Evaluación de las varillas de fibra de vidrio en el sistema de bombeo mecánico para optimizar la producción de petróleo

Abstract

En la industria del petróleo es de vital importancia la maximización de la recuperación de petróleo que se encuentra en el reservorio. El factor de recuperación de petróleo depende de las condiciones y propiedades del reservorio, de las características del fluido, y también, de la tecnología que se emplea para producirlo. Para producir petróleo siempre se emplean dos metodologías en la etapa de la recuperación primaria, dependiendo de la energía confinada en el reservorio; de manera surgente, empleando para ello la energía propia del reservorio o utilizando métodos de levantamiento artificial, para suplir o complementar la energía propia de estos. Dentro de los métodos de levantamiento artificial, se encuentra el de bombeo mecánico, el cual emplea la energía mecánica proveniente de un motor eléctrico o de combustión, para suplir la energía del reservorio, transmitida a través de una unidad de bombeo. Este método hace uso de una bomba de subsuelo impulsada por una sarta de varillas la que su vez transmite el movimiento proporcionado por un mecanismo impulsado por el motor. Las varillas del sistema, suelen ser de acero, aunque desde fines del siglo pasado se está desarrollando el empleo de varillas de fibra de vidrio. El empleo de varillas de bombeo de fibra de vidrio es una tecnología, que empieza a probarse y utilizarse en la producción de petróleo en la década de los 70’s en campos petroleros ubicados al oeste de Texas, para reducir las fallas por corrosión. La industria petrolera del Perú utiliza en sus sistemas de bombeo mecánico varillas de acero. Este estudio evalúa el comportamiento de las varillas de fibra de vidrio mediante el análisis de evaluaciones de resultados de su empleo en campos petroleros, de lugares donde se han hecho pruebas y se utilizan con buenos resultados. En el capítulo I se plantea nuestro objeto de estudio, se formulan las alternativas de mejora para su empleo, se determina el objetivo que se quiere alcanzar para resolver situaciones adversas para el sistema de bombeo mecánico empleando varillas de acero. En este primer capítulo, también, se presenta la justificación e importancia de realizar la presente investigación y los aportes que tendría la aplicación de la metodología propuesta. En el capítulo II se desarrolla una clasificación general de los sistemas artificiales de producción, para precisar el sistema artificial donde se va a evaluar las varillas de bombeo de fibra de vidrio. En el capítulo III se describe de manera general el sistema de bombeo mecánico empleando varillas. Como los componentes están inter relacionados, se describen los componentes principales para dar a conocer desde el mismo sistema como funcionaria las varillas. En los capítulos IV y V, se profundiza la investigación sobre las varillas de bombeo de acero y fibra de vidrio respectivamente, su identificación, grados, cargas que soportan, fallas y los cuidados que se debe tener. Además, se investiga cartas dinamométricas típicas que ayudan a identificar problemas comunes en el campo. En el capítulo VI se analiza, las ventajas y desventajas de las varillas de fibra de vidrio al reemplazar a las varillas de acero en pozos con diferentes condiciones, como pozo desviado, formación de parafinas. Planteándose además casos de estudio y su respectivo análisis. En el capítulo VII se muestra un análisis económico realizado comparando el empleo de varillas tradicionales de acero y sus resultados respecto al uso de varillas de fibra de vidrio. En el Capítulo VIII se plantean las conclusiones y recomendaciones que se deducen de la investigación.