Sistema Típico BCP EQUIPO DE SUPERFICIE EQUIPO DE SUBSUELO

EQUIPO DE SUPERFICIE GRAMPA DE LA BARRA PULIDA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN MOTOR ELÉCTRICO CABEZAL DE ROTACIÓN BARRA PULIDA STUFFING BOX “T” DE FLUJO SOPORTE DEL MOTOR CABEZAL DEL POZO REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN TUBERÍA DE PRODUCCIÓN

EQUIPO DE SUBSUELO SARTA DE CABILLAS ROTOR ESTATOR PIN DE PARO ANCLA ANTITORQUE REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN

Principio de Funcionamiento Fig.1 Consiste en dos engranajes helicoidales uno dentro del otro: Estator: elemento externo fijo. Rotor: elemento interno móvil. El rotor es una pieza de acero de alta resistencia torneada externamente como una hélice, su sección transversal posee “1” diente. El estator es de material elastomérico torneado internamente como una hélice, su sección transversal posee “2” dientes. La sarta de cabillas hace girar, en el sentido de las agujas del reloj, al rotor sobre su propio eje, y este girará en sentido contrario y paralelamente sobre el eje del estator. Este movimiento permitirá la formación de cavidades cerradas, delimitadas por una línea de interferencia entre el rotor y el estator, que ascenderan helicoidalmente desde la admisión hasta la descarga de la bomba. The capabilities and advantages of the Progressing Cavity Pumping System are the results of the simple, yet ingenious progressing cavity principle. The stator is a double internal helix, precision moulded of synthetic elastomer permanently bonded within a steel tube. The stator is connected to the bottom of the tubing string or inserted into a PSN. The rotor is a single external helix with a circular cross-section, precision machined from high strength steel and chrome plated for abrasion resistance. The rotor is also available in stainless steel in most models to handle corrosive applications. The rotor is suspended into the stator by the sucker rod string and is the only moving part of the bottom hole pump. As the rotor rotates within the stator, a series of cavities form 180o apart which progress from the suction (bottom) to the discharge (top) ends of the pump. As one cavity closes, another opens at the same rate resulting in a constant non-pulsating flow. 6

VENTAJAS DE LA BOMBA Pg. 3 Es reversible. No tiene válvulas. De acuerdo al principio de funcionamiento anterior, la bomba ... Es reversible. No tiene válvulas. Bombeo uniforme, no pulsante. Capaz de levantar fluidos desde livianos hasta pastosos y altamente viscosos, inclusive con presencia de sólidos.

Fig.4. Distintos engranajes estator/rotor Relación de dientes del estator a dientes del rotor 2:1 3:2 4:3

Torneado del rotor y fabricación del estator Inyección del material elastomérico (Acrilinitrilo-butadieno)

Fig.5. PASO DE LA BOMBA (ETAPA) El paso de la bomba es el paso del estator Paso del rotor t P a s o del e s t a t o r t T T n+1 2 t n 1 =

Fig.5. PASO DE LA BOMBA (ETAPA) El paso de la bomba es el paso del estator Paso del rotor t P a s o del e s t a t o r t T T n+1 2 t n 1 =

Caudal y presión intermedia Alta presión de descarga Fig.8. Efecto del paso de la bomba Caudal y presión intermedia Alta presión de descarga Alto caudal

Fig.9. Diagrama de un corte transversal fijo Eje principal y centro del estator Centro del rotor 0º 180º 45º 225º 90º 270º 135º 315º 180º 360º

Fig.9A. Diagrama de varios cortes transversales #1 (0º) #9 (360º) #1 #5 (180º) #2 #3 #4 #2 (45º) #6 (225º) #5 #6 #7 #8 #3 (90º) #7 (270º) #9 #4 (135º) #8 (315º) #5 (180º) #1 (0º) #9 (360º)

Criterios de selección de Elastómeros (Intevep) Pg.10D Tipo de elastómero Tmax Aromáticos Gravedad H2S ( °F) (%) API NBR estandar 180 <20 20 3 NBR alto nitrilo 180 20-30 35 3 HNBR hidrogenado 350 <20 20 6 Fluoroelastómero VITON 450 >30 >35 2

Fig.pg 18A. Rangos del Instituto Francés del Petróleo para diseñar la bomba RPM Catálogo 500 Limitación cuando se usa un rotor sub-dimensionado para compensar el hinchamiento 400 Limitación para pozos con regular contenido de arena 300 Limitación para pozos con gran contenido de arena 200 100 1/3 2/3 Head 1/4 1/2 3/4 1

Diseño de Sistemas BCP Flujograma Geometría del Pozo Tipo y Curvatura Profundidad de Asentamiento DISEÑO FINAL DEL SISTEMA Configuración del Pozo Dimensiones Casing, Tubing, Cabillas Limitationes Mecánicas Presión de Descarga Presión de Entrada Pérdidas de Presión Selección del Equipo de Superficie Cabezal de rotación Relación de Transmisión Motor, Variador Producción y Levantamiento Requeridos Condiciones del Yacimiento Comportamiento IPR Tasa de Producción Presión de Fondo Fluyente Nivel de Fluido Dinámico RGP Producida Potencia, Torque y Velocidad Requeridos en Superficie Selección de la Bomba Capacidad de Levantamiento Capacidad Volumétrica Curvas de Comportamiento Tipo de Elastómero Geometría Propiedades del Fluido Temperatura, Densidad, Viscosidad Contenido de Agua y Arena Contenido de H2S y CO2 Otros Componentes Selección de las Cabillas Cargas, Torque, Fuerzas Contactos Cabilla/Tubing

Sistema BCP - Cabezales Carga Axial Torque Máximo Potencia Máxima Velocidad Máxima