lunes, 11 de marzo de 2013

Sistema de Levantamiento por Bombeo Electro Centrifugo


El sistema de bombeo electrosumergible, es un medio efectivo y económico para lograr recuperar considerables volúmenes de fluidos a grandes profundidades. Su aplicación es mayor en yacimientos con altos volúmenes de fluido, porcentajes de agua y una baja relación gas – petróleo (GOR), sin embargo en la actualidad estos equipos han obtenido excelentes resultados en la producción de fluidos de alta viscosidad, en pozos con fluidos abrasivos, altas temperaturas y que disponen de un diámetro reducido.


La principal función del sistema de bombeo electrosumergible para la extracción del petróleo, es proporcionar la energía adicional al fluido del yacimiento mediante el uso de bombas centrifugas multi-etapa, donde su caudal de operación es controlado mediante variadores de velocidad instalados en la superficie del pozo.




Los componentes en la superficie de los pozos son:

  • Cabezal del Pozo
  • Caja de Venteo (Caja de Empalme)
  • Transformadores
  • Controlador del Motor Electrosumergible (Variador de Velocidad VSD)
Los componentes de subsuelo del pozo son:

  • Tuberia de produccion
  • Bomba centrifuga de etapas múltiples.
  • Intake y/o separador de gas.
  • Protectores.
  • Motor eléctrico, que se encuentra en la parte inferior y provee la potencia necesaria para mover la bomba.
  • Cable de potencia.
A continuación un video con el principio de funcionamiento del Sistema de Levantamiento Artificial por Bombeo de Cavidad Progresiva:





sábado, 9 de marzo de 2013

Sistema de Levantamiento por Bombeo de Cavidades Progresivas

La bomba de cavidades progresivas fue inventada a finales de la decada de 1920 por el ingeniero aeronautico Rene Moineau inspirado en el tornillo de Arquimedes que data del siglo III, la cual consiste de dos engranajes helicoidales interiores entre si (Rotor y Estrator).


La bomba PCP está constituida por dos piezas longitudinales en forma de hélice, una que gira en contacto permanente dentro de la otra que está fija, formando un engranaje helicoidal:

  • El rotor metálico, es la pieza interna conformada por una sola hélice
  • El estator, la parte externa está constituida por una camisa de acero revestida internamente por un elastómero(goma), moldeado en forma de hélice enfrentadas entre si, cuyos pasos son el doble del paso de la hélice del rotor.
Principio de funcionamiento:
El estator y el rotor no son concéntricos y el movimiento del rotor es combinado, uno rotacional sobre su propio eje y otro rotacional (en dirección opuesta a su propio eje) alrededor el eje del estator. La geometría del conjunto es tal, que forma una serie de cavidades idénticas y separadas entre si. Cuando el rotor gira en el interior del estator estas cavidades se desplazan axialmente desde el fondo del estator (succión) hasta la descarga, generando de esta manera el bombeo por cavidades progresivas. Debido a que las cavidades están hidráulicamente selladas entre si, el tipo de bombeo, es de desplazamiento positivo.

Componentes del Sistema:
Se pueden dividir en componentes de superficie y componentes de subsuelo.
A continuación un video con el principio de funcionamiento del Sistema de Levantamiento Artificial por Bombeo de Cavidad Progresiva:


Sistema de Levantamiento por Bombeo Mecánico

Es uno de los métodos de producción más utilizados (80-90%), el cual su principal característica es la de utilizar una unidad de bombeo de superficie para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a través de una sarta de variillas y mediante la energía suministrada por un motor eléctrico o de combustión interna.








Ventajas:
  • Fácil de operar y de hacer mantenimiento
  • Se puede cambiar fácilmente de rate de producción por cambio en la velocidad de bombeo o stroke.
  • Puede bombear el pozo a una muy baja presión de entrada para obtener la máxima producción.
  • Usualmente es la más eficiente forma de levantamiento artificial.
  • Se puede fácilmente intercambiar de unidades de superficie.
  • Se puede usar motores a gas como movedores primarios si la electricidad no esta disponible.
  • Se puede usar la bomba con el control apagado para minimizar la carga del fluido, costos de electricidad y las fallas de varilla.
  • Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control de supervisión de bomba.
  • Se puede usar computadoras modernas de análisis dinamométrico para la optimización del sistema
Desventajas:
  • Es problemático en pozos con alta desviación.
  • No puede ser usada en pozos off shore por los grandes equipos de superficie y la limitada capacidad de producción es comparada con otros métodos.
  • No puede funcionar con excesiva producción de arena.
  • La eficiencia volumétrica cae drásticamente cuando se tiene gas libre.
  • La tasa de producción cae con la profundidad comparado con otros métodos de levantamiento artificial
  • Es obstrusivo en áreas urbanas.




Componentes del Sistema:
Componentes de Superficie:
  • Unidad de Bombeo 
  • Unidad de potencia
  • Cabezal de produccion
  • Barra Pulida
Componentes de Subsuelo:
  • Varillas de succion.
  • Tuberia de Produccion
  • Bomba Mecánica
  • Ancla Mecanica
  • Separador de Gas (Opcional)
  • Filtro de Arena (Opcional)
A continuación un video con el principio de funcionamiento del Sistema de Levantamiento Artificial por Bombeo Mecánico:





Sistemas de Levantamiento Artificial

Hoy en dia existe todo un mundo de posibilidades y alternativas que se han desarrollados a lo largo del tiempo para enfrentar los diferentes retos tecnologicos de produccion de hidrocarburos a nivel mudial, y es que se hace mas evidente que las  necesidades energiticas crecen dia tras dia.

Pero que es el Levantamiento Artificial?
Esta referido al uso de metodos artificiales diferentes a la formación para llevar los fluidos desde el pozo hasta la superficie, cuando la energia del yacimiento ha declinado y no es suficiente para fluir por si mismo.

Principios Utilizados:

  • Alterar las propiedades fisicas del fluido.
  • Agregar diferencial de presión necesario mediante el uso de bombas.

Tipos:
Cada Sistema de Levantamiento Artificial tienes sus propios rangos de operación, ventajas y desventajas, y su seleccion dependera de  una serie de factores, que van desde la geometria del pozo hasta las propiadades del fluido, por eso se debe estudiar cada pozo de forma individual.