CURSO DE BOMBAS DE CAVIDAD PROGRESIVA BCP.ppt

Sistemas con Bombas de
Sistemas con Bombas de
Cavidad Progresiva
Cavidad Progresiva

 Sin caja reductora
(directo)
 Con caja reductora
 Hidráulicos
Clasificación:
Cabezales de Rotación

 Método eficiente de transmisión de
potencia.
 El motor eléctrico está montado en el
cabezal y transmite el torque a través de
correas y poleas.
Cabezales Directos (Sin Caja Reductora):
Modelos disponibles:
 Weatherford M3 y M4
 Weatherford Geremia® AV
y BV
 Griffin B1505

Cabezales
Directos
M3 M4 B1505 AV BV
Sistema de Freno Freno de Disco
automático
(agua-glycol)
Sistema de
Freno externo
(caliper-freno
de disco
Freno
Hidráulico
Freno
Mecánico
Freno
Mecánico
Torque Max. de
Barra Pulida/Eje
Principal
2000 ft/lb 2000 ft/lb 2000 ft/lb 700-1000 ft/lb 700-1000 ft/lb
Maximo HP 125 60 150 60 >60
Velocidad
Maxima
600 600 800 >500
Tipo de Eje Eje Hueco Eje Hueco Eje Hueco Eje Hueco Eje Sólido
Fuerza Motriz Motor
Eléctrico
Motor
Eléctrico
Motor
Eléctrico
Motor
Eléctrico
Motoreductor
Cabezales Directos (sin caja reductora):

 Flexibilidad en el uso de motor a gas o
eléctrico.
 Ideales para aplicaciones de baja velocidad
de operación.
Cabezales con Caja Reductora:
Modelos disponibles:
 Serie Weatherford M2
 Serie Weatherford Geremia® BL, CV y G

Cabezales
Con Caja
Reductora
M2 BL CV G
Sistema de Freno Sistema de
Freno externo
(caliper-freno
de disco)
Freno
Mecánico
Freno
Hidráulico
Freno
Hidráulico
Torque Max. de
Barra Pulida/Eje
Principal
1650 ft/lb 700-904 ft/lb 1200 ft/lb 2390 ft/lb
Maximo HP 100 50 >75 150
Velocidad
Maxima
600 500 320
Tipo de Eje Eje Hueco Eje Hueco Eje Hueco Eje Hueco
Fuerza Motriz Motor
Eléctrico o
Gas
Motor
Eléctrico
Motor
Eléctrico
Motor
Eléctrico
Cabezales con caja reductora:

 Ideales para aplicaciones que requieren un
control de torque preciso y velocidad ajustable.
 Locaciones sin corriente eléctrica.
Cabezales Hidráulicos:
•Compuesto de dos partes:
– El cabezal de pozo: incluye el
motor hidráulico que suministra la
potencia necesaria para activar la
bomba
– El sistema de transmisión de
potencia: incluye la fuerza motriz
(gas o eléctrica), la bomba hidráulica
y el contenedor de aceite hidráulico.

Varillas de Bombeo
 Weatherford ofrece:
 Una línea completa de varillas API en todos los
grados y dimensiones entre 5/8” y 1 1/4”.
Disponibles en 25 y 30 pies de longitud.
 Varillas de alta resistencia con clasificación para
cargas altas y ultra altas.
 Varillas con propiedades altamente resistentes a la
corrosión.
 Weatherford recientemente amplió su línea de varillas
introduciendo los productos Axelson®
, con varillas de
tratamiento térmico templado y enfriamiento por
inmersión.
 Dentro de su portafolio de productos esta:
EL®
Ultra High-Strength, diseñada para las
aplicaciones mas exigentes en cuanto a carga.
T66/ XD: diseña como cabilla alternativa dentro del
rango de aplicación de las grado D y la EL.

Espaciamiento de la Sarta de Varillas
Longitud que debe sustraerse de la sarta de cabillas
para prever el contacto entre el rotor y el pin de paro, a
consecuencia de la elongación de la cabilla.
Elongación de Cabilla:
ET = Et + Ec
Donde:
ET: Elongación Total
Et: Elongación por temperatura (ft)
Ec: Elongación por carga axial (ft)
Nota: La elongación por temperatura sólo debe considerarse
en el cálculo del espaciamiento cuando el tubing está anclado
con ancla de tensión, de lo contrario ambos componentes
sufrirán cambios por expansión térmica.

Elongación por Carga Axial
Ec = Ee + Ed
Donde:
Ee: Elongación Estática (por peso)
Ed: Elongación Dinámica (por Altura Hidráulica)
Nota:
 Elongación Estática, representa el efecto que produce el
peso de la sarta, el cual ocurre en el momento de la
instalación cuando el sistema está estático.
 Elongación Dinámica, define la fuerza que ejerce la
columna hidrostática sobre el área efectiva del rotor
cuando el sistema está operando o en condición
dinámica.

En Resumen:
 El espaciamiento es función de la elongación dinámica
de la cabilla y de la elongación por temperatura si la
tubería está anclada.
Espaciamiento = Ed + Et (si la tubería está
anclada)
 La elongación por efecto de la columna hidrostática
cuando el sistema está operativo debe calcularse y
sustraerse de la longitud de la sarta para evitar el
contacto rotor-pin de paro durante la operación.
 La elongación estática no se considera en el
espaciamiento debido a que su efecto se produce en el
momento de la instalación.
 Se puede hallar el cálculo del espaciamiento en el
software PCPump, en el cual se indica que el
“espaciamiento mínimo”.

Tensile Stretch for 1 inch Rod String
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Net Lift (ft)
25
45
60
60/80/110
95/100
125/140/200
175/195/350/400/520/750
265
500/1000
550
615
820
1010/1100
1150
Pump Model
ASSUMPTIONS:
(1) Rod loading is within elastic range.
(2) No incremental axial loading due to rotor
"digging" into stator.

Selección de la Bomba
Capacidad de Levantamiento
Capacidad Volumétrica
Curvas de Comportamiento
Tipo de Elastómero
Geometría
Selección de las Cabillas
Cargas, Torque, Fuerzas
Contactos Cabilla/Tubing
Potencia, Torque y
Velocidad Requeridos en
Superficie
Selección del Equipo de Superficie
Cabezal de rotación
Relación de Transmisión
Motor, Variador
DISEÑO FINAL
DEL SISTEMA
Geometría del Pozo
Tipo y Curvatura
Configuración del Pozo
Dimensiones
Casing, Tubing, Cabillas
Limitationes Mecánicas
Propiedades del Fluido
Temperatura, Densidad, Viscosidad
Contenido de Agua y Arena
Contenido de H2S y CO2
Otros Componentes
Condiciones del Yacimiento
Comportamiento IPR
Tasa de Producción
Presión de Fondo Fluyente
Nivel de Fluido Dinámico
RGP Producida
Producción y
Levantamiento
Requeridos
Presión de Descarga
Presión de Entrada
Pérdidas de Presión
Profundidad de Asentamiento
Diseño de Sistema BCP
Flujograma

Consideraciones para el Diseño de
Sistemas BCP
INFORMACIÓN DE POZO DATOS DE PRODUCCIÓN Y FLUIDO
Gravedad API: Grados
Temperatura de Fondo de Pozo:
(Inferior):
Ensayo #1 Ensayo #2
Unidad
Vertical: Horizontal: Dirigido:
Profundidad Total:
Punzados (Superior):
Pozo:
Área/Región:
Fax:
País:
Contacto:
Compañía:
Teléfono:
e-mail:
Fecha:
Presión de Burbuja:
Profundidad de Bomba:
Nivel Dinámico (desde la superficie)
Actual:
Proyectado:
Diámetro del Tubing:
Diámetro del Casing:
IPR
Presión Estática Reservorio:
Índice de Productividad:
Producción Actual:
Producción Proyectada:
Corte de Agua:
Sólidos Abrasivos (Arena):
Relac. Gas/Petróleo (GOR)
Viscos. Total Fluido:
Presión de Línea:
ppm
Aromáticos(Benceno, Tolueno, Xileno):
SH2:
CO2:
Agua S.G.:
Salinidad:
(Directo) (Hidraulico)
Gradiente de Temperatura
EQUIPO DE SUPERFICIE:
Accionamiento:
Cabezal:
Información Adicional - Observaciones:
Tratamientos Químicos:
Frecuencia: Tensión:
Conección de Tee de Producción:
(Gas) (Eléctrico)
(kpa-psi):
Producción: (bfpd-m3
/d):
Presión:
Diámetro y Grado de Varilla:
Presión de Casing:
TMD m
TMD m
TMD m
TMD m
TMD m
TMD m
kpa
kpa
mm
mm
mm
kpa
kpa
m3/kpa
m3/d
m3/d
%
%
m3/m3
cp
cp
C
C
ppm
ppm
C
C/100m
mol%
Hoja de Datos:

Curvas de Eficiencia: Banco vs Campo

Desarrollo de Nuevos Productos
 Mejor disipación del calor
 Hinchamiento y expansión térmica
uniforme
 Aplicabilidad más amplia
(aromáticos, temp.)
 Mayor presión por etapa
CTR: Constant Thickness Rubber (Geremia)
UTP: Uniform Thickness Pump (Canada)
Estator con Elastómero de Espesor
Constante:

Uniform Thickness Pump

 Fluorelastómero de alta resistencia al vapor,
ambientes ácidos e inhibidores de corrosión.
 Ideal para aplicaciones de alta temperatura e
inyección de vapor.
 Probado con vapor hasta 180 ºC con estabilidad
de propiedades mecánicas.
 Temperatura máxima de aplicación
recomendada: 170 ºC (240 ºF).
 Limitante actual: proceso de adherencia metal-
elastomero es presencia de agua caliente.
Elastómero de Alta Temperatura HTE (high temperature
elastomer):

Cabezal de Rotación MG:
 Incorpora un nuevo sistema de
freno centrífugo
 El sistema de freno se activa a
causa de la fuerza centrífuga
creada por el backspin
MG Sencillo
MG Dual
 El freno se activa al alcanzar una
velocidad de 250 rpm, garantizando
una descarga del fluído rápida y
completa
 Freno sumergido en aceite para
controlar temperatura y lubricación

Cabezal de Rotación MG: Freno Centrífugo

Cabezal de Rotación M10:
 Cabezal con caja reductora 10:1
 No requiere poleas, correas ni
guarda poleas - tiempo y costo
de operación reducido
 Bajo mantenimiento - cambio de
aceite y filtro bianuales
 Motor eléctrico o hidráulico

La entrada ranurada en forma de V se orienta
automáticamente hacia la parte inferior del hoyo
Separador Horizontal de Gas:
 La eficiencia está afectada por
el ángulo de inclinación, la tasa
de producción y la viscosidad
del fluído
 El crudo entra a través de las ranuras en el caparazón
externo, fluyendo hacia la entrada en V
 La entrada ranurada se orienta de tal manera
que la bomba siempre toma fluído de la parte
inferior del hoyo, con menos contenido de gas

Sistema BCP Insertables:
 Weatherford Geremia 18.35-1000IM:
 Desplazamiento: 2 BPD/RPM
 Levantamiento: 1800 psi (4200 ft)
 Tubería de 4-1/2”
 Anclaje mecánico inferior

Sistema BCP Insertables:
 Bomba Insertable “Cabeza de Flecha” para
tubería de 4-1/2” EUE:
 Diseño patentado del rotor “Arrowhead” que
permite la extracción total del rotor fuera del
estator para permitir la operaciones de
circulación (flushby).
 Cabeza de flecha permite a extracción de la bomba al
hacer tope con el "floating ring".
 Anclaje superior (anillos de fricción) para disminuir decantación
de arena.
 Ancla antitorque inferior (sin niple de anclaje
mecánico).
 Bomba de longitud reducida debido a que no necesita
tubo de extensión.

Production Services
Está integrado por:
 COROD®
(Cabilla Continua) y sus Servicios
(COROD Rig, Soldadores y COROD Gripper
Portatiles).
 Servicios Flushby,
 Servicios Coiled Tubing,
 Servicios Adicionales (a futuro):
 Well Testing (Para cualquier forma de levantamiento)
 Limpieza de fondo de pozo y Liners
 Reparación de Balancines
 Servicio de embobinado para el cable de ESPs

COROD®
 COROD®
: Continuos Sucker Rods – Cabilla Continua.
 Única tecnología efectiva desarrollada para eliminar
problemas operacionales y mecánicos relacionados
con los acoples de conexión en las sartas de cabilla
convencional, ya que solo cuenta con dos conexiones
una en el tope y otra en fondo.
 Por sus características y ventajas, juega un papel
importante en la optimización de pozos equipados con
sistemas de bombeo mecánico o bomba de cavidad
progresiva.

Tipos de COROD
# 2
# 3
# 5
# 6
# 7
# 4
# 8
3/4”; 19,0 mm
13/16”; 20,6 mm
15/16”; 23,8 mm
1”; 25,4 mm
1-1/16”; 27,0 mm
7/8”; 22,2 mm
1-1/8”; 28,6 mm
# 3R 13/16”; 20,6 mm
#4R
# 6R
7/8”; 22,2 mm
1”; 25,4 mm
# 8.5R 1 1/8”; 29,4 mm
Semi-Elíptica
Bombeo Mecánico
Redonda
Bombeo Mecánico y BCP

Propiedades Mecánicas
140000
115000
115000
Tension
(Psi)
1” 1300
7/8” 900
1 1/8” 1400
1” 955
7/8” 640
1 1/8” 1400
1” 955
7/8” 640
13/16” 500
Max Torque
(lbspie)
Especial
Special Service
Chrome Moly Alloy
D
Chrome Moly Alloy
D
Carbon Steel
Grado
SE , SER
DE , DER
D , DR
Codigo
4120M
4120M
1536M
Material

Ventajas
Continuous Rod
Sucker Rod
Couplings
COROD®
se presenta como la alternativa perfecta
para la optimización de los sistemas manejado por
cabillas.
Porque logra:
 Reducir los costos operativos
 Incrementar la Producción

Tubería 2-3/8” Tubería 2-7/8” Tubería 3-1/2”
Cab. 7/8”
Cab. 1”
 Reduce Costos Operacionales:
– Minimiza los acoples: menos fallas, siendo los pines y acoples 65% de
causa de intervención de pozos con varillas.
– Minimiza el manejo humano y de herramientas (make-up, transporte): más
fiable.
– Mayores diámetros (1 1/8”) puede ser usados en tuberías de 2-7/8” (a
diferencia de varilla conv. de 1” ).
– Menor diámetro de tubería requerido.
Varilla
Continua
Varilla c/ acoples
Convencionales
Ventajas

 Comparación de Cargas de Contacto:
 Bajo las misma condiciones las cargas de contacto
distribuídas asociadas a la varilla contínua son
aproximadamente de 50 a 75 veces menos que las
cargas asociadas a los acoples de varilla convencional
Ventajas

Ventajas
 Reduce de tasa de desgaste entre Cabilla y
Tubería,
 Mayor área de contacto...mayor distribución de carga, por lo
tanto menor gasto en reemplazo de sartas de tubería y
varillas.

Ventajas
Las pérdidas de presión
son mayores cuando la
cabilla trabaja
centralizada.
La cabilla continua
normalmente trabaja
totalmente
descentralizada.
Los acoples tienden a
centralizar la cabilla
convencional,
incrementando las
pérdidas de presión y el
torque de contacto.

Ventajas
 Incremento de Producción,
 Elimina efecto de pistón de los couplings…
mayor carrera efectica del pistón…mayor
eficiencia de bombeo.
 Mayor velocidad descendente, incremento de
SPM.
 Reduce los tiempos de parada al minimizar las
intervenciones por varillas (no couplings) se
elimina el 65% de las causas de falla común
en varillas convencionales.
 Incrementa la eficiencia volumétrica de las
BCP, al disminuir las pérdidas de presión.

• Menor manejo :
– No hay daños ocasionados por herramientas de
torqueado.
– Elimina el daño de la carga y descarga de varillas.
Ventajas

 Cuadrilla de 3 personas es muy
versatil y movible.
 Corrida de COROD a 100 pies
por minuto.
 No hay guias: tiempos de vestido
y desvestido muy rápidos.
 Mayor seguridad por ser un
manejo mecanizado.
Servicios COROD

 Primera unidad en el país:
- Cabria de 54 pies
- Capacidad de 50,000 lbs
 Equipada con un juego
completo de herramientas para
el manejo y la pesca de varillas.
 Equipada con todo el equipo de
seguridad necesario para
trabajar en pozos abiertos.
 Pozos verticales o inclinados.
Unidad de Flushby

 Unidad especialmente diseñada
para realizar las siguientes
operaciones:
- Circulación y pruebas de
presión de tubería.
- Cambio de barras lisas.
- Pesca de varillas
- Corrida de sartas nuevas.
- Extracción the sartas
completas para el reemplazo de
rotores o bombas insertables.
- Extracción o corrida de tubería
en ciertas aplicaciones.
Unidad de Flushby

LECHERÍAS
LECHERÍAS
Head Regional Office
Head Regional Office TRINIDAD
TRINIDAD
Neal & Massy ESL
Neal & Massy ESL
Sales & Services
Sales & Services
EL TIGRE
EL TIGRE
Sales & Services
Sales & Services
MARACAIBO
MARACAIBO
Sales & Services
Sales & Services
BOGOTÁ
BOGOTÁ
Sales
Sales
QUITO
QUITO
Sales
Sales
COCA
COCA
Solipet
Solipet
Services
Services
NEIVA
NEIVA
Services
Services
COLOMBIA
VENEZUELA
ECUADOR
WALS Región Norte de Latin América

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