Bombeo Mecanico

BOMBEO MECÁNICO
Es el método de levantamiento artificial más común y antiguo del mundo. Debido a su simplicidad y robustez, es posible su aplicación en casi todos los tipos de pozos que requieren levantamiento. Sin embargo, existen límites físicos para la aplicación en cuanto a profundidad y caudales a levantar. El objetivo de un buen diseño en levantamiento artificial es lograr un sistemaeconómicamente rentable, que logre el mayor valor presente neto (VPN), considerando los costos asociados y la producción del pozo.

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Factores a considerar para el diseño del bombeo mecánico
Para una buena selección del equipo a utilizar es necesario conocer datos que soporten la decisión, entre estos datos podemos citar: la tasa de producciónesperada, las cargas a soportar por las cabillas, las cargas en la caja de engranaje de la unidad de bombeo, costo de energía, aporte del yacimiento, etc. A continuación se describen algunos de los factores más importantes a considerar:
* Bomba de subsuelo: Pertenecen a la familia de bombas de desplazamientos positivos, del tipo reciprocante. Estas bombas son colocadas en el fondo del pozo, aprofundidades que oscilan entre 200 y 7000 pies. La bomba de subsuelo es el primer elemento que se debe considerar al diseñar una instalación de bombeo mecánico para un pozo, ya que de acuerdo al tipo, tamaño y ubicación, se dimensiona el resto de los componentes del sistema.

* Tasa de producción: En la figura 1.1 se presenta el trabajo mostrado por J.D. Clegg titulado “High-Rate Artificial Lift” endonde se observa los caudales manejados por bombeo mecánico en función de la profundidad. En él se muestra que la cantidad de fluido manejado es inversamente proporcional a la profundidad, estamos hablando que a 1000 pies de profundidad estaríamos en capacidad de manejar hasta 4000 barriles de fluido por día, en cambio para profundidades por encima de 7000 pies, apenas manejaríamos hasta 500barriles de fluido diario.

Tasa de producción
(Fig. 1.1)

* Manejo de sólidos: Los sólidos pueden generar efectos indeseables en la bomba, llegando al punto de paralizar el movimiento del pistón en el barril y a su vez crear incremento de esfuerzo en las cabillas y en la unidad de bombeo. Esto es debido a que la bomba de subsuelo es un conjunto de componentes metálicos en movimiento con unajuste especifico.

* Profundidad y sarta de cabillas: La sarta de cabilla es el medio de transporte de la energía desde el equipo de superficie hacia la bomba de subsuelo. Por supuesto, esta transmisión de energía está influenciada por el comportamiento de la sarta, que a su vez depende de la profundidad.

De manera sencilla podemos representar la sarta de cabilla como un elemento dealta esbeltez, siendo la esbeltez la relación que existe entre la longitud del elemento y el ancho de su sección transversal, es decir, la longitud de la sarta de cabilla es mucho mayor que su diámetro, por ejemplo, los órdenes de magnitud están en el orden de 2000 pies para la longitud de la sarta comparado con una pulgada (0,083 pies) para el diámetro.

Esto hace que la sarta de cabilla secomporte como un cuerpo flexible y su movimiento este influenciado por la inercia que se genera a partir del movimiento transmitido desde la unidad de bombeo. En este sentido el sistema de bombeo mecánico es sensible a la profundidad y se debe tomar en cuenta al momento de diseñar.

En la figura 1.2 se da un ejemplo de como influye la profundidad en los costos de inversión, a su vez con la tasa deflujo manejado. En la grafica se observa que a medida que aumenta la profundidad los costos se incrementan, eso debido a que se tiene una sarta mas larga y a su vez se requieren de unidades de bombeo de mayor capacidad para poder manejar una sarta de mayor peso, longitud y mayor demanda hidráulica. Por consiguiente a medida que se tiene una profundidad mayor la carrera efectiva de la bomba de...