Bombeo por cavidades progresivas (pcp) grupo h1

BOMBEO POR CAVIDADES
PROGRESIVAS

DIANA MAYERLI AMOROCHO GARCÍA
JHON FREDY MORA TORRES
YULY CATHERINE SIERRA CORZO

Profesor: Fernando Calvete
Métodos de Producción
Grupo: H1

Escuela de Ingeniería de Petróleos
2012

1

AGENDA
 1. INTRODUCCION

 2. PRINCIPIO FISICO.

 3. MODELAMIENTO MATEMÁTICO

 4. EQUIPO

 5. DISEÑO

 6. ESPECIFICACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE

LOS EQUIPOS.

 7. PRACTICAS OPERACIONALES

 8. EVALUACION FINANCIERA

 9. PROBLEMAS Y SOLUCIONES

 10. CONCLUSIONES Fuente: Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas 2

 11. BIBLIOGRAFIA

Los sistemas PCP tienen algunas características únicas qua los hacen
ventajosos con respecto a otros métodos de levantamiento
artificial, una de sus cualidades más importantes es su alta eficiencia
total, típicamente se obtienen eficiencias entre 50 y 60%.

Fuente: Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas

La mayor parte de estos se encuentra en Canadá y en América Latina
3
se esta incrementando su uso en la extracción de los crudos Pesados.

PRINCIPIO FÍSICO

Se basa en el contacto del fluido en el
fondo del pozo con un rotor el cual al
girar sobre su propio eje y al hacer
contacto con el fluido, ejerce una presión
en dirección vertical, contrarrestando la
presión hidrostática desplazando el
fluido hacia la superficie.

4


MODELAMIENTO MATEMÁTICO

 Suficiente capacidad de desplazamiento
para obtener la producción requerida.

 Suficiente capacidad de presión para
superar el levantamiento neto requerido
por el sistema.

5


VOLUMEN

La bomba se debe diseñar y seleccionar de manera que tenga
capacidad de producir la tasa requerida a las condiciones de operación:

100  Qrequerida
Q 
diseño 
Donde:
Qdiseño = Tasa de Diseño (m3/día o Bls/día)
Qrequerida = Tasa Requerida (m3/día or Bls/día)
6
= Eficiencia Volumétrica de la Bomba (%)


La tasa de flujo de diseño siempre será mayor a la tasa requerida
debido a las ineficiencias del sistema:

Qdiseño
Vmínimo 
N
Donde:
Vmínimo = Desplazamiento Mínimo Requerido (m3/día/rpm o Bls/día/rpm)
Qdiseño = Tasa de Diseño (m3/día o Bls/día)
N= Velocidad de Operación (rpm)
7

PRESION DE LA BOMBA

La capacidad mínima de presión requerida es determinada por el
levantamiento neto necesario, es decir, la diferencia entre la presión de
descarga y la de entrada:

Pneto  Pdescarga  Pentrada
Donde:
Pneto = Levantamiento Neto Requerido (kPa o psi)
Pdescarga = Presión de Descarga (kPa o psi) 8

Pentrada = Presión de Entrada (kPa o psi)


La presión de entrada de la bomba es determinada por la energía del
yacimiento (comportamiento IPR). Puede calcularse como:

Pentrada  Pcasing  Pgas  Plíquido

Donde:
Pentrada = Presión de Entrada (kPa o psi)
Pcasing = Presión de Superficie del Anular (kPa o psi)
Pgas = Presión de la Columna de Gas (kPa o psi)
9
Plíquido = Presión de la Columna de Líquido (kPa o psi)


La presión de descarga es determinada por el requerimiento de energía en
la superficie y la configuración mecánica del pozo:

Pdescarga  Ptubing  Plíquido  Ppérdidas

Donde:
Pdescarga = Presión de Descarga (kPa o psi)
Ptubing = Presión de Superficie (kPa o psi)
Plíquido = Presión de la Columna de Líquido (kPa o psi)
10
Ppérdidas = Pérdidas de Flujo (kPa or psi)


La presión de la columna de líquido o gas puede ser calculada como:

Pcolumna  H    C

Donde:
Pcolumna = Presión de la Columna de Líquido o Gas (kPa o psi)
H = Altura Vertical de la Columna (m o pies)
 = Densidad del Fluido (kg/m3 o lbs/pie3)
11
C = Constante (SI: 9,81E-3 o Imperial: 6,94E-3)

REQUERIMIENTOS DE TORQUE

El torque hidráulico es directamente proporcional a la presión diferencial y
al desplazamiento de la bomba.
Thydráulico= C  V  Pneto

Thydráulico = Torque Hidráulico (N*m - lbs*pie)
C= Constante (SI: 0,111 o Imperial: 8,97E-3)
V= Desplazamiento (m3/día/rpm o Bls/día/rpm)
Pneto = Presión Diferencial (kPa o psi)

Ttotal = Thydráulico + Tfricción

Ttotal = Torque Total (N*m o lbs*pie) 12
Tfricción = Torque de Fricción (N*m o lbs*pie)

REQUERIMIENTOS DE POTENCIA

La Potencia requerida para mover la bomba es una función directa del torque
total.
Pbomba = C  N  Ttotal

Pbomba = Potencia de la Bomba (kW o HP)
C = Constante (SI: 1,05E-4 o Imperial: 1,91E -4)
N = Velocidad de Operación (rpm)
Ttotal = Torque Total (N*m o lbs*pie)
13

EQUIPO
EQUIPOS DE SUPERFICIE EQUIPOS DE SUBSUELO

GRAMPA DE LA BARRA PULIDA

SARTA DE VARILLAS
RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

MOTOR ELÉCTRICO TUBERÍA DE PRODUCCIÓN
CABEZAL DE ROTACIÓN

BARRA PULIDA ROTOR

STUFFING BOX
ESTATOR
PUMPING TEE

CABEZAL DEL POZO PIN DE PARO

REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN ANCLA ANTITORQUE
TUBERÍA DE PRODUCCIÓN
REVESTIDOR DE
SARTA DE VARILLAS 14
PRODUCCIÓN


EQUIPOS DE SUPERFICIE

SISTEMA DE
FRENO

CABEZAL DE ROTACIÓN:
Soporte para las cargas axiales, evita el giro inverso de
la sarta de cabillas, aislar los fluidos del pozo del medio
ambiente

SISTEMA DE TRANSMISION:
Transfiere la energía desde la fuente de energía
primaria hasta el cabezal de rotación.

SISTEMA DE FRENO:
Requerida por el sistema una vez rota en marcha 15
inversa, llamado “ Back-Spin”.

EQUIPOS DE FONDO

TUBERIA DE PRODUCCIÓN: Comunica la bomba de subsuelo con el
cabezal y la línea de flujo

SARTA DE VARILLAS: Conjunto de varillas unidas entre sí por
medio de cuplas formando la sarta.

ESTATOR: Es una hélice doble interna y moldeado a precisión, hecho
de un elastómero sintético adherido dentro de un tubo de acero.

ROTOR: Fabricado con acero de alta resistencia, conectado a la sarta
de varillas las cuales transmiten el movimiento de rotación desde la
superficie.

NIPLE DE PARO: Es parte componente de la bomba y va
roscado al extremo inferior del estator
16
ELASTOMEROS: Es una goma en forma de espiral y esta
adherida a un tubo de acero el cual forma el estator

DISEÑO DE UN EQUIPO PCP
FLUJOGRAMA
Geometría del Pozo Profundidad de Asentamiento
Tipo y Curvatura DISEÑO FINAL
DEL SISTEMA

Configuración del Pozo Presión de Descarga
Dimensiones Presión de Entrada
Casing, Tubing, Cabillas Pérdidas de Presión Selección del Equipo de Superficie
Limitationes Mecánicas
Cabezal de rotación
Relación de Transmisión
Producción y Motor, Variador
Condiciones del Yacimiento Levantamiento
Comportamiento IPR Requeridos
Tasa de Producción
Presión de Fondo Fluyente
Nivel de Fluido Dinámico Potencia, Torque y
RGP Producida Velocidad Requeridos
en Superficie
Selección de la Bomba
Capacidad de Levantamiento
Capacidad Volumétrica
Propiedades del Fluido Curvas de Comportamiento Selección de las Cabillas
Temperatura, Densidad, Viscosidad Tipo de Elastómero Cargas, Torque, Fuerzas
Contenido de Agua y Arena Geometría Contactos Cabilla/Tubing
Contenido de H2S y CO2
17
Otros Componentes

Datos del pozo Datos del fluido
 csg.: 5-12 in. 15.5 lb/ft  Gravedad del aceite: 20ºAPI
 tbg.: 2-7/8 in. 6.5 lb/ft  G.E del agua: 1.12

 Varilla: 7/8 in. D (750 ftlbs)  Gradiente de agua: 0.433 psi/ft

 Profun: 3550 ft  G.E Gas : 0.7
 Gradiente de gas: 0.0005 psi/ft
 PLD: 3600 ft
 Viscosidad del aceite: 60cp
Datos de Producción
Parámetros de diseño
 Q requerido: 644 bbls/day
 Max. rpm: 400 rpm
 Corte de agua: 75%  Max. presion . Carga: 90%
 N. fluido: 3500 ft  Efficiencia Bomba: 80%
 Presión tbg: 55 PSI 18

 Presión csg : 60 PSI Fuente: Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas


3000

2500

2000
Pwf [psi]

1500

1000

500

0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Caudal de Aceite= 644 [STB/DIA] Qo [STB/DIA]
644
[STB/DIA]
Caudal de Agua= 1912,68 [STB/DIA] 19

Caudal de Gas= 9563,4 [SCF/DIA]

SELECCIÓN DEL ELASTÓMERO
Elastomer Type

Characteristics Buna
High Nitrile Hydrogenated Viton
Soft Medium

NBRM 55
NBRM 70 NBRA 70 HNBR (P) FKM
NBRM 64
Weatherford
Elastomers

59O-55 59O 68A-1 45C (P)

366/55 366 356 HTR

G62A N080 G60

Mechanical Properties Excellent Good Good Poor

Abrasive Resistance Very Good Good Good Poor

Aromatic Resistance Good Very Good Good Excellent

H2S Resistance Good Very Good Excellent Excellent

Water Resistance Very Good Good Excellent Excellent
20
Temperature Limit ** 95°C (203°F) 105°C (221°F) 135°C (275°F) 150°C (302°F)

Fuente: Catálogo Weatherford


Presión de Levantamiento de la Bomba

 Pcasing = 60 psi

 Pgas = 3,500 ft x 0.0005 psi/ft x 0.7
 Pgas = 1 psi

 Pliq = (3550 to 3500 ft) x 0.433 psi/ft x 0.93 = 20 PSI
 G.E = 141.5/(131.5 + 20 API) = 0.93

 Corte aceite: (3600 to 3550) x 0.433 x 0.93 x 25% = 5 psi
43 psi
 Corte de agua: (3600 to 3550) x 0.433 x 1.12 x 75% = 18 psi
 Pliq = 43 psi 104 psi

21

 Pentrada = 60 psi + 1 psi + 43 psi = 104 psi


Pdescarga = Ptub + Pliq + Ppérdidas

 Ptub = 55 psi

oPliqoil = 3600 ft x 0.433 psi/ft x 0.93 x .25
Pliqoil = 362 psi
o pliqwater = 3600 ft x 0.433 psi/ft x 1.12 x .75
43 psi
Pliqwater = 1309 psi

104 psi

 Pliq= 362+1309= 1671 psi 22

Número de Reynolds

Régimen de flujo en función del número de Reynolds

23

Pérdidas de flujo

 Ppérdidas = 15 psi
1637psi
1741psi
Pdescarga = 55 psi + 362 psi+ 1309 psi + 15 psi
 Pdescarga= 1741 PSI
104 psi

Presion Neta = 1741 – 104=1637 psi 24

Selección desplazamiento
de la bomba y elevación
Desplazamiento de la Bomba
100 644
100 Qrequerida Q   805bbl / día
Q  diseño 80
diseño 
Qdiseño 805
 201.25bbl / día / 100rpm
Vmínimo  Vmínimo 
400
N
Finalmente hallamos el desplazamiento en base al criterio designado:

25

Selección del Modelo de la Bomba
IMPERIAL WFT 200 - 4100
Desplazamiento Nominal
Capacidad @ 100 RPM
(Imperial: Bls/day & Metric: m3/day)
VVV - LLLL Cpacidad maxima de elevacion
(Imperial: psi & Metric: kPa)

26
Tables included
in
all WFT catalogs
(Canada &
Brazil) Fuente: Catálogo Weatherford

Selección de la varilla

Ttotal = Thydráulico + Tfricción

Thyd = 0.000897 x 200 bbls/day/100rpm x
1637psi=293,68

Tfricción = 64.68 ftlbs

Ttotal = 293,68 ftlbs + 65 ftlbs= 358,35 ft lbs

359/750 x 100% = 48%
27


Dimensiones del Rotor

2.875” Tubing OD
2.479”Rotor Orbit Diameter
2.441” Tubing ID
1.883” Rotor Major Diameter

28

Fuente: Catálogo Weatherford

Carga Axial

Carga axial = Peso de la sarta de Varillas +
Carga de la Bomba

Peso de la sarta=2.22 lbs/ft x 3600 ft= 7992 lb

Carga de la Bomba= 1637*4.829=7902 lb

Carga axial=15894 lb
29


EFECTIVIDAD MAXIMA DEL ESFUERZO
DE LAS VARILLAS

Donde:

L = Carga axial (lbs)= 15894 lb
T = Torque (ft-lbs) = 358,35 ft-lb
C1 = 1.6e-5
C2 = 0.1106
Se=62,49 (Ksi)
30


EFECTIVIDAD MAXIMA DEL ESFUERZO
DE LAS VARILLAS

62.49 ksi/85 ksi = 73.5 %

31


Potencia de la Bomba

Pbomba = C  N  Ttotal

Pbomba = 1,91E -4  400 RPM  358.35 lb-ft = 27.23 HP

Nota: La potencia de entrada debe ser mayor debido a las pérdidas a través
del sistema (correas y motor)

EL MOTOR REQUIRE « 40 HP »

Basándonos en la Potencia, la Velocidad y demás requisitos requeridos
se selecciono el Cabezal MINI GI Thrust bearing ISO = 129,000
Max. Torque = 2000 ftlbs
Max. speed = 600 rpm 32
Max. HP = 75
Fuente: Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas Height = 40”

Especificaciones del Cabezal de Rotación
Escogido

MINI G-I

33


Poleas del Motor vs Torque

Seleccionar las poleas del motor sincronizando la velocidad:

 Velocidad del Motor = 1200 RPM
 Velocidad de la Bomba= 400 RPM
 Relación 3:1

HP = (Torque x RPM)/ 5252

Torque de Salida= 175 ft-lb

El torque total en la barra pulida será igual a 525 ft-lb > 358.35 ft-lb

El motor NEMA B&D puede generar 200-250% del torque nominal de motor. 34

ESPECIFICACION Y DIMENSIONAMIENTO DE
LOS EQUIPOS

Bomba: Imperial WFT 200-4100
Elastómero: Weatherford Buna - T max
95°C

Varilla: 7/8 in (750 ftlb)

Velocidad de Operación: 400 RPM

Cabezal de Rotación: Mini GI

Potencia del Motor: 40 HP (Motores
Nema B&D)
35


PRACTICAS OPERACIONALES
EQUIPOS DE SUBSUELO

CONEXIÓN DEL NIPLE DE PARO :
Se conecta directamente al estator y bajo él se pueden roscar equipos
adicionales, tales como: ancla de gas, anclas de tubería, filtros de arena,
etc

CONEXIÓN DEL NIPLE DE MANIOBRA AL ESTATOR:
Es necesario colocar un niple de tubería de unos 4, 6 u 8 pies
de largo sobre el estator para permitir el manejo del mismo
en superficie.

BAJADA DE LA TUBERÍA DE PRODUCCIÓN:
Toda la tubería de producción deberá bajarse al pozo apretando las
juntas fuertemente, incluyendo las juntas que se encuentran paradas
en parejas.
36


EQUIPOS DE SUBSUELO

CONEXIÓN DEL ROTOR A LA SARTA DE CABILLAS
Se deberá roscar un niple de cabilla, completamente recto, de 2 o 4
pies al rotor apretándolo fuertemente. Permite colocar el elevador de
cabillas para bajar el rotor al pozo y facilita izar el rotor sobre el pozo
para comenzar a bajarlo.

BAJADA DE LA SARTA DE CABILLAS
Las cabillas deben bajarse al pozo fuertemente apretadas.

ESPACIAMIENTO DEL ROTOR
Para calcular esta separación (S) se debe considerar la elongación
que ha de experimentar la sarta de cabillas en condiciones
dinámicas, esta elongación se debe al esfuerzo axial que actúa
sobre la sarta generado por la carga debida al diferencial de
presión que levanta la bomba 37



INSTALACIÓN DEL CABEZAL DE ROTACIÓN

• Levantar el eje del cabezal con guayas y conectarlo directamente a la
1 sarta

• Se levanta el cabezal de rotación, y se retira el elevador de las varillas.
2

• Se fija el cabezal de rotación a la brida sobre la “Te” de producción, apretando
3 los pernos fuertemente.

• Se ajusta el mecanismo antiretorno, para proceder a llenar la tubería de
4 producción y realizar la prueba de presión.

• Si el cabezal es lubricado por aceite, se debe retirar el tapón ciego y colocar en
5 su lugar el tapón de venteo.
38
• Ajustar el/los tornillos del prensaestopas para poder realizar la prueba de
6 presión, dando el mismo ajuste a cada uno de ellos.


INSTALACIÓN DEL MOTOVARIADOR O MOTORREDUCTOR
Al conectar eléctricamente el motor
se debe chequear el sentido de
rotación el cual presión contenida
Se desahoga la debe ser el de las
agujastubería de producción
en la del reloj

Se ajusta
coloca el
el acople
medio
mecánico, penetrando sus dientes
acople, correspondiente al eje de
en toda la extensión.
salida de la caja reductora
(Macho).
Se arranca el sistema y se prueba
nuevamente la hermeticidad sobre
Se coloca el aro espaciador
el cabezal de rotación

Se coloca elel moto reductora la caja
Se levanta tapón de venteo
reductora y el pozo se deja bombeando
(o motovariador) utilizando
guayas
39
Incrementar la velocidad con el
Instalar los pernos o espárragos
sistema en marcha hasta alcanzar una
que unen el cabezal al sistema
inferior a la velocidad de diseño Fuente: Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas
motriz


INSTALACIÓN DE EQUIPOS DE POLEA Y CORREAS

Conectar el lado hebra de la unión de golpe a las rosca
inferior del cabezal y el lado macho a la “Te” de producción.
Levantar la barra pulida 5 pies y colocar grapa
Levantar el cabezal y pasar la barra pulida a través del
prensaestopas y del eje impulsor hueco.
Levantar levemente la sarta y retirar la grapa colocada en la
barra pulida
Conectar el cabezal a la “Te” de producción por medio de
la unión de golpe.

40



INSTALACIÓN DEL SISTEMA MOTRIZ

Armar el soporte del motor en la brida del pozo y atornillarlo al cabezal.

Colocar la plancha de fijación del motor y fijar este en la misma.

Conectar el cable de alimentación eléctrica del motor de modo que la
rotación sea a la derecha

Colocar las poleas.

Ajuste la altura del motor de manera de que ambas poleas se encuentren al
mismo nivel.

Instalar las correas y ajustarlas mediante los tornillos del gato
41
Colocar el guardacorreas.


Una vez instalados los
Equipos de Superficie Cuando se Arranca el
Sistema

• Verificar que los frenos, • Verificar que no existan válvulas
retardadores o preventores de cerradas a lo largo de la línea de
giro inverso estén debidamente producción del pozo y así mismo las
ajustados. válvulas en los múltiples de las
estaciones.

Durante la puesta en marcha del sistema es necesario medir y registrar
las variables de operación y control, estas forman parte de la
información necesaria para realizar a posteriori un adecuado 42

diagnóstico y optimización del conjunto.

EVALUACION FINANCIERA
Teniendo en cuenta el precio de la instalación de un sistema PCP realizamos
el análisis financiero:

Qo= 644 Bls/d
Costo del sistema ( Tuberías ) : U$60000.oo
Costo del sistema ( Equipos ) : U$200000.oo
Costo de Instalación ( Obras Civiles ) : U$25000.oo
Costo de Instalación ( Trabajo Workover ) : U$20000.oo
Precio del barril de petróleo: U$60.oo/bl Incluido descuento de los impuestos.
L.C. Crudo: U$15.00/bl
L.C.agua = 0.6 US$/Bl
L.C.gas = 0.2 US$/1000SCF
Impuesto al gobierno: 20%
43
Tiempo: 365 días
TIO (Tasa Interna de Oportunidad) = 12%


CAUDAL DE ACEITE [STB/DIA]
650

600 Declinación
Exponencial con Caudal
550 Inicial de 644
[STB/DIA] y Caudal
500 Final de 544 [STB/DIA]

450
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

CAUDAL DE GAS [SCF/D] CAUDAL DE AGUA
10000 [STB/D]
9500 2000
9000
8500 1800
8000
7500 1600
7000 1400
44
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12


FLUJO DE CAJA LIBRE
1000000

800000

600000

400000
EGRESOS
INGRESOS
200000
TIEMPO [MESES]

0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-200000

-400000
Tiempo [meses]

TIO= 12%
45
Valor Presente Neto= US $3.218.141,59


TIR
$ 4,000,000.0

$ 3,000,000.0
GANANCIAS

$ 2,000,000.0

$ 1,000,000.0

$ 0.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

TASA DE INTERES

46

Tasa Interna de Retorno (TIR) = 196%


PAY BACK
7,000,000
y = 55824x - 21745
6,000,000
INGRESOS-EGRESOS

R² = 0.999
5,000,000

4,000,000

3,000,000

2,000,000

1,000,000

0

-1,000,000 0 2 4 6 8 10 12 14
TIEMPO [MESES]

Pay Back = 0,389528 [meses]
Relación Beneficio/Costo= 2,6340
Eficiencia de la Inversión= 32,8056 [días]
12
47


RENTABILIDAD= INGRESOS - EGRESOS

Ingresos= US$ 10.310.715,16

Egresos= US$ 3.914.395

RENTABILIDAD= US $ 6.396.321
48

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

FACTORES QUE
AFECTAN EL
DESEMPEÑO DE LA
BOMBA FLUIDOS
DEL POZO

TEMPERATURA
DE OPERACIÓN

PRESIÓN
INTERNA DE
LA BOMBA

49


PROBLEMAS Y SOLUCIONES
HISTERISIS QUEMADO POR ALTA T
ELASTÓMERO
ABRASIÓN
 Seleccionar los la
 En el caso bombas niveles
 Monitorear problema de
 Diseñar mejor
que
ELASTÓMERO DESPEGADO 1,
combinaciónlapozo
rotor-estator
disminuyandel velocidad
dinámicos
fabricación.
del fluido en la sección
 ensayos en cada campo y
 En el pozosde afectados a
En caso
 transversal2, podría ser un
la cavidad.
trabajar en conjunto con
recuperación
efecto combinado entre
Sln  Seleccionar de proveedoras
las empresas
secundaria,
deficiencia bombas de prestar
adherencia
de equipos.a la posible
atención desplazamiento
mayor
y efecto del fluido
 La bomba trabaja sin volumétrico.de inyección de
deficiencia
producido
Sln  Seleccionar elastómeros
los pozos inyectores de la
Caso 1 fluido por largos períodos
 Falla en el proceso de
de tiempo.  Utilizar un contenido que
con menor elastómero
malla a la de
fabricación, debido Acrilo- Nitrilo
mas blando. el pozo.
corresponda
 Deformación cíclica
 pegado ineficiente.
excesiva del elastómero
 Abrasividad serde
Esto puede debido a
las
falta de producción
partículas  En pozos nuevos, realizar
 Puede combinarse con
 Interferencia entre rotorlinear seguimientos mas
 cantidad, velocidad y
 del fluido se elevafluidodel
efectos
Por tanto del
estator alta dentro la T la
de frecuentes
producido
elastómero y las
bomba y a través de la
condiciones de fondo
 Elastómero transversal de la
sección sometido a
de pozo.
altacavidad.
presión
Caso 2 50
 Alta temperatura/ poca
disipación del calor

MODOS DE FALLAS EN UN SISTEMA PCP

DESGASTE POR ABRASIÓN SIN AFECTAR EL MATERIAL
BASE: Es el desprendimiento de la capa de cromo, sin afectar el
material base. Generalmente se presenta en la parte media del rotor

CROMADO SALTADO SIN AFECTAR EL MATERIAL BASE: El
cromo se desprende en forma localizada sin llegar a afectar el
material base. Se puede dar por el ataque del fluido al cromo.

DESGASTE POR ABRASIÓN SIN AFECTAR EL CROMADO
TOTAL: Se presentan rayas radiales y generalmente se dan solo por
la acción normal de bombeo

DESGASTE META-METAL: Se produce generalmente en la parte
superior del rotor, en el tramo que queda fuera del estator , o en la 51
parte inferior del rotor, por rozamiento con el niple de paro


VENTAJAS

 Sistema de levantamiento artificial de mayor eficiencia.
 Excelente para producción de crudos altamente viscosos.
 Capacidad para manejar altos contenidos de sólidos y moderado
contenido de gas libre.
 No tiene válvulas, evitando bloqueos por gas.
 Buena resistencia a la abrasión.
 Bajos costo inicial y potencia requerida.
 Equipo de superficie relativamente pequeño.
 Consumo de energía continuo y de bajo costo.
 Fácil de instalar y operar.
 Bajo mantenimiento de operación.
52
 Bajo nivel de ruido

DESVENTAJAS

× Tasas de producción hasta de 2.000 B/D (máximo 4.000 B/D).
× Levantamiento neto de hasta 6.000 feet (máximo 9.000 feet).
× Temperatura de operación de hasta 210 ºF (máximo 350 ºF).
× El elastómero tiende a hincharse o deteriorarse cuando es expuesto al
contacto con ciertos fluidos (aromáticos, aminas, H2S, CO2, etc.).
× Baja eficiencia del sistema cuando existe alto contenido de gas libre.
× Tendencia del estator a dañarse si trabaja en seco, aún por períodos
cortos.
× Desgaste de Varillas y tubería en pozos altamente desviados.
× Tendencia a alta vibración si el pozo trabaja a altas velocidades.
53
× Relativa falta de experiencia.

CONCLUSIONES

 Este sistema de levantamiento artificial es uno de los mas eficientes, en
la producción de petróleos con elevada viscosidad y en pozos de difícil
operación.

 Con este sistema de Levantamiento se logra recuperar cantidades
considerables de Hidrocarburo en Yacimientos de Crudo Pesado.

 La selección de este tipo de Levantamiento reduce el Impacto
Ambiental entre los que cabe destacar ruidos, derrames, etc.

 Es importante conocer el comportamiento IPR del pozo que estamos
trabajando para así escoger la mejor bomba que se ajuste a este
comportamiento 54

BIBLIOGRAFIA
 HIRSCHFELDT, Marcelo. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas. Versión
2008V1, Argentina, Junio de 2008.
 HIRSCHFELDT, Marcelo. Manifestación del fenómeno de histéresis en bombas de
cavidades progresivas en el yacimiento diadema, cuenca del golfo de San Jorge.
Compañías Asociadas Petroleras S.A. II Congreso de Hidrocarburos 2003. Buenos
Aires Argentina.
 Matos Gutierrez, Jaime Aquiles. Optimización de la Producción por Sistema
PCP, Tesis de Grado, Lima – Perú, 2009.
 Nelvy, Chacín. “Bombeo De Cavidad Progresiva”, San Tomé Edo. Anzoategui-
Venezuela, Diciembre de 2003.
 Jorge Luis, García. Bombeo de Cavidad Progresiva Impulsado por una Sarta de
Bombeo, Tesis de Grado, Bucaramanga, 2010. 55

 NETZSCH. Manual de Sistemas PCP

Bombeo por cavidades progresivas (pcp) grupo h1

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