Levantamiento artificial por bombeo de Cavidades Progresivas

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A finales de los años 20, René Moineaus diseñó un compresor rotatorio de tipo tornillo, mecanismo capaz de variar la presión en un fluido permitiendo desplazarlos eficientemente. Luego aplicando su diseño desarrolló bombas con un mecanismo helicoidal. Creando la Bomba de Cavidades Progresivas. Este sistema se implementó por primera vez en Venezuela en 1983.
Actualmente son utilizados en los campos de Costa Bolívar (Lagunillas, Tía Juana y Cabimas, existen aproximadamente 300 pozos instalados) y en todo el país, cerca de 450 pozos.
Equipos de Superficie
Cabezal Giratorio: Sostiene la sarta de cabillas y la hace rotar.
Motor: Acciona el cabezal giratorio a través de poleas y cadenas.
Barra Pulida y Grapa: Está conectada a la sarta de cabillas y soportada del cabezal giratorio mediante una grapa.
Prensa Estopa: Sella espacios entre la barra pulida y la tubería de producción.
Equipo de Subsuelo
Tubería de Producción: Comunica la bomba de subsuelo con el cabezal y la línea de flujo.
Sarta de Cabillas: Conjunto de cabillas unidas entre sí introducidas en el pozo.
Estator: Hélice doble interna, fabricada con un elastómero sintético adherido dentro de un tubo de acero.
Rotor: El rotor consiste en una hélice externa con un área de sección transversal redondeada y tornada a precisión.Elastómero: Es Una goma en forma de espiral y esta adherida a un tubo de acero el cual forma el estator.
Diseño
Consiste en un engranaje helicoidal enroscado extremo simple (Rotor), el cual rota excéntricamente dentro de un engranaje helicoidal enroscado interno doble (Estator).
Funcionamiento
Un motor transmite movimiento rotacional a una sarta de cabillas a través de distintos engranajes, esta sarta de cabillas hacen girar al rotor, formando cavidades progresivas ascendentes. El crudo se desplaza hasta la superficie por efecto del rotor que gira dentro del estator fijo.
Ventajas
Altas Eficiencias volumétricas
Produce fluidos más viscosos
Capacidad de bombear arena y gas libre
Buena resistencia a la abrasión
Utilización de motores más pequeños y por ende menores costos de levantamiento
Relativamente silenciosa
Menor costo de capital comparado con otros métodos de levantamiento artificial
Ocupa poco espacio en la superficie
Desventajas
El elastómero se hincha o deteriora en exposición a ciertos fluidos
El estator tiende a dañarse si la bomba trabaja al vacio
La temperatura a la profundidad de la bomba afecta el elastómero
No opera con eficiencia a grandes profundidades debido a las grandes extensiones de cabillas necesarias
No se emplea en crudos livianos
Se sugiere utilizar las BCP con crudos entre 8 y 21 grados API y con bajo contenido de aromáticos.
Aplicaciones
Explotación del petróleo pesado o liviano
Pozos desviados
Explotación de pozos de gas
Aunque el sistema de bombeo puede parecer complejo, el principio de funcionamiento de la bomba de cavidad progresiva es sencillo, los componentes primordiales son el rotor y estator.
El desarrollo de las BCP en los últimos años ha estado dirigido principalmente a la investigación de los materiales de fabricación de las bombas. En este sentido han desarrollado una amplia gama de elastómeros. También se han hecho progresos en el área de automatización de sistemas.