6-7 Bombeo Hidráulico

7/25/2019 6-7 Bombeo Hidráulico

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BOMBEO HIDRAULICO


Bombeo

Hidráulico

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El bombeo hidráulico es uno de los sistemas delevantamiento artificial menos aplicados.

Ampliamente implementado y difundido en los años 60 y70s.

Desde los años 90 ha habido un resurgimiento.

Introducción

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Clasificación de los métodos de levantamientoartificial

MET ODOS

DE

LEVANT AMIENT O

ART IFICIAL

BOMBA

SUBSUPERFI

CIAL

CON

SART ADE

VARI

LLAS

BOMBEOMECANIC

O

PCP

SIN

SART ADE

VARI

LLAS

BEC

PCP-BEC

BH

T IPO

PIST Ó

N

BH

T IPOJET

SIN

BOMBASUBSUPERF

ICIAL

BNC,

BNI

“

PLUNGERLIFT

“


Definición

Los sistemas de Bombeo Hidráulico

transmiten su potencia mediante el

uso de un fluido presurizado que es

inyectado a través de la tubería.


Definición

Este fluido conocido como fluido de potencia o fluido

motriz (FM), es utilizado por una bomba subsuperficial que

actúa como un transformador para convertir la energía de

dicho fluido a energía potencial o de presión en el fluido

producido que es enviado hacia la superficie.

Los fluidos de potencia:

• Agua.

• Crudos livianos.




DIAGRAMA DE FLUJO DEL SISTEMA DEBOMBEO HIDRÁULICO


Clasificación

De acuerdo al tipo de bomba subsuperficial:

Bombas hidráulicas tipo pistón.

Bombas hidráulicas tipo jet.


Bombeo Hidráulico

Tipo Pistón




Bombeo Hidráulico Tipo Pistón

Su funcionamiento se basa en:

“Si se ejerce una presión sobre

la superficie de un líquido

contenido en un recipiente,

dicha presión se transmitirá en

todas direcciones con

igual intensidad”.


Bombeo Hidráulico Tipo Pistón

MOTOR HIDRAULICO

BOMBA HIDRAULICA


Ventajas:

• Puede alcanzar p rofundidades de hasta 5,500 m.

• No se requiere equipo de reparación para sustituir odarle mantenimiento al mecanismo subsuperifical(dependiendo del tipo de instalación subsuperficial).

• Para la reparación únicamente se invierte el sentidodel fluido motriz y es desacoplado el mecanismo,haciéndose l legar a la superf ic ie por e ldesplazamiento del FM (dependiendo del tipo deinstalación subsuperficial).

• Tiene buena flexibilidad sobre un amplio rango degastos (5000 bpd).




Ventajas:

•Puede operarse en pozos direccionales.•Es de fácil adaptación para su automatización.

•Fácil para agregar inhibidores de corrosión.

•Es adecuado para el bombeo de crudos pesados.


Diagrama de flujo del BH

El fluido motriz es

sometido a un proceso

de separación del

aceite, gas, agua y

sedimentos; así como a

un período de

asentamiento y

limpieza.


Diagrama de flujo del BH

El diseño depende de los siguientes factores:

• Número de pozos por operar.

• Volumen necesario de FM.

• Presión de operación.

• Sistemas de inyección.

• Características propias de los pozos que determinan

el equipo subsuperficial adecuado, etc.




INSTALACIÓN SUPERFICIAL


Sistemas de inyección de fluido motriz

Existen 2 formas de inyección:

a) En un circuito abierto.

b) En un circuito cerrado.


Circuito abierto

El FM regresa a la superficie mezclado con el aceite producidoa través de la tubería de descarga o por el espacio anularentre tuberías.

Ventajas: Adición del FM limpio en pozos que contienen alto %

de agua salada (reduce este % y disminuye la corrosión). Adición de aceite l igero (reduce la viscosidad en pozos

productores de aceites pesados).

Desventajas:Incremento del volumen bruto que debe ser tratado en

la superficie para obtener el aceite limpio necesario ycontinuar la operación.




Instalación superficial para varios pozos “sistema abierto”


Circuito cerradoEl FM regresa a la superficie, independientemente del aceite

producido, fluyendo nuevamente hasta el tanque

almacenador y formando un circuito cerrado.

Ventajas:

a) Medición exacta de los fluidos producidos por el pozo.

b) Determinación del desgaste sufrido por la unidad de

bombeo al incrementarse el volumen de FM utilizado en la

lubricación de los pistones (desgaste interno).

c) Esto último facilita la programación del mantenimiento deestas unidades.


Instalación superficial para varios pozos “sistema cerrado”




INSTALACIÓN SUBSUPERFICIAL


Instalaciones subsuperficiales

Instalaciones subsuperficiales se clasifican en:

a) Bomba Fija b) Bomba Libre

Bomba fija: la unidad de bombeo está unidamecánicamente a la tubería. Para el circuito abierto ocerrado se tienen 2 tipos:

1) Bomba fija insertada 2) Bomba fija para TR.

Existe también la bomba fija para TP, y ésta es sólo paracircuito abierto.


Tipos de bombas fijas




Instalaciones subsuperficiales

Bomba libre: la unidad de bombeo no está conectada

a ninguna de las tuberías, por lo que puede ser ancladapor circulación del FM y desanclada por circulacióninversa. Para el circuito abierto o cerrado se tienen 2tipos: :

1) Bomba libre con tuberías paralelas.

2) Bomba libre para TR.


Tipos de bombas libre

CAMARA DE FONDO

CAMARA DE FONDO


Equipo subsuperficial

Cámara de fondo

Son elementos quepermiten alojar a la bomba y quepresentan una superficie desello donde actúa el elemento deempaque instalado en la unidadde bombeo.




Unidad de bombeo hidráulicotipo pistón


S e c c i ó n M o t r i z

S e c c

i ó n d e P r o d u c c i ó n


Unidad de bombeo hidráulicoTIPO PISTONConsta principalmente de:Motor hidráulico c/pistón de doble acción(1). Válvula motriz que regula el flujo deFM al motor (2). Bomba hidráulica c/pistónde doble acción (3). El motor y la válvulaconstituyen la llamada “Sección Motriz”;la bomba se encuentra en la “Sección deProducción”.

En la parte superior del pistón motriz vaconectada la varilla de la válvula (4), quees la que hace operar a la válvula motriz;en la parte inferior de este pistón va

conectada la varilla media (5) de igualdiámetro, que une los 2 pistones.


Unidad de bombeo hidráulico

TIPO PISTON

En la parte inferior del pistón de

producción se encuentra la varilla inferior

(6), que se aloja en el tubo de balance

(7) que está cerrado en su extremo

inferior.






Equipo superficial

A

B1 y 2

C

D

E


Equipo superficial

A. Unidad de potenciaLa potencia que requiere el sistemapara la inyección del fluido motrizes proporcionada por una unidadconstituida por una bombareciprocante del tipo triplex vertical

y accionada por un motor eléctricoo de combustión interna.

B. Cabezal dedistribuciónEl fluido que proviene de la bombatriplex es regulado mediante losdispositivos que se encuentran enel cabezal de distribución, estoscabezales están provistos demedidores de desplazamientopositivo.




Se tienen 2 tipos de válvulas:1) Válvulas reguladoras de flujo:

controlan el volumen de FM

inyectado sin importar la presión deoperación que se tenga.

2) Válvulas reguladoras de Presión :controlan automáticamente dichapresión de operación.

C. Válvula d e 4 v íasEs un dispositivo instalado en la cabezadel pozo que permite regular laoperación e l FM. Tiene cuatroposiciones que permi ten l aintroducción, la operación y la extracciónde la unidad de bombeo.


D. Conexiones superficiales

En los pozos de BH se uti liza

únicamente la sección del árbol de

válvulas correspondiente a la última

TR. Sobre ésta se instala el cabezal

donde van alojadas las tuberías

utilizadas con los colgadores y

empaques mecánicos respectivos.

En el carrete superior del cabezal se

enrosca un niple corto, cuyo extremo

se conecta a la válvula de 4 vías.


E. Sistemas de tanques para el

almacenamiento y tratamiento del

FM

La base de este sistema es un diseño

que permite el movimiento lento del

fluido (aceite) en el interior del tanque

de asentamiento y que además evita la

formación de flujo turbulento o de

burbujas de gas, que pudieran

arrastrar impurezas hacia la succión de

la bomba (Triplex).




Tanques para almacenamiento y tratamiento del FMen un sistema abierto


BombeoHidráulico Tipo

JET


En el caso de Bombeo Hidráulico Tipo Jet, el Método de

Levantamiento Artificial es similar al de Bombeo Hidráulico

Tipo Pistón en cuanto al principio de funcionamiento, a las

instalaciones y equipos de superficie, la diferencia principal

es la bomba subsuperficial.




Los principales componentes de la

bomba Jet son la boquilla, la

garganta y el difusor. El fluido

motriz entra a la bomba por la parte

superior de la misma,

inmediatamente el fluido pasa a

través de la boquilla, de este modo

toda la presión del fluido se convierte

en energía cinética.


boquilla

garganta

difusor

Cámara de fondo

Bombeo Hidráulico Tipo Jet


El chorro de la boquilla es descargado en la entrada de la cámara de

producción, la cual se encuentra conectada con la formación productora.

De esta manera, el fluido de potencia arrastra al fluido de producción

proveniente del pozo y la combinación de ambos fluidos entra a la garganta

de la bomba.





La mezcla de los fluidos se logra completamente en

los límites de la garganta, debido a que su diámetro essiempre mayor al de la boquilla. En este instante el fluido

de potencia realiza una transferencia de energía al

fluido de producción

La mezcla que sale de la garganta posee el potencial

necesario para fluir contra el gradiente de la columna de

fluido de producción.



Fluido de potencia

Producción del pozo

Mezcla de fluidos



1.‐ En tuberías flexibles de 1 – ¼ pg

2.‐ En pozos direccionales o totalmente

horizontales.

3.‐ Aplicable en una amplia variedad de

condiciones y configuraciones en el pozo.

4.‐ Capaz de operar como bomba libre.

Bombeo Hidráulico Tipo JetCon tubería flexible




Este tipo de Levantamiento Artificial (Bombeo HidráulicoTipo Jet) puede manejar grandes cantidades de arena y

partículas sólidas, además puede ser instalado a grandes

profundidades (hasta 5,500 m). También es capaz de

manejar crudos de alta viscosidad, siempre que se esté

utilizando crudo como fluido de potencia.



NUEVOS DESARROLLOS





GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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