BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA II
Estas bombas mantienen un continuo volumen de líquido en las cavidades, entre la succión y la descarga. Debido a estas características, las BCP tienen la habilidad de bombear fluidos viscosos, abrasivos, multifásicos y gaseosos en un amplio rango de las tasas de flujo y de diferenciales de presiones hasta la superficie.
Los sistemas de bombas de cavidad progresiva son altamente flexibles en términos de su habilidad de funcionar efectivamente en un diverso rango de aplicaciones. No obstante, su éxito en una aplicación en particular requiere que los componentes del sistema de bombeo sean compatibles con las condiciones del pozo y el ambiente de operación. Un proceso de diseño que tome en consideración los componentes del sistema y el ambiente de operación, es necesario para asegurar que se alcanza un sistema por bombeo de cavidades progresivas apropiado.
Consideraciones de diseño:
Las consideraciones de diseño son utilizadas para guiar en la selección de un diseño de sistema efectivo. Cada paso en el proceso de diseño está basado en la evaluación de las implicaciones de una o más de estas consideraciones. Las consideraciones de diseño primordiales en un sistema de bombeo de cavidades progresivas, son:
- Condiciones de bombeo.
- Efectos del flujo.
- Carga de la sarta.
- Desgaste de la tubería de producción y la sarta de cabilla.
- Transmisión de potencia.
Funcionamiento
El efecto de bombeo se obtiene a través de cavidades sucesivas e independientes que se desplazan desde la succión hasta la descarga de la bomba a medida que el rotor gira dentro del estator. El movimiento es trasmitido por una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba, empleando para ello un motor – reductor acoplado a las cabillas.
El funcionamiento comienza desde la superficie, donde un motor, bien sea eléctrico o de combustión interna, le transmite movimiento rotacional a la sarta de cabillas a través de distintos engranajes. Los engranajes transmiten la acción y reduce las revoluciones altas del motor para obtener las revoluciones deseadas en la sarta de cabillas; y éstas a su vez hacen girar el rotor dentro del estator fijo, causando que el fluido suba hacia la superficie.
El crudo es desplazado en forma continua hasta la superficie por efecto del rotor que gira dentro del estator, formando de esta manera cavidades progresivas ascendentes. La eficiencia volumétrica de estas bombas es afectada por la presencia de gas libre en la succión y la viscosidad del crudo.
En líneas generales, la secuencia de operación de una bomba de cavidad progresiva consta de tres etapas; la primera etapa, es conocida como ciclo AS (abierto a la succión y cerrado a la descarga) en donde la cámara de bombeo es aislada de los efectos de la presión en la descarga de la bomba, mientras que es abierta a la succión permitiendo así la entrada de fluido; la segunda etapa, es llamada ciclo CSD (cerrado a la succión y a la descarga) en la cual tanto el puerto de descarga como el de succión están cerrado por lo cual el fluido queda aislado dentro de la cámara de bombeo; y la última etapa, el ciclo AD (abierto a la descarga y cerrado a la succión) donde la cámara de bombeo es expuesta a la presión en la descarga de la bomba pero aislada a la succión, por consiguiente en esta etapa de operación es donde se eleva la presión del fluido es respuesta a la presión en la zona de descarga.
Los sistemas de bombas de cavidad progresiva son altamente flexibles en términos de su habilidad de funcionar efectivamente en un diverso rango de aplicaciones. No obstante, su éxito en una aplicación en particular requiere que los componentes del sistema de bombeo sean compatibles con las condiciones del pozo y el ambiente de operación. Un proceso de diseño que tome en consideración los componentes del sistema y el ambiente de operación, es necesario para asegurar que se alcanza un sistema por bombeo de cavidades progresivas apropiado.
Consideraciones de diseño:
Las consideraciones de diseño son utilizadas para guiar en la selección de un diseño de sistema efectivo. Cada paso en el proceso de diseño está basado en la evaluación de las implicaciones de una o más de estas consideraciones. Las consideraciones de diseño primordiales en un sistema de bombeo de cavidades progresivas, son:
- Condiciones de bombeo.
- Efectos del flujo.
- Carga de la sarta.
- Desgaste de la tubería de producción y la sarta de cabilla.
- Transmisión de potencia.
Funcionamiento
El efecto de bombeo se obtiene a través de cavidades sucesivas e independientes que se desplazan desde la succión hasta la descarga de la bomba a medida que el rotor gira dentro del estator. El movimiento es trasmitido por una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba, empleando para ello un motor – reductor acoplado a las cabillas.
El funcionamiento comienza desde la superficie, donde un motor, bien sea eléctrico o de combustión interna, le transmite movimiento rotacional a la sarta de cabillas a través de distintos engranajes. Los engranajes transmiten la acción y reduce las revoluciones altas del motor para obtener las revoluciones deseadas en la sarta de cabillas; y éstas a su vez hacen girar el rotor dentro del estator fijo, causando que el fluido suba hacia la superficie.
El crudo es desplazado en forma continua hasta la superficie por efecto del rotor que gira dentro del estator, formando de esta manera cavidades progresivas ascendentes. La eficiencia volumétrica de estas bombas es afectada por la presencia de gas libre en la succión y la viscosidad del crudo.
En líneas generales, la secuencia de operación de una bomba de cavidad progresiva consta de tres etapas; la primera etapa, es conocida como ciclo AS (abierto a la succión y cerrado a la descarga) en donde la cámara de bombeo es aislada de los efectos de la presión en la descarga de la bomba, mientras que es abierta a la succión permitiendo así la entrada de fluido; la segunda etapa, es llamada ciclo CSD (cerrado a la succión y a la descarga) en la cual tanto el puerto de descarga como el de succión están cerrado por lo cual el fluido queda aislado dentro de la cámara de bombeo; y la última etapa, el ciclo AD (abierto a la descarga y cerrado a la succión) donde la cámara de bombeo es expuesta a la presión en la descarga de la bomba pero aislada a la succión, por consiguiente en esta etapa de operación es donde se eleva la presión del fluido es respuesta a la presión en la zona de descarga.
Imagen: Elastomero y Estator. Elementos Principales en una BCP
Fuente de la imagen: Presentación de PETROZUATA. Cortesía de la Profesora e Ingeniero Fanny Sánchez
