1. Mélany Acevedo
Pedro Díaz
Germán López

2. ¿Qué es el Bombeo
Mecánico?
El bombeo mecánico es un procedimiento de
succión y transferencia casi continua del
petróleo hasta la superficie.
La unidad de superficie 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,
a cierta profundidad del fondo del pozo.

3. ¿Qué es el Bombeo
Mecánico?
Este método consiste fundamentalmente en una bomba de subsuelo,
abastecida con energía suministrada a través de una sarta de varillas. La
energía proviene de un motor eléctrico o de combustión interna, la cual
moviliza una unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y
correas.
El método de levantamiento artificial más común y antiguo del mundo es el
bombeo mecánico. Debido a su simplicidad y robustez, es posible su
aplicación en casi todos los tipos de pozos que requieren levantamiento.

4. ¿Qué es el Bombeo
Mecánico?
Sin embargo, existen límites físicos para la aplicación en cuanto profundidad y
caudales a levantar.
Tiene su principal aplicación en el
ámbito mundial en la producción de
crudos pesados y extra pesados,
Aplicación aunque también se usa en la
producción de crudos medianos y
livianos.
En pozos desviados y tampoco es
No se recomendable cuando
sólidos y/o la relación
la producción de
gas – líquido sea
recomienda muy alta, ya que afecta
considerablemente la eficiencia de la
bomba.

5. Equipo
En Superficie:
 Motor
 Reductor de engranes
 Unidad de bombeo superficial
 Cabezal y conexiones superficiales
En Subsuelo:
 Bomba
 Sarta de varillas

6. Equipo
Motor
Es el encargado de suministra la energía necesaria a la unidad de bombeo
para levantar los fluidos de pozo. Los motores pueden ser de combustión
interna o eléctricos.
Tipos de motores:
MOTOR ELÉCTRICO MOTOR DE COMBUSTIÓN
- Bajo costo inicial. - Control de velocidad más flexible.
- Menor costo de mantenimiento

7. Equipo
Reductor de Engranes.
Función: Este dispositivo permite cambiar por medio de engranajes la alta
velocidad angular entregada por el motor a un mayor toque suficiente para
permitir el movimiento del balancín, para llegar a una velocidad de bombeo
adecuada.

8. Equipo
Unidad de Bombeo Superficial.
1. Transfiere la energía del motor
principal a la sarta de varillas.
2. Convierte el movimiento rotatorio del
motor a uno reciprocante u oscilatorio.
3. Reduce la velocidad del motor a una
velocidad adecuada de bombeo
4. Mantiene la verticalidad de la varilla
pulida.

9. Equipo
Unidades de Bombeo Mecánico Superficial
Para mover la bomba de fondo se utilizan las UBM’s, su función es
convertir el movimiento rotativo de un motor en un movimiento
reciprocante.
Existen diferentes tipos de unidades de BM, entre otras:
-La de balancín (BIMBA).
-La Hidroneumática de bombeo reciprocante (TIEBEN)
-La de carrera larga (ROTAFLEX).

10. Equipo
Unidades de Bombeo Mecánico Superficial
BIMBA: En una Bimba el motor UBH: En una UBH el motor mueve una
mediante el reductor de engranes bomba hidráulica para que mediante el
hace girar las manivelas y que a su sistema hidráulico se muevan en forma
vez mueven el balancín. reciprocante unos cilindros (gatos
hidráulicos)

11. Equipo
Geometría de las Unidades (BIMBA)
• CLASE I Unidad Convencional
• CLASE III Aerobalanceada y MARK II

12. Equipo
Designación de Unidades (BIMBA

13. Equipo
Unidades de Bombeo Mecánico Superficial
CARRERA LARGA: El BM de
carrera larga se aplica a pozos de
alta capacidad de producción o
profundos, emplea un diseño
completamente mecánico con
una cadena.

14. Equipo
Unidades de Bombeo Mecánico
-El peso de la sarta de varillas, la bomba y de
la columna de fluidos desequilibran la fuerza
necesaria para el movimiento reciprocante,
es decir, se requiere mucha fuerza para
levantar el aparejo, y solo la gravedad para
bajar.
-Para disminuir este esfuerzo, el peso del
aparejo se equilibra o balancea con masas
de acero (contrapesos), en el caso de la
bimba y en el caso de la UBH con la fuerza
que proporciona el nitrógeno a presión.
-Una vez balanceado ,solo es necesaria poca
fuerza para subir y bajar la bomba en el
fondo , esto reduce por mucho el consumo
de energía necesaria, de ahí la importancia
de un buen balanceo.

15. Equipo
Cabezal y Conexiones Superficiales
En el cabezal del pozo
se utilizan válvulas
para el control y
manejo de los fluidos,
así como accesorios
para la operación del
equipo de bombeo
mecánico y el aparejo
de producción.

16. Equipo
Varilla Pulida
Es el eslabón entre la sarta de varillas de succión y el equipo superficial.
En un momento del
ciclo las cargas que
soporta son:
- Peso del fluido
- Peso de las varillas
- Cargas de aceleración
- Carga por vibración
- Fuerza de flotación
- Fuerzas de fricción

17. Equipo
Contrabalanceos de la Unidad
Función
- Reducir la torsión en el reductor de engranes.
- El efecto de contrabalanceo puede obtenerse colocando contra pesos en el balancín,
biela o manivela.
-El contrapeso tiene un peso aproximadamente igual al peso de las varillas (Wr) más la
mitad del peso del fluido (Wf).

18. Equipo
Bomba Subsuperficial
Desplazar los fluidos del yacimiento desde el fondo del pozo hasta la
superficie por el interior de la tubería de producción.
Componentes:
1)Barril de trabajo /camisa
dela bomba
2)Émbolo o pistón
3)Válvula viajera
4)Válvula de pie o estacionaria

19. El API ha desarrollado un método para la designación de las
bombas de subsuelo
20-125-R H B C-10-4-2
Diámetro de la tubería Longitud total de las
15= 1.9” OD extensiones en pies
20= 2-3/8” OD
25= 2-7/8” OD Longitud nominal del
30= 3-1/2” OD pistón en pies
Diámetro ID de la bomba Longitud del barril en
125= 1-1/4” pies
150= 1-1/2”
175= 1-3/4” Tipo de anclaje
200= 2” C = Copas
225= 2-1/4” M = Metálico
250= 2-1/2”
275= 2-3/4” Localización del
anclaje
Tipo de bomba A = en el Tope
R = Inserta Tipo de barril para pistón metálico B = en el fondo
T = Tubería H= de pared gruesa
W= de pared delgada
Tipo de barril para pistón soft packed
S= de pared delgada
p= de pared gruesa

20. Equipo
Ciclo de Bombeo Mecánico
(a)El émbolo se mueve hacia abajo cerca del fondo de la carrera.
(b) El émbolo sube, cerca del fondo de la carrera.
(c) El émbolo sube cerca de la parte superior de la carrera.
(d) El émbolo se mueve hacia abajo cerca del tope de la carrera.

21. Equipo
La Bomba Reciprocante
Está compuesta de dos partes principales: el
émbolo y el barril; con sus válvulas.
Ciclo de bombeo:
1.Émbolo hacia abajo cerca del final de la
carrera, el fluido pasa a través del la válvula
viajera, el peso de la columna es soportado en
la válvula de pie.
2.Émbolo hacia arriba arrastrando los fluidos
arriba de la válvula viajera, la válvula de pie
admite fluidos del yacimiento.
3.Émbolo hacia arriba cerca del fin de la
carrera, válvula de pie abierta y viajera
cerrada.
4.Émbolo hacia abajo, válvula de pie cerrada
por la compresión, la válvula viajera se abre
por el mismo efecto.

22. Equipo
Sarta de Varillas
-La sarta de varillas de succión es un sistema
vibratorio complejo mediante el cual el equipo
superficial transmite energía o movimiento a la
bomba subsuperficial.
-La selección de la sarta de varillas depende de la
profundidad del pozo y las condiciones de operación
de este.
-Su diseño consiste en seleccionar la sarta más ligera
y por lo tanto más económica, sin exceder el
esfuerzo de trabajo de las propias varillas.
- El esfuerzo de trabajo depende de la composición
química de las varillas, propiedades mecánicas y
fluido bombeado.

23. Equipo
Ejemplo: Varilla API No. 86
Clases de varilla
Clase K
- Resistente a corrosión
- Clase C
Resistente a corrosión, trabajo pesado
- Clase D
Trabajo extra pesado sin H2S

24. Ventajas y Desventajas
VENTAJAS:
 Fácil de operar y de hacer mantenimiento.
 Puede ser usado durante toda la vida productiva del pozo.
 Puede bombear el pozo a una muy baja presión de entrada para obtener la
máxima producción.
 Usualmente es la más eficiente forma de levantamiento artificial.
 Se puede fácilmente intercambiar de unidades de superficie.

25. Ventajas y Desventajas
 Puede levantar petróleos de alta viscosidad y temperatura.
 Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control de
supervisión de bomba.
 Puede utilizar gas o electricidad como fuente de poder.
DESVENTAJAS:
o Es problemático en pozos con alta desviación.
o Susceptible de presentar bloqueo por excesivo gas libre a la entrada de
la bomba

26. Ventajas y Desventajas
o La unidad de superficie es pesada, necesita mucho espacio y es
obtrusiva al ambiente.
o Es obtrusivo en áreas urbanas. Peligro para las personas.
o No puede funcionar con excesiva producción de arena.
o Cuando no se usan varillas de fibra de vidrio la profundidad puede
ser una limitante.

27. Criterios para la Selección de un Balancín.
• Productividad
Los equipos deben ser capaces de manejar la producción
disponible. Los equipos de superficie deben soportar las
cargas originadas por los fluidos y equipos de bombeo de
pozo.
• Profundidad
La profundidad del pozo es un factor determinante
delos esfuerzos de tensión, de elongación y del peso.

28. TIPOS DE BALANCÍN
 Unidad Convencional
 Unidad Mark II
 Unidad Balanceada por Aire

29. Tipos de Balancín
 UNIDAD CONVENCIONAL
Es el más antiguo y usado en la industria. Las unidades convencionales basan su
geometría en un sistema de palanca CLASE I, es decir con un punto de apoyo en el
medio de la viga balancín. La rotación de la manivela puede ser en ambas direcciones.

30. Tipos de Balancín
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Tiene bajo costo de mantenimiento o En muchas aplicaciones, no es
 Costos menores que otro tipo de tan eficiente como la Mark II.
unidades.
 Puede girar en el sentido de las o Puede requerir una caja de
manecillas del reloj y contrario. velocidades mayor que otro tipo
 Puede bombear más rápido que la de unidades (especialmente con
Mark II sin problemas. varillas de acero).
 Requiere menos contrabalanceo que
la Mark II.

31. Tipos de Balancín

32. Tipos de Balancín
 UNIDAD MARK II
Las unidades Mark II basan su geometría en
tres características, las cuales reducen el
torque y la carga con respecto a una unidad
Convencional. Estas son:
• La ubicación de la caja reductora.
• Un punto de apoyo en el extremo de la
unidad
• Una manivela desfasada.
Adicionalmente los costos de electricidad y del
tamaño del motor pueden ser reducidos.

33. Tipos de Balancín
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Tiene bajo torque en muchos casos (con o En muchas aplicaciones, no puede
varillas de acero). bombear tan rápido como la
Convencional.
 Puede bajar costo (5 a 10 %) comparada
con el siguiente tamaño de la unidad o Puede girar solamente en sentido
convencional. contrario a las manecillas del reloj.
o Puede causar más daño a las
varillas y bomba en caso de fluido
pesado.

34. Tipos de Balancín

35. Tipos de Balancín
 UNIDAD BALANCEADA POR AIRE
La utilización de aire
comprimido en vez de pesadas
manivelas y contrapesos, el
sistema de aire ha sido tan
simplificado que las únicas
partes de funcionamiento
continuo son el cilindro y el
pistón equilibrio. Como
resultado, el tamaño de la
unidad es considerablemente
más pequeño, minimizando los
costos de traslado y de montaje.

36. Tipos de Balancín
VENTAJAS DESVENTAJAS
 Es más compacta y fácil de o Son más complicadas y requieren
balancear que las otras unidades. mayor mantenimiento (compresor de
aire, cilindro de aire).
 Los costos de envió son mas
bajos que otras unidades (debido o La condensación del aire en el cilindro
a que pesa menos) puede constituir un serio problema.
 Puede rotar tanto en sentido o La caja de engranaje podría dañarse si
horario como antihorario. el cilindro pierde la presión de aire.

37. Tipos de Balancín

38. Tipos de Balancín
Existen también otros tipos de unidad tales como:
 REVERSE MARK II
Esta unidad ofrece una alternativa
mejorada al diseño y geometría de las
unidades convencionales. A pesar de
las similitudes en la apariencia la
geometría de las unidades Reverse
Mark II pueden reducir el torque y los
requerimientos de potencia en muchas
aplicaciones de bombeo.

39. Tipos de Balancín
 UNIDAD DE BOMBEO CHURCHILL
Disponibles exclusivamente por el
Fabricante Lufkin, estas ofrecen la
misma dureza y resistencia que
las unidades convencionales. Han
sido utilizadas regularmente en
pozos poco profundos.

40. Tipos de Balancín
 UNIDADES DE BOMBEO DE BAJO PERFIL
Unidades de bombeo
compactas diseñadas para
instalación en campos de
irrigación con sistemas de
aspersores móviles o en áreas
urbanas donde las
características del bajo perfil
seria deseadas

41. Tipos de Balancín
 UNIDADES DE BOMBEO ROTAFLEX
Este sistema utiliza tecnología probada e
innovación en el diseño para proveer una
eficiencia excelente y eficacia en los costos
para pozos profundos, problemáticos y de
alto potencial.
El Rotaflex cumple casi a la perfección con
la situación ideal para bombeo mecánico:
carrera larga y baja velocidad. Esta
combinación asegura un mejor llenado de
la bomba y cargas parásitas muy bajas
(aceleración, fricción mecánica y viscosa) y
por eso, la carta de superficie de una
instalación con Rotaflex es casi parecida a la
ideal.

42. Tipos de Balancín
Estos diseños con carreras largas pueden reducir significativamente los costos de
levantamiento con las siguientes características:
 Manejo eficiente de altos volúmenes, mayores cargas y desviación de pozos.
 Reduce el desgaste en las cabillas y las tuberías. Incrementando la vida útil.
 Menos ciclos.
 Aumento en la eficiencia del sistema

43. Tipos de Balancín
 Fácil de Instalar y hacer servicio.
 Torques menores, lo que se traduce en menores requerimientos de
energía.
 Reducción significativa de las cargas dinámicas, resultando en menores
costos operacionales.
 Proporciona una mejor razón de compresión a la bomba lo que minimiza
problemas de bloqueo por gas.
 Facilidad para balancearlo ya que esta operación consiste simplemente en
quitar o agregar bloques a la caja de contrapesas.

44. Tipos de Balancín
 UNIDAD DE BOMBEO DYNAPUMP
Dynapump es un sistema de unidad de bombeo
computarizado. El dynapump utiliza sensores electrónicos,
equipamiento hidráulico y sistemas de monitoreo
computarizado con el propósito de extraer petróleo lo mas
eficientemente posible tanto para pozos profundos como
para pozos someros.
El Dynapump consiste en dos componentes principales que
son la unidad de bombeo y la unidad de potencia. La unidad
de potencia maneja la unidad de bombeo y es el control
central del sistema. Este consiste en una computadora
controlada con un sistema de modem radio, electrónica
sólida, controladores de motor y bombas hidráulicas.

45. VIDEOS

46. GRACIAS…