Unidad Hidroneumatica Tieben

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Unidad: 1 Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos. Fecha de Edición: Febrero- Julio 2014 Departament o: Ingeniería Petrolera Materia: SISTEMAS ARTIFICIALES INTEGRANTES: AGUILAR GUILLEN CITLALLI DOMINGUEZ SASTRE GUILLERMO DAVID RAMOS MATUS ANA GABRIELA TORRES MEDINA KAREN ANGELICA ZAPET REYES CRISTOBAL MIGUEL PROFESOR: ING. FRANCISCO JAVIER COPTO SORIANO GRADO : GRUPO: B MATERIA: “SISTEMAS ARTIFICIALES” TEMA: “UNIDAD DE BOMBEO HIDRONEUMATICO (TIEBEN)”

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INTEGRANTES:

AGUILAR GUILLEN CITLALLIDOMINGUEZ SASTRE GUILLERMO DAVIDRAMOS MATUS ANA GABRIELATORRES MEDINA KAREN ANGELICAZAPET REYES CRISTOBAL MIGUEL

PROFESOR: ING. FRANCISCO JAVIER COPTO SORIANO

GRADO: 8 GRUPO: B

MATERIA: SISTEMAS ARTIFICIALES

TEMA: UNIDAD DE BOMBEO HIDRONEUMATICO (TIEBEN)

INTRODUCCION

Hasta los aos noventa la operacin de los equipos de bombeo neumtico y mecnico se consideraban los ms eficientes utilizando las unidades de bombeo convencional cuando lleg a Mxico una nueva unidad llamada tieben se llev a cabo una prueba en el ao de 1995 donde se evalu la eficacia de este mtodo que tan bueno resultados obtuvo en otros pases. UNIDAD HIDRONEUMATICA (TIEBEN)Es una unidad de bombeo alternativo para el movimiento de varillas cuyo principio de funcionamiento es sobre la base de presiones hidrulicas compensadas debido a la comprensin y expansin del nitrgeno, este nitrgeno se encuentra dentro de un acumulador que soporta 2/3 partes de la carga total de la varilla pulida y reemplazada a los contra pesos de la unidad de bombeo mecnico convencional. Con el principio hidroneumtico se pueden levantar cargas de hasta 40,000 libras en la varilla pulida con una carreta efectiva mxima de 120 pulgadas y hasta con ocho emboladas por minutos, estas pueden ser modificadas segn las necesidades de la operacin.

El bombeo hidroneumtico se basa en un principio sencillo: La presin ejercida sobre la superficie de un fluido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones. Aplicando este principio es posible inyectar desde la superficie un fluido a alta presin que va a operar el pistn motor de la unidad de subsuelo en el fondo del pozo. El pistn motor esta mecnicamente ligado a otro pistn que se encarga de bombear el aceite producido por la formacin. Los fluidos de potencia ms utilizados son agua y crudos livianos que pueden provenir del mismo pozo.Los sistemas de bombeo hidrulico proporcionan una flexibilidad extraordinaria en la instalacin y capacidad de funcionamiento para cumplir una amplia gama de requerimientos de extraccin artificial.

La instalacin de la potencia superficial puede ponerse en un lugar central para servir a pozos mltiples, o como una unidad conveniente montada sobre patn localizada en el lugar del pozo individual. El requerimiento de equipo mnimo en el cabezal del pozo acomoda de cerca el pedestal de perforacin espaciado de cerca, o las terminaciones de plataforma, as como los requerimientos superficiales de perfil bajo.

ELEMENTOS DE LA UNIDA HIDRONEUMTICA (Tieben):

Acumulador.- Es un cilindro con un pistn flotante en su interior, en el cual actan los fluidos; aceite hidrulico y nitrgeno (N2) comprimido. El acumulador genera el efecto de los contrapesos.

Cilindro actuador.- Es el cilindro que est compuesto por dos pistones adheridos a una varilla pulida, estos pistones generan tres cmaras en las cuales acta el aceite hidrulico.

Motor.-Elemento que propicia la potencia necesaria a la bomba hidrulica.

Bomba hidrulica.- Unidad provista de 130 cm, con una bomba simple o de 75 cm cuando se trata de una bomba doble.

Tanque de aceite hidrulico.- Almacenador del aceite hidrulico con una capacidad de hasta 360 litros.

Contenedor de nitrgeno (N2)

Pedestal.- Torre de aproximadamente 7 m, en la cual se alojan los sensores para el cambio de direccin de la carrera y del elevador, los cuales estn unidos por la varilla de succin en uno de los extremos del cilindro actuador y en el otro extremo por la varilla pulida.

Ventajas-Pueden ser usados en pozos profundos (+/- 18000 pies).-No requieren taladro para remover el equipo de subsuelo.-Puede ser utilizado en pozos desviados, direccionales y sitios inaccesibles.-Varios pozos pueden ser controlados y operados desde una instalacin central de control.-Puede manejar bajas concentraciones de arena.

Desventajas-Costo inicial alto-Las instalaciones de superficie presentan mayor riesgo, por la presencia de altas presiones.

-Altos costos en la reparacin del equipo.-No es recomendable en pozos de alto RGP.-Problemas de corrosin.

SISTEMA DE SEGURIDAD DE LAS UNIDADES DE BOMBEO MACNICO HIDRONEUMTICO: Sensor de separacin de la varilla pulida.- Este sensor se coloca al elevador, el cual se desliza por el pedestal. Estos sensores son magnticos por lo que se coloca un disco de metal sobre la grampa superior para que el sensor est actuando permanentemente, en el caso de que la varilla pulida se detenga, la separacin del sensor y el plato metlico no ser la misma, por lo que se detendr la unidad, hasta que la distancia del sensor-plato se restablezca.

Limitador de presin.- Esta limitante es regulada de acuerdo a la carga a levantar; al exceder esta limitante el equipo se detendr quedando asentada la falla.

Sensor de nivel de fluido hidrulico.- Cuando el nivel no es seguro para realizar una operacin el equipo se detendr.

Sensor de temperatura.- La temperatura no podr exceder los 65C.

La unidad Hidroneumtica, la cual es una unidad de bombeo alternativo para el movimiento de varillas, cuyo principio de funcionamiento es sobre la base de presiones hidrulicas compensadas debido a la compresin y expansin del nitrgeno (N2), este nitrgeno se encuentra dentro de un acumulador que soporta 2/3 de la carga total de la varilla pulida y remplaza a los contrapesos de la unidad de bombeo mecnico convencional.

DIAGRAMA ESQUEMATICO DE BOMBEO HIDRONEUMATICO (TIEBEN)

CONCLUSIONTericamente el bombeo hidroneumtico parece como la solucin a todo tipo de produccin artificial de pozos petroleros. Sin embargo, factores prcticos, como contaminantes en el aceite, arena, agua y slidos en suspensin, depositacin de parafinas en las tuberas y en general el excesivo costo de tratamiento particularmente cuando la produccin posee alto corte de agua hacen que su atractivo sea menor.