UNIDADES DE BOMBEO MECÁNICO La Unidad de bombeo es un acople mecánico que transorma el mo!imiento de rotaci"n del motor en un mo!imiento reciprocante necesario para operar la bomba de ondo# Cuenta Cuenta con contra balanceos balanceos para reducir reducir los requerimientos requerimientos de torsi"n en el reductor de en$ranes % reducir el tama&o del motor principal# 'ransiere la ener$(a del motor principal a la sarta de !arillas % mantiene la !erticalidad de la !arilla pulida# CA)ÁC'E)*S'ICAS+ ,# 'ransiere la ener$(a del motor principal a la sarta de !arillas# -# Con!ierte el mo!imiento rotatorio del motor a uno reciprocante u oscilatorio# .# )educe la !elocidad del motor a una !elocidad adecuada de bombeo /# Mantiene la !erticalidad de la !arilla pulida# El Instituto Americano del 0etr"leo 1A0I2 identiica3 de acuerdo con la $eometr(a % orma de la estructura3 dos clase de unidades de bombeo mecánico+ ,# Con!e Con!enci ncion onal ales es o Clase Clase I+I+ Este tipo de unidades tiene el reductor de en$ranes colocado en la parte trasera con apo%o a la mitad del balanc(n3 se conoce tambi4n como unidad con!encial se conoce tambi4n como unidad con!encional# El esuer5o del motor principal es aplicado en el e6tremo del balanc(n % la resistencia de la car$a del po5o está aplicada en el e6tremo opuesto del balanc(n# -# 7eomet 7eometr(a r(a a!an5a a!an5ada da o Clase Clase III III Este tipo de unidad tiene el reductor de en$ranes colocado al rente8 el esuer5o del motor principal % la resistencia de la car$a del po5o se aplican al mismo e6tremo del balanc(n con relaci"n al apo%o que se encuentran al otro e6tremo# Entre Entre las diere dierente ntess $eomet $eometr(a r(ass de unidade unidadess conoci conocidas das de bombeo bombeo mecáni mecánico co se encuentran+ ,# Unidad de Bombeo Bombeo Mecánico Mecánico Con!enci Con!encional onal 1Balanc(n2 1Balanc(n2 ,#, Unidad Unidad Con!encional Con!encional ,#- Unidad Unidad de Bombeo Bombeo Mar9 Mar9 II ,#. Unidad Unidad de Bombeo Aerobalanc Aerobalanceada eada -# Unidad de Bombeo Bombeo Mecánico Mecánico :idroneumáti :idroneumático co 1'ieben 1'ieben22 .# Unidad Bombeo Mecánico Mecánico de Carrera Lar$a 1)otale62 1)otale62
Si bien todas las unidades de bombeo tienen caracter(sticas comunes3 estas tambi4n tienen dierencias que podr(an inluenciar si$niicati!amente el comportamiento del sistema# 0ara ma6imi5ar la eiciencia del sistema se necesita entender las !enta;as % las des!enta;as de las dierentes $eometr(as de las unidades de bombeo para las condiciones de los po5os# 1. Bombeo Mecánico Convencional 7eneralmente la unidad de bombeo se clasiica se$
>? @ 1-@C2 % por lo mismo son ampliamente utili5ados en po5os de crudos pesados
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Costos de Mantenimiento bajos.
En algnas a!licaciones no es tan e"iciente como la Ma#$ %% ot#o ti!o de nidad.
Tiene meno# costo &e ot#as nidades Bombea más #á!ido &e la Ma#$ %% (e&ie#e menos cont#a balanceos &e la Ma#$ %%
'ede #e&e#i# cajas de eng#anaje más g#andes &e ot#os ti!os de nidad.
1.) Unidad Ma#$ %% En la unidad de bombeo mecánico Mar9 II 1Clase III2 su balanceo es a tra!4s de contrapesos % su rotaci"n es de acuerdo a las manecillas del relo;3 %a que su sistema de lubricaci"n en el reductor es e6clusi!amente para esta rotaci"n#
VENTAJAS
DESVENTAJAS En algnas a!licaciones no bombea Tiene meno# to#&e en la ma*o#+a de los casos. tan #á!ido como la nidad convencional. 'ede coloca# la base de la sa#ta de va#illas en seve#a com!#esi,n. Es más e"iciente &e la nidad convencional 'ede e-!e#imenta# to#&es más altos &e la convencional con va#illas de "ib#a de vid#io. ,#. Unidad Ae#obalanceada orma parte de la clase III3 % su balanceo es a tra!4s de aire suministrado por un motocompresor =acia un cilindro amorti$uador#
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Es más com!acta * "ácil de balancea# e instala# Son más com!licadas * #e&ie#en &e ot#o ti!o de nidad. ma*o# mantenimiento. os costos de t#ans!o#te son más bajos &e ot#as nidades.
a condensaci,n del ai#e en el cilind#o !ede ocasiona# !#oblemas.
'ede #ota# en sentido /o#a#io * anti/o#a#io.
a caja de eng#anaje !ede da0a#se si el cilind#o !ie#de la !#esi,n de ai#e.
:asta los a&os ?s se consider" eiciente
). Bombeo Mecánico id#onemático La unidad =idroneumática es un sistema cu%o principio de uncionamiento está ormado por dos partes8 el sistema =idráulico % el sistema de balanceo =idroneumático# El sistema =idráulico es el que proporciona el mo!imiento ascendente % descendente3 necesario para el uncionamiento de la bomba subsupericial#
Consta de un cilindro =idráulico de eecto doble3 una !ál!ula de control direccional de cuatro !(as % una bomba maestra de en$ranes El sistema de balanceo =idroneumático consta de un cilindro =idráulico de eecto simple3 un paquete de tanques de nitr"$eno3 un cilindro =idroneumático de eecto doble 1acumulador2 % una bomba au6iliar de en$rana;es# Este balanceo se basa en una constante % una !ariable# La constante es la cantidad de luido =idráulico necesario para ocupar la mitad de los dos cilindros3 por deba;o de cada 4mbolo % el tubo que los comunica# La !ariable es la cantidad de nitr"$eno que se aplica a los tanques % a la parte superior del acumulador3 que será proporcional al peso de la sarta de !arillas de succi"n3 ;unto con la columna del luido# Los componentes supericiales de una unidad de bombeo mecánico =idroneumático son los si$uientes+ •
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Acumulador+ Es un cilindro con un pist"n lotante en su interior en el cual act
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Motor+ Elemento que propicia la potencia necesaria a la bomba =idráulica#
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'anque de luido =idráulico+ Almacena el aceite =idráulico#
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Contenedor de nitr"$eno+ Almacena el nitr"$eno3 el cual empu;a al pist"n del acumulador3 % el luido =idráulico deba;o del pist"n es or5ado dentro del cilindro3 que a su !e5 empu;a al pist"n del cilindro =acia arriba# Esta acci"n contrabalancea el peso de la sarta de !arillas# El aceite a presi"n de la bomba es en!iado dentro del cilindro a tra!4s de la !ál!ula de control empu;ando el pist"n =acia arriba % =acia aba;o usando poca potencia3 debido a que el nitr"$eno proporciona dos terceras partes de la potencia# 0edestal+ Es una torre de apro6imadamente metros en la cual se alo;an los sensores 1de temperatura3 limitador de presi"n3 de ni!el de luido % de separaci"n de la !arilla pulida2 para cambiar de direcci"n la carrera % el ele!ador3 los cuales están unidos por la !arilla de succi"n en uno de los e6tremos del cilindro actuador % en el otro e6tremo por la !arilla pulida#
Este equipo presenta al$unas !enta;as sobre la unidad con!encional3 reerente al costo de adquisici"n# Al ser una unidad lista para ser instalada3 los consumos de ener$(a son menores3 % se tienen a=orros en los costos de reparaci"n8 posibilita el traba;ar a ba;as !elocidades de bombeo3 permitiendo un me;or
llenado del barril de la bomba % presenta ma%or acilidad de transportaci"n 1por un simple cami"n23 instalaci"n % operaci"n 1menos de tres =oras2# .# Bombeo Mecánico de Ca##e#a a#ga La unidad de bombeo mecánico de carrera lar$a es un sistema cu%a carrera 1de =asta .FF pul$adas2 le permite le!antar la producci"n de po5os más proundos o de petr"leo !iscosos3 en donde la unidad con!encional no puede operar en orma eiciente# El mo!imiento lineal ascendenteGdescendente se reali5a mediante una correa que se desli5a por un cilindro 1tambor2 % que está acoplada por un e6tremo a la !arilla pulida % por el otro3 a una ca;a de contrapeso que permite balancear la unidad#
ANE23S CAS%4%CAC%3N SE56N CASES7
UNIDAD CONHENCIONAL
UNIDAD MA) II
UNIDAD AERO BALANCEADA:
UNIDAD HIDRONEUMÁTICA:
UNIDAD ROTAFLEX:
