Bombeo Mecanico

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica

De La Fuerza Armada Nacional Bolivariana

Núcleo Anzoátegui-San tome

Cátedra – Reacondicionamiento de pozos.

Índice

Contenido

Introducción 2

El bombeo mecánico. 3

Funcionamiento. 3

Equipos del Bombeo Mecanico 4

Equipo de Superficie 4

Equipos de Fondo 6

Ventajas y Desventajas del Bombeo Mecánico 11

Conclusión. 13

Introducción

Los fluidos de un yacimiento –petróleo, gas, agua- entran a los pozos impulsados por la presión a los que están confinados en el mismo. Si la presión es suficiente, el pozo produce sin necesidad de ayuda. Pero en la mayoría de los casos esta surgencia natural decrece y el pozo deja de producir. Para proseguir con la extracción se procede a la utilización de métodos artificiales de bombeo, para este dicho caso nos referimos al método de bombeo mecánico.

El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie, considerando que el yacimiento posee una determinada presión, la cual es suficiente para que el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo.

La bomba se baja dentro la tubería de producción y se asienta en el fondo con el uso de empacaduras. La bomba es accionada por medio de las varillas que le transmiten el movimiento desde el aparato de bombeo, éste consta de un balancín al cual se le transmite el movimiento de vaivén por medio de la biela y la manivela, éstas se accionan a través de una caja reductora movida por un motor.

El balancín de producción imparte un movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción o de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo.

La válvula fija permite que el petróleo entre al cilindro de la bomba. Por un lado en la carrera descendente de las varillas, la válvula fija se cierra y se abre la válvula viajera para que el petróleo pase de la bomba a la tubería de educción. Por el otro, en la carrera ascendente, la válvula viajera se cierra para mover hacia la superficie el petróleo que está en la tubería y la válvula fija permite que entre petróleo a la bomba. La repetición continua del movimiento ascendente y descendente mantiene el flujo hacia la superficie.

Una vez entendido el procedimiento de función del método de bombeo mecánico es necesario conocer los diferentes equipos que lo conforman así como la función de cada uno de ellos.

El bombeo mecánico.

Es uno de los métodos de producción más utilizados en el ámbito mundial y nacional, Este tipo de levantamiento gracias a su simplicidad es posible usarlo en casi cualquier tipo de pozo que requiera de levantamiento, sin embargo tiene límites físicos como la profundidad y volumen a levantar.

El bombeo mecánico es un procedimiento sencillo de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie, el cual tiene su principal aplicación en la extracción de crudos pesados y extra pesados, pero también se llega a utilizar en la producción de crudos medianos y livianos.

La unidad de superficie imparte el movimiento a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción, a cierta profundidad del fondo del pozo.

El bombeo mecánico se fundamenta en la aplicación de una fuerza torsional, que convierte el movimiento rotacional del motor-caja de engranaje en movimiento reciprocante, a través del sistemas de bielas-manivelas; Con el propósito de accionar una bomba de subsuelo, mediante una sarta de cabillas.

Funcionamiento.

Un equipo de bombeo mecánico también conocido como “balancín” de producción, que en apariencia y principio básico de funcionamiento se asemeja al balancín de perforación a percusión, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción o de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo.

La válvula fija permite que el petróleo entre al cilindro de la bomba. En la carrera descendente de las varillas, la válvula fija se cierra y se abre la válvula viajera para que el petróleo pase de la bomba a la tubería de educción.

En la carrera ascendente, la válvula viajera se cierra para mover hacia la superficie el petróleo que está en la tubería y la válvula fija permite que entre petróleo a la bomba. La repetición continua del movimiento ascendente y descendente (emboladas) mantiene el flujo hacia la superficie. Como en el bombeo mecánico hay que balancear el ascenso y descenso de la sarta de varillas, el contrapeso puede ubicarse en la parte trasera del mismo balancín o en la manivela. Otra modalidad es el balanceo neumático, cuya construcción y funcionamiento de la recámara se asemeja a un amortiguador neumático; generalmente va ubicado en la parte delantera del balancín. Este tipo de balanceo se utiliza para bombeo profundo.

Las unidades de bombeo mecánico se clasifican según su geometría en tres tipos principales:

o Unidades convencionales, las cuales tienen el apoyo en el punto medio del balancín.

o Unidades neumáticas, cuyo punto de apoyo se ubica en el extremo delantero del balancín.

o Unidades MARK II, que tienen el apoyo en el extremo trasero del balancín.

Características

El Bombeo Mecánico está compuesto básicamente por las siguientes partes:

Equipo de Superficie:

• Grampa.

• Barra Pulida.

• Prensaestopas.

• Unidad motriz.

• Tee de producción.

• Cabezal del pozo.

• Caja de engranaje y contra pesos.

Grampa

La grampa es un accesorio que permite sujetar la barra pulida y mantener el espacio de la bomba mecánica de subsuelo. La Grapa, el Grample o el Grape también permite asegurar el pozo cuando el taladro o la maquina se retira del pozo, cuando se coloca el cabezote o cabezal del balancín y cuando se requiere sustituir la barra pulida.

Barra pulida

Es utilizada para conectar o colgar la sarta de cabilas al balancín, por la parte inferior la barra pulida va conectada a la sarta de cabillas por medio de las cabillas cortas (pony rod), entre el prensaestopas y los niples de tubería. Por la parte superior va sujetada por la grampa que descansa sobre el elevador de las guayas del balancín.

Prensa estopas (stuffing box)

La caja Prensaestopas (stuffing box o simplemente prensaestopas) es un accesorio o elemento integrante del equipo de superficie que permite sellar el espacio que se produce entre la barra pulida y el Niple que se coloca encima de la cruceta o tee de producción, para permitir que el petróleo del pozo sea enviado a la estación a través de la línea de flujo y permitir que la barra pulida de deslice libremente (subiendo o bajando) durante el ciclo de bombeo.

Clases de Prensaestopas

Existen dos clases o tipos:

o Regulares: los cuales son dirigidos y utilizan un empaquetamiento en la parte superior y que no puede ser cambiado bajo presión. Normalmente deben ser alineados exactamente con la unidad de bombeo.

o Especiales: los cuales pueden ser dirigidos o flexibles (permiten movimientos cuando el balancín o el rotaflex están desalineados, evitando el desgaste violento de las empacaduras). Utilizan doble empacado, lo que permite sustituir las empaquetaduras superiores o primarias.

Unidad motriz

La función del motor es suministrar la energía que el sistema de bombeo necesita para moverse. La potencia del motor depende de la profundidad de la bomba, nivel de fluido, de la velocidad de bombeo y del balanceo de la unidad y demás características propias del pozo.

Tee de Producción

Es una pieza de tres conexiones con tipo de line pipe, que permite instalar por la parte superior el prensaestopas, por la parte inferior el niple y por la parte lateral instalar las conexiones de la línea de flujo.

La tee o cruceta de producción son manufacturadas de acero dúctil forjado. Están disponibles en acero al carbono y en acero aleados para ambientes corrosivo con CO2.

Cabezal de Pozo

El cabezal es el equipo utilizado para mantener el pozo bajo control desde la superficie. Por medio del colgador de tubería el cabezal soporta todo el peso de la sarta de producción y permite la instalación de la conexiones de las líneas superficial de producción.

Caja de Engranaje

Es un sistema de engranaje cuyo objetivo es reducir la velocidad de rotación entre el motor primario y el sistema biela-manivela. Pueden ser sistema de reducción simple, doble o triple. La caja de engranaje representa una de las partes más

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