Bombeo de Cavidad Progresiva (BCP)

Cuando el yacimiento tiene la suficiente energía, llámese presión, para levantar estos fluidos hasta la superficie, se dice que el pozo produce en forma natural. Cuando esto no es posible, es decir, el yacimiento solo tiene la presión necesaria para levantar los fluidos hasta cierto nivel dentro del pozo, es necesaria la instalación de un sistema de levantamiento artificial, que adicione presión para poder llevar los fluidos hasta la superficie.

Los métodos de levantamiento artificial más comunes al comienzo de la industria petrolera eran: bombeo mecánico convencional (BMC) para crudos pesados y levantamiento por gas (LAG) para crudos medianos y livianos. Posteriormente comienza la aplicación en campo, de métodos no convencionales, tales como el bombeo electro sumergible (BES) y el bombeo por cavidades progresivas (BCP). A continuación se realiza una pequeña reseña sobre este último método el cual es muy utilizado en la industria petrolera por los beneficios que genera su aplicación.
Una BCP consiste en una bomba de desplazamiento positivo engranada en forma espiral, cuyos componentes principales son un rotor metálico y un estator cuyo material es elastómero generalmente. El crudo es desplazado en forma continua entre los filamentos de tornillo del rotor y desplazado axialmente mientras que el tornillo rota.

Las bombas de cavidad progresivas están integradas por dos secciones de equipos: Equipos de Superficie y Equipos de Subsuelo, a continuación se describen brevemente ambos tipos.

Equipos de Subsuelo:

a) Tubería de producción: es una tubería de acero que comunica la bomba de subsuelo con el cabezal y la línea de flujo.

b) Sarta de cabillas: es un conjunto de cabillas unidas entre sí que se introducen en el pozo y forman parte integral de un sistema de bombeo de cavidad progresiva.

c) La Bomba de Cavidad Progresiva (BCP) en sí, la cual fue descrita anteriormente.

d) Estator: usualmente está conectado a la tubería, es una hélice doble interna, moldeado a precisión, hecho de un elastómero sintético el cual está adherido dentro de un tubo de acero En el estator se encuentra una barra horizontal en la parte inferior del tubo que sirve para sostener el rotor y a la vez es el punto de partida para el espaciamiento del mismo.

e) Elastómero: es una goma en forma de espiral y esta adherida a un tubo de acero el cual forma el estator. El elastómero es un material que puede ser elongado varias veces su longitud original, y tiene la capacidad de recobrar rápidamente sus dimensiones, una vez que la fuerza es removida. Por lo general los elastómeros más usados están dentro de los siguientes: gomas e nitrilo, gomas de nitrilo hidrogenado y elastómeros hidrocarbonados.

f) Rotor: suspendido y girado por las cabillas, es la única pieza que se mueve en la bomba. Este consiste en una hélice externa con un área de sección transversal redondeada, tornada a precisión hecha de acero al cromo para darle mayor resistencia contra la abrasión. Tiene como función principal bombear el fluido girando de modo excéntrico dentro del estator, creando cavidades que progresan en forma ascendente.

g) Centralizador: puede ser un componente adicional, sin embargo, tiene mayor uso en especial para proteger las partes del sistema. El tipo de centralizadores es el “no soldado”. Empleado en la tubería con el propósito de minimizar el efecto de variaciones y a la vez para centralizar la bomba dentro del revestidor.

h) Buje: esta colocado en la punta del estator, con el propósito de ayudar en el posicionamiento del rotor durante la instalación de la bomba.

i) Ancla o separador de gas: opcional, debido a que se toma en cuenta cuando el gas llega a afectar la eficiencia volumétrica de la bomba.

j) Ancla de tubería: solo se utiliza para evitar que durante las operaciones, la tubería se desenrosque.

Equipos de Superficie:

a) Cabezal giratorio: tiene como función principal aguantar el peso de la sarta de cabillas y rotar la misma, esta ajustado a una caja de velocidad variable con su respectiva caja de engranajes.

b) Motor: se encarga de accionar el cabezal giratorio a través de un conjunto de poleas y cadenas. Este puede ser eléctrico, de combustión interna hidráulicos.

c) Prensa estopa: tiene como función principal sellar el espacio entre la barra pulida y la tubería de producción, evitando con ello la filtración y comunicación del área donde esta ubicado el pozo. El diámetro interno de la prensa estopa varía dependiendo de la barra pulida

d) Barra pulida y su grapa: es un tubo sólido de acero inoxidable, se conecta a la sarta de cabillas y es soportada en la parte superior del cabezal giratorio mediante la instalación de una grapa.

Las principales ventajas que proporciona este método de levantamiento artificial es que se puede utilizar en la producción de fluidos muy viscosos y que posee pocas partes móviles por lo que su mantenimiento es relativamente sencillo. Con respecto a las desventajas que ofrece este sistema esta el hecho de que el elastómero se puede llegar a deteriorar debido a agentes contaminantes en el crudo y que no puede ser utilizada a grandes profundidades por dos razones principales: sería necesario el uso grandes extensiones de cabillas y las altas temperaturas también pueden dañar el elastómero.

Fuente: Manual de Producción. Cestari, Francisco y Garcia, Raiza.