Unidades de Bombeo de Carrera Larga
Mejoran la Eficiencia de la Extracción
Ing. Mauricio Antoniolli
© 2004 Weatherford. All rights reserved.
Mendoza - Septiembre 2006
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Contenido
Introducción
Características de la Unidad Rotaflex®
Mecanismo de Inversión
Potencias en Sistemas Bombeo Mecánico
Comparación Sistemas Extracción
Conclusiones
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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).
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Características de la unidad Rotaflex®
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.
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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.
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Características de la unidad Rotaflex®
Reductor API
Corona
Sistema de Inversión
Totalmente Mecánico
Cadena
Carro Inversor
Caja Contrapeso
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Características de la unidad Rotaflex®
Banda Flexible conecta la
carga del pozo al carro caja
contrapeso.
Banda flexible absorbe
fuerzas de inercia en los
cambios de Carrera
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Características de la unidad Rotaflex®
Corona diámetro
914,4 mm.
18 inches
Pequeño brazo de
palanca implica caja
reductora de bajo
torque.
Velocidad Constante
durante casi la
totalidad de las
carreras Ascendente
y Descendente
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Mecanismo de Inversión
Corona
Superior
Cadena
Carrera Descendente
Caja
Contrapesos
Brazo de Torque Constante
Torque Constante
Carro
Inversor
Velocidad Constante
Carga Constante sobre Motor
No se necesita
sobredimensionar
Corona
Motriz
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Mecanismo de Inversión
Carrera Descendente
Brazo de Torque Constante
Torque Constante
Velocidad Constante
Carga Constante sobre Motor
No se necesita
sobredimensionar
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Mecanismo de Inversión
Cambio de Carrera
Brazo de Torque Variable
Torque y Velocidad Senoidal
Carga Variable sobre Motor
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Mecanismo de Inversión
Cambio de Carrera
Brazo de Torque Variable
Torque y Velocidad Senoidal
Carga Variable sobre Motor
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Mecanismo de Inversión
Carrera Ascendente
Brazo de Torque Constante
Torque Constante
Velocidad Constante
Carga Constante sobre Motor
No se necesita
sobredimensionar
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Potencias en Sistemas Bombeo Mecánico
 mec 
Potencia
Motor
Pmotor
PPR
Pmotor
Potencia
Vástago
PPR
lift 
Potencia
Entrada
Pe
 motor 
Pmotor
Pe
Pérdidas en Superficie:
Phyd
PPR
Potencia
Hidráulica
Phyd
Mecánicas, Eléctricas
Pérdidas en Fondo:
Sistema 
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Phyd
Pe
Fricción,
Hidráulicas, en
Bomba
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Potencias en Sistemas Bombeo Mecánico
Sistema 
Phyd
Pe
Phyd  k  Q  TDH
sistema  lift mec motor
lift 
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Phyd
PPR
 mec
PPR

Pmotor
 motor
Pmotor

Pe
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Potencias en Sistemas Bombeo Mecánico
Eficiencia Unidad Bombeo vs Carga Reductor (Gipson & Swaim)
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Comparación Sistemas Extracción
SISTEMA POZO CAUDAL
PROFUNDIDAD
BOMBA
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%
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%
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%
R1
190,0
1786,0
73,8
87,2
1,18
43,7
59,3%
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%
BES
AIB
PCP
RFX
RFX VFD
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POTENCIA
PROMEDIO
POTENCIA
PICO
PICO /
PROMEDIO
POTENCIA
EFICIENCIA
HIDRÁULICA
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Comparación Sistemas Extracción
0
0%
Potencia Hidráulica
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Potencia Promedio Motor
Potencia Pico Motor
R4
10%
R3
20
R2
20%
R1
40
P4
30%
P3
60
P2
40%
P1
80
A4
50%
A3
100
A2
60%
A1
120
B4
70%
B3
140
B2
80%
B1
160
Eficiencia
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Comparación Sistemas Extracción
Pozo A1 - MII 912-168
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
Corriente (A)
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3
4
Potencia (HP)
5
6
7
Potencia Promedio
8
9
10
Corriente Promedio
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Comparación Sistemas Extracción
Pozo R3 - Rotaflex 900 (320-360-288)
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
4
Corriente (A)
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5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Potencia (HP)
Potencia Promedio
Corriente Promedio
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Comparación Sistemas Extracción
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Comparación Sistemas Extracción
SISTEMA
CAUDAL PROFUNDIDAD
POTENCIA
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%
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Comparación Sistemas Extracción
160
80%
140
70%
120
60%
100
50%
80
40%
60
30%
40
20%
20
10%
0
0%
BES
Potencia Hidráulica
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AIB
PCP
Potencia Promedio Motor
RFX
RFX VFD
Potencia Pico Motor
Eficiencia
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Comparación Sistemas Extracción
Eficiencia
80%
70%
60%
70,5%
50%
64,1%
59,3%
40%
46,4%
30%
28,5%
20%
10%
0%
BES
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AIB
PCP
RFX
RFX VFD
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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.
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