Bombeo Por Cavidades Progresivas Pcp

AGENDA

Generalidades

Principios Bsicos de Funcionamiento

Prueba de Eficiencia

Sistema PCP Tpico

Equipo de Superficie

Equipo de Fondo

Elastmeros

Introduccin al Anlisis de Fallas

Anlisis de Fallas Prematuras en Estatores

Anlisis de Fallas Prematuras en Rotores

Anlisis de Fallas Prematuras en Varillas

Anlisis de Fallas Prematuras en Tubing

Anlisis de Fallas Prematuras en Cabezales

Ventajas

Limitaciones

2

RENE MOINEAU

PCM pioneer in O&G

production

La PCP, fue inventada por Rene Moineu y patentada en

1932.

Fundo la compaa francesa PCM (Pompes

Compressures Mecanique).

En 1938, vendi su patente a Mono y R&M (Se comenz a

usar extensivamente en superficie).

En 1980, comenz a ser utilizada en el sector petrolero de

Canad.

En 1985 1990, comenz a tener una gran aplicacin en

Venezuela y Canad, para la produccin de crudos pesados.

A la fecha, es el sistema de levantamiento artificial mas

verstil y con mayor crecimiento en la industria petrolera.

FUNDAMENTOS Y PRINCIPIOS SISTEMAS PCP

PRINCIPIOS BSICOS PRESIN Y DESPLAZAMIENTO

4


5

El sistema se debe disear teniendo en cuenta:

Suficiente capacidad de desplazamiento para

obtener la produccin requerida.

Suficiente capacidad de presin para superar el

levantamiento neto requerido por el sistema.

PRINCIPIOS BSICOS


PRINCIPIOS BSICOS


CAPACIDAD DE DESPLAZAMIENTO

El desplazamiento de la bomba es el volumen producido por cada

vuelta del rotor, es funcin del rea y de la longitud de la cavidad:

V = A.P = 4.dr.E.Ps

El caudal es directamente proporcional al desplazamiento y la

velocidad de rotacin N:

Q = V.N

PRINCIPIOS BSICOS


Excentricidad

Distancia entre el eje

central del rotor y el

eje central del

estator.

Excentricidad


9

DISEO SISTEMA PCP

P1P1

P2P2

THPTHP

H = PB - NDH = PB - ND

NDNDCHP CHP

PBPB

LFLF

BOMBABOMBA

ARENAARENA

PRODUCTORAPRODUCTORA

G1G1

G2G2

G3G3

Delta P = P2 - P1

P1 = CHP + G1xND + G3xH

P2 = THP + G2xPB + DP_Fr

CAPACIDAD DE PRESION

PRINCIPIOS BSICOS


El tamao del rotor es el que me da el ajuste (fit) necesario con el

estator, y de esta relacin va a depender mucho el comportamiento o

eficiencia que obtenga la PCP en su rendimiento. El proveedor

deber recomendar de acuerdo a tablas suministradas por ellos, que

tamao de rotor ser el que se debe utilizar para el tipo de crudo

(API, TEMPERATURA Y COMPOSICION) que manejara la PCP.

PRINCIPIOS BSICOS


El desplazamiento de las PCP es constante y sin pulsaciones.

Es funcin del tamao de las cavidades y de la velocidad de

operacin del sistema.

El tamao de las cavidades depende de su geometra, la cual es

gobernada por cuatro parmetros:

Relacin de Radios

Paso del Estator

Excentricidad

Dimetro del Rotor

PRINCIPIOS BSICOS


La capacidad de levantamiento neto de las PCP es funcin directa

del nmero de cavidades (etapas de la bomba) o lneas de sello.

A mayor nmero de etapas, mayor capacidad de levantamiento.

Las lneas de sello Rotor-Estator pueden ser deformadas por la

presin diferencial entre etapas, permitiendo el deslizamiento del

fluido entre cavidades.

Este DESLIZAMIENTO resulta en una prdida o reduccin del

volumen total producido.

PRINCIPIOS BSICOS


La eficiencia de levantamiento ser

funcin principalmente de:

Nmero de Etapas

Dureza del Elastmero

Longitud del Paso del Rotor

Interferencia entre Rotor y

Estator

A

B

C

D

One

Pum

p S

tage

PRINCIPIOS BSICOS


0

20

40

60

80

100

0 400 800 1200 1600 2000

Presion Diferencial (psi)

Efic

ienc

ia V

olum

etri

ca (

%)

Curva de comportamiento tpica

20% Slip

100% Slip

Prueba hidrosttica que

busca determinar la

eficiencia volumtrica de

cada bomba PCP

PRUEBA DE

EFICIENCIA

FECHA DE PRUEBA :

MODELO 30 1300 FABRICANTE PCM COND PCP NUEVA TALLA DE ROTOR W07 TORQUE MOTOR TORQUE GEAR375,1428571 2873,594286

ELASTOMERO 159 DESPL NOM BFD/RPM 0,38 CABEZA NOM PSI 1846,31 SN ROTOR: AK3322,00 SN ESTATOR LDA 434 LDC 157

VOL PRUEBA LT 8 TEMP PRUEBA F 115 CONST 0,05032

RPM BFPD / RPM BFPD HEAD (PSI) % EF VOL % EF NOM TIEMPO (SEG) TORQUE LB X FT % TORQUE

150 0,35 52,29 0 100,00% 92,36% 83,15 101 3,5%150 0,35 51,89 435 99,24% 91,66% 83,79 109 3,8%150 0,34 51,35 942 98,20% 90,71% 84,67 118 4,1%150 0,34 50,34 1450 96,27% 88,92% 86,37 129 4,5%150 0,32 47,32 1740 90,51% 83,60% 91,87 144 5,0%

RPM BFPD / RPM BFPD HEAD (PSI) % EF VOL % EF NOM TIEMPO (SEG) TORQUE LB X FT % TORQUE

300 0,34 102,95 0 100,00% 90,93% 42,23 101 3,5%300 0,34 102,66 435 99,72% 90,67% 42,35 109 3,8%300 0,34 101,44 942 98,53% 89,59% 42,86 118 4,1%300 0,33 99,42 1450 96,57% 87,81% 43,73 129 4,5%300 0,32 95,32 1740 92,59% 84,19% 45,61 144 5,0%

I. INFORMACION DE LA PCP

II. INFORMACION CONDICIONES DE LA PRUEBA

III. RESULTADOS DE LA PRUEBA

1300

PRUEBA RENDIMIENTO PCP A DIFERENTES CABEZAS DE PRESION Y RPM

RH 53.02

DEZPLAZAMIENTO (m3/D/RPM) 30 CABEZA (m)

05/02/2010 No. CONSECUTIVO DE PRUEBA:

NUMERO ELEMENTOS ESTATOR

PRINCIPIOS BSICOS

PCP 580TP 1600

DESPLAZAMIENTO: 7,30 BFPD/RPM

CABEZA: 5.280 FT

DELTA P: 1.305 PSI

% EF : 47,16%

VELOCIDAD PRUEBA: 300 RPM

VELOCIDAD OPERACIN: 350 RPM

100.00%

71.43%

47.16%

18.85%

0.00%

165

690

1190

1740

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

0 680 1305 1958 2256

TO

RQ

UE

LB

X F

T

% E

FIC

IEN

CIA

VO

L

CABEZA DE LEVANTAMIENTO (PSI)

GRAFICA RENDIMIENTO PCP 580TP 1600 @ 300 RPM

% EFICIENCIA NOMINAL TORQUE LB X FT

CASO @ 300RPM

%EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 300 RPM

%EF @ 100% = 2.190 BFPD

% EF DELTA P = 47,16%

% EF DELTA P = (2.190 BFPD) *47.16%

% EF DELTA P = 1032 BFPD

ESCURRIMIENTO = 2.190 BFPD 1.032 BFPD

ESCURRIMIENTO = 1.157 BFPD

CASO @ 350RPM

%EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 350 RPM

%EF @ 100% = 2.555 BFPD

% EF DELTA P = 2.555 BFPD 1.157 BFPD

% EF DELTA P = 1.398 BFPD

% EF DELTA P = 1.398 BFPD / 2.555 BFPD

% EF DELTA P = 54,72%

CASO @ 100RPM

%EF @ 100% = 7,3 BFPD/RPM X 100 RPM

%EF @ 100% = 730 BFPD

% EF DELTA P = 730 BFPD 1.157 BFPD

% EF DELTA P = - 427 BFPD

PRINCIPIOS BSICOS

TUBERA DE PRODUCCIN

GRAMPA DE LA BARRA

PULIDA

RELACIN DE TRANSMISIN

MOTOR ELCTRICO

CABEZAL DE ROTACIN

BARRA PULIDA

STUFFING BOX

PUMPING TEE

CABEZAL DEL POZO

REVESTIDOR DE PRODUCCIN

TUBERA DE PRODUCCIN

SARTA DE VARILLAS REVESTIDOR DE

PRODUCCIN

SARTA DE VARILLAS

ROTOR

ESTATOR

PIN DE PARO

ANCLA ANTITORQUE

SUPERFICIE FONDO

TRANSMISIN

CABEZAL

STUFFING BOX

PUMPING TEE

VARIADOR DE FRECUENCIA

Entre las protecciones que brindan los VDF pueden mencionarse:

Sobrecarga (sobre corriente) y sub-carga

Sobre y bajo voltaje

Cortocircuito entre fase y fase, fase a neutro, las fases y tierra, en las

salidas del variador y de las fuentes internas y en las

salidas/entradas analgicas y digitales.

Fallo o prdida de fase y falla interna

Sobre-temperatura del motor y/o del variador.

Sobre-torque por rotor del motor bloqueado o atascamiento de los

equipos de subsuelo

Lmites programables de velocidad y de Torque

VARIADOR DE FRECUENCIA

ANCLA ANTITORQUE

PIN DE PARO

ESTATOR

SHEAR COUPLING

PUP JOINT

ESPACIO

INSUFICIENTE PARA

EL MOVIMIENTO

EXCENTRICO

DEL ROTOR

JUNTA DE VARILLAS

Coupling

(CPLG)

Distancia

Concentracion de agentes corrosivos



VARILLA CONVENCIONAL VARILLA CONTINUA

JUNTA DE VARILLAS

ACOPLES

TUBING BARRA PULIDA

Tu

be

ria

de

Pro

du

ccio

n

Esta

tor

(bo

mb

a)

Ta

il J

oin

t (c

ola

) S

ep

ara

do

r

de

Ga

s

Are

na

s

Pro

du

cto

ras

Gas

Liquido

TUBERIA

DE

COLA

SEPARADOR

DE

GAS

BACK SPIN

ES EL PROCESO QUE OCURRE CUANDO

LUEGO DE TENERSE UN POZO DE BCP EN

PRODUCCIN, SE LE SUPRIME A LA MAQUINA

MOTRIZ ( MOTOR ELCTRICO) LA ENERGA DE

ALIMENTACIN, CON LO CUAL LA ENERGA

MECNICA ACUMULADA EN LA TUBERA DE

PRODUCCIN, TRATAR DE IGUALAR POR

EFECTOS DE VASOS COMUNICANTES,

FORMADO ENTRE EL TUBING Y EL CASING,

PROVOCANDO UNA ROTACIN ANTIHORARIA

EN LA SARTA DE CABILLAS, LO CUAL PODRA

OCASIONAR, EN CASOS SEVEROS, EL

DESACOPLE DE LAS MISMAS Y POR ENDE LA

INTERVENCIN PREMATURA DEL POZO.

IN OUT

OFF

DESACOPLE DE

VARILLAS POR

EFECTO DEL BACK

SPIN

BACK SPIN

ARMADO DE ESTATOR Y ACCESORIOS a. Armar Separador de Gas, Anclas de Torque, Filtros de Arena, etc.

b. Conectar Niple de Paro y Niple de Maniobra al Estator

c. Apretar fuertemente todos los elementos (llaves manuales)

d. Medir y tomar nota.

TUBERA DE PRODUCCIN a. Apretar todas las conexiones

b. Medir y calibrar toda la tubera

c. Si se requiere, probar la tubera cada 10 tubos.

d. Fijar el Ancla de Torque, bridas de superficie y Te de produccin

ROTOR Y SARTA DE VARILLAS a. Colocar un pony rod (de 2,4,6 pies) totalmente recto al rotor.

b. Engrasar el cuerpo del rotor para facilitar su entrada al estator.

c. Apretar fuertemente cada unin de varilla.

d. Llevar control y registro de la colocacin de los centralizadores

INSTALACIN DE EQUIPOS DE

SUBSUELO

INSTALACION EQUIPOS DE SUBSUELO

ELASTOMEROS

ELASTMEROS

El Elastmero es un polmero de alto peso molecular con la

propiedad de deformacin y recuperacin elstica (resiliencia). Esta

propiedad hace posible que se produzca la interferencia entre el rotor

y el estator, proporcionando el sello hidrulico entre cavidades y en

consecuencia la eficiencia de la bomba.

TIPOS DE ELASTMEROS

Elastmeros para la Industria Petrolera.

* Caucho Nitrilo NBR (diferentes contenidos de Acrilonitrilo ACN).

* Caucho Nitrilo Hidrogenado (HNBR)

* Los Fluoroelastmeros (FKM)

ELASTMEROS

ELASTOMEROS

Pobre

Buena

Nitrilo Estandar

Nitrilo Suave

Nitrilo con alto ACN

Nitrilo Hidrogenado

Fluorocarbono

Propiedades Mecnicas Resistencia a la Abrasin

ELASTOMEROS

Pobre

Buena

Nitrilo Estandar

Nitrilo Suave


Nitrilo Hidrogenado

Fluorocarbono

Resistencia a Alta Temperatura Resistencia a los Aromticos

ELASTOMEROS

Pobre

Buena

Nitrilo Estandar

Nitrilo Suave


Nitrilo Hidrogenado

Fluorocarbono

Resistencia al H2S Resistencia al CO2

ELASTOMEROS

Qumicas Fsicas

Caracterizacin de Fluidos

(fraccin lquida y gaseosa)

Ensayos de compatibilidad

(bajo presin y temperatura)

Hinchamiento

Elongacin

Resistencia Tensil

Dureza

Resistencia a la fatiga

PRUEBAS PARA DETERMINAR EL DESEMPEO DE UN

ELASTMERO

Caractersticas deseables en los elastmeros:

Buena resistencia qumica a los fluidos a transportar/manejar

Buena resistencia trmica

Capacidad de recuperacin elstica

Mecnicas

resistencia a la fatiga.

El elastmero es sometido

a un envejecimiento

acelerado, bajo

condiciones de pruebas

PRUEBA DE COMPATIBILIDAD

ELASTOMEROS

ELASTOMEROS

TIPOS DE ELASTOMEROS

INTRODUCCION AL ANALISIS DE

FALLA

ANALISIS DE FALLAS

ANLISIS DE FALLAS PREMATURAS SISTEMAS PCP

Fuentes Fundamentales de Fallas:

Deficiencias de diseo.

Deficiencias en seleccin de materiales.

Imperfecciones del material.

Deficiencias de procesos.

Errores en el ensamblaje.

Condiciones de servicio no adecuadas.

PROCEDIMIENTO GENERAL

Investigacin Preliminar

* Recopilacin de datos relevantes.

* Examen preliminar de las partes o componentes que fallaron.

* Seleccin, identificacin, preparacin de muestras de laboratorio.

Anlisis de Laboratorio

* Evaluacin No destructiva

* Ensayos mecnicos.

* Anlisis qumicos.

ANALISIS DE FALLAS


Tipos de anlisis:

Existen 3 tipos de anlisis a realizar a la PCP que present fallas:

Anlisis visual en campo.

Descripcin de los equipos despus de la intervencin del taladro.

Elaboracin de un reporte de campo.

Anlisis no destructivo en laboratorio.

Medicin de los equipos (dimensional dureza).

Inspeccin visual del estator con boroscopio.

Elaboracin de un reporte.

Anlisis destructivo en laboratorio.

Complemento del anlisis no destructivo con corte del estator para luego anlizar el elastmero en la longitud de la PCP.

Elaboracin de un reporte.

ANALISIS DE FALLAS


Durmetro

Medicin de Dureza

Kit de Inspeccin Visual: Estator Boroscopio

Banco de Pruebas

Cierra Sin Fin

ANALISIS DE FALLAS

HERRAMIENTAS PARA EL ANLISIS

RESOLUCIN DE PROBLEMAS TPICOS

RESOLUCIN DE PROBLEMAS TPICOS

R.P.M = 0

R.P.M = VALOR

R.P.M

Velocidad de Operacin (Eje de Cabezal)

PROD = - (DISMINUCIN)

PROD = 0

PROD = + (INCREMENTO)

PROD.

Produccin

PT = - (DISMINUCIN)

PT = 0

PT = + (INCREMENTO)

PT

Presin de cabezal en la tubera de produccin

SUM = - (DISMINUCIN)

SUM = 0

SUM = + (INCREMENTO)

SUM

Sumergencia

POT = - (DISMINUCIN)

POT = 0

POT = + (INCREMENTO)

POT

Potencia

RESOLUCIN DE PROBLEMAS

POZO SIN PRODUCCIN E

QU

IPO

S D

E S

UP

ER

FIC

IE

EQ

UIP

OS

DE

SU

PE

RF

ICIE


POZO SIN PRODUCCIN


POZO SIN PRODUCCIN

E

QU

IPO

S D

E S

UP

ER

FIC

IE


POZO PRODUCCIN

E

QU

IPO

S D

E S

UB

SU

EL

O

63


POZO SIN PRODUCCIN

E

QU

IPO

S D

E S

UB

SU

EL

O

64


POZO CON BAJA PRODUCCIN

E

QU

IPO

S D

E S

UP

ER

FIC

IE

65

EQ

UIP

OS

DE

SU

PE

RF

ICIE



66



E

QU

IPO

S D

E S

UB

SU

EL

O

Abrasin (desgaste normal).

Ataque Qumico.

Presin Excesiva por etapa.

Arrastre por Alta Presin.

Dao Mecnico.

Altas temperaturas de operacin.

Desprendimiento del elastmero.

Ataque por H2S

Ataque por CO2 (Descompresin Explosiva)

Histresis

ANALISIS DE FALLAS

MECANISMOS DE FALLA ESTATORES

Abrasin (desgaste Normal)

Identificacin:

Superficies desgastadas y rasguadas en los puntos de menor dimetro.

Causas:

Asociado con desgaste normal. Ocurre preponderantemente si el fluido

contiene altos contenidos de slidos o si la PCP trabaja a altas

velocidades.

Correccin:

Reducir la velocidad de rotacin y mantener mnimo delta de Presin, PCP

de mayor capacidad o mayor numero de etapas. Colocacin de filtros.


Identificacin:

Crecimiento en dimensiones, menor dureza que el material virgen, usualmente

presenta ampollas y grietas transversales en el cuerpo del estator.

Causas:

Asociado al ataque del elastmero por fluidos aromticos presentes en el crudo.

La falla puede identificarse por perdidas de eficiencia de la PCP o incrementos

de torque.

Correccin:

Seleccionar elastmeros con mayor resistencia qumica. Mayor contendido de

ACN en el elastmero.

Ataque Qumico


Presin Excesiva por Etapa

Identificacin:

La superficie del elastmero se torna dura en extremo y brillante con terminaciones llagosas.

Parte del elastmero ha sido arrancado. Patrn Helicoidal.

Causas:

Presiones hidrostticas o por friccin excesivamente altas, producidas por algunas de las

siguientes condiciones:

Descarga de la bomba obstruida, lneas obstruidas, Altas tasas de produccin de fluidos viscosos.

La operacin de la PCP en seco ocasiona falla similar (friccin excesiva).

Correccin:

Verificar espaciamiento del rotor, para evitar que el acople con la sarta de varillas obstruya la

descarga. Cuando se producen fluidos con altos contenidos de slidos implementar un programa

de limpieza frecuente. Verificar el Delta de Presiones manejado por la PCP.


Altas temperaturas de Operacin.

Identificiacin:

La superficie del material se torna quebradiza y tiene muchas grietas. Incremento

importante de la dureza y disminucin general de las propiedades mecnicas.

Causas:

Operacin de la PCP en Seco: ausencia de fluido, exceso de gas o por obstruccin

de la succin.

Altas temperaturas de Operacin: Combinacin de alta temperatura del fluido del

pozo y calor generado por la PCP durante la operacin.

> Velocidad de la PCP y > Delta de Presin originan incrementos de temperatura.

Histresis.

Correccin:

Verificar nivel de fluido en el anular, utilizar PCP de mayor capacidad a menor

velocidad de rotacin. Seleccionar el elastmero adecuado.


Altas Temperaturas de Operacin


Arrastre de Alta Presin

Identificacin:

Hoyos o rasgaduras en sentido contrario al flujo. No se observan incrementos de

dureza apreciables.

Causas:

Partculas de arena de gran tamao se depositan en el elastmero causando

deformacin permanente del elastmero. Esto produce un orificio pequeo que

permite que el fluido a alta presin arrastre parte del material.

Correccin:

Probar la colocacin de un filtro a la entrada de la Bomba. Utilizar bombas de

mayor capacidad a menor velocidad.


Dao Mecnico

Identificacin:

Objetos extraos fueron bombeados causando daos sobre la superficie del

elastmero y/o rotor.

Causas:

Falta de un programa de limpieza frecuente en los pozos; maniobras inadecuadas

al momento de Completacin del Pozo. La adherencia de la goma es buena pero

el elastmero presenta desgarre. No hay evidencias de incremento de dureza.

Correccin:

Para pozos con altas tasa de arena; colocar filtros en la entrada de la bomba.


Ataque por CO2 (descompresin explosiva)

Identificacin:

Ampollamiento severo; Aumento de tamao (hinchamiento, sobre interferencia);

Disminucin de la dureza (solamente si el gas esta atrapado).

Causas:

Manejo de Altas tasa de gas; alto contenido de CO2 disuelto en el Crudo; Cadas

abruptas de presin de fondo.

Correccin:

Verificar nivel de fluido en el anular, utilizar PCP de mayor capacidad a menor Carga.

Seleccionar el elastmero adecuado.


Ataque por CO2 (descompresin explosiva)


Hysteresis

Identificacin:

Fallo por fatiga comparado a la flexin una varilla hasta que se rompe.

Causas:

Se caracteriza por las grietas que se originan en la parte ms gruesa del elastmero y

migrar a la superficie de elastmeros y / o en el tubo del estator, las superficies

son duras, brillantes y rasgadas.

Correccin:

Es el modo de falla que debera presentar siempre un elastmero al terminar

su vida til operativa.



Fatiga.

Desgaste de la Base Metlica.

Ruptura por alta Temperatura.

Incompatibilidad con el Fluido

ANALISIS DE FALLAS

MECANISMOS DE FALLA

Anlisis de Fallas Prematuras

Rotores PCP

Abrasin (desgaste Normal)

Identificacin:

Superficies desgastadas y rasguadas en los puntos de menor dimetro.

Causas:

Asociado con desgaste normal. Ocurre preponderantemente si el fluido contiene altos

contenidos de slidos o si la PCP trabaja a altas velocidades.

Correccin:

Reducir la velocidad de rotacin y mantener mnimo delta de Presin, PCP de mayor

capacidad o mayor numero de etapas. Colocacin de filtros.

MECANISMOS DE FALLA ROTORES

Fatiga.

Identificacin:

Ruptura en el cuerpo del rotor con marcas torsionales.

Causas:

Asociado principalmente al Run Life en Ciclos y a mal procedimiento de

espaciamiento.

Correccin:

Reducir la velocidad de rotacin, realizacin de un correcto procedimiento de

espaciamiento.


Desgaste de la base Metlica.

Identificacin:

Se observa desgaste total del cromado y la iniciacin del desgaste del acero base.

Causas:

Asociado principalmente a mal procedimiento de espaciamiento y la excentricidad

del rotor.

Correccin:

Realizacin de un correcto procedimiento de espaciamiento., seleccionar los

elementos como Pup Joint de un ID mayor al giro excntrico del rotor.


Ruptura por Alta Temperatura.

Identificacin:

Se observa la capa cromada con aspecto quebradizo.

Causas:

Esta ligado a la expansin trmica del acero y del cromo del rotor.

Correccin:

Mantener Sumergencias mnimas para evitar el trabajo en seco y

sobrecalentamiento, aunque el rotor solo se vera afectado en medios altamente

corrosivos.


Incompatibilidad con el Fluido.

Identificacin:

Se observa corrosin en el Material por Pitting o decoloracin del cromo.

Causas:

Esta asociado con la presencia de H2S y CO2 los cuales al combinarse con el agua

crean cidos (HCL y gas carbnico).

Correccin:

Recubrimientos del rotor como son el Boro y Acero Inoxidable que sean resistentes

al acido clorhidrico y gas carbnico.



Corrosin Atmosfrica.

Fatiga.

Dao Mecnico.

Corrosin Fatiga (Stress Corrosin Cracking).

Mal Make Up.

Incompatibilidad de Materiales.

Fluido Corrosivo.

ANALISIS DE FALLAS

ANLISIS DE FALLAS PREMATURAS VARILLAS

PCP

Mecanismos de Falla

Abrasin (Desgaste Normal).

Identificacin:

Se observa superficies desgastadas y rasguadas.

Causas:

Esta asociado con el rozamiento de las sarta de varillas y elementos con la tubera

de produccin.

Correccin:

Reforzar centralizacin de la sarta o instalar varilla continua con el fin de disminuir

las cargas de contacto sobre puntos localizados.

MECANISMOS DE FALLA VARILLAS


Identificacin:

Se observa superficies de la varilla con oxidacin superficial.

Causas:

Condiciones atmosfricas (Humedad, Salinidad, Radiacin Solar, entre otros)

Correccin:

Utilizar pinturas Epoxicas (anticorrosivas), almacenaje de las varillas bajo locaciones

cubiertas.


Fatiga.

Identificacin:

Se observan marcas de playa, marcas transgranulares lisas y corrugadas y una

zona de ruptura sbita.

Causas:

Run Life en ciclos (terminacin de ciclos de resistencia a la fatiga).

Correccin:

Reemplazar sarta de varillas por una sarta nueva, con el fin de no presentar

repetitividad en este modo de falla.

I MECANISMOS DE FALLA VARILLAS

II

III

Fatiga.


I

Fatiga (Torsional Bending).

Este tipo de falla por fatiga es

efecto de la velocidad, torque,

balance y desbalance de los

esfuerzos.


Dao Mecnico.

Identificacin:

Se observan marcas de golpes sobre el cuerpo o conexiones de la varilla.

Causas:

Mal embalaje, deficiente manipulacin, incorrectos procedimientos de instalacin.

Correccin:

Seguir las pautas de embalaje, manipulacin e instalacin recomendados por el

proveedor de la sarta de varillas.


Corrosin Fatiga (Stress Corrosin

Cracking).

Identificacin:

Se observa una falla de fatiga atpica. (se observan estras de iniciacin de

fatiga).

Causas:

Ambiente corrosivo con influencia de CO2 y H2S.

Correccin:

Inyectar inhibidores de corrosin que sean compatibles con los elementos del

sistema PCP (preferiblemente inyeccin continua).


Mal Make Up.

Identificacin:

Se observan rupturas en los pines de la varilla o quema de Roscas.

Causas:

Deficiente procedimiento de instalacin.

Correccin:

Utilizacin de las cartas de desplazamiento correcta en cuanto a grado y dimetro

de varilla, verificar que el torque aplicado a la varilla sea el correcto y utilizar llaves

hidrulicas.


Incompatibilidad de Materiales.

Identificacin:

Se observan en los pines de la varilla con quema de Roscas.

Causas:

Utilizacin de materiales de diferentes grados o proveedores.

Correccin:

Estandarizar los elementos utilizados (Varilla y Coupling) para que sean del mismo

grado y del mismo proveedor.


Fluido Corrosivo.

Identificacin:

Se observa el cuerpo o accesorios de la varilla corrodos,

Causas:

Agentes corrosivos presentes en el fluido de produccin.

Correccin:

Inyeccin continua de inhibidores de corrosin, utilizar grados de varilla con

mayor resistencia a la corrosin.




Mal Make Up.

Fluido Corrosivo.

Jetting.

ANALISIS DE FALLAS

ANLISIS DE FALLAS PREMATURAS TUBERIA

PCP

Mecanismos de Falla

Abrasin.

Identificacin:

Se observa superficies desgastadas y ruptura de la seccin de contacto con la

sarta de varilla de bombeo.

Causas:

Deficiente centralizacin, desgaste normal proyectado.

Correccin:

Reforzar centralizacin del sistema, utilizar Varilla Continua o Rotadores de

Tubera.

I MECANISMOS DE FALLA TUBERIA


Identificacin:

Se observa superficies con oxidacin superficial en el cuerpo de la tubera.

Causas:

Condiciones atmosfricas (Humedad, Salinidad, Radiacin Solar, entre otros)

Correccin:

Utilizar recubrimientos o pinturas Epxicas (anticorrosivas), almacenaje de la tuberia

bajo locaciones cubiertas.


Mal Make Up.

Identificacin:

Se observan fisuras en los pines de la tubera o quema de Roscas.

Causas:

Deficiente procedimiento de instalacin.

Correccin:

Verificar torque de instalacin, verificar tipos de roscas.


Fluido Corrosivo.

Identificacin:

Perforacin localizada por Pitting u otros tipos de corrosin en la tubera.

Causas:

Asociado con la presencia de H2S y CO2 los cuales combinados con agua crean

cidos (HCL y gas carbnico).

Correccin:

Inyeccin de inhibidores de corrosin o instalar tubera con revestimientos

anticorrosivos.


Jetting.

Identificacin:

Perforacin localizada por ataque a presin de gas.

Causas:

Esta asociado al aporte de gas de los perforados del pozo a alta presin.

Correccin:

Instalar sistema por encima de perforados o utilizar Blast Joints para aumentar la

vida til de las zonas afectadas.

I

MECANISMOS DE FALLA TUBERIA

Ruptura de Correas.

Dao de Rodamientos.

Desgaste del sistema de freno.

Dao de sellos y empaques.

ANALISIS DE FALLAS

ANLISIS DE FALLAS PREMATURAS

CABEZALES PCP

Mecanismos de Falla

Ruptura de Correas.

Identificacin:

Cabezal sin transmisin de potencia y velocidad al sistema PCP.

Causas:

Desalineamiento, alto Run Life, Guardas en mal estado, encerramiento defectuoso

(ingreso de polvo, humedad o aceites)

Correccin:

Verificar la alineacin de las poleas, revisar que las correas estn dentro de un

medio lo mas libre posible de partculas que puedan generar la falla de las correas.

Aumentar canales de poleas. Cambiar correas peridicamente segn el plan de

mantenimiento del campo.

I MECANISMOS DE FALLA CABEZAL

Dao de Rodamientos.

Identificacin:

Cabezal sin transmisin o con trabamientos de potencia y velocidad al sistema.

Causas:

Carga operacional por fuera de los limites de fabricacin, desalineamiento, corrosin

o falta de lubricacin.

Correccin:

Verificar la alineacin de las los rodamientos, disear sobre los parmetros de

diseo pautados por el proveedor, verificar que no haya ingreso de fluidos

corrosivos a la caja de rodamientos y se debe mantener los niveles de aceite para la

lubricacin.


Desgaste del sistema de freno.

Identificacin:

El cabezal no frena los Back spin presentados en el sistema PCP.

Causas:

Paradas continuas del sistema que generan Back spin continuamente.

Correccin:

Cambiar las Pastillas de Freno, el Caliper y aceite hidrulico segn las condiciones de

mantenimiento del campo.


Desgaste de sellos y empaques.

Identificacin:

Se presentan fugas de aceite o crudo en el cabezal en conjunto con

recalentamiento en el cabezal y ruidos.

Causas:

Fluido abrasivo, incompatibilidad con el fluido, propiedades mecnicas deficientes,

alto Run Life.

Correccin:

Realizar prueba de compatibilidad con el fluido y de diseo operacional manejado

con el fin de seleccionar el empaque o sello adecuado, realizar cambios de

empaques segn plan de mantenimiento del campo.

I

MECANISMOS DE FALLA CABEZAL

GENERALIDADES

VENTAJAS

Sistema de levantamiento artificial de mayor

eficiencia.

Excelente para produccin de crudos altamente

viscosos.

Capacidad para manejar altos contenidos de

slidos y moderado contenido de gas libre.

No tiene vlvulas, evitando bloqueos por gas.

Buena resistencia a la abrasin.

Bajo costo inicial y potencia requerida.

GENERALIDADES

VENTAJAS

Equipo de superficie relativamente pequeo.

Consumo de energa continuo y de bajo costo.

Fcil de instalar y operar.

Bajo mantenimiento de operacin.

Bajo nivel de ruido.

GENERALIDADES

LIMITACIONES

Tasas de produccin hasta de 2.000 B/D

(mximo 4.000 B/D).

Levantamiento neto de hasta 6.000 feet

(mximo 9.000 feet).

Temperatura de operacin de hasta 210 F

(mximo 350 F).

El elastmero tiende a hincharse o deteriorarse

cuando es expuesto al contacto con ciertos

fluidos (aromticos, aminas, H2S, CO2, etc.).

GENERALIDADES

LIMITACIONES

Baja eficiencia del sistema cuando existe alto

contenido de gas libre.

Tendencia del estator a daarse si trabaja en

seco, an por perodos cortos.

Desgaste de Varillas y tubera en pozos

altamente desviados.

Tendencia a alta vibracin si el pozo trabaja a

altas velocidades.

GRACIAS!

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Bombeo Por Cavidades Progresivas Pcp

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