En dicha exposición explicamos el transporte de dos o mas fases gracias al bombeo multifásico por ser muy complejo, debido que transportarlo de forma convencional presentaría problemas tanto en los ductos como en las bombas un ejemplo es la cavitación, por eso la implementación del bombeo multifásico en la industria petrolera, consiste en transportar una mezcla líquido-gas (o mas mezclas) a través de largas distancias sin la necesidad de una separación previa, claramente sin sufrir problemas como con las bombas convencionales hasta llegar a el centro principal de tratamiento de fluidos.
DIFERENCIAS ENTRE EL DIAGRAMA DE UNA ESTACIÓN DE BOMBEO CONVENCIONAL Y MULTIFÁSICO
La combinación de fluidos puede estar presente desde el reservorio hasta la recepción, o en dicho transcurso de extracción al disminuir presiones o cambios de temperaturas
En la clasificación de bombas es necesario mencionar que también existe un sistema de bombeo multifásico hibrido, el cual bombea fluido multifásico de forma parcial, es decir las fases líquido-gas son separadas parcialmente, de esta forma se añade la energía requerida en forma independiente a cada fase, posteriormente las dos fases son reagrupadas en un mismo ducto para ser transportas, este sistema es conocido como Dual Booster y logra manejar el 100% del gas por largos periodos de tiempos
Las bombas de desplazamiento positivo están diseñadas para mover un volumen finito de fluido, de una zona de baja presión a otra de alta presión a través de cavidades formadas entre el rotor y estator. Dentro de este grupo están
Las bombas roto-dinámicas están diseñadas para desplazar cierta cantidad de volumen entre dos niveles, este tipo de bombas transforman la energía cinética ò trabajo mecánico en energía hidráulica o de presión, En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas, el flujo del fluido es continuo.
La tecnología de bombeo multifásico ha demostrado ser un método adecuado, eficiente, sencillo y económico para manejar los crudos livianos, pesados y extra pesados con su respectivo gas y agua asociados.
Puede bombear fluidos inestables (mezcla de petróleo, gas natural, agua de formación y arena) sin separación previa por un oleoducto hacia el centro principal de tratamiento de fluidos.
La implementación de bombeo multifásico genera beneficios en el aspecto ambiental al disminuir las emisiones de CO2 a la atmosfera, reduciendo el efecto invernadero.
Comparando los costos de operación entre un sistema de bombeo convencional y un sistema de bombeo multifásico se determinó que la tecnología multifásica presenta un menor costo al no ser necesario implementar plataformas de separación de crudo
1.-¿Cual es el bombeo multifásico que logra bombear un 100% de fracción volumétrica de gas?
5 .-Menciona al menos 3 bombeos multifasicos.
6 .Describe brevemente que es el bombeo multifásico.
Bombeo multifásico, tipos de bombas multifásicas, características, ingeniería petrolera. sistemas artificiales de produccion.
1. Grado: 8º Grupo: B
Universidad Politécnica De Chiapas
“Ingeniería Petrolera”
Docente: Trejo Flores Pedro Gerardo
Realizado por el alumno:
• Rincón Solar Federico-193338
Sistemas Artificiales de Producción
Exposición Bombeo Multifásico
Fecha: 04 julio del 2022, Suchiapa, Chiapas.
2. INTRODUCCIÓN
• En dicha exposición explicamos el transporte de dos o mas fases gracias al bombeo
multifásico por ser muy complejo, debido que transportarlo de forma convencional
presentaría problemas tanto en los ductos como en las bombas un ejemplo es la
cavitación, por eso la implementación del bombeo multifásico en la industria petrolera,
consiste en transportar una mezcla líquido-gas (o mas mezclas) a través de largas
distancias sin la necesidad de una separación previa, claramente sin sufrir problemas
como con las bombas convencionales hasta llegar a el centro principal de tratamiento
de fluidos
4. DEFINICIÓN
• El bombeo multifásico es el transporte simultáneo de líquido (hidrocarburo,
sal y agua), gas (hidrocarburo, H2S y CO2) y sólidos (arenas, hidratos y
parafinas), en diferentes combinaciones. Es un medio para añadir energía a
un efluente no procesado lo cual permite que una mezcla líquido-gas sea
transportada a través de largas distancias sin la necesidad de separación
previa donde el fluido alcanza hasta un 95% de gas del volumen total en
dicho bombeo.
5. DIFERENCIAS ENTRE EL DIAGRAMA DE UNA
ESTACIÓN DE BOMBEO CONVENCIONAL Y
MULTIFÁSICO
6. • Asimismo, debido a que se reduce el equipamiento de superficie, incluidos los
separadores, los calentadores-tratadores, los deshidratadores y los tubos, también se
reduce el impacto sobre el medio ambiente. Las bombas multifásicas pueden manejar
grandes volúmenes de gas además de la formación de tapones y los diferentes
regímenes de flujo asociados con la producción multifásica.
• Algunos regímenes de flujo son:
7. OBJETIVO
• El objetivo principal del bombeo multifásico consiste en bombear fluidos
inestables, mezclas de petróleo, gas, agua y sedimentos provenientes de los
pozos, sin separación previa, por un oleoducto hacia un centro principal de
separación y tratamiento de fluidos.
8. • Dicho bombeo tiene la capacidad de transportar diferentes fases por medio de un
mismo ducto sin necesidad de una separación previa
• La combinación de fluidos puede estar presente desde el reservorio hasta la recepción, o
en dicho transcurso de extracción al disminuir presiones o cambios de temperaturas
10. CLASIFICACIÓN
Las bombas se pueden clasificar según las aplicaciones, tipo de material con que se construyen, tipo de
fluido que transportan. De acuerdo a este sistema, todas las bombas pueden dividirse en dos grandes
categorías (Dinámicas y de Desplazamiento positivo).
11. DATO EXTRA
• En la clasificación de bombas es necesario mencionar que también existe un sistema de bombeo
multifásico hibrido, el cual bombea fluido multifásico de forma parcial, es decir las fases líquido-gas
son separadas parcialmente, de esta forma se añade la energía requerida en forma independiente a cada
fase, posteriormente las dos fases son reagrupadas en un mismo ducto para ser transportas, este sistema
es conocido como Dual Booster y logra majejar el 100% del gas por largos periodos de tiempos
13. • Sellos mecánicos simples o dobles
• Rodamientos exteriores con lubricación de aceite
• Liner reemplazable (inserto en la carcasa)
• Válvula de recirculación interna
• Válvula de by pass interna (protección de presión diferencial)
• Cámara de separación interna
• Set de rotores fabricados a medida
• Posibilidad de utilizar diferentes pasos de tornillos para la realización de ajustes en caso de cambios en
el comportamiento de la producción
EJEMPLO DE LAS PARTES EN LA BOMBA DOBLE
TORNILLO MULTIFÁSICA INCLUYE:
14. CARACTERÍSTICAS
Las características de las bombas dinámicas son:
• Manejan altos volúmenes de fluido de baja presión.
• Manejan líquidos de todo tipo excepto fluidos viscosos.
• Son menos adecuadas para manejar solidos
Las características de las bombas de desplazamiento positivo son:
• Manejan bajos volúmenes de fluido a alta presión.
• Manejan fluidos de baja viscosidad.
• Maneja solidos de tamaño relativamente grandes sin problema
15. CARACTERÍSTICAS DOBLE TORNILLO
ROTO-DINÁMICA
HELICOAXIAL
Alta viscosidad Favorable Penaliza la selección
Velocidad de rotación <3000 RPM
>3000 RPM, Motores especiales
aptos
Alta presión de descarga Prácticamente no afecta la capacidad Disminuye la capacidad
caudal Hasta 300 000 BPD Hasta 500 000 BPD
Alto GVG (Fracción Volumétrica del
Gas)
Hasta aproximado 95%
Hasta aproximado 70-90%
Tensiones de corte (Efecto
emulsionante)
Bajo Alto
Presiones diferenciales Hasta 1100 PSI Hasta 1600 PSI
Tiempo medio entre fallas Mayor a 3 años En los 3 años
Sellos metálicos 4 1
Altas presencia de solidos abrasivos Baja penalización Alta penalización
16. ALGUNAS VENTAJAS GENERALES:
• Aumento de la producción por la disminución de la presión en la cabeza del pozo.
• Llevar la mezcla completa de gas asociado y líquidos por una sola tubería.
• Amplia experiencia a nivel mundial.
• La bomba puede trabajar sin problemas con fluido Multifásico con bolsas de gas de
hasta de un 99%, así como con fluidos de alta viscosidad.
• Diseño mecánicamente simple, compuesta de muy pocos componentes.
• Altas temperaturas.
17. • Operan a altas velocidades.
• Alto consumo de energía.
• Requieren mantenimiento al lapso del tiempo
• Costos altos por mantenimiento
ALGUNAS DESVENTAJAS GENERALES:
18.
19.
20.
21. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO
• Las bombas de desplazamiento positivo están diseñadas para mover un volumen
finito de fluido, de una zona de baja presión a otra de alta presión a través de
cavidades formadas entre el rotor y estator. Dentro de este grupo están:
• Doble tornillo
• cavidad progresiva
• Pistón
• Diafragma.
22. BOMBA DE DOBLE TORNILLO
• Las bombas de doble tornillo son en particular aptas en el manejo de altas Fracciones de
Volumen de Gas y en la fluctuación en condiciones de admisión, funcionando aun con una
Fracción de Volumen de Gas del 95%.
• Está diseñada para aplicaciones de NPSH bajo, de flujo alto y de alta viscosidad, su
principio de funcionamiento está basado en acumular un volumen finito de fluido para ser
trasportado desde la succión hasta la descarga de la bomba
(NPSH) Carga neta positiva de succión El NPSH representa la energía necesaria para la succión
de la bomba
24. CAPACIDAD DE OPERACIÓN
BOMBA MULTIFÁSICA CLÁSICA DE DOBLE
TORNILLO MARCA BORNEMANN
Capacidad de operación
Presión diferencial 830 Psi
GVF 0-100 %
Capacidad (caudal) Hasta 1200000BPD
Temperatura Hasta 320°F
Viscosidad cinemática 1-50000 cSt
Presión de entrada Hasta el nivel atmosférico
Rango de presión hasta 725, 19 Psi
25. CAVIDAD PROGRESIVA
• Son bombas de desplazamiento positivo, están compuestas de un rotor y un estator, el rotor
es una flecha de metal que contiene guías en forma de espiral y trenzadas, dicho elemento es
utilizado para convertir el movimiento de rotación en movimiento longitudinal.
• La geometría que tienen tanto el rotor como el estator producen un sello, el mismo que
asegura la máxima eficiencia volumétrica para la conducción del fluido a través de la bomba,
desde la succión hasta la descarga en forma de espiral lo que permite tener un flujo laminar
con un mínimo de pulsaciones.
27. CAPACIDAD DE OPERACIÓN
BOMBA MULTIFÁSICA DE CAVIDADES PROGRESIVAS
BORNEMANN
Capacidad de operación
Presión diferencial 360 Psi
GVF Hasta 96 %
Capacidad (caudal) Hasta 1206000BPD
Temperatura Hasta 320°F
Viscosidad cinemática 1-50000 cSt
Presión de entrada Hasta el nivel atmosférico
Rango de presión hasta 725, 19 Psi
28. BOMBA DE PISTÓN
• Una de las formas más simples de bombeo multifásico es el uso de un pistón grande de
doble efecto para comprimir la mezcla multifásica petróleo, agua y gas. convierten la energía
de rotación en energía hidráulica para su funcionamiento correcto. Estas bombas están
compuestas de pistones, que son elementos cilíndricos instalados dentro de un bloque
cilíndrico, cuyo movimiento, mientras está en funcionamiento, crea un vacío que empuja al
fluido dentro del cilindro y que es a su vez es comprimido y dirigido hacia la salida de la
bomba.
30. CAPACIDAD DE OPERACIÓN
BOMBA MULTIFÁSICA DE PISTÓN ROTATING RIGHT
Capacidad de operación
Presión diferencial 700 Psi
GVF Hasta 99,5 %
Capacidad (caudal) Hasta 250000 BPD
Temperatura Hasta 390 °F
Viscosidad Altas
Presión de entrada 50 Psi
Rango de presión hasta 1440 Psi
Velocidad Menor a 15 RPM
31. DIAFRAGMA.
• La bomba de diafragma es una bomba reciprocante de dos cámaras de bombeo. El pistón y
el motor están sumergidos en aceite hidráulico suministrado por una bomba convencional
axial-pistón. Un diafragma elastométrico separa el aceite hidráulico de los fluidos
bombeados. Estas bombas están asociadas con el flujo de alimentos sólidos-líquidos, así
como con operaciones de perforación en aguas profundas.
32. ROTO DINÁMICAS
• Las bombas roto-dinámicas están diseñadas para desplazar cierta cantidad de volumen entre
dos niveles, este tipo de bombas transforman la energía cinética ò trabajo mecánico en energía
hidráulica o de presión, En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran
generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas, el flujo del fluido es
continuo.
• Dentro de este grupo están:
• bombas Helicoaxial
• centrifuga multietapas.
33. BOMBA HELICOAXIAL
• El fluido fluye horizontalmente a través de una serie de etapas de la bomba, cada una
consiste en un impulsor rotativo helicoidal y un difusor inmóvil Cada impulsor entrega un
empujón de presión con el difusor de inter etapa que actúa para homogeneizar y remitir el
flujo en el siguiente juego de impulsores. Esta mezcla de inter etapa previene la separación
de la mezcla de gas-petróleo, permitiendo una característica de flujo de presión estable e
incrementa la eficacia total con capacidad de producir poca arena
35. BOMBA MULTIFÁSICA HELICO-AXIAL
Capacidad de operación
Presión diferencial 276 Psi
GVF (fracción volumetrica de gas) Hasta 75 %
Capacidad (caudal) Hasta 700.000 BPD
Temperatura 480 ºF
Viscosidad Altas
Presión de entrada Desde la atmosférica
Rango de presión hasta 1450 Psi
36. BOMBA CENTRIFUGA MULTIETAPAS.
• Las bombas de fondo Electro-Sumergibles (BES), manufacturado por compañías tales como
Schlumberger-Reda y Baker-Centrilift, son extensamente usados como un método de
levantamiento artificial en pozos de petróleo. Hasta ahora, esta tecnología ha tendido a
enfocar el bombeo del líquido con las cantidades secundarias de gas arrastrado
• Recientemente, estas bombas se han adaptado para aplicaciones de bombeo superficial y
mejorado sus habilidades para manejar gas.
38. CONCLUSIONES
• La tecnología de bombeo multifásico ha demostrado ser un método adecuado, eficiente,
sencillo y económico para manejar los crudos livianos, pesados y extra pesados con su
respectivo gas y agua asociados.
• Puede bombear fluidos inestables (mezcla de petróleo, gas natural, agua de formación y
arena) sin separación previa por un oleoducto hacia el centro principal de tratamiento de
fluidos.
• La implementación de bombeo multifásico genera beneficios en el aspecto ambiental al
disminuir las emisiones de CO2 a la atmosfera, reduciendo el efecto invernadero.
• Comparando los costos de operación entre un sistema de bombeo convencional y un
sistema de bombeo multifásico se determinó que la tecnología multifásica presenta un
menor costo al no ser necesario implementar plataformas de separación de crudo
