El documento describe los principios y componentes del bombeo hidráulico. Explica que este sistema transmite presión a través de un líquido en una tubería para bombear fluidos desde pozos. Describe dos tipos de bombeo: pistón, que usa un pistón reciprocante, y jet, que usa la energía cinética de un chorro de fluido motriz. También resume los componentes de superficie como tanques, bombas y tuberías, así como ventajas e inconvenientes del bombeo hidráulico.

1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura
Unidad Ticomán: Ciencias de la Tierra
Ingeniería Petrolera
“Bombeo Hidráulico”
Por:
Javier Ali Chavez Contreras

2. Bombeo Hidráulico
Generalidades
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
2
• Tiene su fundamento en la “Ley de Pascal” (1653)
• “En cualquier punto en el interior de un líquido en reposo la presión es la misma en todas
las direcciones”
• Transmite presión desde un lugar centralizado a través de una tubería llena de líquido hasta
cualquier número de puntos.
• Fluido Motriz (FM) puede ser aceite o agua
• Unidad de fondo convierte la energía del FM a energía potencial
• Se clasifica en tipo Pistón y Jet

3. Bombeo Hidráulico
Componentes
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
3
Fuente: Solipet, (2009). Manual de Bombeo Hidráulico

4. Bombeo Hidráulico
Ventajas y Desventajas
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
4
Ventajas
• Volumen de producción alto.
• Reparaciones/servicios económicos.
• Flexibilidad para cambiar condiciones operativas.
• Uso en pozos desviados.
• Adaptable a la automatización.
• Altas profundidades.
• Instalaciones grandes ofrecen una inversión baja
por pozo.
• Fácil recuperación de las bombas.
• El equipo puede ser centralizado en un sitio.
Desventajas
• Alta inversión inicial.
• Capacidad limitada para producir arena.
• Dificultades operacionales.
• Mantenimiento intensivo (FM limpio)
• Condiciones peligrosas al manejar aceite a alta
presión en líneas.
• Diseño complejo.
• En ocasiones requiere de sartas múltiples.
• Difícil instalación de la bomba en agujero
descubierto.
• Pérdida de potencia en superficie ocasiona fallas en
el equipo superficial.

5. Bombeo Hidráulico
Tipo Pistón
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
5
El bombeo hidráulico tipo pistón consiste de un sistema integrado de equipo superficial
(motor y bomba reciprocante) acoplado a una tubería conectada al pozo; este equipo
transmite potencia a una unidad instalada a una determinada profundidad (pudiendo ser
ésta el fondo del pozo) mediante acción hidráulica.

6. Bombeo Hidráulico
Tipo Pistón
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
6

7. Bombeo Hidráulico
Tipo Pistón
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
7
Principio de funcionamiento:
El fluido motriz entra a la unidad por la parte superior
hasta un extremo del cilindro motriz, forzando al pistón
hacia el otro extremo; cuando el pistón termina su carrera,
la válvula motriz, accionada por la varilla de la válvula,
cambia automáticamente el sentido del fluido motriz, de
tal forma que envía a éste a un extremo del cilindro y
permite la salida por el otro extremo y así en forma
alternativa. Este movimiento es transmitido al pistón de
producción, desplazando al fluido producido de la
formación, que entra por la parte inferior de la sección de
producción.

8. Bombeo Hidráulico
Tipo Jet
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
8
Principio de funcionamiento:
La característica más importante de esta bomba es que no tienen partes móviles, la acción
de bombeo está dada por la transferencia de energía que existe entre las dos corrientes de
fluido, el fluido motriz a alta presión pasa a través de la tobera donde la energía potencial
es convertida en energía cinética en la forma de fluido a gran velocidad.

9. Bombeo Hidráulico
Tipo Jet
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
9

10. Bombeo Hidráulico
Tipo Jet
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
10
• No tiene partes móviles.
• Toleran los abrasivos y la corrosión de los fluidos del pozo.
• La garganta y toberas son de carburo de tugsteno.
• Son ideales para usar con medidores de presión para monitorear las presiones del fondo.
• Requiere mayor potencia en la superficie.
• Son propensas a la cavitación en la entrada a la garganta a bajas presiones.

11. Bombeo Hidráulico
Tipo Jet
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
11
Tipo de Inyección
• Convencional; fluido motriz inyectado por la TP y
se produce por el espacio anular.
• Inversa; fluido motriz inyectado por espacio anular
y producido por la tubería de producción (TP).

12. Bombeo Hidráulico
Equipo Superficial
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
12

13. Bombeo Hidráulico
Tanques de almacenamiento de fluido motriz.
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
13
• Suficiente caída de presión para brindar una presión adecuada a la succión de la bomba de
fluido motriz.
• Dos salidas para cada bomba de fluido (normal y emergencia).
• Bota de gas para eliminar el gas del fluido entrante.
• Fondo cónico para facilitar el drenaje eficiente del agua y la acumulación de materiales
insolubles.

14. Bombeo Hidráulico
Cabezal de Producción
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
14
El cabezal de pozo posee una válvula maestra, que está
conectada directamente con la sarta de la tubería de
producción (tubing) y la tubería de revestimiento
(casing), con las líneas de inyección y producción, por lo
tanto la válvula maestra pilotea el movimiento de
cualquier fluido (motriz o retorno) en cualquier sentido
dentro del pozo.

15. Bombeo Hidráulico
Fluido Motriz (FM)
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
15
a) Fluido limpio; no debe contener impurezas para evitar la corrosión, abrasión de la tubería de
inyección, obstrucción de las tuberías o mal funcionamiento del vapor.
b) Contenido de solidos mínimo; no debe contener más de 20 p.p.m. de sólidos. Partículas no
deben ser mayores a exceder a 15 micrones y contenido de sal no mayor a 12 lb/1000bpd.
c) Baja viscosidad
d) Alto poder de lubricación.
 Sistema abierto de fluido motriz.
 Sistema cerrado de fluido motriz.

16. Bombeo Hidráulico
Fluido Motriz (FM)
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
16
Características
Aceite:
• Tiene lubricidad natural que no tiene el agua.
• Es un fluido compresible.
• Existe peligro de incendio.
Agua:
• Se usan en ambientes ecológicamente difíciles, o que sufrirían un gran impacto
en caso de desastre, por ejemplo una zona de alta biodiversidad o cerca de una
ciudad o poblado.

17. Bombeo Hidráulico
Bombas
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
17
Bomba Booster
Proporciona la energía necesaria para succionar y transportar el fluido motriz desde el tanque de
almacenamiento hasta la entrada de la bomba de alta potencia (tríplex o quíntuplex) enviando el fluido
con la presión necesaria (5 – 30 psi) para su correcto funcionamiento.
Bomba de alta potencia
Constituida por una bomba reciprocante del tipo tríplex vertical o una bomba HPS, las cuales pueden ser
accionadas por un motor eléctrico o de combustión interna. Proporciona una salida de 3600-4000 psi.

18. Bombeo Hidráulico
Tuberías
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
18
Tubería de alta presión
Soportan hasta una presión de 5000 psi, se utilizan para transportar el fluido de inyección desde la planta
hasta el cabezal del pozo; la sarta de tubería que se utiliza en la completación definitiva es también de alta
presión.
Tubería de baja presión
Tiene márgenes de resistencia de 500 a 800 psi, se encuentra instalada desde la salida de producción del
pozo hasta la estación de almacenamiento.

19. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
19
Sistema de fluido motriz cerrado
En un sistema de fluido motriz cerrado (CPF, CLOSE POWER FLUID) no se permite que el
fluido producido se mezcle con el fluido motriz en ninguna parte del sistema, se requiere de
una sarta adicional de tubería tanto dentro del pozo como en superficie; una sarta para
transportar la producción hasta la batería de tanques y otra para que retorne el fluido motriz
que ya cumplió su función en el fondo del pozo hasta el tanque respectivo para volverse a
presurizar y recircular. Es un sistema muy costoso y de complejo diseño.

20. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
20

21. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
21

22. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
22
Sistema de fluido motriz abierto
Un sistema de fluido motriz abierto (OPF, OPEN POWER FLUID) sólo requiere de dos
conductos de fluido en el pozo; el primero para circular o contener el fluido motriz a presión y
dirigirlo a la parte motor de la bomba, el segundo contiene el fluido motriz que accionó a la
bomba más el fluido producido por el pozo en su retorno a superficie (espacio anular).

23. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
23

24. Bombeo Hidráulico
Tipo de Inyección
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
24

25. Bombeo Hidráulico
Causas de mal funcionamiento del sistema
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
25
I. Falta de Fluido Motriz
II. Obstrucciones del fluido.
III. Fugas.
IV. Cambios de condiciones del pozo.
V. Desgaste del motor
VI. Contaminaciones de fluido motriz
VII. Alta producción de gas.
VIII. Corrosión.
IX. Abrasividad.
X. Taponamientos, etc.

26. Fuentes de Consulta
Ingeniería Petrolera 4PM1Javier Ali Chavez Contreras
26
• De Antuñano Muñoz Yuri y Martínez Pérez José; “ Bombeo Hidráulico Tipo Pistón” ; Tesis
Profesional, Facultad de Ingeniería U.N.A.M., 1985.
• Schulumberger oilfield review.
• Videos Weatherfor
• Guerrero X., (2008). Bombeo Hidráulico o Power Oil