Beneficios De Un Espaciamiento Correcto En Bombas De Sistema Mec Nico 2013

Beneficios de un espaciamiento correcto en bombas de sistema mecánico

Autor: Jorge Antonio Sánchez Rosas, Mauricio Pérez Vera

Categoría Principal: Productividad de Pozos
Categoría Secundaria: Sistemas Artificiales de Producción

Resumen
Un espaciamiento ideal es aquel que se consigue con un mínimo espacio nocivo en la cámara de la bomba, sin presentarse un golpe inferior en las cartasdinamométricas. Para que este espaciamiento sea correcto es necesario tomar en cuenta todas las cargas que generan deformación elástica en la sarta de varillas y así realizar un buen diseño de la misma. El presente trabajo se realizó mediante una compilación de cálculos desarrollados en la práctica “API RP11L”, el trabajo desarrollado en 2004 por el Ing. Eduardo J. Dottore Bolland & Cía S.A.“Deformaciones elásticas en varillas” y se agregan “Las cargas en la sarta de varillas debido a la geometría del pozo” estimadas mediante software de simulación de diseño. El desarrollo del cálculo se presenta en el apéndice.

Aplicación
El método aplica en los pozos productores mediante sistema de bombeo mecánico con geometrías desviadas, cabe mencionar que los cálculos son específicos para una condicióninicial de instalación y/o operación, debido a que se consideran variables como:
Niveles de fluidos (estático y dinámico)
Profundidad de anclaje de la bomba
Tipo de fluido
Velocidad de operación (EPM)
Presión en cabeza
Y otras variables que cambian en función del tiempo. Debido a esta razón es recomendable realizar sensibilidades para cada condición de operación distinta. Adicionalmente se recuerda nose consideran las deformaciones plásticas.


Resultados
Se han optimizado las condiciones de operación e instalación en pozos que presentaban fallas por un espaciamiento incorrecto (figura 1), adicionalmente se realizan mejores diseños que prolongan la vida útil del sistema y/o pozos del proyecto.
Los problemas por golpe de bomba inferior o superior se han reducido considerablemente en los pozosque operan bajo sistema de bombeo mecánico en los pozos del proyecto (figura 2).
La eficiencia de operación de las bombas ha mejorado considerablemente gracias al buen diseño y monitoreo de operación continua en cada uno de los pozos.
Conclusiones
1.- El criterio da una aproximación muy certera de la deformación de las varillas cuando se consideran todas las variables de carga a las que sesometen.
2.- Es una alternativa para el diseño de espaciamiento de pozos que no corresponden a los diseños o modelos API que consideran el empleo de accesorios y variables como barras de peso, cargas por fricción, terminaciones no convencionales, etc.
3.- Mediante un correcto espaciamiento se optimiza la vida útil de la bomba y se mejora la eficiencia de operación de la misma, sobre todo en pozos conpresencia de gas o de aceite viscoso.




Apéndice
Para determinar la deformación de las varillas se toman en cuenta los siguientes cálculos:
1.- Cálculo del peso de la sarta de varillas
2.- Cálculo de la deformación por peso propio
3.- Cálculo de la flotación debida al nivel estático
4.- Cálculo del peso del fluido cargado por la bomba
5.- Cálculo de la deformación por el peso del fluido (anivel dinámico)
6.- Cálculo de la flotación por tubería de producción llena
7.- Cálculo de cargas por fricción
8.- Cálculo de la deformación por fricción
En algunos casos se tendrán que considerar otros factores dependiendo de la terminación del pozo, por ejemplo si el pozo no tiene ancla o empacador para fijar la tubería de producción, esta se deformará y atribuirá cargas adicionales.
1.CÁLCULO DEL PESO DE LA SARTA
Pv= Wr X P
Pv= PESO DE LA SARTA DE VARILLAS [LBS]
Wr= PESO DE LA VARILLA POR PIE, SEGÚN GRADO [LB/FT]
P= PROFUNDIDAD TOTAL DE LA SARTA DE VARILLAS [FT]
2. CÁLCULO DE LA DEFORMACIÓN POR PESO PROPIO
Dpv= Er X Pv X P/2
Dpv= DEFORMACIÓN POR PESO EN EL AIRE [PG]
Er= CONSTANTE ELÁSTICA [PG/(LBXFT)]
Pv= PESO DE LA SARTA [LB]
3. CÁLCULO DE LA FLOTACIÓN Y DEFORMACIÓN DEBIDA AL...