BOMBEO MECANICOBOMBEO MECANICO

Introducción

Es uno de los métodos de producción más utilizados, el cual su principal característica es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a través de una sarta de varillas y mediante la energía suministrada por un motor.

El motor primario proporciona movimiento a las bandas de la polea del reductor de engranes y este a su vez, a un conjunto de bielas y manivelas las cuales proporcionan un movimiento reciprocante al balancín de la unidad. El movimiento reciprocante sube y baja la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción, a cierta profundidad del fondo del pozo.

Objetivos del curso de BM

Describir detalladamente los diferentes tipos de Unidades de Bombeo Mecánico. Describir el funcionamiento y aplicación de los diferentes tipos de Unidades de

Bombeo Mecánico. Proporcionar un conocimiento elemental de los conceptos y principios fundamentales

aplicables a la selección de Unidades de Bombeo Mecánico. Describir los cálculos necesarios para seleccionar el tamaño de la bomba, el diseño de

la sarta de varillas y la carrera efectiva del émbolo. Describir los métodos empleados en la selección de las Unidades de Bombeo

Mecánico, analizarlos y seleccionar el más recomendable. Desarrollar una guía rápida para la selección de Unidades de Bombeo Mecánico. Presentar un análisis de costos del equipo según se adquiera nuevo, se repare o se

rente.

Principio de operación

Su función es transferir energía del motor principal a la sarta de varillas de succión a través de la Unidad de Bombeo Mecánico para hacer esto, el equipo debe cambiar el movimiento rotatorio del motor principal, a un movimiento reciprocante en las varillas de succión y debe reducir la velocidad del motor principal a una velocidad adecuada de bombeo. La reducción de velocidad se logra en el reductor de engranes, y al resto del equipo concierne el cambio de movimiento rotatorio en reciprocante.

La unión directa entre la sarta de varillas de succión y el equipo superficial, es la varilla pulida. La varilla pulida está disponible en tres tamaños y para cualquier instalación en particular, ese tamaño depende del diámetro de la tubería de producción y del diámetro de las varillas de succión; en la parte superior de la sarta la varilla pulida pasa a través de un estopero y el fluido que ha sido elevado pasa a través de una conexión tipo “T” hacia las conexiones superficiales y éstas a su vez a una línea de descarga hasta la batería de separación.

Principio de operación

La varilla pulida va unida al cable colgador a través de una mordaza que sujeta a la misma después de recuperar el peso de la sarta de varillas, procurando darle el espaciamiento mínimo entre la válvula viajera y válvula de pie para evitar que la bomba succione gas y a la vez no golpee la válvula guía con el conector (que no se escuche golpeteo en la superficie).

El peso de la sarta de varillas, del fluido y las tensiones y fricciones en la misma, son soportadas por la mordaza que aprieta a la varilla pulida. Esta mordaza recarga sobre el elevador, que es sostenido por el cable colgador. El cable colgador va sujeto a la cabeza de caballo colocado en el extremo del balancín. El diseño apropiado de estos componentes, la nivelación y la alineación de la U.B.M. con respecto al árbol del pozo, aseguran el viaje vertical de la varilla pulida a través del estopero, reduciendo el desgaste de los hules, manteniendo un buen sello y evitando fugas de fluido en la superficie.

El poste Sampson sostiene al balancín en cierto punto de éste, dependiendo de la geometría de la Unidad de Bombeo Mecánico, el movimiento del balancín se transmite por medio de la biela, la cual recibe el movimiento de la manivela; la distancia de la flecha del reductor al cojinete de la biela (muñón), define la longitud de carrera de la varilla pulida. La mayoría de las unidades tiene tres orificios para el muñón en el Activo de Producción Poza Rica (algunas cuentan con cuatro) y se definen como carrera mínima, intermedia y máxima, con su respectiva medida de longitud en pulgadas, excepto en la unidad hidroneumática Tieben, sin embargo, el objetivo es el mismo.

Principio de operación

Componentes

Las partes esenciales que conforman el sistema de bombeo mecánico son:

El equipo superficial de bombeo (Unidad de Bombeo Mecánico) y las conexiones superficiales.

El motor principal. La bomba subsuperficial impulsada por varillas y sus accesorios. La sarta de varillas de succión. La tubería de producción (T.P.) y accesorios para bombeo mecánico

El motor principal.

La función del motor principal es proporcionar a la instalación energía mecánica que eventualmente será transmitida a la bomba y usada para elevar el fluido. El motor principal seleccionado para una unidad dada, debe, por supuesto, tener suficiente potencia para elevar el fluido al ritmo deseado desde el nivel de trabajo del fluido en el pozo.

Puede ser una máquina de combustión interna (gas natural o diesel) o puede ser un motor eléctrico. La selección del tipo de motor principal dependerá principalmente de:

Los recursos locales, Suministro y costo del combustible (diesel, gas natural) o energía eléctrica, Capacidad para el mantenimiento y Existencia de personal experimentado.

El motor principal.

El uso de motores eléctricos facilita el análisis del comportamiento de la unidad de bombeo en dos aspectos:

1. Permite medir con un amperímetro de gancho, el rango de trabajo y así observar cuando existe una pérdida o sobrecarga del peso en la sarta de varillas sin interferir con la operación del pozo.

2. Tienen un bajo costo inicial, menor costo de mantenimiento y son más fáciles de ajustar a un sistema automático.

Por otra parte, las máquinas de gas tienen la ventaja de un control de velocidad más flexible y pueden operar en un rango más amplio de condiciones de carga. El costo del combustible puede ser inferior al de la energía eléctrica, aunque conforme se incrementan los costos del combustible, esta condición puede invertirse.

Conexiones superficiales

Las conexiones superficiales tienen la función de conducir los hidrocarburos producidos por el pozo a la línea de descarga y por ende, hasta la batería de separación; todas ellas deben ser para presiones no menores de 1000 lbs/plg2, elaboradas en tubería de 2” efectuando corte y cuerda a fin de adecuarlas a las longitudes necesarias; debido a que las dimensiones varían de acuerdo a cada instalación, generalmente serán elaboradas al momento de ser instaladas en un pozo de reciente conversión al sistema de bombeo mecánico. Cuando se trate de un reacondicionamiento se instalarán las mismas conexiones superficiales que tenía el pozo antes de la intervención con el equipo de terminación y reparaciones de pozos.

Dos accesorios superficiales (varilla pulida y mordaza), tienen la función de transmitir el movimiento alternativo a la sarta de varillas de succión; otros dos accesorios (Estopero y Preventor) tienen la función de dar seguridad, a fin de evitar derrames de hidrocarburos al medio ambiente y las válvulas de retención o check cuya función es dejar pasar los fluidos en una sola dirección, evitando su regreso al interior del pozo y así en superficie, se complementa el ciclo ideal de bombeo.

Conexiones superficiales1.- Varilla Pulida de 1 ½” .2.- Grampa para varilla pulida de 1 ½” con uno, dos o tres tornillos dependiendo la profundidad del pozo.3.- Estopero, con hules para varilla pulida de 1 ½” y rosca inferior estándar de 3” macho.4.- Preventores con roscas de 3” con conexión hembra en un extremo y conexión macho en el otro, roscas “v” estándar.CONEXIONES5.- Tee de 3” , de acero al carbón 3000 lbs/plg2, rosca estándar.6.- Brida colgadora de 6” de diámetro exterior, rosca macho superior de 3” . Rosca hembra inferior de 2 7/8” hembra, roscas estándar.7.- Válvula lateral de tubería de revestimiento de 2” 3000 lbs/plg2 bridada.8.- Válvula de 2” 1000 lbs/plg2, rosca hembra en los extremos, estándar.9.- Tee de 2” 1000 lbs/plg2, rosca estándar.10.- Reducción botella de 2” a ½” , rosca estándar.11.- Válvula de aguja de ½” 5000 lbs/plg2, rosca estándar.12.- Válvula check de 2” 1000 lbs/plg2, rosca estándar.13.- Codo de 2” 1000 lbs/plg2, rosca estándar.14.- Tuerca unión de golpe 2” 1000 lbs/plg2, rosca estándar.15.- Válvula de flote de 2” 1000 lbs/plg2, bridada o roscada.16.- Reducción botella de 3” x 2” rosca estándar.17.- Niple de 2” para 2000 lbs/plg2 de trabajo, rosca estándar.18.- Niple de ½” para 2000 lbs/plg2 de trabajo, rosca estándar.

Conexiones superficiales

Grampa

Este dispositivo, mostrado en la figura, sirve para sujetar la varilla pulida por apriete. Se coloca en forma permanente cuando se le ha dado el espaciamiento adecuado a la bomba subsuperficial para que la Unidad de Bombeo Mecánico quede operando en condiciones normales después de que se efectúo una intervención a un pozo con el equipo de Reparación y Terminación de Pozos. También se utiliza para movimientos que se efectúan con la sarta de varillas, ya sea para eliminar un golpe en la bomba subsuperficial, sacar un registro dinamométrico o reanclar una bomba.

Cuando las grampas o mordazas quedan permanentes se apoyan sobre el elevador o block cargador y junto con el cable colgador soportan todo el peso de la sarta de varillas y el peso del fluido.

Estas mordazas pueden usar uno, dos o tres tornillos para el apriete, incrementándose la seguridad con el número de los mismos. Es recomendable el uso de mordazas con menos tornillos para pozos someros, conforme aumenta la profundidad es preferible la utilización de mordazas con mayor número de tornillos.

Varilla pulida

Es la unión directa entre la sarta de varillas de succión y el equipo superficial, pasa a través de las conexiones verticales del árbol.

El diámetro mayormente utilizado en el Activo de Producción Cinco Presidentes es de 1 ½”. Está fabricada en acero aleado al manganeso, níquel y molibdeno.

Superficialmente, la varilla pulida tiene acabado espejo con el propósito de no dañar los sellos del estopero fijo al árbol de válvulas en el movimiento ascendente y descendente de la Unidad de Bombeo Mecánico.

En la figura se representa una varilla pulida.

Estopero

Mecanismo de seguridad que se localiza en la parte superior del árbol de válvulas para pozos con sistema de bombeo mecánico, sobre la TEE de 3”Ø y cuya función principal es la de contener los fluidos para que no se manifiesten a su exterior por medio de un conjunto de sellos construidos con materiales resistentes al rozamiento, los cuales se van a ajustar al diámetro de la varilla pulida de 1 ½” Ø, cuando ésta tenga un movimiento ascendente o descendente proporcionado por la Unidad de Bombeo Mecánico; debido a este movimiento, los sellos sufren desgaste por lo que es necesario sustituirlos periódicamente y solamente se pueden cambiar con la Unidad de Bombeo Mecánico inoperante.

En la actualidad se han diseñado estoperos provistos de un mecanismo de preventor con la finalidad de mejorar su función dentro de los mecanismos de seguridad en el árbol de bombeo mecánico.

Preventores

Son mecanismos de seguridad que han sido diseñados para impedir, en caso necesario, el paso de fluidos al exterior. Sólo se pueden accionar cuando la Unidad de Bombeo Mecánico no está operando, debido a que en su interior tiene unos sellos de hule llamados “Rams”, que aprietan a la varilla pulida para sellar y evitan el paso del hidrocarburo.

En el caso del preventor doble “E” LP-15, los sellos de hule, pueden sellar aún sin varilla pulida debido a que tienen un rango de diámetros de 0 a 1 ½” . Los preventores son vitales para cambiar los sellos del estopero colocado en la parte más alta del árbol; y para evitar la salida del hidrocarburo a la atmósfera, cuando por alguna rotura de la varilla pulida ésta se precipite al interior del pozo junto con las sarta de varillas. En este percance el preventor ideal es el doble “E” LP -15. Estos mecanismos están instalados en el árbol de válvulas para bombeo mecánico, sobre la brida colgadora. Las marcas de preventores más utilizadas son: doble “E” LP -15, ratigan 212 y Hubber Hércules 530.

En las figuras se muestran todos estos tipos de preventores respectivamente.

Válvulas de retención

El objetivo principal de este tipo de válvulas, comúnmente conocidas como check, es el de permitir el paso de un flujo por una línea en una sola dirección, impidiendo así, el regreso del fluido cuando se presenten contrapresiones altas.

Los tipos de válvulas de retención son: De pistón De charnela

El Reductor de Engranes

Su función es reducir la velocidad del motor principal a una velocidad de bombeo adecuada. Es necesario determinar exactamente la probable torsión máxima a la que estará sujeto el reductor de engranes, ya que el método del Instituto Americano del Petróleo (API por sus siglas en inglés) usa la torsión máxima como base para el rango de las unidades de bombeo. La designación del Instituto Americano del Petróleo para una unidad es simplemente la torsión máxima permisible en el reductor de engranes en miles de pulgadas-libras. Por ejemplo: una unidad normada por el Instituto Americano del Petróleo tamaño 114, tiene un rango de torsión máximo de 114,000 plg-lbs.

La polea del reductor de engranes es el elemento que recibe la potencia del motor principal a través de bandas. La relación del diámetro de la polea del reductor de engranes al diámetro de la polea del motor, y la reducción de velocidad en el reductor de engranes, determinan la reducción total de velocidad del motor principal hasta la varilla pulida. Los tamaños disponibles de poleas de la unidad y el número y tipo de bandas que deben usarse, pueden determinarse de las especificaciones del fabricante de unidades de bombeo.

Tipos de bombas subsuperficial

Sus funciones son: admitir el fluido de la formación al interior de la tubería de producción y principalmente elevar el fluido admitido hasta la superficie.

Las bombas subsuperficiales movidas por varillas se dividen en tres tipos:a) Bombas de tubería de producción.b) Bombas de inserción.c) Bombas de tubería de revestimiento.

Bombas de tubería de producción.

Las bombas de tubería de producción, por ser de un diámetro mayor, pueden manejar volúmenes más grandes de líquidos que las bombas de inserción, sin embargo, la carga de fluido sobre la unidad de bombeo no debe ser mayor.

La desventaja de estas bombas estriba en que el barril forma parte de la misma tubería de producción, para efectuar alguna reparación o reposición de partes es necesario extraer la tubería de producción completa; lo que significa una operación más complicada, y por consiguiente, más costosa. Un factor importante que debe tomarse en cuenta es el alargamiento de las varillas por la carga de fluido, lo que se traduce en una disminución en la carrera efectiva del émbolo, siendo más crítica a medida que aumenta la profundidad del pozo.

Las bombas de tubería de producción operan mejor en pozos que tienen alto nivel de fluidos y en donde la verticalidad del mismo haya sido comprobada.

Bombas de inserción

Se les denomina bombas de inserción porque el conjunto total de la bomba (barril, émbolo y válvula estacionaria) que va conectado en el extremo inferior de la sarta de varillas se inserta en un niple de asiento (zapata-candado) instalado en la tubería de producción.

Esto representa una ventaja sobre las bombas de tubería de producción, ya que para hacer una reparación o sustitución de la bomba no es necesario extraer la tubería de producción. La bomba de inserción se desancla y se extrae con la sarta de varillas.

Materiales Utilizados en la Fabricación de la Bomba

Cualquier bomba subsuperficial, movida por varillas, está constituida de los siguientes elementos esenciales:1) Barril de trabajo.2) Émbolo.3) Válvulas.

Barril de trabajo.

Materiales utilizados en su construcción HI-BRIN. Diseño para pozos con alto contenido de arena y gas sulfhídrico. Se fabrica

utilizando un proceso de endurecimiento denominado “nitrocicle”. NITRELINE. Barril construido para alta resistencia mecánica y alta resistencia a la

corrosión. Lleva el mismo proceso de endurecimiento que el anterior (“proceso nitrocicle”). Uso general.

HI-HARD. El barril se fabrica con un contenido de cromo del 5% y con el proceso de endurecimiento “nitrocicle”. Proporciona alta resistencia a la abrasión y a la corrosión por CO2.

KROM-I-DEE. El barril lleva una capa de endurecimiento de cromo proporcionándole alta resistencia a la abrasión y a la corrosión. Se recomienda usarlo en pozos que producen arena y CO2.

SILVERLINE. Este barril se recomienda usarlo en pozos con fluidos no corrosivos y en donde la arena no sea un problema serio.

Émbolo.

CO-HARD. Émbolo resistente a la corrosión y a la abrasión. SUPER HARD. Hierro-níquel. Resistente a la corrosión de H2S. ACERO CON RECUBRIMIENTO DE CROMO. Altamente resistente a la corrosión por CO2 y a fluidos

arenosos. ÉMBOLOS CON EMPAQUE SUAVE. Son resistentes a la corrosión por CO2 y H2S. Se recomienda

usarlos a profundidades menores de 5000 pies. ÉMBOLOS DE COPAS. Se recomienda usarlos para bombeo de aceite y agua con bajo contenido de

arena. Las copas se expanden en la carrera ascendente por la diferencia de presión y se contraen en la carrera descendente disminuyendo la fricción con el barril. La dureza del material, así como el número de copas deben seleccionarse de acuerdo con la profundidad de la bomba.

ÉMBOLOS DE ANILLOS. Constan de las mismas partes que el émbolo de copas, sólo que los anillos son flexibles y los espaciadores son en forma de “L”. Los anillos son de hule resistente al aceite.

ÉMBOLO CON COMBINACIÓN DE COPAS Y ANILLOS. Se recomienda usarlo para la limpieza de pozos sucios o después de un fracturamiento. Es muy efectivo para bombear fluidos que contienen granos de arena tan fina que no pueden ser retenidos por empaques de grava o cedazos.

ÉMBOLO CON VÁLVULA SUPERIOR. Se usa en pozos profundos cuyo contenido de gas sea muy bajo. ÉMBOLO CON VÁLVULA DE FONDO. Se usa en pozos gaseosos colocando la válvula viajera lo más

cercano a la válvula de pie, para evitar el candado de gas. ÉMBOLO CON VÁLVULA EN LA PARTE SUPERIOR Y EL FONDO. Este arreglo combina las ventajas

descritas con los dos émbolos anteriores.

Válvulas

a) Válvula de pie (de entrada).- Su función, en el ciclo de bombeo, consiste en admitir los fluidos producidos por el pozo durante la carrera ascendente y evitar el regreso de los mismos hacia el espacio anular en la carrera descendente.

b) Válvula viajera (de salida).- Su función, en el ciclo de bombeo, consiste en desalojar los fluidos hacia la superficie durante la carrera ascendente y durante la carrera descendente permitir el paso del fluido alojado en la camisa de la bomba a través del mismo al punto muerto inferior, dando inicio a un nuevo ciclo de bombeo.

Materiales utilizados en su construcción:

La stellita y el carburo de tungsteno son materiales apropiados cuando los fluidos del pozo son altamente corrosivos debido a la presencia de ácido sulfhídrico (H2S) o bióxido de carbono (CO2) y cuando se maneja mucha arena, ya que estos materiales son muy resistentes a la abrasión.

Ciclo de la bomba

La sarta de varillas de succión

La función de la sarta de varillas de succión es: transmitir el movimiento de bombeo superficial y la potencia a la bomba subsuperficial. También incluye, si es necesario, la sarta de tubería de producción, dentro de la que operan las varillas de succión, la cual conduce hasta la superficie los fluidos bombeados.

Las varillas de succión disponibles en el mercado son de cinco diferentes diámetros estándar. Su diseño consiste esencialmente en determinar la sarta más ligera, y por lo tanto, la más económica, que pueda utilizarse sin exceder el esfuerzo de trabajo de las propias varillas.

El máximo esfuerzo de trabajo para las varillas depende de su composición química y propiedades mecánicas, además de la naturaleza del fluido bombeado, es decir, si éste es o no corrosivo. Como regla general, es deseable mantener el esfuerzo de las varillas por debajo de las 30000 lbs/plg2, sin embargo, la experiencia en diferentes áreas productoras puede indicar límites menores.

La sarta de varillas de succión

Cuando las bombas están colocadas a profundidades mayores de 3500 pies, generalmente es recomendable usar sartas telescopiadas, es decir, consistentes en diferentes diámetros de varillas. Las varillas de diámetro más pequeño se colocan en el fondo de la sarta, inmediatamente arriba del émbolo, ya que la carga en las varillas es más grande. A profundidades menores de 3500 pies, donde la carga en las varillas es más grande, se emplean varillas de diámetros mayores, es to resulta que la carga en las varillas sea grande, ya que una varilla de mayor diámetro pesa más que una de menor diámetro. Este arreglo resulta con una carga más pequeña en el equipo superficial, que la que se obtendrá con una sarta de telescopiada y representa un ahorro en el costo de las varillas de succión.

La sarta de varillas de succión

El principal componente de la sarta de varillas de succión es el acero.

Muchas varillas contienen arriba del 90% de acero en su composición, pero esto les da una consistencia suave y débil, por lo que es recomendable agregar otros elementos para proporcionar al acero la fuerza necesaria que debe tener, así como otras propiedades. Los diferentes materiales que pueden ser agregados para lograr una cierta aleación con acero son los siguientes:

Carbón.- Este elemento es agregado para incrementar la fuerza, la dureza y la susceptibilidad para tratamiento con calor, sin embargo, al incrementarse el contenido de carbón la resistencia a la corrosión, la ductibilidad y el impacto a la resistencia tienden a decrecer.

Manganeso.- Hace al acero menos quebradizo y actúa como un desoxidante para reducir la formación del óxido de acero, el cual tiende a debilitar la aleación. Algunas varillas contienen arriba del 1% de manganeso.

Silicón.- Es muy parecido al manganeso, es útil como un desoxidante en la refinación de aceros de alto grado. Algunas varillas contienen alrededor de 0.15 al 0.35% de este elemento.

Níquel.- Es agregado para combatir las condiciones corrosivas encontradas en los pozos de aceite, también tienen un efecto de endurecimiento sobre el acero para evitar la disolución del fierro.

Vanadio.- Incrementa el endurecimiento del acero aún cuando se presente en pequeñas cantidades, fomenta una estructura granular buena y retarda el ablandamiento del acero cuando se somete a altas temperaturas.

Cobre.- Es agregado para resistir los ambientes corrosivos. Los aceros que contienen más del 0.6% de cobre tienen una tendencia muy pronunciada hacia el endurecimiento precipitado.

Boro.- Es usado para incrementar el endurecimiento del acero, es muy poderoso y únicamente se agrega en porcentajes del 1%.

Cromo.- Contribuye al endurecimiento del acero y mejora la resistencia a la corrosión del acero en el aire y en otros medio-ambientes, aunque el níquel es más efectivo.

Molibdeno.- Es uno de los agentes más potentes que se agrega como elemento de aleación, aunque no es tan efectivo como el carbón, es un refuerzo en la sarta de varillas para evitar su respuesta al tratamiento con el calor.

Clases de varillas

Clase K.- Son varillas de níquel-molibdeno. Son resistentes a la corrosión y su resistencia mínima a la tensión es de 82000 lbs/plg2.

Clase C.- Son varillas de aleación carbón-manganeso. Son para trabajo pesado y medio; su inhibición contra la corrosión es muy efectiva, su resistencia mínima a la tensión es de 90000 lbs/plg2. En la mayoría de los pozos se utiliza este tipo de varilla.

Clase D.- Son varillas de aleación níquel -cromo-molibdeno. Su resistencia mínima a la tensión es de 115000 lbs/plg2. Estas varillas se utilizan donde las varillas tipo C quedan en punto crítico, generalmente para pozos de alta producción y que no manejen ácido sulfhídrico.

Debido a su diámetro, las varillas de succión tienen el siguiente peso:Para varillas de ¾” su peso es de 1.63 lbs por pie.Para varillas de 7/8” su peso es de 2.16 lbs por pie.Para varillas de 1” su peso es de 2.88 lbs por pie.

Todas las varillas miden 25 pies de longitud.

Tubería de Producción

La tubería de producción debe tener un sello hermético, ya que en caso de tener alguna fuga considerable repercute en el buen funcionamiento del sistema artificial, dejando, a veces, hasta de fluir cuando las fugas se presentan en la parte superior del nivel dinámico y en pozos fluyentes una reducción en la producción.

Otras de las funciones de la tubería de producción es la de proteger la tubería de revestimiento con un empacador, evitando el paso de fluidos corrosivos al espacio anular, ya sea producidos por el pozo o inyectados al mismo por estimulaciones con ácido, fracturas con arena o ácidos.

Las presiones altas que podrían dañar a la tubería de revestimiento son manejadas a través de la tubería de producción, ya que ésta es probada en las intervenciones con equipo de terminación y reparación de pozos a una presión de 3000 lbs/plg2, y en algún caso hasta 5000 lbs/plg2, su presión de trabajo va a ser menor del 50% de la prueba. La tubería de producción, normalmente se presenta en diámetros de 2 3/8”, 2 7/8” y 3 ½”.

Tubería de producción

En el diseño de instalación de bombeo mecánico, la tubería de producción se instala con 2 mecanismos: ancla mecánica y empacador. En ambos casos la tubería de producción va tensionada para darle un buen desplazamiento a la sarta de varillas, disminuyendo el desgaste por fricción, tanto en la tubería como en la sarta de varillas y aumentando la carrera efectiva del pistón.

El ancla mecánica

El ancla mecánica es un mecanismo que va alojado a determinada profundidad del pozo en la sarta de Tubería de Producción, ligeramente debajo de la bomba. Este mecanismo no lleva hules como el empacador, por esto existe comunicación entre la tubería de revestimiento y la tubería de producción. Su objetivo principal es sujetar la tubería de producción ya tensionada. Esto hace que en el ciclo de bombeo no se mueva la Tubería de Producción, y así aumenta la eficiencia de la bomba por no disminuir la carrera efectiva del pistón. Si la Tubería de Producción no tiene movimiento, entonces disminuye el desgaste de las varillas.

El diseño con ancla mecánica por lo regular se instala en pozos que todavía conservan buena presión de fondo. Esta presión evita que el fluido utilizado en una circulación inversa para el lavado de la bomba, se pierda en la formación, y así se efectúa una circulación franca y por ende un lavado efectivo de la bomba.

El diseño con ancla mecánica consta básicamente de:1. Varillas de succión.2. Bomba subsuperficial.3. Tubo barril con niple sello y zapata candado.4. Separador de gas.5. Ancla mecánica.

El empacador

El empacador es un mecanismo que en el diseño de la Unidad de Bombeo Mecánico va a cumplir con el mismo objetivo del ancla mecánica, tener tensionada la tubería de producción, con la diferencia que el empacador lleva hules que no permiten la comunicación entre la Tubería de Producción y la Tubería de Revestimiento y esto hace que los fluidos producidos por el pozo fluyan solamente por la Tubería de Producción.

En el bombeo mecánico se utilizan para aislar una probable rotura en la Tubería de Revestimiento y en pozos con formación muy depresionada para poder garantizar una circulación inversa en el lavado de la bomba subsuperficial.

El diseño con empacador consta básicamente de:1. Varillas de succión.2. Bomba subsuperficial.3. Tubo barril con niple sello y zapata candado.4. Niple ventana con tapón ciego.5. Niple ventana.6. Zapata conectora.7. Empacador semipermanente.8. Niple de asiento con válvula de pie.

Tipos de unidades de BM