IntroduccinEl bombeo mecnico es uno de los mtodos de produccin ms utilizados, el cual su principal caracterstica es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a travs de una sarta de varillas y mediante la energa suministrada por un motor.

Su funcin es transferir energa del motor principal a la sarta de varillas de succin a travs de la Unidad de Bombeo Mecnico para hacer esto, el equipo debe cambiar el movimiento rotatorio del motor principal, a un movimiento reciprocante en las varillas de succin y debe reducir la velocidad del motor principal a una velocidad adecuada de bombeo. La reduccin de velocidad se logra en el reductor de engranes, y al resto del equipo concierne el cambio de movimiento rotatorio en reciprocante.

La unin directa entre la sarta de varillas de succin y el equipo superficial, es la varilla pulida. La varilla pulida est disponible en tres tamaos y para cualquier instalacin en particular, ese tamao depende del dimetro de la tubera de produccin y del dimetro de las varillas de succin; en la parte superior de la sarta la varilla pulida pasa a travs de un estopero y el fluido que ha sido elevado pasa a travs de una conexin tipo T hacia las conexiones superficiales y stas a su vez a una lnea de descarga hasta la batera de separacin.

El Sistema artificial de explotacin de Bombeo Mecnico tiene como objetivo elevar los fluidos a la superficie cuando el pozo ha dejado de fluir por la presin natural de yacimiento. Partiendo desde el nivel dinmico y un nivel neto del pozo, se efectuarn los clculos necesarios para el diseo de la instalacin con un mnimo de: Torsin. Carga en la varilla pulida. Rango de cargas en las varillas. Requerimientos de potencia del motor principal. Costos de combustible o energa. Costo de mantenimiento de la unidad. Roturas de varillas. Produccin diferida por rotura de varillas o por reparacin y mantenimiento de la unidad. Costo de instalacin. Costo inicial.Su funcin es transferir energa del motor principal a la sarta de varillas de succin a travs de la Unidad de Bombeo Mecnico para hacer esto, el equipo debe cambiar el movimiento rotatorio del motor principal, a un movimiento reciprocante en las varillas de succin y debe reducir la velocidad del motor principal a una velocidad adecuada de bombeo. La reduccin de velocidad se logra en el reductor de engranes, y al resto del equipo concierne el cambio de movimiento rotatorio en reciprocante.El bombeo mecnico se clasifica de la siguiente manera de la cual se extrae la unidad aerobalanceada.

Desarrollo: Bombeo mecnico aerobalanceada. En la unidad de bombeo mecnico aerobalanceada (Figura siguinte), el balanceo es a travs de aire suministrado por un motocompresor hacia un cilindro amortiguador. El motocompresor se calibra a un paro y arranque automtico, dependiendo del peso de la sarta de varillas para que el motor principal opere sin esfuerzos. Su rotacin y el sistema de lubricacin del reductor es igual al de la unidad convencional. Las partes principales de la unidad aerobalanceada son iguales a la de las unidades Mark II y convencional.

Se diferencia por la utilizacin de aire comprimido en vez de pesadas manivelas y contrapesos, el sistema de aire a sido tan simplificado que las nicas partes de funcionamiento continuo son el cilindro y el pistn equilibrado. Como resultado, el tamao de la unidad es considerablemente ms pequeo, minimizando los costos de traslado y de montaje. La capacitad del depsito del cilindro se agranda por medio de un receptor de acero que se mueve con el cilindro como una unidad.

Caractersticas:1. Uso de cilindro con pistones en vez de contra peso2. Perfecto contra balanceo con el torque de los pistones.3. Longitudes de carrera de hasta 20 pies para pozos con alto potencial.4. Fcil de instalar.Ventajas: Es ms compacta y fcil de balancear que las otras unidades. Los costos de transporte son ms bajos que otras unidades (debido a que pesa menos). Vienen en tamaos ms grandes que cualquier otro tipo de unidad. Puede rotar tanto en sentido horario como anti horario.

Desventajas: Son ms complicadas y requieren mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire). La condensacin del aire en el cilindro puede constituir un serio problema. La caja de engranaje pierde la presin de aire.

Partes exclusivas de las unidades de bombeo mecnico aerobalanceadas. Motocompresor elctrico. El motocompresor consta de un motor elctrico trifsico, el cual est acoplado por medio de poleas y bandas a un compresor alternativo de dos pasos, enfriado por aire, las bandas y poleas van cubiertas por un guarda bandas de lmina, el conjunto va montado sobre un patn que a su vez queda atornillado al patn de la unidad en forma transversal, a un lado del poste maestro Sampson y del lado del tambor del freno. En la parte inferior del patn del compresor se tiene un cilindro acumulador de aire, al que descarga el compresor, y a ste va acoplado en su parte inferior una vlvula de compuerta, la que sirve para purgar los condensados del aire comprimido. En condiciones normales, el personal de operacin o el de mantenimiento deben purgar los condensados diariamente. En la descarga del compresor, se tiene una vlvula de seguridad. Del cilindro acumulador parte una manguera de alta presin, la cual descarga a una lnea que conduce el aire a la parte delantera de la unidad, en donde est el cilindro de contra balanceo o amortiguador; al cual se conecta con una manguera de alta presin, un check del mismo dimetro y una vlvula de compuerta del mismo dimetro y libraje.

El control de paro y arranque del motocompresor, se logra con un interruptor de presin de fuelle, que toma la seal del cilindro acumulador. Este interruptor puede calibrarse a fin de que el motor pare y arranque, para lo cual se cuenta con dos tornillos, uno para dar presin de paro de motor, cuando la presin va subiendo; el otro para ajustar la presin de paro cuando est va disminuyendo. La diferencia entre la presin de paro y la de arranque se le llama amplitud, es decir, que el segundo tornillo es el de amplitud

GEOMETRA DE LAS UNIDADES DE BOMBEO MECNICOLa unidad de bombeo es un mecanismo que imparte movimiento reciprocante a la varilla pulida. En la actualidad existen varios tipos de unidades de bombeo. Los componentes en casi todas las unidades son los mismos, lo que vara es el diseo.Los diferentes tipos de unidades de bombeo se clasifican de acuerdo con la distribucin y localizacin de los elementos que integran el equipo superficial. De acuerdo con esto se distinguen geometras diferentes que se clasifican en:a) CLASE Ib) CLASE IIIEste tipo de unidad tiene el reductor de engranes colocado al frente y se subdivide en las unidades Mark II y aerobalanceada. En la figura siguiente, se representa una unidad Aerobalanceada en la que puede observarse que el esfuerzo (E) y la resistencia (R) se aplican en el mismo extremo del balancn con relacin al apoyo (F) en el otro extremo.Unidad aerobalanceada. Aparte de las ventajas de diseo y eficiencia que tiene este tipo de unidad, tiene ms aplicaciones, principalmente para el bombeo profundo, en bombeo de altos volmenes con carreras largas, en bombeo de crudos pesados, etc. En muchos casos no hay ms alternativa que el uso de estas unidades, porque sera imprctico el uso de unidades con contrabalanceo rotativo an en los tamaos ms grandes. Por ejemplo, la unidad aerobalanceada se fabrica hasta el tamao A-2560D-470-240. Esta unidad tiene 240 plg de carrera mxima con un torque de 2560,000 lbs -plg, o sea, casi el doble de capacidad de torque que la ms grande unidad Mark II.

ConclusinEste mtodo da exelentes resultados porque es ms compacta y fcil de balancear que las otras unidades, los costos de transporte son ms bajos que otras unidades (debido a que pesa menos), vienen en tamaos ms grandes que cualquier otro tipo de unidad.y puede rotar tanto en sentido horario como anti horario. stas mueven la mxima carga de varillas y fluido hacia arriba con aceleracin o menor movimiento armnico simple, mientras que en la parte superior de la carrera, el movimiento hacia abajo tiene mayor aceleracin que el movimiento armnico simple.

Bibliografa Barrn parra Osvaldo, Snchez Fonseca Gerardo. 2009. Soluciones para problemas que se presentan en el bombeo mecnico. Tesis, Ingeniero petrolero. UNAM. Facultad de Ingeniera. pg. 170 Bombeo Aero balanceada. PDF