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Sistemas de Levantamiento: Bombeo HidrulicoUna bomba hidrulica es un dispositivo tal, que recibiendo energa mecnica de una fuente exterior, la transforma en una energa de presin transmisible de un lugar a otro de un sistema hidrulico a travs de un lquido cuyas molculas estn sometidas precisamente a esa presin.

El bombeo hidrulico se basa en un principio sencillo: La presin ejercida sobre la superficie de un fluido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones. Aplicando este principio es posible inyectar desde la superficie un fluido a alta presin que va a operar el pistn motor de la unidad de subsuelo en el fondo del pozo. El pistn motor esta mecnicamente ligado a otro pistn que se encarga de bombear el aceite producido por la formacin. Los fluidos de potencia ms utilizados son agua y crudos livianos que pueden provenir del mismo pozo.

Los sistemas de bombeo hidrulico proporcionan una flexibilidad extraordinaria en la instalacin y capacidad de funcionamiento para cumplir una amplia gama de requerimientos de extraccin artificial.La instalacin de la potencia superficial puede ponerse en un lugar central para servir a pozos mltiples, o como una unidad conveniente montada sobre patn localizada en el lugar del pozo individual. El requerimiento de equipo mnimo en el cabezal del pozo acomoda de cerca el pedestal de perforacin espaciado de cerca, o las terminaciones de plataforma, as como los requerimientos superficiales de perfil bajo.Los sistemas de bombeo hidrulico proporcionan una flexibilidad extraordinaria en la instalacin y capacidad de funcionamiento para cumplir una amplia gama de requerimientos de extraccin artificial.La instalacin de la potencia superficial puede ponerse en un lugar central para servir a pozos mltiples, o como una unidad conveniente montada sobre patn localizada en el lugar del pozo individual. El requerimiento de equipo mnimo en el cabezal del pozo acomoda de cerca el pedestal de perforacin espaciado de cerca, o las terminaciones de plataforma, as como los requerimientos superficiales de perfil bajo.

COMPONENTES DEL EQUIPOLos componentes que conforman el sistema de Levantamiento por Bombeo Hidrulico pueden ser clasificados en dos grandes grupos: - Equipo de superficie - Equipo de subsuelo Los equipos de superficie y subsuelo estn integrados por componentes

EQUIPO DE SUPERFICIE SISTEMA DE FLUIDO DE POTENCIA En los sistemas de bombeo hidrulico, el fluido motor recibe la energa suministrada por las bombas en la superficie. Este fluido transmite la potencia a la bomba de subsuelo y, luego, retorna a la superficie con el fluido producido por el yacimiento. Los sistemas de fluidos de potencia se dividen en dos tipos: Sistema de fluido cerrado. En este tipo de sistema, el fluido motor no se mezcla con los fluidos producidos por el yacimiento. Sistema de fluido abierto. En este tipo de sistema, el fluido motor se mezcla con los fluidos producidos por el yacimiento. BOMBA DE SUPERFICIE Las bombas utilizadas en este tipo de levantamiento para bombear el fluido motor pueden ser triples o mltiples. Las que se emplean generalmente, son las triples. Bombas triples: estas bombas usan: mbolo, camisa de metal a metal, vlvula tipo bola. Bombas mltiples: tienen un terminal de potencia y una de fluido. El terminal de potencia comprende, entre otras partes: el cigeal, la biela y los engranajes El terminal de fluido esta formado por pistones individuales, cada uno con vlvulas de retencin y descarga. Usualmente, estas vlvulas estn provistas de resorte. Las bombas mltiples mas comnmente instaladas en el campo son las de configuracin horizontal.

Bomba mltiple bomba triplesMLTIPLES DE CONTROL Cuando se opera una cantidad apreciable de pozos desde una batera central, se suele usar un mltiple de control para dirigir los flujos directamente a cada uno de los pozos Medidores de flujo global o individual para cada pozo se pueden instalar en el mltiple de control de fluido de potencia. Para regular y/o distribuir el suministro de fluido d potencia a uno o ms pozos, se usan varios tipos de vlvulas de control. La vlvula comn a todos los sistemas de bombeo libre es la de cuatro vas o vlvula control del cabezal del pozo. VLVULA DE CONTROL Una vlvula de control de presin constante regula la presin en el lado comn del fluido de potencia del mltiple. Esta presin, generalmente, es mayor que la presin ms alta requerida por cualquiera de los pozos. La vlvula de control de flujo constante rige la cantidad d fluido de potencia que se necesita en cada pozo cuando se emplea una bomba reciprocante.

EQUIPOS DE SUBSUELO SISTEMA DE FLUIDO MOTOR En los sistemas de bombeo hidrulico, el fluido motor transmite la potencia a la bomba de subsuelo y, a la vez, lubrica todas las partes mviles de la misma. El transporte del fluido motor y del fluido producido se realiza a travs de un sistema de tuberas que depende del tipo de sistemas de fluido o de potencia: bien sea de fluido cerrado o de fluido abierto. SISTEMA DE FLUIDO CERRADO (FMA) En este caso, el fluido motor no se mezcla con el pozo, lo cual hace necesario el uso de tres tuberas en el fondo del pozo: una para inyectar el fluido de potencia, una de retorno del mismo y otra del fluido de produccin. SISTEMA DE FLUIDO ABIERTO (FMA) En el sistema abierto, el fluido motor se mezcla con el fluido del pozo, lo cual hace necesario el uso de dos tuberas en el fondo: una para inyectar el fluido de potencia y otra para el retorno de la mezcla BOMBAS HIDRAULICAS Las bombas hidrulicas de subsuelo constituyen el principal componente del sistema en el fondo del pozo. Bomba de doble accin: La bomba de doble accin tiene vlvulas de succin y de descarga en ambos lados del pistn. Por esta razn esta bomba desplaza el fluido hasta la superficie en ambos recorridos, ascendente y descendente, con la accin combinada de apertura y cierre de las vlvulas de succin y de descarga del pistn. Bombeo por cabilla e hidrulico: en una unidad de bombeo hidrulico, la cabilla se encuentra en el interior de la bomba. Las bombas de cuatro vas se usan en el motor para cambiar la alta presin del fluido de potencia a baja presin y descarga en ambos lados del pistn del motor, de manera alternativa. Estas vlvulas del motor se utilizan con bombas de doble accin, para dar igual fuerza en el recorrido ascendente y descendente.

CAPACIDADES DEL FUNCIONAMIENTOLas capacidades de funcionamiento significativas del sistema de hidrulico de extraccin incluyen:

Caudales de produccin desde 100 hasta 15.000 BPD - ajustables en la superficie, del 20 a 100% de capacidadProfundidades de operacin mayores de 15.000 piesSeleccin de bombas de chorro de pistn de desplazamiento positivo para que funcionen en tubos de 2" a 4 pulgadasLas bombas de desplazamiento positivo pueden lograr mximo volumen de desage remanenteLas bombas de chorro manejan altas relaciones de gas/petrleo, y fluidos del pozo que son arenosos, corrosivos o de alta temperaturaUso del agua o crudo producido como fluido de potenciaSistemas de fluido de potencia cerrados para que las instalaciones de la bomba .de pistn aslen el fluido de potencia de la produccinLas bombas de chorro y de pistn pueden encajar intercambiadas en el mismo conjunto del fondo del pozo de "bomba libre

Bombeo hidrulico tipo jetEl bombeo hidrulico tipo jet es un sistema artificial de produccin especial, a diferencia del tipo pistn, no ocupa partes mviles y su accin de bombeo se realiza por medio de transferencia de energa entre el fluido motriz y los fluidos producidos. El fluido motriz a alta presin entra en la tobera de la bomba, la presin se reduce debido a la alta velocidad del fluido motriz. Esta reduccin de la presin hace que el fluido producido se introduzca en la cmara y se mezcla con el fluido motriz. En el difusor, la energa en forma de alta velocidad es convertida en una alta presin, suficiente para bombear el gasto de fluido motriz y fluido producido a la superficie. Por lo anterior, en el sistema de bombeo hidrulico tipo jet nicamente se tendr el sistema abierto de fluido motriz.Sistema de operacinLas bombas del tipo "Jet" operan bajo la accin de un fluido a alta presin(Jet) y el efecto venturi que este provoca al pasar a travs de un orificio. El fluido motriz a alta presin y baja velocidad es convertido a un fluido de baja presin y alta velocidad al pasar por un orificio. La presin a la entrada de la garganta disminuye logrando que el fluido proveniente del reservorio ingrese a la succin de la bomba (cmara de mezcla) debido a la mayor presin del mismo. Luego de efectuarse la mezcla en la cmara, comienza la accin de bombeo de la mezcla entre el fluido del reservorio y el fluido motriz. Cuando la mezcla entra en la zona del difusor se produce una disminucin en la velocidad y un aumento en la presin de descarga, lo suficientemente alta como para llegar a superficie .

Bombeo hidrulico tipo pistn

Ventajas:-Pueden ser usados en pozos profundos (+/- 18000 pies).-No requieren taladro para remover el equipo de subsuelo.-Puede ser utilizado en pozos desviados, direccionales y sitios inaccesibles.-Varios pozos pueden ser controlados y operados desde una instalacin central de control.-Puede manejar bajas concentraciones de arena.

Desventajas Costo inicial alto-Las instalaciones de superficie presentan mayor riesgo, por la presencia de altas presiones.-Altos costos en la reparacin del equipo.-No es recomendable en pozos de alto RGP.-Problemas de corrosin.-El diseo es complejo.

Tericamente el bombeo hidrulico aparece como la solucin a todo tipo de produccin artificial de pozos petroleros. Sin embargo, factores prcticos, como contaminantes en el aceite, arena, agua y slidos en suspensin, depositacin de parafinas en las tuberas y en general el excesivo costo de tratamiento particularmente cuando la produccin posee alto corte de agua hacen que su atractivo sea menor.

MATERIA: Terminacin y mantenimiento de pozos

DOCENTE: ING. LAURA ALVARADO

CARRERA: INGENIERA PETROLERA

SEMESTRE: 8.

TEMA: Bombeo Hidrulico

ELABORADO POR: RAQUEL BETZAIDE REYES VAZQUEZJORGE ENRIQUE FUENTES GONZALEZJOSE ANTONIO VAZQUEZ GARCIALUIS ANTONIO LUGO CORDOVA