129155
Páginas: 147 (36622 palabras)
Publicado: 20 de marzo de 2015
Análisis de falla en los sistemas de bombeo mecánico del campo
Cantagallo
Francisco Antonio Álvarez Lacayo
2030923
Jose Manuel Vega Castro
2030894
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA
2008
1
Análisis de falla en los sistemas de bombeo mecánico del campo Cantagallo
Francisco Antonio Álvarez Lacayo
JoseManuel Vega Castro
2030923
2030894
Trabajo de Investigación Para Optar el Titulo de Ingeniero de Petróleos
Director
ING. Fredy Abelardo Nariño Remolina.
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA
2008
2
3
4
5
6
Dedico este proyecto
A Dios,
A mi papá Francisco Antonio Alvarez Cabarcas.
7
.
A dios
A mi papa Manuel Vega Vásquez
JOSE VEGA
8
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Fredy Abelardo Nariño Remolina, Ingeniero de petróleos e Ingeniero
de
producción Ecopetrol superintendencia de rio, por brindarnos la oportunidad de
trabajar bajo su dirección, por la confianza y sus valiosos aportes como persona e
ingeniero.
Luis Fernando Emiliani García,Ingeniero de Petróleos
y company man de
Ecopetrol campo Cantagallo, Superintendencia de rio.
Álvaro Lobo Fernández, Ingeniero de Petróleos y company man de Ecopetrol
campo Cantagallo, Superintendencia de rio.
En general a todos los Ingenieros, Supervisores, operadores y personal que labora
en el Campo Cantagaloo Ecopetrol por el apoyo brindado.
9
CONTENIDO
Pág.
1.
INFORMACIÓN GENERAL3
1.1.
CAMPO YARIGUI CANTAGALLO
3
1.1.1.
Localización
3
1.1.2.
Campos aledaños (Garzas, Cristalinas y Sogamoso)
10
1.2.
GEOLOGÍA
11
1.2.1.
Localización Geográfica
11
1.2.2.
Estratigrafía
13
2. COMPONENTES DEL ESTADO MECÁNICO DE UN SISTEMA DE
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL TÍPICO.
19
2.1 EQUIPO DE SUPERFICIE
20
2.1.1. Unidades de Bombeo
20
2.1.2. El sistema de contrabalance
212.1.3. Caja reductora de velocidades
21
2.1.4. El motor de la unidad de bombeo
22
2.1.5. La barra lisa
22
2.1.6. La caja de estopas y la grapa
22
2.2 EQUIPO DE SUBSUELO
23
10
2.2.1. Las varillas API para bombeo mecánico
23
2.2.2. La tuberia de producción.
39
2.2.3. Las bombas de subsuelo
42
2.2.4. Partes estructurales de la bomba
46
3. COMPORTAMIENTO DE LA SARTA DEPRODUCCION EN BOMBEO
MECÁNICO
52
3.1 LAS VARILLAS DE SUBSUELO
52
3.1.1. Grados y tamaños de varillas
53
3.1.2. Golpe de fluido
54
3.1.3 Sincronismo
55
3.1.4. Comportamiento de la sarta de producción reflejado en el dinagrama
55
3.2. BOMBAS DE SUBSUELO
60
3.2.1. Golpe de bomba
62
3.2.2. Golpe de gas
63
3.2.3. Cavitación
63
3.3 TUBERIA DE PRODUCCION
64
3.3.1 La respiración de latunería de producción
64
3.3.2. Pandeo helicoidal
65
4. SERVICIO A POZO
67
4.1 BOMBAS DE SUBSUELO
67
4.1.1. La válvula fija
71
4.1.2 La válvula viajera
71
11
4.1.3. La canasta de válvula
72
4.1.4 Los anclajes de bomba o colgadores
73
4.1.5 Instalación de la bomba
74
4.1.6 Operación de la bomba
75
4.1.7 Servicio a la bomba
76
4.1.8 Arena, abrasión y el GPY
77
4.2 SERVICIO APOZO PARA LAS VARILLAS DE BOMBEO MECÁNICO
78
4.2.1 Erosión de las varillas
79
4.2.2 desgaste de las varillas
79
4.2.3 descuido en la manipulación de las varillas
80
4.2.4 Dobleces
80
4.2.5 Los rasguños, abolladuras y marcas de martillo
81
4.2.6 El daño de elevador
81
4.2.7 Rango de carga
82
4.2.8 Las llaves de potencia
83
4.3 SERVICIO A POZO DE LA TUBERIA DE PRODUCCION
84
4.3.1Abrasión de la varilla
84
4.3.2 Las escamas o precipitaciones de carbonatos y parafinas
84
5. TIPOS DE FALLA
87
5.1 FALLAS EN LA SARTA DE PRODUCCION
88
5.1.1 Fallas por tensión
91
12
5.1.2 Fallas por fatiga
92
5.1.3 Fallas mecánicas
93
5.1.4 Daños superficiales
93
5.1.5 Fallas por corrosión
93
5.1.6 Fallas por conexión
98
5.1.7 Fallas del cuerpo de las varillas
103...
Cantagallo
Francisco Antonio Álvarez Lacayo
2030923
Jose Manuel Vega Castro
2030894
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA
2008
1
Análisis de falla en los sistemas de bombeo mecánico del campo Cantagallo
Francisco Antonio Álvarez Lacayo
JoseManuel Vega Castro
2030923
2030894
Trabajo de Investigación Para Optar el Titulo de Ingeniero de Petróleos
Director
ING. Fredy Abelardo Nariño Remolina.
ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICOQUÍMICAS
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
BUCARAMANGA
2008
2
3
4
5
6
Dedico este proyecto
A Dios,
A mi papá Francisco Antonio Alvarez Cabarcas.
7
.
A dios
A mi papa Manuel Vega Vásquez
JOSE VEGA
8
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Fredy Abelardo Nariño Remolina, Ingeniero de petróleos e Ingeniero
de
producción Ecopetrol superintendencia de rio, por brindarnos la oportunidad de
trabajar bajo su dirección, por la confianza y sus valiosos aportes como persona e
ingeniero.
Luis Fernando Emiliani García,Ingeniero de Petróleos
y company man de
Ecopetrol campo Cantagallo, Superintendencia de rio.
Álvaro Lobo Fernández, Ingeniero de Petróleos y company man de Ecopetrol
campo Cantagallo, Superintendencia de rio.
En general a todos los Ingenieros, Supervisores, operadores y personal que labora
en el Campo Cantagaloo Ecopetrol por el apoyo brindado.
9
CONTENIDO
Pág.
1.
INFORMACIÓN GENERAL3
1.1.
CAMPO YARIGUI CANTAGALLO
3
1.1.1.
Localización
3
1.1.2.
Campos aledaños (Garzas, Cristalinas y Sogamoso)
10
1.2.
GEOLOGÍA
11
1.2.1.
Localización Geográfica
11
1.2.2.
Estratigrafía
13
2. COMPONENTES DEL ESTADO MECÁNICO DE UN SISTEMA DE
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL TÍPICO.
19
2.1 EQUIPO DE SUPERFICIE
20
2.1.1. Unidades de Bombeo
20
2.1.2. El sistema de contrabalance
212.1.3. Caja reductora de velocidades
21
2.1.4. El motor de la unidad de bombeo
22
2.1.5. La barra lisa
22
2.1.6. La caja de estopas y la grapa
22
2.2 EQUIPO DE SUBSUELO
23
10
2.2.1. Las varillas API para bombeo mecánico
23
2.2.2. La tuberia de producción.
39
2.2.3. Las bombas de subsuelo
42
2.2.4. Partes estructurales de la bomba
46
3. COMPORTAMIENTO DE LA SARTA DEPRODUCCION EN BOMBEO
MECÁNICO
52
3.1 LAS VARILLAS DE SUBSUELO
52
3.1.1. Grados y tamaños de varillas
53
3.1.2. Golpe de fluido
54
3.1.3 Sincronismo
55
3.1.4. Comportamiento de la sarta de producción reflejado en el dinagrama
55
3.2. BOMBAS DE SUBSUELO
60
3.2.1. Golpe de bomba
62
3.2.2. Golpe de gas
63
3.2.3. Cavitación
63
3.3 TUBERIA DE PRODUCCION
64
3.3.1 La respiración de latunería de producción
64
3.3.2. Pandeo helicoidal
65
4. SERVICIO A POZO
67
4.1 BOMBAS DE SUBSUELO
67
4.1.1. La válvula fija
71
4.1.2 La válvula viajera
71
11
4.1.3. La canasta de válvula
72
4.1.4 Los anclajes de bomba o colgadores
73
4.1.5 Instalación de la bomba
74
4.1.6 Operación de la bomba
75
4.1.7 Servicio a la bomba
76
4.1.8 Arena, abrasión y el GPY
77
4.2 SERVICIO APOZO PARA LAS VARILLAS DE BOMBEO MECÁNICO
78
4.2.1 Erosión de las varillas
79
4.2.2 desgaste de las varillas
79
4.2.3 descuido en la manipulación de las varillas
80
4.2.4 Dobleces
80
4.2.5 Los rasguños, abolladuras y marcas de martillo
81
4.2.6 El daño de elevador
81
4.2.7 Rango de carga
82
4.2.8 Las llaves de potencia
83
4.3 SERVICIO A POZO DE LA TUBERIA DE PRODUCCION
84
4.3.1Abrasión de la varilla
84
4.3.2 Las escamas o precipitaciones de carbonatos y parafinas
84
5. TIPOS DE FALLA
87
5.1 FALLAS EN LA SARTA DE PRODUCCION
88
5.1.1 Fallas por tensión
91
12
5.1.2 Fallas por fatiga
92
5.1.3 Fallas mecánicas
93
5.1.4 Daños superficiales
93
5.1.5 Fallas por corrosión
93
5.1.6 Fallas por conexión
98
5.1.7 Fallas del cuerpo de las varillas
103...
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