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WO2003036011A2 - BOMBA HIDRÁULICA PARA LA EXTRACCIóN DE FLUIDOS DESDE POZOS - Google Patents

BOMBA HIDRÁULICA PARA LA EXTRACCIóN DE FLUIDOS DESDE POZOS Download PDF

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WO2003036011A2
WO2003036011A2 PCT/IB2002/004382 IB0204382W WO03036011A2 WO 2003036011 A2 WO2003036011 A2 WO 2003036011A2 IB 0204382 W IB0204382 W IB 0204382W WO 03036011 A2 WO03036011 A2 WO 03036011A2
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WO
WIPO (PCT)
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throat
pump
hydraulic pump
oil extraction
extraction operations
Prior art date
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PCT/IB2002/004382
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English (en)
French (fr)
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WO2003036011A3 (es
Inventor
Byron Raúl LOPEZ ROBAYO
Carlos Rómulo LOPEZ ROBAYO
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SERTECPET CIA Ltda
Original Assignee
SERTECPET CIA Ltda
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Publication date
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Publication of WO2003036011A2 publication Critical patent/WO2003036011A2/es
Publication of WO2003036011A3 publication Critical patent/WO2003036011A3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/10—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing liquids, e.g. containing solids, or liquids and elastic fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/124—Adaptation of jet-pump systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42

Definitions

  • This type of invention is applicable in the oil industry, specifically for the testing, production and restoration of pressure in oil wells.
  • Jet Pumps (PUMP-PL-JET CONV FLOW 2_ “x2.812 SEAL BORE F / BAKER” CMD “SSD ) from the Guiberson factory and the (2_ “MV-SC JET PUMP SSD (2.81) (2.75)) from the Oilwell Hydraulics, Inc. factory
  • Bohler "Manual of Steels”. Information of the users on the useful life, yields and qualities of the existing pumps in the oil sector of the Ecuadorian Amazon.
  • OW Hydraulic pump manufactured by OILWELL HYDRAULICS INC.
  • Fig. 1 This is the design of the Hydraulic Pump BCL-1, which consists of 19 parts, the same as shown in the figure in section.
  • LOWER RETAINER (BOTTOM RETAINER CLAW): It is the lower part of the pump, in its exterior the seals are housed, in the outer upper end it is connected by a thread of 14 threads per inch with the extension tube, in the part Outer bottom has been milled tangential flat surfaces opposite each other in order to use suitable tools to avoid surface damage by manipulation.
  • END ADAPTER This element is a metal ring (bronze) that retains and aligns the seals, these have "V" channels that maintain the outer and inner shape of the seal, the diameters of these must be smaller than the seals to allow a packing between the jacket and the pump.
  • VITON SEALS (CHEVRON PACKING): These are elements that by their design behave like pressure retainers.
  • CENTRALIZER This element is a bronze ring, with a groove in the center in the radial direction, serves to centralize and reverse the direction of the seal, it is intended to package the seals with the shirt on the sides.
  • EXTENSION TUBE (CLAW EXTENSION TUBE): This is a part of the pump that has different diameters both outside and inside, only serves to extend the length and adapt from a smaller diameter to a larger one, has threads of 14 threads per inch that are assembled by the one end with the discharge body and on the other with the final retainer, geometrically they are two cylinders coupled with different diameters, in the larger diameter two flat surfaces perimetrically opposed have been tangentially milled in order to use suitable tools to avoid superficial damage by manipulation.
  • DISCHARGE BODY CLAW This is a complex element of the Jet Claw pump, through the inner part in an axial and eccentric direction there are eight holes distributed in two parts, through the lower part the formation fluid passes through the upper inner part passes the mixture of injection and formation (production) fluids by discharging through a transverse hole towards the outside thereof. In the upper end it is assembled with adjustment by means of a square thread of 14 threads per inch with the diffuser. On the bottom and through a thread of 14 threads per inch is assembled with an extension.
  • SEALS O-RING: They are elements in the form of a ring, the same that fulfill the function of sealing between two metal parts.
  • DIFFUSER (DIFUSSER CLAW): It is the largest conical part of the pump, which is the continuation of the throat taper, allows the discharge pressure to increase as the diameter increases and at the same time decreases The speed of the fluid, at the end of greater diameter the discharge body is assembled under pressure, and to seal the two elements a seal is placed on the upper part and another on the lower end, the axially seal is metal metal with throat.
  • SEALS O-RING: They are elements in the form of a ring, the same that fulfill the function of sealing between two metal parts.
  • SEALS O-RING: They are elements in the form of a ring, the same that fulfill the function of sealing between two metal parts.
  • THROAT CLAW HOUSE Geometrically it is a cylinder, it is the throat housing, this makes the diffuser, the throat and the nozzle align, internally it has a difference in diameters, the largest diameter accommodates the upper part of the diffuser, the seal between them is obtained by using two seals located in two channels that are at the inner ends.
  • SEALS O-RING: They are elements in the form of a ring, the same that fulfill the function of sealing between two metal parts.
  • THROAT CLAW It is the element of the pump where the two fluids are mixed (injection + production) and the energies are changed from kinetic to potential, its external shape is two cylinders coupled with two different diameters; the nozzle retainer (nozzle retainer) is housed in the upper part of the smaller diameter cylinder, at the other end it is assembled with the diffuser in an axial direction, the interior is formed by two geometric figures, in the upper part (inlet) It has the shape of a cone and its sides are convex, then a cylinder is formed in which the distance of the throat varies from 2 to 3 times its diameter, at the end of it, it starts a cone that ends at the beginning of the diffuser, the material used is tungsten carbide, which is resistant to abrasion wear.
  • NOZZLE RETAINER CLAW RETAINER It is the part of the pump where the nozzle is housed or centered, has five holes in its perimeter where the formation fluid passes, it is housed over the throat . The most important function is that it maintains the distance of the mouthpiece with the throat.
  • NOZZLE CLAW This is a conical shaped body of revolution, externally it is visualized in a single body that forms two geometric figures, the one is a cylinder and the other a cylindrical truncated cone, formed by a symmetrical concave curvature , inside its shape is a funnel with a mirror-like finish that prevents pressure drops.
  • SEALS (O-RING) They are elements in the form of a ring, the same that fulfill the function of sealing between two metal parts.
  • EXTERNAL TUBE (OUTER TUBE CLAW): It is a cylinder that is subjected to external and internal pressures. In its two threaded ends (square thread 8 threads per inch) the discharge body is connected and in the other the nozzle housing, through the inside the formation fluid passes until it has contact with the nozzle, nozzle has on the outside contact with discharge pressure.
  • NOZZLE HOUSING HOUSING This element carries the seals on the outside, houses the nozzle inside, it is assembled at the top with the fishing neck and seal housing by means of a thread of 14 threads per inch and on the underside with the outer tube, using a square thread of 8 threads per inch, this makes it more versatile for assembly.
  • FISHING NECK It is one of the important parts used to recover the pump from the bottom of the well with the help of a wire line, the maximum diameter is used to hang with the rest of the pump in the housing It also stops the seals by adjusting a thread of 14 threads per inch with the nozzle housing.
  • Fig. 2 This is the design of the fishing neck in shape and measure.
  • Fig. 3 This is the design of the fishing neck that allows a filter to be placed.
  • Fig. 4 These are the holes in the fishing neck in shape and number.
  • Fig. 5 This is the modification of the throat elements, annular space and throat accommodation located inside the outer tube.
  • Fig. 6 This is a section of the Hydraulic Jet Pump BCL-1 that shows the solution in the discharge body in shape, annular space and shock area.
  • Fig .8 This is the side view of the fishing neck.
  • Fig. 9 This is the nozzle housing.
  • Fig. 10 This is the nozzle retainer.
  • Fig. 11 This is the sectional figure of the outer tube.
  • Fig. 12 This is the exterior view of the diffuser.
  • Fig. 13 This is the throat accommodation.
  • Fig. 14 This is the discharge body.
  • Fig. 15 This is the extension tube.
  • Fig. 16 This is the bottom retainer.
  • Fig. 17 This is the final adapter.
  • Fig. 18 This is the centralizer.
  • Fig. 19 This is the nozzle.
  • Fig. 20 This is the side view of the throat.
  • Fig. 21 This is the pump assembly.
  • the (fig. 21) shows the parts that make up the BCL-1 HYDRAULIC JET CLAW PUMP.
  • part [1] joins a thread of fourteen threads per inch Withworth to the extension tube (extension tube) [5], the function of the tube is to vary the length of the pump according to the requirements of the well, this in turn is assembled to the discharge body [6], using a thread of twelve threads per inch Withworth.
  • the assembly is assembled by means of a square thread of eight threads per inch with the outer tube (outer tube) [17].
  • a seal (o-ring) [7] is placed, so that the assembly with the diffuser (diffuser) [8] is under pressure, in the upper part of the diffuser there is a groove to place a seal (o-ring) [9], for pressure coupling with the throat housing [11], inside this there are two channels in the lower and upper part to be placed two seals (o-rings) [10] and [12].
  • the nozzle housing is placed [18], it has a seal (o-ring) [16], the section [18] is coupled at its bottom with the upper end of the outer tube [ 17], the end retainer (end adapter) [2] is mounted on top, it retains three viton seals (chevron packing) [3] which are centralized by a (center adapter) [4], the assembly assemble [18] using a thread of fourteen threads per inch Withworth with the fishing neck (19).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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Abstract

Bomba hidráulica para la extracción de petróleo desde el subsuelo, mediante fluido motriz. Presenta en el cuello de pesca una mayor sección para facilitar la extracción de dicha bomba,seis orificios en dicho cuello para la entrada de fluido y un filtro incorporado. El cuerpo de la garganta se estructura en dos piezas coaxiales, el portagargantas y el difusor, eliminando el tubo interior que to recubriría, con lo que aumenta la sección del espacio anular exterior a aquéllos. El retenedor inferior es intercambiable con, por ejemplo, una válvula de control de presión. Por último, se habilita una única salida mas grande del cuerpo de descarga para reducir pérdidas de presión.

Description

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Memoria descriptiva
1. El sector tecnológico al cual se refiere y se aplica la invención
Este tipo de invención es aplicable en la industria del petróleo, específicamente para la prueba, producción y restauración de presión en pozos petroleros.
2. La tecnología anterior conocida por el solicitante que fuese útil para la comprensión y el examen de la invención, y las referencias a los documentos y publicaciones anteriores relativas a dicha tecnología
Se ha tomado como base la tecnología existente en la Amazonia Ecuatoriana y que constituye la más aplicada a nivel mundial, éstas son las Bombas Jet: (PUMP-PL-JET CONV FLOW 2_"x2.812 SEAL BORE F/BAKER "CMD" SSD) de la fábrica Guiberson y la (2_" MV-SC JET PUMP SSD (2.81)(2.75)) de la fábrica Oilwell Hydraulics, Inc.
El conocimiento de la estructura y funcionamiento de este tipo de bombas permitieron determinar los parámetros que limitaban su funcionamiento y operación. A partir de esto, se estableció que la invención propuesta mejora y cumple con la finalidad planteada.
Referencias
Bohler, "Manual de Aceros". Información de los usuarios sobre la vida útil, rendimientos y cualidades de las bombas existentes en el sector petrolero de la Amazonia Ecuatoriana.
> Oil Well, "Jet Pumping Oil Well". World Oil Magazine, January 1.987.
> Petrie H., Smart E., "The theorv. hardware and application of the current generation of oil well jet pumps". Lubbock-Texas, 1.983. La descripción de la invención en términos que permitan la comprensión del problema técnico y la solución aportada por la invención, exponiendo las diferencias y eventuales ventajas con respecto a la tecnología anterior
En el sector petrolero del Ecuador la mayor dificultad que las empresas han encontrado al trabajar con las bombas jet hidráulicas tradicionales son:
Mayor desgaste por abrasión de las partes.
Mayor pérdida de presión por fricción.
Mayor número de partes metálicas y cuerpos para el mantenimiento.
Dificultad en la recuperación de la bomba en pozos desviados.
Altos costos de energía de superficie.
No recuperan la presión de los pozos (Build-up).
Costos altos de mantenimiento.
A continuación se presentan cuadros comparativos entre las piezas desarrolladas que conforman la bomba jet: cuello de pesca, alojamiento para la boquilla, tubo exterior, cuerpo de descarga, adaptador de extensión y retenedor inferior, en relación a las existentes en la tecnología actual.
Como parte de la tecnología actual, para los fines comparativos mencionados, se toma las mismas piezas de las bombas jet hidráulicas 2_" MV-SC JET PUMP SSD 2.81 2.75 de OILWELL HYDRAULICS INC. y PUMP-PL-JET COV FLOW 2_" x 2.812 SEAL BORE F/BAKER "CCD" SSD de GUIBERSON.
NOMENCLATURA:
OW= Bombajet hidráulica fabricada por OILWELL HYDRAULICS INC. GB= Bomba jet hidráulica fabricada por GUIBERSON STP= invención objeto de la presente solicitud de invención
Cuello de Pesca OW= Nose + no-go ring GB = Neck retriever + mandrel upper seal
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En pozos sucios uno de los Al diseñarse un solo cuerpo permite tener El tener dos cuerpos y la estructura El tener dos cuerpos daños es la rotura de la boquilla el espacio suficiente para incorporar un de la bomba, no permiten colocar estructura de la bomba por inyección de fluido sucio filtro, si las condiciones del pozo así lo sistemas de protección y en permiten colocar sistema con impurezas sólidas, exigen y dar protección a la boquilla, (ver consecuencia la boquilla queda protección y en consecue produciendo altos costos en el ftg. 3) desprotegida en pozos sucios. l a boq u i l l a qu mantenimiento. desprotegida en pozos suc
Cuando opera el sistema, por la El diseñar el cuello de pesca con 6 La forma horizontal de los orificios Al contener 4 agujero estructura actual de las bombas orificios, permite mantener el fluido liso, produce el cambio en la dirección del menor el paso de flui se ejerce mayor presión de tener un mayor ingreso de fluido y fluido y se presentan problemas por requiere mayor presió fluido, pero la cantidad de disminuir la presión de superficie pérdida de presión. inyección, aumentando fluido que ingresa es baja, reduciendo el costo de energía, (ver fig. 4) costos de energía superfici produciendo mayor consumo de energía de superficie.
2. Alojamiento de boquilla OW= Upper packing mandrel GB = Nozzle housing
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3. Alojamiento de la garganta OW= Sleeve GB=Inner Tube
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Cuerpo de descarga OW= Middle Plug GB = Crossover body
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5. Adaptador de extensión OW = Middle back-up ring GB = Mandrel lower seal
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Retenedor inferior OW = Middle pulg GB = Bottom retainer
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Las justificaciones presentadas en los cuadros anteriores se basaron en las pruebas de laboratorio realizados en los pozos de prueba del solicitante, ubicados en El Coca en la Amazonia Ecuatoriana.
A continuación se muestran los cuadros con el resultado de los ensayos de laboratorio sobre el estado de las partes, cuando las bombas de tecnología existente y el modelo de utilidad diseñado se sometieron a:
Tiempos de trabajo: 24 y 48 horas
Presiones: 2.500, 3.000 y 3.500 PSI
Condiciones: Agua fresca
Agua de Formación 50.000PPM Cl Agua con 2% de arena (Abrasivo)
Ácido clorhídrico al 5 y 20% ph3
Tabulados los datos generales, se puede concluir que la invención JET CLAW HIDRÁULICA BCL-1, cumple con la solución a los problemas presentados en los cuadros anteriores.
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Reseña sobre los dibujos
Fig. 1 Se trata del diseño de la Bomba Hidráulica BCL-1, la que está constituida por 19 partes, las mismas que se muestran en la figura en corte.
Así, a continuación se detallan estas partes:
1. RETENEDOR INFERIOR (BOTTOM RETAINER CLAW): Es la parte baja de la bomba, en su exterior se alojan los sellos, en el extremo superior exterior se conecta mediante una rosca de 14 hilos por pulgada con el tubo de extensión, en la parte inferior exterior se ha fresado superficies planas tangenciales opuestas entre sí con la finalidad de utilizar herramientas adecuadas para evitar daños superficiales por manipulación.
2. ADAPTADOR FINAL (END ADAPTER): Este elemento es un anillo metálico (bronce) que retiene y alinea los sellos, éstos tienen canales en "V" que mantienen la forma exterior e interior del sello, los diámetros de éstos deben ser menores que los sellos para permitir un empaquetamiento entre la camisa y la bomba.
3. SELLOS DE VITÓN (CHEVRON PACKING): Estos son elementos que por su diseño se comportan como retenedores de presión.
4. CENTRALIZADOR (CENTER ADAPTER): Este elemento es un aro de bronce, con una ranura en el centro en sentido radial, sirve para centralizar e invertir el sentido del sello, tiene la finalidad de empaquetar por los lados los sellos con la camisa.
5. TUBO DE EXTENSIÓN (TUBE EXTENSIÓN CLAW): Esta es una parte de la bomba que tiene diámetros diferentes tanto exterior como interior, solamente sirve para extender la longitud y adaptarse de un diámetro menor a otro mayor, tiene roscas de 14 hilos por pulgada que se ensamblan por el un extremo con el cuerpo de descarga y por el otro con el retenedor final, geométricamente son dos cilindros acoplados con diámetros diferentes, en el diámetro mayor se ha fresado tangencialmente dos superficies planas opuestas perimetralmente con la finalidad de utilizar herramientas adecuadas para evitar daños superficiales por manipulación.
6. CUERPO DE DESCARGA (DISCHARGE BODY CLAW): Este es un elemento complejo de la bomba Jet Claw, por la parte interior en sentido axial y excéntrico pasan ocho agujeros distribuidos en dos partes, por la parte inferior pasa el fluido de formación, por la parte interior superior pasa la mezcla de los fluidos de inyección y de formación (producción) descargando por un agujero transversal hacia el exterior de la misma. En el extremo superior va ensamblada con ajuste mediante una rosca cuadrada de 14 hilos por pulgada con el difusor. Por la parte inferior y mediante una rosca de 14 hilos por pulgada se ensambla con una extensión.
7. SELLOS (O-RING): Son elementos en forma de un anillo, los mismos que cumplen la función de sellar entre dos partes metálicas.
8. DIFUSOR (DIFUSSER CLAW): Es la parte cónica más grande de la bomba, que viene a ser la continuación de la conicidad de la garganta, permite que la presión de descarga se incremente a medida que aumenta el diámetro y al mismo tiempo disminuye la velocidad del fluido, en el extremo de mayor diámetro se ensambla a presión el cuerpo de descarga, y para sellar los dos elementos se coloca un sello en la parte superior y otro en el extremo inferior, el sello en sentido axial es metal metal con la garganta.
9. SELLOS (O-RING): Son elementos en forma de un anillo, los mismos que cumplen la función de sellar entre dos partes metálicas.
10. SELLOS (O-RING): Son elementos en forma de un anillo, los mismos que cumplen la función de sellar entre dos partes metálicas. 1 1. PORTA GARGANTA (HOUSING THROAT CLAW): Geométricamente es un cilindro, es el alojamiento de la garganta, éste hace que se alineen el difusor, la garganta y la boquilla, internamente tiene una diferencia de diámetros, el diámetro mayor aloja a la parte superior del difusor, el sello entre éstos se obtiene mediante el uso de dos sellos ubicados en dos canales que están en los extremos interiores.
12. SELLOS (O-RING): Son elementos en forma de un anillo, los mismos que cumplen la función de sellar entre dos partes metálicas.
13. GARGANTA (THROAT CLAW): Es el elemento de la bomba en donde se mezcla los dos fluidos (inyección + producción) y se cambian las energías de cinética a potencial, su forma externa es de dos cilindros acoplados con dos diámetros diferentes; en la parte superior del cilindro de diámetro menor se aloja el retenedor de la boquilla (nozzle retainer), en el otro extremo se ensambla con el difusor en sentido axial, el interior está formado por dos figuras geométricas, en la parte superior (entrada) tiene la forma de cono y sus lados son convexos, a continuación se forma un cilindro en el que la distancia de la garganta varía de 2 a 3 veces su diámetro, al terminar éste, inicia un cono que finaliza en el inicio del difusor, el material usado es carburo de tungsteno, que es resistente al desgaste por abrasión.
14. RETENEDOR DE LA BOQUILLA (NOZZLE RETAINER CLAW): Es la parte de la bomba donde se aloja o se centra la boquilla (nozzle), lleva cinco agujeros en su perímetro por donde pasa el fluido de formación, ésta se aloja sobre la garganta. La función más importante es que mantiene la distancia de la boquilla con la garganta.
15. BOQUILLA (NOZZLE CLAW): Este es un cuerpo de revolución de forma cónica, externamente se visualiza en un solo cuerpo que forma dos figuras geométricas, la una es un cilindro y la otra un cono truncado cilindrico, formado por una curvatura cóncava simétrica, en el interior su forma es de un embudo con un acabado tipo espejo que evita las caídas de presión. 16. SELLOS (O-RING): Son elementos en forma de un anillo, los mismos que cumplen la función de sellar entre dos partes metálicas.
17. TUBO EXTERIOR (OUTER TUBE CLAW): Es un cilindro que está sometido a presiones externas e internas. En sus dos extremos roscados (rosca cuadrada 8 hilos por pulgada) se conecta el cuerpo de descarga y en el otro el alojamiento de boquilla, por el interior pasa el fluido de formación hasta tener contacto con la boquilla (nozzle), por el exterior tiene contacto con la presión de descarga.
18. ALOJAMIENTO DE BOQUILLA (NOZZLE HOUSING): Este elemento lleva los sellos en la parte exterior, aloja la boquilla en su interior, éste se ensambla por la parte superior con el cuello de pesca y alojamiento de sellos por medio de una rosca de 14 hilos por pulgada y por el lado inferior con el tubo exterior, mediante una rosca cuadrada de 8 hilos por pulgada, esto hace que sea más versátil para su ensamble.
19. CUELLO DE PESCA (FISHING NECK): Es una de las partes importantes que sirve para recuperar la bomba del fondo del pozo con la ayuda de una línea de alambre, el diámetro máximo sirve para colgar con el resto de la bomba en el alojamiento, además detiene los sellos mediante el ajuste de una rosca de 14 hilos por pulgada con el alojamiento de la boquilla.
Fig .2 Se trata del diseño del cuello de pesca en forma y medida.
Fig .3 Se trata del diseño del cuello de pesca que permite colocar un filtro.
Fig .4 Se trata de los orificios en el cuello de pesca en forma y número.
Fig .5 Se trata de la modificatoria de los elementos de la garganta, espacio anular y alojamiento de la garganta ubicados en el interior del tubo exterior. Fig .6 Se trata de un corte de la Bomba Jet Hidráulica BCL-1 que muestra la solución en el cuerpo de descarga en forma, espacio anular y área de choque.
Fig .7 Se trata del retenedor inferior intercambiable.
Fig .8 Se trata de la vista lateral del cuello de pesca. Fig. 9 Se trata del alojamiento de boquilla.
Fig. 10 Se trata del retenedor de la boquilla.
Fig. 11 Se trata de la figura en corte del tubo exterior.
Fig. 12 Se trata de la vista exterior del difusor. Fig. 13 Se trata del alojamiento de la garganta.
Fig. 14 Se trata del cuerpo de descarga.
Fig. 15 Se trata del tubo de extensión.
Fig. 16 Se trata del retenedor inferior.
Fig. 17 Se trata del adaptador final. Fig. 18 Se trata del centralizador.
Fig. 19 Se trata de la boquilla.
Fig. 20 Se trata de la vista lateral de la garganta.
Fig. 21 Se trata del ensamblaje de la bomba.
Descripción de la mejor manera conocida por el solicitante para ejecutar o llevar a la práctica la invención
La (fig. 21) muestra las partes que conforman la BOMBA JET CLAW HIDRÁULICA BCL-1.
Secuencia de ensamblaje
La bomba inicia su montaje por el retenedor final (bottom retainer) [1] y que es intercambiable con la Válvula de Control BCLP-1 (opcional) para la recuperación de presión de pozos, en éste se monta el retenedor final (end adapter) [2], sobre éste se colocan tres sellos de vitón (chevron packing = empaques en "V") [3], y el conjunto se halla centrado por un adaptador central(center adapter) [4].
Una vez armado este grupo de partes, la parte [1] se une a una rosca de catorce hilos por pulgada Withworth al tubo de extensión (extensión tube) [5], la función del tubo es variar la longitud de la bomba según los requerimientos del pozo, éste a su vez se ensambla al cuerpo de descarga (discharge body) [6], mediante una rosca de doce hilos por pulgada Withworth.
El conjunto está ensamblado mediante una rosca cuadrada de ocho hilos por pulgada con el tubo exterior (outer tube) [17]. En la parte superior del cuerpo de descarga [6] se coloca un sello (o-ring) [7], para que el ensamble con el difusor (difuser) [8] sea a presión, en la parte superior del difusor se encuentra una ranura para colocar un sello (o- ring) [9], para acoplar a presión con el alojamiento de garganta (housing throat) [11], en el interior de éste se encuentran dos canales en la parte inferior y superior para ser colocados dos sellos (o-rings) [10] y [12]. Una vez colocados estos sellos se introduce a presión la garganta (throat) [13].
En la parte superior de [13] tenemos una diferencia de diámetros donde ensamblamos con el retenedor de boquilla (nozzle retainer) [14], el mismo que tiene diez agujeros de un cuarto 1/4 de diámetro inclinados a 20° por donde pasa el fluido de formación, y sobre éste se aloja la boquilla (nozzle) [15], éste tiene una forma interna cónica con un acabado superficial tipo espejo.
Sobre esta sección se coloca el alojamiento de boquilla (nozzle housing) [18], el mismo tiene un sello (o-ring) [16], la sección [18] se acopla por su parte inferior con el extremo superior del tubo exterior [17], por su parte superior va montado el retenedor final (end adapter) [2], éste retiene tres sellos de vitón (chevron packing) [3] los mismos que están centralizados por un (center adapter) [4], el conjunto ensambla a [18] mediante una rosca de catorce hilos por pulgada Withworth con el cuello de pesca (fishing neck) [19].
Resumen puntual de la técnica usada por el modelo de utilidad para solucionar los problemas
El diseño y construcción de la BOMBA JET CLAW HIDRÁULICA BCL-1, desde su estructura y funcionamiento, soluciona los problemas existentes con las bombas actuales y esto lo logra de la siguiente manera:
1. Mayor desgaste por abrasión de las partes
Solución:
Utilización de nuevos materiales: Acero bonificado 4340 con tratamiento superficial, Acero inoxidable austenítico AISI 316 y Carburo de Tungsteno con acabado superficial tipo espejo.
2. Mayor pérdida de presión por fricción
Solución:
Acabado superficial N4
3. Mayor número de partes
Solución: Reducción de cuerpos: dos menos que Oilwell y 3 menos que Guiberson. Reducción de elementos internos metálicos: Sertecpet = 6, Oilwell = 9, Guiberson = 7
4. Tratamientos térmicos o superficiales
Solución:
Tratamiento superficial por nitruración a gases ó sales.
5. Dificultad en la recuperación de la bomba en pozos desviados
Solución:
Modificando la forma y dimensiones del FISHING NECK ó Cuello de Pesca.
6. Menor área efectiva para la entrada del fluido
Solución:
Incremento del área efectiva de la entrada del fluido
7. Cambio brusco en la dirección del fluido
Solución:
Disminución del área de choque y aumento del espacio anular por donde circula el fluido en un 100%.
8. No recupera la presión de los pozos
Solución:
En la bomba JET HIDRÁULICA BCL-1, se presenta la opción de recuperar la presión de los pozos (Build-Up) mediante la colocación de un dispositivo llamado
VÁLVULA DE CONTROL BCLP-1 a la bomba. Costos altos
Solución:
Con las modificaciones que tiene esta bomba, los costos de equipo y reparación se reducen en un 25,5% del valor de las bombas existentes en el mercado.
Respecto a la recuperación de presión del pozo, el ahorro se da en tiempo y costos trabajo hombre-equipo, producción y stand by de otras compañías asociadas al mismo.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, que disminuye costos, aumenta la durabilidad del producto y a la que se puede adaptar herramientas para restaurar la presión de los pozos, caracterizada por modificaciones introducidas en el cuello de pesca, alojamiento de la garganta, garganta, cuerpo de descarga, retenedor inferior, tubo de extensión, materiales y tratamiento utilizados.
2. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada porque las modificaciones introducidas en la forma y medida (fig. 1 #19) y (fig. 2) del cuello de pesca, permiten que la herramienta de pesca centre, atrape y recupere con facilidad la bomba.
3. Una bomba jet hidráulica de acuerdo a la reivindicación número 2, caracterizada porque el diámetro del tubo por donde viaja la bomba al fondo del pozo es de 7,6 cm., el cuello tiene un diámetro de 4,4 cm., y queda un espacio lateral de 1,6 cm. a cada lado en el pozo desviado, (fig.2)
4. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada porque el cuello de pesca se ha reducido de dos cuerpos a uno, permitiendo la incorporación de un filtro, (fig.3)
5. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada porque los orificios en el cuello de pesca han sido ampliados en su cantidad, de 4 a 6. (fig. 4)
6. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada por la modificación del tubo exterior consistente en la división de la garganta en dos partes, (fig. 5)
7. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada por la eliminación del alojamiento de la garganta y disminución del diámetro exterior de la garganta, con el consiguiente incremento del espacio anular de manera uniforme en todo el tramo de la garganta, (fig. 5)
8. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada por la igualdad entre el diámetro exterior del retenedor de la garganta y el diámetro exterior del difusor, (fig. 5)
9. Una bomba jet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada por una disminución del área de choque del fluido en la parte superior del cuerpo de descarga, (fig. 6)
10. Una bombajet hidráulica para la utilización en operaciones de extracción de petróleo, caracterizada porque su retenedor inferior es intercambiable por una válvula de control de presioón, tal como la válvula de control BCLP-1. (fig. 7)
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