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ALEX MAURICIO LIENDO ALVAREZ

PRODUCCION III

UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE TECNOLOGIA

CARRERA: Ing. Petróleo y Gas Natural MATERIA: Producción III TITULO DE LA PRÁCTICA: Cuestionario Tema 2 GRUPO: 1 NOMBRE DEL ALUMNO: LIENDO ALVAREZ ALEX MAURICIO NOMBRE DEL DOCENTE: ING.JHON ALEX LEON SENO Sucre –Bolivia 2020

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CUESTIONARIO TEMA 2 1.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEOMECANICO. Un equipo de bombeo mecánico (también conocido como “balancín” o “cigüeña”) produce un movimiento de arriba hacia abajo (continuo) que impulsa una bomba sumergible en una perforación. Las bombas sumergibles bombean el petróleo de manera parecida a una bomba que bombea aire a un neumático. Un motor, usualmente eléctrico, gira un par de manivelas que, por su acción, suben y bajan un extremo de un eje de metal. El otro extremo del eje, que a menudo tiene una punta curva, está unido a una barra de metal que se mueve hacia arriba y hacia abajo. La barra, que puede tener una longitud de cientos de metros, está unida a una bomba de profundidad en un pozo de petróleo. 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. Fuente: Portaldelpetroleo.com

2. CUALES SON LAS PARTES QUE COMPONEN LA INSTALACION DEL BOMBEO MECANICO EXPLIQUE BREVEMENTE CADA UNO DE ELLOS. MOTOR = Que realiza el movimiento rotacional que a través de las correas transmite el movimiento rotacional a movimiento reciprocante. MANIVELAS Y BIELAS = Van a permitir que las vigas y el balancín realicen el movimiento de ascendente y descendente, movimiento reciprocante.

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BARRA PULIDA = Esta barra es muy importante y es la primera barra que se implementa a la instalación, y soporta todas las cargas que van desde subsuelo hasta superficie.

CABEZAL, CAÑERÍA DE REVESTIMIENTO, TUBERÍA DE PRODUCCIÓN = La tubería de producción tiene por objeto conducir el fluido que se está bombeando desde el fondo del pozo hasta la superficie. En cuanto a la resistencia, generalmente la tubería de producción es menos crítica debido a que las presiones del pozo se han reducido considerablemente para el momento en que el pozo es condicionado para bombear. PINTÓN = Su función en el sistema es bombear de manera indefinida. Esta compuesto básicamente por anillos sellos especiales y un lubricante especial. El rango de operación se encuentra en los 10K lpc y una temperatura no mayor a los 500°F. Fuente: Monografias.com

3. LA CLASIFICACION DE LAS VARILLAS UTILIZADAS EN EL S.A.P. BOMBEO MECANICO. La sarta de cabillas es el enlace entre la unidad de bombeo instalada en superficie y la bomba de subsuelo. Las principales funciones de las mismas en el sistema de bombeo mecánico son: transferir energía, soportar las cargas y accionar la bomba de subsuelo. Las principales características de las cabillas son: Se fabrican en longitudes de 25 pies, aunque también pueden manufacturarse de 30 pies. 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. Se fabrican en diámetros de 5/8, 3/4, 7/8, 1, 1-1/8 de pulgadas. CABILLAS ELECTRA = Son fabricadas de acero de gran resistencia, generalmente se utilizan en pozos donde las cabillas convencionales API experimentan frecuentes fallas. CABILLAS CONTINUAS COROD = Es una sarta que no tiene cuellos ni pasadores y los diámetros varían en 1/16 en vez de 1/8 pulg como lo indica la norma API.

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CABILLAS FIBRA DE VIDRIO = Son construidas en longitudes de 25, 30 o 37,5 pies. Tienen la ventaja de su bajo peso lo que reduce las carga y el consumo de energía en los equipos de superficie. No son recomendables en pozos direccionales o altamente desviados CABILLAS HOLLOW ROD = Diseñada para su utilización con torques medios en pozos no corrosivos o efectivamente inhibidos. Permite inyectar por su interior diluyentes, inhibidores de corrosión u otros De acuerdo al material de fabricación existe 3 tipos de varillas API:C, D y K.

Fuente: Libro Bombeo Mecánico

4. TIPO DE MOTORES, EXPLIQUE BREVEMENTE UNO DE ELLOS. La 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 del fluido, de la velocidad de bombeo y del balanceo de la unidad y demás características propias del pozo, normalmente se usan dos tipos de motores, unos eléctricos y otros de combustión interna podemos definirlo de la siguiente manera. UN MOTOR ELÉCTRICO es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos electromagnéticos variables. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en sí misma, a diferencia de, por ejemplo, la máquina de vapor. MOTOR ELECTRICO

MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

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5. QUE ES UNA BARRA PULIDA. El tramo superior extremo de la sarta de varillas de bombeo utilizadas en un sistema de levantamiento artificial con bomba de émbolo. La barra pulida hace posible la implementación de un sello hidráulico eficiente alrededor de la sarta de varillas de bombeo recíprocas. La barra pulida es una pieza sólida de acero que se mueve dentro de la tubería y es la que soporta la mayor carga del sistema de allí que su correcta selección es muy importante para el optimizador. Su función es soportar el peso de la sarta de cabillas, de la bomba y el fluido dentro de la tubería. Se fabrica en un material resistente y viene generalmente en diámetros de 1 ¼ y 1 ½ pulg y longitudes de 16 y 22 pies.

Fuente: Oil Field Glossary

6. EXPLIQUE EL CICLO QUE SUFRE EL BOMBEO MECANICO PARA LA EXTRACCION DE HIDROCARBUROS. CARRERA ASCENDENTE: En la carrera ascendente, cuando el pistón comienza a moverse hacia arriba, la válvula viajera cierra y levanta las cargas del fluido. Esto genera un vació en el barril de la bomba que causa la apertura de la válvula fija permitiendo que el fluido proveniente del yacimiento llene la bomba.

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CARRERA DESCENDENTE: En la carrera descendente, cuando el pistón comienza a moverse hacia abajo, la válvula fija se cierra y el fluido en el barril de la bomba empuja la válvula viajera abriendo esta. El pistón viaja a través del fluido que se ha desplazado hacia la bomba durante la carrera ascendente. Luego el ciclo se repite. Para un caso ideal de bomba llena y fluido incompresible, en la carrera ascendente la válvula viajera cierra, la fija abre y el fluido comienza a ser bombeado a través de la tubería hasta la superficie. En la carrera descendente, la válvula viajera abre y la fija cierra. Sin la acción de las válvulas, la producción no sería posible. Si la válvula fija no abre, el fluido no entraría a la bomba. Si la válvula viajera no abre entonces el fluido no entraría a la tubería. 7. PARA QUE SIRVEN LAS ANCLAS DE GAS EN EL BOMBEO MECANICO. Las anclas de gas sirven para evitar que el gas libre ingrese al sistema de bomba. Tubo perforado unido a la bomba de varilla de succión del subsuelo que controla la entrada de gas. Debido a que es la única manera de que el fluido de la formación ingrese en la bomba, su uso aumenta la eficiencia de la bomba de varilla de succión del subsuelo. También ayuda a evitar el fenómeno llamado bloqueo ¿por gas? Un ancla de gas es similar a un separador de gas de fondo de pozo. Fuente: Oil Field Glossary

8. CUALES SON LOS PROBLEMAS QUE SUFREN LAS VARILLAS EN EL BOMBEO MECANICO Y POR QUE. FALLAS POR TENSIÓN Las fallas por tensión ocurren cuando la carga aplicada exceda la resistencia a la tensión de la varilla. La carga se concentrará en un punto de la varilla, crea una apariencia de encuellado descendente en torno a la circunferencia de la varilla y ocurre una fractura cuando se reduce la sección transversal. FALLAS POR FATIGA Las fallas por fatiga son progresivas y empiezan como grietas pequeñas por esfuerzo que crecen bajo la acción de esfuerzos cíclicos.

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Las fallas de fatiga son iniciadas por una multiplicidad de elevadores de esfuerzo (dobleces, corrosión, grietas, daños mecánicos, desgaste o cualquier combinación de los anteriormente dichos). FALLAS POR CORROSIÓN La corrosión es uno de los mayores problemas que se encuentran con los fluidos producidos y representan alrededor de la mitad de todas las fallas de las varillas de bombeo. La corrosión es el resultado destructivo de una reacción electroquímica entre el acero usado en la fabricación de las varillas de bombeo y el ambiente operativo al que se someten. Fuente: Scrib.com

9. COMO SE ELABORA Y PARA QUE SIRVEN LAS CARTAS DINAGRAFICAS.

Es el único método exacto de determinar las cargas en la sarta de varillas y en el resto del sistema de bombeo en el subsuelo, es por medición directa. El instrumento que se utiliza para este propósito es el dinamómetro el cual permite determinar las cargas y provee de medios para analizar el rendimiento del sistema de bombeo.

Fuente: Formared.com

Es el único método exacto de determinar las cargas en la sarta de varillas y en el resto del sistema de bombeo en el subsuelo, es por medición directa. Las cartas dinagrafícas permiten identificar la condición de operación del sistema de bombeo mecánico, no solo el estado de la bomba y sus componentes sino también las cargas y esfuerzos. El instrumento que se utiliza para este propósito es el dinamómetro, el cual permite determinar las cargas. 10.- INVESTIGUE CUAL LA DIFERENCIA ENTRE LOS DIFERENTES TIPOS DE UNIDADES DE BOMBEO MECANICO, TANTO EN EQUIPOS COMO EL SISTEMA DE FUNCIONAMIENTO. UNIDADES DE BOMBEO CONVENCIONAL. - Estas tienen el punto de apoyo del balancín en su punto medio (sistema de palanca Clase I con geometría montada en la parte posterior y contrabalanceo por Crank). Se fabrican con diversas especificaciones, los recorridos varían de 12 a 192 pulg, y las cajas reductoras varían de 25.000 a 912.000 pulg-lb.

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VENTAJAS. Costos de mantenimiento bajos. Cuesta menos que otras unidades. Usualmente es mejor que el Mark II con sarta de varillas de fibra de vidrio. Puede rotar en sentido horario y antihorario. Puede bombear más rápido que las unidades Mark II sin problemas. Requiere menos contrabalanceo que las Mark II. DESVENTAJAS. En varias aplicaciones no es tan eficiente como Mark II u otros tipos de unidades. Podría requerir cajas de engranajes más grandes que otros tipos de unidades (Especialmente con varillas de acero) Eficiencia = Muy eficiente. Confiabilidad = Muy confiable debido a su diseño simple. Económica = La más económica. UNIDADES DE BOMBEO MARK II.- En estas unidades el punto de apoyo del balancín está en uno de sus extremos (Sistema de palanca Clase III, geometría montada en el frente y contrabalanceo en el crank). Están diseñadas con el objeto de mantener un torque neto uniforme en la caja reductora y en el motor. VENTAJAS. Tiene menor torque en la mayoría de los casos. Podría costar menos (-5%, -10%) comparada con el siguiente tamaño en una unidad convencional. Es más eficiente que las unidades convencionales en la mayoría de los casos. DESVENTAJAS. En varias aplicaciones, no bombea tan rápido como una unidad convencional debido a su velocidad de carrera descendente. Solo puede rotar en sentido horario. En caso de existir golpe de fluido podría causar más dalo a la sarta de varillas y la bomba. Puede colocar la base de la sarta de varillas en alta compresión causando fallas por pandeo.

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Puede experimentar torques más altos que las unidades convencionales cuando usan varillas de fibra de vidrio, además, de la posibilidad de colocarlas en compresión. Eficiencia = Muy eficiente. Confiabilidad = Igual que el Convencional. Económica = Moderadamente costosa.

Slideshare UNIDADES DE BOMBEO BALANCEADAS POR AIRE. - En estas unidadesFuente: el punto de apoyo del

balancín esta en uno de sus extremos (Sistema de palanca Clase III, geometría montada en el frente y contrabalanceo por aire). Son unidades más livianas y compactas. VENTAJAS. Es más compacta y fácil de balancear que las otras unidades. Los costos de transporte son más bajos que otras unidades (pesa menos). Vienen en tamaños más grandes que cualquier otro tipo de unidad. Puede rotar en sentido horario y antihorario. DESVENTAJAS. Son más complicadas y requieren mayor mantenimiento (compresor de aire, cilindro de aire). La condensación del aire en el cilindro puede constituir un serio problema. La caja de engranaje podría dañarse si el cilindro pierde la presión de aire. Eficiencia = Menor eficiencia. Confiabilidad = La más compleja de las unidades. Económica = La más costosa

Fuente: Slideshare

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