Levantamiento Artificial Por Cavidades Progresivas

LEVANTAMIENTO POR BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS
PCP
1. DEFINICION
A fines de los años `20, Rene Moineau desarrolló el concepto para una serie de bombas elicoidales. Una de ellas tomó el nombre con el cual hoy es conocido, Progressing Cavity Pump (PCP).La bomba PCP está constituida por dos piezas longitudinales en forma de hélice, una que gira en contacto permanente dentro de la otra queestá fija, formando un engranaje helicoidal:
1. El rotor metálico, es la pieza interna conformada por una sola hélice
2. 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.

En 1979, algunos operadores de Canadá, deyacimientos con petróleos viscosos y alto contenido de arena, comenzaron a experimentar con bombas de cavidades progresivas. Muy pronto, las fábricas comenzaron con importantes avances en términos de capacidad, presión de trabajo y tipos de elastómeros. Algunos de los avances logrados y que en la actualidad juegan un papel importante, han extendido su rango de aplicación que incluyen:
* Producciónde petróleos pesados y bitúmenes (< 18ºAPI) con cortes de arena hasta un 50 %
* Producción de crudos medios (18-30 º API) con limitaciones en el % de SH2
* Petróleos livianos(>30º API) con limitaciones en aromáticos
* Producción de pozos con altos % de agua y altas producciones brutas, asociadas a proyectos avanzados de recuperación secundaria (por inyección de agua)
En losúltimos años las PCP han experimentado un incremento gradual como un método de extracción artificial común. Sin embargo las bombas de cavidades progresivas están recién en su infancia si las comparamos con los otros métodos de extracción artificial como las bombas electrosumergibles o el bombeo mecánico.

2. GENERALIDADES

Los sistemas PCP tienen algunas características únicas qua los hacenventajosos con respecto a otros métodos de levantamiento artificial, una de sus cualidades más importantes es su alta eficiencia total.
Típicamente se obtienen eficiencias entre 50 y 60%. Otras ventajas adicionales de los sistemas PCP son:
* Habilidad para producir fluidos altamente viscosos;
* Habilidad para producir con altas concentraciones de arena;
* Habilidad para tolerar altosporcentajes de gas libre (no se bloquea)
* Ausencia de válvulas o partes reciprocantes evitando bloqueo o desgaste de las partes móviles;
* Muy buena resistencia a la abrasión;
* Bajos costos de inversión inicial;
* Bajos costos de energía;
* Demanda constante de energía (no hay fluctuaciones en el consumo)
* Simple instalación y operación;
* Bajo mantenimiento;* Equipos de superficie de pequeñas dimensiones: y
* Bajo nivel de ruido
*
Los sistemas PCP también tienen algunas desventajas en comparación con los tros métodos. La más significativa de estas limitaciones se refiere a las capacidades de desplazamiento y levantamiento de la bomba, así como la compatibilidad de los elastómeros con ciertos fluidos producidos, especialmente con elcontenido de componentes aromáticos. A continuación se presentan varias de las desventajas de los sistemas PCP:
* Capacidad de desplazamiento real de hasta 2000 Bls/dia o 320 m3/dia (máximo de 4000 Bls/día o 640 m3/día);
* Capacidad de elevación real de hasta 6000 pies o 1850 metros (máximo de 1050 pies o 3500 metros);
* Resistencia a la temperatura de hasta 280 'F o 138 °C (máxima de350 °F o 178 °C);
* Alta sensibilidad a los fluidos producidos (los elastómeros pueden hincharse o deteriorarse con el contacto de ciertos fluidos por periodos prolongados de tiempo);
* Opera con bajas capacidades volumétricas cuando se producen cantidades de gas libre considerables evitando una buena lubricación)
* Tendencia del estator a daño considerable cuando la bomba trabaja...