BOMBEO HIDRAULICOINTRODUCCIONLa produccin de petrleo requiere el consumo de energa para levantar el fluido a superficie; esta energa puede ser suministrada inicialmente por el mismo yacimiento, pero a medida que la presin declina, se hace necesario suministrar energa externa. La mejor manera tcnica y econmica de producir un pozo es por flujo natural, por lo general la mayora de los pozos son capaces de producir de esta manera en la primera etapa de su vida; pero, una vez se finaliza esta es necesario seleccionar un mtodo de levantamiento Artificial que sea eficiente.Para seleccionar el mejor mtodo de levantamiento artificial primero se debe tener en cuenta los siguientes parmetros: Disponibilidad de fuentes de energa en superficie. Caracterstica del petrleo que se va a producir. La profundidad y presin esttica del yacimiento. El ndice de produccin. La tasa mxima permitida para que no se generen problemas de produccin.

Los mtodos ms comunes de levantamiento artificial son: el bombeo mecnico y el neumtico. Sin embargo en los ltimos aos el bombeo hidrulico ha tomado gran impulso y ha mostrado buenas perspectivas en diferentes reas.MARCO TEORICOPRINCIPIO Y FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO HIDRAULICOPRINCIPIOEl bombeo hidrulico se basa en un principio sencillo: La presin ejercida sobre la superficie de un fluido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones. As se trasmite presin desde un equipo de bombeo centralizado o individual en la superficie a travs de una tubera llena de lquido, hasta cualquier nmero de pozos petroleros. Aplicando este principio es posible inyectar desde la superficie un fluido a alta presin que va a pasar a travs de un rea reducida donde se produce un cambio de energa potencial a energa cintica, originado a la salida de la boquilla, y provocando de esta manera una succin del fluido de formacin (BOMBA TIPO JET) o va a permitir accionar el pistn del motor de la unidad de subsuelo en el fondo de pozo. El pistn motor esta mecnicamente ligado a otro pistn que se encarga de bombear el aceite producido por la formacin (BOMBA TIPO PISTON). Los fluidos de potencia ms utilizados son agua y crudos livianos que pueden provenir del mismo pozo. FUNCIONAMIENTOEn el sistema de bombeo hidrulico (KOBE/OIL MASTER), el crudo o agua se toma del tanque de almacenamiento y se alimenta a la bomba Triplex/Mltiplex. El fluido de potencia, ahora con la presin aumentada por la bomba triplex, est controlada por las vlvulas en la estacin de control y distribuida en uno o ms pozos. El fluido de potencia pasa a travs de las vlvulas del cabezal del pozo y es dirigido a la bomba hoyo abajo. En una instalacin de bomba de pistn, este fluido de potencia acciona el motor que a su vez acciona la bomba. El fluido de potencia regresa a la superficie con el crudo producido y es enviado por tubera a tanque de almacenamiento.En cuanto a las bombas, podemos considerar dos posibilidades extremas: las que dan un gran caudal a pequea presin y las que dan un pequeo caudal a alta presin. La misin del primer tipo ser evidentemente llenar rpidamente las cavidades del circuito. Las del segundo tipo servirn para hacer subir y mantener la presin en el circuito. Claro que en la mayora de los casos no se van a usar dos bombas. Otras consideraciones llevan a la necesidad de construir bombas que tengan caractersticas determinadas. As por ejemplo, nos puede interesar bombas capaces de trabajar a dos caudales constantes: uno alto y otro bajo, bombas de caudal regulable en uno o en dos sentidos, bombas de potencia constante, etc. Las bombas se fabrican en muchos tamaos y formas ya sean mecnicas o manuales; con muchos mecanismos diferentes de bombeo dependiendo el tipo de aplicacin a la que ser expuesta.COMPONENTES DEL EQUIPOLos componentes que conforman el sistema de Levantamiento por Bombeo Hidrulico pueden ser clasificados en dos grandes grupos: Equipo de superficie Equipo de subsueloEQUIPOS DE SUPERFICIETANQUES DE ALMACENAMIENTO, TANQUES SEPARADORES Y/O TRATADORESCuando se utiliza petrleo como fluido de potencia en un sistema abierto, dicho fluido se obtiene de tanques de almacenamiento (tanque donde esta contenido el fluido y que se lo lleva a la bomba Triplex/Mltiplex.) o de oleoductos, de donde se suministran al sistema de bombeo o de distribucin. Si se est en un sistema cerrado, el fluido de potencia, bien sea agua o petrleo es manejado en un circuito cerrado, el cual debe disponer de su propio tanque de almacenamiento y equipos de limpieza de slidos, estos equipos operan independientemente de las operaciones en las estaciones de produccin.As mismo encontramos un TANQUE SEPARADOR DE FLUIDOS, donde el crudo de potencia mezclado con el crudo producido regresa de los pozos para su tratamiento y reacondicionamiento.

TANQUES DE ALMACENAMIENTOUNIDAD DE POTENCIAEl bombeo hidrulico se caracteriza por trasmitir energa en forma de presin y caudal de fluido inyectado, (llamado fluido motriz) desde la superficie hasta el fondo del pozo para accionar una bomba en el fondo. Esta funcin de trasmitir energa se denomina Ley Pascal, la cual indica que la presin aplicada a un fluido es trasmitida con la misma intensidad a todas las paredes que contiene el fluido. De esta forma se trasmite energa al fondo del pozo con un alto nivel de eficiencia.

La energa del fluido motriz inyectado acciona la bomba en el fondo del pozo. La bomba que inyecta la energa en superficie es normalmente la bomba reciprocante de desplazamiento positivo. Quiz una de las complicaciones del sistema es que la bomba opera al lado del pozo donde aspira fluidos con gas en solucin y descarga a presiones mayores a 3000 psi. Estas condiciones complican el trabajo de la bomba reciprocante de desplazamiento positivo.SISTEMA DE POTENCIA HIDRULICOLos motores hidrulicos son los ms comnmente utilizados, su funcionamiento se basa en la transformacin de la potencia hidrulica del fluido en potencia mecnica. A diferencia de los sistemas electromecnicos, donde la potencia es transmitida a travs de engranajes y palancas, en un sistema con fluidos estos elementos se sustituyen, parcial o totalmente, por tuberas de conduccin que llevan el fluido a presin a los pistones de inyeccin. El fluido que ms se utiliza es el aceite debido, principalmente, a sus propiedades lubricantes en aplicaciones que involucran grandes cargas. En los sistemas hidrulicos es comn utilizar presiones que varan entre los 70 y 140 kg/cm2. Las ventajas del motor hidrulico con respecto al elctrico pueden resumirse principalmente en: Fcil variacin de velocidades, regulando el volumen de fluido. La relacin entre el torque y la velocidad es aproximadamente lineal. Permite paradas y arranques rpidos debido al pequeo momento de inercia. Permite relaciones bajas de peso potencia, lo que posibilita alcanzar altas velocidades de inyeccin del material

FLUIDO MOTOR O DE POTENCIALos fluidos empleados con ms frecuencia son agua o crudos livianos provenientes del pozo, pero todo depende de las condiciones del mismo. Por condiciones ambientales y de seguridad es preferible utilizar agua. La inyeccin del fluido de potencia requiere de un sistema hidrulico instalado en superficie, que posee un equipo de tratamiento para eliminar el gas y los slidos indeseados que se encuentren en el fluido a ser inyectado. Es recomendable realizar un tratamiento a los fluidos que se utilizan como fluidos motrices, el objetivo de tratar el fluido es mejorar la vida til de los equipos de fondo y superficie. El fluido motriz tratado se almacena para alimentar la bomba de superficie considerando requerimientos de presin y de alimentacin.El fluido motriz constituye la parte esencial del bombeo hidrulico, porque es el encargado de trasmitir la energa a la bomba de subsuelo; por lo tanto su calidad, especialmente el contenido de slidos es un factor importante que determina la vida til de las bombas.

BOMBAS DE SUPERFICIEBombas triplex o mltiplex de alta presin estn diseadas especialmente para este sistema de levantamiento artificial. Las que se emplean generalmente, son las triplex. Las presiones de operacin de estas bombas fluctan generalmente entre 2.000 y 4.000 psi y ratas de fluido motriz del orden de hasta 5.000 BFPD. Normalmente se usan bombas de desplazamiento positivo, cuyos dimetros de pistn varan dependiendo de la cantidad de fluido motriz y la presin a manejar.

Las bombas de desplazamiento positivo funcionan de acuerdo a una ley antigua, que dice que dos cosas no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. Si la lnea de descarga se bloquea, el pistn o el embolo, no podr desplazar el fluido en el cilindro y la presin aumentara. Las bombas de desplazamiento positivo usan motores a gas, elctricos o diesel.

A) BOMBAS TRIPLEX: Estas bombas constan de:mbolo, Camisa de metal, vlvula tipo bola.B) BOMBAS MLTIPLEX:Tienen un terminal de potencia y una de fluido. El terminal de potencia comprende, entre otras partes: el cigeal, la biela y los engranajes. El terminal de fluido est formado por pistones individuales, cada uno con vlvulas de retencin y descarga. Usualmente, estas vlvulas estn provistas de resorte. Las bombas mltiplex ms comnmente instaladas en el campo son las de configuracin horizontal y las que comnmente llamamos bombas de fluido motriz. Las bombas mltiples usualmente varan sus pistones entre 1 y 2 y sus caudales entre 500 y 3.000 BFPD.

BOMBA DE FLUIDO MOTRIZEl fluido del recipiente de acondicionamiento o tanques separadores alimenta la bomba de fluido motriz en la superficie (bombas mltiples o triples) que proporciona el lquido presurizado para operar la bomba hidrulica en el subsuelo. La bomba de fluido motriz se impulsa con un motor elctrico, a diesel o a gas.Componentes de la bomba: mbolos de acero al carburo. Vlvula para alivio de presin. Interruptores de seguridad. Mltiples opciones para impulsar la bomba. Eleccin de tamaos de los mbolos y camisas para proporcionar el volumen y presin requeridos para el funcionamiento de las unidades de produccin en el subsuelo.

Velocidad de la bomba:

Las bombas KOBE estn diseadas para carreras relativamente cortas y de alta eficiencia. En trminos de velocidad, las velocidades son similares al bombeo de varillas. Por ejemplo, 80 carreras de 12" por minuto en una bomba KOBE/OILMASTER tienen la misma velocidad que una unidad de varilla que funcione a 15 carreras de 64" por minuto.

BOMBA KOBE TRIPLEX PARA ALTA PRESION DE BOMBEO

BOMBAS HIDRULICAS TRIPLEX

UNIDAD UNIDRAULICLos fluidos producidos son enviados por una lnea de flujo a la batera de produccin y el fluido motriz se limpia de impurezas por medio de separadores tipo Cicln los cuales deben desarenarlo, para ser utilizado por la bomba de superficie que lo enva hacia el fondo a alta presin.

VENTAJAS - UNIDAD UNIDRAULIC Opera independiente para cada pozo. No requiere de otros equipos de produccin, para separar el gas, limpiar eficientemente el fluido motriz y separar el crudo del agua. Unidad compacta y fcilmente instalable, compatible para BH tipo pistn y jet. Junto al fluido motriz, se puede inyectar qumicos para tratar las emulsiones e inhibir la corrosin.

SISTEMAS DE CONTROLMLTIPLES DE CONTROLCuando se opera una cantidad apreciable de pozos desde una batera central, se suele usar un mltiple de control para dirigir los flujos directamente a cada uno de los pozos. Para regular y/o distribuir el suministro de fluido de potencia a uno o ms pozos, se usan varios tipos de vlvulas de control. La vlvula ms comn a todos los sistemas de bombeo libre es la de cuatro vas o vlvula de control del cabezal del pozo.

Los mltiples de control deben proporcionar: Presin nominal de trabajo de 5000 psi. Un diseo que permita que una o ms unidades de potencia se conecten. Facilidad de conectarse con estaciones de pozos adicionales. Tuberas con capacidad adecuada para resistir la presin prevista de operacin. TABLERO DE CONTROLEs muy comn en las aplicaciones petroleras generalmente para este caso se utiliza un panel Murphy con indicadores y controles de lmite para garantizar la seguridad en el arranque, operacin y apagado, los controles siempre deben mantenerse calibrados con el fin de lograr una proteccin adecuada para el personal y equipos. Los dispositivos estndar generalmente proveen el monitoreo de: Bajo nivel de lubricante de la bomba Bajo nivel de lubricante de empaques Alta presin en la descarga Baja presin en la descarga Alta presin en la succin Baja presin en la succin Vibracin de bomba y motor Alta temperatura de motor

LUBRICADOREs una pieza de tubera extendida con una lnea lateral para desviar el flujo de fluido cuando se baja o se extrae la bomba del pozo. Tambin se utiliza para controlar la presencia de gasescorrosivos que pueden obstaculizar la bajada de la bomba o su remocin del pozo.EQUIPOS DE SUBSUPERFICIESISTEMA DE FLUIDO DE POTENCIAEn los sistemas de bombeo hidrulico, el fluido motor transmite la potencia a la bomba de subsuelo y, a la vez, lubrica todas las partes mviles de la misma. El transporte del fluido de potencia y del fluido producido se realiza a travs de un sistema o arreglo de tuberas que depende del sistema de fluido de potencia elegido.En los sistemas hidrulicos de bombeo de pozos petroleros Kobe/Oil master hay dos circuitos de fluido de potencia bsicos: EL FLUIDO DE POTENCIA ABIERTO (OPF) Y EL SISTEMA DE FLUIDO DE POTENCIA CERRADO (CPF).Se lo denomina sistema de fluido abierto, porque permite que el fluido de potencia agotado se mezcle con el fluido producido, se designa as para distinguirlo del sistema de fluido do potencia cerrada, que mantiene el fluido de potencia separado del fluido producido. SISTEMA DE FLUIDO DE POTENCIA CERRADO (CPF)En este caso, el fluido de potencia no se mezcla con el fluido producido, lo cual hace necesario el uso de tres tuberas en el fondo del pozo: una para inyectar el fluido de potencia, una de retorno del mismo y otra del fluido de produccin.El sistema de fluido de potencia cerrado (CPF) proporciona un mtodo de retorno, del fluido de potencia del motor de la bomba que se encuentra en fondo de pozo a la superficie a travs de un canal separado. De esta manera, no se mezcla con el fluido de produccin. En efecto, el fluido de potencia hidrulica est en un "circuito cerrado". El mismo fluido se usa una y otra vez slo con la adicin de un volumen pequeo para reponer algn volumen perdido. El fluido de reposicin reemplaza al fluido usado para lubricar el extremo de la bomba de pistn hoyo abajo. El fluido de potencia usado se puede seleccionar de una amplia variedad de fluidos disponibles, pero el ms comn es el crudo limpio o agua producidos. Por cuanto el fluido de potencia en el sistema cerrado no se mezcla con el fluido de produccin, la fuente principal de contaminacin del fluido se elimina. As, el sistema CPF asegura una larga vida til de la bomba proporcionando mejor calidad del fluido de potencia.

SISTEMA DE FLUIDO DE POTENCIA ABIERTO (OPF)En el sistema de fluido de potencia abierto, el fluido motor se mezcla con el fluido del pozo, lo cual hace necesario el uso de dos tuberas en el fondo: una para inyectar el fluido de potencia y otra para el retorno de la mezcla. En el sistema OPF, la bomba superficial obtiene crudo limpio (o agua) de un tanque do asentamiento o de un recipiente separado/reservorio.

Hay cuatro disposiciones bsicas hoyo abajo en el sistema OPF, quo son:INSERCIN FIJA: En este sistema, la bomba hoyo abajo se inserta en una sarta pequea adentro de la tubera de produccin. El fluido do potencia de entrada va hacia abajo a travs de la pequea sarta interior, y el fluido de produccin ms el fluido de potencia regresan arriba a travs del espacio anular entro las dos sartas. Gas libre se produce a travs del espacio anular del tubo de produccin y la tubera de revestimiento.

TUBERA DE REVESTIMIENTO FIJA: En este sistema, la bomba hoyo abajo se inserta en cualquier tamao de tubo y se apoya en un obturador de la tubera de revestimiento. El fluido de potencia de entrada va hacia abajo en esta sarta de tubo y el fluido de produccin ms el fluido de potencia regresan hacia arriba en el espacio anular. Todo el gas libre se debe producir a travs de la bomba.

PARALELA LIBRE: En este sistema se tiene dos sartas conectadas independientemente en el fondo a travs de un bloque de cruceta, adems se tiene una vlvula fija recuperable. La bomba es circulada hacia el fondo en la sarta de mayor dimetro, y se lo asienta en la vlvula fija; tambin podemos observar un collar en la parte superior que servir como sello en esa rea. Una vez que comienza la circulacin continua del fluido de potencia funciona el motor de la bomba. El fluido de produccin ms el fluido de potencia van a travs del bloque de cruceta y regresa hacia superficie a travs de la sarta de menor dimetro. El gas libre es producido a travs del espacio anular de la tubera de revestimiento - produccin.

TUBERA DE REVESTIMIENTO LIBRE:En este sistema, se inserta una sarta y se la apoya en el obturador de la tubera de revestimiento. La bomba es circulada hacia el fondo dentro de esta y cuando el sistema est en funcionamiento, el fluido de potencia ms el fluido de produccin se produce hacia superficie en el espacio anular de la tubera de revestimiento. Todo el gas libre se debe producir a travs de la bomba.

BOMBAS HIDRULICASExisten dos tipos bsicos de configuraciones de este tipo de levantamiento artificial: BOMBA FIJA: La bomba es fijada al final de la sarta de tubera de produccin. En esta configuracin la bomba reposa sobre un zapato asentado en la tubera que debe tener un dimetro interno mayor que el dimetro externo de la bomba. El fluido de potencia es enviado a travs de la tubera de produccin y el fluido de inters es producido a travs del espacio anular entre la tubera de produccin (TUBING) y la tubera de revestimiento (CASING).La sarta por la cual fluye el fluido de potencia es usualmente de , 1 o 1 dependiendo del tamao de la tubera de produccin.

DISEO LIBRE DE BOMBA: La bomba es fijada a la profundidad deseada dependiendo de las necesidades energticas del fluido, de esta forma permite la circulacin en el fondo del pozo. Los fabricantes (TRICO-KOBE, NATIONAL, DRESER, ARMCO), presentan tablas con las especificaciones bsicas de las bombas, a partir de las cuales se puede seleccionar el tipo de bomba deseado.

INSTALACIN DE UNA BOMBA EN EL FONDO DE POZO

BOMBA HIDRULICA TIPO JETSe basa en el principio de VENTURI, que consiste en el paso de un fluido a travs de un rea reducida donde se produce un cambio de energa potencial a energa cintica, originado a la salida de la boquilla, y provocando de esta manera una succin del fluido de formacin. Estos fluidos entran en un rea constante llamada garganta, luego la mezcla de los fluidos sufre un cambio de energa cintica a potencial a la entrada de un rea expandida llamada difusor, donde la energa potencial es la responsable de llevar el fluido hasta la superficie.

DESCRIPCIN DE LAS BOMBAS HIDRULICAS TIPO JETEs un tipo especial de bombas de subsuelo que a diferencia de las de pistn que operan por medio de un pistn de bomba reciprocante de desplazamiento positivo accionado por un pistn motriz acoplado, no emplea partes mviles y ejecuta su accin de bombeo mediante la transferencia de momentun entre el fluido motriz y el fluido de produccin que se produce al mezclarse estos, pasando a travs de la unidad de subsuelo. Con las bombas hidrulicas tipo Jet, siempre se tiene un sistema de fluido motriz abierto.La ausencia de partes mviles estrechamente ajustadas permite a la bomba jet tolerar fluidos de produccin, fluidos motrices abrasivos y corrosivos que para el caso de otros sistemas el levantamiento artificial son limitaciones importantes.Otra ventaja de las bombas jet es la solides de la seccin de trabajo, que hace que pueda adaptarse a casi cualquier completacin de fondo de pozo, frecuentemente se pueden obtener tasas de produccin ms altas que con las bombas de pistn, por lo que se recomienda su uso en pozos con altos ndices de productividad (IP), as como tambin en pozos con presencia de gas y arena. Estas bombas no son aplicables a todos los pozos, pues necesitan presiones de succin relativamente altas para evitar cavitacin y no requerir altas potencias.ELEMENTOS QUE CONFORMAN LA BOMBA JETN0ZZLE (BOQUILLA) Es una herramienta fabricada por aleacin para soportar altas presiones, la caracterstica de esta boquilla es que en el extremo superior tiene un dimetro ms grande que en el extremo inferior. Esto para crear mayor velocidad y menor presin a la salida de la boquilla.El fluido motriz pasa a travs de esta boquilla donde virtualmente toda su presin se transforma en energa cintica.THROAT (GARGANTA) Tambin se lo conoce como tubo de mezcla, es en donde se mezcla el fluido inyectado y el fluido producido. La caracterstica es que a lo largo del tubo el dimetro va aumentando.ESPACIADOR Es una herramienta que se coloca entre la boquilla y la garganta. Es aqu en donde entra el fluido producido para mezclarse con el fluido inyectado.DIFUSOR Tiene un rea expandida donde la velocidad se transforma en presin suficiente para levantar los fluidos a la superficie.

BOMBA JET CLAW CONVENCIONAL En pozos con tubera de revestimiento (CASING) deteriorado, es recomendable utilizar solamente este tipo de bomba, debido a que la presin de retorno por el espacio anular es baja. Se utiliza comnmente para la produccin continua de los pozos y para pruebas de produccin. Se desplaza y se recupera hidrulicamente. La Bomba Jet Claw Convencional se aloja en una camisa deslizable o en una cavidad.

BOMBA JET CLAW REVERSA Este tipo de bomba se utiliza para pozos exploratorios, arenados y para recuperacin de cidos y solventes en pozos que han recibido tratamientos. Se utiliza frecuentemente para obtener datos del yacimiento en forma instantnea, por cuanto es necesario solamente desplazar los fluidos que se ubican en la tubera de produccin (TUBING), para que inmediatamente se obtenga el fluido de formacin. Esta bomba se aloja en una camisa deslizable de circulacin, es desplazada y recuperada de manera rpida y efectiva con unidad de cable delgado (SLICK LINE) a travs de la tubera de produccin (TUBING).

ANLISIS COMPARATIVO DE LA BOMBA JET CONVENCIONAL CON LA BOMBA JET REVERSAPara este anlisis se ha tomado en cuenta la estructura de cada bomba, la posicin de boquilla y garganta y la va de inyeccin del fluido motriz. La ubicacin de la boquilla y garganta es diferente en los dos tipos de bombas.La va de inyeccin del fluido motriz cuando se usa una bomba jet reversa es por el anular (el fluido ingresa por la parte inferior de la bomba) y el fluido motriz + produccin retorna por el TUBING. En este caso la boquilla se encuentra abajo y la garganta arriba.

La va de inyeccin con la bomba jet convencional es por el tubing (fluido motriz ingresa por la parte superior de la bomba) y el fluido motriz mas el fluido de produccin retorna por el espacio anular. En este caso la boquilla est arriba y la garganta abajo.Los resultados en superficie se obtienen en menor tiempo cuando se usa la bomba jet reversa. La inyeccin del fluido motriz por el anular tiene que desplazar el fluido contenido en el tubing que es de menor volumen que el fluido contenido en el anular, de tal forma que en superficie se obtiene el fluido de potencia ms el fluido de produccin en menor tiempo.La bomba jet convencional se baja y se recupera hidrulicamente, mientras que la bomba jet reversa se baja y se recupera con WIRE LINE.DIFERENCIAS ENTRE LA BOMBA JET CONVENCIONAL Y LA BOMBA JET REVERSABOMBA JET CONVENCIONAL Esta bomba se desplaza hidrulicamente Los resultados de las pruebas se realizan en mayor tiempo Estas bombas se recuperan hidrulicamente La inyeccin del fluido motriz se realiza mediante el tubing Tiene presiones altas de operacinBOMBA JET REVERSA Esta bomba se desplaza con WIRE LINE Los resultados se obtienen en menor tiempo Esta bomba se recupera con WIRE LINE La inyeccin del fluido motriz se lo realiza mediante el CASING Las presiones de operacin son bajas

BOMBA HIDRAULICA TIPO JETCICLO DE INSTALACIN Y OPERACINPUMP IN En este ciclo la bomba de fondo se encuentra asentada en el final de la sarta o est en proceso de ensamble, la bomba de alimentacin circula los fluidos y estos pueden fluir libremente a lo largo del pozo.

OPERACINEl fluido de potencia pone en funcionamiento la bomba de fondo una vez que la bomba est asentada en la posicin adecuada junto con la vlvula de fluido de potencia, una vez que se cumple este ciclo, el fluido de potencia circula por una vlvula de escape que comunica con el espacio anular y dicho fluido vuelve a superficie.

PUMP OUTLa vlvula de flujo se abre y permite el paso de fluido de potencia a travs del espacio anular, permitiendo as el flujo a travs de la bomba, en esta ocasin fluido de potencia y de produccin suben a superficie.

OPERACIN DE LA BOMBA TIPO JETRealiza la accin de bombeo mediante la transformacin de energa entre dos corrientes de fluido en movimiento. El fluido de potencia a alta presin aplicada desde superficie, pasa a travs de la boquilla donde su energa potencial (presin) es convertida en energa cintica (velocidad). El fluido de produccin es succionado y mezclado con el fluido de potencia en la garganta de la bomba y en su paso al difusor adquiere la presin suficiente para ser llevado a superficie.La capacidad de levantamiento de una bomba jet est en funcin de la velocidad del fluido de potencia y de la relacin de reas entre la boquilla y la garganta ya que esto determina la velocidad de la mezcla que sale de la garganta. Las profundidades varan de 1.000 a 20.000 pies con tasas de produccin de 100 a 10.000 BFPD. Para un tamao de boquilla especfico, al reducir la garganta aumentara la velocidad del fluido motriz a la salida de la garganta, incrementando la capacidad del levantamiento, reduciendo de esta forma el fluido motriz.Las presiones de operacin ms usuales varan en un rango de 2.000 a 4.000 psi. Los sistemas hidrulicos en superficie utilizan bombas triplex o multiplex que alcanzan potencia de 30 a 625 Hp.La bomba tipo jet no requiere varillas ni cables elctricos para transmisin de energa y puede ser instalada o retirada del fondo del pozo hidrulicamente. No nos olvidemos que los fluidos producidos pueden ser usados como fluido de potencia en varios pozos.APLICACIONES DEL BH TIPO JET En el caso de evaluaciones o producciones tempranas se requiere de una unidad de superficie porttil. En pozos productores se requiere de una unidad estacionaria. El fluido motriz que se puede utilizar en este sistema es agua, petrleo, diesel u otros, el fluido de retorno puede ser almacenado en tanques en locacin o enviado a una estacin de produccin, permitiendo medir, en los dos casos, el caudal de inyeccin, produccin y gas. Con este tipo de levantamiento artificial no existen limitaciones de profundidad o temperatura, la bomba Jet puede ser instalada en completaciones de fondo simples o dobles. Para que el sistema funcione se requiere en superficie de una unidad de bombeo de alta presin que puede ser de desplazamiento positivo, un separador y un cabezal.VENTAJAS Consta de once partes, ninguna de ellas mviles. Son construidas en acero de alta calidad con tratamiento trmico, lo cual prologa su vida til en ambientes severos. Puede desplazarse o recuperarse hidrulicamente. Aplicable en pozos exploratorios, de desarrollo o produccin. Puede realizar cierre en fondo para restauracin de presiones. Los Memory Gauges para P y T pueden alojarse dentro de la bomba. Trabaja en pozos direccionales, horizontales o verticales. Puede generar diferenciales de presin en la formacin, sin necesidad de hacer cambio de bomba. Obtencin inmediata de los datos del yacimiento como el IP, presin de reservorio y presin de fondo fluyente. Los costos operativos son bajos.BOMBA HIDRAULICA TIPO PISTONEl principio de operacin de una bomba de pistn hoyo abajo es extremadamente simple. El motor es accionado por el fluido de potencia controlado por la vlvula del motor. El pistn del motor lleva una varilla (que acciona hidrulicamente la vlvula) que conecta al pistn de la bomba. El diseo KOBE utiliza varillas y pistones que son huecos de modo que la misma presin del fluido de potencia se ejerce en las mismas reas superior e inferior, de modo que el conjunto est siempre en equilibrio hidrulico total. Las bombas de pistones estn formadas por un conjunto de pequeos pistones que van subiendo y bajando de forma alternativa de un modo parecido a los pistones de un motor a partir de un movimiento rotativo del eje. Estas bombas disponen de varios conjuntos pistn-cilindro de forma que mientras unos pistones estn aspirando liquido, otros lo estn impulsando, consiguiendo as un flujo menos pulsante; siendo ms continuo cuantos ms pistones haya en la bomba; el liquido pasa al interior del cilindro en su carrera de expansin y posteriormente es expulsndolo en su carrera de compresin, produciendo as el caudal. Las bombas tipo pistn no son aconsejables en pozos con alta relacin gas-aceite ya que si el fluido de produccin contiene mucho fluido gaseoso, la capacidad de manejar el fluido liquido disminuye cada vez que el gas aumente, lo que traduce baja eficiencia.

FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBACOMIENZO DE LA CARRERA DESCENDENTEEl motor de la bomba es mostrado en la figura, en donde el fluido motriz a alta presin se dirige directamente a la parte superior del pistn de la bomba.

FIN DE LA CARRERA DESCENDENTECuando el pistn alcanza el fin de la carrera, el dimetro reducido en la parte superior de la varilla del pistn permite que el fluido de alta presin entre hacia la parte baja del motor.

COMIENZO DE LA CARRERA ASCENDENTECon la vlvula del motor en posicin para subir, como se muestra en la figura, la direccin de flujo cambia, entonces la bomba comienza a hacer la carrera ascendente.

FIN DE LA CARRERA ASCENDENTECuando el pistn encuentra el fin de la carrera ascendente, el dimetro reducido cerca del extremo ms bajo de la vlvula de la varilla, conecta el rea bajo la vlvula hacia la descarga, o lado de baja presin del motor.

PRINCIPALES ASPECTOS DEL DISEO DEL BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON Desplazamiento de la bomba. Desplazamiento del motor. Friccin en la bomba. Clculos de presin. Potencia.CONSIDERACIONES DEL DISEO Tipo de Sistema (abierto o cerrado). Arreglo de tubera de produccin. Eleccin de bombas de superficie. Diseo del sistema de limpieza del fluido motriz.COMPARACIN DE LA BOMBA TIPO JET CON LA BOMBA TIPO PISTON Las bombas hidrulicas de pistn son aplicables en pozos con producciones medianas y altas, con bajas presiones de fondo, pero debe tenerse mucho cuidado en pozos con alta relacin Gas - Petrleo (GOR), o con presencia de arena, las bombas tipo jet tiene la capacidad de manejar volmenes extremadamente altos, adems puede trabajar con slidos y fluidos corrosivos. En la bomba tipo Jet, las partes internas pueden ser reemplazadas fcilmente en el campo y solamente tienen dos partes sujetas a desgaste (boquilla y garganta). La ausencia de partes mviles, como en las bombas tipo pistn, estrechamente ajustadas permite a la bomba jet tolerar fluidos de formacin y motriz abrasivos y corrosivos. La solidez de la accin de trabajo de la bomba jet hace que pueda adaptarse a cualquier completacin de fondo del pozo. Frecuentemente con las bombas tipo jet se puede obtener tasas de produccin ms altas que con las bombas de pistn. El costo de mantenimiento de la bomba tipo jet es menor, comparado al costo de mantenimiento de la bomba pistn. El tiempo de reparacin de la bomba jet es menor que la bomba tipo pistn. CAPACIDADES DE FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO HIDRAULICOLas capacidades de funcionamiento significativas de este sistema de levantamiento artificial incluyen: Caudales de produccin desde 100 hasta 15000 BPD, ajustables en la superficie. Profundidades de operacin mayores de 15000 pies. Seleccin de bombas de chorro de pistn de desplazamiento positivo para que funcionen en tubos de 2" a 4. Las bombas de chorro manejan altas relaciones de gas/petrleo, y fluidos del pozo que son arenosos, corrosivos o de alta temperatura. Uso de agua o crudo producido como fluido de potencia. Sistemas de fluido de potencia cerrados para que las instalaciones de la bomba de pistn aslen el fluido de potencia de la produccin Las bombas de chorro y de pistn pueden encajar intercambiadas en el mismo conjunto del fondo del pozo.

2PRODUCCION PETROLERA III