quimica

CAPÍTULO 4
BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET (A CHORRO)
4.1. GENERALIDADES
El bombeo subsuperficial jet (a chorro) es un sistema especial de bombeo
hidráulico, a diferencia del tipo pistón, no ocupa partes móviles, y su acción de
bombeo se realiza por medio de transferencia de energía entre el fluido motriz y
los fluidos producidos.
Un ejemplo típico de una bomba subsuperficial tipo chorro semuestra en la Fig.
4.1. El fluido motriz entra por la parte superior de la bomba y pasa a través de la
tobera, donde su presión total es convertida a una carga por velocidad. La tobera
descarga un chorro en la cámara de entrada de los fluidos del pozo, la cual tiene
comunicación con la formación. En la cámara de mezclado cuyo diámetro es
mayor al de la tobera, se mezclan los fluidos producidos yel fluido motriz.
Al mismo tiempo que se efectúa la mezcla, el fluido motriz pierde energía que es
ganada por los fluidos del pozo. Después, la mezcla pasa al difusor, que es la
última sección de trabajo, en donde la energía que en su mayor parte es
conservada en forma de carga por velocidad se convierte en carga por presión
estática; cuando esta presión es mayor que la ejercida por lacolumna de fluidos
en el espacio anular, se establece el flujo hacia la superficie.
Las ventajas de este sistema de bombeo son numerosas. Principalmente la
carencia de partes móviles que permite manejar fluidos de cualquier calidad, tanto
motriz como producido. Otra ventaja se tiene en lo compacto de la sección de
trabajo compuesta por la tobera, la entrada a la cámara de mezclado y el difusor,esto facilita su instalación, además permite al bombeo hidráulico adaptarse casi a
cualquier profundidad en el pozo. Frecuentemente se pueden obtener tasas más
grandes que con un bombeo hidráulico convencional con el mismo diámetro de
tubería.
Existen dos características que limitan a este tipo de bombeo, primeramente se
necesita una presión de succión relativamente alta para evitar lacavitación y
como segunda desventaja la eficiencia mecánica es baja; normalmente requiere
de una potencia de entrada mayor que la de una bomba hidráulica, tipo pistón.
Sin embargo, se ha incrementado su empleo para pozos de grandes tasas (10000
bl/día) y fluidos contaminados.

4.2. TIPOS DE BOMBAS JET
Las bombas subsuperficiales tipo chorro que se usan en el campo petrolero son
generalmentepresentadas por Kobe, National, Guiberson y por Fluid Packed
Pumps. El diseño básico de estos fabricantes es muy similar, la principal
diferencia es la forma en que los fluidos son circulados dentro y fuera de la
sección de trabajo.
4-1

La Fig. 4.1 ilustra una bomba “libre” marca Kobe, tipo A, con descarga en el
espacio anular y anclada en la tubería de revestimiento. El diseño A, se refiere aun concepto relacionado a la trayectoria del fluido motriz y al de producción que
se encuentran en la bomba. La Fig. 4.2 muestra una bomba “libre”, tipo B,
colocada en el fondo del pozo y con descarga en el espacio anular. La succión
del fluido en esta bomba, se lleva a cabo a través de un mecanismo colocado en
la entrada de la cámara, permitiendo usar cámaras de mezclado y toberas
grandes,para obtener así una alta tasa de producción. La Fig. 4.3 muestra
bombas de fluidos colocadas en la TR con un tipo de ensamble semejante al
usado para cuando la bomba se encuentra en el fondo del pozo. Una
característica del bombeo hidráulico tipo chorro, es que por lo general el diseño
de la tobera está dirigido hacia abajo y los conductos de succión tienen dirección
para un flujo inverso,es decir, el flujo no es solamente en un solo sentido.

4.3. TEORÍA DE LAS BOMBAS JET
4.3.1. Antecedentes.
El uso de agua por primera vez en el bombeo hidráulico a chorro se le acreditó a
James Thomson en el año 1852 en Inglaterra. J. M. Rankine desarrolló la teoría
del bombeo jet en 1870. Posteriormente fueron elaborados trabajos teóricos por
diferentes investigadores incluyendo...