BOMBEO MECANICO SEMINARIO 1

BOMBEO MECANICO

METODOS DE PRODUCCIÓN
2014
1

AGEND
A
 INTRODUCCION
 PRINCIPIO FISICO
 MODELAMIENTO MATEMATICO
 DISEÑO
 ESPECIFICACIONES Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS
 PRACTICAS OPERACIONALES
 EVALUACIÓN FINANCIERA
 PROBLEMAS Y SOLUCIONES

2

INTRODUCCI
ON
• El bombeo mecánico convencional nació
prácticamente a la par con la industria
petrolera, cuando el Coronel Drake; perforo
un pozoque era de su pertenecía ubicado en
Pennsylvania aproximadamente en 1859. 
• El bombeo mecánico es el sistema mas
utilizado a nivel mundial, debido a su
simplicidad y el rango de aplicación a
diferentes tipos de pozos petroleros, aunque
presenta algunas limitaciones como la
profundidad, caudales de gas y producción
de solidos.
• El bombeo mecánico es un procedimiento de
succión y transferenciacasi continua
del petróleo hasta la superficie.

Fuente, www.ecopetrol.com.co

3

PRINCIPIO
FISICO

http://www.portaldelpetroleo.com/2009/06/bombeo-mecanico-diseno.html

Fuente, Weatherford. Rod lift pump.

4

MODELAMIENTO
MATEMATICO
Ecuación balance de fuerzas de la sarta

Ecuación de onda, Gibbs

W : peso sumergido de la sarta
Fx : Fuerza de tensión del elemento hacia
arriba
Fx+Dx : Fuerza detensión de empuje del
elemento
Fd : Fuerza opuesta de amortiguamiento
U : Desplazamiento
m : Masa

5

MODELAMIENTO
MATEMATICO
METODOLOGIA NORMA API RP-11L
Suposiciones:
Geometría dada por la unidad convencional de bombeo
La bomba se asume completamente llena de liquido en cada ciclo.
Unidad de bombeo perfectamente balanceada.
Tubería de producción anclada a la bomba.
Varillas de acero.
Pocodeslizamiento del motor.
Fricción de pozo normal.

Constante del resorte

6

MODELAMIENTO
MATEMATICO
METODOLOGIA NORMA API RP-11L

7

DISEÑO
CARACTERÍSTICAS DEL POZO
Presión del yacimiento .
Presión de fondo.
Caudal de producción de
petróleo.
Caudal de producción de gas.
Caudal de producción de
agua.
Presión de burbuja del
yacimiento.
Grados API del crudo.
Temperatura del yacimiento.
Viscosidad apresión de
burbuja.
Bo a presión de burbuja.
GOR

1200 psi
191 psi

Profundidad
del pozo.

5656 ft

Bloque.

V
C

18 MscfD

Zona
productora.

0 BPD

Formación.

Mugrosa

8 BPD

2078 psi
40
174 F
O,423 Cp
1,401
Rb/Stb
648 Scf/Stb

8

DISEÑO
SELECCIÓN DE POZO
Parámetros operacionales

Rango normal

Profundidad de operación.

100-5000 TVD(ft)

Volumen de operación.
Temperatura de operación.
Desviación delpozo.
Manejo de caudal de gas.
Manejo de arenas.
Gravedad del fluido.
Servicios de limpieza.
Tipo de motor.
Aplicación.
Eficiencia del sistema.

5-1000 BPD
100-350 F

Rango
máximo

Colorado
75

9000 TVD(ft)
2000 BPD

5656 ft
19 BPD

550 F

174 F

Poco

0°(vertical)

Bueno

18 Mscfd

Malo

-

API mayor a 8°

40° API

Workover

-

Gas o eléctrico

Eléctrico

Limitada en costa afuera
40% al 60%Continental
80%
9

IPR
1400.00

1200.00

Método de sukarno
Pwf(psi) Qo(BPD)
1200,00
0,00
1100,00
4,09
1000,00
7,37
900,00
10,28
800,00
12,80
700,00
14,95
600,00
16,72
500,00
18,11
400,00
19,11
300,00
19,74
200,00
20,00
100,00
20,18
0,00
20,30

1000.00

Metodo de Sukarno 2 T/P
Logarithmic (Metodo de Sukarno
2 T/P)
Logarithmic (Metodo de Sukarno
2 T/P)
Metodo de Vogel
Metodo M.L. Wiggins
Perdidas enTuberias

800.00

Pwf(psi)
600.00

400.00

200.00

0.00
0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

Qo(BPD)

10

DISEÑO
DISEÑO DE LAS UNIDADES DE BOMBEO MECÁNICO MÉTODO API RP-11L
PARÁMETROS DEL POZO COL-75
Nivel de Fluido (H)

1613 ft

Profundidad de la bomba
(L)

4521 ft

Velocidad de bombeo(N)

8 SPM

Longitud de stroke (S)

23 in

Diámetro del pistón (D)

1,25 in

Gravedad del fluido (G)

0,825Fc

1,104

Er

1,127E-6 in/Lb-ft

Et

5 E-7 in/Lb-ft

mr

1,321 Lb/ft

11

DISEÑO
DISEÑO DE LAS UNIDADES DE BOMBEO MECÁNICO MÉTODO API RP-11L
CÁLCULO DE LAS VARIABLES ADIMENSIONALES
1.Carga diferencial del fluido sobre el área total del embolo.

2. Constante elástica para el total de la sarta de
varillas.
3. Carga necesaria para alargar el total de la sarta de varillas.

4. Relación del...