1 3 Cartas Dinagráficas

8/10/2019 1 3 Cartas Dinagrficas

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El Bombeo mecnico es el ms

comn de los mtodos de

levantamiento artificial. Es el ms

antiguo y ampliamente usado

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mtodo de levantamiento

artificial costa adentro. Es

usualmente el ms econmico y

el sistema ms fcil de mantenercuando es diseado y operado

apropiadamente.


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La funcin del sistema de bombeo

mecnico es transmitir la potencia a la

bomba de fondo para levantar los fluidos

desde el reservorio hasta la superficie

Equipo de superficie:

Motor Elctrico o de combustin

Unidad de Bombeo Barra pulida

SISTEMA DE BOMBEO MECANICOSISTEMA DE BOMBEO MECANICOEquipo de SuperficieEquipo de Superficie

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Prensa estopa

Cabezal y

Lneas de Flujo

Equipo de Fondo:

Revestidor

Tubera

Sarta de cabillas

Bomba de fondo

Separador de gas (opcional)

Niple de asentamiento

Tubo de barro


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UNIDAD DE BOMBEODesignacin API

API desarrollo un mtodo estndar para describir las Unidades de bombeo, de la siguiente

manera:


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C-320-256-100

Tipo de unidadde BombeoC: Convencional

M: Mark II

A: Air Balance

LP:Low Profile

RM: Reverse Mark

Capacidad caja deengranaje

(1000lbs x plg)

Capacidad de laestructura(100 lbs)

Longitud mximade embolada

(pulgadas)


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Caja de Engranaje:La funcin de la caja de engranaje es convertir torque bajos y altasrpm de la unidad motriz en altos torque y bajas rpm necesarias para operar la unidad

de bombeo. Una reduccin tpica de una caja de engranaje es 30:1. Esto significa que

la caja de engranaje reduce los rpm a la entrada 30 veces mientras intensifica el

torque de entrada 30 veces. Son de doble reduccin. Con manivelas gemelas y

engranajes con dientes en V con razn de reduccin segn normas API.

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CUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTACUBIERTA DESCUBIERTA


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DESIGNACION APIDESIGNACION API

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2.560.000 LbsxPulg


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VISTA INTERNA DE LA CAJA DEENGRANAJES

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Contrapesas:Son estructuras de metal que dan el peso

necesario para balancear la carga en la viga

viajera.

Los contrapesos ayudan a reducir el torque

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.

ascendente, las contrapesas proporcionan

energa a la caja de engranaje (Al caer). En

la carrera descendente estos almacenan

energa (subiendo). La condicin

operacional ideal es igualar el torque en lacarrera ascendente y descendente usando

la cantidad correcta del momento de

contrabalanceo. Cuando esto ocurre la

unidad esta Balanceada.


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POSICION DE LAS CONTRAPESASLufkin / Ampscot / Legrand

En stas unidades se mide la

distancia del extremo final de la

manivela hasta el borde de la

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ALGUNAS CONFIGURACIONES TPICAS


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LUFKIN AMERICAN


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AUXILIARES SERIAL DE LA MANIVELA


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SISTEMA DE BOMBEO MECANICOSISTEMA DE BOMBEO MECANICOEquipo de Superficie: CONTRAPESOSEquipo de Superficie: CONTRAPESOS

Manivelas:Es la estructura metlica que soporta los brazos permitiendo elmovimiento de la viga viajera.

Brazos:Son los que sujetan las manivelas al compensador.

Brazo PitmanBrazo PitmanBrazo PitmanBrazo Pitman USA. En los Estados Unidos el tiro mas

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Pin

Pesas

Pin

Manivela

Pesas

Pin

Pesas

Pin

Manivela

Pesas

,

caso de la figura de la izquierda la unidad

esta en el tiro 2/4

VENEZUELA. Al contrario de lo anterior

descrito en nuestro pas se invierta la

designacin. Para el caso ejemplo launidad estara en el tiro 3/4.


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Tipo:Tipo:

AA Balanceado por AireBalanceado por Aire

BB Balanceado por Viga V.Balanceado por Viga V.

CC Convencional.Convencional.

MM MARK IIMARK II Unitorque.Unitorque.Torque Max. de la Caja enTorque Max. de la Caja en

1000Libras1000Libras

Descripcin de la Unidad de BombeoDescripcin de la Unidad de Bombeo

CC--320D320D--256256--101000

Cargas Max. de laCargas Max. de la

estructura en 100Librasestructura en 100Libras

Longitud Mxima deLongitud Mxima de

CarreraCarrera

Con el Cabezal del pozo a la derecha:Con el Cabezal del pozo a la derecha:

ManivelaManivela #01 (Front)#01 (Front)Pesa #01 (Front Lead)Pesa #01 (Front Lead)

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Pesa #02 (Front Lag)Pesa #02 (Front Lag)

ManivelaManivela #02 (Back)#02 (Back)

Pesa #01 (Back Lead)Pesa #01 (Back Lead)

Pesa #02 (Back Lag)Pesa #02 (Back Lag)

#01 (Front Lead)#01 (Front Lead)

#02 (Front Lag)#02 (Front Lag)

CWCW 9090270270

180180

00


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Tipo:Tipo:

AA Balanceado por AireBalanceado por Aire

BB Balanceado por Viga V.Balanceado por Viga V.

CC Convencional.Convencional.

MM MARK IIMARK II Unitorque.Unitorque.Torque Max. de la Caja enTorque Max. de la Caja en

1000Libras1000Libras

Descripcin de la Unidad de BombeoDescripcin de la Unidad de Bombeo

CC--320D320D--256256--101000

Cargas Max. de laCargas Max. de la

estructura en 100Librasestructura en 100Libras

Longitud Mxima deLongitud Mxima de

CarreraCarrera

Con el Cabezal del pozo a la derecha:Con el Cabezal del pozo a la derecha:

ManivelaManivela #01 (Front)#01 (Front)Pesa #01 (Front Lead)Pesa #01 (Front Lead)

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Pesa #02 (Front Lag)Pesa #02 (Front Lag)

ManivelaManivela #02 (Back)#02 (Back)

Pesa #01 (Back Lead)Pesa #01 (Back Lead)

Pesa #02 (Back Lag)Pesa #02 (Back Lag)

#02 (Front Lag)#02 (Front Lag)

#01 (Front Lead)#01 (Front Lead)

CCWCCW 9090270270

180180

00


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BOMBA DE FONDO(Operacin)

La bomba tpica de bombeo mecnico consiste en un

pistn movindose hacia arriba y hacia abajo dentro de un

cilindro (Barril de la bomba). El pistn contiene una vlvula

com uesta or una bola un asiento llamada vlvula

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CARRERA

ASCEDENTECARRERA

DESCENDENTE

Vlvula

Fija

Vlvula

Viajera

Vlvula

Fija

Vlvula

Viajera

viajera. En la succin del barril de la bomba existe otra

vlvula llamada vlvula fija, fijada a la tubera y sin

movimiento.


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Punto D-A: Transferencia de cargas. VV

cerrada, VF abierta. Incremento en las

cargas. Peso de varillas en flotacin +

cargas de fluido.

BOMBA DE FONDO(Accin de la vlvulas)

2000psi

A B

2000psi

C

D

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Punto A-B: Recorrido ascendente del

pistn. Cargas constantes. Varillas en

flotacin + cargas de fluido.

Punto B-C: Transferencia de cargas.

Apertura de VV y cierre de VF. Disminucin

de las cargas. Peso de varillas en flotacin.

Punto C-D: Carrera descendente. VV

abierta, VF cerrada. Cargas constantes.

Varillas en flotacin.

2000psi

1999psi

PIP

500 psi

PIP

500 psi

1999

psi

PIP

500 psi

2001

psi

2000psi

2001psi

PIP

500 psi

CICLO DE BOMBEO COMPLETO (BOMBA LLENA)

PESO SARTA VARILLAS EN FLOTACION + CARGAS DE FLUIDO

PESO SARTA VARILLAS EN FLOTACION

A B

CD490psi

490psi

2001psi


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t.

CHP THP

CHPCHP

THPTasa de Fluido

Presin, Psi.

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Anular

Tubing

Profundidad,

F

SBHP

SBHPPBHP

Drawdown

PIP PD

NIVEL DE FLUIDO DINMICO


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MEDICIONESMEDICIONES DE CAMPODE CAMPO

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La carta es un diagrama de cargas (lbs.) versus posicin (plg.) en la barra pulida durante un

ciclo completo de bombeo. Del anlisis correcto de la carta puede diagnosticarse la condicin

de operacin de la bomba de subsuelo, calcular las cargas sobre la estructura de la Unidad de

bombeo, caja de engranaje y sarta de varillas.

CARTA DINAGRAFICADefinicin

A B

C

D

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2000psi

2000psi

1999psi

PIP

500 psi

PIP

500 psi

1999

psi

2000psi

PIP

500 psi

2001

psi

2000psi

2001psi

PIP

500 psi

CICLO DE BOMBEO COMPLETO (BOMBA LLENA)



A B

CD490psi

490psi

2001psi


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CARTA DINAGRAFICAInstrumentos de medicin

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3. Dinammetro DYN77

Leutert

2. Celda de carga 30KLbs

Echometer

4. Celda de carga Lufkin1. Celda de carga tipo PRT

Echometer

Existen cuatro sistemas en uso para determinar las cargas en un sistema de bombeo mecanico.

1. Tranductor de barra pulida

2. Celda de carga tipo herradura

3. Dinamometro Leutert usando espaciadores instlados permanentemente

4. Transductor electronico permanente tipo dona.


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VENTAJAS

1. El transductor puede ser instalado rpidamente y de manera mas segura que los tipo

herradura.

2. No es necesario detener el pozo.

3. La Posicin del pistn en el barril de la bomba no se ve afectada como ocurre al espaciarusando celdas del tipo herradura. Esto incluso puede ocultar un golpe ligero al final de la

CARTA DINAGRAFICAPRT

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1. Celda de carga tipo PRT

Echometer

carrera descendente.

DESVENTAJAS

1. Siempre se ha cuestionado la precisin de este tipo de celda de carga. Parte del problema es

que la barra pulida no fue diseada para ser el elemento resorte de un transductor de precisin

de cargas. Existe incertidumbre en el modulo, rea transversal y mas. Tambin las barras pulidas

estn tpicamente muy maltratadas. Sin embargo, anlisis de incertidumbre sencillos se hanrealizado mostrando una media de la raz cuadrada (Error) del 7%.

2. Otra incertidumbre es la carga cero 0. El transductor es colocado en la barra pulida y esta ya

esta soportando una carga que es desconocida. La carga medida necesita ser ajustada a una

carga conocida.


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VENTAJAS

1. La celda de caga tipo herradura mide las cargas directamente, propiedades fsicas imprecisas

o desconocidas de la barra pulida no tiene ninguna influencia.

2. La configuracin del cero es conocida.

CARTA DINAGRAFICACelda de carga Herradura

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DESVENTAJAS

1. La posicin del pistn en el barril de la bomba es cambiado. Por esta razn el anlisis con celdas

de carga tipo PRT podra ser mas representativo del desempeo real de la bomba que un

anlisis usando celda de carga tipo herradura.

2. Al detener la bomba, toma mucho tiempo hasta que las condiciones de subsuelo estabilizadas

se recobren. LEUTERT plantea que en promedio se necesita hasta una hora para que las

condiciones de fondo estabilicen. Es obvio que ningn operador quiere esperar tanto tiempo. Se

concluye entonces que una medicin tomada inmediatamente de arrancar el pozo NO

REPRESENTARAla condicin normal de operacin del pozo y los resultados del anlisis pueden

estar muy mal.

2. Celda de carga 30KLbs

Echometer


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Dinammetro Convencional (LEUTERT)

Es un instrumento que se utiliza para medir directamente las cargas

que soporta la barra pulida en funcin del desplazamiento del

embolo de la bomba. Estas cargas se registran sobre una tarjeta

CARTA DINAGRAFICACelda de carga Herradura

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dinagrafica.


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1. Sarta de Cabillas Rgida.

Elongacin de las cabillas

despreciables.

2. Velocidades de bombeo losuficientemente bajas para CARGAS DE FLUDIO

AS,

LBS

CARGAS DE FLUDIO

A B

CARTA DINAGRAFICACondiciones ideales

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minimizar as uerzas

dinmicas.

3. Liquido Incompresible. Sin gas

en solucin.

4. Perdidas de energa a travs de

la sarta despreciables.

POSICION BARRA PULIDA, PLG

PESOS DE LAS

CABILLAS EN ELFLUIDO

CARGASCABIL


PESOS DE LAS

CABILLAS EN ELFLUIDO

D C

RECTANGULO PERFECTO


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La operacin del sistema de bombas de subsuelo por cabillas de succin se ve afectado por un numero de factores que

impactan significativamente el comportamiento de las cargas durante el ciclo de bombeo, alejndolo del grafico ideal

anteriormente estudiado.

CARTA DINAGRAFICAFactores que Afectan la forma de la carta.

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n re es os ac ores pue en enumerarse:

1. Cargas dinmicas en las cabillas ocurren debido a un patrn de aceleracin del movimiento de la sarta de cabillas.

2. Efectos de onda son inducidos en la sarta de cabilla por el movimiento de la barra pulida y por la operacin de la barra

de subsuelo. Estas ondas son transmitidas y reflejadas en la sarta de cabillas y pueden afectar medicin de cargas en la

barra pulida considerablemente.

3. La frecuencia de ondas de tensin inducidas pueden coincidir con la frecuencia de resonancia de la sarta causando

considerables cambios en las cargas de las cabillas.

4. La accin de las vlvulas de la bomba son afectadas de manera importante por la compresibilidad de los fluidos

levantados.

5. Pueden existir problemas de fondo que alteren las cargas en las cabillas.


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Otras variables importantes:

1. Elongacin de las cabillas.

,LBS

2 3

,LBS

2 32

La forma de la carta dingrafica cambia alaralelo ramo 1-2-3-4. Esto se debe a la


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CA

RGAS

CABILLA


PESOS DE LAS

CABILLAS EN EL

FLUIDO

SOBRE EL PISTON

1 4

CA

RGAS

CABILLA


PESOS DE LAS

CABILLAS EN EL

FLUIDO

SOBRE EL PISTON

1 44

elongacin desde el punto 1, las cargas de

las cabillas solo alcanzan gradualmente su

mximo valor en el punto 2 mientras la

bomba asciende con la vlvula viajera

cerrada. Similarmente, al final de la carrera

descendente, las cargas de fluidos

transferidas desde la vlvula viajera hasta lavlvula fija es tambin gradual desde el

punto 3 al 4, debido a que la sarta de

cabillas se contrae a su longitud original.


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Otras variables importantes:

1. Elongacin de las cabillas.

Otra conclusin importante es que el viaje

,LBS

2 3

,LBS

2 32


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viaje de la barra pulida esta diferencia se

debe a la elongacin de la sarta de

cabillas. Por lo tanto, la longitud de la

embolada del pistn desde 2 a 3 decrece

del punto 2 a 3 si una sarta de cabillas

elsticas es tomada en cuenta. CARGAS

CABILLA


PESOS DE LAS

CABILLAS EN EL

FLUIDO

SOBRE EL PISTON

1 4

CA

RGAS

CABILLA


PESOS DE LAS

CABILLAS EN EL

FLUIDO

SOBRE EL PISTON

1 44


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CARTA DINAGRAFICAEstiramiento de cabillas.

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Archivo Echometer. BN-0103


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CONSULTING

Los usos ms importantes del anlisis de cartas Dinagrficas son los siguientes:

1. Determinacin de las cargas soportadas por la estructura de la unidad de bombeo y la sarta de cabillas.

CARTA DINAGRAFICAPor qu medir la carta dinagrafica?

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. as cargas tors ona es en a ca a e engrana e re uctor e ve oc a y en e motor pue en ca cu arse.

3. Del rea de la carta, la potencia requerida para accionar la unidad de bombeo puede ser determinada.

4. Luego de determinar el Efecto de Contrabalance, el grado de balanceo de la unidad puede ser

determinado.

5. La condicin y posible mal funcin de la bomba de subsuelo y sus vlvulas puede determinarse.

6. Problemas de fondo pueden detectarse realizando un anlisis de la carta dinagrafica. Esta es una

herramienta poderosa en la solucin de problemas.


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CONSULTING

CARTA DINAGRAFICA.Cargas ledas en la carta.

Cargas Bsicas.

De una carta dinagrafica apropiadamente grabada, seis cargas

bsicas pueden determinarse. Estas incluyen:

1. La carga de lnea cero a partir de la cual todas las cargas son

medidas.

2. Las cargas en la vlvula fija, determinadas a partir de una prueba devlvula (en un caso ideal, sin fuga en la vlvula fija, las cargas en la VF

Mxima Carga en

La barra pulida

VV

Mxima Carga en

La barra pulida

VV

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igualaran el peso de las cabillas en flotacin).

3. Las cargas en la vlvula viajera, que son medidas durante la prueba

de vlvula viajera. Si el pistn y las vlvulas de la bomba de subsuelo estn

en perfectas condiciones, estas cargas sern la suma del peso de las cabillas

en flotacin y las cargas del fluido sobre el pistn.

4. La carga pico en la barra pulida (PPRL) que no es mas que la mxima

carga durante un ciclo de bombeo y refleja las cargas en la vlvula viajera

mas las mximas cargas dinmicas ocurridas durante la carrera ascendente.

5. La carga mnima en la barra pulida (MPRL) que representa la carga

en la vlvula fija menos las mximas cargas dinmicas durante la carrera

descendente y se determina en la carta dinagrafica como la mnima carga

durante un ciclo de bombeo.

6. El efecto de contrabalance (CBE), que representa las fuerzas en la

barra pulida derivadas del mximo momento de contrabalance.

Mnima Carga enLa barra pulida

EFECTO DECONTRABALANCE

VF


CARGA,

LBS

Mnima Carga enLa barra pulida

EFECTO DECONTRABALANCE

VF


CARGA,

LBS

0


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PUNTO MUERTOSUPERIOR

2000psi

Cabillas + Cargas mx. Fluido

TV SVTV SV

PRUEBA DE VALVULAS

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PUNTO MUERTOINFERIOR

RECORRIDODEL PISTON

2000psi

2001psi

PIP

500 psi

PIP

500 psi

490

psi

Cabillas en flotacin


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CONSULTING

Para realizar la prueba de vlvula viajera, siga los

siguientes pasos:

1. Tenga listo el dinammetro para el chequeo de

vlvulas de acuerdo a las instrucciones del

fabricante, para registrar las cargas vs. tiempo.2. Arran ue la unidad d ela realizar varios ciclos

PRUEBA DE VALVULA VIAJERA

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completos, durante al menos dos o tres

emboladas para asegurar una accin apropiada

de bombeo.

3. Detenga la unidad en la carrera ascendente.

Aplique el freno tan suavemente como sea

posible y deje la unidad detenida entre 5 y 10

segundos.4. Repita los pasos 2 y 3 cerca de una o dos veces

mas. Intente detener la unidad en diferentes

posiciones de la carrera ascendente para

obtener resultados ms precisos.

Unidad de bombeo mecnico convencional detenida al final de la

carrera ascendente.

Prueba de Vlvula. Echometer Modelo E

Tiempo (seg.)

Carga

(Klbs)


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CONSULTING CALCULO DEL ESCURRIMIENTO FUGA VV

La prueba de VV puede usarse para el escurrimiento de la bomba. Una prueba de VV muestra la cada

de cargas de fluido en libras por segundo, esta informacin puede usarse para calcular cuanto

produccin se esta perdiendo.

1. Se registra la tasa de fuga (lbs/seg) de la prueba de vlvula viajera (LRtv)

Del grafico se tiene una tasa de fuga de ? lbs/seg

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23563 lbs

23393 lbs

5 seg

2. Se calcula la constante elstica de la sarta de cabillas, (in/lb-pie).

)E(LL

1E ri

n

iir

Donde:

L: Profundidad de la bomba

Li: Longitud segmento de cabillas

Eri: Constante elstica de la cabilla


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CONSULTING

La prueba de vlvula fija se realiza durante la

carrera descendente usando cuidadosamente el

freno para detener la unidad de bombeo a

aproximadamente del final de la carrera.

Mientras se realiza un chequeo de vlvula fija,

las cargas deben por igual permanecer

PRUEBA DE VALVULA FIJA

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Unidad de bombeo mecnico convencional detenida al final de la

carrera descendente.

.

que la vlvula viajera no ha abierto y en cambio

se est entonces realizando un chequeo de

vlvula viajera. Esto puede ocurrir si se detiene

la unidad temprano en la carrera descendente o

si es detenida muy abruptamente, causando

pandeo de las cabillas. Si el pozo est golpeando

fluido o presenta problemas de interferencia porgas entonces la unidad debe detenerse

suficientemente abajo en la carrera descendente

para asegurar que las cargas de fluido estn

fuera de la vlvula viajera.

Prueba de Vlvula. Echometer Modelo E

Tiempo (seg.)

Carga

(Klbs)


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PRUEBA DE VALVULASPrueba de Vlvulas. Esquema General de Medicin Digital.

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0

90270

180

El efecto de contrabalance es usado para calcular el torque en la

caja de engranaje (cuando se desconoce informacin sobre la

manivela y contrapesos o en el caso de unidades hibridas). Es una

medida indirecta del torque impuesto en la caja por la manivela y

las contrapesas de la unidad.

Procedimiento:

EFECTO DE CONTRABALANCE

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0 25.00 50.00 75.00 100.00 125.00 150.00 175.005.00

6.25

7.50

8.75

10.00

11.25

12.50

BUOYANT WEIGHT

BUOYANT WEIGHT + FLUID LOAD

CBE 11.203 lbs

TIEMPO (SEG)

CARGA

ENL

A

BARRA

PUL

IDA

(LBS)

1.Detener la Unidad con la manivela tan cerca como sea posible a

90o 270.

2.Luego con el freno liberado, grabar las cargas en la barra pulida a

esa posicin.

Debe anotarse el ngulo correspondiente del brazo de las

contrapesas. Para unidades convencionales, El ngulo del brazo de

las contrapesas es medido en el sentido horario de la agujas del

reloj a partir de la posicin de las 12 en punto con el pozo a la

derecha. Para unidades Mark II (Clase III), se mide en sentido

antihorario a partir de las 6 en punto con el pozo a la derecha.


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Horario

Detener la unidad de Bombeo de Bombeo

durante la carrera ascendente, en 90 para

unidades Convencionales y 270 para unidades

Mark II.

12

90

EFECTO DE CONTRABALANCE

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UNIDAD CONVENCIONAL. PARA A 90

UNIDAD MARK II. PARA A 270

Anti-horario

Si la unidad es Pesas Pesadas o Cabillas

Pesadas entonces la manivela no se detendr

cerca de la posicin de las 3 o 9 en punto. En tales

casos, para grabar el efecto de contrabalanceo

debe encadenarse la unidad si es pesas pesadas

o apoyar la grapa en el prensa estopa si esCabillas Pesadas.

6

270


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CONSULTING

DESBALANCE ESTRUCTURALEs la fuerza requerida en la

barra pulida para aguantar la viga viajera en posicin

horizontal con los brazos pitman desconectados del pin de

la manivela. Esta fuerza es positiva cuando acta hacia

abajo y negativa cuando acta hacia arriba. El desbalance

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ANGULO DE COMPENSACION DE LA MANIVELAEs el Angulo

entre el pin de la manivela y el brazo de las contrapesas. Lafigura de la izquierda muestra como medir este angulo. Para

unidades Mark II el angulo de compensacin es positivo. Para

unidades de bombeo Convencionales el angulo de

compensacin es cero.

positivo o negativo. Para Mark II es siempre negativo.


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Medicin de Amperaje

El grfico de amperaje es una herramienta til para determinar el balanceo de la

unidad y el amperaje trazado por el motor. Es especialmente til cuando se

analizan unidades viejas sin data disponible de manivela y contrapesas por lo que

data de momento mximo de contrabalance no estara disponible.

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Medicin de Amperaje. Well Analyzer Echometer


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EL TORQUE ELCTRICO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL TORQUEMECNICO EN LA CAJA DE ENGRANAJES

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MEDICIONES DE CAMPOMEDICIONES DE CAMPOMediciones DigitalesMediciones Digitales

CABILLAS

PESADAS

CONTRAPESAS

PESADAS

CORREGIDO EL MOMENTO

DE CONTRABALANCE

BALANCEADO

TE

NCIA

CABILLAS

PESADAS

CONTRAPESAS

PESADAS


DE CONTRABALANCE

DESBALANCE MECANICO / ELECTRICO BALANCEADO

TEN

CIA

CABILLAS

PESADAS

CONTRAPESAS

PESADAS


DE CONTRABALANCE

BALANCEADO

TE

NCIA

CABILLAS

PESADAS

CONTRAPESAS

PESADAS


DE CONTRABALANCE

DESBALANCE MECANICO / ELECTRICO BALANCEADO

TEN

CIA

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TORQUEOP

TORQUEOP

O

UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEOUN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO

TORQUEOP

TORQUEOP

O

UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEOUN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO UN CICLO DE BOMBEO


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Reduced Gear Life Relative to % Overload

25

30

CALCULO DEL TORQUE NETOImpacto en la vida til de la caja de engranaje

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0

5

10

15

20

100% 105% 110% 115% 120% 125% 130%

Percent Overload

Life,years

LufkinLufkin


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CAPITULO 7CAPITULO 7

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SARTA DE CABILLASSARTA DE CABILLAS


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SARTA DE CABILLASCarga sobre las cabillas

Las cargas sobre las cabillas dependen de:

1. Nivel de fluido.

2. Velocidad de bombeo.

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3. Longitud de la embolada.

4. Material de la cabilla.

A diez emboladas por minuto, la sarta de cabillas esta sujeta a 14,400 emboladas por en 24 horas o

5,256,000 emboladas en un ao. Es por esto que las cabillas son usualmente el componente mas dbil

del sistema de bombeo. Para reducir el numero de ciclos, se recomienda operar con emboladas largas

y velocidades bajas


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EXPLICACION DETALLADA DE LAS FORMAS

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DE LAS CARTAS DINAMOMETRICAS DE

FONDO


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DIAGNOSTICO DE FALLASINTERPRETACION DE CARTAS DINAGRAFICAS (FALLAS TIPICAS)

Las cartas dinagraficas permiten identificar la condicin de operacin del sistema de bombeo

mecnico. No solo el estado de la bomba y sus componentes sino tambin las cargas y esfuerzos

transmitidos por la sarta de cabillas al equipo de superficie.

Algunas de las Condiciones Tpicas de Operacin son las siguientes:

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.

2. Bloqueo por gas

3. Golpe de Fluido

4. Golpe de Bomba(Pto. muerto inferior/Pto. muerto superior)

5. Fuga en Vlvula Viajera

6. Fuga en Vlvula Fija7. Cabilla Partida

8. Cierre Tardo Vlvula Viajera

9. Pistn atascado

10. Tubera Desanclada


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INTERFERENCIA POR GAS

2500

2500psi

2500psi

2500

A B C D E FCARTA DINAMOMETRICA DE SUPERFICIE

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2500psi

PIP

200 psi

ps

PIP

200 psi

PIP

200 psi

PIP

200 psi

ps

PIP

200 psi

2500psi

PIP

200 psi

2500psi

190psi

190psi

600psi 1600

psi 2510psi

A

B C

DE

F

Recorrido neto

Recorrido efectivo

CARTA DINAMOMETRICA DE FONDO


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EMBOLADA 1 EMBOLADA 2 EMBOLADA 3

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EMBOLADA 4 EMBOLADA 5 EMBOLADA 6

La interferencia por gas causa perdida en la embolada efectiva del piston en la bomba, la longitud de la embolada

en la bomba se mantiene aproximadamente constante. Pero esta se llena con cantidades diferenctes de liquido en

cada embolada. Condiciones de pozo inestables existen cuando el llenado de la bomba cambia de una embolada a

otra.


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INTERFERENCIA POR GAS: Re-Espaciado de la bomba.

Una de las operaciones aceptadas y recomendadas

por API (Practica recomendada RP 11AR) esta la

disminucin del Vo (Volumen muerto). Se sugiere

que la distancia entre las vlvulas tiene que ser

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mayor a y menor a 2.

El gas libre afecta severamente la eficiencia de una

bomba de desplazamiento positivo. En esencia

demora la apertura de la vlvula viajera ya que una

buena parte de la carrera descendente se emplea en

comprimir el gas alojado en el barril de la bomba.

Disminuyendo el espacio muerto entre las vlvulas

(Vo) se disminuye la entrada de gas en la bomba.

Antes de Re-

espaciarDespus de

Re-espaciar


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RE-ESPACIADO DE POZOS. Disminuyendo elEspacio muerto -2.000

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

PumpLoad(KLbs)

PUMP FILLAGE 70%


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INTERFERENCIA POR GAS / BLOQUEO POR GAS

OBJETIVOSIncrementar la carrera neta al disminuir el

espacio muerto entre vlvulas (Re-espaciado

de bomba), en pozos identificados con

problemas de interferencia por gas.

. . . . . . . . . .

Plunger Postion (In)

0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0-4.00

-2.00

0

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Plunger Postion (In)

PumpLoad(KLbs)

PUMP FILLAGE 81%


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Bloqueo por gas, sin Separador de fondo Elimin el Bloqueo por gas, instaloSeparador de fondo

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GOLPE DE FLUIDO

CARTA DINAMOMETRICA DE SUPERFICIE

A B C D

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A B

C

D


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GOLPE DE FLUIDO

EMBOLADA 1 - Llenado 71 %



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Tasa calculada 45,5 bpd






Tasa calculada 5 bpd

Epm=12 ???


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GOLPE DE FLUIDO

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GOLPE DE BOMBA

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TUBERIA DESANCLADA


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Estiramiento de tubera

A

B

C

F

E

D


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GOLPE DE BOMBA FINAL CARRERA ASCENDENTE


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CARRERA ASCENDENTE


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PISTON ATASCADO

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FUGA EN VALVULA VIAJERA

PUNTO MUERTO

2000psi

2000psi

Fuga en Vlvula Viajera. Echometer Software

FINAL CARRERA ASCENDENTE

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SUPERIOR

PIP

500 psi

PIP

500 psi

Vlvula viajera Ok Vlvula viajera Daada


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FUGA EN VALVULA FIJA

Fuga en Vlvula Fija. Echometer Software

FINAL CARRERA DESCENDENTE

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2000psi

2001psi

PIP

500 psi

2000psi

1999psi

PIP

500 psi

Vlvula fija Ok Vlvula fija Daada


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FINAL CARRERA DESCENDENTE


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2000psi

2001psi

PIP

500 psi

2000psi

1999psi

PIP

500 psi

Vlvula fija Ok Vlvula fija Daada



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CABILLA PARTIDA

CARTA DINAMOMETRICA DE SUPERFICIE CARTA DINAMOMETRICA DE SUPERFICIE

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CABILLA PARTIDA CERCA DE LA BOMBA


CABILLA PARTIDA MAS ARRIBA


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CIERRE TARDIO VALVULA VIJERA


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A

DE


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CIERRE TARDIO VALVULA VIJERA


Cargasenbarrapulida,l

bs

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Cargasenlabomba,lbs

Desplazamiento del pistn, plg

Desplazamiento barra pulida, plg


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Friccin

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Alta Friccin


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PRENSA ESTOPA MUY AJUSTADO.

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Valores negativoscausados por el excesode friccin en el prensaestopa

de aflojar elprensa estopa en lacarta siguiente.


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ANALISIS DINAMOMETRICO DE FONDO PARA

POZOS GRUPO 1

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COMBINACION DE FALLAS

Bomba llena

Tubera desanclada

Fuga en Vlvula viajera

o pistn

Combinacin de fuga en VVy tubera desanclada

Date post:	02-Jun-2018
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1 3 Cartas Dinagráficas

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