SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 24
Descargar para leer sin conexión
República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Extensión Maracaibo
Escuela de Ingeniería de Petróleo
Cátedra: Producción de hidrocarburos
Profa. Deisy Díaz
BOMBEO MECÁNICO
Alumna:
Nicole Pirela C.I.:25.458.180
Maracaibo, julio de 2020.
Índice
1. Método de levantamiento artificial........................................................................................... 5
2. Bombeo mecánico .................................................................................................................. 6
Principio de operación............................................................................................................. 8
Equipos de Superficie ............................................................................................................. 9
Equipos de subsuelo ............................................................................................................. 12
Ventajas................................................................................................................................ 16
Desventajas .......................................................................................................................... 17
Diseño de Equipos de Bombeo Mecánico ............................................................................. 17
Ejemplo práctico.................................................................................................................... 23
Referencias Bibliográficas......................................................................................................... 24
Índice de tablas
Tabla 1. Comparación entre diferentes métodos de levantamiento para diferentes condiciones
de producción y diferentes parámetros de costos y operación.................................................... 5
Tabla 2. Funcionalidad y Costos de los balancines de acuerdo a su clasificación. ..................... 8
Tabla 3. Tamaño de la bomba recomendada para óptimas condiciones................................... 18
Tabla 4. Valor de factor de impulso........................................................................................... 20
Tabla 5. Peso de las cabillas por pie y carga del fluido por pie. ................................................ 21
Tabla 6. Método Shell. .............................................................................................................. 23
Tabla 7. Aplicación del bombeo mecánico. ............................................................................... 23
Índice de figuras
Figura 1. Diferentes métodos de producción............................................................................... 5
Figura 2. Método de levantamiento: bombeo mecánico. ............................................................. 7
Figura 3. Principio de funcionamiento del bombeo mecánico...................................................... 9
Figura 4. Equipos superficiales del método de levantamiento: bombeo mecánico. ................... 12
Figura 5. Componentes de la bomba de subsuelo. ................................................................... 15
Figura 6. Equipos de subsuelo del método de levantamiento: bombeo mecánico..................... 16
Figura 7. Gráfico para buena producción de las bombas. ......................................................... 19
Figura 8. Gráfico para la sarta de cabillas................................................................................. 20
Figura 9. Gráfica para la estimación de poder del motor eléctrico............................................. 22
1. Método de levantamiento artificial
Un método de levantamiento artificial de producción es aquel que se utiliza cuando el
yacimiento ha perdido su energía natural y es necesario aplicar energía adicional para lograr
desplazar los fluidos desde el pozo hasta la superficie. El objetivo primordial de estos métodos
de producción es mantener la rentabilidad del yacimiento.
Figura 1. Diferentes métodos de producción. Fuente: elaboración propia. a
LAG: levantamiento
artificial por gas. b
BES: bombeo electro-sumergible. c
BM: bombeo mecánico. d
BCP: bombeo de
cavidad progresiva.
Tabla 1. Comparación entre diferentes métodos de levantamiento para diferentes condiciones
de producción y diferentes parámetros de costos y operación. Fuente: Gil, Edinson y col. a
LAG:
levantamiento artificial por gas. b
BES: bombeo electro-sumergible. c
BM: bombeo mecánico.
d
BCP: bombeo de cavidad progresiva. e
BH: bombeo hidráulico.
Métodos de
levantamiento.
Energía
natural
LAG
BES
BM
BCP
Bombeo
Hidráulico
2. Bombeo mecánico
Es uno de los métodos de producción más utilizados (80-90%), el cual su principal
característica es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de
subsuelo a través de una sarta de cabillas y mediante la energía suministrada por un motor. Es
un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie,
considerando que el yacimiento posee una determinada presión, la cual es suficiente para que
el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo.
Figura 2. Método de levantamiento: bombeo mecánico.[1]
Las unidades de bombeo mecánico se clasifican según su geometría en tres tipos
principales:
 Unidades convencionales, las cuales tienen el apoyo en el punto medio del balancín;
 Unidades neumáticas, cuyo punto de apoyo se ubica en el extremo delantero del
balancín;
 Unidades MARK II, que tienen el apoyo en el extremo trasero del balancín.
Otra manera de clasificarlos es la siguiente:
 Balancines convencionales. Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje)
localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga.
 Balancines de geometría avanzada. Estos poseen un reductor de velocidad en su
parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balancín. Esta
clase de unidades se clasifican en balancines mecánicamente balanceados mediante
contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido. Los balancines de aire
comprimido son 35% más pequeñas y 40% más livianas que las que usan manivelas. Se
utilizan frecuentemente como unidades portátiles o como unidades de prueba de pozo
(costafuera).
Tabla 2. Funcionalidad y Costos de los balancines de acuerdo a su clasificación. [6]
Principio de operación
El balancín de producción, que en apariencia y principio básico de funcionamiento se
asemeja al balancín de perforación a percusión, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta
de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción o
de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo.
La válvula fija permite que el petróleo entre al cilindro de la bomba. En la carrera
descendente de las varillas, la válvula fija se cierra y se abre la válvula viajera para que el
petróleo pase de la bomba a la tubería de educción. En la carrera ascendente, la válvula viajera
se cierra para mover hacia la superficie el petróleo que está en la tubería y la válvula fija
permite que entre petróleo a la bomba. La repetición continua del movimiento ascendente y
descendente (emboladas) mantiene el flujo hacia la superficie. Como en el bombeo mecánico
hay que balancear el ascenso y descenso de la sarta de varillas, el contrapeso puede ubicarse
en la parte trasera del mismo balancín o en la manivela. Otra modalidad es el balanceo
neumático, cuya construcción y funcionamiento de la recámara se asemeja a un amortiguador
neumático; generalmente va ubicado en la parte delantera del balancín. Este tipo de balanceo
se utiliza para bombeo profundo.
Figura 3. Principio de funcionamiento del bombeo mecánico.[7]
Equipos de Superficie
La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecánico tiene por objeto transmitir la
energía desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo con
la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie. Estas unidades pueden ser
de tipo balancín o hidráulicas. Los equipos que forman los equipos de superficie se explican a
continuación:
 Unidad de Bombeo (Balancín). Es una máquina integrada, cuyo objetivo es de
convertir el movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical, a una velocidad
apropiada con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo.
Algunas de las características de la unidad de balancín son:
a. La variación de la velocidad del balancín con respecto a las revoluciones por minuto de
la máquina motriz.
b. La variación de la longitud de carrera.
c. La variación del contrapeso que actúa frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo.
Para la selección de un balancín, se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la
productividad y profundidad que puede tener un pozo:
 Productividad
a. Los equipos deben ser capaces de manejar la producción disponible.
b. Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos
de bombeo de pozo.
c. Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada.
 Profundidad
a. La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensión, de
elongación y del peso.
b. Afecta las cargas originadas por los equipos de producción del pozo.
c. Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos
recorridos.
La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el diseño de los
mismos. Los balancines sub-diseñados, limitan las condiciones del equipo de producción y en
consecuencia la tasa de producción del pozo. Los balancines sobre-diseñados, poseen
capacidad, carga, torque y carrera están muy por encima de lo requerido y pueden resultar
muchas veces antieconómicos.
 Motor. Es el encargado de suministra la energía necesaria a la unidad de bombeo para
levantar los fluidos de pozo. Es motores pueden ser de combustión interna o eléctricos.
Los motores de combustión interna pueden ser de baja o alta velocidad; los de baja
velocidad operan entre 200 y 600 rpm y poseen un cilindro, los de alta velocidad
funcionan entre 800 y 1400 rpm.
En la actualidad el tipo de motor más utilizado en la industria petrolera es el motor
eléctrico, este posee también una velocidad constante (baja velocidad) y
una potencia que varía entre 5 y 100 hp, el motor de velocidad variable (alta velocidad)
su potencia varía entre los 10 y 200 hp este ultimo utilizado para alto deslizamiento.
 Caja de engranaje. Se utiliza para convertir energía del momento de rotación,
sometidas a altas velocidades del motor primario, a energía de momento de rotación alto
de baja velocidad. La maquina motriz se conecta al reductor de velocidad (caja de
engranaje) mediante correa. El reductor de velocidad puede ser: simple, doble o triple.
La reductora doble es la más usada.
 Manivela. Es la responsable de trasmitir el movimiento de la caja de engranaje o
transmisión a la biela del balancín, que está unida a ellos por pines se están sujetas al
eje de baja velocidad de la caja de engranajes y cada una de ellas tienen un número
igual de orificios, los cuales representan una determinada carrera del balancín, en ellos
se colocan los pines de sujeción de las bielas. El cambio de pines de un hueco a otro se
llama cambio de tiro.
 Pesas o contra peso. Se utiliza para balancear las fuerzas desiguales que se originan
sobre el motor durante a las carreras ascendente y descendente del balancín a fin de
reducir la potencia máxima efectiva y el momento de rotación. Estas pesas
generalmente, se colocan en la manivela y en algunas unidades sobre la viga principal,
en el extremo opuesto el cabezote.
 Prensa estopa. Consiste en una cámara cilíndrica que contienen los elementos
de empaque que se ajustan a la barra pulida permitiendo sellar el espacio existente
entre la barra pulida y la tubería de producción, para evitar el derrama de de crudo
producido.
 Barra pulida. Tubería fabricada de material resistente, generalmente se encuentran de
diámetros de 1 ¼ y 1 ½ pulgadas y longitud de 15 y 22 pies. Se encarga de soportar el
peso de la sarta de cabillas, de la bomba y del fluido dentro de la tubería.
Figura 4. Equipos superficiales del método de levantamiento: bombeo mecánico. [7]
Equipos de subsuelo
El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de
bombeo. La API ha certificado las cabillas, las tuberías de producción y bomba de subsuelo.
 Tubería de producción. Es una serie de tubos que se usa para trasportar el fluido y, al
mismo tiempo, sirve de guía a la sarta de cabilla que acciona la bomba.
Los tipos de tuberías más empleados para este tipo de completación (BM) son las EUE
y la Hydrill.
 Ancla de tubería. Controla los movimientos de la tubería, eliminar los esfuerzos
durante la acción de bombeo, mantiene la tubería en una posición constante y reduce la
fricción entre las cabillas y la tubería.
 Sarta de cabilla. Es el elemento de conexión entre la unidad de bombeo, instalada en la
superficie y la bomba de subsuelo. Mediante esta se trasmite el movimiento reciproco a
la bomba para deslizamiento de fluido, generalmente son fabricadas en acero y por lo
tanto, poseen propiedades de elasticidad, aunque existen cabillas de fibra de vidrio y las
continuas, cada una de ellas diseñadas para diferentes diámetros y longitud.
 Cabillas API o convencionales. Existen tres tipos de cabillas API de acuerdo al
material de su fabricante C., D, K. Las longitudes de las cabillas pueden ser de 25 o 30
pies, utilizando niples de cabillas (tramos de cabillas de menor longitud), en los casos
que ameriten para obtener la profundidad de asentamiento de la bomba, otros
elementos adicionales de la sarta de cabilla s podrían ser una barra (Sinker Bar),
diseñado para adicionar peso al colocar en la parte inferior de la barras de peso es de 1
½ a 2 pulgadas. En pozos productores de crudo pesado; donde se crea una especie
de colchón que aumenta el efecto de flotación de las cabillas durante su carrera
descendiente, dificultando el desplazamiento del pistón dentro del barril de la bomba 0,
con una consecuente disminución de la eficiencia volumétrica de la bomba, es ventajoso
utilizar barra de peso en la sarta de cabillas, ya que facilita el desplazamiento de crudo
viscoso al mantener tensión en la sarta de cabillas.
Las principales características de las cabillas son:
a. Se fabrican en longitudes de 25 pies, aunque también pueden manufacturarse de 30
pies.
b. Se dispone de longitudes de 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 y 12 pies denominados por lo general
“niples de cabilla” que se utilizan para complementar una longitud determinada y para
mover la localización de los cuellos de cabillas, a fin de distribuir el desgaste de la
tubería de producción.
c. Se fabrican en diámetros de 5/8, 3/4, 7/8, 1, 1-1/8 de pulgadas.
De acuerdo a las especificaciones de la API, las cabillas de acero sólido son del tipo de
cabillas más utilizado y ha sido estandarizada por la API, sus extremos son forjados para
acomodar las roscas, un diseño que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha. Todos los
efectos negativos inciden en la vida útil de las uniones de las cabillas de succión, y hacen que
el 99% de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla, lo cual es ocasionado por un
incorrecto enrosque de la misma. Entre las principales fallas se puede encontrar: tensión, fatiga
y pandeo. En la producción de crudos pesados por bombeo mecánico en pozos direccionales y
algunos pozos verticales, se presenta este tipo de problema (pandeo), la corta duración de los
cuellos y la tubería debido al movimiento reciproco-vertical o reciprocante (exclusivo en el
bombeo mecánico) del cuello en contacto con la tubería causando un desgaste o ruptura de
ambas. Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben colocar de 1 o 2 centralizadores por
cabilla según sea la severidad. Hay cabillas que tienen centralizadores permanentes.
Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado están: Electra, Corod (continua) y fibra
de vidrio. Las cabillas continuas (Corod) fueron diseñadas sin uniones para eliminar totalmente
las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta. La forma elíptica
permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales de transporte sin
dañarlas de manera permanente. Otra ventaja de este tipo de varilla es su peso promedio más
liviano en comparación a las API.
 Ventajas
a. La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexión.
b. La falta de uniones y protuberancias elimina la concentración de esfuerzos en un solo
punto y consiguiente desgaste de la unión y de la tubería de producción.
c. Por carecer de uniones y cuellos, no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas.
 Desventajas
a. Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales.
b. En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tubería, la reparación de la
misma requiere de la entrada de una cabria convencional.
 Cabillas no API o continuas. Son aquellas cabillas que no cumplen con
las normas API, ellas son; Electra, continuas, fibra de vidrio dentro de las cuales las más
usadas son las cabillas continuas, su elongación es 3.8 veces mayor que las cabillas de
acero para la igual carga y diámetro.
 Bomba de subsuelo. Es el primer elemento que se debe considerar al diseñar una
instalación de bombeo mecánico para un pozo, ya que del tipo, tamaño y ubicación de la
bomba depende el resto de los componentes. Es una bomba de desplazamiento
positivo.
 Componentes de la bomba de subsuelo
 Barril o cilindro de la bomba. Es una pieza cilíndrica pulida en la cual se almacena el
fluido.
 El émbolo o pistón. Es el elemento movible dentro de la bomba. Su diámetro determina
la capacidad de desplazamiento y su resistencia es menor que el que la del cilindro
 La válvula viajera. Está ubicada en el pistón, el tipo bola y asiento, permite
la entrada del fluido del barril al pistón.
 La válvula fija de tipo bola y asiento. Esta facilita la entrada del fluido desde el pozo
hasta el barril de la bomba.
 Anclaje o zapata. Es la combinación de las partes reunidas inferiormente para obtener
el anclaje de la bomba y efectuar un sello hermético.
 Ancla de gas. Consiste en un tubo rasurado o perforado, colocado bajo la zapata de
anclaje. Su objetivo es separar gas/liquido antes de la entrada del fluido a la bomba.
Figura 5. Componentes de la bomba de subsuelo.[7]
Funciones de la Válvula
a. Secuencia de operación de la válvula viajera: permite la entrada de flujo hacia el pistón
en su descenso y posteriormente hacer un sello hermético en la carrera ascendente
permitiendo la salida del crudo hacia superficie.
b. Secuencia de operación de la válvula fija: permite el flujo de petróleo hacia la bomba, al
iniciar el pistón su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema
bomba-tubería, cuando se inicia la carrera descendente del pistón.
Figura 6. Equipos de subsuelo del método de levantamiento: bombeo mecánico. [7]
Ventajas
 Confiabilidad y bajo mantenimiento.
 Alto conocimiento en todas las aplicaciones (Crudos pesados y livianos).
 Facilidad para ajustar la tasa en superficie.
 Permite alcanzar un alto grado de depleción.
 Varias alternativas para la fuente de poder (motor diesel o eléctrico).
 Operación, análisis sencillos y fácil reparación técnica.
 Tolera altas temperaturas.
 Facilidad para el intercambio de unidades entre pozos.
 Aplicable a huecos estrechos y completamiento múltiples.
 Permite el levantamiento de crudos con viscosidades relativamente altas.
 Fácil aplicación de tratamientos contra la corrosión y la formación de escamas.
 Disponibilidad de diferentes tamaños de unidades.
Desventajas
 Los caudales que permite bombear son relativamente bajos.
 Requieren de gran espacio en superficie, siendo poco recomendable en plataformas
costa afuera y en locaciones urbanas.
 Presenta mayor desgaste de las varillas en pozos desviados.
 Problemas de fricción en pozos tortuosos.
 Baja tolerancia a la producción de sólidos.
 Limitado por la profundidad.
 Baja eficiencia volumétrica en pozos con alta producción de gas.
 Susceptible a la formación de parafinas.
 El tubing no puede ser recubierto internamente para protegerlo contra la corrosión.
 Poca resistencia al contenido de H2S.
 En pozos de diámetro pequeño, se limita el caudal a producir, por el tamaño de
subsuelo.
Diseño de Equipos de Bombeo Mecánico
Es un procedimiento analítico mediante cálculos, gráficos y/o sistemas computarizados para
determinar el conjunto de elementos necesarios en el levantamiento artificial de pozos
accionados por cabilla. La función de este procedimiento es seleccionar adecuadamente los
equipos que conforman el sistema de bombeo mecánico a fin de obtener una operación
eficiente y segura con máximo rendimiento al menor costo posible.
Paso 1: se debe seleccionar el tamaño de la bomba, el diámetro óptimo del pistón, bajo
condiciones normales. Esto va a depender de la profundidad de asentamiento de la bomba y el
caudal de producción (Ver Tabla 3).
Tabla 3. Tamaño de la bomba recomendada para óptimas condiciones. [6]
Paso 2: la combinación de la velocidad de bombeo (N) y la longitud de la carrera o embolada
(S), se selecciona de acuerdo a las especificaciones del pistón. Se asume una eficiencia
volumétrica del 80%. (Ver figura 7).
Figura 7. Gráfico para buena producción de las bombas. [6]
Paso 3: se debe considerar una sarta de cabillas (se debe determinar el porcentaje de
distribución si se usa más de dos diámetros de cabilla) y el diámetro de pistón, se determina un
aproximado de la carga máxima para el sistema en estudio. (Ver figura 8).
Figura 8. Gráfico para la sarta de cabillas. [6]
Paso 4: chequear el valor de factor de impulso para la combinación velocidad de bombeo (N) y
longitud de carrera (S) establecidos en el Paso 2 (Ver Tabla 4).
Tabla 4. Valor de factor de impulso. [6]
Paso 5: cálculo de la carga máxima en la barra pulida. Para este propósito será necesario
obtener cierta data tabulada de acuerdo a los datos establecidos en los pasos previos. Primero
se determinará el peso de las cabillas por pie y la carga del fluido por pie. (Ver Tabla 5). Ahora
se calcula el peso de las cabillas en el aire (Wr), la carga dinámica en las cabillas (CD) y la
carga del fluido (CF) a la profundidad objetivo.
Wr = peso cabillas (lb/ft) x Prof. (ft)
CD = F.I. x Wr (lb) -----> Donde F.I. (Factor de Impulso)
CF = peso fluido (lb/ft) x Prof. (ft)
Carga máxima barra pulida = CD + CF
Tabla 5. Peso de las cabillas por pie y carga del fluido por pie. [6]
Paso 6: cálculo de la carga mínima de operación (CM), el contrabalanceo ideal y torque
máximo.
CM = Disminución de la carga debido a la aceleración (DC) – fuerza de flotación (FF)
DC = Wr x (1-C) -----> Donde C = (N^2 x S)/70500
FF = Wr x (62,5/490) -----> Valor constante
Para el contrabalanceo ideal se debe proporcionar suficiente efecto de contrabalanceo para
darle suficiente valor de carga, el cual va a ser el promedio entre el máximo (carga máx. barra
pulida) y el mínimo recién calculado.
Entonces,
Contrabalanceo ideal = promedio de carga (entre máx. y min) – la carga mínima.
Torque máx. = Contrabalanceo ideal x Punto medio de la longitud de carrera (S/2).
Paso 7: estimación de poder del motor eléctrico. Conocida la profundidad de operación, °API
del crudo y el caudal requerido de producción, se obtiene una constante que es multiplicada por
el caudal de producción (Ver figura 9). Este valor obtenido son los HP necesarios justos para
levantar el caudal requerido. Lo que se recomienda es que este valor obtenido se incremente
de 2 a 2,5 veces para tener un factor de seguridad.
Figura 9. Gráfica para la estimación de poder del motor eléctrico. [6]
Paso 8: cálculo de desplazamiento de la bomba. El valor obtenido de P sería el valor de caudal
de producción si la bomba trabaja al 100% de eficiencia. El diseño de la bomba debe tener al
menos el 80% de eficiencia. En crudos pesados debe tener un máximo de 18 strokes/minutos
(promedio 15° API).
P = C S N
P = Desplazamiento de la bomba
C = Constante de la bomba, depende del diámetro del pistón
N = Velocidad de bombeo (SPM)
Paso 9: profundidad de asentamiento de la bomba (Método Shell, Ver Tabla 6). Esto dependerá
enormemente de la configuración mecánica del pozo. Si este método no cumple, por lo general
se asienta a 60 o 90 pies por encima del colgador. Otras bibliografías hacen referencia que se
asienta 300 pies por debajo del nivel de fluido.
Tabla 6. Método Shell. [6]
Tabla 7. Aplicación del bombeo mecánico. [8]
Ejemplo práctico
Para evitar que el trabajo sea aún más extenso y pesado, se facilita el link donde se ubicó
un excelente ejemplo práctico:
https://es.scribd.com/document/324942788/Bombeo-Mecanico-Parte-Practica
De la misma manera, se facilita el link de slideshare donde el archivo fue cargado (ejemplo
práctico): https://es.slideshare.net/NicolePirelaPizzella/bombeo-mecnico-ejercicio-prctico-nicole-
pirela
Referencias Bibliográficas
1. Anónimo. Sistema de levantamiento artificial por bombeo mecánico. Disponible en:
http://oil-mail.blogspot.com/2011/05/sistema-de-levantamiento-artificial-por.html
Revisado el: 12/07/2020.
2. Cruz, José (2020) ¿Qué es el bombeo mecánico? Disponible en:
https://epmex.org/news/2020/05/06/que-es-el-bombeo-mecanico/ Revisado el:
12/07/2020.
3. Espindola, Marcelo (2016). Sistema de bombeo mecánico. Disponible en:
https://es.slideshare.net/marceloespindola4/sistema-de-bombeo-mecanico-proyecto2
Revisado el: 12/07/2020.
4. Guillen, José (2016). Bombeo mecánico, parte práctica. Disponible en:
https://es.scribd.com/document/324942788/Bombeo-Mecanico-Parte-Practica Revisado
el: 12/07/2020.
5. La comunidad petrolera (2009). Bombeo mecánico. Disponible en:
https://lacomunidadpetrolera.com/2009/05/bombeo-mecanico.html Revisado el:
12/07/2020.
6. Madrid, Marcelo (2009). Bombeo mecánico-diseño. Disponible en:
https://www.portaldelpetroleo.com/2009/06/bombeo-mecanico-diseno.html Revisado el:
12/07/2020.
7. Perfoblogger (2014). Métodos de producción del petróleo. Disponible en:
http://perfob.blogspot.com/2014/09/metodos-de-produccion.html Revisado el:
12/07/2020.
8. Quintero, Luis (2017). Bombeo mecánico y bombeo electro-sumergible. Disponible en:
https://es.slideshare.net/23466960/bombeo-mecnico-luis-q Revisado el: 12/07/2020.

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Palas hidraulicas
Palas hidraulicasPalas hidraulicas
Palas hidraulicas
 
Trabajo de resistencia de materiales
Trabajo de resistencia de materialesTrabajo de resistencia de materiales
Trabajo de resistencia de materiales
 
Dumper-oficial (1)
 Dumper-oficial (1) Dumper-oficial (1)
Dumper-oficial (1)
 
TRABAJO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
TRABAJO DE RESISTENCIA DE MATERIALES TRABAJO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
TRABAJO DE RESISTENCIA DE MATERIALES
 
Bombeo mecánico y bombas reciprocantes
Bombeo mecánico y bombas reciprocantesBombeo mecánico y bombas reciprocantes
Bombeo mecánico y bombas reciprocantes
 
Vdocuments.mx sistemas de-izaje-en-mineria-subterranea
Vdocuments.mx sistemas de-izaje-en-mineria-subterraneaVdocuments.mx sistemas de-izaje-en-mineria-subterranea
Vdocuments.mx sistemas de-izaje-en-mineria-subterranea
 
11 carguio y-transporte2-new
11 carguio y-transporte2-new11 carguio y-transporte2-new
11 carguio y-transporte2-new
 
Tg eimluzjjgl
Tg eimluzjjglTg eimluzjjgl
Tg eimluzjjgl
 
Movimiento de tierras y equipos
Movimiento de tierras  y equiposMovimiento de tierras  y equipos
Movimiento de tierras y equipos
 
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
 
Maquinaria para carga
Maquinaria para cargaMaquinaria para carga
Maquinaria para carga
 
Maquinaria pesada 2.0
Maquinaria pesada 2.0Maquinaria pesada 2.0
Maquinaria pesada 2.0
 
maquinaria pesada y movimiento de tierras
maquinaria pesada y movimiento de tierrasmaquinaria pesada y movimiento de tierras
maquinaria pesada y movimiento de tierras
 
labores_subterraneas_
labores_subterraneas_labores_subterraneas_
labores_subterraneas_
 
Area y volumen de una carretera
Area y volumen de una carreteraArea y volumen de una carretera
Area y volumen de una carretera
 
Maquinaria minera servicios auxiliares
Maquinaria minera servicios auxiliaresMaquinaria minera servicios auxiliares
Maquinaria minera servicios auxiliares
 
Maquinaria en mineria
Maquinaria en mineriaMaquinaria en mineria
Maquinaria en mineria
 
compactadores
compactadorescompactadores
compactadores
 
Bm 10%
Bm 10%Bm 10%
Bm 10%
 
4 tractores
4 tractores4 tractores
4 tractores
 

Similar a 10% 2do corte Bombeo mecánico. Nicole Pirela

Similar a 10% 2do corte Bombeo mecánico. Nicole Pirela (20)

Levantamiento artificial por bombeo mecanico
Levantamiento artificial por bombeo mecanicoLevantamiento artificial por bombeo mecanico
Levantamiento artificial por bombeo mecanico
 
Bombeo mecanico gonzalez ayuriany
Bombeo mecanico gonzalez ayurianyBombeo mecanico gonzalez ayuriany
Bombeo mecanico gonzalez ayuriany
 
Estefania villareal
Estefania villarealEstefania villareal
Estefania villareal
 
Bm cristian
Bm cristianBm cristian
Bm cristian
 
Andreina Nieves - Bombeo mecanico
Andreina Nieves - Bombeo mecanicoAndreina Nieves - Bombeo mecanico
Andreina Nieves - Bombeo mecanico
 
Bombeo mecanico
Bombeo mecanicoBombeo mecanico
Bombeo mecanico
 
Ainee Montiel - Bombeo Mecánico
Ainee Montiel - Bombeo MecánicoAinee Montiel - Bombeo Mecánico
Ainee Montiel - Bombeo Mecánico
 
Bombeo Mecánico
Bombeo MecánicoBombeo Mecánico
Bombeo Mecánico
 
Bombeo mecanico samuel viloria
Bombeo mecanico samuel viloriaBombeo mecanico samuel viloria
Bombeo mecanico samuel viloria
 
Trabajo bombeo mecanico
Trabajo bombeo mecanicoTrabajo bombeo mecanico
Trabajo bombeo mecanico
 
Carlos llanos
Carlos llanosCarlos llanos
Carlos llanos
 
Bombeo mecanico
Bombeo mecanicoBombeo mecanico
Bombeo mecanico
 
Eveicar bm
Eveicar bmEveicar bm
Eveicar bm
 
Bombeo mecánico heiber g
Bombeo mecánico heiber gBombeo mecánico heiber g
Bombeo mecánico heiber g
 
Ayerin bm
Ayerin bmAyerin bm
Ayerin bm
 
Bombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y besBombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y bes
 
Tipos de bombeo
Tipos de bombeoTipos de bombeo
Tipos de bombeo
 
Sap
SapSap
Sap
 
Bombeo mecanico
Bombeo mecanicoBombeo mecanico
Bombeo mecanico
 
Bombeo mecánico. estefania
Bombeo mecánico. estefaniaBombeo mecánico. estefania
Bombeo mecánico. estefania
 

Más de Nicole Pirela Pizzella

Más de Nicole Pirela Pizzella (6)

Técnicas de control de agua. Nicole Pirela.
Técnicas de control de agua. Nicole Pirela.Técnicas de control de agua. Nicole Pirela.
Técnicas de control de agua. Nicole Pirela.
 
Bombeo Electrosumergible Carlos Antepaz
Bombeo Electrosumergible Carlos AntepazBombeo Electrosumergible Carlos Antepaz
Bombeo Electrosumergible Carlos Antepaz
 
BES. Nicole Pirela.
BES. Nicole Pirela.BES. Nicole Pirela.
BES. Nicole Pirela.
 
BCP. nicole pirela.
BCP. nicole pirela.BCP. nicole pirela.
BCP. nicole pirela.
 
Bombeo mecánico, ejercicio práctico. Nicole Pirela.
Bombeo mecánico, ejercicio práctico. Nicole Pirela.Bombeo mecánico, ejercicio práctico. Nicole Pirela.
Bombeo mecánico, ejercicio práctico. Nicole Pirela.
 
Nicole pirela unidad III capacidad de una planta
Nicole pirela   unidad III capacidad de una plantaNicole pirela   unidad III capacidad de una planta
Nicole pirela unidad III capacidad de una planta
 

Último

Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...Dr. Edwin Hernandez
 
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERAS
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERASDOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERAS
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERASPersonalJesusGranPod
 
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptx
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptxCONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptx
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptxBrayanJavierCalle2
 
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdfLA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdfbcondort
 
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptx
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptxComite Operativo Ciberseguridad 012020.pptx
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptxClaudiaPerez86192
 
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfReporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfMikkaelNicolae
 
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOL
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOLTERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOL
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOLdanilojaviersantiago
 
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfPPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfalexquispenieto2
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfAntonioGonzalezIzqui
 
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICA
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICAINTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICA
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICAJOSLUISCALLATAENRIQU
 
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESO
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESOCAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESO
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESOLUISDAVIDVIZARRETARA
 
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdf
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdfECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdf
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdffredyflores58
 
Magnetismo y electromagnetismo principios
Magnetismo y electromagnetismo principiosMagnetismo y electromagnetismo principios
Magnetismo y electromagnetismo principiosMarceloQuisbert6
 
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integral
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integralFalla de san andres y el gran cañon : enfoque integral
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integralsantirangelcor
 
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.pptoscarvielma45
 
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxCLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxbingoscarlet
 
NTP- Determinación de Cloruros en suelos y agregados (1) (1).pptx
NTP- Determinación de Cloruros  en suelos y agregados (1) (1).pptxNTP- Determinación de Cloruros  en suelos y agregados (1) (1).pptx
NTP- Determinación de Cloruros en suelos y agregados (1) (1).pptxBRAYANJOSEPTSANJINEZ
 
Obras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónObras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónXimenaFallaLecca1
 
Controladores Lógicos Programables Usos y Ventajas
Controladores Lógicos Programables Usos y VentajasControladores Lógicos Programables Usos y Ventajas
Controladores Lógicos Programables Usos y Ventajasjuanprv
 
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotenciales
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotencialesUNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotenciales
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotencialesElianaCceresTorrico
 

Último (20)

Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
 
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERAS
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERASDOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERAS
DOCUMENTO PLAN DE RESPUESTA A EMERGENCIAS MINERAS
 
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptx
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptxCONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptx
CONCEPTOS EN HIDROGEOLOGIA-diapositivas varias.pptx
 
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdfLA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
LA APLICACIÓN DE LAS PROPIEDADES TEXTUALES A LOS TEXTOS.pdf
 
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptx
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptxComite Operativo Ciberseguridad 012020.pptx
Comite Operativo Ciberseguridad 012020.pptx
 
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdfReporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
Reporte de simulación de flujo del agua en un volumen de control MNVA.pdf
 
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOL
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOLTERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOL
TERMODINAMICA YUNUS SEPTIMA EDICION, ESPAÑOL
 
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdfPPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
PPT ELABORARACION DE ADOBES 2023 (1).pdf
 
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdfTAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
TAREA 8 CORREDOR INTEROCEÁNICO DEL PAÍS.pdf
 
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICA
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICAINTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICA
INTEGRALES TRIPLES CLASE TEORICA Y PRÁCTICA
 
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESO
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESOCAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESO
CAPITULO 4 ANODIZADO DE ALUMINIO ,OBTENCION Y PROCESO
 
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdf
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdfECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdf
ECONOMIA APLICADA SEMANA 555555555555555555.pdf
 
Magnetismo y electromagnetismo principios
Magnetismo y electromagnetismo principiosMagnetismo y electromagnetismo principios
Magnetismo y electromagnetismo principios
 
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integral
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integralFalla de san andres y el gran cañon : enfoque integral
Falla de san andres y el gran cañon : enfoque integral
 
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
01 MATERIALES AERONAUTICOS VARIOS clase 1.ppt
 
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptxCLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
CLASe número 4 fotogrametria Y PARALAJE.pptx
 
NTP- Determinación de Cloruros en suelos y agregados (1) (1).pptx
NTP- Determinación de Cloruros  en suelos y agregados (1) (1).pptxNTP- Determinación de Cloruros  en suelos y agregados (1) (1).pptx
NTP- Determinación de Cloruros en suelos y agregados (1) (1).pptx
 
Obras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcciónObras paralizadas en el sector construcción
Obras paralizadas en el sector construcción
 
Controladores Lógicos Programables Usos y Ventajas
Controladores Lógicos Programables Usos y VentajasControladores Lógicos Programables Usos y Ventajas
Controladores Lógicos Programables Usos y Ventajas
 
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotenciales
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotencialesUNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotenciales
UNIDAD 3 ELECTRODOS.pptx para biopotenciales
 

10% 2do corte Bombeo mecánico. Nicole Pirela

  • 1. República Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Maracaibo Escuela de Ingeniería de Petróleo Cátedra: Producción de hidrocarburos Profa. Deisy Díaz BOMBEO MECÁNICO Alumna: Nicole Pirela C.I.:25.458.180 Maracaibo, julio de 2020.
  • 2. Índice 1. Método de levantamiento artificial........................................................................................... 5 2. Bombeo mecánico .................................................................................................................. 6 Principio de operación............................................................................................................. 8 Equipos de Superficie ............................................................................................................. 9 Equipos de subsuelo ............................................................................................................. 12 Ventajas................................................................................................................................ 16 Desventajas .......................................................................................................................... 17 Diseño de Equipos de Bombeo Mecánico ............................................................................. 17 Ejemplo práctico.................................................................................................................... 23 Referencias Bibliográficas......................................................................................................... 24
  • 3. Índice de tablas Tabla 1. Comparación entre diferentes métodos de levantamiento para diferentes condiciones de producción y diferentes parámetros de costos y operación.................................................... 5 Tabla 2. Funcionalidad y Costos de los balancines de acuerdo a su clasificación. ..................... 8 Tabla 3. Tamaño de la bomba recomendada para óptimas condiciones................................... 18 Tabla 4. Valor de factor de impulso........................................................................................... 20 Tabla 5. Peso de las cabillas por pie y carga del fluido por pie. ................................................ 21 Tabla 6. Método Shell. .............................................................................................................. 23 Tabla 7. Aplicación del bombeo mecánico. ............................................................................... 23
  • 4. Índice de figuras Figura 1. Diferentes métodos de producción............................................................................... 5 Figura 2. Método de levantamiento: bombeo mecánico. ............................................................. 7 Figura 3. Principio de funcionamiento del bombeo mecánico...................................................... 9 Figura 4. Equipos superficiales del método de levantamiento: bombeo mecánico. ................... 12 Figura 5. Componentes de la bomba de subsuelo. ................................................................... 15 Figura 6. Equipos de subsuelo del método de levantamiento: bombeo mecánico..................... 16 Figura 7. Gráfico para buena producción de las bombas. ......................................................... 19 Figura 8. Gráfico para la sarta de cabillas................................................................................. 20 Figura 9. Gráfica para la estimación de poder del motor eléctrico............................................. 22
  • 5. 1. Método de levantamiento artificial Un método de levantamiento artificial de producción es aquel que se utiliza cuando el yacimiento ha perdido su energía natural y es necesario aplicar energía adicional para lograr desplazar los fluidos desde el pozo hasta la superficie. El objetivo primordial de estos métodos de producción es mantener la rentabilidad del yacimiento. Figura 1. Diferentes métodos de producción. Fuente: elaboración propia. a LAG: levantamiento artificial por gas. b BES: bombeo electro-sumergible. c BM: bombeo mecánico. d BCP: bombeo de cavidad progresiva. Tabla 1. Comparación entre diferentes métodos de levantamiento para diferentes condiciones de producción y diferentes parámetros de costos y operación. Fuente: Gil, Edinson y col. a LAG: levantamiento artificial por gas. b BES: bombeo electro-sumergible. c BM: bombeo mecánico. d BCP: bombeo de cavidad progresiva. e BH: bombeo hidráulico. Métodos de levantamiento. Energía natural LAG BES BM BCP Bombeo Hidráulico
  • 6. 2. Bombeo mecánico Es uno de los métodos de producción más utilizados (80-90%), el cual su principal característica es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a través de una sarta de cabillas y mediante la energía suministrada por un motor. Es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie, considerando que el yacimiento posee una determinada presión, la cual es suficiente para que el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo.
  • 7. Figura 2. Método de levantamiento: bombeo mecánico.[1] Las unidades de bombeo mecánico se clasifican según su geometría en tres tipos principales:  Unidades convencionales, las cuales tienen el apoyo en el punto medio del balancín;  Unidades neumáticas, cuyo punto de apoyo se ubica en el extremo delantero del balancín;  Unidades MARK II, que tienen el apoyo en el extremo trasero del balancín. Otra manera de clasificarlos es la siguiente:  Balancines convencionales. Estos poseen un reductor de velocidad (engranaje) localizado en su parte posterior y un punto de apoyo situado en la mitad de la viga.  Balancines de geometría avanzada. Estos poseen un reductor de velocidad en su parte delantera y un punto de apoyo localizado en la parte posterior del balancín. Esta clase de unidades se clasifican en balancines mecánicamente balanceados mediante contrapesos y por balancines balanceados por aire comprimido. Los balancines de aire comprimido son 35% más pequeñas y 40% más livianas que las que usan manivelas. Se utilizan frecuentemente como unidades portátiles o como unidades de prueba de pozo (costafuera).
  • 8. Tabla 2. Funcionalidad y Costos de los balancines de acuerdo a su clasificación. [6] Principio de operación El balancín de producción, que en apariencia y principio básico de funcionamiento se asemeja al balancín de perforación a percusión, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción o de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo. La válvula fija permite que el petróleo entre al cilindro de la bomba. En la carrera descendente de las varillas, la válvula fija se cierra y se abre la válvula viajera para que el petróleo pase de la bomba a la tubería de educción. En la carrera ascendente, la válvula viajera se cierra para mover hacia la superficie el petróleo que está en la tubería y la válvula fija permite que entre petróleo a la bomba. La repetición continua del movimiento ascendente y descendente (emboladas) mantiene el flujo hacia la superficie. Como en el bombeo mecánico hay que balancear el ascenso y descenso de la sarta de varillas, el contrapeso puede ubicarse en la parte trasera del mismo balancín o en la manivela. Otra modalidad es el balanceo neumático, cuya construcción y funcionamiento de la recámara se asemeja a un amortiguador neumático; generalmente va ubicado en la parte delantera del balancín. Este tipo de balanceo se utiliza para bombeo profundo.
  • 9. Figura 3. Principio de funcionamiento del bombeo mecánico.[7] Equipos de Superficie La unidad de superficie de un equipo de bombeo mecánico tiene por objeto transmitir la energía desde la superficie hasta la profundidad de asentamiento de la bomba de subsuelo con la finalidad de elevar los fluidos desde el fondo hasta la superficie. Estas unidades pueden ser de tipo balancín o hidráulicas. Los equipos que forman los equipos de superficie se explican a continuación:  Unidad de Bombeo (Balancín). Es una máquina integrada, cuyo objetivo es de convertir el movimiento angular del eje de un motor o reciproco vertical, a una velocidad apropiada con la finalidad de accionar la sarta de cabillas y la bomba de subsuelo. Algunas de las características de la unidad de balancín son: a. La variación de la velocidad del balancín con respecto a las revoluciones por minuto de la máquina motriz. b. La variación de la longitud de carrera. c. La variación del contrapeso que actúa frente a las cargas de cabillas y fluidos del pozo.
  • 10. Para la selección de un balancín, se debe tener los siguientes criterios de acuerdo a la productividad y profundidad que puede tener un pozo:  Productividad a. Los equipos deben ser capaces de manejar la producción disponible. b. Los equipos de superficie deben soportar las cargas originadas por los fluidos y equipos de bombeo de pozo. c. Factibilidad de disponer de las condiciones de bombeo en superficie adecuada.  Profundidad a. La profundidad del pozo es un factor determinante de los esfuerzos de tensión, de elongación y del peso. b. Afecta las cargas originadas por los equipos de producción del pozo. c. Grandes profundidades necesitan el empleo de bombas de subsuelo de largos recorridos. La disponibilidad de los balancines va a depender fundamentalmente sobre el diseño de los mismos. Los balancines sub-diseñados, limitan las condiciones del equipo de producción y en consecuencia la tasa de producción del pozo. Los balancines sobre-diseñados, poseen capacidad, carga, torque y carrera están muy por encima de lo requerido y pueden resultar muchas veces antieconómicos.  Motor. Es el encargado de suministra la energía necesaria a la unidad de bombeo para levantar los fluidos de pozo. Es motores pueden ser de combustión interna o eléctricos. Los motores de combustión interna pueden ser de baja o alta velocidad; los de baja velocidad operan entre 200 y 600 rpm y poseen un cilindro, los de alta velocidad funcionan entre 800 y 1400 rpm. En la actualidad el tipo de motor más utilizado en la industria petrolera es el motor eléctrico, este posee también una velocidad constante (baja velocidad) y una potencia que varía entre 5 y 100 hp, el motor de velocidad variable (alta velocidad)
  • 11. su potencia varía entre los 10 y 200 hp este ultimo utilizado para alto deslizamiento.  Caja de engranaje. Se utiliza para convertir energía del momento de rotación, sometidas a altas velocidades del motor primario, a energía de momento de rotación alto de baja velocidad. La maquina motriz se conecta al reductor de velocidad (caja de engranaje) mediante correa. El reductor de velocidad puede ser: simple, doble o triple. La reductora doble es la más usada.  Manivela. Es la responsable de trasmitir el movimiento de la caja de engranaje o transmisión a la biela del balancín, que está unida a ellos por pines se están sujetas al eje de baja velocidad de la caja de engranajes y cada una de ellas tienen un número igual de orificios, los cuales representan una determinada carrera del balancín, en ellos se colocan los pines de sujeción de las bielas. El cambio de pines de un hueco a otro se llama cambio de tiro.  Pesas o contra peso. Se utiliza para balancear las fuerzas desiguales que se originan sobre el motor durante a las carreras ascendente y descendente del balancín a fin de reducir la potencia máxima efectiva y el momento de rotación. Estas pesas generalmente, se colocan en la manivela y en algunas unidades sobre la viga principal, en el extremo opuesto el cabezote.  Prensa estopa. Consiste en una cámara cilíndrica que contienen los elementos de empaque que se ajustan a la barra pulida permitiendo sellar el espacio existente entre la barra pulida y la tubería de producción, para evitar el derrama de de crudo producido.  Barra pulida. Tubería fabricada de material resistente, generalmente se encuentran de diámetros de 1 ¼ y 1 ½ pulgadas y longitud de 15 y 22 pies. Se encarga de soportar el peso de la sarta de cabillas, de la bomba y del fluido dentro de la tubería.
  • 12. Figura 4. Equipos superficiales del método de levantamiento: bombeo mecánico. [7] Equipos de subsuelo El equipo de subsuelo es el que constituye la parte fundamental de todo el sistema de bombeo. La API ha certificado las cabillas, las tuberías de producción y bomba de subsuelo.  Tubería de producción. Es una serie de tubos que se usa para trasportar el fluido y, al mismo tiempo, sirve de guía a la sarta de cabilla que acciona la bomba. Los tipos de tuberías más empleados para este tipo de completación (BM) son las EUE y la Hydrill.  Ancla de tubería. Controla los movimientos de la tubería, eliminar los esfuerzos durante la acción de bombeo, mantiene la tubería en una posición constante y reduce la fricción entre las cabillas y la tubería.  Sarta de cabilla. Es el elemento de conexión entre la unidad de bombeo, instalada en la superficie y la bomba de subsuelo. Mediante esta se trasmite el movimiento reciproco a la bomba para deslizamiento de fluido, generalmente son fabricadas en acero y por lo tanto, poseen propiedades de elasticidad, aunque existen cabillas de fibra de vidrio y las continuas, cada una de ellas diseñadas para diferentes diámetros y longitud.  Cabillas API o convencionales. Existen tres tipos de cabillas API de acuerdo al material de su fabricante C., D, K. Las longitudes de las cabillas pueden ser de 25 o 30 pies, utilizando niples de cabillas (tramos de cabillas de menor longitud), en los casos que ameriten para obtener la profundidad de asentamiento de la bomba, otros elementos adicionales de la sarta de cabilla s podrían ser una barra (Sinker Bar), diseñado para adicionar peso al colocar en la parte inferior de la barras de peso es de 1 ½ a 2 pulgadas. En pozos productores de crudo pesado; donde se crea una especie
  • 13. de colchón que aumenta el efecto de flotación de las cabillas durante su carrera descendiente, dificultando el desplazamiento del pistón dentro del barril de la bomba 0, con una consecuente disminución de la eficiencia volumétrica de la bomba, es ventajoso utilizar barra de peso en la sarta de cabillas, ya que facilita el desplazamiento de crudo viscoso al mantener tensión en la sarta de cabillas. Las principales características de las cabillas son: a. Se fabrican en longitudes de 25 pies, aunque también pueden manufacturarse de 30 pies. b. Se dispone de longitudes de 1, 2, 3, 4, 6, 8, 10 y 12 pies denominados por lo general “niples de cabilla” que se utilizan para complementar una longitud determinada y para mover la localización de los cuellos de cabillas, a fin de distribuir el desgaste de la tubería de producción. c. Se fabrican en diámetros de 5/8, 3/4, 7/8, 1, 1-1/8 de pulgadas. De acuerdo a las especificaciones de la API, las cabillas de acero sólido son del tipo de cabillas más utilizado y ha sido estandarizada por la API, sus extremos son forjados para acomodar las roscas, un diseño que desde 1926 no ha cambiado hasta la fecha. Todos los efectos negativos inciden en la vida útil de las uniones de las cabillas de succión, y hacen que el 99% de los rompimientos por fatiga en los pines de la cabilla, lo cual es ocasionado por un incorrecto enrosque de la misma. Entre las principales fallas se puede encontrar: tensión, fatiga y pandeo. En la producción de crudos pesados por bombeo mecánico en pozos direccionales y algunos pozos verticales, se presenta este tipo de problema (pandeo), la corta duración de los cuellos y la tubería debido al movimiento reciproco-vertical o reciprocante (exclusivo en el bombeo mecánico) del cuello en contacto con la tubería causando un desgaste o ruptura de ambas. Para el pandeo (Buckling de cabillas) se deben colocar de 1 o 2 centralizadores por cabilla según sea la severidad. Hay cabillas que tienen centralizadores permanentes. Entre los tipos de cabillas que existen en el mercado están: Electra, Corod (continua) y fibra de vidrio. Las cabillas continuas (Corod) fueron diseñadas sin uniones para eliminar totalmente las fallas en el PIN (macho) y la hembra para incrementar la vida de la sarta. La forma elíptica permite que una gran sarta de cabillas sea enrollada sobre rieles especiales de transporte sin dañarlas de manera permanente. Otra ventaja de este tipo de varilla es su peso promedio más liviano en comparación a las API.
  • 14.  Ventajas a. La ausencia de cuellos y uniones elimina la posibilidad de fallas por desconexión. b. La falta de uniones y protuberancias elimina la concentración de esfuerzos en un solo punto y consiguiente desgaste de la unión y de la tubería de producción. c. Por carecer de uniones y cuellos, no se presentan los efectos de flotabilidad de cabillas.  Desventajas a. Presentan mayores costos por pies que las cabillas convencionales. b. En pozos completados con cabillas continuas y bomba de tubería, la reparación de la misma requiere de la entrada de una cabria convencional.  Cabillas no API o continuas. Son aquellas cabillas que no cumplen con las normas API, ellas son; Electra, continuas, fibra de vidrio dentro de las cuales las más usadas son las cabillas continuas, su elongación es 3.8 veces mayor que las cabillas de acero para la igual carga y diámetro.  Bomba de subsuelo. Es el primer elemento que se debe considerar al diseñar una instalación de bombeo mecánico para un pozo, ya que del tipo, tamaño y ubicación de la bomba depende el resto de los componentes. Es una bomba de desplazamiento positivo.  Componentes de la bomba de subsuelo  Barril o cilindro de la bomba. Es una pieza cilíndrica pulida en la cual se almacena el fluido.  El émbolo o pistón. Es el elemento movible dentro de la bomba. Su diámetro determina la capacidad de desplazamiento y su resistencia es menor que el que la del cilindro  La válvula viajera. Está ubicada en el pistón, el tipo bola y asiento, permite la entrada del fluido del barril al pistón.  La válvula fija de tipo bola y asiento. Esta facilita la entrada del fluido desde el pozo hasta el barril de la bomba.
  • 15.  Anclaje o zapata. Es la combinación de las partes reunidas inferiormente para obtener el anclaje de la bomba y efectuar un sello hermético.  Ancla de gas. Consiste en un tubo rasurado o perforado, colocado bajo la zapata de anclaje. Su objetivo es separar gas/liquido antes de la entrada del fluido a la bomba. Figura 5. Componentes de la bomba de subsuelo.[7] Funciones de la Válvula a. Secuencia de operación de la válvula viajera: permite la entrada de flujo hacia el pistón en su descenso y posteriormente hacer un sello hermético en la carrera ascendente permitiendo la salida del crudo hacia superficie. b. Secuencia de operación de la válvula fija: permite el flujo de petróleo hacia la bomba, al iniciar el pistón su carrera ascendente y cerrar el paso el fluido dentro del sistema bomba-tubería, cuando se inicia la carrera descendente del pistón.
  • 16. Figura 6. Equipos de subsuelo del método de levantamiento: bombeo mecánico. [7] Ventajas  Confiabilidad y bajo mantenimiento.  Alto conocimiento en todas las aplicaciones (Crudos pesados y livianos).  Facilidad para ajustar la tasa en superficie.  Permite alcanzar un alto grado de depleción.  Varias alternativas para la fuente de poder (motor diesel o eléctrico).  Operación, análisis sencillos y fácil reparación técnica.  Tolera altas temperaturas.  Facilidad para el intercambio de unidades entre pozos.  Aplicable a huecos estrechos y completamiento múltiples.  Permite el levantamiento de crudos con viscosidades relativamente altas.  Fácil aplicación de tratamientos contra la corrosión y la formación de escamas.  Disponibilidad de diferentes tamaños de unidades.
  • 17. Desventajas  Los caudales que permite bombear son relativamente bajos.  Requieren de gran espacio en superficie, siendo poco recomendable en plataformas costa afuera y en locaciones urbanas.  Presenta mayor desgaste de las varillas en pozos desviados.  Problemas de fricción en pozos tortuosos.  Baja tolerancia a la producción de sólidos.  Limitado por la profundidad.  Baja eficiencia volumétrica en pozos con alta producción de gas.  Susceptible a la formación de parafinas.  El tubing no puede ser recubierto internamente para protegerlo contra la corrosión.  Poca resistencia al contenido de H2S.  En pozos de diámetro pequeño, se limita el caudal a producir, por el tamaño de subsuelo. Diseño de Equipos de Bombeo Mecánico Es un procedimiento analítico mediante cálculos, gráficos y/o sistemas computarizados para determinar el conjunto de elementos necesarios en el levantamiento artificial de pozos accionados por cabilla. La función de este procedimiento es seleccionar adecuadamente los equipos que conforman el sistema de bombeo mecánico a fin de obtener una operación eficiente y segura con máximo rendimiento al menor costo posible. Paso 1: se debe seleccionar el tamaño de la bomba, el diámetro óptimo del pistón, bajo condiciones normales. Esto va a depender de la profundidad de asentamiento de la bomba y el caudal de producción (Ver Tabla 3).
  • 18. Tabla 3. Tamaño de la bomba recomendada para óptimas condiciones. [6] Paso 2: la combinación de la velocidad de bombeo (N) y la longitud de la carrera o embolada (S), se selecciona de acuerdo a las especificaciones del pistón. Se asume una eficiencia volumétrica del 80%. (Ver figura 7).
  • 19. Figura 7. Gráfico para buena producción de las bombas. [6] Paso 3: se debe considerar una sarta de cabillas (se debe determinar el porcentaje de distribución si se usa más de dos diámetros de cabilla) y el diámetro de pistón, se determina un aproximado de la carga máxima para el sistema en estudio. (Ver figura 8).
  • 20. Figura 8. Gráfico para la sarta de cabillas. [6] Paso 4: chequear el valor de factor de impulso para la combinación velocidad de bombeo (N) y longitud de carrera (S) establecidos en el Paso 2 (Ver Tabla 4). Tabla 4. Valor de factor de impulso. [6] Paso 5: cálculo de la carga máxima en la barra pulida. Para este propósito será necesario obtener cierta data tabulada de acuerdo a los datos establecidos en los pasos previos. Primero se determinará el peso de las cabillas por pie y la carga del fluido por pie. (Ver Tabla 5). Ahora se calcula el peso de las cabillas en el aire (Wr), la carga dinámica en las cabillas (CD) y la carga del fluido (CF) a la profundidad objetivo. Wr = peso cabillas (lb/ft) x Prof. (ft) CD = F.I. x Wr (lb) -----> Donde F.I. (Factor de Impulso) CF = peso fluido (lb/ft) x Prof. (ft) Carga máxima barra pulida = CD + CF
  • 21. Tabla 5. Peso de las cabillas por pie y carga del fluido por pie. [6] Paso 6: cálculo de la carga mínima de operación (CM), el contrabalanceo ideal y torque máximo. CM = Disminución de la carga debido a la aceleración (DC) – fuerza de flotación (FF) DC = Wr x (1-C) -----> Donde C = (N^2 x S)/70500 FF = Wr x (62,5/490) -----> Valor constante Para el contrabalanceo ideal se debe proporcionar suficiente efecto de contrabalanceo para darle suficiente valor de carga, el cual va a ser el promedio entre el máximo (carga máx. barra pulida) y el mínimo recién calculado. Entonces, Contrabalanceo ideal = promedio de carga (entre máx. y min) – la carga mínima. Torque máx. = Contrabalanceo ideal x Punto medio de la longitud de carrera (S/2). Paso 7: estimación de poder del motor eléctrico. Conocida la profundidad de operación, °API del crudo y el caudal requerido de producción, se obtiene una constante que es multiplicada por el caudal de producción (Ver figura 9). Este valor obtenido son los HP necesarios justos para levantar el caudal requerido. Lo que se recomienda es que este valor obtenido se incremente de 2 a 2,5 veces para tener un factor de seguridad.
  • 22. Figura 9. Gráfica para la estimación de poder del motor eléctrico. [6] Paso 8: cálculo de desplazamiento de la bomba. El valor obtenido de P sería el valor de caudal de producción si la bomba trabaja al 100% de eficiencia. El diseño de la bomba debe tener al menos el 80% de eficiencia. En crudos pesados debe tener un máximo de 18 strokes/minutos (promedio 15° API). P = C S N P = Desplazamiento de la bomba C = Constante de la bomba, depende del diámetro del pistón N = Velocidad de bombeo (SPM) Paso 9: profundidad de asentamiento de la bomba (Método Shell, Ver Tabla 6). Esto dependerá enormemente de la configuración mecánica del pozo. Si este método no cumple, por lo general se asienta a 60 o 90 pies por encima del colgador. Otras bibliografías hacen referencia que se asienta 300 pies por debajo del nivel de fluido.
  • 23. Tabla 6. Método Shell. [6] Tabla 7. Aplicación del bombeo mecánico. [8] Ejemplo práctico Para evitar que el trabajo sea aún más extenso y pesado, se facilita el link donde se ubicó un excelente ejemplo práctico: https://es.scribd.com/document/324942788/Bombeo-Mecanico-Parte-Practica De la misma manera, se facilita el link de slideshare donde el archivo fue cargado (ejemplo práctico): https://es.slideshare.net/NicolePirelaPizzella/bombeo-mecnico-ejercicio-prctico-nicole- pirela
  • 24. Referencias Bibliográficas 1. Anónimo. Sistema de levantamiento artificial por bombeo mecánico. Disponible en: http://oil-mail.blogspot.com/2011/05/sistema-de-levantamiento-artificial-por.html Revisado el: 12/07/2020. 2. Cruz, José (2020) ¿Qué es el bombeo mecánico? Disponible en: https://epmex.org/news/2020/05/06/que-es-el-bombeo-mecanico/ Revisado el: 12/07/2020. 3. Espindola, Marcelo (2016). Sistema de bombeo mecánico. Disponible en: https://es.slideshare.net/marceloespindola4/sistema-de-bombeo-mecanico-proyecto2 Revisado el: 12/07/2020. 4. Guillen, José (2016). Bombeo mecánico, parte práctica. Disponible en: https://es.scribd.com/document/324942788/Bombeo-Mecanico-Parte-Practica Revisado el: 12/07/2020. 5. La comunidad petrolera (2009). Bombeo mecánico. Disponible en: https://lacomunidadpetrolera.com/2009/05/bombeo-mecanico.html Revisado el: 12/07/2020. 6. Madrid, Marcelo (2009). Bombeo mecánico-diseño. Disponible en: https://www.portaldelpetroleo.com/2009/06/bombeo-mecanico-diseno.html Revisado el: 12/07/2020. 7. Perfoblogger (2014). Métodos de producción del petróleo. Disponible en: http://perfob.blogspot.com/2014/09/metodos-de-produccion.html Revisado el: 12/07/2020. 8. Quintero, Luis (2017). Bombeo mecánico y bombeo electro-sumergible. Disponible en: https://es.slideshare.net/23466960/bombeo-mecnico-luis-q Revisado el: 12/07/2020.