Este documento describe los sistemas de bombeo hidráulico. Existen dos tipos principales: bombeo reciprocante y bombeo jet. El bombeo reciprocante usa una bomba de pistón en el fondo del pozo, mientras que el bombeo jet usa la mezcla de un fluido motriz de alta presión con el fluido de producción. El documento también explica los componentes de superficie como las bombas, válvulas de cabeza de pozo y tanques, así como los principios básicos de operación de estos sist

1. BOMBEO HIDRAULICO
Mayo 2002
ADRIAN CORAL PANTOJA
MARCO GUERRON SALAS

2. INTRODUCCION

3. INTRODUCCION

4. SISTEMAS DE
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

5. BOMBEO
HIDRAULICO

6. El Bombeo Hidráulico es un sistema de levantamiento artificial
que consiste en transmitir energía hasta el fondo del pozo
haciendo uso de un fluido presurizado, el cual logra que los
fluidos de formación lleguen hasta superficie.
DEFINICION

7. Bombeo
Reciprocante
Bombeo
Jet
TIPOS DE BOMBEO HIDRAULICO

8. Es similar al Bombeo Mecánico
(Sucker Rod) pero la energía es
transportada hasta el fondo de pozo
por un fluido presurizado.
La bomba de fondo está compuesta
por un embolo y (2) válvulas de
cheque.
Los diámetros mas utilizados de
bombas son 2”, 2 ½”, 3”, 4”.
RECIPROCANTE

9. Las bombas reciprocantes pertenecen al grupo de las
bombas de desplazamiento positivo, las cuales transmiten
la energía al fluido por medio de la aplicación de fuerza en
un espacio limitado, lo que aumenta su presión.
RECIPROCANTE

10. Realiza la acción de bombeo mediante la
transformación de energía entre dos corrientes de
fluido en movimiento.
El fluido motriz a alta presión aplicada desde
superficie, pasa a través de la boquilla donde su
energía potencial (presión) es convertida en energía
cinética (velocidad).
Las bombas Jet son de tipo de desplazamiento no
positivo.
El fluido de producción es succionado y mezclado
con el fluido motriz en la garganta de la bomba y en
su paso al difusor adquiere la presión suficiente para
ser llevado a superficie.
BOMBEO HIDRAULICO TIPO JET

11. La capacidad de levantamiento de una bomba jet, es una
función de la velocidad del fluido motriz y de la relación de
áreas entre la boquilla y la garganta ya que esto determina
la velocidad de la mezcla que sale de la garganta.
Para un tamaño de boquilla específico, al reducir la
garganta aumentara la velocidad del fluido motriz a la
salida de la garganta, incrementando la capacidad del
levantamiento, reduciendo de esta forma el fluido motriz.
Las profundidades varían de 1.000 a 20.000 pies con tasas
de producción de 100 a 10.000 BFPD.
Las presiones de operación más usuales varían en un
rango de 2.000 a 4.000 psi. Los sistemas hidráulicos en
superficie utilizan bombas triplex o quintuplex de
desplazamiento positivo que alcanzan potencia de 30 a
625 Hp.
BOMBEO HIDRAULICO TIPO JET

12. No requiere varillas ni cables
eléctricos para transmisión
de energía.
La Bomba Jet puede ser
instalada o retirada del fondo
del pozo hidráulicamente o
con slick line.
Los fluidos producidos
pueden ser usados como
fluido motriz en varios
pozos.
CARACTERISTICAS

13. Flexibilidad en la tasa de
producción.
No tiene partes en
movimiento.
Puede ser utilizado en pozos
desviados.
De fácil operación a control
remoto.
Permite levantar fluidos o
crudos pesados.
VENTAJAS

14. De fácil optimización.
Productos químicos pueden
ser inyectados al pozo con
el fluido motriz.
El fluido motriz puede ser
calentado para
levantamiento de crudos
pesados o crudos con bajo
punto de fluidez.
El sistema permite distribuir
fluido motriz a varios pozos
desde un múltiple de
control.
VENTAJAS

15. En pozos
productores de
arena no es
recomendable
este sistema.
El fluido motriz
requiere limpieza
cuando se utilizan
fluidos de la
formación.
Requiere alta
potencia (Hp).
Tendencia a la
cavitación cuando
se presentan bajas
presiones a la
entrada de la
bomba.
DESVENTAJAS

16. EQUIPO DE SUPERFICIE

17. CABEZA DE POZO - TIPICA
1
4
5
3 2
6
7
8
9 10
11
12
Item Equipo
1 Tubing Head
2 Gate Valve
3 Gate Valve
4 Companion Flange
5 Tubing Head Adapter
6 Adapter Flange
7 Gate Valve - Master
8 Tee studded
9 Gate Valve - Lateral
10 Gate Valve - Lateral
11 Catcher Trico
12 Needle valve MF

18. Comúnmente en todos
los sistemas que usan
“bomba libre” se
utiliza una válvula de 4
vías llamada también
“Wellhead Control
Valve”, esta válvula se
monta en la cabeza del
pozo.
En la actualidad en
muchos pozos esta
válvula es
reemplazada por
válvulas de compuerta
las cuales conforman
la cabeza del pozo.
VALVULAS CABEZA DE POZO
1
4
5
3 2
6
7
8
9 10
11
12

19. FACILIDADES DE SUPERFICIE

20. Las presiones de operación
de estas bombas fluctúan
generalmente entre 2.000 y
4.000 psi y ratas de fluido
motriz del orden de hasta
5.000 BFPD.
Normalmente se usan
bombas de desplazamiento
positivo o reciprocantes,
cuyos diámetros de pistón
varían dependiendo de la
cantidad de fluido motriz y
la presión a manejar.
BOMBA DE SUPERFICIE

21. Las bombas de
desplazamiento
positivo funcionan de
acuerdo con una ley
antigua, que dice que
dos cosas no pueden
ocupar el mismo
espacio al mismo
tiempo.
Si la linea de descarga
se bloquea, el piston o
el embolo, etc, no
podra desplazar el
fluido en el cilindro y la
presion aumentara.
DESPLAZAMIENTO POSITIVO

22. El caballaje de la bomba fluctúa de
acuerdo con los requerimientos de
energía para los distintos pozos
según el diseño seleccionado. Las
bombas centrifugas multietapas
pueden ser usadas cuando se
bombea a múltiples pozos desde
una estación central.
Las bombas de desplazamiento
positivo usan motores a gas
,eléctricos o diesel.
Las bombas múltiples usualmente
varían sus pistones entre l y 2 ¾”
y sus caudales entre 500 y 3.000
BFPD.
BOMBA DE SUPERFICIE

23. INTERVALOS K-1 CA¥ONEADOS
Unidad Unidraulic
Sistema con fluido de
potencia abierto OPF
Sistema con fluido de
potencia cerrado CPF
ARREGLOS EN SUPERFICIE

24. Es un sistema
compacto, montado
sobre una base
metálica, el cuál se
utiliza principalmente
para separar el fluido
motriz del fluido de
producción.
UNIDAD UNIDRAULIC

25. Existen unidades Unidráulic de una y dos vasijas.
UNIDAD UNIDRAULIC

26. Los fluidos producidos son enviados por una línea de
flujo a la batería de producción y el fluido motriz, se
limpia de impurezas por medio de separadores tipo
“Ciclón” los cuales deben desarenarlo, para ser utilizado
por la bomba de superficie que lo envía hacia el fondo a
alta presión.
UNIDAD UNIDRAULIC

27. Opera independiente para cada pozo.
No requiere de otros equipos de
producción, para separar el gas, limpiar
eficientemente el fluido motriz y separar
el crudo del agua.
Unidad compacta y fácilmente instalable.
Compatible para bombeo hidráulico tipo
pistón y jet.
No requiere incrementos considerables
en las facilidades centrales de
tratamiento (equipos).
Junto al fluido motriz, se puede inyectar
químicos para tratar las emulsiones e
inhibir la corrosión.
VENTAJAS - Unidad Unidraulic

28. Este sistema tiene la característica general de que todos los
fluidos provenientes del pozo (producción y fluido motriz o de
potencia ) deben pasar a través de las facilidades de
producción para tratamiento en superficie.
Si hay varios pozos y se requieren varias bombas de superficie,
se puede utilizar un solo tanque de fluido motriz como cabeza
para la succión de las bombas.
SISTEMA OPF

29. SISTEMA OPF

30. El fluido de potencia no se
mezcla con el producido por
el pozo.
El fluido de potencia no
requiere ir a las facilidades
de tratamiento o de
producción.
Exclusivo para bombeo
hidráulico tipo pistón.
No se puede usar para tipo
jet, ya que se necesita la
mezcla de los fluidos de
potencia y producción.
SISTEMA CPF

31. SISTEMA CPF

32. TIPOS DE COMPLETAMIENTO

33. La alta presión del fluido motriz pasa a
través de la boquilla donde su energía
potencial (presión) se convierte en
cinética (muy alta velocidad).
El Fluido de formación o
producción se mezcla con
el fluido motriz en la
garganta.
El diámetro de la garganta es
siempre más grande que el de
la salida de la boquilla para
permitir la mezcla de los
fluidos
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
Los fluidos mezclados pasan al difusor donde la energía
cinética remanente se convierte en presión estática por la
caída lenta de la velocidad del fluido. Esta presión debe ser
suficiente para llevar los fluidos hasta superficie.

34. La boquilla y la garganta son
normalmente fabricadas en
carburo de tungsteno o
cerámicas.
El éxito en los diseños de fondo
consiste en seleccionar la
mejor combinación:
boquilla – garganta.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

36. OPERACION BASICA DEL
SISTEMA BOMBEO HIDRAULICO
Bombas de Superficie (J-100/J-275/Q-300)
- Panel de Control
- Switches de Presion (“matapresion”).
- Manometros y Accesorios

37. OPERACION BASICA DEL
SISTEMA BOMBEO HIDRAULICO
Manejo de Presiones
- Como se opera una valvula de manifold de Inyeccion.
- Como opera la valvula de recirculacion.
- Para que sirven los topes de los murphy.

38. OPERACION BASICA DEL
SISTEMA BOMBEO HIDRAULICO
Reversar Bomba Jet de Fondo.
- Aliviar presion( Verificar en manometro presion “0 psi”).
- Realizar cambios de valvulas en cabeza de pozo.
- Cuadrar Murphy Descarga en 2000 psi.
- Embragar y acelerar a 1800 RPM( con cualquier unidad )
iniciando inyeccion de fluido por anular.
- Chequear presion de 3-5minutos en el Control Panel y
PENDIENTE EN EL RADIO.
- Bomba de Alta 15-20 min en superficie.
- Bomba de Baja 50-60 min en superficie.

39. OPERACION BASICA DEL
SISTEMA BOMBEO HIDRAULICO
1
4
5
3 2
6
7
8
9 10
11
12
Item Equipo
1 Tubing Head
2 Gate Valve
3 Gate Valve
4 Companion Flange
5 Tubing Head Adapter
6 Adapter Flange
7 Gate Valve - Master
8 Tee studded
9 Gate Valve - Lateral
10 Gate Valve - Lateral
11 Catcher Trico
12 Needle valve MF

40. OPERACION BASICA DEL
SISTEMA BOMBEO HIDRAULICO
Bomba Jet en Superficie.
- Confirmar llegada y aliviar presion desembragando unidad.
- Aliviar presion en cabeza de pozo por la linea de
produccion.
- Aislar catcher, cerrando todas las valvulas laterales y
UNICAMENTE queda abierta la valvula Master.
- Aliviar presion remanente por la linea de drenaje del
cabezal.
- PARA POZOS RECIEN PERFORADOS es recomendable
circular en directa para evitar derrames o accidentes.
- Se procede a soltar tuerca del catcher utilizando “maseta
de bronce”).
- Sacar la bomba jet ; de alta sale manual, para la de baja
utilizar el aparejo o juego de poleas “bien asegurado”.

41. Sentar Bomba Jet en fondo.
- Si la bomba es de alta simplemente se suelta. Si es de baja
utilizar aparejo con los siguientes pasos :
- Introducir bomba jet al pozo, de tal forma que sobresalga
1mt por encima del catcher y asegurar con la valvula master
( 3 a 4 vueltas ).
- Soltar aparejo.
- Abrir valvula master lo mas rapido posible.
- Instalar catcher, apretar con maseta y realizar cambio de
valvulas para dejar el pozo en produccion.
- Normalmente los dos tipos de bombas se demoran 30
minutos en llegar al fondo.
- Bajar con un minimo de RPM (900 - 1000).
- Durante este proceso la presion es “0 psi” hasta que sienta
la bomba en la standing, momento en el que se debe
normalizar PRESION DE TRABAJO y parametros, como son
la rata de inyeccion, valvulas de manifold de Inyeccion.

42. Problemas Tipicos del Bombeo Hidraulico.
- Caida de presion de Inyeccion.
- Aumento de rata de inyeccion ( BPM ).
- Reduccion de rata de inyeccion y aumento de presion.
- Bajo Nivel tanque de potencia ( “cavitacion”).
- Taponamiento de filtros de succion y bombas.
- Pozo con baja produccion en la prueba ( Importancia del
seguimiento a los pozos y pruebas continuas).
- Cambios en el BSW de descarga ( problemas de fondo ).
- Cambios INADECUADOS del Flow Analyzer para leer la rata
de inyeccion ( CADA POZO TIENE SU CALIBRACION).
- Taponamiento de las turbinas de medicion.
- Fugas en la linea de descarga.
- Vibracion excesiva : bomba sin succion, bomba aireada
despues de un servicio preventivo.

43. SI NO SABE
PREGUNTE.