Bombeo Por Cavidades Progresivas Pcp

AGENDA               

Generalidades Principios Básicos de Funcionamiento Funcionamiento Prueba de Eficiencia Sistema PCP Típico Equipo de Superficie Equipo de Fondo Elastómeros Introducción al Análisis de Fallas Análisis de Fallas Prematuras en Estatores Análisis de Fallas Prematuras en Rotores Análisis de Fallas Prematuras en Varillas Análisis de Fallas Prematuras en Tubing Análisis de Fallas Prematuras en Cabezales Ventajas Limitaciones

AGENDA               

Generalidades Principios Básicos de Funcionamiento Funcionamiento Prueba de Eficiencia Sistema PCP Típico Equipo de Superficie Equipo de Fondo Elastómeros Introducción al Análisis de Fallas Análisis de Fallas Prematuras en Estatores Análisis de Fallas Prematuras en Rotores Análisis de Fallas Prematuras en Varillas Análisis de Fallas Prematuras en Tubing Análisis de Fallas Prematuras en Cabezales Ventajas Limitaciones

FUNDAMENTOS Y PRINCIPIOS SISTEMAS PCP

RENE MOINEAU PCM pioneer in O&G production

• La PCP, PCP, fue inventada inventad a por Rene Moineu Moi neu y patentada patenta da en 1932. • Fundo la compañía francesa Compressures Mecanique” ). ).

PCM

(“Pompes

• En 1938, vendió su patente a Mono y R&M (Se comenzó a usar extensivamente en superficie). • En 1980, comenzó a ser utilizada en el sector petrolero de Canadá. • En 1985 – – 1990, comenzó a tener una gran aplicación en Venezuela y Canadá, para la producción de crudos pesados. • A la fecha, es el sistema de levantamiento artificial mas versátil y con mayor crecimiento en la industria petrolera.

PRESIÓN Y DESPLAZAMIENTO

PRESIÓN Y DESPLAZAMIENTO El sistema se debe diseñar teniendo en cuenta : • Suficiente capacidad de desplazamiento para obtener la producción requerida. • Suficiente capacidad de presión para superar el levantamiento neto requerido por el sistema.

PRINCIPIOS BÁSICOS


PRINCIPIOS BÁSICOS


CAPACIDAD DE DESPLAZAMIENTO El desplazamiento de la bomba es el volumen producido por cada vuelta del rotor, es función del área y de la longitud de la cavidad: V = A.P = 4.dr.E.Ps

El caudal es directamente proporcional al desplazamiento y la velocidad de rotación N: Q = V.N

PRINCIPIOS BÁSICOS

PRESIÓN Y DESPLAZAMIENTO •

Excentricidad Distancia entre el eje central del rotor y el eje central del estator.

Excentricidad


DISEÑO SISTEMA PCP

CAPACIDAD DE PRESION THP

LF

G1

G3

H = PB - ND P2

BOMBA

PRODUCTORA

Delta P P1 P2

= P2 - P1 = CHP + G1xND + G3xH = THP + G2xPB + DP_Fr

ND

G2

PB

ARENA

CHP

P1

PRINCIPIOS BÁSICOS


El tamaño del rotor es el que me da el ajuste (fit) necesario con el estator, y de esta relación va a depender mucho el comportamiento o eficiencia que obtenga la PCP en su rendimiento. El proveedor deberá recomendar de acuerdo a tablas suministradas por ellos, que tamaño de rotor será el que se debe utilizar para el tipo de crudo (API, TEMPERATURA Y COMPOSICION) que manejara la PCP.

PRINCIPIOS BÁSICOS


El desplazamiento de las PCP es constante y sin pulsaciones.

•

Es función del tamaño de las cavidades y de la velocidad de operación del sistema.

•

El tamaño de las cavidades depende de su geometría, la cual es gobernada por cuatro parámetros: – Relación de Radios – Paso del Estator – Excentricidad – Diámetro del Rotor

PRINCIPIOS BÁSICOS


La capacidad de levantamiento neto de las PCP es función directa del número de cavidades (etapas de la bomba) o líneas de sello.

• A mayor número de etapas, mayor capacidad de levantamiento. •

Las líneas de sello Rotor-Estator pueden ser deformadas por la presión diferencial entre etapas, permitiendo el deslizamiento del fluido entre cavidades.

•

Este DESLIZAMIENTO resulta en una pérdida o reducción del volumen total producido.

PRINCIPIOS BÁSICOS


La eficiencia de levantamiento será función principalmente de: D

– Número de Etapas – Dureza del Elastómero – Longitud del Paso del Rotor – Interferencia entre Rotor y Estator

e g a t S p C m u P e n O

B

A

PRINCIPIOS BÁSICOS


Curva de comportamiento típica %(

100

20% Slip

80 ci

a e

rt

100% Slip

60 ul

m V

o

40 c

ai

E

f

ci

ei

n

20 0 0

400

800

1200

Presion Diferencial (psi)

1600

2000

PRINCIPIOS BÁSICOS

PRUEBA DE EFICIENCIA Prueba hidrostática que busca determinar la eficiencia volumétrica de cada bomba PCP PRUEBA RENDIMIENTO PCP A DIFERENTES CABEZAS DE PRESION Y RPM RH 53.02 05/02/2010

FECHA DE PRUEBA

No. CONSECUTIVO DE PRUEBA: I. INFORMACION DE LA PCP

30 1300 MODELO DEZPLAZAMIENTO (m3/D/RPM) 159 ELASTOMERO NUMERO ELEMENTOS ESTATOR

FABRICANTE 30 DESPL NOM BFD/RPM 2,00

COND PCP NUEVA CABEZA (m) 1846,31 CABEZA NOM PSI

PCM

0,38

SN ESTATOR

LDA 434

W07

TALLA DE ROTOR 1300 SN ROTOR:

TORQUE MOTOR

TORQUE GEAR

375,1428571

2873,594286

AK332

LDC 157

II. INFORMACION CONDICIONES DE LA PRUEBA

VOL PRUEBA LT

8

TEMP PRUEBA ° F

115

RPM

BFPD / RPM

BFPD

HEAD (PSI)

% EF VOL

, , , , ,

0

,

CONST

0,05032

III. RESULTADOS DE LA PRUEBA

, , , , ,

, , , ,

% EF NOM

, , , , ,

TIEMPO (SEG)

TORQUE LB X FT

, , , , ,

RPM

BFPD / RPM

BFPD

HEAD (PSI)

% EF VOL

% EF NOM

TIEMPO (SEG)

300 300 300 300 300

0,34 0,34 0,34 0,33 0,32

102,95 102,66 101,44 99,42 95,32

0

100,00% 99,72% 98,53% 96,57% 92,59%

90,93% 90,67% 89,59% 87,81% 84,19%

, , , , ,

% TORQUE

, , , , , TORQUE LB X FT

% TORQUE

, , , , ,

PRINCIPIOS BÁSICOS

PCP 580TP 1600 DESPLAZAMIENTO: 7,30 BFPD/RPM CABEZA: 5.280 FT DELTA P: 1.305 PSI % EF : 47,16% VELOCIDAD PRUEBA: 300 RPM VELOCIDAD OPERACIÓN: 350 RPM

CASO @ 300RPM %EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 3 00 RPM %EF @ 100% = 2.190 BFPD % EF DELTA P = 47,16% % EF DELTA P = (2.190 BFPD) *47.16% % EF DELTA P = 1032 BFPD

GRAFICA RENDIMIENTO PCP 580TP 1600 @ 300 RPM

ESCURRIMIENTO = 2.190 BFPD – 1.032 BFPD ESCURRIMIENTO = 1.157 BFPD

100.00%

100.00%

1900 1800

1740

90.00%

1700

CASO @ 350RPM

1600 80.00%

1500 1400 T

71.43%

L 70.00% O V A 60.00% I C N 50.00% E I C I F 40.00% E %

F X 1200 B L 1100 E 1000 U Q 900 R 800 O T

%EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 3 50 RPM %EF @ 100% = 2.555 BFPD

1300

1190 47.16% 690

% EF DELTA P = 2.555 BFPD – 1.157 BFPD % EF DELTA P = 1.398 BFPD % EF DELTA P = 1.398 BFPD / 2.555 BFPD % EF DELTA P = 54,72%

700 600

30.00%

500

18.85%

20.00%

400 300

10.00%

200

165

100

0.00%

0

680

1305

1958

CABEZA DE LEVANTAMIENTO (PSI)

0.00%

CASO @ 100RPM %EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 1 00 RPM %EF @ 100% = 730 BFPD

0

2256

% EF DELTA P = 730 BFPD – 1.157 BFPD % EF DELTA P = - 427 BFPD

SUPERFICIE

FONDO

GRAMPA DE LA BARRA PULIDA RELACIÓN DE TRANSMISIÓN MOTOR ELÉCTRICO

SARTA DE VARILLAS TUBERÍA DE PRODUCCIÓN

CABEZAL DE ROTACIÓN BARRA PULIDA

ROTOR

STUFFING BOX

ESTATOR

PUMPING TEE CABEZAL DEL POZO REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN

PIN DE PARO ANCLA ANTITORQUE

TUBERÍA DE PRODUCCIÓN SARTA DE VARILLAS

REVESTIDOR DE PRODUCCIÓN

MOTOR

TRANSMISIÓN

CABEZAL

STUFFING BOX

PUMPING TEE

VARIADOR DE FRECUENCIA



Entre las protecciones que brindan los VDF pueden mencionarse: Sobrecarga (sobre corriente) y sub-carga Sobre y bajo voltaje Cortocircuito entre fase y fase, fase a neutro, las fases y tierra, en las salidas del variador y de las fuentes internas y en las salidas/entradas analógicas y digitales. Fallo o pérdida de fase y falla interna Sobre-temperatura del motor y/o del variador. Sobre-torque por rotor del motor bloqueado o atascamiento de los equipos de subsuelo Límites programables de velocidad y de Torque

•

•

•

•

•

•

•




ANCLA ANTITORQUE

PIN DE PARO

ROTOR

ESTATOR

SHEAR COUPLING

PUP JOINT

ESPACIO INSUFICIENTE PARA EL MOVIMIENTO EXCENTRICO DEL ROTOR

JUNTA DE VARILLAS VARILLA CONVENCIONAL

Concentracion de agentes corrosivos

VARILLA CONTINUA

Coupling (CPLG) Distancia

Concentracion de agentes corrosivos Concentracion de agentes corrosivos

JUNTA DE VARILLAS

ACOPLES

TUBING

BARRA PULIDA

TUBERIA DE COLA e n o d i a c c i r u e d b o u r T P

Gas

r ) a o b t a m t s o E b (

r o d s a a r G a e p d e S

) a l o c ( t n i o J l i a T

Liquido

s a s r o a t n c u e r d A o r P

SEPARADOR DE GAS

BACK SPIN

BACK SPIN OUT

IN

OFF

DESACOPLE DE VARILLAS POR EFECTO DEL BACK SPIN

ES EL PROCESO QUE OCURRE CUANDO LUEGO DE TENERSE UN POZO DE BCP EN PRODUCCIÓN, SE LE SUPRIME A LA MAQUINA MOTRIZ ( MOTOR ELÉCTRICO) LA ENERGÍA DE ALIMENTACIÓN, CON LO CUAL LA ENERGÍA MECÁNICA ACUMULADA EN LA TUBERÍA DE PRODUCCIÓN, TRATARÁ DE IGUALAR POR EFECTOS DE VASOS COMUNICANTES, FORMADO ENTRE EL TUBING Y EL CASING, PROVOCANDO UNA ROTACIÓN ANTIHORARIA EN LA SARTA DE CABILLAS, LO CUAL PODRÍA OCASIONAR, EN CASOS SEVEROS, EL DESACOPLE DE LAS MISMAS Y POR ENDE LA INTERVENCIÓN PREMATURA DEL POZO.

INSTALACION EQUIPOS DE SUBSUELO

INSTALACIÓN DE EQUIPOS DE SUBSUELO ARMADO DE ESTATOR Y ACCESORIOS a. b. c. d.

Armar Separador de Gas, Anclas de Torque, Filtros de Arena, etc. Conectar Niple de Paro y Niple de Maniobra al Estator Apretar fuertemente todos los elementos (llaves manuales) Medir y tomar nota.

TUBERÍA DE PRODUCCIÓN a. b. c. d.

Apretar todas las conexiones Medir y calibrar toda la tubería Si se requiere, probar la tubería cada 10 tubos. Fijar el Ancla de Torque, bridas de superficie y “Te” de producción

ROTOR Y SARTA DE VARILLAS a. b. c. d.

Colocar un pony rod (de 2,4,6 pies) totalmente recto al rotor. Engrasar el cuerpo del rotor para facilitar su entrada al estator. Apretar fuertemente cada unión de varilla. Llevar control y registro de la colocación de los centralizadores

ELASTÓMEROS

El Elastómero es un polímero de alto peso molecular con la propiedad de deformación y recuperación elástica (resiliencia). Esta propiedad hace posible que se produzca la interferencia entre el rotor y el estator, proporcionando el sello hidráulico entre cavidades y en consecuencia la eficiencia de la bomba.

ELASTÓMEROS

Elastómeros para la Industria Petrolera. * Caucho Nitrilo ó NBR (diferentes contenidos de Acrilonitrilo ACN). * Caucho Nitrilo Hidrogenado (HNBR) * Los Fluoroelastómeros (FKM)

ELASTOMEROS

Propiedades Mecánicas

Resistencia a la Abrasión

Buena

Pobre Nitrilo Estandar

Nitrilo Hidrogenado

Nitrilo Suave

Fluorocarbono

Nitrilo con alto ACN

ELASTOMEROS

Resistencia a Alta Temperatura

Resistencia a los Aromáticos

Buena


Nitrilo Hidrogenado

Nitrilo Suave

Fluorocarbono


ELASTOMEROS

Resistencia al H2S

Resistencia al CO2

Buena


Nitrilo Hidrogenado

Nitrilo Suave

Fluorocarbono


ELASTOMEROS

PRUEBAS PARA DETERMINAR EL DESEMPEÑO DE UN ELASTÓMERO Físicas

Químicas

• Hinchamiento • Caracterización de Fluidos

(fracción líquida y gaseosa) • Ensayos de compatibilidad

(bajo presión y temperatura)

• Elongación • Resistencia Tensil • Dureza • Resistencia a la fatiga

Características deseables en los elastómeros: Buena resistencia química a los fluidos a transportar/manejar





Buena resistencia térmica



Capacidad de recuperación elástica

Mecánicas



ELASTOMEROS

PRUEBA DE COMPATIBILIDAD

El elastómero es sometido a un envejecimiento acelerado, bajo condiciones de pruebas

ELASTOMEROS

TIPOS DE ELASTOMEROS

INTRODUCCION AL ANALISIS DE FALLA

ANALISIS DE FALLAS

Fuentes Fundamentales de Fallas: 

Deficiencias de diseño.



Deficiencias en selección de materiales.



Imperfecciones del material.



Deficiencias de procesos.



Errores en el ensamblaje.



Condiciones de servicio no adecuadas.

ANALISIS DE FALLAS

PROCEDIMIENTO GENERAL Investigación Prelimin ar

* Recopilación de datos relevantes. * Examen preliminar de las partes o componentes que fallaron. * Selección, identificación, preparación de muestras de laboratorio.

An ális is d e Labo rato rio

* Evaluación No destructiva

* Ensayos mecánicos. * Análisis químicos.

ANALISIS DE FALLAS

Tipos de análisis: Existen 3 tipos de análisis a realizar a la PCP que presentó fallas: Análisis visual en campo. Descripción de los equipos después de la intervención del taladro. Elaboración de un reporte de campo. Análisis no destructivo en laboratorio. Medición de los equipos (dimensional – dureza). Inspección visual del estator con boroscopio. Elaboración de un reporte. Análisis destructivo en laboratorio. Complemento del análisis no destructivo con corte del estator para luego análizar el elastómero en la longitud de la PCP. Elaboración de un reporte.

ANALISIS DE FALLAS

Durómetro Medición de Dureza Banco de Pruebas

Kit de Inspección Visual: Estator Boroscopio Cierra Sin Fin

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS TÍPICOS

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS TÍPICOS R.P.M Velocidad de Operación (Eje de Cabezal) PROD. Producción PT Presión de cabezal en la tubería de producción

R.P.M = 0 R.P.M = VALOR

• •

PROD = - (DISMINUCIÓN) PROD = 0 PROD = + (INCREMENTO)

• • •

PT = - (DISMINUCIÓN) PT = 0 PT = + (INCREMENTO)

• • •

SUM = - (DISMINUCIÓN) SUM = 0 SUM = + (INCREMENTO)

SUM Sumergencia

•

POT Potencia

•

• •

POT = - (DISMINUCIÓN) POT = 0 POT = + (INCREMENTO)

• •

RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS

POZO SIN PRO DUC CIÓN

E I C I F R E P U S E D S O P I U Q E








POZO PRO DUC CIÓN

O L E U S B U S E D S O P I U Q E





POZO CO N B A JA PRODUCCIÓN








ANALISIS DE FALLAS



Abrasión (desgaste normal).



Ataque Químico.

  

Presión Excesiva por etapa. Arrastre por Alta Presión. Daño Mecánico.



Altas temperaturas de operación.



Desprendimiento del elastómero.



Ataque por H2S



Ataque por CO2 (Descompresión Explosiva)



Histéresis

MECANISMOS DE FALLA ESTATORES

Abrasión (desgaste Normal) Identificación: Superficies desgastadas y rasguñadas en los puntos de menor diámetro.

Causas: Asociado con desgaste normal. Ocurre preponderantemente si el fluido contiene altos contenidos de sólidos o si la PCP trabaja a altas

velocidades.

Corrección: Reducir la velocidad de rotación y mantener mínimo delta de Presión, PCP de mayor capacidad o mayor numero de etapas. Colocación de filtros.


Ataque Químico

Identificación: Crecimiento en dimensiones, menor dureza que el material virgen, usualmente presenta ampollas y grietas transversales en el cuerpo del estator.

Causas: Asociado al ataque del elastómero por fluidos aromáticos presentes en el crudo. La falla puede identificarse por perdidas de eficiencia de la PCP o incrementos de torque.

Corrección: Seleccionar elastómeros con mayor resistencia química. Mayor contendido de ACN en el elastómero.


Presión Excesiva por Etapa Identificación: La superficie del elastómero se torna dura en extremo y brillante con terminaciones llagosas. Parte del elastómero ha sido arrancado. Patrón Helicoidal.

Causas: Presiones hidrostáticas o por fricción excesivamente altas, producidas por algunas de las siguientes condiciones: Descarga de la bomba obstruida, líneas obstruidas, Altas tasas de producción de fluidos viscosos. La operación de la PCP en seco ocasiona falla similar (fricción excesiva).

Corrección: Verificar espaciamiento del rotor, para evitar que el acople con la sarta de varillas obstruya la descarga. Cuando se producen fluidos con altos contenidos de sólidos implementar un programa de limpieza frecuente. Verificar el Delta de Presiones manejado por la PCP.


Altas temperaturas de Operación. Identificiación: La superficie del material se torna quebradiza y tiene muchas grietas. Incremento importante de la dureza y disminución general de las propiedades mecánicas.

Causas: 

Operación de la PCP en Seco: ausencia de fluido, exceso de gas o por obstrucción de la succión.



Altas temperaturas de Operación: Combinación de alta temperatura del fluido del pozo y calor generado por la PCP durante la operación.



> Velocidad de la PCP y > Delta de Presión originan incrementos de temperatura.

Histéresis. Corrección: Verificar nivel de fluido en el anular, utilizar PCP de mayor capacidad a menor velocidad de rotación. Seleccionar el elastómero adecuado.


Altas Temperaturas de Operación


Arrastre de Alta Presión Identificación: Hoyos o rasgaduras en sentido contrario al flujo. No se observan incrementos de dureza apreciables.

Causas: Partículas de arena de gran tamaño se depositan en el elastómero causando deformación permanente del elastómero. Esto produce un orificio pequeño que permite que el fluido a alta presión arrastre parte del material.

Corrección: Probar la colocación de un filtro a la entrada de la Bomba. Utilizar bombas de mayor capacidad a menor velocidad.


Daño Mecánico Identificación: Objetos extraños fueron bombeados causando daños sobre la superficie del elastómero y/o rotor.

Causas: Falta de un programa de limpieza frecuente en los pozos; maniobras inadecuadas al momento de Completación del Pozo. La adherencia de la goma es buena pero el elastómero presenta desgarre. No hay evidencias de incremento de dureza.

Corrección: Para pozos con altas tasa de arena; colocar filtros en la entrada de la bomba.


Ataque por CO2 (descompresión explosiva) Identificación: Ampollamiento severo; Aumento de tamaño (hinchamiento, sobre interferencia); Disminución de la dureza (solamente si el gas esta atrapado).

Causas: Manejo de Altas tasa de gas; alto contenido de CO2 disuelto en el Crudo; Caídas

abruptas de presión de fondo.

Corrección: Verificar nivel de fluido en el anular, utilizar PCP de mayor capacidad a menor Car ga. Seleccionar el elastómero adecuado.


Ataque por CO2 (descompresión explosiva)


Hysteresis

Identificación: Fallo por fatiga comparado a la flexión una varilla hasta que se rompe.

Causas: Se caracteriza por las grietas que se originan en la parte más gruesa del elastómero y migrar a la superficie de elastómeros y / o en el tubo del estator, las superficies son duras, brillantes y rasgadas.

Corrección: Es el modo de falla que debería presentar siempre un elastómero al terminar su vida útil operativa.

ANALISIS DE FALLAS






Fatiga.



Desgaste de la Base Metálica.



Ruptura por alta Temperatura.



Incompatibilidad con el Fluido

MECANISMOS DE FALLA ROTORES

Abrasión (desgaste Normal) Identificación: Superficies desgastadas y rasguñadas en los puntos de menor diámetro.

Causas: Asociado con desgaste normal. Ocurre preponderantemente si el fluido contiene altos contenidos de sólidos o si la PCP trabaja a altas velocidades.

Corrección: Reducir la velocidad de rotación y mantener mínimo delta de Presión, PCP de mayor capacidad o mayor numero de etapas. Colocación de filtros.


Fatiga. Identificación: Ruptura en el cuerpo del rotor con marcas torsionales.

Causas: Asociado principalmente al Run Life en Ciclos y a mal procedimiento de espaciamiento.

Corrección: Reducir la velocidad de rotación, realización de un correcto procedimiento de espaciamiento.


Desgaste de la base Metálica. Identificación: Se observa desgaste total del cromado y la iniciación del desgaste del acero base.

Causas: Asociado principalmente a mal procedimiento de espaciamiento y la excentricidad del rotor.

Corrección: Realización de un correcto procedimiento de espaciamiento., seleccionar los elementos como Pup Joint de un ID mayor al giro excéntrico del rotor.


Ruptura por Alta Temperatura. Identificación: Se observa la capa cromada con aspecto quebradizo.

Causas: Esta ligado a la expansión térmica del acero y del cromo del rotor.

Corrección: Mantener

Sumergencias

mínimas

para

evitar

el

trabajo

en

seco

y

sobrecalentamiento, aunque el rotor solo se vera afectado en medios altamente corrosivos.


Incompatibilidad con el Fluido. Identificación: Se observa corrosión en el Material por Pitting o decoloración del cromo.

Causas: Esta asociado con la presencia de H2S y CO2 los cuales al combinarse con el agua crean ácidos (HCL y gas carbónico).

Corrección: Recubrimientos del rotor como son el Boro y Acero Inoxidable que sean resistentes al acido clorhidrico y gas carbónico.

ANALISIS DE FALLAS






Corrosión Atmosférica.



Fatiga.



Daño Mecánico.



Corrosión Fatiga (Stress Corrosión Cracking).



Mal Make Up.



Incompatibilidad de Materiales.



Fluido Corrosivo.

MECANISMOS DE FALLA VARILLAS

Abrasión (Desgaste Normal). Identificación: Se observa superficies desgastadas y rasguñadas.

Causas: Esta asociado con el rozamiento de las sarta de varillas y elementos con la tubería

de producción.

Corrección: Reforzar centralización de la sarta o instalar varilla continua con el fin de disminuir las cargas de contacto sobre puntos localizados.


Corrosión Atmosférica. Identificación: Se observa superficies de la varilla con oxidación superficial.

Causas: Condiciones atmosféricas (Humedad, Salinidad, Radiación Solar, entre otros)

Corrección: Utilizar pinturas Epoxicas (anticorrosivas), almacenaje de las varillas bajo locaciones cubiertas.


I

Fatiga. Identificación: Se observan marcas de playa, marcas transgranulares lisas y corrugadas y una

zona de ruptura súbita.

Causas: Run Life en ciclos (terminación de ciclos de resistencia a la fatiga).

Corrección: Reemplazar sarta de varillas por una sarta nueva, con el fin de no presentar repetitividad en este modo de falla.


Fatiga.

II III


I

Fatiga (Torsional Bending). Este tipo de falla por fatiga es efecto de la velocidad, torque, balance y desbalance de los esfuerzos.


I

Daño Mecánico. Identificación: Se observan marcas de golpes sobre el cuerpo o conexiones de la varilla.

Causas: Mal embalaje, deficiente manipulación, incorrectos procedimientos de instalación.

Corrección: Seguir las pautas de embalaje, manipulación e instalación recomendados por el

proveedor de la sarta de varillas.


I

Corrosión Fatiga (Stress Corrosión Cracking). Identificación: Se observa una falla de fatiga atípica. (se observan estrías de iniciación de fatiga).

Causas: Ambiente corrosivo con influencia de CO2 y H2S.

Corrección: Inyectar inhibidores de corrosión que sean compatibles con los elementos del sistema PCP (preferiblemente inyección continua).


I

Mal Make Up. Identificación: Se observan rupturas en los pines de la varilla o quema de Roscas.

Causas: Deficiente procedimiento de instalación.

Corrección: Utilización de las cartas de desplazamiento correcta en cuanto a grado y diámetro de varilla, verificar que el torque aplicado a la varilla sea el correcto y utilizar llaves hidráulicas.


I

Incompatibilidad de Materiales. Identificación: Se observan en los pines de la varilla con quema de R oscas.

Causas: Utilización de materiales de diferentes grados o proveedores.

Corrección: Estandarizar los elementos utilizados (Varilla y Coupling) para que sean del mismo grado y del mismo proveedor.


I

Fluido Corrosivo.

Identificación: Se observa el cuerpo o accesorios de la varilla corroídos,

Causas: Agentes corrosivos presentes en el fluido de producción.

Corrección: Inyección continua de inhibidores de corrosión, utilizar grados de varilla con mayor resistencia a la corrosión.

ANALISIS DE FALLAS






Corrosión Atmosférica.



Mal Make Up.



Fluido Corrosivo.



Jetting.

MECANISMOS DE FALLA TUBERIA

I

Abrasión. Identificación: Se observa superficies desgastadas y ruptura de la sección de contacto con la sarta de varilla de bombeo.

Causas: Deficiente centralización, desgaste normal proyectado.

Corrección: Reforzar centralización del sistema, utilizar Varilla Continua o Rotadores de Tubería.


I

Corrosión Atmosférica. Identificación: Se observa superficies con oxidación superficial en el cuerpo de la tubería.

Causas: Condiciones atmosféricas (Humedad, Salinidad, Radiación Solar, entre otros)

Corrección: Utilizar recubrimientos o pinturas Epóxicas (anticorrosivas), almacenaje de la tuberia bajo locaciones cubiertas.


I

Mal Make Up.

Identificación: Se observan fisuras en los pines de la tubería o quema de Roscas.

Causas: Deficiente procedimiento de instalación.

Corrección: Verificar torque de instalación, verificar tipos de roscas.


I

Fluido Corrosivo.

Identificación: Perforación localizada por Pitting u otros tipos de corrosión en l a tubería.

Causas: Asociado con la presencia de H2S y CO2 los cuales combinados con agua crean ácidos (HCL y gas carbónico).

Corrección: Inyección

de inhibidores de corrosión o instalar tubería con revestimientos

anticorrosivos.


I

Jetting. Identificación: Perforación localizada por ataque a presión de gas.

Causas: Esta asociado al aporte de gas de los perforados del pozo a alta presión.

Corrección: Instalar sistema por encima de perforados o utilizar Blast Joints para aumentar la vida útil de las zonas afectadas.

ANALISIS DE FALLAS



Ruptura de Correas.



Daño de Rodamientos.



Desgaste del sistema de freno.



Daño de sellos y empaques.

MECANISMOS DE FALLA CABEZAL

I

Ruptura de Correas. Identificación: Cabezal sin transmisión de potencia y velocidad al sistema PCP.

Causas: Desalineamiento, alto Run Life, Guardas en mal estado, encerramiento defectuoso (ingreso de polvo, humedad o aceites)

Corrección: Verificar la alineación de las poleas, revisar que las correas estén dentro de un medio lo mas libre posible de partículas que puedan generar la falla de las correas. Aumentar canales de poleas. Cambiar correas periódicamente según el plan de mantenimiento del campo.


I

Daño de Rodamientos. Identificación: Cabezal sin transmisión o con trabamientos de potencia y v elocidad al sistema.

Causas: Carga operacional por fuera de los limites de fabricación, desalineamiento, corrosión o falta de lubricación.

Corrección: Verificar la alineación de las los rodamientos, diseñar sobre los parámetros de

diseño pautados pautados por

el proveedor proveedor,, verificar que no no haya ingreso de fluidos

corrosivos a la caja de rodamientos y se debe mantener los niveles de aceite para la


I

Desgaste del sistema de freno. Identificación: El cabezal no frena los Back spin presentados en el sistema PCP. PCP.

Causas: Paradas continuas del sistema que generan Back spin continuamente.

Corrección: Cambiar las Pastillas de Freno, el Caliper y aceite hidráulico según las condiciones de mantenimiento del campo.


I

Desgaste de sellos y empaques. Identificación: Se presentan fugas de aceite o crudo en el cabezal en conjunto con recalentamiento en el cabezal y ruidos.

Causas: Fluido abrasivo, incompatibilidad con el fluido, propiedades mecánicas deficientes, alto Run Life.

Corrección: Realizar prueba de compatibilidad con el fluido y de diseño operacional manejado con el fin de seleccionar el empaque o sello adecuado, realizar cambios de empaques según plan de mantenimiento del campo.

GENERALIDADES

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Sistema de levantamiento artificial de mayor eficiencia. Excelente para producción de crudos altamente viscosos. Capacidad para manejar altos contenidos de sólidos y moderado contenido de gas libre.

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No tiene válvulas, evitando bloqueos por gas.

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Buena resistencia a la abrasión.

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Bajo costo inicial y potencia requerida.

GENERALIDADES

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Equipo de superficie relativamente pequeño.

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Consumo de energía continuo y de bajo costo.

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Fácil de instalar y operar.

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Bajo mantenimiento de operación.

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Bajo nivel de ruido.

GENERALIDADES

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Tasas de producción hasta de 2.000 B/D (máximo 4.000 B/D). Levantamiento neto de hasta 6.000 feet (máximo 9.000 feet). Temperatura de operación de hasta 210 ºF (máximo 350 ºF). El elastómero tiende a hincharse o deteriorarse cuando es expuesto al contacto con ciertos fluidos (aromáticos, aminas, H 2S, CO2, etc.).

GENERALIDADES

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Baja eficiencia del sistema cuando existe alto contenido de gas libre. Tendencia del estator a dañarse si trabaja en seco, aún por períodos cortos. Desgaste de Varillas y tubería en pozos altamente desviados. Tendencia a alta vibración si el pozo trabaja a altas velocidades.

Bombeo Por Cavidades Progresivas Pcp

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