cavidades progresivas

Sistemas de Bombeo de
Cavidades Progresivas
WCP
Artificial Lift Systems

1 MBR
4/25/2002

Agenda
• Ventajas
• Características
• Capacidades
• Elastómeros
• Fallas
• Comparación de productos
• Aplicaciones de Sistemas de Bombeo de CP
• Ejemplo de análisis
2 MBR
4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Ventajas
• Diseño simple de Dos Piezas
• Capaz de manejar sólidos yfluidos de alta viscosidad
• No emulsifica el fluido
• Alta eficiencia volumétrica

3 MBR
4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Aplicaciones
• Producción de aceite Pesado y Bitumen
• Producción de aceite Dulce Mediano y Ligero
• Yacimientos con empuje de agua y vapor
• Pozos de Agua Amarga

4 MBR
4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Características de Flujo
• No Pulsante
• Labomba genera la presión requerida para mantener un
volumen constante
• El flujo es función de los RPM’s

5 MBR
4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Principio de funcionamiento
• Consiste de dos engranes helicoidales, uno dentro del otro
rotando a lo largo de su eje longitudinal correspondiente. El
engrane externo tiene un diente mas que el interno.
• Cuando el rotor giraexcentricamente dentro del estator, se
forma una serie de cavidades selladas desde la entrada hasta
la descarga de la bomba
• Cuando una cavidad disminuye, se crea otra cavidad del mismo
volumen (Flujo de desplazamiento positivo sin pulsaciones)
• Por cada giro del rotor, el estator moverá una cantidad de fluido
• La capacidad de presión de la bomba está en función del
número de líneas selladas
6 MBR4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Componentes:
Rotor
Estator

7 MBR
4/25/2002

Barra de Referencia

Bomba de Cavidad Progresiva
Descripción:
1 Etapa de rotor = 1.5 Etapa de estator
Etapa de estator

Eccentricity

Stator
8 MBR
4/25/2002

Rotor

Tipos de Bombas

CONVENCIONAL 1:2

9 MBR
4/25/2002

MULTILOBE 2:3

Bomba de Cavidad Progresiva
Capacidades:
•Gastos de Producción de 3 BFPD a 4700 BFPD
• Producción efectiva en profundidades hasta de
1981 Mts (6500 Ft)
• Crudos con GE desde 5 a 42 °API
• Temperaturas hasta 135°C (275°F)
• No crea emulsión
• No tiene problemas de candados de gas
• Habilidad para producir:
10 MBR
4/25/2002

– Altas concentraciones de arena
– Fluidos altamente viscosos
– Alto porcentaje de gas libre

Bomba deCavidad Progresiva
Capacidades:
THEORECTICAL PC PUMP LIMITS
90% Volumetric Efficiency
80% Pressure Loading

PRESSURE (PSI)

5000
4500
4000
3500
3000

6.875"Dia

2500
2000
1500
1000

5.25" Dia
4.2" Dia.

500
0
0
11 MBR
4/25/2002

500

1000 1500 2000
2500 3000
3500
DISPLACEMENT @ 425 RPM (BFPD)

4000

4500

Bomba de Cavidad Progresiva
Criterios de diseño:• Requerimientos para Levantamiento (cabeza)
– Nivel de fluido
– Pérdidas de flujo
– Presión en cabeza

•
•
•
•
•
12 MBR
4/25/2002

Gasto de producción
Gravedad API y viscocidad del aceite
Cortes de Gas, Agua y Arena
Contenido de H2S, CO2, N2
Estado mecánico del pozo

Bomba de Cavidad Progresiva
Características del Elastómero:
• El Elastómero reacciona con su ambiente:
–Cambios de temperatura causan grandes cambios dimensionales.
– Componentes Aromáticos causan hinchamiento y suavidad en el
elastómero.
– El Sulfuro causa endurecimiento y fragilidad al elastómero.

• Estos factores son tomados en cuenta a la hora del
diseño de la bomba.

13 MBR
4/25/2002

Bomba de Cavidad Progresiva
Características del Elastómero:
• La mayoría de los Elastómerosutilizados en Bombas de CP,
están clasificados como Nitrilo plástico, Buna N o N.B.R.
• Copolímeros de acrilonitrilo y butadiene
• Variando el contenido de Acrilonitrilo, se puede obtener una
amplia variedad de propiedades químicas y físicas
• El contenido de ACN varía ampliamente entre los diferentes
fabricantes, desde el 15% al 50%
• Los fabricantes ofrecen típicamente un elastómero “Medio...