El documento describe los componentes principales de un sistema de bombeo mecánico, incluyendo la unidad de bombeo en la superficie, el motor, las varillas, y la bomba de subsuelo. Describe los tipos de unidades de bombeo (convencionales, neumáticas, Mark II), motores (eléctricos e de combustión interna), y bombas de subsuelo (de tubería e insertas).

1. PRODUCCION IBOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVOBOMBEO MECANICO

2. Sistema de Bombeo MecánicoEl sistema de Bombeo Mecánico está compuesto por:Equipo de Superficie (Unidad de Bombeo)

3. Motor

4. Varillas

5. Bomba de SubsueloUnidad de BombeoLa función de la unidad de bombeo es convertir el movimiento rotatorio del motor principal en movimiento ascendente y descendente de la sarta de varillas. Este movimiento es denominado recorrido. La Unidad de Bombeo está compuesta por: Caja Reductora (GearReducer) Contrapesos (Counterweight)

6. La Energía de los Colombianoswww.ecopetrol.com.co 4COJINETE CENTRALCAJA REDUCTORACONTRAPESOPARTES DE UNIDAD DE BOMBEO MECÁNICO CONVENCIONAL

7. SISTEMA DE BOMBEO MECÁNICOC - 320 - 256 - 100TIPO DE UNIDADC: ConvencionalA: Balanceadas por aireB: Con contrapeso en el balancínM: Mark IIRM: Reverse MarkMáximo Recorrido en pulgadas.Máximo torque en la caja reductora en miles pulg-lbs. Se le adiciona la letra D si la caja tiene doble reducción.Máxima carga de diseño estructural en cientos de libras.El Instituto Americano identifica de acuerdo con la geometría y forma de la estructura, tres clases de unidades de bombeo mecánico: Convencional, Neumático, Mark II. De la misma manera el API ha desarrollado un método estándar para la descripción de las unidades de bombeo.

8. Clasificación de Sistemas de Bombeo Mecánico

9. Unidades Convencionales VENTAJASBajo costo de mantenimiento (repuestos de fácil consecución).

10. Velocidad de bombeo mas rápida que las unidades Mark II

11. Requiere menor contrapesos que las Mark II. DESVENTAJASNo es tan eficiente como las unidades Mark II u otro tipo de unidades.

12. Requiere en proporción una caja reductora mas grande que otros tipos de unidades de bombeo, especialmente con varillas de acero.

13. Las unidades Reverse Mark, son de geometría convencional, pero la caja reductora tiene la capacidad de reducir los requerimientos de torque y potencia, llevando con esto en muchos casos a disminuir el tamaño del motor requerido.Unidades Neumáticas VENTAJASEs más compacta y fácil de balancear que otras unidades.

14. Tiene mayores aplicaciones, particularmente para el bombeo‘ profundo y bombeo de altos volúmenes con carreras largas y bombeo de crudo pesado.Viene en tamaños mas grandes que otro tipo de unidades. DESVENTAJASEs mas compleja y requiere mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire).

15. La condensación de agua en el cilindro causa problemas de corrosión, desgaste y fugas.

16. La perdida de presión de aire en el cilindro ocasiona daños en la caja reductora.Unidades Mark II VENTAJASTiene torques más bajos cuando se usan varillas de acero, comparado con la unidad convencional.

17. Cuesta entre 5 y 10% menos, comparada con la unidad convencional de mayor tamaño.

18. Es mas eficiente que las unidades convencionales. DESVENTAJASEn muchas aplicaciones, no puede bombear tan rápido como la unidad convencional porque la rápida velocidad de la carrera descendente causa problemas de rompimiento de varillas.

19. Causa daño a las varillas y a la bomba en caso de golpe de fluido.

20. Somete el fondo de la sarta de varillas a compresión severa, lo que causa fallas por pandeo.MotorLa función del motor es suministrar la energía que el sistema de bombeo necesita para moverse. La potencia del motor depende de la profundidad de la bomba, nivel de fluido, de la velocidad de bombeo y del balanceo de la unidad y demás características propias del pozo. Hay dos tipos de motores usados principalmente:Motores eléctricosMotores de combustión interna

21. VarillasLa sarta de varillas conecta la bomba de subsuelo con la varilla pulida, su principal función es transmitir el movimiento reciprocante de la varilla pulida a la bomba.

22. Bombas de SubsueloLas partes básicas de la bomba de subsuelo son simples, pero construidas con una gran precisión para asegurar su intercambiabilidad y eficiencia. Estas partes son:Barril

23. Pistón

24. Válvula viajera

25. Válvula fija20-125-R H B C-10-4-2Longitud total de las extensiones en piesDiámetro de la tubería15= 1.9” OD20= 2-3/8” OD25= 2-7/8” OD30= 3-1/2” ODLongitud nominal del pistón en piesDiámetro ID de la bomba125= 1-1/4”150= 1-1/2”175= 1-3/4”200= 2”225= 2-1/4”250= 2-1/2”275= 2-3/4”Longitud del barril en piesTipo de anclajeC = CopasM = MetálicoLocalización del anclajeA = en el TopeB = en el fondoTipo de bombaR = InsertaT = TuberíaTipo de barril para pistón metálico H= de pared gruesa W= de pared delgadaTipo de barril para pistón soft packed S= de pared delgada p= de pared gruesaEl API ha desarrollado un método para la designación de las bombas de subsuelo.

26. Tipo de Bombas de SubsueloTPTHRWARHABombas de Tubería: son aquellas en las cuales el barril forma parte integral de la tubería. Esta varilla está conectada al fondo de la tubería y corre con la sarta de la tubería de producción. Bombas de Varilla: Es un ensamble completo de bombeo que va dentro del pozo, sobre la sarta de varillas. Sólo el niple de asentamiento va con la sarta de la tubería de producción a la profundidad de bombeo deseada.

27. VENTAJASDiseño del sistema relativamente simple.

28. Unidades fáciles de cambiar a otros pozos con costo mínimo.

29. Eficientes ,simples y fáciles de operar en campo.

30. Utilizable en Slimholes y completamientos múltiples.

31. Trat. De scale y corrosión fáciles de realizar.

32. Puede utilizar bajas presiones para su bombeo.

33. Flexible, puede semejar la rata de desplazamiento a la capacidad del pozo a medida que este declina.

34. Puede levantar petróleo con altas viscosidades y temperaturas.SISTEMA DE BOMBEO MECÁNICODESVENTAJASNo apto para locaciones urbanas.

35. Pesado y voluminoso en operaciones Offshore.

36. Susceptible a las parafinas.

37. El tubing no puede ser revestido internamente para prevenir la corrosión.

38. Alta producción de sólidos.

39. En pozos de gas se obtienen bajas eficiencias volumétricas.

40. Limite de profundidad, debido a la capacidad de las varillas principalmente.