BOMBEO NEUMATICO

UNIVERSIDAD DE AQUINO – BOLIVIA UDABOL FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIA INGENIERIA EN GAS Y PETROLEO

BOMBEO NEUMAT NEUMATICO ICO y HIDRAULICO

INTEGRANTES:

RUSSLAND TAPIA OROZCO FRANCISCO BEJARANO HINOJOSA RONALD RAMIREZ OVANDO RICARDO ARANCIBIA M. JOSE ORLANDO VACA VACA

DOCENTE: Ing. CELESTINO ARENAS SANTA CRUZ BOLIVIA 2015

INDICE 1. INTRODUCCION............................... INTRODUCCION.......................................................... ................................................................. ...................................... 1 1.1. Historia.................................................................... Historia................................................................................................. ............................. 1 2. Desarrollo...........................................................................................................2 2.1. Sistema de producción.......................................................... producción...................................................................... ............... ...2 2 2.1.1. Sistema de producción y el proceso de producción...............2 2.2 Recorrido de los fluidos en el sistema................................................... 2.2.1. Transporte en el yacimiento................................................... yacimiento...................................................  2.2.2. Transporte en las perforaciones.................... perforaciones............................................. ......................... 2.2. Transporte en el po!o............................................................." 2.2.". Transporte en la l#nea superficial..........................................." 2.. Caracter#sticas del sistema.................................................................." 2..1 Disminuye la densidad del fluido.............................................$ fluido.............................................$ 2..2. %&pansión del 'as.................................................................$ 2.. Despla!amiento de li(uido...................................................... li(uido...................................................... $ 2.". Caracter#sticas del m)todo 'as lift........................................................* lift........................................................* 2.$. %(uipos utili!ados en el 'as lift.............................................................+ lift.............................................................+ 2.$.1. %(uipos de superficie.............................................................+ superficie.............................................................+ 2.$.2. ,lanta de compresora.............................................. compresora............................................................ .............. + 2.$.. Sistema de distri-ución de 'as..............................................+ 2.$.". Sistema de recolección de fluidos..........................................+ fluidos..........................................+ 2.*. ecanismo de operación del 'as lift..................................................../ 2.+. 0eneralidades del 0........................................................................13 2./. Tipos de 0.................................................. 0............................................................................. ......................................11 ...........11 2./.1. 0 contin4o......................................................................... contin4o......................................................................... 11 2./.2. 0 intermitente.............................................. intermitente.................................................................... ...................... 11 2.5. Consideraciones pre6ias al dise7o.......................................................12 2.5.1. Dise7o de una instalación de -om-eo neum8tico..................12 2.13. Consideraciones de dise7o de -om-eo neum8tico............................1" 2.11. 2.11. Consideraciones para el dise7o de po!o............................................ 1" 2.12. Dise7o de instalación continuo e intermitente....................................1* 2.1. 9om-eo neum8tico continuo..............................................................1* 2.1". 9om-eo neum8tico intermitente......................................................... intermitente......................................................... 1+ 2.1$. Selección del m)todo continuo e intermitente....................................1/ 2.1*. ,resiones de yacimiento....................................................................1/ 2.1+. :ndice de producti6idad.................................................................. producti6idad....................................................................... .....15 15 2.1/. Tipos de instalación con -om-eo neum8tico......................................15 2.1/.1. Instalación a-ierta................................................... a-ierta................................................................ .............23 23 2.1/.2. Instalación semicerrada.......................................................23 2.1/.. Instalación cerrada..............................................................21 2.15. %(uipos de su-suelo..........................................................................22 2.15.1. andriles.............................................................................22 2.15.1.1. Tipos de mandriles................................................2 2.15.1.2. andril con6encional..................... con6encional.............................................2 ........................2 2.15.1.. andril conc)ntrico...............................................2 2.15.1.". andril de -olsillo................................................. -olsillo..................................................2 .2

INDICE 1. INTRODUCCION............................... INTRODUCCION.......................................................... ................................................................. ...................................... 1 1.1. Historia.................................................................... Historia................................................................................................. ............................. 1 2. Desarrollo...........................................................................................................2 2.1. Sistema de producción.......................................................... producción...................................................................... ............... ...2 2 2.1.1. Sistema de producción y el proceso de producción...............2 2.2 Recorrido de los fluidos en el sistema................................................... 2.2.1. Transporte en el yacimiento................................................... yacimiento...................................................  2.2.2. Transporte en las perforaciones.................... perforaciones............................................. ......................... 2.2. Transporte en el po!o............................................................." 2.2.". Transporte en la l#nea superficial..........................................." 2.. Caracter#sticas del sistema.................................................................." 2..1 Disminuye la densidad del fluido.............................................$ fluido.............................................$ 2..2. %&pansión del 'as.................................................................$ 2.. Despla!amiento de li(uido...................................................... li(uido...................................................... $ 2.". Caracter#sticas del m)todo 'as lift........................................................* lift........................................................* 2.$. %(uipos utili!ados en el 'as lift.............................................................+ lift.............................................................+ 2.$.1. %(uipos de superficie.............................................................+ superficie.............................................................+ 2.$.2. ,lanta de compresora.............................................. compresora............................................................ .............. + 2.$.. Sistema de distri-ución de 'as..............................................+ 2.$.". Sistema de recolección de fluidos..........................................+ fluidos..........................................+ 2.*. ecanismo de operación del 'as lift..................................................../ 2.+. 0eneralidades del 0........................................................................13 2./. Tipos de 0.................................................. 0............................................................................. ......................................11 ...........11 2./.1. 0 contin4o......................................................................... contin4o......................................................................... 11 2./.2. 0 intermitente.............................................. intermitente.................................................................... ...................... 11 2.5. Consideraciones pre6ias al dise7o.......................................................12 2.5.1. Dise7o de una instalación de -om-eo neum8tico..................12 2.13. Consideraciones de dise7o de -om-eo neum8tico............................1" 2.11. 2.11. Consideraciones para el dise7o de po!o............................................ 1" 2.12. Dise7o de instalación continuo e intermitente....................................1* 2.1. 9om-eo neum8tico continuo..............................................................1* 2.1". 9om-eo neum8tico intermitente......................................................... intermitente......................................................... 1+ 2.1$. Selección del m)todo continuo e intermitente....................................1/ 2.1*. ,resiones de yacimiento....................................................................1/ 2.1+. :ndice de producti6idad.................................................................. producti6idad....................................................................... .....15 15 2.1/. Tipos de instalación con -om-eo neum8tico......................................15 2.1/.1. Instalación a-ierta................................................... a-ierta................................................................ .............23 23 2.1/.2. Instalación semicerrada.......................................................23 2.1/.. Instalación cerrada..............................................................21 2.15. %(uipos de su-suelo..........................................................................22 2.15.1. andriles.............................................................................22 2.15.1.1. Tipos de mandriles................................................2 2.15.1.2. andril con6encional..................... con6encional.............................................2 ........................2 2.15.1.. andril conc)ntrico...............................................2 2.15.1.". andril de -olsillo................................................. -olsillo..................................................2 .2

2.15.1.$. Tama7o Tama7o de los mandriles.......................................2 2.15.2. ;8l6ulas.............................................. ;8l6ulas............................................................................. ............................... ..2 .. 2 2.15.2.1 Clasificación de las 68l6ulas...................................2 2.15.2.2. ;8l6ulas operadas por presión de 'as..................2" 2.15.2.. ;8l6ulas operadas por presión de fluido................2" 2.23. ,roceso de descar'a...................................................................... descar'a..........................................................................2$ ....2$ 2.21. ,resión de operación del sistema.......................................................2$ sistema.......................................................2$ 2.22. Reducción de presión................................................... presión......................................................................... ...................... 2$ 2.2. plica-ilidad del -om-eo neum8tico..................................................2* 2.2.1. plica-ilidad del -om-eo neum8tico contin4o.....................2* 2.2.2. plica-ilidad del -om-eo neum8tico intermitente................2* 2.2". ;enta
1. INTRODUCCION C!n"# se dispone de una fuente de 'as comprimido y el yacimiento posee de alta a moderada ener'#a el le6antamiento artificial por inyección continua de 'as es el me ello se de-e a (ue la fricción (ue se 'enera al inyectar muc?o 'as no permite -a mayores presiones y con el uso de e(uipos dise7ados para inyectar 'as pro6eniente en unos casos de las plantas de compresión de 'as o en otros casos utili!ando compresores de 'as instalados en los campos para uso de 0as ift> posteriormente me 68l6ulas de c?oes de control de inyección y 68l6ulas de 'as lift (ue son instalados como parte componente de la columna de producción para a-arcar profundidades de ?asta 2$33m en po!os perfectamente productores de crudos con densidades mediana y -a
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pro'ramas de 0as ift este m)todo tiene mayor rendimiento en po!os productores de petróleo li6iano y de mediana densidad (ue durante el flu lue'o cas(uete de 'as> el rendimiento de 0as ift es menor en po!os (ue ?an estado produciendo por ener'#as de empu
$. DESARROLLO $.1. SISTEMA DE PRODUCCI%N.& $.1.1. S'()*+! "* ,-#"'/n y *0 ,-#*(# "* ,-#"'/n.& %l sistema de producción est8 formado por el yacimiento> la completación> el po!o y las facilidades de superficie. %l yacimiento es una o 6arias unidades de flu mientras (ue la completación @perforaciones ó ca7oneo> el po!o y las facilidades de superficie es infraestructura construida por el ?om-re para la e&tracción> control> medición> tratamiento y transporte de los fluidos ?idrocar-uros e&tra#dos de los yacimientos. -

P-#*(# "* ,-#"'/n.& el proceso de producción en un po!o de petróleo> comprende el recorrido de los fluidos desde el radio e&terno de drena Completación> ,o!o> y #nea de lu P(> y una presión final o de entre'a (ue es la presión del separador en la estación de flu P(*,.

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$.$. R*#--'"# "* 0#( 20'"#( *n *0 ('()*+! T-!n(,#-)* *n *0 y!'+'*n)#: %l mo6imiento de los fluidos comien!a en el yacimiento a una distancia re del po!o donde la presión es P(3 6ia r> donde la presión es P2(. %n este módulo el fluido pierde ener'#a en la medida (ue el medio sea de -a presente restricciones en la cercan#as del ?oyo @da7o> S  y el fluido ofre!ca resistencia al flu normalmente utili!ado en formaciones consolidadas> o un empa(ue con 'ra6a> normalmente utili!ado en formaciones poco consolidadas para el control de arena. %n el primer caso la p)rdida de ener'#a se de-e a la so-reK compactación o trituración de la !ona alrededor del t4nel perforado y a la lon'itud de penetración de la perforaciónL en el se'undo caso la perdida de ener'#a se de-e a la poca 8rea e&puesta a flu
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T-!n(,#-)* *n 0! 06n*! "* 207# (,*-2''!0: l salir del po!o si e&iste un reductor de flu a la descar'a del reductor la presión es la presión de la l#nea de flu P02 > lue'o atra6iesa la l#nea de flu con una presión i'ual a la presión del separador P(*,> donde se separa la mayor parte del 'as del petróleo. %l resto del 'as se termina de separar en el tan(ue de almacenamiento.

$.8. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA %l sistema de producción est8 formado por el yacimiento> la completación> el po!o y las facilidades de superficie. %l yacimiento es una o 6arias unidades de flu mientras (ue la completación @perforaciones ó ca7oneo> el po!o y las facilidades de superficie es infraestructura construida por el ?om-re para la e&tracción> control> medición> tratamiento y transporte de los fluidos ?idrocar-uros e&tra#dos de los yacimientos. ,ara utili!ar este m)todo es necesario tomar en cuenta al'unos aspectos y caracter#sticas preponderantes de los po!osF a a presión de flu tu-er#a y l#neas de sur'encia e inyección de 'as. ' ,resión del fondo de po!o. ? Temperatura en ca-e!a> -aleos y fondo del po!o. i ;olumen> presión y 'ra6edad especifica del 'as disponi-le. %l -om-eo neum8tico es un m)todo de le6antamiento artificial de fluidos donde se utili!a 'as a una presión relati6amente alta como medio de ali'eramiento a tra6)s de un proceso mec8nico. a eficiencia del 9N depende deF 1. ,resión de fondo. 2. :ndice de producti6idad. . Relación 0asKceite de formación. Bombeo Neumatico

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". ,orcenta
D'(+'ny* 0! "*n('"!" "*0 20'"#:  l entrar en contacto el 'as a alta presión con los fluidos pro6enientes del yacimiento> la columna de l#(uido se 'asifica incrementando el 6olumen aparente de la columna y resultando en una disminución de la densidad de la columna de fluido. E9,!n('/n "*0 g!(: l ?acer el recorrido dentro de la tu-er#a de producción el 'as aumenta su 6olumen @se e&pande de-ido a (ue ?ay una reducción de la presión conforme disminuye la profundidad. D*(,0!4!+'*n)# "* 06'"#:  Cuando las -ur-u se crea una interfa! de l#(uidoK'as formando -ac?es de l#(uido (ue son despla!ados por la corriente ascendente de 'as su-yacente. %&iste una presión de partida de los fluidos en dic?o proceso (ue es la presión est8tica del yacimiento> ,s> y una presión final o de entre'a (ue es la presión del separador en la estación de flu ,sep. %l sistema consiste de cuatro partes fundamentalesF •

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uente de 'as a alta presiónF %stación de compresión> po!o productor de 'as a alta presión o compresor a -oca de po!o. Un sistema de control de 'as en la ca-e!a del po!o> 68l6ula motora controlada por  un relo< o un estran'ulador a
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$.;. CARACTERITICAS DEL METODO GAS LIFT Son las si'uientesF a %s un m)todo espec#fico de producción de-ido a (ue es necesario un pro'rama espec#fico para cada po!o de aplicación anali!ando todos los par8metros de control desde las ,fo ?asta las ,-p para preparar el pro'rama adecuado. - %s considerado como un m)todo de -om-eo fle&i-le o sea (ue puede ser instalado en po!os 6erticales> inclinados desde mediana profunda ?asta 2333 M 2$33 metros de profundidad. No es muy utili!ado en po!os ?ori!ontales ni po!os demasiado profundos> ya (ue -a parafinas y otras incrustaciones (ue pueden afectar al caudal de producción por lo (ue es necesario seleccionar 68l6ulas (ue est)n e(uipadas internamente con conductos de circulación de di8metro adecuado al tipo de crudo.

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$.<. EQUIPOS UTILIZADOS EN GAS LIFT $.<.1. EQUIPOS DE SUPERFICIE. %l e(uipo de superficie se encuentra constituido por la planta compresora> el sistema de distri-ución del 'as de alta presión y el sistema de recolección de fluidos.

!= PLANTA COMPRESORA: %s donde se reali!a el proceso de comprimir el 'as de -a el cual puede pro6enir de los po!os> lo comprime a su capacidad> lo en6#a como 'as de alta presión a la red de distri-ución y> de all#> a cada po!o.

>= SISTEMA DE DISTRIBUCI%N DE GAS: a red de distri-ución> la cual puede ser del tipo ramificado o poseer un m4ltiple de distri-ución> es la encar'ada de transportar el 'as y distri-uirlo a cada po!o. a presión y el 6olumen de 'as (ue lle'a al po!o depender8 de la presión y el 6olumen disponi-les en la planta compresora> menos la p)rdida (ue se ori'ina en el sistema de distri-ución. %l e(uipo utili!ado para la medición y el control est8 conformado por el re'istrador de dos plumas> a tra6)s del cual se miden las presiones de inyección y producciónL el estran'ulador a la placa orificio donde se re'ula y controla el 'as de inyección> las 68l6ulas de -lo(ueo mediante las cuales se controla el contraflu
=

SISTEMA DE RECOLECCI%N DE FLUIDOS:

%st8 formado por las l#neas de flu encar'adas de transportar el fluido ?ac#a el separador> donde se separan la fase l#(uida> la cual es transportada a los tan(ues> y la fase 'aseosa> (ue es en6iada a la planta compresora.

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$.?. MECANISMO DE OPERACI%N DEL GAS LIFT  a secuencia de operaciones del sistema es el si'uienteF

!= %l 'as pro6eniente de las plantas se inyecta por las l#neas de flu= %l 'as inyectado circula ?acia a-a ori'ina en la altura de esta 68l6ula el fenómeno de 'as en solución pro6ocando el incremento de la presión ?idrost8tica y de la presión fluyente con cuyo efecto el petróleo es e&pulsado desde la altura est8tica a la superficie cuando alcan!a la altura total la presión interna de la tu-er#a se ?ace i'ual a la presión interna del espacio anular a la altura de la primera 68l6ula> se e(uili-ran las presiones en un tiempo t y se cierra autom8ticamente la primera 68l6ula. %sta 68l6ula se denomina 68l6ula de arran(ue.  = %l 'as en el espacio anular contin4a circulando ?acia a-a se repite el fenómeno de 'as en solución> incrementa la ,?> se i'ualan las presiones de tu-er#a en el espacio anular y se cierra la se'unda 68l6ula. a operación Bombeo Neumatico

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continua sucesi6amente ?asta alcan!ar la ultima 68l6ula cuya altura de u-icación es calculada con precisión en el dise7o. Cuando el 'as alcan!a a la 4ltima 68l6ula (ue es denominada 68l6ula operadora el 'as in'resa al tu-in' con 6olumen y presión final (ue de-e mantenerse constante durante todo el tiempo de aplicación de 0as ift en cada po!o. %n este proceso de 0as ift la 68l6ula operadora es la 4nica (ue permanece a-ierta todo el tiempo de duración de 0a ift por lo (ue su selección> el c8lculo de sus presiones de apertura y cierre y la altura de su instalación de-e efectuarse en el pro'rama con precisión para 'aranti!ar el funcionamiento de este m)todo de producción para recuperar los 6ol4menes de producción (ue son conectados para cada uno de los po!os

$.@. GENERALIDADES DE LAG %s un m)todo mediante el cual se inyecta 'as a alta presión en la columna de fluidos para su le6antamiento desde el su-suelo ?asta la superficie. %l o- de esta manera> la mayor afluencia de fluidos sin (ue 'eneren pro-lemas de producciónF mi'ración de finos> arenamiento> conificación de a'ua ó 'as> etc.

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$..

TIPOS DE LAG

%&isten dos tipos -8sicos de le6antamiento artificial por 'asF

$..1. LAG CONTINUO:  Donde se inyecta 'as en forma contin4a en la columna de fluido para le6antarla -a es decir> en forma de tapones de l#(uido. %n este tipo de -om-eo> el 'as penetra a la tu-er#a de producción> una 6e! (ue se ?a acumulado en el po!o cierta cantidad de fluidos> el 'as entra s4-itamente despla!ando a los fluidos acumulados como un pistón.

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FLUJO CONTINO

FLUJO INTERMITENTE $.. CONSIDERACIONES PREVIAS AL DISEO Bombeo Neumatico

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$..1. D'(*# "* n! 'n()!0!'/n "* >#+>*# n*+)'#  l determinar la 6ia-ilidad de un proyecto de 9N o al re6isar el rendimiento de una instalación de 9N> el in'eniero de producción de-e entender plenamente las si'uientes consideraciones.  

   









%l )&ito de cual(uier sistema de 9N depende de una fuente adecuada y fia-le de 'as> este 'as de-e ser de calidad durante todo el proyecto de 9N. %l punto de inyección del 'as se de-e locali!ar tan cerca como sea posi-le de la parte superior del inter6alo productor para ma&imi!ar la eficiencia del le6antamiento. Se de-en -uscar las condiciones fa6ora-les de inyección para lo'rar (ue el le6antamiento sea lo m8s esta-le posi-le. Dic?os sistemas de -om-eo de-en operar con una contrapresión m#nima en la -oca de po!o. as terminaciones de-en estar dise7adas para un solo punto de inyección a disponi-ilidad del 'as de inyección de-e ser optimi!ada para (ue el sistema opere de manera continua en la confi'uración m8s renta-le @por e los factores de dise7o de-en refle es por ello (ue es de 'ran importancia la correcta recolección de datos. %l monitoreo y control de-en ser considerados como una parte inte'ral en cual(uier sistema de 9N. Datos de -uena calidad son un re(uisito pre6io para un eficiente dise7o. a capacidad de controlar la distri-ución de 'as es esencial para un funcionamiento eficiente del 9N. os sistemas de 9N de-en estar dise7ados con todos los modos de operación (ue se ten'an en mente @por e al arran(ue y al paro para tener una -uena fle&i-ilidad operati6a.

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$.1. C#n('"*-!'#n*( "* D'(*# "*0 B#+>*# N*+)'#  l determinar la 6ia-ilidad de un proyecto de 9N o al re6isar el rendimiento de una instalación de 9N> el in'eniero de producción de-e entender plenamente las si'uientes consideraciones.  

   



%l )&ito de cual(uier sistema de 9N depende de una fuente adecuada y fia-le de 'as> este 'as de-e ser de calidad durante todo el proyecto de 9N. %l punto de inyección del 'as se de-e locali!ar tan cerca como sea posi-le de la parte superior del inter6alo productor para ma&imi!ar la eficiencia del le6antamiento. Se de-en -uscar las condiciones fa6ora-les de inyección para lo'rar (ue el le6antamiento sea lo m8s esta-le posi-le. Dic?os sistemas de -om-eo de-en operar con una contrapresión m#nima en la -oca de po!o. as terminaciones de-en estar dise7adas para un solo punto de inyección a disponi-ilidad del 'as de inyección de-e ser optimi!ada para (ue el sistema opere de manera continua en la confi'uración m8s renta-le @por e
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Se de-en e6itar ?ipótesis de dise7o demasiado conser6adoras> los factores de dise7o de-en refle es por ello (ue es de 'ran importancia la correcta recolección de datos. %l monitoreo y control de-en ser considerados como una parte inte'ral en cual(uier sistema de 9N. Datos de -uena calidad son un re(uisito pre6io para un eficiente dise7o. a capacidad de controlar la distri-ución de 'as es esencial para un funcionamiento eficiente del 9N. os sistemas de 9N de-en estar dise7ados con todos los modos de operación (ue se ten'an en mente @por e al arran(ue y al paro para tener una -uena fle&i-ilidad operati6a.

$.11. C#n('"*-!'#n*( ,!-! *0 "'(*# "*0 ,#4# Hay muc?os aspectos importantes en el 9N (ue tienen influencia directa en el dise7o del po!oF 

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%l tama7o del re6estimiento de producción> se seleccionar8 de acuerdo con el potencial deseado del po!o y con el tama7o del e(uipo su-superficial @mandriles de 9N y de la 68l6ula de se'uridad su-superficial. %l re6estimiento de producción de-e ser lo suficientemente 'rande para alo un re'istro de producción. Hay una serie de condiciones de operación en el 9N (ue pueden resultar en represionamientos en el re6estimiento de producción @como resultado de una inter6ención ?umana> una fu'a o un fallo en el e(uipo de superficie> la resistencia al colapso y a la presión interna de la tu-er#a de producción> y el dise7o de la cementación primaria> se de-en considerar cuidadosamente durante la fase del dise7o. Hay (ue se7alar (ue durante la puesta en marc?a de las operaciones de producción> el re6estimiento puede estar e&puesto a la presión total del 'as inyectado en la parte superior de una columna llena de fluido de terminación> por lo tanto el re6estimiento de producción y la tu-er#a de producción de-en tener consecuentemente un cuidadoso dise7o. a calidad del re6estimiento est8 relacionada directamente con la producción deseada. No es recomenda-le utili!ar el 9N para 'astos de producción e&tremadamente altos cuando se ten'a un re6estimiento de mala calidad> ya (ue en al'unos casos seria incostea-le reparar el re6estimiento. Una alternati6a seria re6estir con una tu-er#a de menor di8metro @una especie de forro y a4n permitir el funcionamiento eficiente del 9N.

%l tipo de instalación est8 fuertemente influenciada por las caracter#sticas mec8nicas @tipo de terminación y de producción @producción de arena y=o a'ua> dise7o de instalaciones de e6antamiento rtificial por 0as Continuo. Conificación de 'as> etc.. %s Bombeo Neumatico

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necesario determinar cómo 6ariar8n las condiciones de producción con respecto al tiempo> esto de-e incluir un an8lisis del comportamiento de la presión de fondo y del #ndice de producti6idad.

$.1$. DISEO DE INSTALACION CONTINUO E INTERMITENTE ,ara dise7ar una instalación de flu
Tama7o de la T.,. y T.R. ,rofundidad media de los inter6alos Densidad del aceite R0 de la formación Densidad espec#fica del 'as de inyección y de la formación ,roducción neta esperada @aceite y a'ua Densidad espec#fica del a'ua ,resión fluyendo en la ca-e!a ,resión de inyección disponi-le en la ca-e!a ;olumen de inyección disponi-le en la ca-e!a :ndice de producti6idad Temperatura de fondo ,resión de fondo est8tica Temperatura superficial fluyendo Tipo de reser6a

$.18. BOMBEO NEUMTICO CONTINUO  l instalar el 9N Continuo en un po!o el in'eniero encar'ado de la producción -usca las condiciones óptimas de operación> dic?as condiciones se lo'ran inyectando el 'as a presión en la parte inferior del apare de este modo la columna de l#(uido (ue se encuentra en la tu-er#a de producción al 'asificarse se ali'era pro6ocando una reducción en la presión de fondo . Un aumento en la R0I @Relación 'asKl#(uido de inyección disminuye de manera si'nificati6a el peso de la columna de l#(uido> sin

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em-ar'o la 6elocidad del flu disminuyendo as# la eficiencia de la recuperación.

$.1;. BOMBEO NEUMTICO INTERMITENTE as instalaciones de -om-eo neum8tico intermitente son -astante comunes en campos con poca capacidad de aporte de fluidos @-a una cantidad controlada de 'as se inyecta en el fondo con el fin de despla!arlo a la superficie. Una de las 6ariaciones de este m)todo (ue a menudo resulta ser m8s eficiente> es con la utili!ación de un em-olo mec8nico para formar una interface entre el 'as=l#(uido (ue sir6e de sello para e6itar (ue se me!clen los fluidos> este m)todo en particular puede ser m8s eficiente en po!os des6iados.

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$.1<. SELECCI%N DEL MTODO CONTINUO O INTERMITENTE.& os principios en (ue se -asan estos dos tipos de operación son separados y distintos y raramente se com-inan. Sin em-ar'o am-os tipos tienen un lu'ar definido en las operaciones de -om-eo neum8tico y son las caracter#sticas de -om-eo indi6iduales del po!o (ue se anali!an y se ?acen las instalaciones del tipo de e(uipo correcto entonces la operación proporcionara una e en cam-io es 4til en el flu intermedios y -a
$.1?. PRESIONES DE YACIMIENTO ALTA: Si es suficiente para sostener una columna de fluido del +3 o m8s de la profundidad total del po!o. INTERMEDIA: -

Si es suficiente para sostener una columna de fluido entre el "3 y +3 de la profundidad total del po!o.

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BAJA: Si es suficiente para sostener una columna de fluido menor al "3.

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$.1@. NDICE DE PRODUCTIVIDAD -

lamamos #ndice de producti6idad ALTO cuando el IP K 1

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lamamos #ndice de producti6idad INTERMEDIO cuando el IP *() *n)-* .8 ! 1

-

lamamos #ndice de producti6idad BAJO cuando el IP  .8

P-*('#n "* y!'+'*n)#  lta  lta  lta Intermedia Intermedia Intermedia 9a
In"'* "* ,-#")''"!" 9a
M)#"# Intermitente Continuo=Intermitente Continuo Intermitente Continuo=Intermitente Continuo Intermitente Intermitente Intermitente

$.1. TIPOS DE INSTALACION CON BOMBEO NEUMATICO a selección de un e(uipo para una instalación de -om-eo neum8tico de-e ser reali!ada para un po!o en particular. as condiciones del po!o de-en indicar el tipo de instalación (ue se de-e utili!ar ya sea para (ue el po!o funcione con -om-eo continuo o intermitente. %n resumen> condiciones como la posi-le producción de arena> a'ua y=ó la conificación de 'as son puntos de muc?a influencia en el dise7o de una instalación. Dentro de la determinación del tipo inicial de la instalación> la decisión de-e ser -asada en el futuro funcionamiento del po!o incluyendo la declinación de la presión de fondo del po!o y la disminución del #ndice de producti6idad.

$.1.1. INSTALACION ABIERTA Sus caracter#sticas sonF a Se -a
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d %l 'as de inyección causa contrapresión a la formación> como la formación causa contrapresión al 'as de inyección.

$.1.$. INSTALACION SEMICERRADA Sus caracter#sticas sonF a Se -a
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$.1.8. INSTALACION CERRADA Sus caracter#sticas sonF a a 68l6ula de pie de-e ser colocada m8s de-a
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%&isten otros tipos de instalación llamadas c8maras de acumulación. a c8mara de acumulación se la utili!a para e6itar la contrapresión (ue ?ace la presión ?idrost8tica del fluido (ue se encuentra dentro de la tu-er#a a la formación

$.1. EQUIPO DE SUBSUELO. os componentes del e(uipo de su-suelo> en este tipo de le6antamiento> son los mandriles y las 68l6ulas de inyección. a cantidad o n4mero de mandriles y 68l6ulas re(ueridas depender8 fuertemente de la presión de inyección disponi-le.

!=

MANDRILES:

Son tu-er#as con dise7os especiales. %n sus e&tremos poseen roscas para conectarse a la sarta de producción formando> de este modo> parte inte'rada de ella. Sir6en de recept8culo para instalar la 68l6ula de le6antamiento o inyección a la profundidad (ue se necesite.

$.1.1. TIPOS DE MANDRILES: %&isten tres tipos de mandrilesF con6encional> conc)ntrico y de -olsillo. Bombeo Neumatico

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!.1= MANDRIL CONVENCIONAL: es el primer tipo usado en la industria. Consta de un tu-o con una cone&ión e&terna> en la cual se enrosca la 68l6ula> con protector por encima de la 68l6ula y otro por de-a se de-e sacar la tu-er#a. !.$= MANDRIL CONCNTRICO: la 68l6ula se coloca en el centro del mandril y toda la producción del po!o tiene (ue pasar a tra6)s de ella. No es posi-le correr -om-as de presión ni ?erramientas por de-a de-ido a la limitación del 8rea @1 =/ pul'adas de di8metro !.8= MANDRIL DE BOLSILLO: la 68l6ula se encuentra instalada en el interior del mandril> en un recept8culo llamado -olsillo. ,uede ser fi sin necesidad de sacar la tu-er#a. $.1.1.<. TAMAO DE LOS MANDRILES %l tama7o de los mandriles por utili!ar depender8 del di8metro de la tu-er#a de producción. os tama7os m8s utili!ados son los de 2 =/> 2 +=/ y  P. l definir el tama7o se define la serie. %ntre los tipos de serie se encuentran los mandriles )',#  para 68l6ulas de una pul'ada y los mandriles )',# M para 68l6ulas de 1 P pul'ada.

>= VLVULAS a 68l6ula de e6antamiento rtificial por 0as son -8sicamente> re'uladores de presión. De-en ser dise7adas para operar en condiciones de fondo y ser capaces de inyectar el 'as a la presión y 6olumen re(ueridos.

$.1.$.1. CLASIFICACION DE LAS VALVULAS De acuerdo con la presión (ue predominantemente a-re la 68l6ula> se clasifican enF K

;8l6ulas Operadas por ,resión de 0as.

K

;8l6ulas Operadas por ,resión de luido.

K

;8l6ulas de Respuesta ,roporcional.

K

;8l6ulas Com-inadas

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as m8s utili!adas en la industria petrolera son lasF

$.1.$.1. VLVULA OPERADAS POR PRESI%N DE GAS Pg=: Qsta act4a so-re el 8rea del fuelle @mayor 8rea> por lo (ue esas 68l6ulas a-ren principalmente por esa presión @presión de 'as.

$.1.$.$. VLVULAS OPERADAS POR PRESI%N DE FLUIDO P,=: Donde la presión del fluido del po!o act4a so-re el 8rea del fuelle> por lo (ue esa presión 'o-ierna su apertura. %n am-os tipos de 68l6ulas> el 'as m8s utili!ado para car'ar el fuelle es el nitró'eno> ya (ue es económico> a-undante> no corrosi6o y de propiedades predeci-les. %l o- con el 6olumen y la presión de 'as disponi-les en la superficie y en las condiciones de producción en el po!o. a situación m8s desfa6ora-le se tiene cuando el po!o se encuentra lleno de fluido de Completación. Si se dispone de suficiente presión para transferir el fluido de completación del anular ?acia la tu-er#a de producción> en forma de 6aso comunicante @descar'a del Bombeo Neumatico

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po!o> a tra6)s de un ?ueco ima'inario situado a *3 pies por encima de la empacadura @DempK*3> solo se re(uerir8 la instalación de un mandril con su 68l6ula a la mencionada profundidad> para lo'rar inyectar el 'as lo m8s profundo posi-le. Si esto no es posi-le> se de-en usar 68l6ulas adicionales @68l6ulas de descar'a por encima de la operadora.

$.$. PROCESO DE DESCARGA. Inicialmente todas las 68l6ulas @operadas por presión de 'as est8n a-iertas y cu-iertas de fluido de car'a. a inyección del 'as se comien!a en forma lenta para transferir 'radualmente la presión del sistema en el ni6el del po!o @presión de arran(ue ?acia el anular. De lo contrario> la acción a-rasi6a del fluido de completación podr#a erosionar el asiento de las 68l6ulas> por alta 6elocidad con la (ue circula a tra6)s de los mismos.

$.$1. PRESI%N DE OPERACI%N DEL SISTEMA: %n la medida en (ue se incrementa la presión en el anular> el ni6el de fluido en )l 6a descendiendo ?asta descu-rir la 68l6ula tope. %sta re'ular8 la presión en el anular a un 6alor  li'eramente menor (ue la presión de operación del sistema.

$.$$. REDUCCI%N DE PRESI%N:  a reducción de presión en la tu-er#a> producida por el 'as (ue entra a tra6)s de la 68l6ula tope> permite (ue la descar'a del po!o contin4e ?asta descu-rir la se'unda 68l6ula. l descu-rirse esta> la tasa de 'as (ue sale del anular ?acia la tu-er#a de producción es mayor a la (ue entra por la superficie> ori'inando una reducción de presión del 'as en el anular> (ue trae como consecuencia el cierre de la 68l6ula tope> siempre y cuando su presión de cierre en la superficie sea mayor (ue la presión de cierre de la se'unda. %l 'as contin4a pasando por medio de la se'unda 68l6ula ?asta (ue se descu-re la tercera y> as#> sucesi6amente> ?asta lle'ar a la (ue (uedar8 como operadora. %n este proceso es importante destacar (ue las presiones de apertura y cierre de las 68l6ulas de-en ir disminuyendo a medida (ue 6an colocadas m8s profundas en la sarta de producción. ,or otro lado> el asiento de cada 68l6ula de-e permitir el paso del 'as re(uerido para reducir la presión en la tu-er#a> lo suficiente para lo'rar descu-rir la 68l6ula m8s profunda. %n el dise7o de este tipo de instalaciones para flu la ca#da de presión entre dos 68l6ulas consecuti6as po!o a-a
$.$8. APLICABILIDAD DEL BOMBEO NEUMTICO %l 9N tiene dos formas -8sicas de operación> el 9N Continuo y 9N Intermitente.  continuación se e&plica el principio de funcionamiento de cada una de ellas.

$.$8.1. A,0'!>'0'"!" "*0 B#+>*# N*+)'# C#n)'n#  l implementar el 9N Continuo en un po!o el in'eniero encar'ado de la producción -usca las condiciones óptimas de operación> dic?as condiciones se lo'ran inyectando el 'as a Bombeo Neumatico

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presión en la parte inferior del apare de este modo la columna de l#(uido (ue se encuentra en la tu-er#a de producción al 'asificarse se ali'era pro6ocando una reducción en la presión de fondo. Un aumento en la R0I @Relación 'asKl#(uido de inyección disminuye de manera si'nificati6a el peso de la columna de l#(uido> sin em-ar'o la 6elocidad del flu disminuyendo as# la eficiencia de la recuperación. %l incremento en la componente de fricción es siempre proporcional a lo lon'itud de la tu-er#a por la (ue se mue6en los fluidos.

$.$8.$. A,0'!>'0'"!" "*0 B#+>*# N*+)'# In)*-+')*n)* %l -om-eo neum8tico intermitente se aplica en yacimientos cuya presión ya no es lo suficientemente 'rande para le6antar los fluidos ?asta la superficie. un(ue por lo 'eneral se aplica en po!os con -a una cantidad controlada de 'as se inyecta en el fondo @de-a es con la utili!ación de un em-olo mec8nico para formar una interface entre el 'as=l#(uido (ue sir6e de sello para e6itar (ue se me!clen los fluidos> este m)todo en particular puede ser m8s eficiente en po!os des6iados.

$.$;. VENTAJAS • • • •

• • • • • •

,uede mane arena. as instalaciones pueden ser dise7adas para ser discretas. %s accesi-le para monitorear> inter6enir y reparar el po!o. ,uede ser aplicado para cual(uier confi'uración del po!o @des6iado> ?ori!ontal> dual. 0ran fle&i-ilidad para producir con diferentes tasas  ,uede ser utili!ado en po!os des6iados usando mandriles especiales  Ideal para po!os de alta relación 'as K l#(uido y con producción de arena  Se pueden producir 6arios po!os desde una sola planta o plataforma %l e(uipo del su-suelo es sencillo y de -a
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ateriales a-rasi6os como la arena ofrecen pocos pro-lemas. ,uede ser usado en po!os de -a
$.$<. DESVENTAJAS • •

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• •

Se re(uiere una fuente de 'as de alta presión No es recomenda-le en instalaciones con re6estidores muy 6ie
$.$?. LIMITACIONES DEL LAG INTERMITENTE %l -om-eo neum8tico intermitente es usado en po!os con las si'uientes caracter#sticasF 

9a

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,o!os sin producción de arena>



%n po!os con -a columna ?idrost8tica del orden del 3 o menor en relación a la profundidad.

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8. CONCLUSIONES •

• • •

• •

%l sistema de le6antamiento artificial de 'as intermitente> necesita cam-ios continuos para incrementar su eficiencia por lo (ue se ?a preparado un crono'rama de tra-a de-ido a (ue no ?ay protección de (uimicos. as tasas de producción ?an re'istrado un nota-le incremento en la producción> %l costo de re?a-ilitar un po!o con material nue6o es de apro&imadamente *>$33 dólares> lo cual es -a
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