Bombeo mecánico

3717

Para un determinado paso de presión en el yacimiento se tiene que la energía natural que empuja a los fluidos deja de ser suficiente, es en este momento cuando se recurre al uso de un mecanismo artificial para continuar extrayendo hidrocarburos, para este caso dicho mecanismo es el bombeo mecánico.

El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie, considerando que el yacimiento posee una determinada presión, la cual es suficiente para que el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo. El método consiste en la instalación de una bomba de subsuelo de acción reciprocante que es abastecida con energía trasmitida a través de una sarta de cabillas; esta energía proviene a su vez de un motor eléctrico o de combustión interna el cual moviliza la unidad de superficie mediante un sistema de engranajes y correas. El movimiento rotativo en la unidad de superficie se convierte en movimiento reciprocante en el subsuelo.

Funcionamiento
La bomba se baja dentro la tubería de producción y se asienta en el fondo con el uso de empacaduras. La bomba es accionada por medio de las varillas que le transmiten el movimiento desde el aparato de bombeo (éste consta de un balancín al cual se le transmite el movimiento de vaivén por medio de la biela y la manivela, éstas se accionan a través de una caja reductora movida por un motor).

El balancín de producción imparte un 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 o de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo.

Componentes de un sistema de bombeo mecánico
a) Bombas de subsuelo.
b) Cabillas de succión.
c) Elementos superficiales.

a) Bombas de subsuelo: es una bomba pistón de desplazamiento positivo, desde su profundidad de instalación hasta la superficie que funciona por diferencias de presión, mediante bolas y asientos, para permitir la entrada y sello de fluidos en círculos periódicos sincronizados. A su vez los principales elementos que lo forman son:

-El cilindro o barril: el cilindro o barril de la bomba es la parte por donde se mueve el pistón en sus recorridos ascendentes y descendentes, debe ser suficientemente largo para adaptarse a la carrera del pistón. La dureza del cilindro debe ser mayor a la del pistón.

-El émbolo o pistón: el émbolo o pistón de la bomba generalmente es la parte móvil. Posee una resistencia menor que la del cilindro o camisa, y casi siempre es cromado para incrementar la resistencia a la abrasión. En él se encuentra la válvula viajera que controla la entrada de fluidos de la bomba al interior del pistón.

-La válvula viajera: está regulada por las diferencias de fuerzas sobre ella y por debajo de ella.

-La válvula fija: controla la entrada de fluidos desde el pozo al interior de la bomba.

Las bombas de subsuelo se clasifican en tres grupos:
– Las de tipo de tubería: las bombas de tubería deben su nombre a que éstas se instalan dentro de la tubería y además el cilindro forma parte integral de las mismas.
– Las insertables o de cabillas: las bombas de cabillas o insertables se instalan en los pozos mediante el uso de la sarta de cabillas y sin necesidad de extraer la tubería.
– Las bombas de revestidor: las bombas de revestidor presentan como característica primordial, que permiten utilizar el revestidor como tubería de producción. Por lo tanto, se pueden usar diámetros más grandes para mayores volúmenes de producción.
Entre los factores que se toman en cuenta para la determinación del tipo de bomba de subsuelo que se va a elegir se encuentran: Temperaturas de fondo, manejo de crudos viscosos que ocasionan pérdidas por fricción, efectos sobre las eficiencias de bombeo al manejar elevados volúmenes de gas libre, tolerancia entre el pistón y el barril de la bomba de subsuelo, entre muchos otros.

b) Cabillas de succión: Las principales funciones de la sarta de cabilla de succión en un sistema de bombeo mecánico son las siguientes: Transferir energía, soportar cargas y accionar la bomba. Todo esto es posible, ya que éstas, sirven de conexión entre la bomba de subsuelo y la unidad de bombeo instalada en la superficie. La barra pulida es la primera cabilla del sistema, y opera con una empacadura de goma llamada prensa-estopa. Esta empacadura se instala en el cabezal del pozo con el fin de impedir el derrame de petróleo por la acción del movimiento de la barra pulida. Los principales problemas presentados por la sarta de cabillas son las partiduras y el desenroscado de las mismas lo que se debe principalmente a: efectos de corrosión, se aprietan demasiado al ser instaladas, daños al manejarlas entre otros.

c) Elementos superficiales: Las unidades de superficie transmiten la energía desde la superficie hasta el fondo del pozo, donde se encuentra ubicada la bomba de subsuelo, con el fin de elevar los fluidos hacia la superficie.