ÍNDICE GENERAL ...................................... ......................... ......................... .......................... .......................... .....................3 .........3 1. INTRODUCCIÓN. .......................... ..................................... ......................... ........................ .......................... .......................... ......................... ....................7 .......7 2. OBJETIVOS........................ 2.1 Objetivo General. ..................... ................................. ......................... ......................... .......................... .......................... ......................7 ..........7 2.2 Objetivos Específicos. .............. .......................... .......................... .......................... ........................ ......................... ......................7 .........7 .................................... ......................... .......................... ...................6 ......6 3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. ........................ ...................................... ......................... ........................ .......................... .......................... ....................10 ........10 4. MARCO TEÓRICO......................... 4.1 Partes importantes de la nidad de !ombeo "otafle#. "o tafle#. ......................... ....................................... ..............10 10 4.2 $ambor...............................................................................................................10 4.3 %able de la !rida. ........................ ..................................... ......................... ......................... .......................... ......................... ...................10 .......10 4.4 %orrea de %ar&a. ....................... .................................... ......................... ........................ .......................... .......................... .....................10 .........10 4.' %aja de %ontrapeso. ........................ ..................................... ......................... .......................... .......................... ......................... ...............10 ..10 4.6 %aja de En&ranaje. ......................... ..................................... ......................... ......................... ......................... .......................... ..................11 .....11 4.7 (istema de )renado.......................... )renado........................................ .......................... ........................ ......................... ......................... ..............11 ..11 4.* "ieles. ........................ ..................................... ......................... .......................... .......................... ......................... ......................... .......................13 ...........13 4.+ ,ontaje. ........................ .................................... ........................ .......................... .......................... ......................... ......................... .....................14 .........14 ..................................... ........................ ........................1' ............1' 5. DISEÑO DEL BOMBEO DE ROTAFLEX ROTAFLEX......................... '.1 %omparaci-n con nidades de !ombeo %onvencionales......................... %onvencionales.................................1' ........1' ..................................... .......................... .......................... ........................ ......................... ........................20 ...........20 6. APLICACIONES......................... ..................................... ........................ .......................... .......................... ..................20 ......20 . VENTAJAS ! BENEFICIOS......................... .................................... .......................... ....................21 .......21 ". CONCLUSIONES ! RECOMENDACIONES RECOMEND ACIONES....................... *.1 %onclsiones. ........................ ..................................... ......................... ........................ .......................... .......................... ......................... ..............21 .21 *.2 "ecomendaciones. ......................... ...................................... ......................... ........................ .......................... .......................... .................23 .....23 ...................................... ......................... .......................... ...................23 .....23 #. REFERENCIAS BIBLIOGR$FICAS......................... ..................................... ......................... ......................... .......................... ......................... ......................... ......................23 .........23 1%. ANEXOS........................
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ÍNDICE DE IM$GENES /ma&en 1 /nstalaci-n del eipo "otafle#............................. "otafle#......................................... ........................ .......................24 ...........24 /ma&en 2 instalaci-n del eipo "otafle#.............. "otafle#. ......................... ......................... ......................... ........................ ............2' 2' /ma&en 3. Estado del poo.............................. poo........................................... ......................... ......................... ......................... ...................26 .......26 /ma&en 4. /ma&en de la nidad rotafle#............................. rotafle#........................................... .......................... ......................... .............26 26 /ma&en '. /aje de la nidad de rotafle#.............. ro tafle#............................ .......................... ........................ ......................... ..............27 .27 /ma&en 6. "eporte de instalaci-n del eipo "otafle#..................................... "otafle#.............................................2* ........2*
2
UNIDAD DE BOMBEO ROTAFLEX 1. INTRODUCCIÓN a nidad "otafle# es na nidad de bombeo de carrera lar&a e eat5erford 5a diseado para so con bombas a pist-n. ( probada tecnolo&ía e innovaciones en diseo permiten a la nidad de bombeo "otafle# ofrecer n bombeo eficiente rentable en poos profndos8 complejos de alto cadal. %on la nidad "otafle#8 se peden tiliar bombas a pist-n en poos donde antes solo operaban bombas electrosmer&ibles o 5idr9licas. )i&ra 1 mecanismo rotafle#
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)i&ra 2mecanismo de reversa.
4
( lar&a carrera :5asta 366 pl&8 o +83 m; la posibilidad de trabajar a m bajos ciclos por minto permiten n completo llenado de la bomba na menor car&a din9mica. os &r9ficos dinamom
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En estos eipos el motor el
2. OBJETIVO 2.1O&'()*+, G(-(/0. Evalar tistrito ?ma-nico.
2.2O&'()*+, E(*,. @ "ecabar informaci-n de los poos8 5istorial de prodcci-n8 de orA Over :.O.;8 donde se tiene instalado el sistema de bombeo mec9nico con "otafle#. @ "ecabar informaci-n de los poos8 5istorial de prodcci-n8 de orA Over :.O.;8 en donde se va a implementar el sistema de bombeo mec9nico con
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"otafle#. @ "ealiar la evalaci-n t
3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. a nidad de carrera lar&a mantiene na velocidad relativamente constante drante la maor parte de la carrera ascendente descendente. a cone#i-n del sistema reslta en n brao de tore constante en la caja redctora. En la cima en el fondo de la carrera8 el momento en el brao de tore se convierte en cero los reerimientos de poder del motor son m9s bajos. El peso de la caja de contrapesos :inclendo las pesas a#iliares; debe ser apro#imadamente i&al al peso de las varillas m9s la mitad del peso del flido. ?sí8 la ener&ía debe ser sministrada al sistema drante la carrera ascendente de la barra plida pore el peso de las varillas m9s el peso del flido8 e#cede el peso de la caja de contrapesos. >rante la carrera descendente8 el peso de la caja de contrapesos e#cede el peso de las varillas8 por lo e debe sministrarse na fente de poder e ade a sbir a la caja de contrapesos8 mientras las varillas son bajadas. El motor est9 conectado directamente en la caja redctora8 la cal transmite el movimiento de rotaci-n a na reda dentada motora e condce na cadena a velocidad relativa constante. >ic5a cadena viaja entre la reda dentada mencionada anteriormente otra fijada en la parte sperior de la torre8 tal como se mestra en la )i&ra 2.+8 e implsa la caja de contrapeso el mecanismo de reversa.
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)i&ra 4 partes internas de rotafle#.
a caja de contrapeso del eipo se encentra fija en no de los eslabones de la cadena8 por medio del mecanismo de reversa se meve conjntamente con
8
)i&ra 6C,-(*7- (-)( 0/ /'/ 8( ,-)/(, 9 0/ &/-8/ 0(*&0(
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Bsta correa de car&a de alta resistencia8 con capacidad 5asta de 40000 libras act=a como n amorti&ador de c5oes8 absorbiendo las car&as de impacto de los componentes dentro del poo para redcir la fati&a del sistema. Por otro lado ada a la bomba a e trabaje m9s eficientemente prodca m9s flido. os cambios de sentido se prodcen en las redas dentadas :sperior e inferior; cando dic5o eslab-n :fijo al mecanismo de reversa; pasa a trav
4. MARCO TEÓRICO P/)( *:,)/-)( 8( 0/ ;-*8/8 8( &,:&(, ,)/0(.
4.1 T/:&,. En la parte sperior de la torre se encentra la capota de la corona :)i&ra 7.;8 desde donde se tiene acceso al tambor8 a la correa o banda de car&a a los dos cojinetes &ías e soportan el tambor. El tambor
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es el e soporta el peso combinado de la caja de contrapesos de la car&a del poo8 por lo e es importante verificar peri-dicamente el estado del mismo. )i&ra 7 $ambor
4.2 C/&0( 8( 0/ B*8/. Es n cable de acero trenado e sirve de eslab-n entre la correa de car&a la barra plida8 transmitiendo el movimiento
alternativo de la sarta de varillas de scci-n. 4.3 C,(/ 8( C/
5asta 40000 libras8 e absorbe los esferos de tensi-n compresi-n. 4.4 C/'/ 8( C,-)/(,. %omo el peso de la sarta de varillas8 la bomba la colmna de flidos deseilibran la fera necesaria para realiar el movimiento reciprocante8 es necesario eilibrar el peso del aparejo con masas de acero :contrapeso; e permitan redcir el consmo de ener&ía.a caja de contrapeso posee tres &ías en cada esina para mantenerla apropiadamente posicionada dentro de la torre. na &ía tiene la fnci-n de alinear la caja de lado a lado.as otras dos :en cada esina; alinean de atr9s
5acia adelante. 4.5 C/'/ 8( E-</-/'(. a fnci-n de la caja de en&ranaje es convertir la elevada velocidad rotacional del motor en na velocidad adecada de bombeo. os redctores de velocidad tilian n en&ranaje doble o triple8 :con tres ejes;8 donde el eje de entrada es de alta velocidad8 n eje intermedio el eje de baja velocidad. El eje de alta es implsado por el motor a trav
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correa el eje de baja implsa na cadena8 a trav
4.6 S*)(:/ 8( F(-/8,. as nidades de bombeo mec9nico de carrera lar&a vienen eipadas con dos tipos de frenos8 atom9tico manal. ?mbos consisten en frenos de discos con pastillas8 montados en el eje de la entrada de la caja redctora. a operaci-n de cada sistema es independiente no del otro. as dos pastillas se encentran montadas en n solo disco ambas son id
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En la )i&ra 10 se mestra el freno atom9tico8 e act=a por medio de n motor el
)i&ra 11 Panel de %ontrol :(peed C (entr;
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El panel mestra la velocidad de operaci-n acciona atom9ticamente el sistema de freno8 na ve e la velocidad spere el ran&o de operaci-n del eipo.
4." R*(0(. >ebido a e la nidad de bombeo de carrera lar&a pede revertirse8 en caso de n orAover8 los rieles montados en la base de concreto facilitan el desplaamiento de la nidad 5acia adelante 5acia s posici-n ori&inal.
)i&ra 12 ,ovimiento de la nidad de bombeo8 cando reiera ser removida para trabajos en el poo.
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4.# M,-)/'( >entro de las características de esta nidad de bombeo se pede tomar en centa la versatilidad para s traslado e instalaci-n. Para s instalaci-n se debe constrir na base de cemento de sficiente tamao peso8 con la finalidad e soporte a la nidad de bombeo :el concreto debe tener na "esistencia8 a la compresi-n de 48000 psi a los 2* días;. Esta base debe estar apropiadamente alineada posicionada al lado del poo. %on la nidad en el sitio se procede a iar la nidad con la ada de na &r=a de 60 toneladas. e&o se procede 5acer la cone#i-n con la sarta de varillas.
)i&ra 13 /aje de la nidad de !ombeo de %arrera ar&a.
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5. DISEÑO DEL BOMBEO DE ROTAFLEX 5.1 COMPARACIÓN CON UNIDADES DE BOMBEO CONVENCIONALES. as nidades de carrera lar&a :"otafle#;8 peden ser de 2** :7832 metros; 5asta 366 pl&adas :+830 metros; de lon&itd8 es decir8 de 200 a 2'4D m9s lar&a e na nidad convencional si se compara con na ca carrera sea de 144 pl&adas :387 metros;. )i&ra 14 >esi&naci-n de na nidad de !ombeo.
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En la $abla 1 se mestra la desi&naci-n ?P/ de al&nos modelos de nidad de bombeo de carrera lar&a.
El eipo trabaja a m bajos ciclos por mintos :cando es necesario;. Esto lo&ra n mejor llenado del barril de la bomba :maor prodcci-n; na redcci-n de tensi-n compresi-n sobre la sarta de varillas. /ncrementa la prodcci-n debido a e la barra plida opera a velocidades constantes drante la carrera ascendente descendente8 lo e redce el des&aste
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entre las partes m-viles los problemas por &olpe de flido. >e i&al modo redce la car&a estrctralsobre el eipo8 alar&ando la vida =til del mismo. Ejemplo. %omparaci-n entre los sistemas de e#tracci-n
Ejemplo. %omparaci-n entre los sistemas de e#tracci-n
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Ejemplo. %omparaci-n entre los sistemas de e#tracci-n
Ejemplo. %omparaci-n entre los sistemas de e#tracci-n
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Ejemplo. %omparaci-n entre los sistemas de e#tracci-n
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6. A0*/*,-( •
P,=, 8( /0<, /;8/0 9 /0)/ /:*/
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P,=, ,- /0)/ (;(-*/ 8( *-)(+(-*7- , ,&0(:/ 8( ,-8,
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O(/*,-( @;( (@;*((- /?,, 8( (-(</.
. V(-)/'/ 9 &(-(**, a e#cepcional lon&itd de carrera s diseo =nico 5acen e la nidad Rotaflex sea mc5o m9s eficiente e otras nidades de bombeo. os a5orros en costos de ener&ía oscilan entre n 1' n 2' por ciento. a velocidad constante na menor cantidad de ciclos por minto alar&an la vida =til de la nidad de bombeo8 de la bomba de fondo de poo de la sarta de varillas. a lon&itd de carrera da l&ar a menos ciclos movimientos de reversa8 lo e otor&a maor eficiencia confiabilidad en el sistema. ( lar&a carrera la posibilidad de trabajar a m bajos ciclos por minto permiten n completo llenado de la bomba na menor car&a din9mica. a nidad Rotaflex se entre&a totalmente armado8 para facilitar s instalaci-n pesta en servicio. na lon&itd de carrera m9s lar&a &enera n maor coeficiente de compresi-n en la bomba8 lo e minimia los problemas de bloeo por &as.
". CONCLUSIONES ! RECOMENDACIONES ".1 C,-0;*,-(.
%on la informaci-n de los 5istoriales de prodcci-n de orAover :.O.; en los poos donde se reali- la /nstalaci-ndel sistema de bombeo mec9nico con
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"otafle#8 se pdo conocer elestado de los poos8 antes desp
instalaci-n de este sistema. Fo e#iste novedades en la completaci-n de fondo8 e#iste nproblema en la nidad "otafle# por no realiar el mantenimiento preventivo.
Es na innovaci-n del bombeo mec9nico.
>ebido a las velocidades constantes de operaci-n se alar&a la vida de la instalaci-n del poo.
?5orro en costos de ener&ía. Es =til en poos problem9ticos.
".2 R(,:(-8/*,-(.
(e debe tomar en centa los 5istoriales de prodcci-n orAover8 para diseosposteriores8con esto se pede conocer los problemas e se tvieron con otrossistemas de levantamiento artificial así realiar n diseo de acerdo a lascondiciones reales del poo8 tomando en centa el tipo de flidos e se va aprodcir s efecto en los eipos de sbselo.
En los poos donde se evidencia la presencia de corrosi-n escala en los eiposde sbselo8 se recomienda dar el tratamiento ímico respectivo al crdo paraevitar problemas serios con los mismos.
(e recomienda realiar los mantenimientos preventivos en los plaos propestospor la empresa proveedora del sistema de bombeo mec9nico con "otafle#8 paraevitar daos severos.
e&o de n fractramiento 5idr9lico se recomienda 5acer na limpieaadecada en el fondo del poo8 para evitar daos en los eipos e entren aoperar posteriormente.
#. REFERENCIAS BIBLIOGR$FICAS 22
#.1 R(((-*/ *)/8/. 1; niversidad %entral del Ecador8 )acltad de /n&eniería en Geolo&ía8 ,inas8 Petr-leos ?mbiental8 %arrera de /n&eniería de Petr-leos8 /nformaci-n 2013. 2; 5ttpHHH.s5e.&ob.ecportalesHeb5idrocarbrosacercaIdeIlasecretaria(JE C $odos los derec5os reservados. 3; !ab P.8 "ivadeneira ,.8 :2004; !arra&9n ". Ka %enca Oriente Geolo&ía Petr-leoL. 4; !ab P.8 "ivadeneira ,.8 :2004; !arra&9n ". Ka %enca OrienteGeolo&ía Petr-leoL.
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24
/ma&en 1 /nstalaci-n del eipo "otafle#.
25
Fuente: Weatherford, Artificial Lift Systems.
/ma&en 2 instalaci-n del eipo "otafle#
26
Fuente: Weatherford, Artificial Lift Systems.
/ma&en 3. Estado del poo
/ma&en 4. /ma&en de la nidad rotafle#
27
/ma&en '. /aje de la nidad de rotafle#
/ma&en 6. "eporte de instalaci-n del eipo "otafle#
28
Fuente: Weatherford, Artificial Lift Systems.
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