El método de levantamiento artificial por

Bombeo Mecánico (BM) es el más común y

antiguo del mundo, se caracteriza por

emplear una unidad de bombeo en

superficie que transmite el movimiento a

una bomba de subsuelo mediante una

sarta de cabillas, utilizando la energía

suministrada por un motor.

Diseño simple.

Facilidad de cambiar la unidad de superficie entre pozos a un costo

mínimo.

Eficiencia aceptable y facilidad de operación en campo.

Confiabilidad y bajo mantenimiento.

Capacidad de bombear en pozos con baja presión de fondo.

Tolerancia de altas temperaturas (crudos pesados y livianos).

Capacidad de aplicar motores a gas o eléctricos.

Facilidad de tratamiento de corrosión y escala.

Capacidad de bombear caudales relativamente bajos.

Problemas en pozos desviados mayor a 15°.

Necesidad de gran espacio en superficie, no recomendable en plataformas costa

afuera y locaciones urbanas.

Baja tolerancia a la producción de sólidos.

Baja eficiencia volumétrica en pozos con alta producción de gas.

Susceptibilidad a la formación de las parafinas.

Poca resistencia al contenido de H2S.

La unidad de bombeo llamada balancín,

caballito, pumpa, entre otros nombres,

tiene como función convertir el

movimiento rotacional del motor (eléctrico

o de combustión interna) en movimiento

recíproco vertical requerido por la barra

pulida.

es el componente que

soporta las cargas mayores en la

unidad. Puede tener tres o cuatro

patas.

se encuentra en el

tope de la torre, debe soportar los

esfuerzos de flexión que se

generan en sus extremos por la

carga del pozo y el empuje en los

brazos.

se encuentra en el

extremo del Caimán, del lado del

pozo, a través de la Guaya y Brida

mueve la barra pulida. Al igual que el

Caimán, el Cabezote es la referencia

para la alineación vertical del balancín.

Esta alineación controla la distancia

entre el balancín y el cabezal del pozo.

se encuentra en el extremo opuesto

del Caimán, está unido al Caimán por

la Pelota que es un conjunto de

cojinetes que transmite el movimiento

oscilatorio.

son los que conectan al

Ecualizador con la Manivela mediante los

Pines que transforman el movimiento

rotatorio de la Manivela en oscilatorio en el

Caimán.

está conectada al Eje de Baja

de la Caja de Engranajes la cual recibe, a

través de un juego de Correas y Poleas

(Engranaje y Motor) conectadas al Eje de

Alta la energía suministrada por el Motor.

se encuentra al otro

extremo del Eje de Alta, se conecta a través

de un cable flexible a la palanca situada

generalmente cerca del motor.

se encuentran en

la Manivela, fijadas sobre rieles para facilitar

su desplazamiento, en caso de ser

necesario, para efectos del balanceo de la

unidad.

puede ser de

Simple o Doble Reducción, siendo estas

últimas las de mayor uso. Cuando la

velocidad es menor de 5 cpm es

recomendable instalar un set de

lubricación forzada.

Al principio se usaron motores a vapor, sin embargo, pronto se

extendió el uso de motores eléctricos y de combustión interna. El

motor le suministra la potencia que el sistema necesita, afecta el

consumo de energía y las cargas de la caja de engranaje

Es una pieza sólida de acero que se mueve dentro de la tubería,

soporta la mayor carga del sistema, su superficie es pulida para lograr

un perfecto sello con las gomas del prensa-estopas.

Sus principales componentes son la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo.

Conecta los componentes de fondo con los de superficie para transmitir el

movimiento oscilatorio de la barra pulida a la bomba. La sarta se construye

conectando cabillas individuales hasta la profundidad deseada de la

bomba y su comportamiento tiene un impacto directo en la eficiencia del

sistema y sus fallas ocasionan la total paralización del sistema de bombeo.

En la actualidad, todas son de desplazamiento positivo y movimiento

reciprocante [6]. Sin embargo, se han creado diversos tipos de bomba en

función de satisfacer las necesidades de pozos con condiciones específicas

y solucionar problemas particulares, por lo que se han realizado diversas

adaptaciones, en la figura 2.13 se muestra una bomba API y sus partes.

En la actualidad, todas son de

desplazamiento positivo y

movimiento reciprocante. Sin

embargo, se han creado diversos

tipos de bomba en función de

satisfacer las necesidades de pozos

con condiciones específicas y

solucionar problemas particulares,

por lo que se han realizado diversas

adaptaciones.

en este tipo de bomba, el barril y el sistema de anclaje

forman parte de la sarta de producción, siendo el anclaje inferior y el barril

estacionario. Este tipo de bomba tiene mayor capacidad que las bombas

insertables.

estas bombas se corren como un

todo con las cabillas y se asientan en el anclaje previamente colocado en la

tubería de producción. Pueden ser de barril estacionario o movible y su anclaje

inferior o superior. Supone menores costos en mantenimiento y el barril de la

bomba puede actuar como separador de gas.

La operación de la bomba afecta todos los componentes del sistema,

influye en las cargas sobre la sarta de cabillas, unidad de bombeo, caja

de engranaje y motor.

FACTORES QUE AFECTAN EL FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO MECÁNICO.

es la altura de la columna de fluidos que

balancea la presión del yacimiento en un pozo que produce por

levantamiento artificial, es decir, un pozo donde el yacimiento no tiene

suficiente energía para vencer las presiones desde el fondo hasta el

separador de la estación.

es la altura de los fluidos en el anular del pozo

una vez que la tasa de producción se ha estabilizado.

FACTORES QUE AFECTAN EL FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO MECÁNICO.

la eficiencia volumétrica de las

bombas en los pozos petroleros, sean reciprocantes, de cavidad progresiva

o electrosumergibles es afectada por la cantidad de gas que deban

manejar En principio, las bombas no están hechas para manejar gas

aunque pueden aceptarlo en mayor o menor cantidad dependiendo de la

tecnología que se use en su diseño.

es uno de los factores que afecta directamente las pérdidas

de presión del fluido, depende de los compuestos que lo conforman, su

gravedad API, la temperatura y el gas que este contenga en solución. La

viscosidad afecta el llenado de la bomba, el cierre de las válvulas y la

fricción entre el pistón y el barril, lo que en consecuencia afecta las cargas

en las cabillas y en los equipos de superficie.

FACTORES QUE AFECTAN EL FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO MECÁNICO.

la arena puede

provenir de la formación o de fracturas por estimulación. Si la cantidad de

arena es considerable, puede causar desgaste de válvulas, desgaste entre el

pistón y el barril, reducción del área de flujo por residuos, entre otros.

es el espacio o luz entre

pistón y barril, se deja dicho espacio para asegurar una adecuada lubricación

entre esto elementos. Generalmente se expresa en milésimas de pulgadas

con el signo (–) antepuesto, en el rango de -0,001 pulg a -0,005 pulg, sin

embargo puede ser mayor.

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

EL BOMBEO ELECTRO-SUMERGIBLE ES UNO DE LOS SISTEMAS ARTIFICIALES DE

PRODUCCIÓN QUE PROGRESIVAMENTE HA AUMENTADO SU APLICACIÓN EN

LA INDUSTRIA PETROLERA, SU HABILIDAD PARA REDUCIR LA PRESIÓN

FLUYENTE EN POZOS DE ALTO CAUDAL Y BAJA PRESIÓN ESTÁTICA ES

DIFÍCILMENTE IGUALADA CON ALGÚN OTRO SISTEMA. CUANDO SE DISPONE

DE UNA FUENTE LIMPIA Y CONFIABLE DE ENERGÍA ELECTROMOTRIZ, UNA

SELECCIÓN ADECUADA DEL EQUIPO TANTO DE SUPERFICIE COMO DE

SUBSUELO PERMITE LEVANTAR LA PRODUCCIÓN DESEADA EFICIENTEMENTE Y

CON UN MÍNIMO IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE. UNA VEZ SELECCIONADO EL

EQUIPO Y PUESTO EN OPERACIÓN ES NECESARIO DIAGNOSTICAR SI SE ESTÁ

APROVECHANDO SUSTANCIALMENTE LA VERDADERA CAPACIDAD DE

PRODUCCIÓN DEL ÁREA DE DRENAJE DEL YACIMIENTO, ASÍ COMO TAMBIÉN,

ESTABLECER SI EL EQUIPO SE ENCUENTRA TRABAJANDO DENTRO SU RANGO

DE OPERACIÓN EFICIENTE.

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LOS MOTORES Y BOMBAS

INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

• DURANTE LA INSTALACIÓN DEL EQUIPO DE SUBSUELO, ES DE VITAL

IMPORTANCIA PRESTARLE ATENCIÓN ESPECIAL A LAS CONDICIONES

AMBIENTALES EXISTENTES.

• LA RAZÓN ESTA ESTA DEBIDAMENTE SOPORTADA POR LAS CONSTANTES

FALLAS POR GOLPE QUE PRESENTA EL CABLE DE POTENCIA Y EL MOTOR

LEAD CUANDO SE ESTA REALIZANDO LA BAJADA DEL MISMO.

• ES IMPORTANTE QUE DURANTE LA INSTALACIÓN DEL EQUIPO DE

SUBSUELO, ESTE PRESENTE UN INGENIERO DE OPTIMIZACIÓN O

PRODUCCIÓN QUE CONOZCA DEL PROCESO, PARA CONSTATAR QUE LA

ACTIVIDAD SE EJECUTE TAL COMO LO DESCRIBE EL PROCEDIMIENTO.

INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

• ADICIONALMENTE DURANTE LA INSTALACIÓN DEBE EXISTIR UNA

CENTRALIZACIÓN CON EL REVESTIDOR, EVITANDO ASÍ, ARRASTRES EN EL EQUIPO

DE SUBSUELO CON PERDIDA DE MATERIAL Y GOLPES EN EL CABLE PLANO O

MOTOR LEAD.

• TAMBIÉN ES IMPORTANTE CONOCER QUE LA HUMEDAD Y LA LLUVIA SON

AGENTES ALTAMENTE DAÑINOS PARA EL MOMENTO DE REALIZAR ALGÚN

EMPALME( CONEXIÓN ELÉCTRICA) EN EL CABLE DE POTENCIA, YA QUE LOS

MISMOS PUEDEN ORIGINAR QUE OCURRAN FALSOS CONTACTOS PRODUCIENDO

SULFATACIÓN Y RECALENTAMIENTO DE LOS CONDUCTORES, ASÍ COMO, LA

POTENCIALIDAD DE QUE OCURRA UN CORTO EN EL CABLE DE POTENCIA.

• POR LO EXPRESADO ANTERIORMENTE ES RECOMENDABLE EN ESTOS CASOS,

SUSPENDER LAS LABORES DE INSTALACIÓN HASTA TANTO LAS CONDICIONES

AMBIENTALES NO SEAN LAS IDEALES PARA GARANTIZAR LA INSTALACIÓN DEL

EQUIPO DE SUBSUELO Y EVITAR FALLAS DEL EQUIPO POR BAJO AISLAMIENTO.

INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

INSTALACIÓN DE LOS EQUIPOS

AGENTES ABRASIVOS

AGENTES ABRASIVOS

EJERCICIO

EJERCICIO

EJERCICIO

EJERCICIO

EJERCICIO CALCULO DE LA PERDIDA DE CARGA POR FRICCIÓN

PARA EL CASO DEL DISEÑO 1 TENEMOS

Q= 1500 BPD

C = 120

ID = 2,441 PULG (PARA TUBERÍA DE 2 7/8”)

EJERCICIO

EJERCICIO