SlideShare una empresa de Scribd logo
Bombeo Por Cavidad
Progresiva
INTEGRANTES:
HENRY ASENCIO
CRISTHIAN TIMANÁ
LOURDES MERCHAN
UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE SANTA ELENA
FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA INGENIERÍA EN PETRÓLEO
INTRODUCCIÓN
Los métodos de Levantamiento Artificial minimizan los requerimientos de energía en la cara de la formación productora,
con el objetivo de maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento y provocar de esta manera la mayor
afluencia de fluidos.
Los métodos de Levantamiento Artificial más comunes al comienzo de la industria petrolera eran: bombeo mecánico
convencional (BMC) para crudos pesados y levantamiento por gas (GL) para crudos medianos y livianos. Posteriormente
comienza la aplicación en campo, de métodos no convencionales, tales como el bombeo electro sumergible (BES) y el
bombeo por cavidades progresivas (BCP).
Las bombas de cavidades progresivas (BCP) representan un método de Levantamiento Artificial de crudos pesados,
medianos y livianos que ofrece una amplia versatilidad, alta eficiencia y bajo costo. La geometría simple de este tipo de
bombas constituidas principalmente por un rotor metálico y un estator elastomérico le confieren al sistema tales
ventajas.
OBJETIVOS
Objetivo General:
 Determinar conceptos y funcionamientos de las bombas de cavidad progresiva como un sistema
de levantamiento artificial.
Objetivos Específicos
 Establecer ventajas y desventajas del bombeo de cavidad progresiva
 Determinar los tipos de bombas que se utilizan en una operación por cavidades progresivas.
HISTORIA
La Bomba de Cavidades Progresivas fue inventada en 1932 por un Ingeniero Aeronáutico Francés llamado
René Moineau, desarrolló el concepto para una serie de bombas helicoidales. Una de ellas tomó el nombre
de Bombeo por Cavidades Progresivas (BCP) con el cual hoy es conocido.
En sus inicios, estas bombas fueron ampliamente utilizadas como bombas de superficie especialmente para
el bombeo de mezclas viscosas. En la actualidad, se utilizan también en pozos productores de crudos
medianos y livianos, especialmente con alto contenido de agua.
En 1979, algunos operadores de Canadá, donde existían yacimientos con petróleos viscosos, con alto
contenido de arena, y bajas gravedades API (crudos pesados), comenzaron a experimentar con Bombas de
Cavidades Progresivas. Muy pronto, las fábricas comenzaron con importantes avances en términos de
capacidad, presión y tipos de elastómeros.
CAVIDAD PROGRESIVA
El sistema de Bombeo por Cavidades Progresivas debe ser la primera opción a considerar en la
explotación de pozos productores de petróleo por su relativa baja inversión inicial; bajos
costos de transporte, instalación, operación y mantenimiento; bajo impacto visual, muy bajos
niveles de ruido y mínimos requerimientos de espacio físico tanto en el pozo como en almacén.
Las posibilidades de las bombas de ser utilizadas en pozos de crudos medianos y pesados; de
bajas a medianas tasas de producción; instalaciones relativamente profundas; en la producción
de crudos arenosos, parafínicos y muy viscosos; pozos verticales, inclinados, altamente
desviados y horizontales y pozos con alto contenido de agua, las constituyen en una alternativa
técnicamente apropiada para la evaluación del potencial de pozos o como optimización y
reducción de costos
APLICACIONES DEL BOMBEO POR
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA
Una bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo,
engranada en forma espiral, cuyos componentes principales son: El rotor y el estator.
El rotor, que es la única parte movible de la bomba es una pieza de metal pulido de alta
resistencia, con forma de hélice simple o doble. El estator es una hélice doble o triple de
elastómero sintético con el mismo diámetro del rotor adherido permanentemente a un
tubo de acero. Este tubo se encuentra conectado a la tubería de producción. El crudo es
desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado
axialmente mientras que el tornillo rota.
Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos
volúmenes de gas, sólidos de suspensión y cortes de agua, así como también es ideal para
manejar crudos de mediano y bajo Grado API.
La bomba consta de dos hélices, una dentro de la otra; el estator con una hélice interna
doble y el rotor con una hélice externa simple, cuando el rotor se inserta dentro del
estator, se forman dos cadenas de cavidades progresivas bien delimitadas y aisladas. A
medida que el rotor gira, estas cavidades se desplazan a lo largo del eje de la bomba,
desde la admisión en el extremo inferior hasta la descarga en el extremo superior,
transportando, de este modo el fluido del pozo hasta la tubería de producción.
PRINCIPIOS BÁSICOS DE PRODUCCIÓN
Nivel estático, Nivel dinámico, Presión estática fluyente, Sumergencia, Índice de
productividad y Comportamiento de Afluencia.
El nivel de fluido que equilibra exactamente la presión de yacimiento cuando está abierto
el espacio anular (CHP = 0)(Tubería de revestimiento), se llama Nivel Estático (NE) y se
mide desde superficie
DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS
El Estator es un cilindro de acero (o Tubo) revestido internamente con un Elastómero sintético
(polímero de alto peso molecular) moldeado en forma de dos hélices adherido fuertemente a dicho
cilindro mediante un proceso y especial .
El Elastómero constituye el elemento más “delicado” de la Bomba de Cavidades Progresivas y de su
adecuada selección depende en una gran medida el éxito o fracaso de esta aplicación.
El Rotor. - El rotor está fabricado con acero de alta resistencia mecanizado con precisión y recubierto
con una capa de material altamente resistente a la abrasión. Se conecta a la sarta de cabillas
(bombas tipo Tubular) las cuales le transmiten el movimiento de rotación desde la superficie
(accionamiento o impulsor).
Otros equipos de subsuelo
Niple de Maniobra.- Su utilización es obligatoria. El movimiento excéntrico de la cabeza del rotor
junto con el acople de unión a la primera cabilla, describe un circulo de diámetro mayor que su
propio diámetro.
Niples “X”.- Con el fin de detectar agujeros o uniones defectuosas en la sarta de tubería, se
acostumbra realizar una prueba de presión durante la operación de bajada de la misma. Para
realizar esta prueba se puede instalar un niple de asiento X, sobre el estator de la bomba, en el
cual se asienta una válvula fija con pescante, la cual es fácil de recuperar luego de la prueba.
Equipos de Superficie
Los accionamientos de superficie para los sistemas de bombeo por cavidades progresivas han
evolucionado desde pequeñas unidades de velocidad fija hasta sofisticados sistemas protegidos
mecánica y eléctricamente y con capacidades de supervisión y control a distancia.
13
Cabezales de Rotación
14
El cabezal de rotación, cumple con 4 funciones básicas:
• Soporte para las cargas axiales.
• Evitar o retardar el giro inverso de la sarta de cabillas.
• Aislar los fluidos del pozo del medio ambiente
Soporte para las cargas axiales. Las cargas axiales originadas por el peso de la sarta de cabillas
sumergida en el fluido del eductor y la producida por el diferencial de presión que levanta la bomba es
soportada a través de rodamientos cónicos ubicados en el cabezal de rotación.
Evitar o retardar el giro inverso de la sarta de cabillas. El giro inverso puede causar
múltiples inconvenientes tales como daños en la caja reductora del motorreductor o
motovariador (ya que la misma actúa como multiplicadora cuando son la cabillas las que
la hacen girar), daños en el motor eléctrico al actuar como generador y por último puede
causar el desenrosque de las cabillas, ya que son estas las que deben detener el sistema
motriz una vez que se ha liberado el torque de las mismas y la columna de fluido.
Aislar los fluidos del pozo del medio ambiente. Se evita el derrame de los fluidos de
producción al medio ambiente mediante un conjunto de sellos que aíslan el eje de
rotación del cabezal de producción (prensa - estopas).
15
Motovariadores Mecánicos. En este sistema el acople entre motor y caja reductora no es
directo; en este caso se realiza a través de un conjunto “variador de velocidad” formado por
correas y poleas de diámetro variable, el cual cumple con la función de permitir el cambio
de velocidad de rotación sin requerir la parada del equipo ni el cambio de componentes.
Motorreductores. Generalmente en la práctica el rango de operación de las BCP es de 40 a
350 R.P
.M. Al girar los motores eléctricos a una velocidad nominal y fija de
aproximadamente 1800 R.P. .
16
Características de las BCP
17
Las características principales de las bombas de cavidades progresivas son su caudal (desplazamiento
volumétrico) y su altura de descarga (head). Caudal o desplazamiento. Es el volumen de fluido que la
bomba puede desplazar en determinado lapso de tiempo. Para estos equipos se expresa generalmente en
unidades de barriles de fluido por día o metros cúbicos por día a determinadas condiciones de velocidad
(r.p.m.).
El eje del estator y del Rotor, no son concéntricos; las distancia perpendicular entre ambos ejes paralelos
(una vez que el rotor se encuentre dentro del estator) se conoce como excentricidad de la bomba.
Factores que afectan al sistema
18
Los factores que tienen mas efecto sobre la eficiencia volumétrica o desempeño de la bomba son la
velocidad de operación y la altura (head) requerida. Por otra parte, una característica que
intrínsecamente está asociada a la eficiencia de la bomba en cuanto a su desplazamiento y a su
capacidad para transportar los fluidos hasta la superficie es el grado de ajuste o “apriete” entre el
elastómero y el rotor, esto se conoce como interferencia.
Aplicación práctica
19
A continuación se detallan los pasos a seguir para calcular y analizar las variables de diseño de
una instalación de bombeo por Cavidades Progresivas.
Es una guía simple y simplificada debido a las condiciones planteadas, las cuales podrían volverse
más complejas según el tipo de fluido, caudales, profundidad y tipo de pozo a ser producido. Los
pasos son los siguientes:
1. Datos del pozo.
2. Datos de la Bomba.
3. Calculo teórico del caudal.
4. Cálculo de presión sobre la bomba.
5. Calculo de la potencia consumida.
6. Cálculo de torques.
7.Cálculo de esfuerzos axiales.
Debido a la presión sobre la bomba.
Debido al peso de las varilla.
8. Cálculo de las tensiones combinadas.
9. Cálculo de estiramiento de la sarta de varillas
(Para este ejemplo, los cálculos fueron realizados habiendo elegido previamente
un modelo de bomba, teniendo en cuenta los requerimientos de caudal).
20
La sección de cada cavidad generada es:
A = 4 * d * E A = 4 * 4 [cm] * 1 [cm] A = 16 [cm2]
La mínima longitud requerida por la bomba para crear un efecto de acción de bombeo es UN
PASO (un paso de estator), esta es entonces una bomba de una etapa. Cada longitud
adicional de paso da por resultado una etapa más.
El desplazamiento de la bomba, es el volumen producido por cada vuelta del rotor
(es función del área y de la long de la etapa)
V = A * Pe V = 16 [cm2] * 30 [cm] V = 480 [cm3] = 0.00048 [m3]
21
Calculo teórico del caudal.
22
En tanto, el caudal es directamente proporcional al desplazamiento y a la velocidad de
rotación N.
Q = V * N = V * RPM RPM=1 / minQ = 0.00048 m3 * 1 / min * 60 min / h * 24 h / día Q =
0.6912 [m3 / día / RPM] * (ctte. Volumétrica C)
.
Cálculo de presión sobre la bomba (TDH).
23
La presión total sobre la impulsión de la bomba esta dada por los siguientes términos:
a)- Pbdp: presión de boca de pozo.b)- P. fricción: perdida de carga por fricción entre tubing y varilla.c)- P. Nivel:
presión debido a la columna de líquido a elevar.
b)- Pbdp = 10 kg / cm2 b)- P Fricción = long. Tubing * factor de pérdida de carga
De la tabla 1 (Fricción loss. factor) para un caudal de 220 [m3 / d] y varilla de 1" dentro de tubing de 3 1/2":
Factor = 0.000107 [kg / cm2 / m * cp]
Si consideramos que para una viscosidad 1cp:
P. fricción = 900 [m] * 0.000107 [kg / cm2 / m * cp] * 1 [cp] P. fricción = 0.09 Kg / cm2 (*) Aproximadamente 0
(*) Para fluidos con alto % de agua, la pérdida de carga entre tubing y varillas es despreciable. Esta situación se ve
favorecida a su vez por el diámetro del tubing
c) - P.Nivel = columna de líquido (nivel dinámico) en [kg / cm2] P.Nivel = 1 nivel [m] *? [gr / cm3] / 10 P.Nivel = 750
m * 1.01 gr / cm3 / 10 = 75 [kg / cm2] Presión total = 10 + 75 = 85 [Kg / cm2]
Cálculo de potencia consumida.
24
Potencia Hidráulica [HHP] = Caudal [m3 / d] * Presión [kg / cm2] * 0.0014 Potencial
consumida [HP] = HHP / ?
Donde ? es el rendimiento energético = [potencia teórica]/ [potencia suministrada].
Para el caso de bombas BCP se considera un rendimiento = 0.6 - 0.7.
En este caso en particular consideramos un ? = 0.6.
HHP = 225 [m3 / d] * 85 [kg / cm2] * 0.00 14 HHP =26.7 HP = 26.7 / 0.6 = 45 HP
Cálculo de torsión.
25
Al transmitir la rotación al rotor desde superficie a través de las varillas de bombeo, la
potencia necesaria para elevar el fluido que genera una torsión resistiva la cual tiene la
siguiente expresión:
Torsión = K * HP / RPM ECU. 1
La componente total de torsión medida en boca de pozo tiene las siguientes componentes:
Torsión total: = Torsión Hidráulica + Torsión fricción + Torsión resistivo
CONCLUSIONES
26
varias ventajas que aporta este sistema lo hace más confiable en la producción de
petróleos pesados. Este tipo de levantamiento es de gran ayuda en el aporte de energía, ya
que del petróleo pesado se puede sacar más derivados.
Esta tecnología que ha demostrado ser una de las más eficientes en levantamiento
artificial, en la producción de petróleos con elevada viscosidad y en pozos de difícil
operación.
Utilizando este sistema se tendría una recuperación rentable de petróleos pesados. La
selección de cada uno de sus componentes lo hace más eficiente que los otros sistemas de
recuperación secundaria.

Más contenido relacionado

Similar a bombeo-de-cavidad-progresiva_compress (1).pptx

Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Tony Maldonado
 
Seleccic3b3n de-bombas
Seleccic3b3n de-bombasSeleccic3b3n de-bombas
Seleccic3b3n de-bombas
Idelfonso Lopez Osorio
 
Rosanyela bm y bes
Rosanyela bm y besRosanyela bm y bes
Rosanyela bm y bes
skiper chuck
 
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptxpresentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
EstefannyMedrano1
 
Bombeo por cavidades_progresivas
Bombeo por cavidades_progresivasBombeo por cavidades_progresivas
Bombeo por cavidades_progresivas
Gustavo Venturini
 
Bcp gr 1
Bcp gr 1Bcp gr 1
Bcp gr 1
None
 
Bomba De Cavidad Progresiva
Bomba De Cavidad ProgresivaBomba De Cavidad Progresiva
Bomba De Cavidad Progresiva
yormanjosegonzalezca
 
capitulo-2-bombeo-mecanico
capitulo-2-bombeo-mecanicocapitulo-2-bombeo-mecanico
capitulo-2-bombeo-mecanico
Arturo Montiel
 
Bombeo por cavidades progresivas imprimir
Bombeo por cavidades progresivas imprimirBombeo por cavidades progresivas imprimir
Bombeo por cavidades progresivas imprimir
Carla Quispe
 
Examen de mecánico de Piso
Examen de mecánico de PisoExamen de mecánico de Piso
Examen de mecánico de Piso
Gaby Moxha
 
Bomba de cavidad progresiva
Bomba de cavidad progresivaBomba de cavidad progresiva
Bomba de cavidad progresiva
PedroMontero34
 
Bcp estefania
Bcp  estefania Bcp  estefania
Bcp estefania
skiper chuck
 
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumpsbombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
Luis Saavedra
 
Andreina Nieves - BCP
Andreina Nieves - BCP  Andreina Nieves - BCP
Andreina Nieves - BCP
Marvel ico
 
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantesBombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
Juan Carlos Mamani
 
Eveicar bm
Eveicar bmEveicar bm
Eveicar bm
Andy Fernandez
 
Bombeo mecánico danilays rodriguez
Bombeo mecánico   danilays rodriguezBombeo mecánico   danilays rodriguez
Bombeo mecánico danilays rodriguez
Danilays
 
Glosario 1
Glosario 1Glosario 1
Glosario 1
josehaly urdaneta
 
Bombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y besBombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y bes
Jose Gregorio Fajardo
 
Bombas
BombasBombas

Similar a bombeo-de-cavidad-progresiva_compress (1).pptx (20)

Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
Bombeo mecanico jimmy delgado 13863989
 
Seleccic3b3n de-bombas
Seleccic3b3n de-bombasSeleccic3b3n de-bombas
Seleccic3b3n de-bombas
 
Rosanyela bm y bes
Rosanyela bm y besRosanyela bm y bes
Rosanyela bm y bes
 
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptxpresentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
presentacioncavidadesprogresivas-120709213846-phpapp01.pptx
 
Bombeo por cavidades_progresivas
Bombeo por cavidades_progresivasBombeo por cavidades_progresivas
Bombeo por cavidades_progresivas
 
Bcp gr 1
Bcp gr 1Bcp gr 1
Bcp gr 1
 
Bomba De Cavidad Progresiva
Bomba De Cavidad ProgresivaBomba De Cavidad Progresiva
Bomba De Cavidad Progresiva
 
capitulo-2-bombeo-mecanico
capitulo-2-bombeo-mecanicocapitulo-2-bombeo-mecanico
capitulo-2-bombeo-mecanico
 
Bombeo por cavidades progresivas imprimir
Bombeo por cavidades progresivas imprimirBombeo por cavidades progresivas imprimir
Bombeo por cavidades progresivas imprimir
 
Examen de mecánico de Piso
Examen de mecánico de PisoExamen de mecánico de Piso
Examen de mecánico de Piso
 
Bomba de cavidad progresiva
Bomba de cavidad progresivaBomba de cavidad progresiva
Bomba de cavidad progresiva
 
Bcp estefania
Bcp  estefania Bcp  estefania
Bcp estefania
 
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumpsbombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
bombeo mecanico no convencional rotaflex dynapumps
 
Andreina Nieves - BCP
Andreina Nieves - BCP  Andreina Nieves - BCP
Andreina Nieves - BCP
 
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantesBombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
Bombas cesar-oct-2014-capacitacion-bombas-hidrulicas-centrifugas-y-reciprocantes
 
Eveicar bm
Eveicar bmEveicar bm
Eveicar bm
 
Bombeo mecánico danilays rodriguez
Bombeo mecánico   danilays rodriguezBombeo mecánico   danilays rodriguez
Bombeo mecánico danilays rodriguez
 
Glosario 1
Glosario 1Glosario 1
Glosario 1
 
Bombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y besBombeo mecanico y bes
Bombeo mecanico y bes
 
Bombas
BombasBombas
Bombas
 

Último

Uso de equipos de protección personal.pptx
Uso de equipos de protección personal.pptxUso de equipos de protección personal.pptx
Uso de equipos de protección personal.pptx
OmarPadillaGarcia
 
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
LuisLobatoingaruca
 
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdfCuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
LizetGuadalupeHernan
 
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docxINFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
LuzdeFatimaCarranzaG
 
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptxPRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
brandonsinael
 
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajosCalculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
JuanCarlos695207
 
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
DiegoAlexanderChecaG
 
Infografia - Hugo Hidalgo - Construcción
Infografia - Hugo Hidalgo - ConstrucciónInfografia - Hugo Hidalgo - Construcción
Infografia - Hugo Hidalgo - Construcción
MaraManuelaUrribarri
 
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizadaDosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
pipex55
 
AE 34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
AE  34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdfAE  34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
AE 34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
sebastianpech108
 
chancadoras.............................
chancadoras.............................chancadoras.............................
chancadoras.............................
ssuser8827cb1
 
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A al 02 de JUNIO de 2024.pdf
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A  al 02 de JUNIO  de 2024.pdfFocos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A  al 02 de JUNIO  de 2024.pdf
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A al 02 de JUNIO de 2024.pdf
PatoLokooGuevara
 
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICAPRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
carmenquintana18
 
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicosDIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
LuisAngelGuarnizoBet
 
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCECOMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
jhunior lopez rodriguez
 
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptxS09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
yamilbailonw
 
Cálculo del espesor del conducto forzado
Cálculo del espesor del conducto forzadoCálculo del espesor del conducto forzado
Cálculo del espesor del conducto forzado
KristianSaavedra
 
Clase de termodinamica sobre cabios de fase
Clase de termodinamica sobre cabios de faseClase de termodinamica sobre cabios de fase
Clase de termodinamica sobre cabios de fase
EmilyLloydCerda
 
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
KarinToledo2
 
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptxDIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
KeylaArlethTorresOrt
 

Último (20)

Uso de equipos de protección personal.pptx
Uso de equipos de protección personal.pptxUso de equipos de protección personal.pptx
Uso de equipos de protección personal.pptx
 
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
ascensor o elevador​ es un sistema de transporte vertical u oblicuo, diseñado...
 
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdfCuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
Cuadro sinoptico de clasificacion de las industrias.pdf
 
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docxINFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
INFORME DE LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS (1).docx
 
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptxPRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
PRES 3. METROLOGÍA DE GASES Y RADIACIONES IONIZANTES.pptx
 
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajosCalculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
Calculo-de-Camaras-Frigorificas.pdf para trabajos
 
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
380378757-velocidades-maximas-y-minimas-en-los-canales.pdf
 
Infografia - Hugo Hidalgo - Construcción
Infografia - Hugo Hidalgo - ConstrucciónInfografia - Hugo Hidalgo - Construcción
Infografia - Hugo Hidalgo - Construcción
 
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizadaDosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
Dosificacion de hormigon NCH 170 actualizada
 
AE 34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
AE  34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdfAE  34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
AE 34 Serie de sobrecargas aisladas_240429_172040.pdf
 
chancadoras.............................
chancadoras.............................chancadoras.............................
chancadoras.............................
 
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A al 02 de JUNIO de 2024.pdf
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A  al 02 de JUNIO  de 2024.pdfFocos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A  al 02 de JUNIO  de 2024.pdf
Focos SSO Fin de Semana del 31 MAYO A al 02 de JUNIO de 2024.pdf
 
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICAPRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA
 
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicosDIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
DIAGRAMA ELECTRICOS y circuito electrónicos
 
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCECOMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
COMPARACION DE PRECIOS TENIENDO COMO REFERENTE LA OSCE
 
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptxS09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
S09 PBM-HEMORRAGIAS 2021-I Grabada 1.pptx
 
Cálculo del espesor del conducto forzado
Cálculo del espesor del conducto forzadoCálculo del espesor del conducto forzado
Cálculo del espesor del conducto forzado
 
Clase de termodinamica sobre cabios de fase
Clase de termodinamica sobre cabios de faseClase de termodinamica sobre cabios de fase
Clase de termodinamica sobre cabios de fase
 
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
9 Lección perro.pptxcvBWRFWBCCCCCCCCCCCCCCTEN
 
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptxDIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
DIAPOSITIVA DE LA NORMA ISO 22000 EXPOSICI�N.pptx
 

bombeo-de-cavidad-progresiva_compress (1).pptx

  • 1. Bombeo Por Cavidad Progresiva INTEGRANTES: HENRY ASENCIO CRISTHIAN TIMANÁ LOURDES MERCHAN UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE SANTA ELENA FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA INGENIERÍA EN PETRÓLEO
  • 2. INTRODUCCIÓN Los métodos de Levantamiento Artificial minimizan los requerimientos de energía en la cara de la formación productora, con el objetivo de maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento y provocar de esta manera la mayor afluencia de fluidos. Los métodos de Levantamiento Artificial más comunes al comienzo de la industria petrolera eran: bombeo mecánico convencional (BMC) para crudos pesados y levantamiento por gas (GL) para crudos medianos y livianos. Posteriormente comienza la aplicación en campo, de métodos no convencionales, tales como el bombeo electro sumergible (BES) y el bombeo por cavidades progresivas (BCP). Las bombas de cavidades progresivas (BCP) representan un método de Levantamiento Artificial de crudos pesados, medianos y livianos que ofrece una amplia versatilidad, alta eficiencia y bajo costo. La geometría simple de este tipo de bombas constituidas principalmente por un rotor metálico y un estator elastomérico le confieren al sistema tales ventajas.
  • 3. OBJETIVOS Objetivo General:  Determinar conceptos y funcionamientos de las bombas de cavidad progresiva como un sistema de levantamiento artificial.
  • 4. Objetivos Específicos  Establecer ventajas y desventajas del bombeo de cavidad progresiva  Determinar los tipos de bombas que se utilizan en una operación por cavidades progresivas.
  • 5. HISTORIA La Bomba de Cavidades Progresivas fue inventada en 1932 por un Ingeniero Aeronáutico Francés llamado René Moineau, desarrolló el concepto para una serie de bombas helicoidales. Una de ellas tomó el nombre de Bombeo por Cavidades Progresivas (BCP) con el cual hoy es conocido. En sus inicios, estas bombas fueron ampliamente utilizadas como bombas de superficie especialmente para el bombeo de mezclas viscosas. En la actualidad, se utilizan también en pozos productores de crudos medianos y livianos, especialmente con alto contenido de agua. En 1979, algunos operadores de Canadá, donde existían yacimientos con petróleos viscosos, con alto contenido de arena, y bajas gravedades API (crudos pesados), comenzaron a experimentar con Bombas de Cavidades Progresivas. Muy pronto, las fábricas comenzaron con importantes avances en términos de capacidad, presión y tipos de elastómeros.
  • 6. CAVIDAD PROGRESIVA El sistema de Bombeo por Cavidades Progresivas debe ser la primera opción a considerar en la explotación de pozos productores de petróleo por su relativa baja inversión inicial; bajos costos de transporte, instalación, operación y mantenimiento; bajo impacto visual, muy bajos niveles de ruido y mínimos requerimientos de espacio físico tanto en el pozo como en almacén. Las posibilidades de las bombas de ser utilizadas en pozos de crudos medianos y pesados; de bajas a medianas tasas de producción; instalaciones relativamente profundas; en la producción de crudos arenosos, parafínicos y muy viscosos; pozos verticales, inclinados, altamente desviados y horizontales y pozos con alto contenido de agua, las constituyen en una alternativa técnicamente apropiada para la evaluación del potencial de pozos o como optimización y reducción de costos APLICACIONES DEL BOMBEO POR
  • 7. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA Una bomba de cavidad progresiva consiste en una bomba de desplazamiento positivo, engranada en forma espiral, cuyos componentes principales son: El rotor y el estator. El rotor, que es la única parte movible de la bomba es una pieza de metal pulido de alta resistencia, con forma de hélice simple o doble. El estator es una hélice doble o triple de elastómero sintético con el mismo diámetro del rotor adherido permanentemente a un tubo de acero. Este tubo se encuentra conectado a la tubería de producción. El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota.
  • 8. Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos volúmenes de gas, sólidos de suspensión y cortes de agua, así como también es ideal para manejar crudos de mediano y bajo Grado API. La bomba consta de dos hélices, una dentro de la otra; el estator con una hélice interna doble y el rotor con una hélice externa simple, cuando el rotor se inserta dentro del estator, se forman dos cadenas de cavidades progresivas bien delimitadas y aisladas. A medida que el rotor gira, estas cavidades se desplazan a lo largo del eje de la bomba, desde la admisión en el extremo inferior hasta la descarga en el extremo superior, transportando, de este modo el fluido del pozo hasta la tubería de producción.
  • 9. PRINCIPIOS BÁSICOS DE PRODUCCIÓN Nivel estático, Nivel dinámico, Presión estática fluyente, Sumergencia, Índice de productividad y Comportamiento de Afluencia.
  • 10. El nivel de fluido que equilibra exactamente la presión de yacimiento cuando está abierto el espacio anular (CHP = 0)(Tubería de revestimiento), se llama Nivel Estático (NE) y se mide desde superficie
  • 11. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS El Estator es un cilindro de acero (o Tubo) revestido internamente con un Elastómero sintético (polímero de alto peso molecular) moldeado en forma de dos hélices adherido fuertemente a dicho cilindro mediante un proceso y especial . El Elastómero constituye el elemento más “delicado” de la Bomba de Cavidades Progresivas y de su adecuada selección depende en una gran medida el éxito o fracaso de esta aplicación. El Rotor. - El rotor está fabricado con acero de alta resistencia mecanizado con precisión y recubierto con una capa de material altamente resistente a la abrasión. Se conecta a la sarta de cabillas (bombas tipo Tubular) las cuales le transmiten el movimiento de rotación desde la superficie (accionamiento o impulsor).
  • 12. Otros equipos de subsuelo Niple de Maniobra.- Su utilización es obligatoria. El movimiento excéntrico de la cabeza del rotor junto con el acople de unión a la primera cabilla, describe un circulo de diámetro mayor que su propio diámetro. Niples “X”.- Con el fin de detectar agujeros o uniones defectuosas en la sarta de tubería, se acostumbra realizar una prueba de presión durante la operación de bajada de la misma. Para realizar esta prueba se puede instalar un niple de asiento X, sobre el estator de la bomba, en el cual se asienta una válvula fija con pescante, la cual es fácil de recuperar luego de la prueba.
  • 13. Equipos de Superficie Los accionamientos de superficie para los sistemas de bombeo por cavidades progresivas han evolucionado desde pequeñas unidades de velocidad fija hasta sofisticados sistemas protegidos mecánica y eléctricamente y con capacidades de supervisión y control a distancia. 13
  • 14. Cabezales de Rotación 14 El cabezal de rotación, cumple con 4 funciones básicas: • Soporte para las cargas axiales. • Evitar o retardar el giro inverso de la sarta de cabillas. • Aislar los fluidos del pozo del medio ambiente Soporte para las cargas axiales. Las cargas axiales originadas por el peso de la sarta de cabillas sumergida en el fluido del eductor y la producida por el diferencial de presión que levanta la bomba es soportada a través de rodamientos cónicos ubicados en el cabezal de rotación.
  • 15. Evitar o retardar el giro inverso de la sarta de cabillas. El giro inverso puede causar múltiples inconvenientes tales como daños en la caja reductora del motorreductor o motovariador (ya que la misma actúa como multiplicadora cuando son la cabillas las que la hacen girar), daños en el motor eléctrico al actuar como generador y por último puede causar el desenrosque de las cabillas, ya que son estas las que deben detener el sistema motriz una vez que se ha liberado el torque de las mismas y la columna de fluido. Aislar los fluidos del pozo del medio ambiente. Se evita el derrame de los fluidos de producción al medio ambiente mediante un conjunto de sellos que aíslan el eje de rotación del cabezal de producción (prensa - estopas). 15
  • 16. Motovariadores Mecánicos. En este sistema el acople entre motor y caja reductora no es directo; en este caso se realiza a través de un conjunto “variador de velocidad” formado por correas y poleas de diámetro variable, el cual cumple con la función de permitir el cambio de velocidad de rotación sin requerir la parada del equipo ni el cambio de componentes. Motorreductores. Generalmente en la práctica el rango de operación de las BCP es de 40 a 350 R.P .M. Al girar los motores eléctricos a una velocidad nominal y fija de aproximadamente 1800 R.P. . 16
  • 17. Características de las BCP 17 Las características principales de las bombas de cavidades progresivas son su caudal (desplazamiento volumétrico) y su altura de descarga (head). Caudal o desplazamiento. Es el volumen de fluido que la bomba puede desplazar en determinado lapso de tiempo. Para estos equipos se expresa generalmente en unidades de barriles de fluido por día o metros cúbicos por día a determinadas condiciones de velocidad (r.p.m.). El eje del estator y del Rotor, no son concéntricos; las distancia perpendicular entre ambos ejes paralelos (una vez que el rotor se encuentre dentro del estator) se conoce como excentricidad de la bomba.
  • 18. Factores que afectan al sistema 18 Los factores que tienen mas efecto sobre la eficiencia volumétrica o desempeño de la bomba son la velocidad de operación y la altura (head) requerida. Por otra parte, una característica que intrínsecamente está asociada a la eficiencia de la bomba en cuanto a su desplazamiento y a su capacidad para transportar los fluidos hasta la superficie es el grado de ajuste o “apriete” entre el elastómero y el rotor, esto se conoce como interferencia.
  • 19. Aplicación práctica 19 A continuación se detallan los pasos a seguir para calcular y analizar las variables de diseño de una instalación de bombeo por Cavidades Progresivas. Es una guía simple y simplificada debido a las condiciones planteadas, las cuales podrían volverse más complejas según el tipo de fluido, caudales, profundidad y tipo de pozo a ser producido. Los pasos son los siguientes: 1. Datos del pozo. 2. Datos de la Bomba. 3. Calculo teórico del caudal. 4. Cálculo de presión sobre la bomba.
  • 20. 5. Calculo de la potencia consumida. 6. Cálculo de torques. 7.Cálculo de esfuerzos axiales. Debido a la presión sobre la bomba. Debido al peso de las varilla. 8. Cálculo de las tensiones combinadas. 9. Cálculo de estiramiento de la sarta de varillas (Para este ejemplo, los cálculos fueron realizados habiendo elegido previamente un modelo de bomba, teniendo en cuenta los requerimientos de caudal). 20
  • 21. La sección de cada cavidad generada es: A = 4 * d * E A = 4 * 4 [cm] * 1 [cm] A = 16 [cm2] La mínima longitud requerida por la bomba para crear un efecto de acción de bombeo es UN PASO (un paso de estator), esta es entonces una bomba de una etapa. Cada longitud adicional de paso da por resultado una etapa más. El desplazamiento de la bomba, es el volumen producido por cada vuelta del rotor (es función del área y de la long de la etapa) V = A * Pe V = 16 [cm2] * 30 [cm] V = 480 [cm3] = 0.00048 [m3] 21
  • 22. Calculo teórico del caudal. 22 En tanto, el caudal es directamente proporcional al desplazamiento y a la velocidad de rotación N. Q = V * N = V * RPM RPM=1 / minQ = 0.00048 m3 * 1 / min * 60 min / h * 24 h / día Q = 0.6912 [m3 / día / RPM] * (ctte. Volumétrica C) .
  • 23. Cálculo de presión sobre la bomba (TDH). 23 La presión total sobre la impulsión de la bomba esta dada por los siguientes términos: a)- Pbdp: presión de boca de pozo.b)- P. fricción: perdida de carga por fricción entre tubing y varilla.c)- P. Nivel: presión debido a la columna de líquido a elevar. b)- Pbdp = 10 kg / cm2 b)- P Fricción = long. Tubing * factor de pérdida de carga De la tabla 1 (Fricción loss. factor) para un caudal de 220 [m3 / d] y varilla de 1" dentro de tubing de 3 1/2": Factor = 0.000107 [kg / cm2 / m * cp] Si consideramos que para una viscosidad 1cp: P. fricción = 900 [m] * 0.000107 [kg / cm2 / m * cp] * 1 [cp] P. fricción = 0.09 Kg / cm2 (*) Aproximadamente 0 (*) Para fluidos con alto % de agua, la pérdida de carga entre tubing y varillas es despreciable. Esta situación se ve favorecida a su vez por el diámetro del tubing c) - P.Nivel = columna de líquido (nivel dinámico) en [kg / cm2] P.Nivel = 1 nivel [m] *? [gr / cm3] / 10 P.Nivel = 750 m * 1.01 gr / cm3 / 10 = 75 [kg / cm2] Presión total = 10 + 75 = 85 [Kg / cm2]
  • 24. Cálculo de potencia consumida. 24 Potencia Hidráulica [HHP] = Caudal [m3 / d] * Presión [kg / cm2] * 0.0014 Potencial consumida [HP] = HHP / ? Donde ? es el rendimiento energético = [potencia teórica]/ [potencia suministrada]. Para el caso de bombas BCP se considera un rendimiento = 0.6 - 0.7. En este caso en particular consideramos un ? = 0.6. HHP = 225 [m3 / d] * 85 [kg / cm2] * 0.00 14 HHP =26.7 HP = 26.7 / 0.6 = 45 HP
  • 25. Cálculo de torsión. 25 Al transmitir la rotación al rotor desde superficie a través de las varillas de bombeo, la potencia necesaria para elevar el fluido que genera una torsión resistiva la cual tiene la siguiente expresión: Torsión = K * HP / RPM ECU. 1 La componente total de torsión medida en boca de pozo tiene las siguientes componentes: Torsión total: = Torsión Hidráulica + Torsión fricción + Torsión resistivo
  • 26. CONCLUSIONES 26 varias ventajas que aporta este sistema lo hace más confiable en la producción de petróleos pesados. Este tipo de levantamiento es de gran ayuda en el aporte de energía, ya que del petróleo pesado se puede sacar más derivados. Esta tecnología que ha demostrado ser una de las más eficientes en levantamiento artificial, en la producción de petróleos con elevada viscosidad y en pozos de difícil operación. Utilizando este sistema se tendría una recuperación rentable de petróleos pesados. La selección de cada uno de sus componentes lo hace más eficiente que los otros sistemas de recuperación secundaria.