En el fondo del yacimiento petrolífero, especialmente en formaciones de superficiales a medianas, el bombeo de varillas ha sido durante mucho tiempo uno de los métodos de producción más utilizados, conocidos y fiables de nuestro equipo de ingeniería. Esto no significa que otras tecnologías sean inferiores (las bombas eléctricas sumergibles y las bombas de cavidad progresiva tienen sus usos), pero en cuanto a rentabilidad, facilidad de mantenimiento y versatilidad, los sistemas de bombeo de varillas son la opción preferida.
¿Por qué seguimos utilizando bombas de varilla?
La razón es simple: no todos los pozos son autofluyentes ni justifican el gasto de instalar bombas eléctricas. Especialmente cuando la presión de formación disminuye gradualmente, o cuando se produce petróleo pesado, pozos de bajo rendimiento o pozos de inyección cíclica de vapor, necesitamos una solución de recuperación mecánica estable y de fácil mantenimiento. En estas situaciones, el bombeo con varillas es la opción preferida.
Actualmente, existen dos métodos principales de recuperación mecánica: el levantamiento por gas (principalmente utilizado en pozos de agua marginal y pozos de petróleo ligero) y el bombeo a pozos profundos. Nuestro sistema de bombeo de varillas es el más consolidado y de mayor aplicación en pozos profundos.
Un sistema completo de bomba de varilla de succión consta de tres componentes principales:
Unidad de superficie (unidad de bombeo):Todo el mundo está familiarizado con la bomba "kowtow," la fuente de energía, que consta de una biela y una caja de reducción.
Sistema de varillas:Conecta la superficie con el pozo, transmitiendo potencia al émbolo.
Bomba de fondo de pozo (bomba de varilla de succión):El actuador real, que aspira el fluido y lo bombea hacia el tubo.
Muchos recién llegados nos preguntan: ¿Cuál es la diferencia entre una bomba de varilla y una bomba de tubo? Al instalar bombas en obra, nuestras principales preocupaciones son: ¿Es profundo el pozo? ¿Es alto el volumen de producción? ¿Es difícil reemplazar la bomba?
Bomba tubular: El cuerpo de la bomba está fijado a la tubería, mientras que el émbolo es móvil. Se caracteriza por su estructura simple y alto caudal, pero requiere tracción para su inspección, lo que la hace adecuada para pozos poco profundos y de alto rendimiento.
Bomba de varillaLa bomba y la varilla se introducen juntas en el pozo, con la bomba acoplada a la tubería. Esto ofrece la ventaja de facilitar el mantenimiento sin necesidad de extraer la tubería, pero el desplazamiento es relativamente pequeño y la estructura es ligeramente más compleja.
Actualmente preferimosbombas de varilla Para proyectos de recuperación térmica de petróleo pesado o inyección de vapor, especialmente aquellos con bombas desechables. La bomba completa está diseñada para usarse hasta que se complete el ciclo de inyección de vapor, lo que ahorra tiempo y mantiene los costos bajo control.
Cuando inspeccionamos la eficiencia de la bomba en el sitio, generalmente buscamos lo siguiente:
Pérdida de carrera: Cuando la varilla se somete a fuerzas en el fondo del pozo, se estira, y cuando la tubería se comprime, se acorta. Como resultado, el émbolo se mueve menos hacia arriba y hacia abajo que la varilla desnuda. Esto es más pronunciado en pozos más profundos.
Arrastre de gas: si hay un exceso de gas libre en el pozo y la relación gas-líquido en la entrada de la bomba es alta, puede ocurrir fácilmente un bloqueo o una apertura del gas, lo que hace que la válvula no se abra o se vuelva lenta.
Suministro de líquido insuficiente: si el depósito en sí es débil y el nivel de líquido es demasiado bajo, la bomba bombeará aire.
Bloqueo: Desgaste en elbomba de varillaEl émbolo, el buje o el disco de la válvula, así como los bloqueos de arena o cera, pueden provocar que se escape el líquido.
¿Cómo podemos mejorar la eficiencia de las bombas de varilla en la obra? Aquí hay algunas experiencias prácticas:
En términos de parámetros de diseño, tendemos a favorecer carreras grandes, tasas de carrera bajas y diámetros de bomba pequeños para minimizar el impacto del gas y las cargas de choque.
Para pozos de petróleo pesado, utilizamos una combinación de bombas de gran diámetro, carreras largas y bajas tasas de carrera. La alta viscosidad mejorabomba de varillacapacidad de intercambio de fluido de la cámara, mientras que las bajas velocidades de carrera reducen la fatiga del sistema.
Aumentar adecuadamente la inmersión de la bomba de varilla (profundidad debajo de la superficie del líquido) garantiza una succión más estable.
El uso regular de separadores o anclajes de aire evita que el gas ingrese directamente a la bomba.
Para pozos con pérdida de carrera significativa, utilizamos anclajes de tubería para asegurar la tubería y evitar que respire.
Para el control de arena y cera, solemos añadir raspadores de cera o filtros de arena a los pozos antiguos. En los pozos nuevos, se utilizan cada vez más aleaciones resistentes al desgaste para prolongar la vida útil de las bombas.
Esto no está en conflicto con los sistemas de bombas sin varilla; es complementario.
Esto no significa que nos especialicemos únicamente en bombas de varilla de empuje. Por ejemplo, las bombas sin varilla son más adecuadas para las siguientes situaciones:
Bombas electrosumergibles (BES): Pozos profundos de alto rendimiento y pozos de inyección de agua a alta presión. Ofrecen alta potencia y rendimiento, pero son caras y difíciles de mantener.
Bombas hidráulicas de pistón: Adecuadas para pozos de petróleo pesado y producción de frío, con sistemas de recuperación y alta presión.
Bombas de chorro hidráulicas: Totalmente libres de partes móviles, resistentes a la arena y a la corrosión, adecuadas para pozos con un contenido de arena extremadamente alto.
Bombas de cavidad progresiva accionadas por superficie: Al igual que una hélice, son adecuadas para proyectos de inundación con petróleo ultrapesado o polímeros.
Nuestro trabajo diario en el diagnóstico de pozos, selección de bombas y mantenimiento de equipos se basa en gran medida en comprender y optimizarbomba de varillaSistemas. Si bien no son de vanguardia, las bombas de varilla son la solución más confiable, rentable y de fácil implementación en diversas condiciones operativas.
Si también participa en el levantamiento artificial o el mantenimiento de campos, le invitamos a conversar sobre la aplicación de estas tecnologías en escenarios específicos. Creemos firmemente que la tecnología se demuestra con la práctica, no solo con la teoría.