Designación de Bomba API
Las bombas de subsuelo API se clasifican de acuerdo a la designación de bombas API.
Esta designación es parte de la norma API 11AX y describe las principales especificaciones de una bomba de subsuelo API. Está compuesta por siete partes, separadas por guiones.
Ejemplo: 20-125-RHBM-10-4-2-1
Cada parte, en orden, describe las siguientes especificaciones:
- Tamaño nominal de tubería (pulgadas – dada como referencia, que representa el tamaño real)
- Tamaño de diámetro del hoyo (pulgadas)
- Tipo de bomba, tipo de barril, Ubicación y tipo de ensamblaje de asientos (código de letras)
- Longitud del barril (pies)
- Longitud del émbolo (pies)
- Longitud de extensión superior, usada con barriles de pared fuerte (pulgadas)
- Longitud de extensión inferior, usada con barriles de pared fuerte (pulgadas)
Propiedades importantes de las Bombas de varilla de succión API
El campo de aplicación de una bomba de subsuelo API es principalmente determinado por el tipo de bomba, tipo de barril y ubicación del ensamblaje de asiento.
Entender las ventajas y limitaciones de estas especificaciones es importante a la hora de seleccionar la bomba más adecuada para las operaciones de bombeo.
La siguiente sección le ofrece toda la información que necesita saber sobre esta materia (los códigos de letras para la designación de bombas API se encuentran en paréntesis).
Bomba de varilla, R – Una bomba de varilla, también llamadas bombas de inserción, es montada dentro de la sarta de tubería.
Ventaja
*Costos de servicio menores en comparación con las bombas de tubería, ya que la bomba se puede quitar solo retirando la sarta de varillas.
Limitación
*Menor capacidad de producción en comparación a la bomba de tubería debido al diámetro más pequeño del embolo.
Bomba de Tubería (T) – El barril de una bomba de tubería es parte de la sarta de varillas.
Ventajas
- Desplazamiento más grande que cualquier otra bomba de varilla diseñada para el mismo tamaño de tubería.
- Usada en pozos de todas las profundidades debido a su rigido diseño. Esta robustez es el resultado de la unión del barril de la bomba con la sarta de tuberías formando una unidad.
- Buen rendimiento con fluidos de mayor viscosidad ya que el gran tamaño del émbolo conduce a una baja resistencia al flujo.
Limitaciones
- Costos de servicio elevados, ya que el barril sólo puede recibir servicio removiendo la sarta de tubería.
- No son adecuadas para fluidos de producción gaseosos debido a que existe un gran espacio sin barrido en la parte inferior de la carrera resultando en una baja relación de compresión.
- Un agujero más grande en la bomba de tubería significa de igual manera un agujero más grande que actúa sobre la sarta de varillas y la unidad de bombeo.
De pared fuerte – paredes de la tubería de 10-12mm (0.393 – 0.472 pulgadas). Externamente enroscadas, permitiendo al embolo realizar la carrera por ambos lados de la bomba. Esto previene la formación de incrustaciones dentro del barril. Son más fuertes y rígidas, para ajustes de mayor profundidad.
Con embolo de metal (*H)
- Con embolo empacado suave (P)
De pared delgada – paredes de la tubería de 5-7mm (0.197 – 0.276 pulgadas). Internamente enroscadas. Con agujeros más grandes en relación al tamaño dado de tubería. Para profundidades moderadas.
- Con embolo de metal (W)
- Con embolo empacado suave (S)
- De pared fuerte con configuración de rosca de pared fina* (X) – tuberia_de-pared-gruesa de 10-12mm _internamente_enroscada. Ya que el tipo X no requiere extensiones superiores e inferiores como un barril de pared gruesa que puede fallar bajo presión, incluso los asientos a grandes profundidades pueden ser posibles.
Ubicación del Ensamblaje de Asiento
Superior, con barril estacionario (A): Barril_estacionario con_embolo_móvil. El ancla (sujetada) se encuentra ubicada _por encima de la válvula del barril.
Ventajas
*Son ideales para pozos arenosos ya que la arena es desplazada fuera del asiento cuando el fluido es bombeado.
*Buen rendimiento en pozos con gas o espumas con bajo nivel de fluido, cuando la válvula es sumergida en el fluido. Es recomendable usar la bomba en combinación con anclas de gas.
Limitacion
*No aplicables a pozos profundos, especialmente si está equipada con un barril de pared fina. Esto es debido a la presión diferencial relativamente alta y la carga de tensión que actúa sobre el barril durante el bombeo.
Inferior, con barril fijo (B): Barril_fijo con _embolo_móvil. El ancla (sujetada) se encuentra ubicada debajo de la válvula del barril.
Ventajas
*Recomendado para pozos profundos ya que la presión diferencial actúa sobre el barril cuando el bombeo de fluido es bajo.
*Apropiadas para niveles de fluido estáticos bajos ya que la bomba puede ser asentada en la parte inferior y la válvula relativamente grande mejora la entrada de fluido.
- Buen rendimiento en pozos de gas si está equipada con un ancla de gas. La pequeña diferencia de altura entre la entrada de la bomba y la válvula reduce la formación espuma en el fluido.
Limitaciones
- No aplicables en pozos con formación de incrustaciones, ya que la arena y otras partículas pueden asentarse entre la pared de la tubería y el barril.
- No recomendable para operaciones de bombeo intermitente, ya que el barril puede quedarse pegado cuando los sólidos se asienten en el embolo.
Inferior, con barril viajero (T): Barril_viajero con _embolo_fijo. El ancla (sujetada) se encuentra ubicada _debajo de la válvula del embolo.
Ventajas
- Ideal en condiciones arenosas ya que el movimiento del barril mantiene el fluido en movimiento, y así reduce la sedimentación de arena y el pegue de la bomba.
- Aplicables en pozos que son bombeados de manera intermitente porque el diseño de la bomba hace imposible que la arena se deposite entre el barril y el embolo cuando se detiene el bombeo.
- De construcción más robusta en comparación a las bombas de inserción con barril fijo.
Limitaciones
- Pobre rendimiento en pozos con gas, ya que el gas puede escaparse del fluido. Esto es el resultado del pequeño tamaño de la válvula lo cual hace que la bomba sea más resistente al flujo.
- Rendimiento reducido en pozos con bajo nivel de fluido estático ya que el flujo de fluidos a través de la tubería causa un incremento en la caída de presión.
- No recomendables para fluidos de producción de alta viscosidad ya que siendo la válvula pequeña puede llevar a una significante caída de presión en la parte inferior de la bomba.
- La longitud del barril está limitada en pozos profundos debido al peso del líquido actuando sobre la bomba.
- No recomendables en pozos desviados debido al excesivo desgaste del barril.
Tipos de Ensamblaje de asiento
Tipo copa (C): Económicas, pero por lo general no pueden ser re-asentadas luego de un trabajo de rehabilitación.
Mecánicas (M): De asiento metálico. Son más costosas que el ensamblaje tipo copa, pero el mecanismo de asentamiento puede ser usado varias veces.