Unidad de abastecimiento hidraulico
Información mínima que se requiere para la aplicación de cualquier SAP, que es lo que debo de conocer del pozo
Comportamiento de Flujo del pozo y del yacimiento (IPR).Geometría del pozo.Características ele los fluidos del pozo.Objetivos del diseño y requerimientos preestablecidos de suministro de potencia. etc.
Describa la operación de un sistema BEC y qué factores afectan al sistema
Es un sistema integrado de levantamiento artificial, es considerado como un medio económico y efectivo para levantar altos volúmenes de fluido desde grandes profundidades en una gran variedad de condiciones de pozo.La operación del BEC es determinada por cuatro factores:
1.-
Diseño de la Bomba 2.-
Número de etapas 3.-
Velocidad de operación 4.-
Propiedades del fluido¿Qué función tienen la bomba en el sistema BEC? ¿Qué partes las constituyen y que función tienen dichas partes?
La Bomba Centrífuga debe su nombre a la capacidad que tiene de desplazar fluidos mediante la generación de fuerzas centrífugas.La Bomba Centrífuga multietapas se caracteriza por:
1.-
Diámetro reducido.
2.-
Gran cantidad de etapas.
3.-
Diseño para altas cargas.
Las bombas están construidas de una serie de etapas (impulsores y difusores), superpuestas una sobre otra para lograr obtener la altura de columna deseada.
La bomba centrífuga convierte la energía mecánica en energía hidráulica en el seno del líquido que está siendo bombeado.
La bomba centrífuga trabaja por medio de la transferencia de energía del impulsor al fluido desplazado.
1.-
La parte rotativa, el impulsor, genera fuerzas centrífugas que aumentan la velocidad del fluido 2.-
La parte estacionaria, el difusor, dirige el fluido de la forma adecuada al siguiente impulsor.
¿Qué función tiene el sello cuantos tipos de sello tenemos? ¿Qué función tienen un separador en el sistema BEC y cuantos tipos de separadores existen?
Sello:1.-el Sello o sección sellante está ubicado entre el motor y el intake. 2.-Transfiere el torque del motor a la bomba
2.-La función más importante del Sello es la de proteger el motor.
3.-
El Sello protege al motor de la contaminación por los fluidos del pozo.
4.-
El Sello absorbe el empuje axial generado por la bomba.
5.-
El Sello iguala la presión entre el pozo y el aceite del motor.
6.-
El Sello compensa la expansión y contracción térmica del aceite del motor. Él Sello ecualiza la presión interna del motor a la presión del espacio anular y evita la entrada al motor de los fluidos del pozo, tipos de sellos:
Sellos mecánicos, Sistema de bolsa, Sistema laberíntico
La cámara de empuje está diseñada para absorber la fuerza de empuje producida por la bomba Separador:
Los Separadores de Gas se usan en aplicaciones donde el gas libre causa interferencia con el rendimiento de la bomba.Estas unidades separan gran parte del gas libre del caudal que entra a la bomba.
Los métodos de separación de gas incluyen: 1.-Chaqueta separadora en la cavidad del pozo. 2.-Tomas de flujo invertidas. 3.-Separador de ciclón 4.-Separador centrífugo.
De la siguiente figura indique y describa cada una de las partes de la curva característica de BEC
La Curva de Altura de Columna
. Es trazada utilizando los datos de desempeño reales. Como se puede observar, cuando la capacidad aumenta, la altura de la columna total (o presión) que la bomba es capaz de desarrollar se reduce. Generalmente la columna mas alta que una bomba puede desarrollar, se desarrolla en un punto en que no hay flujo a través de la bomba, esto es, cuando la válvula de descarga está completamente cerradaCurva de potencia al Freno.
Se traza con base en los puntos de la prueba de desempeño real, esta es la potencia por la bomba centrífuga.
Rango de Operación
Es el rango en el cual la bomba opera con mayor eficiencia, si la bomba se opera a la izquierda del rango de operación a una tasa de flujo menor, la bomba puede sufrir desgaste por empuje descendente (downthrust). Si la bomba opera a la derecha del rango de operación a una tasa de flujo mayor, la bomba puede sufrir desgaste por empuje ascendente (upthrust).
Describa la función de cada uno de los componentes de superficie
Los componentes principales del equipo de superficie son:
1.-
El generador o fuente de energía 2.-
El controlador del Motor 3.-
Controlador de Frecuencia Variable –VSD
. 4.-
Switchboard 5.-
El transformador
. 6.-
La caja de Venteo Los tableros de control son a prueba y están disponibles en varios tamaños, acompañados de accesorios para ajustarse a cualquier instalación de bombeo, ensamblados con fusibles de desconexión, amperímetro, protección de baja carga y sobrecarga, luces, relojes para bombeo intermitente e instrumentos para operación automática o a control remoto . Existen dos tipos variador (vsd)
, arrancador (switchboard)
.
VSD
Cuando se desconoce el potencial del pozo…Cuando se desea extender la vida del equipo…. Cuando se desea eficientar el sistema de arranque y control de equipo BEC…. Cuando no se desee ninguno de las razones anteriores se debe utilizar simplemente un arrancador directo, el cual deberá considerar el mínimo de protección que se requiere el sistema BEC.
Switchboard
Cumple la función de arrancar el equipo BEC sin considerar un arranque lento y progresivo ….Contiene las protecciones minimas que se necesitan para arrancar un equipo BEC….El esquema generación de operación es el siguiente Transformadores:
Se utiliza para elevar el voltaje de la línea domestica al voltaje requerido en la superficie para alimentar al motor en el fondo del pozo; están equipados con interruptores “taps”, que les dan mayor flexibilidad de operación. Se puede utilizar un transformador trifásico o un conjunto de tres transformadores monofásicos.
Caja Unión o de Venteo:
Por razones de seguridad, la caja unión se localiza entre el cabezal del pozo y el transformador. El gas puede viajar a través del cable superficial hasta el transformador y producir un incendio o explosión. La caja unión impide el viaje del gas a través del cable superficial hasta el transformador eliminando así riesgo de incendio o explosión.
Qué son las leyes de afinidad y para qué sirven
Las leyes de afinidad expresan la relación matemática que existe entre el caudal, la velocidad de la bomba (rpm), la altura y el consumo de energía para el caso de bombas centrífugas. Las leyes muestran que incluso una pequeña reducción en el caudal se convertirá en reducciones importantes de potencia y, por tanto, de consumos energéticos. Las leyes son la base de los ahorros energéticos. Cuando se modifica una de las variables involucradas en el rendimiento de la bomba, las otras variables se pueden calcular utilizando la ley de afinidad Leyes:
la capacidad es directamente a la velocidad; la altura de columna generada es proporcional al cuadrado de la velocidad; la potencia al freno es proporcional al cubo de la velocidad; y la potencia generada por el motor es directamente proporcional a la velocidad.
Defina en fenómeno de cavitación
Cavitación: Se puede definir como el proceso de formación de una fase gaseosa en un líquido cuando es sujeto a una reducción de presión a una temperatura constante. Cuando un líquido entra al impulsor de la bomba, es sometido a un incremento de velocidad. Este incremento de velocidad está acompañado por una reducción en la presión. Si la presión cae por debajo de la presión de vapor correspondiente a la temperatura del líquido, este se vaporizara y se tendrá como resultado más zonas de vapor, a medida que el fluido avanza a través de los impulsores, el líquido alcanza una región depresión más alta y las cavidades de vapor derrumban. Los efectos más obvios de cavitación son el ruido y la vibración los cuales son causados por el colapso de las burbujas de vapor a medida que alcanzan lazo de alta presión del impulsor. La vibración causada por este efecto puede resultar en la ruptura del eje y otras fallas por fatiga en la bomba.
¿Calcule la presión de entrada en la bomba?(
Prof. De la bomba: 1524 mts, Nivel de fluido: 655 mts, Gravedad específica del aceite: 38º API, Gravedad especifica del agua: 1.01, Fw= 75%, Presión en superficie: 100 psi)
1.-
Prof. Sumergencia= prof de la bomba – nivel de fluido= 1524 – 655= 869 mts= 2851 ft.
2.-
Gravedad especificabdel aceite= 141.5/131.5 + °API = 141.5 / 131.5 + 38= 0.835.
3.-
Promedio gravedad especifica= gravedad especifica del aceite/ G.E. agua = 0.835/1.01= 0.83.
4.-
PIP= ((prof sumergenca X promedio gravedad especifica)/ 2.31 pies/psi) + presión superficie = ((2851 ft X 0.83)/2.31 pies/psi) + 100 psi= 1124 psi
Mediante cuantos circuitos puede operar el fluido motriz ¿explíquelos?I. Sistema abierto de fluido motriz
Aquí el fluido motriz bajo presión es dirigido a la bomba subsuperficial por una tubería, este acciona la bomba, entra en la corriente del fluido producido y retorna a la superficie mezclado con éste. En este sistema sólo son necesarios dos conductos dentro del pozo uno para conducir el fluido motriz a la unidad subsuperficial y otro para conducir la mezcla de fluido motriz con fluido producido a la superficie (dos sartas de tubería de producción o una sola sarta de tubería y el espacio anular T.R.-T.P.).
II. Sistema cerrado de fluido motriz
En este caso el fluido motriz es circulado al fondo del pozo para accionar la unidad subsuperficial, pero no se mezcla con el fluido producido, sino que es retornado a la superficie por una sarta de tubería por separado por lo que es necesario un conducto extra a diferencia del sistema abierto.
Describa el funcionamiento del Bombeo Hidráulico, así como cada uno de sus componentes
BH: Es un sistema artificial donde se trasmite energía al fondo del pozo mediante la inyección de un fluido presurizado (motriz) a través de la tubería del pozo. La energía es adicionada a los fluidos del yacimiento mediante una bomba instalada en el fondo, esta bomba puede ser de tipo pistón o jet. La presión superficial de operación, presión de inyección, de los sistemas hidráulica varía de 2,000 a 4,000 psi. Los componentes que conforman el sistema de Levantamiento por Bombeo Hidráulico pueden ser clasificados en dos grandes grupos:
1.-
Equipo de superficie 2.-
Equipo de subsueloEquipos de superficie
1. Tanques de almacenamiento, tanques de lavado, separadores y/o tratadores 2. Bombas de superficie 3. Múltiples de control 4.Válvula de control 5. LubricadorEquipo de subsuelo
1. Sistema de fluido motor 2. Sistema de fluido cerrado (fmc) 3. Sistema de fluido abierto (fma) 4. Bombas hidráulicas (Bomba de doble acción, Bombeo por cabilla e hidráulico)…Pueden ser usados en pozos profundos (+/- 18000 pies).–No requieren taladro para remover el equipo de subsuelo.–Puede ser utilizado en pozos desviados, direccionales y sitios inaccesibles. — Varios pozos pueden ser controlados y operados desde una instalación central de control.–Puede manejar bajas concentraciones de arena.
Qué función y características debe tener el fluido motriz?
Uno de los principales elementos del Bombeo Hidráulico en general es el fluido motriz (aceite o agua). Dicho fluido tiene como función la de proporcionar la energía necesaria para accionar el motor de la unidad de producción y además lubricar todas las partes del sistema.
Las características más importantes que deberá poseer el fluido motriz son:
A) Fluido limpio
Debido a que el fluido motriz estará en contacto con las partes del equipo superficial y subsuperficial, es recomendable que este no contenga impurezas que puedan, provocar problemas subsecuentes, tales como: corrosión, y/o abrasión de la tubería de inyección, obstrucción de las tuberías o mal funcionamiento del motor.
B) Contenido de sólidos mínimo
Es necesario que el tipo de fluido que se elija o seleccione como fluido motriz, no contenga más de 20 p.p.m. de sólidos, el tamaño de las partículas sólidas no deberá exceder a 15 micrones y el contenido de sal no ser mayor de 12 lb/1000 bl. de aceite.
C) Baja Viscosidad
Esta característica será uno de los factores para poder elegir el tipo bomba superficial, ya que si el fluido motriz es sumamente viscoso, la presión de descarga requerida para la bomba deberá ser sumamente alta para moverlo, por lo que se necesita que la viscosidad sea la más baja posible.
D) Alto poder de lubricación
Esta característica es debida a que el fluido motriz estará en contacto directo con todas las partes mecánicas del motor superficial y por lo tanto tendrá como función la de lubricar cada una de las partes que constituyen dicho motor.
De la siguiente figura indique el comportamiento de presión y velocidad que se da en la bomba tipo jet del BH se observa que el fluido entra a una velocidad alta y conforme va pasando de la valvula esta va disminuyendo su presión con esto lo que se logra es para el aceite y el gas.El efecto Venturi (también conocido tubo de Venturi) consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto.