Sistemas de Levantamiento Artificial para Producción de Petróleo

Casi todos los pozos requieren levantamiento artificial durante su vida de producción económica. Aunque algunos pozos fluyen con la energía propia del yacimiento, el levantamiento artificial puede ser necesario cuando se inicia la producción o en cualquier momento de la vida productiva del pozo, para mantener o incrementar la producción.
 

Un Sistema de Levantamiento Artificial (SLA), es una mecanismo externo a la formación productora encargado de levantar crudo desde la formación a una determinada tasa, cuando la energía del pozo es insuficiente para producirlo por si mismo o cuando la tasa es inferior a la deseada.

Los sistemas de levantamiento artificial son el primer elemento al cual se recurre cuando se desea incrementar la producción en un campo, ya sea para reactivar pozos muertos o para aumentar la tasa de flujo en pozos activos.

Estos operan de diferentes formas sobre los fluidos del pozo, ya sea modificando alguna de sus propiedades o aportando un empuje adicional a los mismos.

De forma general, los métodos de levantamiento artificial pueden ser clasificados en las siguientes dos categorías:
  1. Métodos que modifican propiedades físicas de los fluidos del pozo (por ejemplo. Reducción de densidad).
  2. Métodos que aplican la acción de una bomba para suministrar energía externa al sistema.

Los sistemas de levantamiento que utilizan el principio de modificación de las propiedades físicas de los fluidos incluyen:
• Gas lift.
• Plunger lift (Sistema no Convencional).
•Chamber lift (Sistema no Convencional).

Entre los métodos que se basan en la acción de una bomba para incrementar la energía del sistema, se incluyen:

a) Bombas de desplazamiento positivo.
  • •Bombas de pistón (Bombeo Mecánico). 
  • •Bombas de cavidades progresivas. 

b) Bombas de desplazamiento dinámico.
  • •Bombas centrífugas (Bombeo electro sumergible).
  • •Bomba tipo jet (Bombeo Hidráulico). - #regrann

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🔹Cabezal de bombeo de cavidades progresivas Motor operado con gas. El cabezal se compone de preventor, T de flujo y motor La bandera de arriba sirve para contar físicamente el número de RPM. En la jaula se encuentra el variador de frecuencia del motor y el tanque de gas para alimentarlo.

A la derecha de la jaula se ubica la antena de telemetría para enviar los datos operativos vía remota.


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🔹El bombeo mecánico es el método de producción primaria mediante elevación artificial del fluido que se encuentra en el pozo y que por falta de energía no puede surgir a superficie. Es uno de los métodos más utilizados a nivel mundial (80-90%). Consiste en una bomba de subsuelo de acción reciprocante que es abastecida con energía transmitida a través de una sarta de varillas (cabillas).

 La energía proviene de un motor eléctrico o de combustión interna, la cual moviliza a una unidad de superficie mediante un sistema de engranaje y correas. El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua del petróleo hasta la superficie. La unidad de superficie imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción, a cierta profundidad del fondo del pozo .

El Bombeo Mecánico Convencional tiene su principal aplicación en el ámbito mundial en la producción de crudos pesados y extra pesados, aunque también se usa en la producción de crudos medianos y livianos. No se recomienda en pozos desviados y tampoco es recomendable cuando la producción de sólidos y/o la relación gas–líquido sean muy alta, ya que afecta considerablemente la eficiencia de la bomba.

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🔹Bombeo neumático (Gas Lift)🔹
El sistema de levantamiento artificial por bombeo neumático (Gas Lift) está considerado uno de los sistemas más flexibles y de mayor capacidad extractiva en la industria de la explotación de hidrocarburos.

En este sistema se utiliza gas a una presión relativamente alta (250 PSI como mínima) para poder aligerar la columna de fluido y de este modo permitir al pozo fluir hacia la superficie (alivianar y arrastrar).

El gas inyectado origina que la presión que ejerce la carga del fluido sobre la formación disminuya debido a la reducción de la densidad de dicho fluido y por otro lado la expansión del gas inyectado con el consecuente desplazamiento del fluido.


  La Artificial Lift, válvula de bombeo neumático (gas lift) Es una válvula piloto la cual se calibra por presión de cierre. Arriba se encuentra la nariz y el asiento de la válvula. Los orificios van a permitir el paso del gas para inyectar por dentro de la TP. En medio, el cuerpo de la válvula, en dónde se observan pequeños orificios que permiten el paso del gas de la TR para poder levantar el puerto e inyectar dentro de la TP. Abajo, se encuentra el puerto, el cual se introduce en el cuerpo (housing) de la válvula.

 La bola de la punta, hará sello con el asiento. El resorte se calibrará según la presión de cierre del diseño. Para calibrar el resorte, se gira la tuerca hasta obtener la presión deseada (se prueba en el banco de presión). La válvula irá alojada dentro de un madril de bolsillo.
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