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 Equipo superficial : - Motor                      - Bomba reciprocante                      - Fluido motriz Este es un ...
VARIABLE           RANGO  No. De Pozos            >2       BPD            101 a 600Prof. Del Pozo (ft) 12001 a 15000   Tam...
   Puede alcanzar mayores profundidades que otros    sistemas, debido a su flexibilidad.   La bomba subsuperficial se pu...
 Control del sistema de varios pozos desde un punto  único. Desde ese punto, el operador puede:a) Cerrar o abrir uno, cua...
 Falta de Fluido Motriz Obstrucciones del flujo Fugas Cambios de condiciones del pozo Desgaste del motor Contaminaci...
FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEOHIDRAULICO TIPO PISTON
Formada por un conjunto de pistones que van subiendoy bajando de forma alternativa de un modo parecido alos pistones de un...
TIPOS   Bomba de Acción Simple:    Desplaza el fluido hasta la superficie, en el recorrido    ascendente o descendente  ...
PRINCIPIO DEFUNCIONAMEINTO Proceso de generacion y transmission de energia que se efectua mediante un fluido conocido como...
El fluido motriz hace funcionar la bomba por medio delprincipio de “ si se ejerce una presion sobre la superficiede un lqi...
   Sistema de Flujo Cerrado: el fluido motriz no se mezcla    con el fluido del pozo; lo que hace necesario instalar tres...
   Sistema de Flujo Abierto: el fluido motriz se mezcla con    el fluido del pozo, se usan dos tuberías, una para    inye...
OPERACIÓN GENERAL
BOMBA PISTON
   RECORRIDO ASCENDENTE: el fluido de produccion    levanta la valvula inferior izquierda, la presion generada    por el ...
   RECORRIDO DESCENDENTE: el fluido a producir hace    que se abra la válvula superior izquierda permite que el    pistón...
MOTOR PISTON
   RECORRIDO DESCENDENTE: el fluido    motriz comienza a llenar el cilindro por la    parte superior, ejerciendo una pres...
   RECORRIDO ASCENDENTE: en el momento en que el    pistón genera un presión determinada en el liquido, se    abre un vál...
ESPECIFICACIONES
VENTAJAS Y LIMITACIONES DE    BOMBEO HIDRÁULICO TIPO PISTÓN.   Limitaciones:       Dificultad para tratar scales.      ...
EQUIPOS DE SUPERFICIE
EQUIPOS DE SUPERFICIE
•Estas bombas trabajan con baja presión de entrada, por lotanto, existe un menor consumo de energía en superficie.•Estas b...
TANQUES DE ALMACENAMIENTO, TANQUESDE LAVADO, SEPARADORES Y/OTRATADORES   Cuando se utiliza petróleo como fluido de    pot...
BOMBAS DE SUPERFICIE• Las presiones de operación de estas bombas fluctúan generalmente entre  2.000 y 4.000 psi y ratas de...
MÚLTIPLES DE CONTROL   Cuando se opera una cantidad apreciable de    pozos desde una batería central, se suele usar un   ...
VÁLVULA DE CONTROL   Una válvula de control de presión constante    regula la presión en el lado común del fluido de    p...
LUBRICADOR   Sirve para sacar la bomba y desplazar    la bomba hacia el pozo evitando la    contaminación del medio ambie...
HIDROCYCLONES   Separa los sólidos (principalmente arena) del fluido    motriz y evitar el daño prematuro de la bomba de ...
EQUIPOS DE SUBSUELO
TIPO DE COMPLETAMIENTO              INSERTO FIJO       La  bomba de fondo de pozo       es corrida en una sarta de       ...
FIJO EN EL REVESTIMIENTOLa bomba de hueco es corridaen cualquier tamaño de tuberíay sentada por medio de unempaque de rev...
LIBRE PARALELODos    sartas de tubería conectadas enel fondo por un bloque cruzado.La bomba libre es bajada por latuberí...
REVESTIMIENTO LIBRELa  sarta de tubería es corrida ysentada en el revestimiento conun empaque.La  bomba libre es circula...
RESORTES DE SUB-SUPERFICIE   Los resortes de fondo se    usan para amortiguar el    impacto del descenso del    pistón, e...
BOMBAS HIDRAULICAS     La bomba puede ser de simple acción o de doble      acción.A)    Bomba acción simple :      La bomb...
BOMBAS HIDRAULICASACCION DUALDe “acción dual”, desplazan el fluido tanto en el movimiento ascendente como en el descendente.
SISTEMA DE FLUIDO MOTOR En los sistemas de bombeo hidráulico, el fluido motor transmite la potencia a la bomba de subsuelo...
SISTEMA DE FLUIDO CERRADO    En este caso, el fluido motor no se mezcla con el    pozo, lo cual hace necesario el uso de t...
SISTEMA DE ABIERTOEn el sistema abierto, el fluido motor se mezclacon el fluido del pozo
TIPOS DE PISTON
PISTON VIAJERO       El agua fluye a través del pistón.        Cuando la presión de gas o aceite es        suficiente par...
ACERO SOLIDO   Este tipo de pistón es óptimo para pozos que    tienen tubería de producción combinada.
PISTON L   FRENAN LA FORMACION DE PARAFINAS
PISTON CEPILLO    Es diseñado para operar en pozos con arenas y    sólidos suspendidos en los líquidos
PISTON ALMOHADILLAS   Las almohadillas están hechas básicamente de    acero inoxidable, el pistón con almohadillas    ent...
Primero la diferencia entre los dos diferentes sistemas de operación del                              Mecanismo.
Mas que aplicaciones, se verán ventajas y desventajas en comparación con el    Bombeo Hidráulico tipo jet y se  describirá...
Ventajas Bombeo Hidráulico tipo        Bombeo Hidráulico tipo       pistón.                         JetFlexibilidad rango ...
Desventajas Bombeo Hidráulico tipo        Bombeo Hidráulico tipo       pistón.                         jet.Presenta limita...
Criterios de aplicación del Bombeo Hidráulico tipo pistón.• Pozos profundos, Profundidad operativa entre 7500 a  10000 pie...
Bombeo Hidráulico Tipo       Pistón
Criterios de Diseño    1.   Tipo de sistema: Abierto (OPF) o         Cerrado (CPF).    2.   Gestión del gas: Venteo o Bomb...
Tipo de Sistema   CPF: Se utiliza si el espacio en superficie o en la    batería es limitado (i.e. offshore) o por factor...
Gestión del Gas
Gestión del Gas   Bombeo:    Instalaciones de más bajos costos,    pero no apropiado en pozos de bajas    presiones de pr...
Gestión del Gas   Venteo:Mayores costos de instalación.Necesario cuando:
Selección de la BombaSe basa en tablas donde se muestran los diferentes tiposcon sus características como son:Tamaño de l...
Selección de la Bomba   Desplazamiento máximo de la bomba.    Si califican dos o más, se escogerá aquella con    la máxim...
Se tienen las especificaciones técnicaspara cada tipo de bomba en unainstalación tipo Casing Libre.
Rata del Fluido MotrizLa rata del fluido motriz es función de la eficienciafinal de la bomba.Para su cálculo se tiene:
Rata del Fluido MotrizCÁLCULO DE LA EFICIENCIA FINAL DE LABOMBA:Forma Gráfica.Ecuación:
Rata del Fluido MotrizEficiencia Volumétrica Total [Nv]:Es la eficiencia final de la bomba multiplicada por laeficiencia f...
Fricción en la BombaLa fricción mecánica e hidráulica en la bomba, bajocondiciones de “no carga” se obtiene de la siguient...
Fricción en la BombaCorrigiendo el 25% de pérdidas por fricción en la FPECuando la corrección para FPE se ignora, comousua...
Potencia HidráulicaSe utiliza la siguiente ecuación paracalcular la potencia en superficie y eltrabajo hecho por la bomba ...
Bombeo hidraúlico tipo pistón
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  • Desplazamiento máximo de la bomba: Esto porque requerirá menor presión en superficie el fluido motriz.Desplazamiento en BPD/SPM : De estos valores dependerá la determinación de la rata de fluido motriz requerida para producir una cantidad dada.
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    1. 1. BOMBEO HIDRÁULICO TIPOPISTÓNGeovanny Bernal NosaDaniel Buitrago SuarezDaniela López TriviñoCarlos Paz CabasMarcela PeñaAgustín Ordoñez OrtizAdriana Quijano Penagos
    2. 2.  También llamado (Hydraulic Pistón Pumping, HPP), este sistema de producción es introducido al pozo cuando la energía natural de éste no es suficiente para que pueda fluir. El bombeo hidráulico tipo pistón consiste de un sistema integrado de equipo superficial acoplado a una tubería conectada al pozo que transmite potencia a una unidad instalada a una determinada profundidad (pudiendo ser ésta el fondo del pozo) mediante acción hidráulica. BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    3. 3.  Equipo superficial : - Motor - Bomba reciprocante - Fluido motriz Este es un sistema reciprocante, es decir, que succiona y expulsa fluido alternadamente, el cual es forzado a entrar y salir de un par cilindros por la acción de cada uno de los pistones. BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    4. 4. VARIABLE RANGO No. De Pozos >2 BPD 101 a 600Prof. Del Pozo (ft) 12001 a 15000 Tamaño (ID) 2 3/8 Inclinación(º) 0 a 10Dogleg (Ft/100Ft) 0a3Temperatura (ºF) 71 a 150 Pwf 301 a 800 BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    5. 5.  Puede alcanzar mayores profundidades que otros sistemas, debido a su flexibilidad. La bomba subsuperficial se puede recuperar e instalar fácilmente. La recuperación se hace invirtiendo la circulación en la sarta de producción, se circula por la sarta del retorno del fluido motriz para llevarla a la superficie. Buena flexibilidad de gastos de producción. Puede operar en pozos direccionales. Es el sistema artificial de producción mas indicado para esta operación. BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    6. 6.  Control del sistema de varios pozos desde un punto único. Desde ese punto, el operador puede:a) Cerrar o abrir uno, cualquiera o todos los pozos, o la combinación deseada de pozos.b) Graduar la velocidad de la bomba en cada pozo.c) Medir la velocidad de la bomba en cualquier pozo. Fácil adición de inhibidores. (Flujo motriz). Manejo de crudos pesados. Esto estará en función de la capacidad de la bomba subsuperficial y de su eficiencia. BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    7. 7.  Falta de Fluido Motriz Obstrucciones del flujo Fugas Cambios de condiciones del pozo Desgaste del motor Contaminación del fluido motriz Alta producción de gas Corrosión Abrasividad Taponamientos BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
    8. 8. FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEOHIDRAULICO TIPO PISTON
    9. 9. Formada por un conjunto de pistones que van subiendoy bajando de forma alternativa de un modo parecido alos pistones de un motor a partir del movimiento rotativodel eje
    10. 10. TIPOS Bomba de Acción Simple: Desplaza el fluido hasta la superficie, en el recorrido ascendente o descendente Bomba de Doble Acción: Desplaza el fluido hasta la superficie, en los dos recorridos ascendente y descendente
    11. 11. PRINCIPIO DEFUNCIONAMEINTO Proceso de generacion y transmission de energia que se efectua mediante un fluido conocido como “fluido motriz”, el cual es inyectado a presión al pozo.
    12. 12. El fluido motriz hace funcionar la bomba por medio delprincipio de “ si se ejerce una presion sobre la superficiede un lqiuido contenido en un recipiente, dicha presionse transmite en todas las direcciones”
    13. 13.  Sistema de Flujo Cerrado: el fluido motriz no se mezcla con el fluido del pozo; lo que hace necesario instalar tres tuberías en el fondo del pozo: una para inyectar el fluido del pozo, otra para retorno del mismo y otra del fluido de producción:
    14. 14.  Sistema de Flujo Abierto: el fluido motriz se mezcla con el fluido del pozo, se usan dos tuberías, una para inyectar el fluido de potencia y otra para el retorno de la mezcla.
    15. 15. OPERACIÓN GENERAL
    16. 16. BOMBA PISTON
    17. 17.  RECORRIDO ASCENDENTE: el fluido de produccion levanta la valvula inferior izquierda, la presion generada por el ascenso del piston mantiene cerrado la valvula superior izquierda. La valvula superior derecha se abre para evacuar el fluido por la subida del piston ,y la valula inferior derecha se mantiene cerrada.
    18. 18.  RECORRIDO DESCENDENTE: el fluido a producir hace que se abra la válvula superior izquierda permite que el pistón baje, lo cual mantiene cerrada la válvula inferior izquierda cerrada. La válvula inferior derecha se mantiene cerrada , mientras esto la válvula superior izquierda se cierra.
    19. 19. MOTOR PISTON
    20. 20.  RECORRIDO DESCENDENTE: el fluido motriz comienza a llenar el cilindro por la parte superior, ejerciendo una presión sobre el pistón llevandolo abajo.
    21. 21.  RECORRIDO ASCENDENTE: en el momento en que el pistón genera un presión determinada en el liquido, se abre un válvula permitiendo que el fluido en la parte superior entre y haga de nuevo subir el pistón .
    22. 22. ESPECIFICACIONES
    23. 23. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE BOMBEO HIDRÁULICO TIPO PISTÓN. Limitaciones:  Dificultad para tratar scales.  Requiere 2 líneas de tubería.  Facilidades en superficie para tratamiento de agua (fluido motriz).
    24. 24. EQUIPOS DE SUPERFICIE
    25. 25. EQUIPOS DE SUPERFICIE
    26. 26. •Estas bombas trabajan con baja presión de entrada, por lotanto, existe un menor consumo de energía en superficie.•Estas bombas poseen partes móviles, por ello son másfrágiles en el manejo de sólidos abrasivos.•Su instalación en el pozo es fija.•Su mantenimiento es más costoso ya que estas bombasrequieren de calibración, y sus piezas deben pasar laspruebas de tolerancia por desgaste y luego sonexaminadas en un pozo de prueba, el cual simulacondiciones de subsuelo
    27. 27. TANQUES DE ALMACENAMIENTO, TANQUESDE LAVADO, SEPARADORES Y/OTRATADORES Cuando se utiliza petróleo como fluido de potencia, dicho fluido se obtiene de tanques de almacenamiento o de oleoductos, de donde se suministran al sistema de bombeo o de distribución.
    28. 28. BOMBAS DE SUPERFICIE• Las presiones de operación de estas bombas fluctúan generalmente entre 2.000 y 4.000 psi y ratas de fluido motriz del orden de hasta 3.000 BFPD.• Normalmente se usan bombas de desplazamiento positivo o reciprocantes, cuyos diámetros de pistón varían dependiendo de la cantidad de fluido motriz y la presión a manejar.• Las bombas centrifugas multi-etapas pueden ser usadas cuando se bombea a múltiples pozos desde una estación central.• Las bombas de desplazamiento positivo usan motores a gas o eléctricos. Las bombas múltiples usualmente varían sus pistones entre l y 2 ¾” y sus caudales entre 500 y 3.000 BFPD.
    29. 29. MÚLTIPLES DE CONTROL Cuando se opera una cantidad apreciable de pozos desde una batería central, se suele usar un múltiple de control para dirigir los flujos directamente a cada uno de los pozos Medidores de flujo global o individual para cada pozo se pueden instalar en el múltiple de control de fluido de potencia. Para regular y/o distribuir el suministro de fluido de potencia a uno o más pozos, se usan varios tipos de válvulas de control. La válvula común a todos los sistemas de bombeo libre es la de cuatro vías o válvula control del cabezal del pozo.
    30. 30. VÁLVULA DE CONTROL Una válvula de control de presión constante regula la presión en el lado común del fluido de potencia del múltiple. Esta presión, generalmente, es mayor que la presión más alta requerida por cualquiera de los pozos. La válvula de control de flujo constante rige la cantidad d fluido de potencia que se necesita en cada pozo cuando se emplea una bomba reciprocante.
    31. 31. LUBRICADOR Sirve para sacar la bomba y desplazar la bomba hacia el pozo evitando la contaminación del medio ambiente. También se utiliza para controlar la presencia de gases corrosivos que pueden obstaculizar la bajada de la bomba o su remoción del pozo.
    32. 32. HIDROCYCLONES Separa los sólidos (principalmente arena) del fluido motriz y evitar el daño prematuro de la bomba de superficie y de subsuelo. El trabajo eficiente del hidrocyclon depende de un diseño adecuado que tenga en cuenta el tamaño de los sólidos con respecto al tamaño del hidrocyclon y del diferencial de presión a través de él. un diferencial de presión entre 40 y 50 psi es normalmente adecuado.
    33. 33. EQUIPOS DE SUBSUELO
    34. 34. TIPO DE COMPLETAMIENTO INSERTO FIJO La bomba de fondo de pozo es corrida en una sarta de tubería mas pequeña. El aceite de potencia consumido baja por la sarta pequeña y la de producción. El fluido de potencia expulsado retorna por el anular de las dos sartas.
    35. 35. FIJO EN EL REVESTIMIENTOLa bomba de hueco es corridaen cualquier tamaño de tuberíay sentada por medio de unempaque de revestimiento.El fluido de potencia baja porla tubería.La producción mas el fluidoregresan por el anular.
    36. 36. LIBRE PARALELODos sartas de tubería conectadas enel fondo por un bloque cruzado.La bomba libre es bajada por latubería de mayor diámetro ayudado porel fluido de potencia.Es colocada en un sello deasentamiento sobre la válvula fija y unsello superior en un collar especial.Continua la circulación de aceite depotencia , la bomba comienza a operar.La producción y fluido de potencia sonexpulsados por el bloque cruzado yretorna por la sarta de tubería pequeña.
    37. 37. REVESTIMIENTO LIBRELa sarta de tubería es corrida ysentada en el revestimiento conun empaque.La bomba libre es circulada afondo.En operación el fluido depotencia expulsado mas laproducción, son levantados por elanular del revestimiento.
    38. 38. RESORTES DE SUB-SUPERFICIE Los resortes de fondo se usan para amortiguar el impacto del descenso del pistón, evitando el daño. se baja por cable al pozo para proteger el pistón.
    39. 39. BOMBAS HIDRAULICAS La bomba puede ser de simple acción o de doble acción.A) Bomba acción simple : La bomba de doble acción tiene válvulas de succión y de descarga en ambos lados del pistón. Por esta razón esta bomba desplaza el fluido hasta la superficie en ambos recorridos, ascendente y descendente.
    40. 40. BOMBAS HIDRAULICASACCION DUALDe “acción dual”, desplazan el fluido tanto en el movimiento ascendente como en el descendente.
    41. 41. SISTEMA DE FLUIDO MOTOR En los sistemas de bombeo hidráulico, el fluido motor transmite la potencia a la bomba de subsuelo y, a la vez, lubrica todas las partes móviles de la misma.TIPO DE SISTEMAS DE FLUIDO:• Fluido cerrado• Fluido abierto
    42. 42. SISTEMA DE FLUIDO CERRADO En este caso, el fluido motor no se mezcla con el pozo, lo cual hace necesario el uso de tres tuberías en el fondo del pozo:• una para inyectar el fluido de potencia• una de retorno del mismo• otra del fluido de producción.
    43. 43. SISTEMA DE ABIERTOEn el sistema abierto, el fluido motor se mezclacon el fluido del pozo
    44. 44. TIPOS DE PISTON
    45. 45. PISTON VIAJERO  El agua fluye a través del pistón. Cuando la presión de gas o aceite es suficiente para cerrar la válvula, el pistón es levantado hacia la superficie donde el líquido es drenado y el gas y aceite es acumulado en la línea de flujo.
    46. 46. ACERO SOLIDO Este tipo de pistón es óptimo para pozos que tienen tubería de producción combinada.
    47. 47. PISTON L FRENAN LA FORMACION DE PARAFINAS
    48. 48. PISTON CEPILLO Es diseñado para operar en pozos con arenas y sólidos suspendidos en los líquidos
    49. 49. PISTON ALMOHADILLAS Las almohadillas están hechas básicamente de acero inoxidable, el pistón con almohadillas entrelazadas está disponible con una sola almohadilla o con tres según sea su diseño.
    50. 50. Primero la diferencia entre los dos diferentes sistemas de operación del Mecanismo.
    51. 51. Mas que aplicaciones, se verán ventajas y desventajas en comparación con el Bombeo Hidráulico tipo jet y se describirán los criterios básicos de aplicación.
    52. 52. Ventajas Bombeo Hidráulico tipo Bombeo Hidráulico tipo pistón. JetFlexibilidad rango de tasas Carencia de partes móviles,(5000 BPD) manejo de diferentes fluidos.Pozos direccionales Fácil instalaciónFácil adaptación para Adaptación a casi cualquierautomatización profundidadFácil para agregar Mas tasas de producción eninhibidores de corrosión. mismo diámetro de tubería.Puede instalarse como unsistema integralAdecuado para crudospesados.Puede instalarse en áreasreducidas (plataformas ourbanas)
    53. 53. Desventajas Bombeo Hidráulico tipo Bombeo Hidráulico tipo pistón. jet.Presenta limitaciones en La eficiencia mecánica espresencia de sólidos. baja.Muestra ciertos Se necesita una presión deinconvenientes en presencia succión relativamente alta.de gas libre.
    54. 54. Criterios de aplicación del Bombeo Hidráulico tipo pistón.• Pozos profundos, Profundidad operativa entre 7500 a 10000 pies, máximo 18000.• Trabaja con volúmenes de 50 a 500 BPD, máximo 5000.• Rango de temperatura esta entre 100 a 250 F, máximo 500.• Baja o ninguna concentración de sólidos en el fluido a producir.• Pozos desviados u horizontales.• Bajo RGL.• Fluidos poco corrosivos o abrasivos.• Bajo nivel de fluido (Bajo Pwf).• Alto “drawdown”• Aplicable a completamientos múltiples y en operaciones offshore.
    55. 55. Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
    56. 56. Criterios de Diseño 1. Tipo de sistema: Abierto (OPF) o Cerrado (CPF). 2. Gestión del gas: Venteo o Bombeo. 3. Arreglo de fondo de pozo. 4. Bombas de subsuelo, tubería y necesidades del pozo. 5. Bomba de superficie. 6. Sistema de limpieza de fluidos motrices.
    57. 57. Tipo de Sistema CPF: Se utiliza si el espacio en superficie o en la batería es limitado (i.e. offshore) o por factores ecológicos o de presentación. Utiliza agua. OPF: Cuando no es tienen las limitantes anteriores. Menor costo. Utiliza petróleo muerto debido a que los aditivos químicos para agua se pierden y requieren inyección continua.
    58. 58. Gestión del Gas
    59. 59. Gestión del Gas Bombeo: Instalaciones de más bajos costos, pero no apropiado en pozos de bajas presiones de producción y altos GOR.
    60. 60. Gestión del Gas Venteo:Mayores costos de instalación.Necesario cuando:
    61. 61. Selección de la BombaSe basa en tablas donde se muestran los diferentes tiposcon sus características como son:Tamaño de la bomba / tubería de producción.Relación P/E.P/E = Relación de desplazamiento de la bomba conrespecto al desplazamiento del motor. Se relaciona con la presión de superficie requerida para un levantamiento dado.
    62. 62. Selección de la Bomba Desplazamiento máximo de la bomba. Si califican dos o más, se escogerá aquella con la máxima capacidad de levantamiento de fluidos (Valor más bajo de P/E). Desplazamiento en BPD/SPM del extremo del motor y del extremo de bombeo respectivamente.
    63. 63. Se tienen las especificaciones técnicaspara cada tipo de bomba en unainstalación tipo Casing Libre.
    64. 64. Rata del Fluido MotrizLa rata del fluido motriz es función de la eficienciafinal de la bomba.Para su cálculo se tiene:
    65. 65. Rata del Fluido MotrizCÁLCULO DE LA EFICIENCIA FINAL DE LABOMBA:Forma Gráfica.Ecuación:
    66. 66. Rata del Fluido MotrizEficiencia Volumétrica Total [Nv]:Es la eficiencia final de la bomba multiplicada por laeficiencia final del motor. Entonces:
    67. 67. Fricción en la BombaLa fricción mecánica e hidráulica en la bomba, bajocondiciones de “no carga” se obtiene de la siguientegráfica:
    68. 68. Fricción en la BombaCorrigiendo el 25% de pérdidas por fricción en la FPECuando la corrección para FPE se ignora, comousualmente es, FP = ΔP
    69. 69. Potencia HidráulicaSe utiliza la siguiente ecuación paracalcular la potencia en superficie y eltrabajo hecho por la bomba en elfondo del pozo:
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