Cavidades progresivas

INTRODUCCIÓN

Inicialmente este tipo de bombeo se utilizó principalmente en el bombeo de mezclas viscosas, sin embargo en la actualidad, se utilizan también en pozos productores de crudos medianos y livianos, especialmente con alto contenido de agua.
El sistema de Bombeo de Cavidades Progresivas se considera como una opción factible para la explotación de pozos por su relativa baja inversióninicial; bajos costos de transporte, instalación, operación y mantenimiento; bajo impacto visual y mínimos requerimientos de espacio físico tanto en el pozo como en las instalaciones superficiales.

RESEÑA HISTÓRICA

A fines de los años `20, René Moineau desarrolló el concepto para una serie de bombas helicoidales. Una de ellas tomó el nombre con el cual hoy es conocido, Progressing CavityPump (PCP).

La bomba PCP está constituida por dos piezas longitudinales en forma de hélice, una que gira en contacto permanente dentro de la otra que está 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 sí, cuyos pasos son el doble del paso de la hélice del rotor.

En 1979, algunos operadores de Canadá, de yacimientos 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:

- Producción de 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 conaltos % de agua y altas producciones brutas, asociadas a proyectos avanzados de recuperación secundaria (por inyección de agua)

En los últimos 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 lasbombas electrosumergibles o el bombeo mecánico.

Generalidades

Los sistemas PCP tienen algunas características únicas qua los hacen ventajosos 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 paraproducir fluidos altamente viscosos;
• Habilidad para producir con altas concentraciones de arena;
• Habilidad para tolerar altos porcentajes 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 deenergía (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 otros métodos. La más significativa de estas limitaciones se refiere a las capacidades de desplazamiento y levantamiento de la bomba, así como lacompatibilidad de los elastómeros con ciertos fluidos producidos, especialmente con el contenido 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/día (máximo de 4000 Bls/día o 640m3/día);
• Capacidad de elevación real de hasta 6000 pies o 1850 metros (máximo de 1050 pies o...