Variador de frecuencia

USO DEL VARIADOR DE FRECUENCIA PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN ROTAFLEX Diego Palomeque, eProduction Solutions, Weatherford Daniel Rodriguez, Weatherford Pablo Prado, Petrolera Entre Lomas S.A.
Abstract En el presente informe se desarrolla la optimización integral del sistema de extracción por bombeo mecánico de carrera larga (Rotaflex), mediante la utilización de un Variador deFrecuencia. Se tratarán dos casos concretos con mediciones y estadísticas relevadas en campo. Ambos pozos presentaban altos índices de pulling y a la vez la necesidad de aumentar la producción. Se propuso implementar un sistema compuesto por un variador de frecuencia con control de 3 velocidades que, conjuntamente con el Sistema de Control del Rotaflex, permita modificar independientemente lasvelocidades de las carreras ascendente, descendente y cambio de carrera, así como los puntos de variación de dichas velocidades. Estos equipos se encuentran instalados y en funcionamiento en el Área Entre Lomas operada por Petrolera Perez Companc S.A. Objetivo En ambos pozos se buscaba disminuir el índice de pulling, principalmente por pescas de varillas, optimizando los ciclos de carga de las mismasy a la vez lograr un incremento de producción. Desarrollo Los pozos a analizar se encuentran ubicados en el Yacimiento Charco Bayo, Área Entre Lomas, Provincias de Río Negro y Neuquén, Argentina, siendo explotados por sistema de bombeo mecánico de carrera larga, cuyas características se detallan a continuación. Caso A: Bomba de profundidad 25-225-THM-30-5-4 situada a 2244 m. Sarta de varillasMetalmecánica Plus (MMP), designación API 86. Equipo de superficie Rotaflex R-900-360-288. Caso B: Bomba de profundidad 25-275-THM-30-5-4 situada a 2314 m. Sarta de varillas Metalmecánica Plus (MMP), designación API 86. Equipo de superficie Rotaflex R-900-360-288. Debido al diseño constructivo de la unidad Rotaflex, donde el cambio de carrera se realiza mediante el desplazamiento horizontal de uncarro solidario a la caja de contrapesos y a la faja de carga, la velocidad máxima recomendada para el aparato es de 4.5 golpes por minuto de modo de asegurar la integridad del equipo.

La combinación de grandes profundidades y la necesidad de altos caudales hace que las instalaciones de producción sean llevadas a valores límites, principalmente el equipo de superficie y las varillas de bombeo.Esto trae aparejado la imposibilidad de incrementar el régimen de extracción y además un número de fallas en varillas muy superiores a los valores medios del Area. Durante los cambios de carrera se producen los mayores esfuerzos sobre las instalaciones de producción, por lo que si se lograra disminuir la velocidad en estos puntos y a la vez mantener un alto régimen de bombeo, se podrían llegar asuperar las actuales limitaciones existentes. Con el objeto de brindar una solución a este problema se propuso instalar un variador de velocidad que permita modificar independientemente las velocidades tanto para la carrera ascendente, descendente y cambio de carrera, así como también en los puntos de cambio de velocidad. El sistema de automatización instalado consta de 3 bloques principales que sedetallan a continuación: 1) Bloque de adquisición de datos: Esta formado por dos sensores de posición de tipo inductivo, de los cuales uno informa el momento en que se produce el cambio de carrera obteniéndose el dato de posición, mientras que el otro nos da la información necesaria para conocer la velocidad a la que se encuentra funcionando el equipo. Este último se encuentra en todos los Rotaflexsiendo su función la de activar el freno de emergencia.

2) Bloque de procesamiento de datos: Es comúnmente conocido como Speed Sentry. Esta compuesto principalmente por un PLC, dentro del cual corre un programa específico para esta aplicación. Este programa, de acuerdo a los valores de posición, velocidad y datos de parámetros internos, determina los 4 puntos que delimitan el principio y fin...