BOMBA DE CAVIDAD PROGRESIVA

BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

A fines de los años 20, Rene Moineau desarrolló el concepto para una serie de bombas helicoidales. Una de ellas tomó el nombre de Bombeo por Cavidades Progresivas (BCP) con el cual hoy es conocido. En 1979, algunos operadores de Canadá, donde existían yacimientos con petróleos viscosos y con alto contenido de arena, comenzaron a experimentar con Bombas de Cavidades Progresivas. Muy pronto, las fábricas comenzaron con importantes avances en términos de capacidad, presión de trabajo y tipos de elastómeros.

En los últimos años las BCP han experimentado un incremento gradual como un método de extracción artificial común. Sin embargo el bombeo de cavidades progresivas está recién en la infancia si las comparamos con los otros métodos de extracción artificial como las bombas electro sumergible o el bombeo mecánico.

Hoy en día el bombeo por cavidades progresivas es destacado como sistemas de levantamiento artificial, en recuperación de petróleos pesados. El uso de estas bombas se extendió a diferentes países como; Venezuela (tiene el depósito más grande de petróleos pesados y extra-pesados), Argentina, California, Canadá entre otros.

Las bombas de Cavidad Progresiva son máquinas rotativas de desplazamiento positivo, compuestas por un rotor metálico, un estator cuyo material es elastómero generalmente, un sistema motor y un sistema de acoples flexibles. 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 transmitido por medio de una sarta de cabillas desde la superficie hasta la bomba, empleando para ello un motor – reductor acoplado a las cabillas.

Este tipo de bombas se caracteriza por operar a baja velocidades y permitir manejar altos volúmenes de gas, sólidos en suspensión y cortes de agua, así como también son ideales para manejar crudos de mediana y baja gravedad API.

Cuando el yacimiento tiene la suficiente energía, llámese presión, para levantar estos fluidos hasta la superficie, se dice que el pozo produce en forma natural. Cuando esto no es posible, es decir, el yacimiento solo tiene la presión necesaria para levantar los fluidos hasta cierto nivel dentro del pozo, es necesaria la instalación de un sistema de levantamiento artificial, que adicione presión para poder llevar los fluidos hasta la superficie.

Los métodos de levantamiento artificial más comunes al comienzo de la industria petrolera eran: bombeo mecánico convencional (BMC) para crudos pesados y levantamiento por gas (LAG) para crudos medianos y livianos. Posteriormente comienza la aplicación en campo, de métodos no convencionales, tales como el bombeo electro sumergible (BES) y el bombeo por cavidades progresivas (BCP). A continuación se realiza una pequeña reseña sobre este último método el cual es muy utilizado en la industria petrolera por los beneficios que genera su aplicación.

¿QUE ES UNA BOMBA DE CAVIDAD PROGRESIVA?

Una BCP consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral, cuyos componentes principales son un rotor metálico y un estator cuyo material es elastómero generalmente. El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota.

Su geometría permite la formación de dos o más cavidades separadas, y en forma de espiral. Cuando el rotor gira a la derecha las cavidades se desplazan desde la succión hasta la descarga de la bomba. La presión se incrementa en forma lineal desde la succión hasta la descarga progresivamente, por ello su nombre.

TIPOS DE INSTALACIÓN BCP

Instalación Convencional

En la instalación convencional, primero se baja la tubería de producción se la ancla con un packers luego de la fijación se baja el estator y rotor que son instalados de forma separada; en este tipo de instalación se demora y consume más tiempo y en consecuencia mayor inversión, las varillas son las que proporcionan el movimiento giratorio, son enroscadas al rotor generando el movimiento giratorio que el sistema exige para ponerse en marcha.

Este tipo de instalación hoy en día ya no es tan usada por el tiempo que consume, mientras que la instalación insertable es el que lo ha suplantado.

Instalación Insertable

En la configuración de bombas insertables el estator se baja al fondo del pozo conjuntamente con el resto del sistema de subsuelo. En otras palabras, la bomba completa es instalada con la sarta de varillas sin necesidad de remover la columna de tubería de producción, minimizando el tiempo de intervención y, en consecuencia, el costo asociado ha dicho trabajo.

La bomba es la misma que en la configuración convencional con la diferencia de que viene adaptada a un sistema de acople que permite obtener un equipo totalmente ensamblado como una sola pieza. Al rotor se le conecta una extensión de varilla la cual sirve como apoyo al momento de espaciado de la bomba. Los acoples superior e inferior de esta extensión sirven de guía y soporte para la instalación de este sistema.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS BCP

Ventajas:

 Fácil de operar y de diseños simples.

 Agiliza la recuperación de crudos.

 No presenta problemas con huecos desviados, horizontales, etc.

 Se puede controlar y monitorear parámetro de operación desde el fondo del pozo.

 Mayor eficiencia mecánica y volumétrica.

 Bajo costo de instalación.

 Bombea crudo de alta y baja gravedad API.

 Puede manejar hasta 100% de agua.

 El equipo de superficie puede ser transportado, instalado y removido fácilmente.

 Aumenta la vida útil de las cabillas.

 Bajo consumo de energía eléctrica.

 Bajos costos de mantenimiento.

Desventajas:

 Requiere una fuente de corriente eléctrica.

 Porcentaje de Gas libre, alto GOR.

 Bajo aporte de fluido al Pozo.

 Resbalamiento.

 Producción de sólidos, alta RGP y crudos altamente viscosos limitan su eficiencia.

 Incompatibilidad con aromáticos.

 Predicciones de hinchamiento.

 Su profundidad de operaciones recomendada es de 4000pies.

RANGO DE APLICACIÓN

 Producción de petróleos pesados (<18°API)

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