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NETZSCH Oilfield Products GmbH

MANUAL DE SISTEMAS PCP

MANUAL DE SISTEMAS PCP

Edición Especial - Julio 2004 Edición Especial - Julio 2004

Pagina 1

NETZSCH Oilfield Products GmbH

MANUAL DE SISTEMAS PCP Índice

Pagina Introducción ..........................................................................................................................8 Sistema convencional .............................................................................................................9 Sistema electro PCP - NSPCP ................................................................................................9 Bombas de Cavidades Progresivas ......................................................................................10 Geometría de la PCP ............................................................................................................10 Bombas tubulares ................................................................................................................11 Bombas insertables ...............................................................................................................11 Nomenclatura de PCP...........................................................................................................12 Modelos de bombas y capacidades ......................................................................................13 Dimensiones de las bombas .................................................................................................20 Selección de elastómeros .....................................................................................................22 Espaciado de rotores ............................................................................................................23 Cabezal.................................................................................................................................26 Nomenclatura ........................................................................................................................26 Modelos, características y dimensiones ................................................................................27 Cabezal vertical directo (DH) ................................................................................................28 Cabezal vertical a engranajes (GH) ......................................................................................29 Cabezal angular (RH)............................................................................................................30 Procedimientos de instalación - Bombas y cabezales ....................................................31 Introducción ...........................................................................................................................31 Principios de instalación de PCP...........................................................................................31 Estiramiento de la sarta debido a la acción de bombeo - cálculos y espaciamiento .............32 Estiramiento cuando se usan anclas de torque - cálculos y espaciamiento .........................33 Procedimiento de instalación para bombas tubulares NETZSCH ........................................34 Procedimiento de instalación para bombas insertables NETZSCH.......................................37 Procedimiento de instalación de cabezales ..........................................................................41 Preinstalación e instalación listado de verificación.........................................................43 Procedimiento de arranque ................................................................................................45 Procedimiento de paro .......................................................................................................46 Medidas de seguridad .........................................................................................................47 Resolución de problemas ...................................................................................................58

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Accesorios .......................................................................................................................... 53 Anexo................................................................................................................................... 54 Tablas de cabezales, poleas, correas y velocidad. .............................................................. 55 Perdidas por fricción ............................................................................................................. 63 Perdidas por elevación ......................................................................................................... 68 Casing dimensiones ............................................................................................................ 73 Tubing dimensiones ............................................................................................................. 76 API barras de bombeo - peso y dimensiones ..................................................................... 77 Tiempo para llenar el tubing ................................................................................................. 78

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INTRODUCCION Este manual cubre los productos NETZSCH referentes a sistemas PCP usados en aplicaciones de elevación artificial. La línea actual de aplicaciones desarrollada y manufacturada por NETZSCH comprende Bombas Cavidades Progresivas y Cabezales, • •

Sistema convencional de Bombeo PCP Sistema de bombeo electro PCP - NSPCP

Estos sistemas son mostrados en las Fig. 1 y 2. A pesar de que las bombas son las mismas básicamente, los sistemas se diferencian en la forma de transmitir la potencia a la bomba En el sistema convencional PCP (Fig. 1), la potencia requerida por la bomba, es transmitida VASTAGO GRAMPA CUPLA DE ARRASTRE

CAJA DE VENTEO

TEE DE FLUJO

A VARIADOR

NETZSCH CABEZAL TUBING

CABLE DE POTENCIA

CASING

TEE DE FLUJO

MOTOR

BOMBA PCP

BARRAS

TUBING

ROTOR

EJE FLEXIBLE

CASING

EJE FLEXIBLE ALOJAMIENTO

REDUCCION

ESTATOR

REDUCTOR A ENGRANAJES

CABLE EXTENSION (PLANO)

SECCION SELLANTE DEL MOTOR

MOTOR ELECTRICO SUMERGIDO

PERNO DE PARO

Fig. 1 – Sistema convencional de PCP (Esquema) Pagina 8

Fig. 2 – Sistema NSPCP (Esquema) Edición Especial - Julio 2004

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a la sarta de barras de bombeo por el cabezal, localizado en superficie, típicamente un sistema esta compuesto de: • • • •

Cabezal y Primo motor Sarta de Bombeo PCP de fondo Accesorios (ancla de torque, anclas de tubing, centralizadores de barras)

Los sistemas electro sumergidos NETZSCH NSPCP (Fig. 2) son una concepción que elimina la columna de barras como forma de manejar la bomba. En este sistema la bomba esta manejada por un motor eléctrico sumergido. Un sistema NSPCP esta generalmente compuesto de: • • • •

Bomba PCP de fondo Caja reductora Sección sellante del motor Motor eléctrico sumergido

El sistema NSPCP requiere la misma instalación de superficie usada en sistemas electro centrífugos sumergidos (ESP), tales como transformadores, variadores de frecuencia, caja de ventilación, cables, etc. El motor de fondo esta acoplado a la bomba por una caja reductora y la carga axial es soportada por cojinetes especiales. Básicamente los sistemas NSPCP son usados para reemplazar instalaciones de ESP, dado que no requieren sarta de barras de bombeo, son adecuados para pozos desviados y terminaciones horizontales. Los sistemas NETZSCH NSPCP no son tratados en este Manual. Para mas detalles técnicos e información adicional sobre estos sistemas refiérase a las direcciones provistas en este manual.

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Bombas de Cavidades Progresivas NETZSCH desarrollo la geometría de PCP simple (Fig. 3) y multi lóbulo (Fig. 4), siguiendo el principio de Moineau, basado en el ajuste geométrico entre la única parte móvil (rotor) la cual gira excéntricamente en el elemento estacionario (estator). En la geometría simple lóbulo de NETZSCH el rotor presenta una sección transversal circular, mientras en la multi lobular la sección transversal es elíptica. Geometria de la PCP ROTOR

ROTOR

STATOR ESTATOR

ESTATOR STATOR

Etapa Stage

Etapa Stage

Ps

Ps

Pr

Pr

Pr = Paso rotor Ps = Paso estator Ps = 2 Pr

Pr = Paso rotor Ps = Paso estator Ps = 1,5 Pr

Fig. 3 – Simple lobulo BCP

Fig. 4 – Multi lobulo BCP

Cálculo de la carga efectiva de Área PCP Para el cálculo de el área de carga efectiva de una Bomba de Cavidad Progresiva se necesita solamente dos dimensiones. Una es el diámetro mayor del rotor. La otra es el diámetro menor de la barra de bombeo. El área efectiva en mm² podrá ser calculado en:

Aefectiva = DRotor [mm] dRod [inch]

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π 4

(

2

⋅ DRotor − 645.16 ⋅ d Rod

2

)

[mm²]

- Diámetro mayor del rotor (D) mencionado en las Tablas 2,3,4 - Diámetro de la barra de bombeo

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Las bombas NETZSCH se presentan en dos configuraciones: •

Bombas Tubulares (Fig. 5); van unidas directamente a la columna de producción

•

Bomba Insertable (Fig. 6). Se trata de un arreglo que permite recuperar e instalar una bomba de fondo con la sarta de barras.

En ambos modelos, las bombas permiten manejar un amplio rango de capacidades eficientemente la Tabla 1 grafica las capacidades, mientras las Tablas 2, 3 y 4 presentan dimensiones, y requerimientos de diámetros de cada bomba hasta la fecha. Otras especificaciones que las mostradas pueden ser construidas a pedido.

CASING

CASING SUCKER BARRAS ROD DE BOMBEO

TUBING

TUBING BARRAS ROD DE BOMBEO SUCKER

ROTOR

ROTOR

ESTATOR STATOR ESTATOR STATOR

STOP PIN PERNO

DE PARO

Fig. 5 – Bomba Tubular PCP

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BOTTOM SISTEMALOCK DE SYSTEM ANCLAJE INFERIOR

Fig. 6 – Bomba Insertable PCP

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Nomenclatura de PCP

AAA BBB*CCC DD E Caudal (m³/día @ 100 rpm y cero presión) T – Tubular S – Sumergida H – Hidráulica sumergida IT – Insertable DS – Sumergida acople directo S – Simple lóbulo (Geometría 1/2) D – Multi lóbulo (Geometría 2/3) Presión (kgf/cm² o bar) Diametro nominal del estator (pulgadas) NTZ – NETZSCH NTU – NETZSCH Pared Uniforme Ejemplos: a) NTZ 278*120ST 4.0 Descripción: bomba tubular simple lóbulo , 2 7/8” rosca, 120 kgf/cm² (bar) máx. presión diferencial, 4.0 m³/día @ 100 rpm y cero presión b) NTZ 350*180DT 33 Descripción: bomba tubular multi lóbulo, 3 1/2” rosca, 180 kgf/cm² (bar) máx. presión diferencial, 33 m³/día @ 100 rpm y cero presión c) NTZ 238*100DIT 4.6 Descripción: bomba insertable multi lóbulo, 2 3/8” rosca, 100 kgf/cm² (bar) máx. presión diferencial, 4.6 m³/día @ 100 rpm y cero presión d) NTU 350*150DT 40 Descripción: bomba multi lobular de pared uniforme, 3 1/2” rosca, 150 kgf/cm² (bar) máx. presión diferencial , 40 m³/día @ 100 rpm y cero presión

La potencia total requerida para accionar la bomba (Pwr) es determinada por una potencia hidráulica fornecida (Pwh = ∆p·Qth ) y también a través de una potencia mecánica (Pwm = T·n) necesaria para obtener fricción (sin haber diferencia de presión) del rotor en el estator: Pwr = Pwh + Pwm Por tanto, la potencia total requerida para accionar la bomba deberá ser de acuerdo con la siguiente fórmula: Pwr = ∆p·Qth + T·n

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Tabla 1 – Modelos de bombas y capacidades

Bombas PCP NETZSCH - Singlelobe Modelo da Bomba

Modelo - Tipo Even Wall

ST0.2 ST0.8 ST1.1 ST1.6 ST3.2 ST4.0 ST6.2 ST4.0 ST7.0 ST10

Estator D.E. Medida Nominal

[ pulgadas ] 1.66"

2 3/8"

2 7/8" ST10

ST14 ST16.4 ST20 ST25 STS60 ST33 ST40 ST50 ST62 ST78 ST120

3 1/2"

4"

ST98 ST98 ST145

5" 5 1/2"

Presion max. Diferencial [kgf/cm²] - [psi]

Caudal Nominal [m³/d] - [bbl/d] en 100 rpm

240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 150 - 2134 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 240 - 3413 150 - 2134 240 - 3413 200 - 2845 180 - 2560 150 - 2134 150 - 2134 90 - 1280 225 - 3200 210 - 2987 150 - 2134

0.2 - 1.3 0.8 - 5 1.1 - 7 1.6 - 10 3.2 - 20 4.0 - 25 6.2 - 39 4.0 - 25 7.0 - 44 10 - 63 10 - 63 14 - 88 16.4 - 103 20 - 126 25 - 157 60 - 377 33 - 208 40 - 252 50 - 314 62 - 390 78 - 491 120 - 755 98 - 617 98 - 617 145 - 912

Velocidad Maxima [rpm] 500

500

500

500

500

350

Bombas PCP NETZSCH - Multilobe Modelo da Bomba

Modelo - Tipo Even Wall

DT4.6 DT14 DT16 DT20 DT25 DT32 DT33 DT40

Estator D.E. Medida Nominal

[ pulgadas ] 1.66" 2 3/8" 2 7/8"

3 1/2" DT40

DT50 DT66 DT83 DT83 DT110 DT142 DT74 DT150 DT138 DT170 DT226 Edición Especial - Julio 2004

4"

4 1/2" 5"

Presion max. Diferencial [kgf/cm²] - [psi] 120 240 240 240 240 200 300 200 300 240 240 200 200 150 120 240 150 200 180 120

-

1706 3413 3413 3413 3413 2845 4267 2845 4267 3413 3413 2845 2845 2134 1707 3413 2134 2845 2560 1707

Caudal Nominal [m³/d] - [bbl/d] en 100 rpm

Velocidad Maxima [rpm]

4.6 - 29 14 - 88 16 - 101 20 - 126 25 - 157 32 - 201 33 - 208 40 - 252 40 - 252 50 - 314 66 - 415 83 - 522 83 - 522 110 - 692 142 - 893 74 - 465 150 - 943 138 - 868 170 - 1069 226 - 1421

500 500 500

400

350

260 215

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TUBING (O PUP JOINT)

TUBING (O PUP JOINT)

E F

TIPO DE ROSCAS

E MOVIMIENTO CIRCULAR DE LA CABEZA DEL ROTOR

F

D DIAMETRO MAYOR ROTOR

D

A

A

M

M G

ESTATOR

ESTATOR D.E.

L

K

L

G

K

B

B

C

CUPLA D.E. C

H d (*) PERNO DE PARO

d (*)

H

PERNO DE PARO

(*) Espaciamiento esperado cuando la bomba esta operando Ver Tabla 5.

(*) Espaciamiento esperado cuando la bomba esta operando Ver Tabla 6.

Fig. 7 – Tubular singlelobe PC Pump

Fig. 8 – Tubular multilobe PC Pump

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Tabla 2 – Simple Lóbulo Dimensiones - Parte 1

1040 1280 1400 1860 1950 2040 2190 2460 1340 1740 1940 2540 2690 2840 3090 3540 1640 2200 2480 3220 3430 3640 3990 4620

925 1165 1285 1745 1835 1925 2075 2345 1225 1625 1825 2425 2575 2725 2975 3425 1525 2085 2365 3105 3315 3525 3875 4505

525 765 27.5 885 (1/2") 1095 33.4 o 34.5 1185 1275 (5/8") 1425 1695 3/4" 825 para barra 1225 1/2" o 1425 con cross 1775 25.0 over 1925 2075 15/16" 29.1 para barra 2325 (1/2") 2775 42.16 NUE 5/8" o 36.0 1125 48.26 EUE 1685 (5/8") 1965 2455 2665 2875 3225 3855

NTZ 238*065ST1.6 NTZ 238*100ST1.6 NTZ 238*120ST1.6 NTZ 238*150ST1.6 NTZ 238*165ST1.6 NTZ 238*180ST1.6 NTZ 238*200ST1.6 NTZ 238*240ST1.6 NTZ 238*065ST3.2 NTZ 238*100ST3.2 NTZ 238*120ST3.2 NTZ 238*150ST3.2 NTZ 238*165ST3.2 NTZ 238*180ST3.2 NTZ 238*200ST3.2 NTZ 238*240ST3.2 238 NTZ 238*065ST4.0 NTZ 238*100ST4.0 NTZ 238*120ST4.0 NTZ 238*150ST4.0 NTZ 238*165ST4.0 NTZ 238*180ST4.0 NTZ 238*200ST4.0 NTZ 238*240ST4.0 NTZ 238*065ST6.2 NTZ 238*100ST6.2 NTZ 238*120ST6.2 NTZ 238*150ST6.2 NTZ 238*165ST6.2 NTZ 238*180ST6.2 NTZ 238*200ST6.2 NTZ 238*240ST6.2

1500 1980 2220 2890 3205 3250 3685 4090 1710 2302 2598 3366 3588 3810 4180 4846 2100 2900 3300 4250 4550 4850 5350 6325 2490 3498 4002 5134 5512 5965 6721 7729

1375 1855 2095 2765 3080 3125 3560 3965 1585 2177 2473 3241 3463 3685 4055 4721 1975 2775 3175 4125 4425 4725 5225 6200 2365 3373 3877 5009 5387 5840 6596 7604

35.8

31.8

40.0

33.3

41.4

15/16" para barra 5/8"

975 1455 1695 2115 2430 2475 2910 3315 1185 1777 2073 2591 2813 3035 3405 4071 1575 2375 2775 3475 3775 4075 4575 5550 1965 2973 3477 4359 4737 5190 5946 6954

66.0

C [mm]

K [mm]

52.2 (2)

NTZ 166*065ST0.2 NTZ 166*100ST0.2 NTZ 166*120ST0.2 NTZ 166*150ST0.2 NTZ 166*165ST0.2 NTZ 166*180ST0.2 NTZ 166*200ST0.2 NTZ 166*240ST0.2 NTZ 166*065ST0.8 NTZ 166*100ST0.8 NTZ 166*120ST0.8 NTZ 166*150ST0.8 166 NTZ 166*165ST0.8 NTZ 166*180ST0.8 NTZ 166*200ST0.8 NTZ 166*240ST0.8 NTZ 166*065ST1.1 NTZ 166*100ST1.1 NTZ 166*120ST1.1 NTZ 166*150ST1.1 NTZ 166*165ST1.1 NTZ 166*180ST1.1 NTZ 166*200ST1.1 NTZ 166*240ST1.1

A API 5 B

525 765 885 1095 1185 1275 1425 1695 1255 1655 1855 2455 2605 2755 3005 3455 1555 2115 2395 3135 3345 3555 3905 4535

77.8 (1) o 73 (2)

D [mm]

1.66" NUE

B [mm]

G [mm]

(1) (2) (3)

F [mm]

L [mm]

M [mm]

Modelo de la Bomba

Tubing

Estator E Rosca API 11 B

2.3/8" EUE o 2.3/8" NUE

Diametro Nominal

Rotor

1441 1921 2161 2831 3146 3191 3626 4031 1651 2243 2539 3307 3529 3751 4121 4787 2041 2841 3241 4191 4491 4791 5291 6266 2431 3439 3943 5075 5453 5906 6662 7670

H [mm]

Casing

Min. Ø

Drift ø [mm]

Min. Ø Peso max.

1.66" (3)

32.66

3.1/2" (2) 17.05 lb/ft

1.9"

38.5

0

0

350

600

350

600

350

600

350

600

350 2.3/8"

45.03

3.1/2" (2) 9.2 lb/ft o 4.1/2" (1)(2) 15.1 lb/ft

600

350

600

- EU Estator - Slim Hole NU-Conexión - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 1.9“ si usa una barra de 5/8“

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Tabla 2 – Simple Lóbulo Dimensiones - Parte 2

NTZ 350*100STM14 NTZ 350*120STM14 NTZ 350*065ST16.4 NTZ 350*100ST16.4 NTZ 350*120ST16.4 NTZ 350*150ST16.4 NTZ 350*165ST16.4 NTZ 350*180ST16.4 NTZ 350*200ST16.4 NTZ 350*240ST16.4 NTZ 350*300ST16.4 NTZ 350*060ST20 NTZ 350*100ST20 350 NTZ 350*120ST20 NTZ 350*150ST20 NTZ 350*180ST20 NTZ 350*200ST20 NTZ 350*240ST20 NTZ 350*065ST25 NTZ 350*100ST25 NTZ 350*120ST25 NTZ 350*150ST25 NTZ 350*165ST25 NTZ 350*180ST25 NTZ 350*200ST25 NTZ 350*240ST25

n.d. n.d. 2950 4150 4750 6125 6725 7025 7925 9125 11450 2940 4220 5020 6390 7425 8065 9665 3100 4380 5025 6465 6945 7425 8385 9675

n.d. n.d. 2725 3925 4525 5900 6500 6800 7700 8900 11225 2715 3995 4795 6165 7200 7840 9440 2875 4155 4800 6240 6720 7200 8160 9450

(1) (2) (3) (4) (5)

44.1

1.1/16" para barra 3/4"

38.1

48.9

41.3

53.7

1.3/16" para barra 7/8"

1425 2145 2505 3135 3405 3675 4125 5010 1425 2145 2510 3135 3405 3675 4125 5020 1755 2651 3099 3099 3883 4219 4555 5302 6198 7953 2325 3525 4125 5250 5850 6150 7050 8250

B [mm]

78.6

A API 5 B

C [mm]

64.2

54.0 65.0

68.1

1.3/8" para barra 1"

1891 2611 2971 3851 4121 4391 4841 5726 1891 2611 2976 3851 4121 4391 4841 5736 2221 3117 3565 3815 4599 4935 5271 6018 6914 8669 2791 3991 4591 5966 6566 6866 7766 8966

78.6 89.0

78.6

depende da viscosidade

2325 3525 4125 5250 5850 6150 7050 8250 10575 2315 3595 4395 5515 6550 7190 8790 2475 3755 4400 5590 6070 6550 7510 8800

K [mm]

93 (1) o 88.9 (2)

1825 2545 2905 3785 4055 4325 4775 5660 1825 2545 2910 3785 4055 4325 4775 5670 2155 3051 3499 3749 4533 4869 5205 5952 6848 8603 2725 3925 4525 5900 6500 6800 7700 8900

L [mm]

93 (1) o 88.9 (2)

1985 2705 3065 3945 4215 4485 4935 5820 1985 2705 3070 3945 4215 4485 4935 5830 2315 3211 3659 3909 4693 5029 5365 6112 7008 8763 2885 4085 4685 6060 6660 6960 7860 9060

F [mm]

95.2

112 (1) o 106 (2)

NTZ 278*065ST4.0 NTZ 278*100ST4.0 NTZ 278*120ST4.0 NTZ 278*150ST4.0 NTZ 278*165ST4.0 NTZ 278*180ST4.0 NTZ 278*200ST4.0 NTZ 278*240ST4.0 NTZ 278*065ST7.0 NTZ 278*100ST7.0 NTZ 278*120ST7.0 NTZ 278*150ST7.0 NTZ 278*165ST7.0 NTZ 278*180ST7.0 NTZ 278*200ST7.0 NTZ 278*240ST7.0 NTZ 278*065ST10 278 NTZ 278*100ST10 NTZ 278*120ST10 NTU 278*150ST10 NTZ 278*150ST10 NTZ 278*165ST10 NTZ 278*180ST10 NTZ 278*200ST10 NTZ 278*240ST10 NTZ 278*300ST10 NTZ 278*065ST14 NTZ 278*100ST14 NTZ 278*120ST14 NTZ 278*150ST14 NTZ 278*165ST14 NTZ 278*180ST14 NTZ 278*200ST14 NTZ 278*240ST14

D [mm]

2.7/8" EUE o 2.7/8" NUE

G [mm]

2.7/8" EUE o 2.7/8" NUE

M [mm]

Modelo de la Bomba

Tubing

Estator E Rosca API 11 B

3.1/2" EUE o 3.1/2" NUE

Diametro Nominal

Rotor

n.d. n.d. 2791 3991 4591 5966 6566 6866 7766 8966 11291 2781 4061 4861 6231 7266 7906 9506 2941 4221 4866 6306 6786 7266 8226 9516

H [mm]

Min. Ø

Casing

Drift ø [mm]

Min. Ø Peso max.

45.03

4.1/2" (1) 11.6 lb/ft o 4.1/2" (2) 15.1 lb/ft

45.03

4.1/2" (1) 11.6 lb/ft o 4.1/2" (2) 15.1 lb/ft

350

600 2.3/8" (4) 350

600

350

600 2.3/8" (4) 350

600

5" (2) 13 lb/ft

350

o 600

350

2.7/8" (5)

59.6

5.1/2" (1) 20 lb/ft

600

350

600

o 5.1/2" (2) 26.8 lb/ft

- EU Estator - Slim Hole NU-Conexión - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 1.9“ si usa una barra de 5/8“ - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 2.7/8“ - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 3.1/2“

Pagina 16

Edición Especial - Julio 2004

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

Tabla 2 – Simple Lóbulo Dimensiones - Parte 3

3835 7520 10955

88.9

107.0

3435 1.9/16" para 6870 barra 1.1/8" 10305

140

NTZ 550*050ST145 550 NTZ 550*100ST145 NTZ 550*150ST145

4320 7995 11920

4075 7750 11675

88.9

113.0

3675 1.9/16" para 7350 barra 1.1/8" 11025

141.3

75.0

77.3

1.9/16" para barra 1.1/8"

75.0

1.3/8" para barra 1"

77.3

1.9/16" para barra 1.1/8"

73.7

1.3/8" para barra 1"

58.0

76.0 1.9/16" para 78.3 barra 1.1/8" 73.0

C [mm]

K [mm]

125 (1) o 114.3 (2)

4080 7765 11200

1.3/8" para barra 1"

3075 4675 5550 6950 7550 8150 9350 11100 3267 5091 6231 7674 8358 9498 10182 101.6 10485 108 10941 o 3585 5550 7170 9135 10755 4395 6630 7350 8790 11025 4475 6550 8950 11025 11100

A API 5 B

3541 5141 6016 7666 8266 8866 10066 11816 3733 5557 6697 8390 9074 10214 10898 11201 11057 4051 6016 7636 9851 11471 4861 7096 7816 9256 11741 4941 7016 9416 11816 11566

141.3

NTU 500*075ST98 500 NTU 500*150ST98 NTU 500*225ST98

74.3

B [mm]

3901 7586 10421

153.7

3475 5075 5950 7600 8200 8800 10000 11750 3667 5491 6631 8324 9008 10148 10832 11135 11591 3985 5950 7570 9785 11405 4795 7030 7750 9190 11675 4875 6950 9350 11675 11500

L [mm]

Optativo la hembra: 3.1/2"

3700 5300 6175 7825 8425 9025 10225 11975 3892 5716 6856 8549 9233 10373 11057 11360 11816 4210 6175 7795 10010 11630 5020 7255 7975 9415 11900 5100 7175 9575 11900 11725

56.0

F [mm]

EUE con Øe 102 mm

NTZ 400*065ST33 NTZ 400*100ST33 NTZ 400*120ST33 NTZ 400*150ST33 NTZ 400*165ST33 NTZ 400*180ST33 NTZ 400*200ST33 NTZ 400*240ST33 NTZ 400*060ST40 NTZ 400*100ST40 NTZ 400*120ST40 NTZ 400*150ST40 NTZ 400*165ST40 NTZ 400*180ST40 NTZ 400*200ST40 NTX 400*240ST40 400 NTX 400*300ST40 NTZ 400*060ST50 NTZ 400*090ST50 NTZ 400*120ST50 NTZ 400*150ST50 NTZ 400*180ST50 NTZ 400*060ST62 NTZ 400*090ST62 NTZ 400*100ST62 NTZ 400*120ST62 NTZ 400*150ST62 NTZ 400*060ST78 NTZ 400*090ST78 NTZ 400*120ST78 NTZ 400*150ST78 NTZ 400*090ST120

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

D [mm]

Macho: 4" EUE o 4" NUE

G [mm]

5" LTC

M [mm]

Modelo de la Bomba

Tubing

Estator E Rosca API 11 B

5.1/2" LTC

Diametro Nominal

Rotor

4141 7816 11741

H [mm]

Casing

Drift ø [mm]

Min. Ø Peso max.

2.7/8" 6.4 lb/ft (6)

59.6

6.5/8" (1) 32 lb/ft or 5.1/2" (2) 20 lb/ft

4.1/2" 18.9 lb/ft (6)

97.4

6.5/8" 24 lb/ft

4.1/2" 18.9 lb/ft (6)

97.4

6.5/8" 24 lb/ft

Min. Ø

350

600

350

600

350 600

350 600 350 600 350 350 600 350 600

- EU Estator - Slim Hole NU-Conexión - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 1.9“ si usa una barra de 5/8“ - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 2.7/8“ - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo 3.1/2“ - Primer tubing por encima de la bomba debe ser mínimo con el mismo diámetro nominal de la bomba

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

Tabla 3 – Multilóbulo Dimensiones (incluye elastómero de pared uniforme - NTU)

(1) (2) (3) (4)

63.4

54.0 69.7 63.4 69.7

1725 2550 1.3/8" 2880 para barra 3375 1" 4200 5100 5760 6750 1.9/16" para barra 1.1/8" 8400 1.3/8" para 3495 barra 1" 3495 6990 1.9/16" para barra 1.1/8" 6990

95.2

(2)

2125 2950 3280 3775 4850 5750 6410 7400 9050 3895 4145 7640 7640

78.6

52.2

2330 3155 3485 3980 5055 5955 6615 7605 9255 4100 4350 7845 7845

50.0

(2)

NTZ 350*060DT33 NTZ 350*090DT33 NTZ 350*100DT33 NTZ 350*120DT33 NTZ 350*150DT33 NTZ 350*180DT33 350 NTZ 350*200DT33 NTZ 350*240DT33 NTZ 350*300DT33 NTZ 350*100DT40 NTU 350*150DT40 NTZ 350*200DT40 NTU 350*300DT40

42.5

o 73

1.3/16" para barra 7/8"

1350 1987 2242 2625 3263 3900 4484 5250 1665 2460 2778 3255 4125 4920 5556 6510 2055 3045 3450 4035 5100 6090 6900 8070 2625 3900 4410 5250 6525 7800 8820

(1)

1750 2387 2642 3025 3913 4550 5134 5900 2065 2860 3178 3655 4775 5570 6206 7160 2455 3445 3850 4435 5750 6740 7550 8720 3025 4300 4810 5650 7175 8450 9470

66.00

77.8

1920 2557 2812 3195 4083 4720 5304 6070 2235 3030 3348 3825 4945 5740 6376 7330 2625 3615 4020 4605 5920 6910 7720 8890 3195 4470 4980 5820 7345 8620 9640

38.4

(2)

NTZ 278*060DT16 NTZ 278*090DT16 NTZ 278*100DT16 NTZ 278*120DT16 NTZ 278*150DT16 NTZ 278*180DT16 NTZ 278*200DT16 NTZ 278*240DT16 NTZ 278*060DT20 NTZ 278*090DT20 NTZ 278*100DT20 NTZ 278*120DT20 NTZ 278*150DT20 NTZ 278*180DT20 NTZ 278*200DT20 278 NTZ 278*240DT20 NTZ 278*060DT25 NTZ 278*090DT25 NTZ 278*100DT25 NTZ 278*120DT25 NTZ 278*150DT25 NTZ 278*180DT25 NTZ 278*200DT25 NTZ 278*240DT25 NTZ 278*060DT32 NTZ 278*090DT32 NTZ 278*100DT32 NTZ 278*120DT32 NTZ 278*150DT32 NTZ 278*180DT32 NTZ 278*200DT32

34.6

o 88.9

15/16" para barra 5/8"

1665 2460 2780 3255 4050 4845 5560 6510

(1)

2065 2860 3180 3655 4700 5495 6210 7160

42.16

93.2

2185 2980 3300 3775 4820 5615 6330 7280

36.0

(2)

NTZ 238*060DT14 NTZ 238*090DT14 NTZ 238*100DT14 NTZ 238*120DT14 238 NTZ 238*150DT14 NTZ 238*180DT14 NTZ 238*200DT14 NTZ 238*240DT14

25.4

o 108

1425 2100 2370 2775

(1)

15/16" para barra 5/8"

C [mm]

114.3

1825 2500 2770 3175

1.66" NUE

1905 2580 2850 3255

2.3/8" EUE o 2.3/8" NUE

NTZ 166*060DT4.6 NTZ 166*090DT4.6 166 NTZ 166*100DT4.6 NTZ 166*120DT4.6

A API 5 B

2.7/8" EUE o 2.7/8" NUE

L B [mm] [mm]

Diametro Nominal

M G D F [mm] [mm] [mm] [mm]

Modelo de la Bomba

Tubing

Estator E Rosca API 11 B

3.1/2" EUE o 3.1/2" NUE

Rotor

K H [mm] [mm] 1855 2530 2800 3205

350

2130 2925 350 3245 3720 4765 5560 600 (4) 6275 7225 1815 2452 2707 3090 3978 4615 5199 5965 2130 2925 3243 3720 4840 5635 6271 7225 2520 3510 3915 4500 5815 6805 7615 8785 3090 4365 4875 5715 7240 8515 9535

Min. Ø

Casing

Drift ø Min. Ø [mm] Peso max.

32.66

3.1/2" (2) 17.05 lb/ft

2.3/8"

45.03

3.1/2" (2) 17.05 lb/ft o 4.1/2" (1)(2) 15.1 lb/ft

2.3/8" (3)

49.45 4.0 lb/ft

4.1/2" 11.6 lb/ft

1.66"

350

600 (4)

350

600 (4)

350

600 (4)

350

600 (4)

2190 3015 350 3345 3840 4915 5815 59.61 6475 600 (4) 2.7/8" (3) 6.4 lb/ft 7465 9115 3960 350 4210 7705 600 (4) 7705

5" (2) 13.0 lb/ft 5.1/2" (1) 20.0 lb/ft

5.1/2" (2) 26.8 lb/ft

- EU Estator - Slim Hole NU-Conexión - Extensiones o Pup Joints por encima de la bomba deben tener el mismo diámetro que el estator. - Perno de paro alternativo 350 mm

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

Tabla 3 – Multilóbulo Dimensiones

(1) (2) (3) (4) (5)

3475 4975 6550 8300 9800 11075 5155 6670 10160 11675 5565 8600 10640

1.9/16" para barra 1.1/8"

69.6

1.3/8" para barra 1"

72.0

1.9/16" para barra 1.1/8"

69.6

para barra 1"

72.0

1.9/16" para barra 1.1/8"

1.3/8" para barra 1"

71.5

81.0

84.1

2175 3225 3645 4275 5400 114.3 6450 o 7290 1.9/16" para 122.0 8550 barra 1.1/8" 4280 6460 8560 10740

95.4

3075 4575 6150 7650 9150 10425 1.9/16" para 4755 127.0 barra 1.1/8" 6270 9510 11025 5165 8200 10240

(2)

3720 5220 6795 8545 10045 11320 5400 6915 10405 11920 5810 8845 10885

72.0

o 114.3

500*060DT138 500*090DT138 500*120DT138 500*150DT138 500*180DT138 500*200DT138 500*080DT170 500*100DT170 500*150DT170 500*180DT170 500*060DT226 500*090DT226 500*120DT226

1.3/8" para barra 1"

(1)

500

NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ

69.6

125.0

2800 2575 3850 3625 4270 4045 4900 4675 6275 6050 7325 7100 8165 7940 9425 9200 4905 4680 7085 6860 9185 8960 11615 11390

1.9/16" para barra 1.1/8"

C [m m ]

(2)

450*060DT74 450*090DT74 450*100DT74 450*120DT74 450*150DT74 450*180DT74 450*200DT74 450*240DT74 450*060DT150 450*090DT150 450*120DT150 450*150DT150

72.0

2115 3135 3543 4165 5250 6280 7086 8330 2745 4090 4614 5490 6835 8180 9228 10925 2448 3465 101.6 4492 o 3465 108.0 5913 4492 6930 5913 8525 6930 10395 7957 11295 11432 4575 6900 9150 11295 6000 8905 11920

A API 5 B

o 132.1

450

NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ NTZ

58.0

69.6

1.3/8" para barra 1"

B [m m ]

(1)

2515 3535 3943 4565 5900 6930 7736 8980 3145 4490 5014 5890 7485 8830 9878 11575 2848 3865 4892 3865 6313 4892 7330 6563 9175 7580 11045 8607 11695 12082 4975 7300 9550 11695 6400 9305 12320

L [m m ]

141.3

2740 3760 4168 4790 6125 7155 7961 9205 3370 4715 5239 6115 7710 9055 10103 11800 3073 4090 5117 4090 6538 5117 7555 6788 9400 7805 11270 8832 11920 12307 5200 7525 9775 11920 6625 9530 12545

F [m m ]

141.3

400

NTZ 400*060DT50 NTZ 400*090DT50 NTZ 400*100DT50 NTZ 400*120DT50 NTZ 400*150DT50 NTZ 400*180DT50 NTZ 400*200DT50 NTZ 400*240DT50 NTZ 400*060DT66 NTZ 400*090DT66 NTZ 400*100DT66 NTZ 400*120DT66 NTZ 400*150DT66 NTZ 400*180DT66 NTZ 400*200DT66 NTZ 400*240DT66 NTU 400*060DT83 NTZ 400*060DT83 NTZ 400*080DT83 NTU 400*090DT83 NTZ 400*100DT83 NTU 400*120DT83 NTZ 400*120DT83 NTU 400*150DT83 NTZ 400*150DT83 NTU 400*180DT83 NTZ 400*180DT83 NTU 400*200DT83 NTZ 400*200DT83 NTU 400*300DT83 NTZ 400*060DT110 NTZ 400*090DT110 NTZ 400*120DT110 NTZ 400*150DT110 NTZ 400*060DT142 NTZ 400*090DT142 NTZ 400*120DT142 (5)

D [m m ]

Optativo la hembra: 3.1/2" EUE con Øe 102 mm

G [m m ]

Macho: 4" EUE o 4" NUE

M [m m ]

Macho: 4.1/2" EUE o 4.1/2" NUE Optativo la hembra: 4" NU o 3.1/2" EUE con OD 102 mm

M odelo de la Bom ba

Tubing

Estator E Rosca A PI 11 B

5" LTC

Diametro Nominal

R otor

K [m m ] 2580 3600 4008 4630 5965 6995 7801 9045 3210 4555 5079 5955 7550 8895 9943 11640 2913 3930 4957 3930 6378 4957 7395 6628 9240 7645 11110 8672 11760 12147 5040 7365 9615 11760 6465 9370 12385

H [m m ]

M in. Ø

Casing

D rift ø M in. Ø [m m ] Peso m ax.

350

600

(4)

350

600

(4)

350

600

2.7/8"

(3)

59.61 6.4 lb/ft

5.1/2" (2) 20.0 lb/ft o 6.5/8" (1) 32.0 lb/ft

74.75 7.7 lb/ft

6.5/8" (1) 24.0 lb/ft o 6.5/8" (2) 32.0 lb/ft

86.94 9.5 lb/ft

6.5/8" 24.0 lb/ft

(4)

350 600 (4)

350

2640 3690 350 4110 4740 6115 7165 600 (4) 3.1/2" 8005 9265 4745 350 6925 9025 11455 600 (4) 3540 350 5040 6615 8365 9865 600 (4) 11140 5220 350 6735 10225 600 (4) 11740 5630 350 8665 10705

4"

(3)

(3)

- EU Estator - Slim Hole NU-Conexión - Extensiones o Pup Joints por encima de la bomba deben tener el mismo diámetro que el estator. - Perno de paro alternativo 350 mm - El rotor no podrá ser enviado en un container de 40 pies.

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Pagina 19

MANUAL DE SISTEMAS PCP

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E

+

H - 15

A

C

N

+ -

15

P+- 1 5

D

L

M

O

Fig. 9 – Insertable Bomba PCP Pagina 20

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

Nominal

Diametro

Tabla 4 – Bomba Insertable Dimensiones M o d e lo d e la Bom ba S im p le L ó b u lo s 278

N T Z 2 7 8 * 0 6 5 S IT 6 .2 N T Z 2 7 8 * 1 0 0 S IT 6 .2 N T Z 2 7 8 * 1 2 0 S IT 6 .2

450

N T Z 4 5 0 * 0 6 5 S IT 2 5 N T Z 4 5 0 * 1 0 0 S IT 2 5 N T Z 4 5 0 * 1 2 0 S IT 2 5

550

N T Z 5 5 0 * 1 5 0 S IT 6 2 N T Z 5 5 0 * 1 2 0 S IT 7 8 M u lt i L ó b u lo s

238

N T Z 2 3 8 * 1 0 0 D IT 4 .6

278

NTZ NTZ NTZ NTZ

450

N T Z 4 5 0 * 1 5 0 D IT 3 3

550

N T Z 5 5 0 * 1 2 0 D IT 8 3

2 7 8 * 1 0 0 D IT 1 4 2 7 8 * 1 2 0 D IT 1 4 2 7 8 * 1 6 5 D IT 1 4 2 7 8 * 2 0 0 D IT 1 4

Más detalles y informaciones técnicos sobre dimensiones a petición.

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Las bombas NETZSCH presentan de diferentes clases de compuestos basados en nitrilo y flúor carbón para ayudar al cliente a su aplicación de acuerdo a las condiciones de fondo de pozo. La siguiente carta muestra los usuales medios ambientes en petróleo así como los compuestos disponibles para permitir operar adecuadamente.

Selección de Elastómeros Temperatura [°C]

CO2 [%]

451

451

312

312

286

286

237

237 0

20

40

60

80

0

100 120 140 160 180 200

Agua[%] 451

312

312

286

286

237

237 20

40

60

80

0

100

20

40

°API 451

312

312

286

286

237

237 10

20

10

60

80

H2S[%]

451

0

8

6

Contenido de Gas [%]

451

0

4

2

40

50

60

2

0

4

6

8

10

Disponibilidad para alta porcentaje de arena mayor del 3% 237

286

312

451

Legend: Rango Recomendado

Pagina 22

Precaución

No Recomendado

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Espaciado de Rotores Spacing Factor "k" - Singlelobe PC Pumps NETZSCH PC Pump

Usual API Rod Sizes

Models

5/8

3/4

7/8

1

1 1/8

1 1/4

PCPRod 1000

PCPRod 1500

PCPRod 2500

Spacing Factor "k" 14 NTZ 166*XX ST 0.2

0.000

19 NTZ 166*XX ST 0.8

0.022

19 NTZ 166*XX ST 1.1

0.021

31 NTZ 238*XX ST 1.6

0.134

0.078

0.045

28 NTZ 238*XX ST 3.2

0.101

0.055

0.028

28 NTZ 238*XX ST 4.0

0.099

0.054

0.027

33 NTZ 238*XX ST 6.2

0.154

0.093

0.055

36 NTZ 278*XX ST 4.0

0.195

0.121

0.076

37 NTZ 278*XX ST 7.0

0.217

0.136

0.088

41 NTZ/U 278*XX ST 10

0.271

0.173

0.115

42 NTZ 278*XX ST 14

0.278

0.178

0.118

0.079

53 NTZ 350*XX ST 16.4

0.475

0.315

0.219

0.157

0.114

0.083

0.071

0.130

0.071

54 NTZ 350*XX ST 25

0.497

0.331

0.230

0.165

0.121

0.089

0.076

0.138

0.076

56 NTZ 400*XX ST 33

0.357

0.250

0.180

0.132

0.098

0.085

0.151

0.085

58 NTZ 400*XX ST 50

0.387

0.272

0.197

0.146

0.109

0.095

0.166

0.095

58 NTZ 400*XX ST 62

0.273

0.198

0.146

0.109

0.095

0.166

0.095

57 NTZ 400*XX ST 78

0.271

0.196

0.145

0.108

0.094

0.165

0.094

70 NTZ 500*XX STM 65

0.419

0.310

0.235

0.181

0.161

0.264

0.161

85 NTZ/U 500*XX ST 98

0.654

0.489

0.377

0.296

0.265

0.421

0.265

85 NTZ 550*XX ST 145

0.651

0.488

0.375

0.295

0.264

0.419

0.264

Table 11 – Spacing of singlelobe rotors To achieve the recommended spacing “d” for any running tubular NETZSCH PCP with torque anchor, the rod string must be lifted up the length “Y”: Y [cm] = Y ∆P L0 k d

[cm] [bar] [m] [-] [cm]

Lstatic [m] Tfluid [°C] Tair [°C]

∆p ⋅ L0 ⋅ k + d + Lstatic ⋅12 ⋅10 −6 ⋅ (T fluid − Tair ) ⋅100 1000

- Distance to lift - Actual pressure differential (refer to Friction Loss Curves to determine the expected pressure across the pump) - Length of rod string - Spacing factor - Distance to the stop pin under pressure load in accordance to the pump pressure capacity (recommended spacing) d = 30 cm, if pump pressure capacity is up to 120 bar d = 50 cm, if pump pressure capacity is more than 120 bar - static fluid level - fluid temperature - average air temperature inside the empty tubing

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

Espaciado de Rotores

Spacing Factor "k" - Multilobe PC Pumps NETZSCH PC Pump

Usual API Rod Sizes 1 1/8

1 1/4

PCPRod 1000

PCPRod 1500

PCPRod 2500

0.156

0.113

0.083

0.071

0.130

0.071

0.218

0.155

0.113

0.082

0.071

0.129

0.071

57 NTZ 400*XX DT 50

0.267

0.193

0.143

0.106

0.093

0.162

0.093

57 NTZ 400*XX DT 66

0.265

0.191

0.141

0.105

0.092

0.161

0.092

57 NTZ/U 400*XX DT 83

0.263

0.191

0.141

0.105

0.091

0.160

0.091

57 NTZ 400*XX DT 110

0.265

0.191

0.141

0.105

0.092

0.161

0.092

57 NTZ 400*XX DT 142

0.261

0.189

0.139

0.104

0.090

0.159

0.090

71 NTZ 450*XX DT 74

0.433

0.320

0.243

0.188

0.167

0.273

0.167

70 NTZ 450*XX DT 150

0.426

0.315

0.239

0.185

0.164

0.269

0.164

80 NTZ 500*XX DT 138

0.562

0.419

0.321

0.251

0.224

0.359

0.224

79 NTZ 500*XX DT 170

0.561

0.418

0.321

0.251

0.224

0.359

0.224

79 NTZ 500*XX DT 226

0.560

0.418

0.320

0.250

0.224

0.358

0.224

Models

5/8

3/4

7/8

1

0.067

0.040

42 NTZ 278*XX DT 16

0.121

0.081

42 NTZ 278*XX DT 20

0.120

0.081

42 NTZ 278*XX DT 25

0.122

0.082

42 NTZ 278*XX DT 32

0.120

0.081

53 NTZ 350*XX DT 33

0.218

52 NTZ/U 350*XX DT 40

Spacing Factor "k" 22 NTZ 166*XX DT 4.6

0.040

0.013

35 NTZ 238*XX DT 14

0.178

0.109

Table 12 – Spacing of multilobe rotors

Y [cm] =

∆p ⋅ L0 ⋅ k + d + Lstatic ⋅12 ⋅10 − 6 ⋅ (T fluid − Tair ) ⋅100 1000

Example: To determine the spacing of a NTZ 400*150DT50, to be set at 900 m depth, using a 1” sucker rod string, and max. 100 bar expected differential of pressure across the pump. The well profile is vertical and the static fluid level is about 400 m. The temperature of the oil is 65°C and the average air temperature inside the empty tube above the fluid level is 35°C. With k = 0.193 from table above, we get following results:

Y=

Pagina 24

100 ⋅ 900 ⋅ 0.193 + 50 + 400 ⋅12 ⋅ 10−6 ⋅ (65 − 35) ⋅100 = 82cm 1000 Edición Especial - Julio 2004

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MANUAL DE SISTEMAS PCP

l

R

r

a

Y

a

Altura de Cabezal Drive Head Height + +Grampa de Arrastre Dragging Flange (Clamp) + +Vástago Sobrante Desired Polished Rod Outside Clamp

Fondo del Rotor no Rotor Toca el Edge not de touching Perno Paro the Stop Pin

STOP PERNO DEPIN PARO

Y

ESTATOR STATOR

“Espaciado” "Spacing"

Fig. 10 – Espaciado del Rotor Edición Especial - Julio 2004

Pagina 25

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CABEZALES Genéricamente los cabezales son requeridos en sistemas convencionales de bombeo PCP para transferir potencia desde el primo motor a la bomba, la cual es manejada por la sarta de barras de bombeo. Además deben cumplir con otras funciones tales como: • • •

Proveer acción de sellado entre la boca de pozo y el vástago. Soportar la carga axial determinada por la acción de bombeo. Proveer un medio adecuado de controlar el giro inverso de la sarta (backspin).

Los cabezales NETZSCH estándar son: Verticales o Angulares, con eje hueco o sólido. Todos disponen o de un freno mecánico para controlar el giro inverso o de un sistema hidráulico el cual permite la liberación gradual de la energía. Para mayores detalles refiérase al Manual de Instrucciones de Operación y Manutención del Cabezales NETZSCH. Para instalación de un cabezal refiérase a la sección Procedimiento de Instalación de bombas PCP y Cabezales. Tipos de Cabezales NETZSCH •

Vertical

•

Relación Directa (DH) Con reducción Interna (GH)

Angular (RH)

Cabezales NETZSCH Nomenclatura NDH AAA BC DD EE NDX HB – Freno hidráulico MB – Freno mecánico VB – Freno viscoso Carga Axial [miles de libras] H – Eje hueco S – Eje sólido D – Directo G – Con reducción interna R – Angular Potencia [horsepower] NETZSCH Drive Head (Cabezal) Pagina 26

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Ejemplos: a) NDH 060DH 20 HB Descripción: Netzsch Drive Head, hasta 60 hp, Directo de eje hueco , 20000 lbs. max. carga axial recomendada, freno hidráulico b) NDH 100 GH 33 MB Descripción: Netzsch Drive Head, hasta 100 hp, Relación de eje hueco , 20000 lbs. max. carga axial recomendada, freno mecánico c) NDH 030 RH 9 MB Descripción: Netzsch Drive Head, hasta 30 hp, Angular de eje hueco, 9000 lbs. max. carga axial recomendada, freno mecánico

Tabla 7 - NETZSCH Cabezales - Modelos, Características y Dimensiones C a r g a A x ia l

M O DELO S

lb f

kgf

HP [ra n g e ]

V e lo c .

(1 )

rp m

D IM E N S IO N E S

R e l. R educ.

A [m m ]

B

(2 )

C

(3 )

[m m ]

D [p o l.]

NDH 010 DH 5

5000

2300

≤ 10

135 - 374

1 : 1

842

2000 psi 3 .1 /8 "

NDH 030 DH 9

9000

4100

≤ 30

135 - 374

1 : 1

1115

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /2

1200

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /4

-

1 .1 /4 1 .1 /2

N D H 020 D H 20

20000

9000

≤ 20

129 - 317

1 : 1

-

1 .1 /8

N D X 030 D H 20

20000

9000

≤ 30

129 - 317

1 : 1

1200

2000 psi 3 .1 /8 "

N D H 060 D H 20

20000

9000

≤ 60

110 - 450

1 : 1

1495

2000 psi 3 .1 /8 "

-

N D H 060 D S 20

20000

9000

≤ 60

110 - 450

1 : 1

1495

2000 psi 3 .1 /8 "

N D H 075 D H 20

20000

9000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1464

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /2

1464

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /2

-

N D X 075 D H 20

20000

9000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

fo r

1 .1 /8

N D H 075 D S 20

20000

9000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1464

2000 psi 3 .1 /8 "

N D H 060 D H 33

33000

15000

≤ 60

160 - 450

1 : 1

1626

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1455

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /2 1 .1 /2

N D H 060 D S 33

33000

15000

≤ 60

160 - 450

1 : 1

N D H 075 D H 33

33000

15000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1626

2000 psi 3 .1 /8 "

N D X 075 D H 33

33000

15000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1626

2000 psi 3 .1 /8 "

-

fo r

1 .1 /8

1 .1 /2 fo r

1 .1 /8

N D H 075 D S 33

33000

15000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1455

2000 psi 3 .1 /8 "

N D H 075 D H 37

37000

17000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

1626

3000 psi 4 .1 /1 6 "

-

1455

3000 psi 4 .1 /1 6 "

-

1 .1 /2

N D H 075 D S 37

37000

17000

≤ 75

160 - 450

1 : 1

fo r

1 .1 /8

1 .1 /2 fo r

1 .1 /8

N D H 150 D H 37

37000

17000

≤ 2x75

160 - 450

1 : 1

1626

3000 psi 4 .1 /1 6 "

N D H 150 D H 50

50000

23000

≤ 2x75

160 - 450

1 : 1

1750

3000 psi 4 .1 /1 6 "

-

1 .1 /2

1170

2000 psi 3 .1 /8 "

55

1 .1 /2

55

1 .1 /2

NDH 030 G H 9

9000

4100

≤ 30

79 - 374

1 : 5 .1 6

NDH 060 G H 20

20000

9000

≤ 60

80 - 370

1 : 5 .1 6

1269

2000 psi 3 .1 /8 "

NDH 100 G H 26

26000

12000

≤ 100

95 - 397

1 : 4 .9 5

1269

2000 psi 3 .1 /8 "

65

1 .1 /2

55

1 .1 /2

NDH 100 G H 33 NDH 030 RH 9 N D H 060 R H 20

33000

15000

≤ 100

91 - 381

1 : 5 .1 6

1269

2000 psi 3 .1 /8 "

9000

4100

≤ 30

86 - 362

1 : 4 .3 7 5

1072

2000 psi 3 .1 /8 "

25

1 .1 /2

-

2000 psi 3 .1 /8 "

-

1 .1 /2

20000

9000

≤ 60

≤ 200

1 : 6 .1 5

(1)

Los rangos de velocidad varían de acuerdo al primo motor seleccionado. Por favor refiérase a las Tablas A1 a A8, Poleas y Velocidades para elegir, a fin de alcanzar las velocidades deseadas.

(2)

De acuerdo con API Std 6A-6B. Bridas para otras presiones se fabricaran según pedidos.

(3)

Tolerancias de acuerdo a ISO H-8.

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Cabezal Vertical

El cabezal vertical NETZSCH es un medio adecuado para transferir la potencia a una sarta de barras de bombeo. Hay dos tipos de equipamiento dependiendo si es necesario disponer de una reducción como el reductor de engranajes (GH), o sin reducción directo (DH/DS). Cabezal Vertical – Directo (DH / DS) Los cabezales verticales DH y DS (Fig. 11A, 11B y 11C) son normalmente seleccionados donde se necesitan aplicaciones de alta velocidad de acuerdo al desplazamiento de bombas en el campo. Usualmente puede ser aplicado a velocidades desde 110 rpm a 450 rpm. Las velocidades son alcanzadas por cambio de poleas o variadores de potencia. Para la elección adecuada de velocidades y poleas para los cabezales DH/DS refiérase a la Tabla A1 a A3 en el Apéndice.

A

Rango de velocidad [rpm]: 110 a 450 Capacidad de carga axial [miles de libras]: 5; 9; 20; 33; 37 y 50 Rango de potencia [hp]: 3 a 150 Motor eléctrico (numero de polos): VI y VIII (IV y VI polos para DH5 y DH9 @ 50 Hz)

D B

Fig. 11A – Esquema cabezal vertical DH

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Fig. 11B – Cabezal DH en el campo

Fig. 11C – Cabezal DS en el campo

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Cabezal Vertical a Engranajes

Los cabezales verticales GH (Fig. 12A y 12B) son usados donde bajas velocidades son esperadas para la aplicación, particularmente en bombas de altos caudales. Usualmente puede ser aplicado a velocidades entre 79 rpm hasta 397 rpm, igual que los DH la velocidad se consigue por cambio de poleas o variadores de velocidad. Para la elección de velocidad y poleas en cabezales GH refiérase a las Tablas A4 a A7 en el apéndice. Rango de velocidad [rpm]: 79 a 397 Capacidad de carga axial [miles de libras]: 5; 9; 20 y 33 Rango de Potencia [hp]: 5 a 100 Motores Eléctricos (numero de polos): IV y VI (VI y VIII polos

para GH 26 y GH 33 @ 60 Hz)

A

C

D B

Fig. 12A – Esquema cabezal GH

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Fig. 12B – Cabezal GH en el campo

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Cabezal Angular

Cabezales angulares tipo RH (Fig. 13A y 13B), se fabrican con una relación de 4.375:1 y son seleccionados donde la aplicación exige bajas velocidades, particularmente para bombas de alto caudal. La geometría del cabezal angular permite el uso de motores a gas y motores hidráulicos además de eléctricos. En el caso de motores a gas un adecuado juego de poleas y un control de la velocidad del motor permiten conseguir las velocidades previstas. En aplicaciones convencionales tales como motores eléctricos, la velocidad puede ser alcanzada por el cambio de poleas y/o el uso de variadores eléctricos. En estos casos el cabezal puede ser usado para velocidades entre 86 rpm y 362 rpm. Para la adecuada elección de velocidades y poleas concernientes a todos los tipos de cabezales tipo RH manejados por motor eléctrico, refiérase a las Tablas A8 en el apéndice.

A

C

Rango de velocidad [rpm]: 86 a 362 Capacidad de carga axial [miles de libras]: 9 y 20 Rango de potencia [hp]: 5 a 30 Motor eléctrico (numero de polos): IV y VI

D B

Fig. 13A – Esquema cabezal RH (eje hueco)

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Fig. 13B – Cabezal RH en el campo (eje sólido)

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PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN - BOMBAS Y CABEZALES Introducción

Como se menciono, los sistemas convencionales de PCP comprenden desde superficie al fondo los siguientes componentes. Cabezal + Primo motor Sarta de barras de bombeo Conjunto de fondo

• • •

Esta sección cubre los principios básicos concernientes a la instalación de bombas insertables y tubulares y cabezales. También cubre todas la información técnica necesaria y practicas recomendadas a tener en cuenta en los procedimientos de instalación de todo el equipo a fin de evitar que indeseables variables, o, previsibles modos de falla interfieran en el proceso de instalación y por consiguiente en la operación del sistema. Una evaluación temprana de los parámetros del sistema tales como productividad y salida hidráulica es importante para determinar lo adecuado del sistema elegido disponible en la localidad. El éxito de la instalación depende del chequeo preliminar de: -

Capacidad de pozo (caudal, IP, condiciones del pozo ,contenido de arena, aromáticos, GOR, etc) Drifts del tubing y casing Especificación de la bomba Cálculos del espaciamiento (Tablas 5 y 6) Cabezal y primo motor Medidas de las barras de bombeo. Requerimientos de potencia del motor y de la alimentación. Correcta conexión de fases del motor para que gire en la dirección correcta.

Principios de Instalación de PCP

Como en cualquier instalación de fondo, los drifts de Casing y tubing (Tabla A19 a A21). son fundamentales para definir que bomba puede ser usada desde luego , es vital referirse a las Figs. 7 a 9 y las Tablas 2 a 4, referente a los datos de bombas simple y multilóbulo fabricadas por NETZSCH. Es fundamental chequear las dimensiones de la bomba, por ejemplo la medida de rotor y estator, para asegurar el mínimo casing y tubing que podrá ser usado. Si las medidas están bien elegidas básicamente el espaciado del rotor (Tablas 5 & 6 y Fig. 10) es el siguiente y mas importante parámetro a seleccionar. El espaciado Y (Fig. 10), para todas las bombas tubulares NETZSCH, es determinado usando las Tablas 5 y 6. Actualmente el espaciado Y es la longitud de la sarta que debe ser alzada para asegurar la distancia d desde el extremo del rotor al perno de paro cuando la bomba esta girando.

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La distancia entre el fondo del rotor y el perno de paro (Fig.7), incluido en los cálculos del espaciamiento, será definido como la distancia mínima de seguridad a la cual el rotor debe estar lejos del perno de paro. La distancia es esperado que suceda cuando el sistema este corriendo, permitiendo adecuada operación de la bomba sin riesgo de que el rotor tome contacto con el perno de paro. Técnicamente el extremo del rotor debe estar lejos del perno de paro para evitar el contacto metal a metal que es una de las fallas mas comunes en bombas PCP. Al mismo tiempo, el rotor debe estar totalmente guardado en el estator para proveer la máxima presión de descarga para la cual la bomba fue diseñada. Alargamiento de la sarta en la acción de bombeo.

La sarta de barras experimenta alargamiento debido a su propio peso (Wr), lo cual depende de la longitud de la sarta. Luego cuando la bomba esta funcionando, una carga axial hacia abajo es generada sobre el rotor como consecuencia de la acción de bombeo, también estirando y alargando la sarta de barras. Dependiendo de la ubicación del rotor respecto del perno de paro, el diámetro de las barras y la diferencial de presión a través de la bomba, la acción de bombeo puede causar que el rotor alcance el perno de paro. La carga axial (L), es determinada por el área del rotor (ae), que efectivamente alza el fluido, y la actual presión de descarga (Pd) de la bomba en operación: L = [ae * Pd ]

Luego, la carga axial total (Lt) sobre la sarta, será escrita como: Lt = L + Wr o Lt = [ae * Pd ] + Wr

Por supuesto, considerando que la extensión sobre las barras de bombeo causada por el peso de barras (Wr) esta siempre presente cuando la sarta es soportada por el cabezal, actualmente el alargamiento sobre las barras ocurre cuando la bomba esta corriendo debido a la acción de bombeo solamente: L = Lt = [ae * Pd ]

Para determinar el estiramiento en la sarta de barras causado por la acción de bombeo, la ley de Hook será aplicada. Luego:

∆λ

λ0

=

σ E

or ∆λ =

σ ⋅ λ0 E

donde ∆λ representa la longitud original de la sarta λ0, bajo condiciones actuales de bombeo, E es el modulo de Young y σ es la tensión originada por la carga axial (L), debido a la acción de bombeo sobre el área de la sarta de barras.

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El alargamiento ∆λ causado por la acción de bombeo, como se menciono, interfiere en la distancia entre rotor y perno de paro. Por esta razón cuando se espacia una bomba PCP una longitud adicional de seguridad debe ser permitida para asegurar el sistema trabajar bien. Desde luego el espaciado total Y será escrito como: Y = ∆λ + d

Los conceptos anteriores de estiramiento debido a la carga axial es usado por NETZSCH para hacer los cálculos de espaciado dados en Tablas 5 y 6, los cuales consideran la acción de bombeo para una especifica bomba PCP NETZSCH:

Y=

∆P ⋅ λ0 ⋅ k +d 1000

Siendo ∆p la actual presión diferencial a través de la bomba, en kgf/cm2, λ0 es la longitud original (o la longitud del tubing hasta que la bomba es fijada), en metros, k es el factor de espaciado que incluye el alargamiento debido a la acción de la bomba y d, como ya se menciono, es el objetivo deseado entre el rotor y el perno de paro mientras el sistema esta en operación. El valor de Y esta dado en cm. NETZSCH hay estandarizado el valor de en función a la capacidad máxima de presión de cada bomba: PCP con presiones ≤ 120 kgf/cm²

d = 30 cm

PCP con presiones > 120 kgf/cm²

d = 50 cm

Alargamiento cuando se usa Ancla de Tubing – Cálculos y Espaciado

Longitud adicional (e), a los cálculos de las Tablas 5 & 6, tiene que ser sumado a (Y) cuando el procedimiento de espaciado es usado con anclas de tubing. Este proceso es necesario para evitar que la esperada expansión termal de la sarta de barras respecto del tubing cause que el rotor alcance el perno de paro. Esto se debe para que el rotor puede estirarse libremente por la temperatura mientras el tubing anclado por el ancla permanece estacionario. Considerando la expansión térmica de la sarta: ∆λθ/λ0 = α * ∆θ

o

∆λ θ = λ 0 * α * ∆ θ

donde ∆λθ es el estiramiento causado sobre las barras por la temperatura promedio ∆θ, desde la temperatura de fondo a superficie, α es el coeficiente de expansión térmica del material de las barras. Debido a que el gradiente térmico del fluido varia a lo largo de la columna de tubing, la expansión térmica total será diferente de la calculada. Por supuesto que asumir una temperatura promedio ha probado ser para propósitos prácticos aceptable.

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El valor de (e) será escrito como: e = ∆λ θ = λ 0 * α * ∆ θ

Siendo el estiramiento (e) sobre las barras por temperatura, si la columna esta anclada. Desde ya el total espaciado (Y) cuando el tubing esta anclado, considera ambos efectos la acción de bombeo y la expansión térmica:

Y=

∆P ⋅ λ 0 ⋅ k +d +e 1000

Procedimiento de instalación para bombas tubulares NETZSCH - (Fig.14 a 16)

1. Previo a proceder la instalación de la bomba el espaciamiento debe estar calculado de acuerdo a los lineamientos dados. Se recomienda leer la sección Preinstalación e Instalación Check-List. 2. Mida la longitud del estator desde la parte superior al perno de paro. Registre este valor. 3. Mida la longitud del rotor. Registre este valor que será sumado a la longitud de la sarta. 4. Registre los números de rotor y estator con fines de trazabilidad. 5. Una la extensión, si la hay, con el estator y el primer tubing. Si la extensión no es necesaria una el estator al primer tubing de la columna. Verifique que este el perno de paro en su posición. 6. Baje la tubería hasta la profundidad elegida. (Nota: Si hay gas en el fluido coloque un ancla de gas o un separador natural, por debajo del perno de paro, o instale la bomba por debajo de los punzados, si es posible). 7. Una el rotor a la primer barra de bombeo. Baje las barras hasta alcanzar el perno de paro. Durante la bajada verifique la longitud de la sarta. Al llegar al estator baje la velocidad de bajada de la sarta de barras. Después que la s barras alcancen el perno de paro, la columna de barras es soportada por el perno de paro y la carga registrada en el medidor de peso del equipo es nula (Fig. 14). Nota: Dependiendo de la geometría de la bomba y profundidad ,la columna girara en dirección del paso del estator cuando el rotor comienza a entrar en el mismo. En algunas bombas o de acuerdo a la profundidad esta indicación puede no ser visible, claramente Antes de alcanzar el fondo es recomendado bajar la velocidad para evitar dañar el elastómero o el perno de paro por un innecesario impacto sobre el perno . Pagina 34

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a

“T“ deFlujo

Y

a

El espaciado depende del estiramiento de la sarta (el peso original no se muestra en el medidor)

Boca de Pozo

Barras de Bombeo

Tubing

Bomba PCP

Y

Perno de Paro

Fig. 14 – La sarta esta soportada por el perno de paro Edición Especial - Julio 2004

Fig. 15 – La sarta esta soportada por el aparejo del equipo

Fig. 16 – Sarta después del procedimiento de espaciado Pagina 35

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8. Alce la sarta lentamente hasta alcanzar la carga máxima y permitir el estiramiento total dado que estaba apoyada en el perno de paro. Nota: Como se menciono si la columna es levantada se vera la sarta de barras rotar en dirección opuesta a la observada cuando el rotor entra en el estator. Cuando la carga máxima es alcanzada la columna esta en el aire y no hay contacto entre el rotor y el perno de paro (Fig. 15). La columna esta totalmente estirada, condición que incluye su propio peso. Ahora se puede seguir el espaciado. 9. Marque esta posición a (Fig. 15) en la columna de barras significa el punto exacto en que el rotor esta cercano al perno de paro pero sin tocarlo. Alce la columna lentamente, hasta alcanzar el espaciamiento calculado Y. Este es el punto de referencia r (Fig. 10) en el cual el rotor esta adecuadamente distanciado Y desde el perno de paro y desde el cual las otras medidas serán tomadas. 10. Una vez que el punto de referencia r esta definido es necesario sumar la longitud total l de los elementos de superficie que están por encima de r tales como: Tee de flujo + Bridas + Cabezal + Grampa + Porción de vástago libre fuera de la grampa, resultando en la referencia R (también marcada en la sarta de barras) Note: NETZSCH recomienda entre 15 hasta 40 cm de vástago sobrante. 11. Alce la sarta hasta la unión mas cercana. Coloque un elevador y retire la barra, la cual será reemplazada por el vástago y trozos según indique la marca R. Esto completa la longitud total de la sarta. Nota: Si la distancia desde R a la unión mas cercana, es menos que el mínimo recomendado largo del vastagotes necesario ir ala próxima unión. El procedimiento de espaciado, por supuesto será el mismo. Es importante mencionar que el vástago debe ser de longitud tal que permita el libre movimiento axial del rotor sin la necesidad de sacar el cabezal. Es también importante mencionar que muchas veces la longitud correcta por ejemplo la distancia desde R a la unión, no se alcanza con los torsos de vástago disponibles en la locución. Aun a pesar de que se debe intentar alcanzar el correcto espaciado, no es muy críticos las pequeñas diferencias en longitud pueden ser llevadas a la porción de vástago que queda fuera de la grampa. 12. Después del espaciado, instale el cabezal con motor de acuerdo al Procedimiento de instalación de Cabezal.

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Procedimiento de instalación de bombas insertables NETZSCH – (Fig. 17 a 22)

Una bomba insertable PCP (Fig. 17) a pesar de tener el mismo procedimiento operacional difiere en el modo de fijación. De acuerdo con su propio designación, una bomba insertable es instalada y recuperada con la sarta de barras permitiendo mas flexibilidad a la operación. El uso de bombas insertable puede ayudar a reducir los costos de pulling. El perfil delgado de algunos cabezales permite la aplicación de bombas insertables en completaciones duales. El espaciado standard para las bombas PCP insertables NETZSCH es 30 cm como se muestra en la Fig. 22. Los siguientes son los pasos para instalar una bomba PCP insertable: 1. Previo a proceder a la instalación se recomienda leer la sección Preinstalación y Instalación Check-List. 2. Anote los números de rotor y estator con fines de trazabilidad. 3. Verifique la correcta posición del conjunto de anclaje. Asegúrese que el dispositivo de seguridad tenga el perno anti rotación en el fondo. 4. Una el conjunto de anclaje al primer tubing de la columna, verifique de nuevo la correcta posición del perno anti rotación. 5. Baje la columna de producción llevando el niple de asiento hasta la profundidad deseada de fijación de la bomba. 6. Una la bomba insertable a la primer barra de bombeo. Baje la columna de barras hasta alcanzar el niple de asiento. Verifique las cargas y longitudes mientras va bajando la instalación. Baje la velocidad de descenso cuando la bomba esta cerca del niple de anclaje. Nota: Antes que la bomba sea anclada sobre el niple de asiento, la carga en la sarta alcanza el máximo. Tan pronto como el anclaje mecánico ingrese al niple de asiento y trabe el peso de la sarta disminuye. Debido a que el dispositivo de traba fija la bomba sobre el sistema de anclaje. La bomba esta totalmente anclada cuando el peso de las barras es superior a la fuerza requerida para retraer la traba en el fondo del dispositivo de anclaje, permitiendo pasar a través del diámetro menor del niple de asiento y asegurando la bomba en su posición. Ahora el medidor de peso indicara cero por causa de que el niple soporta toda la sarta de barras.

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CASING SUCKER ROD BARRAS DE BOMBEO

TUBING

STATOR EXTENSION DE EXTENSION ESTATOR

ROTOR

ESTATOR STATOR

Fig. 17 – Bomba PCP Insertable

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Fig. 18 – Bomba PCP Insertable en posición trabada

Fig. 19 – Niple de Anclaje y zapato de Anclaje Mecánico

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30 cm

r

a

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“T“ de Flujo Cabeza de Pozo

Sarta de Barras

90 cm

Tubing

Bomba PCP

Conjunto de Anclaje

Fig. 20 – Sarta descansando por encima del asiento dela PCP (Bomba Trabada) Edición Especial - Julio 2004

Fig. 21 – Rotor en posición superior (medidor de peso registra un aumento)

Fig. 22 – Sarta después de espaciada

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7. Alce la columna lentamente hasta que el peso sea transferido al aparejo. Continué levantando hasta que el medidor de peso registre un esfuerzo mayor. Detenga el alzamiento inmediatamente. Nota: La columna de barras esta totalmente tensionada dentro del tubing y la extensión del la cabeza del rotor esta tocando el hombro superior de la extensión del estator indicando que la bomba esta adecuadamente fijada. En este punto la acción de alzado debe ser detenidas inmediatamente de otra manera continuando el esfuerzo hacia arriba causara librar la bomba, antes de realizar el espaciado. 8. Marque esta posición a sobre la sarta con la distancia recomendada de 30 cm a la brida. 9. Baje la columna a la marca a la cual establece la referencia r (Fig. 22). 10. Una vez que el punto r esta determinado, es necesario sumar la longitud l, concerniente a los elementos de superficie. Tales como: Tee de Flujo + Bridas + Cabezal + Grampas + Porción del vástago que se desea dejar por encima de la grampa. Resultando la referencia final R (También marcada sobre la sarta). NETZSCH recomienda el rango entre 15 a 40 cm fuera de la grampa. 11. Cuando la referencia R es determinada y marcada la sarta debe ser levantada hasta el punto mas cercano. Coloque un elevador en esta unión y luego desenrosque la parte superior de la columna a ser reemplazada por el vástago y los trozos. De acuerdo a la longitud desde la unión al punto R. Esto completa la longitud adecuada de la sarta.. Nota: Esta operación, consecuentemente, causa que la bomba este temporalmente desasentada. La sarta de barras debe estar ahora tomada por el elevador. Si la distancia desde R a la unión mas cercana es menos que la longitud de vástago mínima recomendada es necesario ir a la próxima cupla. El procedimiento de espaciado es el mismo. Es importante mencionar que la longitud del vástago debe permitir el movimiento axial del rotor sin necesidad de retirar el cabezal. También es importante mencionar que muchas veces la longitud correcta, por ejemplo, la distancia R a la cupla no es exactamente conseguida por la longitud de vástago y trozos disponibles en la locución. A pesar de todo, el ajuste mas cercano se debe intentar, de toda formas las diferencias pueden ser transportadas a la porción de vástago que queda por encima de la grampa. 12. Una vez que la longitud determinada por R a la cupla mas cercana es reemplazada por vástago y trozos, la columna debe ser bajada lentamente. Este procedimiento continua hasta verificar la reacción del niple de asiento al enganche del dispositivo mecánico de traba causan doma la bomba estar fijada. 13. Para recuperar el espaciado deseado (30 cm), después de instalar el cabezal mueva la columna de barras y ajuste la porción de vástago sobrante que se determino debe quedar. 14. Después del espaciado del rotor, instale el primo motor sobre el cabezal de acuerdo a Procedimientos de instalación del cabezal. Pagina 40

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Procedimiento de instalación del cabezal. Simultáneamente a la instalación de la bomba, el Cabezal y el Primo motor deben ser chequeados y preparados para instalarlo al final del procedimiento de espaciado Basado en la hidráulica del pozo y la profundidad de fijación de bomba verifique que el cabezal es adecuado para la aplicación. También verifique que el motor de accionamiento dispone de la potencia adecuada, evitando sobre motorizarse innecesariamente. Cheque el juego de poleas para lograr la velocidad necesaria y alcanzar la producción demandada. Para la adecuada selección de correas y poleas use las Tablas A1 – A8. Si usa variadores de velocidad utilice las indicaciones del fabricante del variador. Dos métodos puede usarse para instalar un cabezal NETZSCH. La elección del método va a depender de la experiencia de campo, equipo de izaje y procedimientos de seguridad. Para mayor detalle acerca de los cabezales, refiérase al Manual de Instrucciones de Operación y Manutención del Cabezales NETZSCH. Los cabezales son provistos con cansamos de izaje para asegurar su elevación por el centro de gravedad sin tener en cuenta si el primo motor esta unido a la placa de montaje. Verifique que el motor eléctrico disponga de una conexión de descarga a tierra. Al finalizar el montaje del cabezal verifique el sentido de rotación del mismo. El vástago debe rotar en el sentido de las agujas del reloj.

Instalación del cabezal - Opción 1 1. Después del espaciado del rotor, conecte el vástago a la sarta de barras con el anillo de la brida de la tee de producción en su posición. 2. Coloque una grampa auxiliar en el vástago por encima de la brida de la tee de flujo, y el anillo, de forma tal que aproximadamente 6 pies (180 cm) de vástago queden por encima de la tee de flujo. Trate de no dañar el anillo al librar el peso del sistema sobre el. 3. Alce el cabezal por los puntos provistos tratando de que la brida inferior este lo mas horizontal posible durante todo el proceso de instalación. 4. Introduzca el vástago en el eje hueco del cabezal con mucha precaución y luego baje el cabezal. Conecte un trozo de barra de bombeo en la parte superior del vástago. 5. Levante la sarta de barras y el cabezal juntos. 6. Remueva la grampa auxiliar. 7. Baje el cabezal hasta que se junten ambas bridas con el anillo entre ambas. Monte los espárragos y ajuste las tuercas de forma tal que la luz entre las bridas sea igual en todo el perímetro de las bridas como se muestra en la Fig. 23. 8. Limpie el vástago de grasa o suciedad en la zona donde será fijada la grampa. 9. Lubrique los espárragos de la grampa y colóquela en su posición.

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10. Baje la columna de barras a la posición final de espaciado y ajuste la grampa con 400 Nm (300 lbs-pie) de torque en los espárragos, transfiera el peso al cabezal, luego retire el trozo de maniobra colocando una cupla de seguridad (cupla de vástago, no de barras) o si es usual una bandera. 11. Si no estuviera colocado instale el motor eléctrico, y correas. Alinee las poleas y ajústelas de acuerdo al manual del fabricante de las correas. 12. Dependiendo de la medida del cabezal instale soportes para aliviar las cargas sobre las bridas y la boca de pozo. En especial cuando use motores grandes y pesados (Fig. 12B o por Ej. 8 polos) Instalación del Cabezal - Opción 2 1. Limpie y engrase el vástago e introdúzcalo en el cabezal con cuidado antes de que el mismo sea levantado. 2. Evite engrasar la parte donde ira la grampa, limpie si es necesario. 3. Coloque la grampa y ajústela en la posición determinada por el proceso de espaciado. 4. Ajuste la grampa con el troqué requerido (400 Nm o 300 lbs-pie). 5. Coloque un trozo de barra de bombeo para usarlo posteriormente. 6. El conjunto a ser elevado correctamente permanecerá vertical como se muestra en la Fig. 24. Si se desvía ligeramente se puede corregir moviendo solamente el cabezal. No apoyar el cabezal en la flange del tee de flujo para poder enganchar el vástago con la barra de bombeo. Verifique que este ajustado adecuadamente. Nota: Evite la situación de corregir el desalineamiento del vástago y cabezal flexionando el vástago, porque puede torcerse y causar daño a la sección inferior de sello. Esta situación lleva al sistema del cabezal a fallar prematuramente. 7. Baje el cabezal hasta unir las bridas, monte los espárragos y ajuste asegurando que este las distancia entre bridas como muestra la Fig. 23. 8. Baje el vástago suavemente hasta que la grampa enganche en la cupla de arrastre del cabezal. 9. Si no esta montado el motor, colóquelo junto con las correas, alinee el conjunto ajuste las correas de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

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BRIDA DE CABEZAL

DRIVE HEAD FLANGE

b1 b2

RING ANILLO

JOINT

BRIDA TEE DE FLUJO FLOW TEE FLANGE

b1=b2

Fig. 23 – Bridas de Cabezal y Tee de flujo - Alineamiento

150 - 400 mm NETZSCH

180 cm (6')

NETZSCH

Anillo Grampa Tee de Flujo

Fig. 24 – Cabezal Instalación Edición Especial - Julio 2004

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PREINSTALACIÓN Y CHEQUEO PREVIO 1. Verifique que todos los componentes y accesorios necesarios para la instalación de un sistema PCP (bomba completa, vástago, trozos de barras, grampas, cabezal, motor, reducciones, extensiones, etc.) estén en la locación. Verifíquelo visualmente. 2. Cheque el drifts del casing y medidas del tubing para que todos los tubulares, puedan ser bajados (Para las dimensiones delas bombas vea las Tablas 2 a 4). 3. Este seguro que el desplazamiento de la bomba es adecuado para la producción deseada. Nota: Es deseable que la bomba elegida entregue la producción a bajas velocidades (