Resumen

El bombeo mecánico es un método de elevación artificial, utilizado principalmente en campos terrestres. Este sistema, puede ser entendido mediante la simulación numérica del comportamiento de la sarta de varillas, que conecta la superficie con la bomba en el subsuelo. En el pasado, el comportamiento elástico de la sarta de varillas era difícil de modelar, sin embargo, desde 1960 con el surgimiento de los computadores digitales este proceso fue facilitado.

La sarta de varillas se comporta como una barra esbelta, donde la propagación de las ondas elásticas es representada por una ecuación unidimensional y trascendente, la cual fue propuesta por Gibbs (1963), así mismo, el método de diferencias finitas permite obtener la solución numérica de dicha ecuación. En este trabajo, se explica la metodología para la implementación de un código computacional académico, que permite simular el movimiento alternativo de la sarta de varillas descrita matemáticamente por la ecuación de las ondas de Gibbs. De esta manera, se consideran como condiciones de entorno: el movimiento armónico en la superficie y la presencia de la bomba de fondo en el subsuelo, en condiciones ideales de operación.

Finalmente, el objetivo es obtener la carta dinamométrica de fondo, que es una importante y consolidada herramienta de control y diagnóstico para las condiciones operacionales de la bomba de fondo.

Introducción

Al principio de la vida productiva de un yacimiento de petróleo, el levantamiento de fluidos se produce de forma natural porque hay suficiente energía para elevar los fluidos a la superficie mediante el levantamiento natural. Con el levantamiento, esta energía se pierde gradualmente debido al decaimiento de la presión del yacimiento. En consecuencia, es necesario aplicar una técnica de terminación de levantamiento artificial para transferir el fluido de la formación a la superficie. Los tipos más comunes de elevación artificial son la bomba de varilla de bombeo, la bomba centrífuga, la bomba de cavidad progresiva y la elevación por gas. Estas técnicas utilizan herramientas específicas para reducir la presión del flujo en el fondo del pozo, elevando así el diferencial de presión sobre el yacimiento (Thomas, 2004). 

• Materias:Procesos industriales Métodos de simulación Ingeniería química Bombas (Máquinas)
• Subjects:Industrial processes Simulation methods Chemical engineering Pumping machinery
• Palabras claves:Sarta de varillas, Bombeo mecánico, Carta dinamométrica, Elevación artificial de petróleo, Diferencias finitas
• Keywords:Rod string, Sucker rod pump, Dynamometer cards, Petroleum artificial lift, Finite difference method