Antoniolli - Eficiencia Carrera Larga

1© 2004 Weatherford. All rights reserved.

Unidades de Bombeo de Carrera LargaMejoran la Eficiencia de la Extracción

Ing. Mauricio Antoniolli Mendoza - Septiembre 2006


Contenido

Introducción

Características de la Unidad Rotaflex®

Mecanismo de Inversión

Potencias en Sistemas Bombeo Mecánico

Comparación Sistemas Extracción

Conclusiones


Introducción

Dos tercios de los pozos en el mundo son operados mediante Bombeo Mecánico.

70 % de los pozos en Argentina (12900 pozos).

Creciente expansión de demanda energética.

Presión para nivelar costo de energía con valores internacionales, puede afectar los costos de extracción.

Necesidad de optimizar instalaciones de distribución de energía (menores CAPEX).


Primer unidad exitosa de carrera larga en 40 años.

Carrera de 288 y 306 pulgadas para bombas mecánicas.

Alta capacidad de producción.

Alta eficiencia para extracción de pozos problema o pozos profundos.

Aplicaciones en reemplazo de bombas ESP.

Características de la unidad Rotaflex®


Mayor vida útil del equipo de fondo.

40 a 60% de reducción en los ciclos de esfuerzo, mayor vida útil de las varillas.

20 a 50% de reducción en el costo de energía.

Ayuda a resolver el problema de bloqueo por gas.

100% accionamiento mecánico de bajo mantenimiento.



Sistema de InversiónTotalmente Mecánico


Reductor API

Corona

Cadena

Carro Inversor

Caja Contrapeso



Banda Flexible conecta la

carga del pozo al carro caja

contrapeso.

Banda flexible absorbe

fuerzas de inercia en los

cambios de Carrera



Corona diámetro 914,4 mm.

Pequeño brazo de palanca implica caja reductora de bajo torque.

Velocidad Constante durante casi la totalidad de las carreras Ascendente y Descendente

18 inches



Carrera Descendente

Corona Superior

Caja Contrapesos

Corona Motriz

Carro Inversor

Cadena

Brazo de Torque Constante

Torque Constante

Velocidad Constante

Carga Constante sobre Motor

No se necesita sobredimensionar



Carrera Descendente


Torque Constante

Velocidad Constante





Cambio de Carrera

Brazo de Torque Variable

Torque y Velocidad Senoidal

Carga Variable sobre Motor



Cambio de Carrera

Brazo de Torque Variable

Torque y Velocidad Senoidal

Carga Variable sobre Motor



Carrera Ascendente


Torque Constante

Velocidad Constante





PR

hydlift P

P

motor

PRmec P

P

e

motormotor P

P

Potencia Entrada

Pe

Potencia Vástago

PPR

Pérdidas en Superficie:

Mecánicas, Eléctricas

Pérdidas en Fondo:

Fricción, Hidráulicas, en Bomba

Potencia Hidráulica

Phyd

Potencia Motor Pmotor

e

hydSistema P

P



e

hydSistema P

P

PR

hydlift P

P

motor

PRmec P

P

e

motormotor P

P

motormecliftsistema

TDHQkPhyd



Eficiencia Unidad Bombeo vs Carga Reductor (Gipson & Swaim)



SISTEMA POZO CAUDALPROFUNDIDAD

BOMBAPOTENCIA

PROMEDIOPOTENCIA

PICOPICO /

PROMEDIOPOTENCIA HIDRÁULICA

EFICIENCIA

BES

B1 161,2 2250,0 148,9 148,9 1,00 35,0 23,5%

B2 308,0 1920,0 141,1 141,1 1,00 28,8 20,4%

B3 102,5 2096,0 83,6 83,6 1,00 29,5 35,3%

B4 150,7 2063,0 112,5 112,5 1,00 39,2 34,9%

AIB

A1 167,0 1450,0 73,4 160,6 2,19 33,5 45,7%

A2 100,0 1792,0 61,4 105,2 1,71 26,0 42,3%

A3 150,0 1891,0 66,1 106,8 1,62 28,9 43,7%

A4 137,0 1860,0 68,9 128,0 1,86 37,1 53,9%

PCP

P1 106,2 1006,0 35,5 35,5 1,00 20,3 57,1%

P2 110,7 1507,0 39,0 39,0 1,00 25,7 65,9%

P3 42,2 1630,2 19,0 19,0 1,00 12,3 64,7%

P4 45,6 1093,5 13,7 13,7 1,00 9,4 68,8%

RFX R1 190,0 1786,0 73,8 87,2 1,18 43,7 59,3%

RFX VFD

R2 140,7 2211,0 56,4 110,6 1,96 39,3 69,7%

R3 167,0 1892,0 55,7 79,5 1,43 40,2 72,2%

R4 94,5 2368,0 41,8 59,7 1,43 29,1 69,7%



0

20

40

60

80

100

120

140

160

B1

B2

B3

B4

A1

A2

A3

A4

P1

P2

P3

P4

R1

R2

R3

R4

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Potencia Hidráulica Potencia Promedio Motor Potencia Pico Motor Eficiencia



Pozo A1 - MII 912-168

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Corriente (A) Potencia (HP) Potencia Promedio Corriente Promedio



Pozo R3 - Rotaflex 900 (320-360-288)

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Corriente (A) Potencia (HP) Potencia Promedio Corriente Promedio





SISTEMA CAUDAL PROFUNDIDADPOTENCIA PROMEDIO

POTENCIA PICO

PICO / PROMEDIO

POTENCIA HIDRÁULICA

EFICIENCIA

Promedio BES 180,6 2082,3 121,5 121,5 1,00 33,1 28,5%

Promedio AIB 138,5 1748,3 67,4 125,2 1,86 31,4 46,4%

Promedio PCP 76,2 1309,2 26,8 26,8 1,00 16,9 64,1%

Rotaflex 190,0 1786,0 73,8 87,2 1,18 43,7 59,3%

Rotaflex VFD 134,1 2157,0 51,3 83,3 1,62 36,2 70,5%



0

20

40

60

80

100

120

140

160

BES AIB PCP RFX RFX VFD

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Potencia Hidráulica Potencia Promedio Motor Potencia Pico Motor Eficiencia



28,5%

46,4%

64,1%

59,3%

70,5%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

BES AIB PCP RFX RFX VFD

Eficiencia

© 2004 Weatherford. All rights reserved.

Conclusiones

20 a 50 % de Incremento de Eficiencia de Extracción.

Torque, velocidad y potencia constantes en la mayor parte de las carreras Ascendente y Descendente.

No se necesita sobredimensionar instalación eléctrica.

Sistemas más eficientes si son diseñados para trabajar a plena carga.

Si se utiliza variadores de velocidad no se necesita utilizar motores de Alto Deslizamiento, obteniéndose mejores eficiencias.

Documents

Antoniolli - Eficiencia Carrera Larga