diseño y generalidades de bombeo por cavidades progresivas

1. WILLIAM ALEXANDER ORTIZ ELIANA PULIDO VASQUEZ SILVIA JULIANA IBAÑEZ INGENIERIA DE PETROLEOS-UIS BOMBEO POR CAVIDADES PROGRESIVAS (PCP) METODOS DE PRODUCCIÓN

3. INTRODUCCION

4. PRINCIPIO FISICO

5. GENERALIDADES PCP

6. EQUIPOS DE FONDO

7. EQUIPOS DE SUPERFICIE

8. NOMENCLATURA DE LA BCP

9. INSTALACIÓN BPC

10. OPERACIÓN DE LA BCP

11. DISEÑO BCP

12. ANALISIS ECONOMICO

13. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

14. PROBLEMAS DE OPERACIÓN

15. RANGO DE APLICACIÓN

16. CONCLUSIONES

18. 4 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP INTRODUCCIÓN Cuando el yacimiento no tiene la suficiente energía para levantar los fluidos, es necesaria la instalación de un sistema de levantamiento artificial que adicione presión y lleve los fluidos hasta la superficie. El propósito la bomba PCP es minimizar los requerimientos de energía en la cara de la formación productora, y maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento provocando así, mayor afluencia de fluidos. Este SLA consiste en una bomba de desplazamiento rotativo positivo accionada desde la superficie.

20. La fricción por el paso del fluido a través del espacio existente entre las palas o álabes

22. 7 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP PRINCIPIO FISICO Propiedades Mecánicas Los datos de las propiedades dinámicas mecánicas son obtenidas a través de ensayos de desplazamiento de los elastómeros (compresión o tensión), llamado Módulo de elasticidad Complejo (E`) o Stress total. Este módulo está compuesto por:

23. 8 BOMBA PCP Estas bombas de desplazamiento positivo consisten en un rotor de acero helicoidal y un estator de elastómero sintético pegado internamente a un tubo de acero. El estator se instala en el pozo conectado al fondo de la tubería de producción, a la vez que el rotor esta conectado al final de la sarta de cabillas. ELECTRIC MOTOR ROODS STATOR TUBING CASING ROTOR Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP

24. 9 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP SISTEMA PCP Grampa de la barra pulida Relación de la transmisión Sarta de cabillas Motor eléctrico Tubería de producción Cabezal de rotación Rotor Barra pulida Estator Stuffing Box Pumping Tee Pin de paro Cabezal de pozo Ancla antitorque Revestidor de producción Tubería de producción Revestidor de producción Sarta de cabillas Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

25. 10 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE FONDO

26. EQUIPOS DE FONDO: Tubería de producción Es una tubería de acero que comunica la bomba de subsuelo con el cabezal y la línea de flujo. Si no hay ancla de torsión, se debe ajustar con el máximo API, para prevenir el desenrosque de la tubería de producción. 11 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

27. 12 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE FONDO: Sarta de varillas Es un conjunto de varillas unidas entre sí por medio de cuplas. La sarta esta situada desde la bomba hasta la superficie. Los diámetros máximos utilizados están limitados por el diámetro interior de la tubería de producción. Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

28. 13 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE FONDO: Estator Es una hélice doble interna y moldeado a precisión, hecho de un elastómero sintético el cual está adherido dentro de un tubo de acero. Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

29. EQUIPOS DE FONDO: Rotor 14 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP El rotor está fabricado con acero de alta resistencia mecanizado con precisión y recubierto con una capa de material altamente resistente a la abrasión. Se conecta a la sarta de cabillas (bombas tipo Tubular) las cuales le transmiten el movimiento de rotación desde la superficie (accionamiento o impulsor). Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

31. Servir de pulmón al estiramiento de las varillas, con la unidad funcionando.

32. Como succión de la bomba.Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

33. 16 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE FONDO: Niple Intermedio Su función es la de permitir el movimiento excéntrico de la cabeza del rotor con su cupla o reducción de conexión al trozo largo de maniobra o a la última varilla, cuando el diámetro de la tubería de producción no lo permite. Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

34. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 17 EQUIPOS DE FONDO: Elastómeros El Elastómero reviste internamente al Estator y en si es un polímero de alto peso molecular con la propiedad de deformarse y recuperarse elásticamente, esta propiedad se conoce como residencia o memoria, y es la que hace posible que se produzca la interferencia entre el Rotor y el Estator. Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP.

36. Buena resistencia térmica.

37. Capacidad de recuperación elástica.

38. Adecuadas propiedades mecánicas, especialmente resistencia a la fatiga.

39. Propiedades mecánicas mínimas requeridas.

40. Hinchamiento: del 3 al 7% (máximo).

41. Dureza Shore A: 55 a 78 puntos.

42. Resistencia Tensíl: Mayor a 55 Mpa.

43. Elongación a la ruptura: Mayor al 500%

44. Resistencia a la fatiga: Mayor a 55.000 ciclos

47. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 21 EQUIPOS DE FONDO: Elastómeros-Factores limitantes Los elastómeros se construyen de materiales vivos, sus propiedades pueden verse afectados de manera adversa por: a) Los parámetros que caracterizan el fluido del pozo tales como: b) La presencia de agentes físicos o químicos, tales como: Gravedad del crudo Relación gas liquido Corte de agua Temperatura de profundidad de la bomba Partículas abrasivas CO2 y H2S Solventes aromáticos Agentes agresivos

48. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 22 EQUIPOS DE FONDO: Elastómeros-Consecuencias Comienzo del desprendimiento del elastómero debido a la rigidez del mismo Proyección del desprendimiento a lo largo del lóbulo Desprendimiento profundo y falta de adherencia a la camisa del estator. Endurecimiento del centro del lóbulo. Ejemplo de elastómeros en el yacimiento Diadema Fuente. Principios Fundamentales para diseños de bombas PCP. Rango de algunos elastómeros distribuidos comercialmente

50. Endurecimiento, lleva a la pérdida de la resistencia.

51. Ablandamiento, debilidad y deterioro del sellaje.Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP . Rango de algunos elastómeros distribuidos comercialmente

52. 24 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE SUPERFICIE

53. 25 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE SUPERFICIE: Cabezal de rotación Su función es la de permitir el movimiento excéntrico de la cabeza del rotor con su cupla o reducción de conexión al trozo largo de maniobra o a la última varilla, cuando el diámetro de la tubería de producción no lo permite. Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

54. 26 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE SUPERFICIE: Motor Es el equipo giratorio que genera el movimiento giratorio del sistema. Requiere bajos costos de mantenimiento, posee alta eficiencia, bajos costos de energía, es de fácil operación y de muy bajo ruido. Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

55. 27 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE SUPERFICIE: Variadores de frecuencia Estos equipos son utilizados para brindar la flexibilidad del cambio de velocidad en muy breve tiempo y sin recurrir a modificaciones mecánicas en los equipos. El Variador de frecuencia rectifica la corriente alterna requerida por el motor y la modula electrónicamente produciendo una señal de salida con frecuencia y voltaje diferente. Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

56. 28 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP EQUIPOS DE SUPERFICIE: Sistema de correas y poleas Dispositivo utilizado para transferir la energía desde lafuente de energía primaria hasta el cabezal de rotación. La relación de transmisión con poleas y correas debe ser determinada dependiendo del tipo de cabezalseleccionado y de la potencia/torque que se deba transmitir a las varillas de bombeo (a la PCP). Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

57. NOMENCLATURA DE LAS BCP SEGÚN EL FABRICANTE 29 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

58. NOMENCLATURA DE LAS BCP SEGÚN EL FABRICANTE 30 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP Fuente. Manual de Bombeo de Cavidades Progresivas.

59. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 31 INSTALACION 1. Confirmar que el equipo este configurado para realizar las siguientes conexiones. 2. Medir la distancia b, desde el pin de paro al fondo del estator. 3. Llenar el pozo con fluido muerto y correr el tubing con el estator y el ancla de torque. ESTATOR ROTOR PIN DE PARO B Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP .

60. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 32 INSTALACION 4. Calcular el numero de cabillas. 5. Engrasar el rotor para facilitar la inserción del mismo dentro del estator. 6. Insertar la sarta de cabillas en el pozo con el rotor conectado en el fondo. 7. Bajar la sarta de cabillas lentamente hasta observar rotación de la misma. 8. Cuando las cabillas empiecen a rotar, bajar lentamente la sarta de cabillas. 9.Continuar bajando la sarta de cabillas..

61. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 33 INSTALACION 10. Subir lentamente la sarta de cabillas. 11. Marcar la cabilla superior al nivel de la tee de producción. 12. Levantar la sarta y desconectar la cabilla superior. 13. Medir la distancia A. 14. Calcular la longitud L, así: DISTANCIA C NEGATIVA DISTANCIA C A. CABEZAL DE EJE HUECO B. CABEZAL DE EJE INTEGRADO Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP .

62. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 34 INSTALACION 15. En el caso de cabezales integrados, la longitud de pony rods equivalentes a «L» debe sumarse a la sarta de cabillas. 16. Para un cabezal de eje hueco con un stuffing box integrado. Para cabezales de eje hueco con stuffing box separado. Engrasar la barra pulida e insertarla a través del stuffing box usando una conexión cónica de protección. Roscar un acople en la base de la barra pulida y levantar todo el conjunto en posición vertical.

63. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 35 INSTALACION Bajar y conectar la barra pulida con la sarta de cabillas y el stuffing box con la tee de producción. Asegurarse de cumplir con estas especificaciones de manera que el torque aplicado para la conexión no sea excesivo. GRAMPA DE SEGURIDAD CUERPO DEL CABEZAL TOPE DE LA SARTA DE CABLITAS BARRA PULIDA PUNTO DE REFERENCIA Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP .

64. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 36 INSTALACION PUNTO DE REFERENCCIA ESPACIADO DE LA BARRA DE 6 A 24 PULGADAS (15-60 CMS) GRAMPA DE SEGURIDAD PUNTO DE REFERENCIA ACOPLE DE CONEXIÓN ENTRE BARRA PULIDA Y LA SARTA DE CABLITAS Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP . CONEXIÓN DEL CABEZAL CONEXIÓN DE BARRA PULIDA

65. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 37 OPERACIÓN Durante la puesta en marcha del sistema es necesario medir y registrar las variables de operación y control.

67. Frecuencia (Hz)

68. Velocidad del motor (rpm)

69. Intensidad de la corriente (Amp)

70. Tensión en la red (Volt)

71. Tensión en la salida (Volt)

72. Torque (lb-pie)

73. Potencia (Kw o Hp)

74. Temperatura en el variador de frecuencia (ºC o ºF)

75. Presión en el cabezal del pozo

77. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 40 OPERACIÓN Esperar que el pozo – sistema de bombeo se estabilice antes de proceder con la optimización y arrancar con baja velocidad de rotación. Durante la fase de hinchamiento es posible que la eficiencia volumétrica de la bomba sea baja (a veces muy baja) por lo cual, las medidas de torque, potencia, presiones de superficie y la producción propiamente dicha del pozo serán relativamente bajas.

78. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 41 OPERACIÓN Durante estos primeros días, se sugiere visitar el pozo y tomar las lecturas de las variables de operación a diario, de manera de observar el comportamiento del sistema y su relación con el hinchamiento del elastómero. Durante estos primeros días, se sugiere visitar el pozo y tomar las lecturas de las variables de operación a diario, de manera de observar el comportamiento del sistema y su relación con el hinchamiento del elastómero.

79. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 42 OPERACIÓN Durante esta fase se debe esperar incrementos en la producción, disminución en la surgenciade la bomba, incrementos en la presión del cabezal (presión en la tubería de producción) en el torque y en la potencia requerida. Una vez que se determine que el sistema “yacimiento - pozo – equipos de producción” estén estabilizados, se procede con el proceso de optimización.

80. 43 Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP FLUJOGRAMA DEL DISEÑO Geometría del pozo Tipo y curvatura DISEÑO FINAL DEL SISTEMA Profundidad del asentamiento Configuración del pozo Dimensiones Casing, tubing, cabillas ,limitaciones mecánicas Presión de descarga Selección de equipos en superficie: Cabezal de rotación, relación de transmisión, motor, variador Producción y levantamiento requeridos Potencia, torque y velocidad requeridos en superficie. Condiciones del yacimiento Comportamiento IPR, tasa de producción , presión de fondo fluyente, nivel de fluido dinámico. Selección de la bomba : Capacidad de levantamiento Capacidad volumétrica Curvas de comportamiento Tipo de elastómero Selección de las cabillas Cargas , torque, esfuerzos, contactos cabilla/tubing Propiedades del fluido T,ρ, viscosidad, contenido de H2S y CO2 . Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP .

82. Efecto del flujo de fluidos.

83. Cargas y esfuerzos sobre la sarta de cabillas.

84. Desgaste sobre cabillas y tubería de producción.

85. Dimensionamiento de los equipos.“El objetivo principal del diseño es lograr un balance entre las condiciones anteriormente descritas para una aplicación especifica.” 1 2 3 4 5 Fuente. Principios fundamentales para diseños de bombas PCP .

86. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 45 Las condiciones de bombeo mas importantes para la correcta selección de la bomba son: DISEÑO PCP Condiciones de bombeo

87. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 46 Basado en los anteriores parámetros , las condiciones de bombeo permiten hacer una correcta selección de la bomba de fondo que tenga las siguientes características: DISEÑO PCP Condiciones de bombeo

88. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 47 DISEÑO PCP Desplazamiento-Levantamiento Previo a la selección de estos parámetros es necesario conocer: La tasa de diseño se puede calcular como:

89. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 48 DISEÑO PCP Desplazamiento-Levantamiento Se puede determinar la capacidad mínima de desplazamiento: El levantamiento neto es definido como la diferencia entre la presión de entrada y la presión de descarga de la bomba así:

90. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 49 DISEÑO PCP Desplazamiento-Levantamiento La presión de entrada ala bomba es función de la energía de aporte del yacimiento ( comportamiento IPR) reflejada por las medidas de fluido y presiones en el espacio anular. Entonces la presión de entrada puede definirse como:

91. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 50 DISEÑO PCP Desplazamiento-Levantamiento La presión de descarga de la bomba será función de los requerimientos de energía necesarios para poder fluir una cantidad determinada de fluidos atravez de la sarta de tubería desde el fondo hacia la superficie.

92. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 51 DISEÑO PCP Recordar…. Para calcular la presión hidrostática de un fluido Presión equivalente a la columna hidrostática de un fluido:

93. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 52 SELECCIÓN Y PROFUNDIDAD DE LA BOMBA Para la selección de la bomba se hace necesario conocer el comportamiento de afluencia del pozo, para lo cual es necesario contar con las presiones estáticas y fluyentes, la respuesta de producción y la presión de burbujeo. Se construye el IPR. El caudal total por la bomba será la suma de las tres tasas, petróleo, agua y gas. Conociendo estas variables y utilizando las curvas tipo de las bombas (suministradas por los fabricantes), se puede determinar la velocidad de operación y los requerimientos de potencia en el eje de impulsión.

94. 53 Longitud de cuerpo:2460 ft Longitud de acoples: 33 ft Tubería :3-1/2 pulgadas Cabillas: 1” Cuellos Full-size Patrón de flujo laminar Torque de resistencia (lb/ft) Velocidad de operación en rpm Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

96. Nivel estático: 1000 pies

97. Nivel dinámico: 2645 pies

98. Producción petróleo para 2645 pies: 80 b/d

99. Producción agua para 2645 pies: 20 b/d

100. Gradiente estático en el anular: 0,373 lpc/pie

101. Gradiente dinámico en el anular: 0,370 lpc/pie.

102. Gradiente de los fluidos en el eductor: 0,425 lpc/pie

103. Presión en cabezal tubería producción.: 100 lpc

104. Presión en cabezal revestidor: 0 lpc

105. Diferencial de presión en el eductor: 240 lpc

107. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 56 CALCULAR ?? Tasa de producción (considere una sumergencia de 200 pies). Presión / head en la bomba. Seleccionar bomba. Velocidad de operación Diámetro de cabillas Potencia en el eje Torque Carga axial en el cabezal Vida útil de los rodamientos Seleccionar modelo de cabezal

108. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 57 EJEMPLO DEL DISEÑO Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

109. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 58 CALCULO DE LA TASA DE PRODUCCION IP constante IP = Q / (Ps – Pwf) Ps = 0,373 lpc/pie x (3200 – 1000) pies = 821 lpc Pwf = 0,370 lpc/pie x (3200 – 2645) pies = 205 lpc IP = 100 b/d / (821 – 205) lpc = 0,162 b/d /lpc Qmáx = IP x Ps = 0,162 b/d /lpc x 821 lpc = 133 b/d

110. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 59 CALCULO DE LA TASA DE PRODUCCION Considerando una sumergencia de 200 pies en la bomba el nivel dinámico a estas condiciones de operación seria de : 3000 pies (3200´-200´) la Presión fluyente sería : Pwf= 0.3700 lpc/pie x (3200 –3000) pies = 74 lpc Finalmente la tasa para un nivel dinámico de 3000 pies es de: Q = IP x (Ps – Pwf) = 0,162 b/d /lpc x (821 –74) lpc = 121 b/d.

111. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 60 CALCULO DE LA PRESION DE LA BOMBA ΔP = P2 – P1 P1 = CHP + G1xND + G2xH = 0 + 0 + 0,370x(3200-3000) = 74 lpc P2 = THP + G3xPB + DP_Fr = 100 + 0,425x3200 + 240 = 1700 lpc ΔP = 1700 – 74 lpc = 1626 lpc x Fs = 1951 lpc Head = 1626 lpc / 0,433 lpc/pie = 3755 pies x Fs = 4506 pies. Se trabajará con 1950 lpc ó 4500 pies (1372 mts).

112. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 61 IPR CONSTANTE Pwf Q Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

113. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 62 TIPOS DE BOMBA Con un head de 1370 mts: Se aprecia que todas las bombas, excepto la 30TP2000, cumplen con el criterio de velocidad de operación menor a 250 r.p.m. (criterio de diseño).

114. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 63 SELECCIÓN DE BOMBA Revisando las especificaciones de las tres bombas pre-seleccionadas se obtienen requerimientos de potencias en el eje del impulsor de: 60TP2000; 5,0 Kw = 6,7 Hp 80TP2000; 5,5 Kw = 7,3 Hp 120TP2000; 5,5 Kw = 7,3 Hp Suponiendo que las tres puedan mecánicamente ser instaladas en el pozo, se seleccionará la bomba 80TP2000 para disponer de cierta capacidad de reserva en caso de que el pozo responda con mayor producción. La bomba 80TP2000 puede instalarse en el pozo con tubería de 2-3/8” o 2-7/8”. Asumiremos tubería de 2-7/8”.

115. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 64 TORQUE REQUERIDO El Torque hidráulico: Torque debido a la fricción de la sarta de cabillas girando en el fluido, el cual es la fuerza necesaria para levantar el fluido y es función del desplazamiento de la bomba y de la altura hidráulica. Torque debido a la fricción de la sarta de cabillas girando en el fluido: Es función de la velocidad de rotación, el diámetro y longitud de la sarta de cabillas (profundidad de la bomba), el área del espacio anular entre las cabillas y la tubería de producción.

116. 65 80TP2000 Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps. Nomograma para selección de las cabillas. Según el nomograma se podrían utilizar cabillas de 3 / 4”. Ya que la tubería es de 2-7/8” se podría elegir una sarta de cabillas (usada) de 7/8” grado “D”.

117. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 66 CARGA AXIAL Profundidad de bomba = 3200 pies. Diámetro de cabillas = 7/8 “ Fr = 3500 daN Altura = 4500 pies Bomba serie 2-3/8” Fh = 1000 daN Carga axial = 4500 daN =10115 lbs. = 4,6 Tn Con la carga axial y la velocidad de rotación se utilizan las curvas de los rodamientos de los cabezales de rotación y en función del cabezal elegido, se puede calcular el tiempo de vida.

118. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 67 CABEZAL DE ROTACION Seleccionando el cabezal de rotación modelo AV1-9-7/8”, con 4,6 Tn de carga axial y girando a 145 r.p.m., se obtiene una duración mayor a las 100 Mhoras (mas de 11 años) RPM Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps. Life (Hours x1000)

119. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 68 EL DISEÑO QUEDA ASI.. Bomba modelo 80TP2000 instalada a 3200 pies. Tubería de 2-7/8” con cabillas de 7/8”. Velocidad de operación 145 r.p.m. Cabezal de rotación de 9000 lbs La potencia del motor dependerá del equipo de superficie a utilizar, estos es, motovariador, moto reductor o equipos de poleas y correas. La potencia en el eje es de 7,3 Hp El torque del sistema 264 lbs-pie.

120. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 69 ANALISIS ECONOMICO El pozo recupera el 100% del caudal. Qmax= 518,4 STB/dia Inversiones para poner a producir el pozo: Trabajo de reactivación del pozo: US$500.000.oo. Instalación de facilidades de superficie: US$50.000.oo. Costo de Instalación: US$250.000.oo Lifting Cost: US$15.oo/Bl El precio del crudo es de $US70.oo/Bl. Se entrega al gobierno nacional un 20% de la producción por regalías.

122. Ganancias = $ 10596096

123. Inversiones= costo de reactivación + costo de instalación facilidades de superficie y levantamiento artificial

124. Inversiones=($500000+$250000+$50000+(($15/bl)*365 días*518.4(STB/dia))=$ 3638240

125. Rentabilidad = Ganancias- Inversiones

126. Rentabilidad = $ 10596096 - $ 3638240= $6957856

128. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 72 Producción de fluidos altamente viscosos (2000-500000) cP. La inversión de capital es del orden del 50% al 25% dependiendo del tamaño, debido a la simplicidad y a las pequeñas dimensiones del cabezal de accionamiento. Los costos operativos y de transporte son mucho más bajos. Se señala ahorros de energía de hasta 60% al 75% comparado con unidades convencionales de bombeo eficiente. La presencia de gas no bloquea la bomba, pero el gas libre a la succión resta parte de su capacidad, como sucede con cualquier bomba, causando una aparente ineficiencia. VENTAJAS

129. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 73 VENTAJAS El bajo nivel de ruido y pequeño impacto visual la hace ideal para áreas urbanas. Ausencia de partes reciprocantes evitando bloqueo o desgaste de las partes móviles. Bombea con índices de presión interna inferior al de las bombas alternativas, lo que significa menor flujo en la columna del pozo para alimentarla, pudiendo succionar a una presión atmosférica. La producción del pozo puede ser controlada mediante el simple cambio de rotación y esta se efectúa mediante el cambio de poleas o usando vareador de velocidad.

130. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 74 Los sistemas PCP puede alcanzar altas tasa de bombeo eliminado la necesidad de cambiar el equipo cuando las condiciones de los pozos disminuyen o prestan variaciones en la producción. El tamaño, menor peso, permite economizar el transporte y aligera su instalación. La simplicidad del equipo, reduce costos en mantenimiento de lubricación y reemplazo de partes. Tipos e aromáticos comunes encontrados en petróleo xileno, benceno, tolueno a porcentajes no mayores de 3%. Simple instalación y operación. VENTAJAS

131. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 75 Resistencia a la temperatura de hasta 280°F o 138°C (máxima de 350°F o 178°C). Alta sensibilidad a los fluidos producidos (elastómeros pueden hincharse o deteriorarse con el contacto de ciertos fluidos por períodos prolongados de tiempo). Tendencia del estator a daño considerable cuando la bomba trabaja en seco por períodos de tiempo relativamente cortos (que cuando se obstruye la succión de la bomba, el equipo comienza a trabajar en seco). Desgaste por contacto entre las varillas y la cañería de producción en pozos direccionales y horizontales. Requieren la remoción de la tubería de producción para sustituir la bomba (ya sea por falla, por adecuación o por cambio de sistema). DESVENTAJAS

132. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 76 Falla de la varilla pulida o de la abrazadera de esta. Falla del freno contra giro. Cabeza motriz desenroscada de la T de flujo. Mala alineación del rodamiento axial de empuje. El único otro problema común es que el prense pudiera tener salidero. Excesivo o demasiada vibración en la columna motriz. PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP EN SUPERFICIE

133. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 77 FALLA DEL TUBING POR DESGASTE VÁSTAGO / TUBING. El desgaste del tubing se evita con el uso de centralizadores. FALLA DEL ESTATOR. Si se selecciona el elastómero mejor adaptado a las condiciones específicas del pozo (fluido, temperatura, etc.) su nivel de desgaste será normal y no ocurrirá su desdoblamiento. FALLA DEL VÁSTAGO POR TORQUE EXCESIVO. No debe haber problemas si se emplean los procedimientos adecuados para determinar las medidas del vástago. PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP EN EL FONDO DE POZO

134. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 78 FALLA DEL COUPLING DEL VÁSTAGO. No existirán problemas si se emplea un buen programa de diseño para determinar las medidas del vástago. En caso de pozos no verticales emplee centralizadores para reducir el desgaste coupling / tubing. FALLA DEL CENTRALIZADOR. En pozos no verticales emplee el número de centralizadores indicado por el programa de diseño. En caso de desgaste por abrasión use centralizadores con eje de cromo y couplings de vástago cromados. PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP EN EL FONDO DE POZO

135. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 79 INCORRECTO ESPACIADO. Si el rotor ha sido posicionado muy alto la eficiencia de la bomba se reduce. Si el rotor ha sido posicionado muy bajo el vástago inferior bajo compresión se jorobará ligeramente y someterá la cabeza del rotor a flexión alternativa. VÁSTAGOS CON RESISTENCIAS DE TENSIÓN INADECUADAS. La columna de vástagos puede sufrir alargamiento permanente, lo que lleva a la rotura del rotor. PRESENCIA DEL ANCLA DEL TUBING. Después de la arrancada de la bomba el tubing y la columna de vástagos se calientan por el fluido que viene de la formación. PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP EN EL ROTOR

136. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 80 PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP CAUSA PROBABLE ACCION RECOMENDADA Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

137. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 81 PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP CAUDAL INTERMITENTE VELOCIDAD MAS BAJA QUE LA NORMAL Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

138. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 82 PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP SIN PRODUCCION BAJO CONSUMO Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

139. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 83 PROBLEMAS DE LA OPERACIÓN PCP PERDIDAS A TRAVES DEL SISTEMAS DE SELLO CORREAS CORTADAS FRECUENTEMENTE VELOCIDAD BIEN Fuente. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps.

141. Producción de crudos medianos (de 12 a 20 ° API) con contenido limitado de H2S.

142. Producción de crudos livianos dulces (> 20 API) con limitaciones en el contenido de aromáticos.

143. Pozos de agua superficial

144. Pozos productores con altos cortes de agua y temperaturas relativamente altas.

145. Evaluación de nuevas áreas de producción.RANGO DE APLICACION

147. Esta tecnología que ha demostrado ser una de las más eficientes en levantamiento artificial, en la producción de petróleos con elevada viscosidad y en pozos de difícil operación.

149. Bombeo por Cavidades Progresivas-PCP 87 Matos Gutierrez Jaime Aquiles, Optimización de la producción por sistema PCP, Tesis de Grado, Lima- Perú, 2009. Farías Laura, Hirschfeldt Marcelo, Explotación de pozos con PCP en yacimiento Diadema, Tesis de Grado, 2006. Ciulla Francesco, Principios fundamentales para diseños de bombas con cavidad progresiva, 2003. Haworth, C.G., 1997. Updated field case studies on application and performance of bottom drive progressing Cavity pumps, SPE 39043, Rio de Janeiro, Brazil, Septiembre 1997. BIBLIOGRAFIA