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Universidad de Aquino Bolivia Facultad de Ciencia y Tecnologa Ingeniera en Gas y Petrleo

UDABOL UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA Acreditada como PLENA mediante R.M. 288/01

Mtodos de Produccin: Bombeo por Cavidades progresivas PCPBombeo por cavidades Progresivas pcp

Realizado por: ARNOLDO COLQUE GUTIERREZAmhed torrico vacaJuan carlos dalence anteloElmer vargas flores

Es muy importante que el ingeniero de produccin conozca las alternativas disponibles cuando le corresponda disear o seleccionar un sistema de levantamiento artificial.

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO1. INTRODUCCIONEstas reservas se encuentran presentes en pases como; Argentina (cuenca del golfo de San Jorge), Venezuela (Faja de Orinoco que tiene los depsitos ms grandes del mundo), Estados Unidos-California, Canad y otros pases donde los reservas de petrleo pesado son menores.1. INTRODUCCION (cont..)El propsito de los mtodos de levantamiento artificial es minimizar los requerimientos de energa en la cara de la formacin productora,

El sistema de levantamiento artificial por bombeo de cavidad progresiva es una bomba de desplazamiento rotativo positivo.

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOLa Bomba de Cavidades Progresivas (B.C.P.) fue inventada en 1932 por un Ingeniero Aeronutico Francs llamado Ren Moineau.Las limitaciones del mtodo continan siendo la incapacidad de los elastmeros para manejar altas temperaturas, crudos livianos con bajo corte de agua y alto contenido de aromticos, medianos a altos volmenes de gas libre (el gas afecta la bomba de dos maneras, atacndolo directamente y por el calor que se genera al ser sustituido los lquidos por la mezcla gaseosa).

2. ANTECEDENTES

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO3. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOEl estator y el rotor no son concntricos como se muestra en la figura y el movimiento del rotor es combinado, uno rotacional sobre su propio eje y otro rotacional alrededor del eje del estator.

3. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO (cont..)

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOLa geometra del conjunto es tal, que forma una serie de cavidades idnticas y separadas entre s. Cuando el rotor gira en el interior del estator estas cavidades se desplazan axialmente desde el fondo del estator (succin) hasta la descarga, generando de esta manera el bombeo por cavidades progresivas. Debido a que las cavidades estn hidrulicamente selladas entre s, el tipo de bombeo, es de desplazamiento helicoidal (desplazamiento positivo).

3.1 Geometria

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOExisten distintas geometras en bombas PCP, y las mismas estn relacionadas directamente con el nmero de lbulos del estator y rotor.

3.1 Geometria (cont..)

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOLa relacion entre el nmero de lbulos entre el rotor y el estator permite definir la siguiente nomenclatura:

N de lbulos del rotor 3Geometra 3:4N de lbulos del estator 4

3.1 Geometria (cont..)

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOPor lo tanto esta relacin permite clasificar a las bombas PCP en dos grandes grupos:Singlelobe o single lobulares : Geometra 1:2

Multilobe o Multilobulares : Geometra 2:3- 3:4; etc

Es la diferencia entre el dimetro externo de la seccin del rotor y el menor dimetro del estator, necesaria para generar presin diferencial entre cavidades, que requiere un sellado hermtico entre rotor y estator.

Baja interferencia: disminuye la eficiencia de la bomba.Alta interferencia: pronta rotura por histresis.

3.2 Interferencia entre rotor y estator

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO3.2 Interferencia entre rotor y estator

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Igual interferencia- Distinto nmero de etapas.

Igual nmero de etapas - Distinta interferenciaEntre ellas podemos nombrar a:Caudal a extraer.Profundidad de la bomba.Dimetro del casing.Tipo de fluido (viscosidad, aromticos, arena, % de agua ).

La combinacin de estas variables me determinara:Geometra (singlelobe, multilobe).# de etapas.Dimetro de tubing y varillas de bombeo.Tipo de elastmero.

3.3 Seleccin de la bomba

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO3.3 Seleccin de la bomba

INGENIERIA EN GAS Y PETROLEOBombas Tubulares.Bombas tipo InsertableBombas de geometra simpleBombas MultilobularesBombas de Alto CaudalBombas de gran altura (head). Nomenclatura de las BCP segn el fabricanteFabricanteTipo de bombaEjemploSignificadoFrancsGeometra simple60TP130060=tasa de 60 m3 /d a 500 rpm y 0 head.TP= Tubing Pump(bomba tipo tubular)1300= altura mxima (head) en metros de agua.

Multilobulares840ML1500Igual al anterior, la diferencia esta en el tipo de geometra. ML significa Multi LobularBrasileoTubulares18.40-150018= bomba de 18 etapas o 1800 lpc de diferencial mximo de presin.35= dimetro del rotor el milmetros.1500= tasa mxima expresada en barriles, a 500 rpm y 0 head.Insertables18.35-400IMIgual a la anterior excepto que esta es una bomba tipo insertable con zapata de anclaje modificada (IM).FabricanteTipo de bombaEjemploSignificadoBrasileo CTR Tubular (1)8-CTR-3232=tasa de 32 m3 /d a 100 rpm y 0 head.CTR= bomba de espesor de elastmero constante.8= presin mxima en Mpa.

CTR insertable8-CTR-32IMIgual al anterior excepto que modelo es una bomba CTR tipo insertable con zapata de anclaje modificada (IM).Norte Americano(USA)Geometra simple60N09560= 60x102 head mximo en pies de agua (6000 pies) 095= tasa en b/d a 100 rpm y 0 head.CanadGeometra simple40-20040= 40x102 head mximo en pies de agua (4000 pies) 200= tasa en b/d a 100 rpm y 0 head. Nomenclatura de las BCP segn el fabricante4. PRINCIPIOS DE PRODUCCIN

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Fig.1: Esquema de un pozo en condiciones estticas.

Fig.2: Esquema de un pozo en condiciones fluyentes.