Bombeo hidraulico tipo piston

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Bombeo hidraulico tipo piston

  1. 1. 1
  2. 2. Producción II La producción de petróleo requiere el consumo de energía para levantar el fluido a superficie; esta energía puede ser suministrada inicialmente por el mismo yacimiento (flujo natural) , pero a medida que la presión declina, se hace necesario suministrar energía externa (métodos de levantamiento Artificial ). En cuanto al bombeo hidráulico, su misión, es la de transformar la energía mecánica suministrada por el motor de arrastre (eléctrico o de combustión Interna) en energía oleo hidráulica. Dicho de otra manera, una bomba debe suministrar un caudal de aceite a una determinada presión. En el bombeo hidráulico la energía se transmite por un fluido a alta presión.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 2
  3. 3. Producción II El bombeo hidráulico se basa en un principio sencillo: Ley de Pascal, la cual expone que La presión ejercida sobre la superficie de un fluido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones´. Así se trasmite presión desde un equipo de bombeo centralizado o individual en la superficie a través de una tubería llena de líquido, hasta cualquier número de pozos petroleros. Aplicando este principio es posible inyectar desde la superficie un fluido a alta presión que va a operar el pistón motor de la unidad de subsuelo en el fondo del pozo. Este fluido conocido como fluido de potencia o fluido motor, es utilizado por una bomba deBombeo Hidráulico subsuelo que actúa como un transformador para convertir la energía de dicho fluido a energía Tipo Pistón potencial o de presión en el fluido producido que es enviado hacia la superficie. 3
  4. 4. Producción II • Apropiado para pozos profundos. Hasta 18000’. • Excelente en pozos desviados. • Buena flexibilidad a los caudales de producción. • Aplicable a procesos automatizados. • Fácil remoción de la bomba para efectuar limpieza. • Facilita la inyección de químicos. • Requiere gran cantidad de aceite en el sistema de energía. • Los costos de instalación y equipos son muy altos. • No es fácil localizar daños en el equipo.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 4
  5. 5. Producción II NIVEL DE FLUIDO Una bomba hidráulica de producción consta de un acople entre el motor y la bomba. La unidad es instalada debajo del nivel del fluido a extraer. MOTOR BOMBABombeo Hidráulico Tipo Pistón 5
  6. 6. Producción II  Arreglo tipo fijo: Es cuando la bomba se ajusta (atornillada), en la tubería de fluido motriz y es bajada dentro del pozo mediante la misma.  Arreglo tipo libre: Es cuando la bomba se introduce por la tubería del fluido motriz y ésta se encuentra libre para ser circulada desde el fondo hacia afuera nuevamente. Ambos arreglosBombeo Hidráulico pueden utilizarse para sistema abierto o cerrado. Tipo Pistón 6
  7. 7. Producción II OPF OPF OPF Gas Venteado + F luido Motriz A: Arreglo tipo Fijo Insertado. + F luido Motriz F luido Motriz F luido Motriz fluido motriz P roducción + fluido motriz Producción B: Arreglo tipo Fijo al revestimiento Gas venteado Producción (el gas es llevado por la bomba). C: Arreglo tipo Fijo al Revestimiento (el gas es venteado por el anular).Bombeo Hidráulico Tipo Pistón Gas Gas venteado A B Liquido C 7
  8. 8. Producción II Motriz Motriz F luido F luido + F luido Motriz Fluido Motriz Estas bombas son de tipo as Gas Venteado G convencional que se desasientan Producción Producción con el fluido de producción. El gas es venteado a través del anular en estos arreglos.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 8
  9. 9. Producción II Pozo Bomba Oper ando Bomba Lleno Entrando SaliendoBombeo Hidráulico Tipo Pistón Válvula Válvula Válvula Válvula Cerrada Cerrada Abierta Cerrada 9
  10. 10. Producción II  Fijo Insertado.  Fijo al Revestimiento.  Fijo al Revestimiento con Venteo.  Libre al Revestimiento.  Libre al Revestimiento con Venteo.  Libre paralelo Abierto.  Libre Paralelo Cerrado Tipo A.  Libre Paralelo Cerrado Tipo B.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 10
  11. 11. Producción II Los componentes que conforman el sistema de levantamiento por bombeo hidráulico pueden ser clasificados en dos grandes grupos: • Equipo de Superficie • Equipo de SubsueloBombeo Hidráulico Tipo Pistón 11
  12. 12. Producción II 12 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  13. 13. Producción II Es aquel tanque donde el crudo de potencia mezclado y la producción regresan de los pozos con el crudo que la bomba toma de la parte superior del tanque.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 13
  14. 14. Producción II • Es el sistema que suministra la potencia necesaria para el funcionamiento de la unidad de inyección y de la unidad de cierre. Los principales tipos de sistemas de potencia se pueden clasificar como. • Sistema de motor eléctrico con unidad reductora de engranajes • Sistema de motor hidráulico con unidad reductora de engranajes • Sistema hidráulico directoBombeo Hidráulico Tipo Pistón 14
  15. 15. Producción II Sistema de Potencia Bomba centrifuga de multi-tapas ,Bombeo Hidráulico Bomba de desplazamiento positivo , Tipo Pistón Kobe Triplex para alta tensión de bombeo Bomba de Superficie 15
  16. 16. Producción II • Múltiples de Control Sirve 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. • Tablero de Control Se utiliza un panel Murphy con indicadores y controles de límite para garantizar la seguridad en elBombeo Hidráulico arranque, operación y apagado. Tipo Pistón 16
  17. 17. Producción II • Válvulas de Control de Presión y By-Pass La válvula manual de control de presión es aquella que permite desviar el fluido a alta presión para devolverlo al sistema de presión baja. Esta válvula controla el volumen del fluido de la bomba multiplex hasta la bomba hidráulica en el subsuelo. • Lubricador 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.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 17
  18. 18. Producción II 18 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  19. 19. Producción II 19 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  20. 20. Producción II Son bombas en las cuales la tubería debe sacarse con el fin de recuperar la bomba, para utilizar este tipo es importante el uso de filtros o válvulas en su instalación, generalmente te usa para el bombeo de condensados y agua en pozos de gas, así como para limpiar pozos arenados. Existen dos clases: • Insertadas en la tubería. • Insertadas en el Casing. • BOMBAS INCERTADAS EN LA TUBERIA: se instalan en el extremo inferior de una sarta de tubería flexible que se coloca concéntricamente dentro de una sarta de tubería de mayor diámetro. • BOMBAS INCERTADAS EN EL CASING: se introducen en el pozo en elBombeo Hidráulico extremo inferior de la tubería y se colocan en un Packer. Tipo Pistón 20
  21. 21. Producción II Son bombas que no requieren equipos o técnicas especiales para su instalación, normalmente la unidad de instalación es el único accesorio utilizado para su instalación. La instalación de este tipo de bombas se logra utilizando las válvulas en el cabezal de pozo para controlar la circulación de fluido generalmente son arreglos que permiten la circulación de la bomba dentro y fuera del pozo en el interior de la tubería deBombeo Hidráulico producción. Tipo Pistón 21
  22. 22. Producción II •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. •El transporte del fluido motor y del fluido producido se realiza a través de un sistema de tuberías que depende del tipo de sistemas de fluido o de potencia: bien sea de fluido cerrado o de fluido abierto.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 22
  23. 23. Producción II La bomba superficial obtiene crudo limpio o agua de un tanque de asentamiento o de un recipiente separado/reservorio. Esto hace necesario el uso de dos tuberías en el fondo: una para inyectar el fluido de potencia y otra para el retorno de la mezcla. Este sistema tiene la característica general que todos los fluidos provenientes del pozo (producción y fluido motriz o de potencia) deben pasar a través de las facilidades de producción para tratamiento en superficie. Exige especial control en cuanto a calidad y pureza para sus condiciones optimas de anticorrosividad y contaminación, puesto que elBombeo Hidráulico fluido es renovado constantemente. Tipo Pistón 23
  24. 24. Producción II Hay varios pozos y se requieren varias bombas de superficie, se puede utilizar un solo tanque de fluido motriz como cabeza para la succión de las bombas. Para este sistema es necesario tener los siguientes equipos:  Separadores  Tratadores  Botas de gas  Tanque para fluido de potencia  Tanque de almacenamiento de crudo  Bombas de superficies  ManifoldBombeo Hidráulico  Cabeza de pozo Tipo Pistón 24
  25. 25. Producción II 25 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  26. 26. Producción II En este sistema, la bomba hoyo abajo se inserta en una sarta pequeña de tubo adentro de la tubería de producción. El fluido de potencia de entrada va hacia abajo, en la pequeña sarta interior, y la producción más el fluido de potencia agotado regresan arriba en el espacio anular dentro de las dos sartas. Gas libre se produce a través del espacio anular del tubo de producción y la tubería de revestimiento.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 26
  27. 27. Producción II La bomba hoyo abajo se inserta en cualquier tamaño de tubo y se apoya en un obturador de la tubería de revestimiento. El fluido de potencia de entrada va hacia abajo en esta sarta de tubo y la producción más el fluido de potencia agotado regresan hacia arriba en el espacio anular. Todo el gas libre se debe producir a través de la bombaBombeo Hidráulico Tipo Pistón 27
  28. 28. Producción II En este sistema, dos sartas de tubo, conectadas en el fondo con un bloque de cruceta, se insertan independiente y simultáneamente, y se inserta una válvula fija recuperable. La "bomba libre" es circulada abajo en la mayor de las dos sartas por el fluido de potencia, y al sentar hace un sello de asiente en la válvula fija y un sello superior en un collar especial. Comienza la circulación continuada del fluido de potencia y funciona el motor de la bomba. La producción más el fluido de potencia van a través del bloque de fluido y regresa arriba en la sarta del tubo más pequeño.Bombeo Hidráulico El gas libre es producido a Través del espacio anular de la tubería de Tipo Pistón revestimiento - producción 28
  29. 29. Producción II En este sistema, una sarta de tubo se inserta y apoya en un obturador de la tubería de revestimiento. La "bomba libre" es circulada hacia abajo de esta sarta y en funcionamiento el fluido de potencia agotado más la producción se producen hacia arriba en el espacio anular de la tubería de revestimiento. Todo el gas libre se debe producir a través de la bomba.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 29
  30. 30. Producción II 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 y otra del fluido de producción; Por tanto el fluido de potencia no requiere ir a las facilidades de tratamiento o de producción. Este sistema es exclusivo para bombeo hidráulico tipo pistón y no se puede usar para tipo jet, ya que se necesita la mezcla de los fluidos de potencia y producción. el sistema CPF asegura una larga vida útil de la bomba proporcionando mejor calidad del fluido de potencia. Además, el sistema simplifica laBombeo Hidráulico prueba del pozo porque el fluido de potencia circulado no se necesita Tipo Pistón restar del fluido que regresa para obtener el crudo neto producido. 30
  31. 31. Producción II Los sistemas de fluido de potencia de flujo inverso (RFPF) mantienen los fluidos producidos fuera de la tubería de revestimiento. Los sistemas RFPF son aplicados típicamente en las instalaciones de bomba de chorro, como un sistema OPF. Configuraciones de sistemas RFPF que son: (1) Tubería de revestimiento(circulación inversa). (2) Manguito desplazable. (3) Paralela.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 31
  32. 32. Producción II - Pueden ser usados en pozos profundos (+/- 18000 pies). - No requieren taladro para remover el equipo de subsuelo. - Puede ser utilizado en pozos desviados, direccionales y sitios inaccesibles. - Varios pozos pueden ser controlados y operados desde una instalación central de control. - Puede manejar bajas concentraciones de arena.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 32
  33. 33. Producción II - Costo inicial alto - Las instalaciones de superficie presentan mayor riesgo, por la presencia de altas presiones. - Altos costos en la reparación del equipo. - No es recomendable en pozos de alto RGP. - Problemas de corrosión. - El diseño es complejo.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 33
  34. 34. Producción II Almacenamiento de Fluido de Potencia • El sistema de tanque depurador, donde el crudo de potencia mezclado y la producción regresan del (los) pozo(s) con el crudo que la bomba triple toma de la parte superior del tanque. Maquina Motriz • Motor eléctrico, de gas o diesel. Bomba Superficial • Bombas triple/múltiple de alta presión están diseñadas especialmente para este fin.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 34
  35. 35. Producción II Estación de Control • El fluido de potencia se puede dirigir a un múltiple de distribución a cualquier distancia de la planta y de allí se puede controlar la velocidad de la bomba de cada pozo de entre muchos Cabezal del Pozo Configuraciones SubterráneasBombeo Hidráulico Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 35
  36. 36. Producción II Bomba Hoyo Abajo • El principio de operación del diseño de una bomba de pistón hoyo abajo es extremadamente simple. El motor es accionado por el fluido de potencia controlado por la válvula del motor. El pistón del motor lleva una varilla (que acciona hidráulicamente la válvula) que conecta al pistón de la bomba. El diseño Kobe utiliza varillas y pistones que son huecos de modo que la misma presión del fluido de potencia se ejerce en las mismas áreas superior e inferior, de modo que el conjunto esta siempre en equilibrio hidráulico total.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 36
  37. 37. Producción II Bomba Apagada ó Errática • La bomba es protegida por la válvula del motor. Además, de invertir el pistón del motor, la válvula también controla su aceleración y en casos de carga parcial de la bomba la válvula "gobierna" para impedir danos de empalamiento. Equilibrio Hidráulico Producción de arena y agua • El sistema incorporado de lubricación de alta precia protege todos los encajes deslizables con el fluido de potencia de alta presión. No hay traba por gasBombeo Hidráulico Mayor eficiencia (Velocidad de Bomba) Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 37
  38. 38. Bombeo Hidráulico Producción II Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 38
  39. 39. Producción II En una El fluido de El fluido de instalación de potencia regresa potencia pasa a bomba de a la superficie través de las pistón, este con el crudo válvulas del fluido de producido y es cabezal del pozo potencia acciona enviado por y es dirigido a la el motor que a su tubería a tanque bomba hoyo vez acciona la de abajo bomba. almacenamiento.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 39
  40. 40. Producción II El fluido de potencia, ahora con la presión El agua ó el crudo aumentada por la Se alimenta a la se toma del tanque bomba triple, esta bomba de controlada por las triple/múltiple almacenamiento válvulas en la estación de control y distribuida en uno o más pozos.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 40
  41. 41. Producción II Una bomba hidráulica es un dispositivo que recibiendo energía mecánica de una fuente exterior, la transforma en una energía de presión transmisible de un lugar a otro, de un sistema hidráulico a través de un líquido cuyas moléculas estén sometidas precisamente a esa presión.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 41
  42. 42. Producción II Caudales de producción desde 100 hasta 15.000 BPD Profundidades de operación - ajustables en la mayores de 15.000 pies superficie, del 20 a 100% de capacidad Sistemas de fluido de potencia cerrados para que Uso del agua o crudo las instalaciones de la producido como fluido de bomba de pistón aíslen el potencia fluido de potencia de laBombeo Hidráulico producción Tipo Pistón Bomba Kobe/Olimaster 42
  43. 43. Producción II 43 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  44. 44. Producción II 44 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  45. 45. Producción II 45 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  46. 46. Producción II 46 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  47. 47. Producción II 47 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  48. 48. Producción II Bombas Pistón Bomba de Succión Bomba de Bomba de acción sencilla acción Doble Desplazan fluido hasta la superficie enBombeo Hidráulico ambos recorridos, ya que poseen Tipo Pistón Desplazan fluido a la superficie en un válvulas de succión y de descarga en solo sentido, es decir, en el movimiento ambos lados del pistón que combinan de ascenso o descenso. acciones de apertura cierre de las válvulas de succión y descarga del mismo. 48
  49. 49. Producción II Bombas Pistón Bomba según el eje que los acciona Axiales Radiales TransversalesBombeo Hidráulico Tipo Pistón Los Los pistones son paralelos Los pistones son pistones, perpendiculares entre si y también perpendiculares al eje, en al eje, son accionados por paralelos al eje. forma de radios. bielas 49
  50. 50. Producción II Video relacionado: http://www.youtube.com/watch?v=8Nh0CUzMghIBombeo Hidráulico Tipo Pistón 50
  51. 51. Producción II • De acuerdo con el sistema de fluido motriz utilizado existen dos formas de recobro de fluidos: • 1.Recuperación por una sola corriente • 2.Recuperación por corrientes individualesBombeo Hidráulico Tipo Pistón 51
  52. 52. Producción II Coincide en su definición con lo aplicado en un sistema de fluido motriz abierto, se refiere por lo tanto a la forma como se recobra el aceite motriz gastado que en este caso se hace mezclado con los fluidos de producción agua, aceite y gas. Existen diferentes tipos de diseños en la recuperación de fluidos por una sola corriente: 1. BOMBA INSERTADA – BOMBA TIPO REVESTIMIENTO – BOMBA TIPO TUBING 2. BOMBA LIBREBombeo Hidráulico - BOMBA LIBRE TIPO REVESTIMIENTO Tipo Pistón - BOMBA LIBRE DE ENTUBACION EN PARALELO 52
  53. 53. Producción II • BOMBA INSERTADA: En este sistema la bomba o unidad de producción se baja directamente con la tubería que conduce el fluido motriz: • Bomba tipo revestimiento: Esta bomba se utiliza para manejar volúmenes abundantes de producción y se baja directamente dentro de la tubería de revestimiento. • Bomba tipo Tubing: En este caso la bomba es de poca capacidad de producción, se baja con la tubería de fluido motriz. La corriente de retorno se maneja por el anular entre las dos tuberías (tubería de producción y tubería de aceite motriz; Este arreglo permite conducir los fluidos gaseosos por el espacio anular entre la tubería de producción y elBombeo Hidráulico Tipo Pistón revestidor del pozo. 53
  54. 54. Producción II • BOMBA LIBRE: La bomba o unidad de producción se transporta a través de la tubería motriz hidráulicamente empujada por fluido hacia el pozo o hacia fuera del pozo. Requiere por lo tanto una cavidad receptora en el fondo al final de la tubería motriz que actúe como asiento y permita que el sistema trabaje. • Bomba libre tipo revestimiento: La bomba se baja dentro la tubería motriz y los fluidos producidos una vez mezclados con el fluido motriz gastado se recobran a través del espacio anular entre el revestidor y la tubería de la bomba, por lo consiguiente debe manejarse el gas como el fluido en la mezcla. • Bomba libre entubación en paralelo: Cuando el manejo y producción del gas es problema, este debe producirse por separado de los fluidos líquidos, es así que existe este tipo de arreglo que requiere bajar dos tuberías en paralelo de igual o diferente diámetro dentro del revestidor del pozo que se unen en forma de U a profundidad de la bomba; usualmente la tubería de mayor diámetro se utiliza para transportar el fluido motriz y porBombeo Hidráulico supuesto la bomba; Este fluido motriz una vez realiza su trabajo, se mezcla con los fluidos del Tipo Pistón pozo y retorna por la tubería paralela de menor diámetro, facilitando la producción delgas problema por el espacio anular. 54
  55. 55. Producción II Compatible la descripción con el sistema cerrado de fluido motriz, en este sistema los fluidos deben ser recuperados por conductos separados; el fluido motriz así como los fluidos a producir salen a superficie por conductos diferentes; Varios son los arreglos que existen de acuerdo con las capacidades y problemas en el manejo de los fluidos. 1. BOMBA FIJA E INSERTADA 2. BOMBA LIBREBombeo Hidráulico Tipo Pistón 55
  56. 56. Producción II • BOMBA FIJA O INSERTADA: Al igual que en el sistema anterior descrito se baja la bomba con la tubería del fluido motriz pero debe adicionalmente bajarse otra tubería paralela que se encargará de transportar de vuelta el fluido motriz; Todos los diseños son por lo tanto semejantes a los anteriores descritos; sistema abierto. • BOMBA LIBRE: En este caso y por analogía con los sistemas de bomba libre tipo entubación en paralelo, se obtendrá un diseño que incluye tres tuberías paralelas dentro del pozo; una que transporta hacia la bomba el fluido motriz, la segunda que retorna a superficie el fluido gastado, laBombeo Hidráulico tercera por donde salen a superficie los fluidos de producción. Tipo Pistón 56
  57. 57. Producción II Una bomba hidráulica de subsuelo es un pistón motor y un pistón bomba sólidamente unidos. figura 18. El fluido motriz a alta presión es dirigido al pistón motor a través de un conducto transmitiéndole movimiento y tanto el fluido usado como el producido son dirigidos a superficie a través de otro conducto. Hay catorce modelos de bomba, donde cada uno es único en su diseño de extremo motor y/o extremo de bombeo. • Bomba Kobe tipo A ( pistón motor simple y pistón bomba doble) • Bomba Kobe tipo A ( pistón motor y pistón bomba simple) • Bomba Kobe tipo B( pistón motor si m ple y pistón bomba doble) • Bomba Kobe tipo B( pistón motor y pistón bomba simple) • Bomba Kobe tipo D ( pistón motor doble y pistón bomba simple) • Bomba Kobe tipo E. • Bomba Sargent ( pistón motor simple y pistón bomba simple)Bombeo Hidráulico • Bomba J Johnson ± Fagg ( pistón motor simple y pistón bomba simple) Tipo Pistón • Bomba fluid packed VFR ( pistón motor simple y pistón bomba simple) • Bomba fluid packed F, FE y FE B. 57
  58. 58. Producción II Cuando diseñamos una instalación de bombeo hidráulico debemos tomar las siguientes decisiones: 1. Decidir si es sistema abierto (OPF) o sistema cerrado(CPF) 2. Decidir si se va ventear el gas o se va a bombear 3. Escoger un arreglo para la tubería de producción 4. Escoger una planta de energía situada en el pozo 5. Escoger bombas de superficie 6. Diseñar el sistema de limpieza de fluidos motrices.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 58
  59. 59. Producción II • 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.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 59
  60. 60. Producción II Las presiones, las pérdidas de presión por fricción y densidades de fluido involucradas en los sistemas CPF (Sistema de fluido cerrado) Y OPF (sistema de fluido abierto) se muestran en las diapositivas.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 60
  61. 61. Producción II Haciendo un diagrama de la bomba en donde se muestran las fuerzas que actúan se obtiene la siguiente ecuación: P1 = Presión total disponible para manejar el motor P2 = Presión de descarga del motor.Bombeo Hidráulico P3 = Presión de descarga del extremo de Tipo Pistón bombeo P4 = Presión de llenado. 61
  62. 62. Producción II A continuación, se incluye la fricción en la bomba Fp, la cual esta es una función de la velocidad de la bomba, de los pasadizos de fluido en la bomba y de la fricción mecánica de la bomba. Como esta se opone al movimiento tendrá un signo negativo y nuestra ecuación queda:Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 62
  63. 63. Producción II La cantidad es la relación entre el área neta de la bomba y el área neta del motor. Se define como la ´´relación bomba a motor´´ o como P/E.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 63
  64. 64. Producción II La finalidad del calculo de presiones es obtener la presión necesaria en superficie (Ps) para inyectar el fluido motriz, • Para el sistema CPF se obtiene: • Para el sistema OPFBombeo Hidráulico Tipo Pistón 64
  65. 65. Producción II 65 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  66. 66. Producción II 66 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  67. 67. Producción II 67 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  68. 68. Producción II 68 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  69. 69. Producción II 69 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  70. 70. Producción II 70 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  71. 71. Producción II 71 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  72. 72. Producción II 72 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  73. 73. Producción II 73 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  74. 74. Producción II 74 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  75. 75. Producción II • Para instalaciones en que la bomba requiera comprimir gas libre, la figura da las suficiencias teóricas a diferentes relaciones de gas aceite y presiones de fondo. • Si la eficiencia determinada es baja (30 ± 50%) el gas debe ser venteado en lugar de ser bombeado. • En este punto la curva del IPR para el pozo debe ser consultada para determinar si puede ser permitida una presión de fondo máximaBombeo Hidráulico Tipo Pistón 75
  76. 76. Bombeo Hidráulico Producción II Tipo Pistón Diagrama de Eficiencia Teórica del Extremo de Bombeo 76
  77. 77. Producción II La selección de la bomba se debe hacer basándose en unas tablas donde se muestran los diferentes tipos de bombas con sus respectivas características como son: • El tamaño de la bomba. • El tamaño de la tubería de producción que debe ser corrida en el pozo • Máximo P/E. Estos valores están relacionados con la presión de superficie requerida para un levantamiento dadoBombeo Hidráulico Tipo Pistón 77
  78. 78. Producción II • Desplazamiento máximo de la bomba: Usualmente cuando dos o mas tamaños de bomba pueden ser usados, se escogerá aquella con la máxima capacidad de levantamiento de fluidos (valor más bajo de P/E); esto porque requerirá menos presión en superficie el fluido motriz. • Desplazamiento en BPD/SPM (barriles por día/strockes por minuto) del extremo motor y del extremo de bombeo respectivamente; de estos valores depende la determinación de la rata de fluido motriz requerida para producir una cantidad dada. Todo esto es mostrado a continuación.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 78
  79. 79. Producción II Tamaño de la bomba o Desplazamiento Rata max. Relación Capacidad BPD por GPM De descripción P/E máxima de la Pistón motor velocidad Pistón Bomba RPM bombaBombeo Hidráulico Tipo Pistón Diagrama de Especificaciones de una Bomba Kobe Tipo A. 79
  80. 80. Producción II Diagrama para hallar la Viscosidad del Fluido Motriz. La forma de ecuación de P es: P = Fee + Fpe Donde, Fee = Fricción en el extremo motor = 0.75 P Fpe = Fricción en el extremo de bombeo = 0.25 P. P = 0,75P + 0,25PBombeo Hidráulico Tipo Pistón 80
  81. 81. Producción II 81 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  82. 82. Producción II 82 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  83. 83. Producción II Diagrama para Hallar Pérdidas de Presión por Fricción en la Bomba. • La figura representa la fricción mecánica e hidráulica en la bomba. • De las curvas se obtiene la viscosidad de fluido motriz a la temperatura de fondo para luego entrar a hallar la fricción en la bomba. • Los valores obtenidos de la figura mencionada muestran valores máximos basados en el pistón bomba más grande operando al 100% de eficiencia del extremo de bombeo. • Cuando la rata de fluido a través del extremo de bombeo se disminuye por pistones más pequeños o por gas, la fricción total es un poco más baja que la obtenida en la carta. • Esto es por que aproximadamente el 25% de la fricción total es fricciónBombeo Hidráulico Tipo Pistón del fluido en el extremo de bombeo de la bomba 83
  84. 84. Producción II 84 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  85. 85. Producción II 85 Bombeo Hidráulico Tipo Pistón
  86. 86. Bombeo Hidráulico Producción II Tipo Pistón Diagrama para Hallar la Viscosidad del Agua. 86
  87. 87. Producción II 1) Cuando se van a instalar varios pozos a un sistema de producción artificial, el costo inicial (inversión) por pozo generalmente es menor para el bombeo hidráulico que en el bombeo mecánico. 2) Para un mismo diámetro de tubería el bombeo hidráulico permite sacar mayor volumen y a profundidades muy superiores comparadas con el bombeo mecánico. 3) En el bombeo hidráulico se hace fácil centralizar y automatizar los controles de todos los pozos. 4) Las ratas de producción son controladas fácilmente y sobre un amplio rango, utilizando el bombeo hidráulico. 5) Este sistema es ideal en pozos desviados, practico en pozos verticales y en localizaciones inaccesibles para ratas y profundidades que lo justifiquen.Bombeo Hidráulico Tipo Pistón 6) El equipo se puede utilizar con ventajas en pozos profundos y aún en pozos superficiales con grandes ratas. 87
  88. 88. Producción II 7) Las indicaciones de presión de operación nos sirven para determinar el nivel del fluido y evaluar las condiciones de trabajo del equipo de subsuelo. 8) Los productos químicos para prevenir taponamientos por parafina y evitar corrosión pueden ser agregados fácilmente al aceite motriz, permitiendo un tratamiento más efectivo. 9) Teóricamente el bombeo hidráulico aparece como la solución a todo tipo de producción artificial de pozos petroleros. Sin embargo, factores prácticos, como contaminantes en el aceite, arena, agua y sólidos en suspensión, depositación de parafinas en las tuberías y en general el excesivo costo de tratamiento particularmente cuando la producción posee alto corte de agua hacen que su atractivo sea menor. 10) Probablemente el factor más importante que gobierna el éxito y la economía de las operaciones en bombeo hidráulico es una buena calidad del fluido motriz. Antes de arrancar un sistema hidráulico es conveniente circular suficiente fluido a través de todo elBombeo Hidráulico Tipo Pistón circuito con el fin de asegurar la limpieza de todo el equipo y evitar daños causados por escoria de soldadura o partículas u objetos extraños dentro de la tubería. 88
  89. 89. Producción II http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/2313/1/CD-3056.pdf http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/422/1/CD-0363.pdf http://es.scribd.com/doc/81729599/44/BOMBEO-HIDRAULICO-TIPO-PISTONBombeo Hidráulico Tipo Pistón 89

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