TECNOLOGIA MANEJO PETROLEO Y GAS EN SUPERFICES ASIGNATURA BOMBEO Y COMPRESION

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Tubería de baja presión Tiene márgenes de resistencia de 500 a 800 psi, se encuentra instalada desde la salida de producción del pozo hasta la estación de almacenamiento. EP PETROECUADOR en sus operaciones en el Distrito Amazónico utiliza tuberías de baja presión de cédulas 20, 40. En el Anexo 1 se indican las tuberías de acero al carbón según la norma API 5L/ASTM A53/A106, utilizadas por EP PETROECUADOR. 2.2.2.5 Cabezal del pozo Dentro del bombeo hidráulico los cabezales de pozo tienen el mismo sistema de funcionamiento, en bombeo hidráulico se utilizan el cabezal de pozo con válvula de cuatro vías y el tipo árbol de navidad

CABEZAL CON VÁLVULA DE CUATRO VÍAS

[pic 2]

El cabezal de pozo posee una válvula maestra, que está conectada directamente con la sarta de la tubería de producción (tubing) y la tubería de revestimiento (casing), con las líneas de inyección y producción, por lo tanto la válvula maestra pilotea el movimiento de cualquier fluido (motriz o retorno) en cualquier sentido dentro del pozo. Las válvulas de la tubería de revestimiento, son válvulas por donde retornará la mezcla de los fluidos (inyección y producción) a la línea de retorno y hacia la estación de producción, soportan una presión de 3.000 a 5.000 psi. Las válvulas de la tubería de producción, permiten el paso del fluido de inyección hacia la tubería de producción y consecuentemente a la parte motor de la bomba, son válvulas que soportan una presión de 5000 psi.

EQUIPO SUBSUPERFICIAL

Bombas jet

Introducción

La característica más importante de esta bomba es que no tienen partes móviles, la acción de bombeo está dada por la transferencia de energía que existe entre las dos corrientes de fluido, el fluido motriz a alta presión pasa a través de la tobera donde la energía potencial es convertida en energía cinética en la forma de fluido a gran velocidad. Figura 2.4. Los fluidos del pozo rodean al fluido motriz en la punta de la tobera pasando a la garganta, la garganta es un agujero cilíndrico recto de 7 radios de largo con un borde de radio suavizado, el diámetro de la garganta es siempre mayor que el de la salida de la tobera, lo que permite que el fluido motriz entre en contacto con el fluido del pozo en la garganta, el fluido motriz y el fluido producido se mezclan y el momentum es transferido del fluido motriz al producido provocando que la energía se eleve en este último. Por el fin de la garganta los dos fluidos están íntimamente mezclados, pero todavía se encuentran a gran velocidad y la mezcla posee una energía cinética significativa. El fluido mezclado entra a un difusor que convierte la energía cinética en presión estática debido a que baja la velocidad del fluido, en este punto la presión del fluido es la suficiente como para alcanzar la superficie.

Como la bomba jet no tiene partes móviles, estas no tienen un acabado superficial fino, y toleran los abrasivos y la corrosión de los fluidos del pozo. La garganta y tobera son construidas de carburo de tungsteno o de materiales cerámicos. Las bombas Jet son ideales para usar con medidores de presión para monitorear las presiones de fondo fluyente a diferentes tasas de flujo. Debido a la gran velocidad de la mezcla, se produce una significativa turbulencia y fricción en la bomba provocando que baje la eficiencia de la misma, es por esta razón que para operar un equipo de subsuelo de esta naturaleza se requiere de mayor potencia en la superficie. Las bombas Jet son propensas a la cavitación en la entrada de la garganta a bajas presiones.

Principio de funcionamiento La relación entre el área de la tobera y el área de la garganta, es una variable importante, porque determina el intercambio entre la cabeza producida y la tasa de flujo. La figura 2.5., muestra la tobera y garganta

Bombas pistón 2.2.3.2.1 Introducción La unidad consta de 2 elementos: motor y bomba hidráulica. En la carrera descendente en el extremo superior del motor el fluido motriz llega a alta presión, mientras que el fluido de retorno o sea de la parte inferior del pistón es llevado a 32 la zona de alivio de la válvula del extremo del motor descargando al exterior de la bomba cuando el pistón del motor llega al final de la carrera descendente, debido a la diferencia de áreas del vástago de la válvula el fluido motriz entra a la parte inferior de la válvula motor y se inicia la carrera ascendente. Aquí las carreras ascendentes del motor y de la bomba son iguales: el fluido de producción entra en la parte inferior del cilindro mientras está siendo descargado desde la parte superior del cilindro. En la carrera descendente el fluido de producción entra por la parte superior del cilindro mientras es descargado por la parte inferior. Estas bombas trabajan con baja presión de entrada por lo tanto existe un menor consumo de energía en superficie que las hace más eficiente que las bombas jet. Estas bombas poseen partes móviles por esto es que se vuelven más frágiles en el manejo de sólidos abrasivos, por lo complejo de sus partes su mantenimiento es costoso ya que este tipo de bombas requieren de una calibración. Figura 2.10. 2.2.3.2.2 Principio de funcionamiento La operación general de esta unidad puede ser descrita de la siguiente manera: el fluido motriz entra a la unidad por la parte superior hasta un extremo del cilindro motriz, forzando al pistón hacia el otro extremo; cuando el pistón termina su carrera, la válvula motriz, accionada por la varilla de la válvula, cambia automáticamente el sentido del fluido motriz, de tal forma que envía a éste a un extremo del cilindro y permite la salida por el otro extremo y así en forma alternativa. Este movimiento es transmitido al pistón de producción, desplazando al fluido producido de la formación, que entra por la parte inferior de la sección de producción, tal como se muestra en la figura 2.11.

Actualmente se utilizan varios diseños de bombas hidráulicas, sin embargo todas estas tienen el mismo principio operativo y cada fabricante ha construido su propio diseño particular. No obstante, dos diseños son los generalmente utilizados: · Bomba de acción simple, esta desplaza el fluido en un solo sentido, sea en la carrera ascendente o descendente. · Bomba de acción doble, se desplaza el fluido tanto en la carrera descendente como en la ascendente.

CONCLUSIONES

El bombeo hidráulico tipo jet es un sistema artificial de producción especial que fue diseñado en remplazo del bombeo hidráulico tipo pistón, y que a diferencia