Elunidad de bombeoEs el mecanismo que convierte el movimiento rotatorio del motor primario en el movimiento vertical alternativo requerido en la varilla pulida. La mayoría de los tipos de unidades de bombeo utilizan una viga móvil, heredada de la época de las plataformas de perforación con herramientas de cable. Las unidades de bombeo con varilla de succión de tipo viga son básicamente un enlace mecánico de cuatro barras, cuyos elementos principales son:
1. El brazo de manivela, que gira con el eje de baja velocidad del reductor de engranajes.
2. El pitman, que conecta el brazo de la manivela a la viga móvil.
3. La parte de la viga móvil desde el cojinete ecualizador hasta el cojinete central.
4. La distancia fija entre el cojinete del sillín y el cigüeñal.
El funcionamiento del mecanismo de conexión anterior garantiza que el movimiento rotatorio introducido al sistema por el motor principal se convierta en un movimiento alternativo vertical, que se genera en el cabezal de la bomba. Las varillas de succión, unidas al cabezal de la bomba, siguen este movimiento y accionan la bomba de fondo de pozo. Aunque existen diferentes disposiciones de unidades de bombeo disponibles, todas emplean los mismos componentes básicos detallados anteriormente.
La gran mayoría deunidades de bombeoLas unidades de bombeo de tipo viga que se utilizan en todo el mundo pertenecen a la clase de bombas de tipo viga. Las clasificaciones y otras especificaciones técnicas de las unidades de bombeo de tipo viga están cubiertas por el Instituto Americano del Petróleo en sus publicaciones. También hay unidades de bombeo que no cumplen con el API y se utilizan principalmente para bombeo con varillas de succión de carrera larga o para condiciones especiales.
Las partes estructurales principales de una bomba convencional común están construidas sobre una base rígida de acero, que asegura la alineación adecuada de los componentes y generalmente se coloca sobre una base de hormigón. El poste Samson puede tener tres o cuatro patas y es el miembro más fuerte de la unidad, ya que soporta las mayores cargas. Encima de él se encuentra el cojinete central o de silla, que es el punto de pivote para la viga móvil. La viga móvil es una viga de acero pesada colocada sobre el cojinete de silla, con una sección transversal de metal lo suficientemente grande para soportar las cargas de flexión causadas por la carga del pozo y la fuerza motriz del bieldo.
El lado del pozo de la viga móvil termina en la cabeza del caballo, que, a través del colgador de cable (brida), mueve la varilla pulida. La cabeza del caballo tiene una curvatura para garantizar que la varilla pulida se mueva solo en dirección vertical, de lo contrario, las fuerzas de flexión resultantes romperían rápidamente la varilla pulida. En las unidades convencionales, el otro extremo de la viga móvil lleva el cojinete ecualizador. A este se conecta el ecualizador, una sección corta de una viga más ligera colocada transversalmente a la viga móvil, que transmite las cargas de la varilla pulida desde la viga móvil de manera uniforme a los dos pitmen.
Los pitmen son barras de acero que se conectan en sus extremos inferiores a los brazos de la biela con los pasadores de muñeca. Estos pasadores están montados en los cojinetes de los pasadores de muñeca, que permiten el movimiento giratorio necesario entre las piezas. Hay varios cojinetes de pasadores de muñeca disponibles en los dos brazos de la biela, y al conectar los pitmen a diferentes cojinetes se puede cambiar la longitud de carrera de la biela pulida. Las bielas están situadas a ambos lados del reductor de engranajes y son accionadas por el eje de baja velocidad (cigüeñal) del reductor de engranajes. Los contrapesos de la unidad convencional están unidos a los brazos de la biela, lo que permite el ajuste a lo largo del eje del brazo de la biela; esta disposición fue inventada por Trout en 1926.
El correcto funcionamiento deLa unidad de bombeorequiere que las pérdidas por fricción en los cojinetes estructurales sean mínimas. En las unidades más antiguas, era común el uso de cojinetes deslizantes (de manguito), generalmente hechos de bronce. Estos cojinetes pueden tolerar condiciones muy severas con poco daño, pero requieren lubricación regular. Sin embargo, las unidades de bombeo actuales están equipadas casi exclusivamente con cojinetes de rodillos antifricción. Estos cojinetes están lubricados con grasa y sellados, por lo que necesitan menos mantenimiento que los cojinetes de bronce simples.
Las partes restantes deLa unidad de bombeoson el reductor de velocidad (reductor de engranajes o caja de cambios), que reduce la alta velocidad del motor primario a la velocidad necesaria para el bombeo; un conjunto de freno que puede detener la unidad en cualquier punto; y una transmisión por correa trapezoidal y su cubierta. La unidad suele estar accionada por un motor eléctrico, pero también se utilizan motores de combustión interna.
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