C
VVA,VPC
D
CARRERA ASCENDENTE
CARRERA DESCENDENTE
Con ella se puede de(erminar B
DS-RT- %E V-RI-S
CONDICIONES IDE2ES DE UN2 C2RT2 DIN28O8TTRIC2
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elocidad de bombeo ba7a .o eisten ueras de aceleraci,n .o eisten ueras de 4ibraci,n .o eisten ueras de ricci,n ?a 4Cl4ula de pie abre % la 4Cl4ula 4ia7era cierra
instantCneamente en el inicio de la carrera ascendente0 ?a 4Cl4ula de pie cierra % la 4Cl4ula 4ia7era abre
instantCneamente en el inicio de la carreradescendente0
.o eisten cambios en la lonitud de la 4arilla debido ala transerencia de cara del ;uido0
Cartas dinamom/tricas
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/0- "aras en el e$uiposuperfcial
G "aras mCima % mínima en
la estructura de la UBM0G &orsi,n en el reductor deenranes % en el motorprincipal0
G &raba7o realiado por la4arilla pulida al ele4ar los;uidos % 4encer la ricci,n0
G "ontrabalanceo apropiado0
Con ella se puede de(erminar B
Cartas dinamom/tricas
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30- "aras en la sarta de 4arillasG
"aras mCima % mínima0G #sueros en las 4arillas0
Con ella se puede de(erminar B
Cartas dinamom/tricas
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50-"omportamiento de la bombasubsuperfcial
G "ondiciones de traba7o de las4Cl4ulas 4ia7era % de pie0
G ?a eistencia de olpeteo de ;uidos% su manitud0G "andado de as en la bomba0G Fricci,n ecesi4a0G Si la bomba estC o no bombeando
en 4acío0G "ondiciones de sobre4ia7e del
Dmbolo o reducci,n del 4ia7e delmismo0
Con ella se puede de(erminar B
Cartas dinamom/tricas
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Modifcaci,n de la carta dinamomDtrica poreectos de aceleraci,n
Cartas dinamom/tricas
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#ecto de alaramiento % contracci,n de las
Cartas dinamom/tricas
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#ecto de 4ibraciones naturales de la sarta de
!iagnóstico de 4allas
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&T%&TAD&CAEN B
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G Hran!es 1enta)as t:cnicas y econmicas se obtienen al instalar sistemas !e
monitoreo y control *a%tomati/acin-.G Se %tili/an controla!ores !e po/os inteligentes.
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S1<@4R2 *2 B1MB21 M2C93/C1
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SoftKare en el mercado.
/. Rodstaresarroado por a compa>*a T6e"a En"erprise/ re0uiere icenciapara poder "ra%a4ar, Puede "ra%a4ar en Red
//.;rodesarroado por a compa>*a Ec6ome"er/ es"e so!"7are es gra"is,Se puede ins"aar en cua0uier PC,
///.Srod
esarroado por a compa>*a Lu!kin/ necesi"a icencia para poder"ra%a4ar, Puede "ra%a4ar en Red,
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SoftKare en el mercado.
/#.R/R1*esarroado por a compa>*a Trico Indus"ries, Empea e m1"odoAPI RPL+ este soft4are es gratis. Se p%e!e instalar en c%al$%ier PC.
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4nálisis de la tensióncon el método 40/ &*iarama de =oodman
Modificado*2NISIS DE 2S A2RI2S-
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e una car"a dinamom1"ricade una unidad de %om%eomec#nico/ a carga m#+ima deuna -aria de pg,/ grado C
es de /MB i%ras/ ' acarga m*nima es /WBD i%ras,Empeando e m1"odo API dediagrama de Goodman
modi!icado se de"erminar# s*as -arias "ra%a4an en erango de "ensiones de dise>o,
@aria
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Clase 7Resis"en"e a corrosi&n
Clase C
Resis"en"e a corrosi&n/"ra%a4o pesado
Clase *Tra%a4o e+"ra pesado
sin <S
rado de la@arilla
Composición'u)mica
Esuerzo de (ensiónDpsi
M)nimo M,>imo
Y -ISI F 7H&000 11H&000C -ISI 1H3F 90&000 11H&000
% Carbono oaleaciones 11H&000 10&000
Propie!a!es $%,micas y mec(nicas !e las 1arillas
#o(a$ %e la especiicación -PI SPEC 11B& la m)nima uerza de (ensión DTpara @arillas de *rado C es de 90&000 psi6
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Usando e diagrama de Goodman modi!icado para -arias grado C/ para una
"ensi&n m*nima de /DB psi so%re e e4e-er"ica/ "ra$ar una *nea -er"ica desde a*nea de "ensi&n m*nima 6as"a e pun"o de"ensi&n m#+ima MM/DM psi,
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Es"1 pun"o se encuen"ra !uera de rangode "ensiones permi"idas/ las varillas seencuentran sobrecaradas, En e diagramaa "ensi&n m#+ima de%e de ser de B/QDDpsi, Es"e -aor corresponde a pun"o dein"ersecci&n en"re a *nea de m#+ima"ensi&n ' a *nea -er"ica di%u4ada,
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4nálisis de la tensión en forma analLticacon la modificación de =oodman.
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E m1"odo API de an#isis de a "ensi&nde Goodman se puede anai$ar con
ecuaciones ' es"as son mu' !#cies deu"ii$ar si se "ienen programadas/ "am%i1nson m#s r#pidas ' m#s e+ac"a por0ue secacuan -aores en -e$ de 6acer ec"uras
en e diagrama,
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La ecuaci&n para o%"ener a "ensi&nm#+ima permi"ida (SA) es;
( )SFS>?#>.0T#>.0S min 2 +=
T H 3*nima !uer$a de "ensi&n permi"ida (psi)SF H !ac"or de seguridad,SA H "ensi&n m#+ima permi"ida (psi)
( )( )psi#>60=S-0."*-?0>"*>?#>.0-60000*#>.0S
2
2
=
+=
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E rango permi"ido de "ensi&n es;
-psi*"6@>&?0>"#>60= =−
E rango ac"ua de "ensi&n es;
-psi*#7&>#?0>"&&=0& =−
min 2 2 SSDS −=
minmaact SSDS −=
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La carga de a -aria en porcen"a4e es de;
J@."&7"00"6@>&
#7&>#=×
"00DS
SSilla1ar la!eaargcJ
2
minma×
−=
%ia*nos(ico$
Por lo (an(o se conclu+e 'ue las @arillas se encuen(ran sobrecar*adas
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</3 *2 64 0R2S234C/83