Bombeo hidraulico tipo jet

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Bombeo hidraulico tipo jet

  1. 1. Laura Milena RiveraJuan Carlos QuijanoStiven González
  2. 2. Definición e Historia Principio Ventajas y de Desventaja s Funciona mientoFluido Equipo deMotriz Superficie Funciona Equipo de miento Subsuelo
  3. 3. El bombeo hidráulico tipo jet es un sistema artificial de producción especial que fue diseñado en remplazo del bombeo hidráulico tipo pistón, y que a diferencia del tipo pistón, no ocupa partes móviles y su acción de bombeo se realiza por medio de transferencia de energía entre el fluido motriz y los fluidos producidos mediante el efecto Venturi.
  4. 4. Boquilla Garganta y Difusor Boquilla• El fluido motriz • El área de la • Cuando la inyectado desde boquilla y mezcla ingresa la superficie al garganta en la zona del pasar por la difusor se boquilla que proporcionan produce una tiene un área la relación del disminución en la reducida, fluido motriz a velocidad transforma el fluido (energía cinética) flujo de alta producido y un aumento en presión y baja relación entre la presión de velocidad en un la presión de descarga flujo de alta descarga y la (energía
  5. 5. En 1993 se demuestra matemáticamente El 10 de marzo se el posible presento la funcionamiento de primera instalación la herramienta enLas bombas hidráulica enhidráulicas de la industria. Inglewoodsubsuelo California.aparecieron en laindustria en 1875.
  6. 6.  El funcionamiento esta regido por el principio que creo el físico Italiano Giovanny Venturi – Tubo Venturi. Consiste en una reducción del área de flujo para crear un aumento de la velocidad del fluido, lo que va a generar una caída de presión
  7. 7. Tanques de almacen amiento BombasLubricador de superfici e EQUIPO DE SUPERFIC IEVálvula de Separadorcontrol Múltiples de control
  8. 8. TANQUE DE ALMACENAMIENTO El fluido de potencia, bien sea agua o petróleo es manejado en un circuito cerrado, el cual debe disponer de su propio tanque de almacenamiento y equipos de limpieza de sólidos. Estos equipos operan independientemente de las operaciones en la estaciones de producción
  9. 9. EQUIPO DE BOMBEO BOMBAS RECIPROCANTES A) BOMBAS TRIPLEX: Estas bombas usan: émbolo, camisa de metal a metal, válvula tipo bola. B) BOMBAS MÚLTIPLEX: Tienen un terminal de potencia y una de fluido. El terminal de potencia comprende, entre otras partes: el cigüeñal, la biela y los engranajes
  10. 10.  Dichos equipos pueden ser bifásicos, si sólo tienen que separar una fase gaseosa de una líquida, o trifásicos, si deben además separar dos fases líquidas. Su configuración puede ser horizontal o vertical, dependiendo de los caudales de casa fase a procesar.
  11. 11.  Para regular y/o distribuir el suministro de fluido de ESTACIÓN potencia a uno o más pozos,DE CONTROL 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.  Hay dos tipos: cabezal del pozo con válvulas de 4 vías y el tipo de árbol de navidad
  12. 12.  La válvula de control de flujo constante rige la cantidad de fluido de potencia que se necesita en cada pozo cuando se emplea una bomba.VALVULA DE CONTROL
  13. 13.  Es una pieza de tubería extendida con una línea lateral para desviar el flujo de fluido cuando se baja o se extrae la bomba del pozo. También se utiliza para controlar la presencia de gases corrosivos que pueden obstaculizar la bajada de la bomba o su remoción del pozo
  14. 14.  Aisladores de Zonas (Packer) Son elementos cuyo mecanismo mecánico o hidráulico hacen que sellen las paredes del casing y el tubing. Camisas. Van colocadas directamente en el intervalo de la arena productora, así permiten que solo el fluido de la arena en que dicho elemento se encuentra ingrese. Se abren y cierran con “Shifingtool”. Alojan la Bomba Jet Claw. Válvula de pie(Standing Valve) Son necesario en sistemas abiertos para crear el efecto “U” y prevenir que el líquido que está circulando regrese de nuevo al reservorio
  15. 15. La descripción del sistema de este tipo de bombeo es muy similar a la configuración del bombeo hidráulico tipo pistón, debido a que su diferencia radica en el aprovechamiento de la energía hidráulica disipada en los elementos del Jet (Boquilla, Garganta y Difusor)
  16. 16. FLUIDO DE YACIMIENTO DIFUSOR GARGANTAFLUIDO DE POTENCIA FLUIDO DE BOQUILLA PRODUCCION
  17. 17.  Profundidades de operación mayores de 15.000 pies Las bombas de chorro manejan altas relaciones de gas/petróleo, y fluidos del pozo que son arenosos, corrosivos o de alta temperatura Uso del agua o crudo producido como fluido de potencia Sistemas de fluido de potencia cerrados para que las instalaciones de la bomba de pistón aíslen el fluido de potencia de la producción
  18. 18. Pozos desviados u  Tipo de completamiento horizontales A simple.Alto GLR (Hasta 2000) D  Disponibilidad de energíaFluidos corrosivos o I hidráulica en superficie abrasivos C I  Fluido Motriz (Agua oPozos profundos O Petróleo)Alto nivel de fluido (Alto N  Aplicación: Pruebas de Ps) A producción, Inducción de LInstalaciones en E flujo, Producción cavidades, SSD o GLM S Permanente, Cambios deRango de producción 50 sistemas de BPD a 15000 BPD levantamiento.
  19. 19. PERFIL DE PRESIÓN Y VELOCIDAD PresiónVelocidad Boquilla Garganta Difusor
  20. 20. • Los caudales de producción y fluido motriz en las bombas jet se controlan mediante una configuración de boquillas y gargantas “Venturi“.• Los componentes claves de las bombas jet son las boquillas y la garganta. El área de las aperturas en estos elementos determina el rendimiento de la bomba. Estas áreas se designan como AN y AT.
  21. 21.  La relación entre estas áreas AN/AT se conoce como la relación de áreas. Las bombas que tienen las mismas relaciones de áreas tendrán también las mismas curvas de rendimiento.
  22. 22. CARACTERISTICA JET PISTONPRODUCCIONES XMEDIANAS A ALTASBAJAS PRESIONES EN XFONDOALTO GOR XPRESENCIA DE ARENAS, XSOLIDOSALTOS VOLUMENES Y XTASAS DE PRODUCCIÓNTOLERANCIA A FLUIDOS XABRASIVOS, CORROSIVOSFACIL DE REEMPLAZAR XCOSTO DE XMANTENIMIENTO
  23. 23.  Para este análisis se tomó en cuenta la estructura de cada bomba, la posición de boquilla y garganta y la vía de inyección del fluido motriz. La ubicación de la boquilla y garganta es diferente en los dos tipos de bombas. La vía de inyección del fluido motriz cuando se usa una bomba jet reversa es por el anular (el fluido ingresa por la parte inferior de la bomba)
  24. 24.  Esta bomba se desplaza  Esta bomba se desplaza con hidráulicamente Wire Line Los resultados de las  Los resultados se obtienen pruebas se realizan en en menor tiempo mayor tiempo  Esta bomba se recupera con Estas bombas se recuperan Wire Line hidráulicamente  La inyección del fluido motriz La inyección del fluido motriz se lo realiza mediante el se realiza mediante el tubing casing Tiene presiones altas de  Las presiones de operación operación son bajas
  25. 25.  Completación de fondo (Bomba Jet Claw) Equipo de superficie (Bombas de alta presión) Separador bifásico o Trífasico. Cabezal de superficie.
  26. 26. 1. Profundidad2. Producción3. API4. Presión de reservorio.5. Presión de fondo fluyente.6. Presión de superficie7. GOR8. Tipo de completación9. Gravedad específica del agua y del gas10.Corte de agua11.Temperatura, entre otros.
  27. 27. NAL
  28. 28. 1. Funciona en pozos profundos, horizontales, desviados o verticales2. Maneja sólidos de formación3. Maneja considerables cantidades de gas.4. No tiene partes móviles5. Trabaja en completaciones simples6. Esta diseñada para alojar las memorias de presión y temperatura7. Se recupera con presión hidráulica8. Trabaja con bajas presiones de superficie9. No necesita Wire-line en pozos verticales
  29. 29. 1. El diseño de la bomba puede llegar a ser bastante complejo.2. La eficiencia de las bombas jet es baja (26% a 33%).3. Mayor riesgo en las instalaciones de superficie por la presencia de altas presiones4. Falta de conocimiento en operación e ingeniería.5. Requiere de vigilancia continua para su normal desarrollo.6. No puede funcionar hasta la depleción del pozo. Se podrá requerir de otro método.7. Se requiere comunicación entre el tubing y el casing para una buena operación.
  30. 30.  El fluido motriz constituye la parte esencial del bombeo hidráulico, porque es el encargado de trasmitir la energía a la bomba de subsuelo; por lo tanto su calidad , especialmente el contenido de sólidos es un factor importante que determina la vida útil de las bombas. Parámetros de calidad Contenido de sólidos : De 10 a 15 PPM. Tamaño de partículas: Máximo de 15 micras. BSW: Menor del 3 % Salinidad: Menor de 12 lbs/kbls
  31. 31.  Gravedad API en grados, a 60 ºF. Contenido de agua y sedimentos, BSW en porcentaje. Contenido de parafina, en porcentaje. Contenido de sal, en libras por mil barriles de aceite. Contenido total de sólidos en partes por millón
  32. 32.  Teóricamente cualquier tipo de fluido liquido puede utilizarse como fluido de potencia, sin embargo los fluidos mas utilizados son aceite crudo y agua. La selección entre aceite y agua depende de varios factores: El agua se prefiere por razones de seguridad y de conservación ambiental. En sistemas cerrados se prefiere el agua dulce tratada con agentes lubricantes y anticorrosivos. En sistemas abiertos el agua es poco usada porque los costos de tratamiento químico son demasiado altos. En sistemas abiertos se usa crudo producido tratado químico y/o térmicamente, para garantizar su calidad. El mantenimiento de las bombas de superficie y subsuelo es menor cuando se usa aceite crudo.
  33. 33.  Tubería de Inyección de Fluido Motriz. Tubería de Regresión de Fluido Motriz. Tubería de Producción. Tubería de Revestimiento. Tubería de Venteo de Gas
  34. 34.  Sistema abierto o cerrado? Bombear o ventear el gas? Arreglo de tubería de producción. Unidad de bombeo a utilizar. Escoger bombas de superficie. Diseño del sistema de limpieza del fluido motriz
  35. 35.  Selección de bombas. Caudal de inyección. Caudal de producción. Balance de presiones en sistemas cerrados. Balance de presiones en sistemas abiertos. Balance de presiones en una bomba hidráulica. Pasos para el diseño de un sistema bombeo hidráulico tipo pistón.
  36. 36.  Los fabricantes ( Trico-Kobe, National, Dreser, Armco ), presentan tablas con las especificaciones básicas de las bombas, a partir de las cuales se puede seleccionar el tipo de bomba deseado TAMAÑO DE BOMBA DESPLAZAMIENTO-BPD MAXIMA O P/E A MAXIMA BPD POR SPM VELOCIDAD DESCRIPCION PARTE PARTE VELOCIDAD MOTRIZ BOMBA (SPM) 2x1-3/8x1-3/16 0,700 381 4,54 3,15 121 2x1-3/8x1-3/8 1,000 544 4,54 4,50 121 2-1/2x1-3/4x1-1/2 0,685 744 10,96 7,44 100 2-1/2x1-3/4x1-3/4 1,000 1086 10,96 10,86 100 3x2-1/8x1-7/8 0,740 1388 21,75 15,96 87 3x2-1/8x2-1/8 1,000 1874 21,75 21,55 87
  37. 37.  Flexibilidad en la rata de  Incrementa la producción en producción. pozos con problemas de emulsiones. Cálculo de la Pwf en condiciones  Permite mantener limpia la tubería fluyentes por el programa de cuando se presentan parafinas y diseño. escamas que se adhieran a esta. No tiene partes móviles lo que  Estabiliza la producción. significa alta duración y  Algunas veces no requiere menor tiempo en tareas de energía externa. mantenimiento.  Se puede recuperar la bomba tipo Puede ser instalada en pozos jet . desviados.  Es una instalación muy barata. Pueden ser fácilmente operadas a  Es aplicable a pozos de alta control remoto. producción de gas. Puede bombear todo tipo de  Puede ser usado en conjunto con crudos, inclusive crudos pesados. gas lift intermitente.
  38. 38.  Requieren alto caballaje (mayor  Su rango de producción es de 200 HP) muy bajo. Requiere alta presión de fondo  Requiere de vigilancia continua fluyente (150 lpc /1000 pies). para su normal desarrollo. El diseño de la bomba es  No puede funcionar hasta la bastante complejo por las depleción del pozo. Se podrá requerir de otro método. variadas combinaciones geométricas disponibles.  Bueno para pozos de baja producción. Menor a 200 La eficiencia de las bombas jet BOPD. es baja (26% a 33%).  Se requiere comunicación Mayor riesgo en las entre el tubing y el casing para instalaciones de superficie por la una buena operación. presencia de altas presiones  En pozos donde se tiene un Falta de conocimiento en alto corte de agua se requiere inyectar químicos para bajar operación e ingeniería. emulsión producida por la jet en los tanques de almacenamiento.

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