ING. VLADIMIR CERONLEVATAMIENTOSEXTO SEMESTREYESENIA ARTETA23/05/2015CONDICIONES Y TIPOS DE EQUIPOS DE B.M.

ABSTRACTUno de los equipos de levantamiento artificial ms usado en la industria petrolera son el bombeo mecnico y la bomba electro sumergible que se ocupa en un 80 a 90%.En el uso de bombeo mecnico tenemos una clasificacin por su unidad de bombeo superficial, existen tres tipos de unidades de BM, la de balancn (BIMBA), la hidroneumtica de bombeo reciprocante (TIEBEN), la de carrera larga (ROTAFLEX), dentro de la de balancn podemos encontrar una subdivisin, la cual nos muestra los diferentes tipos que existe que son Unidad Convencional, Balanceada por Aire, y Mark II.Cada una de las cuales presenta una diferente aplicabilidad dependiendo de los requerimientos del campo, y las facilidades y efectividades de cada una de ellas.Cabe recalcar la diferencia entre esto lo cual tenemos que los balancines convencionales poseen un reductor de velocidad (engranaje) localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga, y los balancines de geometra avanzada poseen un reductor de velocidad en su parte delantera y un punto de apoyo que es localizado en la parte posterior del balancn. Losbalancinesdeairecomprimidoson35%mspequeasy40%mslivianasquelasqueusan manivelas. Se utilizan frecuentemente como unidades porttiles o como unidades de prueba de pozo (costa afuera).Existen tambin otros tipos de unidad tales como las hidrulicas, de carreras largas (Rotaflex), y otras unidades de geometra inusual. Sin embargo, la mayora de los pozos son bombeados con los tres principales tipos de unidades mencionados. La razn principal de la duracin de la popularidad de estas unidades de bombeo es porque estas han sido usadas por ms tiempo que las otras y han probado ser confiables, durables, y fciles de mantener. En cuanto a costos es usualmente el ms econmico.

RECURSOSEl sistema de bombeo est conformado por una serie de equipos de superficie y de subsuelo, los cuales se encuentran conformados de la siguiente forma Equipos de superficie: Unidad de Bombeo, motor de la unidad y cabezal de pozo Equipos de subsuelo: Bomba, Ancla de gas, cabillas y tubera de produccin.DESCRIPCION DEL EQUIPO DE SUPERFICIE UNIDAD DE BOMBEO La funcin de la unidad de bombeo es convertir el movimiento rotacional de la unidad motriz al movimiento ascendente-descendente de la barra pulida. Una unidad de bombeo apropiadamente diseada tiene el tamao exacto de caja de engranaje y estructura. Tambin tiene suficiente capacidad de carrera para producir el fluido que deseas. Otras caractersticas de la unidad de balancn son: - La variacin de velocidad con respecto a las revoluciones por minuto de la maquina motriz - La variacin de la longitud de carrera - La variacin del contrapeso que acta frente a las cargas de las cabillas y fluido del pozo. El diseo de la unidad de balancn presenta tres aspectos esenciales: Sistema Reductor de Velocidad, Sistema de Articulacin y Sistema de contrapeso

Figura 1. Instalacin Tpica de B.M. UNIDADES DE BOMBEO Los tipos de unidades de bombeo ms populares son: Tipo convencional Mark II Balanceadas por AireUnidades de Bombeo ConvencionalVentajas Desventajas

Costos de Mantenimiento bajos.En varias aplicaciones no es tan eficiente como el Mark II u otros tipos de unidades.

Cuesta menos que otras UnidadesPodra requerir cajas de drenaje ms grandes que otros tipos de unidad (especialmente con cabillas de acero).

Usualmente es mejor que el Mark II con sarta de cabillas de fibra de vidrio.

Puede rotar en sentido horario y anti horario.

Puede bombear ms rpido que las Unidades Mark II sin problemas.

Requiere menos contrabalanceo que las Mark II

Tabla 1. Ventajas y Desventajas de Bombeo ConvencionalUnidades de Bombeo Mark IIVentajas Desventajas

Tiene menor torque en la mayora de los casos.En varias aplicaciones, no puede bombear tan rpido como una unidad convencional debido a su velocidad en la carrera descendente.

Podra costar menos (-5%, -10%) comparada con el siguiente tamao en una unidad convencional.Solo puede rotar en sentido anti horario.

Es ms eficiente que las unidades convencionales en la mayora de los casos.En caso de existir golpe de fluido podra causar ms dao a la sarta de cabillas y la bomba.

Puede colocar la base de la sarta de de cabillas en severa compresin causando fallas por pandeo.

Puede experimentar torques ms altos que las unidades convencionales cuando se usan cabillas de fibra de vidrio, adems, de la posibilidad de colocarlas en compresin.

Tabla 2. Ventajas y Desventajas de Bombeo Mark IIUnidades de Bombeo Balanceadas por AireVentajas Desventajas

Es ms compacta y fcil de balancear que las otras unidades.Son ms complicadas y requieren mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire).

Los costos de transporte son ms bajos que otras unidades (debido a que pesa menos)La condensacin del aire en el cilindro puede constituir un serio problema.

Vienen en tamaos ms grandes que cualquier otro tipo de unidad.La caja de engranaje podra daarse si el cilindro pierde la presin de aire.

Puede rotar tanto en sentido horario como anti horario.

Tabla 3. Ventajas y Desventajas de Bombeo Balanceadas por Aire

Figura 2 Unidad de Bombeo Convencional a) Unidad Bombeo Mecnico Convencional b) Unidad Bombeo Mark II

c) Unidad Bombeo balanceada por aireRESOLUCIONDe acuerdo a lo explicado anteriormente se puede encontrar un resumen de las diferencias de las diferentes unidades de bombeo mecnico.Caractersticas de las Unidades de Bombeo.ConvencionalBalanceada por AireMark II

Muy eficienteLa de menor eficienciaMuy eficiente

Muy confiable debido a su diseo simpleLa mas compleja de las unidadesIgual que la convencional

La mas econmicaLa mas costosaModeradamente costosa

La funcion de la unidad de bombeo es convertir el movimiento rotacional de la unidad motriz al movimiento ascendente-descendente de la barra pulida. Una unidad de bombeo apropiadamente diseada tiene el tamao exacto de cada de engranaje y estructura. Tambien tiene duficiente capacidad de carrera para producir el fluido que se desea. Si bien todas las unidades de bombeo tienen caracteristicas comunes, stan tambien tiene diferencias que podria influir significativamente en el comportamiento del sistema.Los diferentes tamaos, caracteristicas y funcionamientos permiten una variedad alta de balancines que cumplen las especificaciones API en sus diseos y son las mas utilizadas para el levantamiento mecnico, adems sus costos de operacin son relativamente bajos y tiene una amplia adaptacion a las condiciones de los pozos. Estos pueden dividirse en los siguientes tipos bsicos.En general hay tres tipos bsicos de unidades de bombeo mecnico (balancines) las que se diferencian por su geometria y clase de contrapeso. Existe ademas una nueva unidad que tiene el mismo principio basico del bombeo mecnico que ya no utiliza balancin, comocido como RotaFlex. Analisis de las condiciones de bombeo.En particular se refiere a las prueba de superficie: Cartas Dinagraficas, pruebas de pozos, registros snicos y de presin explicando la obtencin, interpretacin e importancia de los resultados para la determinacin de las condiciones de bombeo. A continuacin revisaremos al definicin de una carta dinagrfica y una referencia rpida para su interpretacin. Cartas Dinagrfica Es un registro que presenta las cargas instantneas en la barra pulida a diferentes posiciones durante el ciclo de bombeo. Este grafico es obtenido directamente en el pozo, mediante un instrumento llamado dinammetro y su colocacin es por la parte frontal del balancn, conocida como espaciador.

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Cartas dinamomtricasLas cartas dinamomtricas registradas en superficie, en pozos producidos con Bombeo mecnicobrindan informacinesencial parael diseoy diagnstico delsistema deextraccin. Elconcepto de dinamometra lleva consigo la interpretacin en superficie de lo que est pasando en el fondo depozo.Elusoprincipaldelacartadinamomtricadelabombaeseldeidentificaryanalizarlosproblemas de fondo de pozos. Carta dinamomtrica de superficieRepresenta la medicin de las cargas en las varillas de bombeo en distintas posiciones a lo largo de un ciclo completo de bombeo. Las cargas generalmente son representadas en Libras y el desplazamiento en pulgadas.Carta dinamomtrica de la bomba (fondo)Representa las cargas calculadas en distintas posiciones de la bomba a lo largo de un ciclo debombeoy representalas cargasque labomba aplicasobre laparte inferiorde lasarta devarillas debombeo.NOMENCLATURABES: bombeo electro sumergibleC: unidad de bombeo mecnico convencional A: unidad de bombeo mecnico por balanceo de aireAPI: American Petrolium Institute (Instituto americano de petrleo) BM: bombeo mecnico BPPD: barriles por da M: unidad de bombeo mecnico Mark II RM: unidad de bombeo mecnico Mark Reverse II

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESEn la unidad convencional es el ms antiguo y usado en la industria. Las unidades convencionales basan su geometra en un sistema de palanca CLASE I, es decir con un punto de apoyo en el medio de la viga balancn.La rotacin de la manivela puede ser en ambas direcciones.Unidades de bombeo compactas diseadas para instalacin en campos de irrigacin con sistemas de aspersores mviles o en reas urbanas donde las caractersticas del bajo perfil serian deseadas.Las unidades Mark II basan su geometra entres caractersticas, las cuales reducen el torque y la carga con respecto a una unidad Convencional.La unidad balanceada por aire La utilizacin de aire comprimido en vez de pesadas manivelas y contrapesos, el sistema de aire ha sido tan simplificado que las nicas partes de funcionamiento continuo son el cilindro y el pistn equilibrio.

BIBLIOGRAFASharon Escalante, Produccin de Hidrocarburos II, Ingeniera de Petrleo, Septiembre 2012, se puede visualizar en el siguiente link, http://blogs.unellez.edu.ve/sharon/files/2014/10/Guia-3.-BMC-SEPT-2012.pdf.Victor Bravo. SISTEMAS BOMBEO MECANICO (BMC) Y NEUMTICO (BN), se puede visualizar en el siguiente link, http://www.academia.edu/9699165/SISTEMAS_BOMBEO_MECANICO_BMC_Y_NEUM%C3%81TICO_BN.Mlani Acevedo, Pedro Diaz, German Lpez, Bombeo Mecnico, se puede visualizar en el siguiente link, http://es.slideshare.net/gabosocorro/bombeo-mecanico-presentacion.

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