El BALANCÍN para la extracción de petróleo

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Buenas noches mis estimados HIVEsianos. En un viaje planificado desde la Facultad de Ingeniería de la Universidad de los Andes hacia la Escuela de Ingeniería de Petróleos pudimos observar a orilla de la carretera varios equipos de bombeo para la extracción de petróleo. Desde Mene Grande hasta Lagunillas del estado Zulia se veían esos llamativos aparatos en forma de ave que subían y bajaban de manera armónica, se trataba del Balancín, que es un dispositivo metálico de engranajes, vigas, cojinetes, guayas, sartas y motor a combustión para el bombeo mecánico del crudo pesado y extrapesado que se encuentra en el subsuelo de estas zonas petrolíferas y que representan cerca del 70% de la producción nacional.

En esta Edición 4 mostrataré una de las herramientas más usadas a nivel mundial y que cubre una de las etapas de extracción de petróleo mediante el bombeo del petróleo usando un Balancín de pozo petrolero, "Bombeo Mecánico".

Balancín de pozo de petróleo. Rjcastillo

Este 31 de julio se cumplen 106 años desde que se dio inicio a la explotación petrolera con la puesta en marcha del Pozo Petrolero Zumaque 1 y posteriormente se instalaron varias bombas mecánicas para solventar los inconvenientes de extracción petrolera debido a que los crudos venezolanos en su gran mayoría eras pesados y extrapesados. Pues bien, en la actualidad se encuentran activos más de 2500 "Balancines" en el tramo desde Mene Grande, Bachaquero y Lagunillas, donde se ha incorporado tecnología rusa con el modelo C278-173-74, para suministrar mayor potencia al bombeo mecánico. En la siguiente infografía podemos notar las partes básicas de estos sistemas que han sido implementados vastamente en la industria petrolera desde el siglo pasado en diferentes partes del mundo.


Partes de un Balancín de pozo, Rjcastillo

Básicamente el sistema funciona a partir de la potencia que imprime el motor con ignición a gas sobre el brazo minero acoplado al contrapeso rotatorio con el grupo de engranaje. Este grupo mueve la viga que se inclina con cierto ángulo focalizado en el cojinete central y en la cabeza de caballo se acoplan las guayas en un vaivén cincronizado hacia arriba y abajo desplazando las barras que impulsan las sartas de cabillas. ¿Pero cómo se extrae el petróleo localizado a profundidad? Para esto es imprescindible el diferencial de presiones que se origina con la bomba de subsuelo, pues cuando el Balancín está en su movimiento hacia arriba, el émbolo (pistón) succiona el crudo líquido y lo retiene dentro de la bomba hasta que el Balancín baja e impulsa al petóleo extraído a través de la línea de flujo. Más o menos este es el mecanismo de una bomba mecánica de extracción, donde se deben considerar la profundidad del pozo, la potencia entregada por el motor, las mediciones de presiones y el mantenimiento secuencial de los sistemas de engranaje que pueden colapsar por las condiciones ambientales de evaporación de lubricantes por altas temperaturas y la contaminación por las ráfagas de arena que provienen del entorno.

Estos procesos que facilitan la extracción de crudos pueden ser regulados en el tiempo en virtud de las velocidades de productividad que tenga el pozo petrolero en explotación, así como la extensión por tiempos prolongados de uso de este Balancín debido a sus bajos costos de operación. Sin embargo, como son unidades que se instalan sin mayores sistemas de vigilancia y seguridad, pues las empresas petroleras se han visto obligadas a cumplir ciertas regulaciones de prevención de accidentes y han colocado vallas y cercados metálicos para evitar la invasión de animales y personas que pueden sufrir daños con estos sistemas mecánicos de movimiento.

Bibliografía y Revistas que he consultado:

  1. https://www.monografias.com/trabajos101/bombeomecanico/bombeomecanico.shtml
  2. http://perfob.blogspot.com/2014/09/metodos-de-produccion.html
  3. https://www.researchgate.net/publication/320011759_EL_BALANCIN_DE_POZO_PETROLERO
  4. https://www.portaldelpetroleo.com/2013/01/nucleos-tipos-seleccion-y-muestreo.html
  5. https://www.redalyc.org/pdf/1701/170118451004.pdf
  6. http://www.pdvsa.com/index.php?option=com_content&view=article&id=7897:petrozamora-instalo-en-lagunillas-el-primer-balancin-ruso-de-latinoamerica&catid=10&Itemid=589&lang=es
  7. https://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/b/beam_pump.aspx
  8. https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_varilla
  9. https://blog.elinsignia.com/2018/07/04/balancin-petrolero/

La Ingeniería es el arte de aplicar soluciones rápidas a los problemas que se nos presenten

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Muy importante conocer la parte mecánica de este método de extracción de petróleo, para la ingeniería de petróleo es esencial conocer los pozos candidatos para colocar el bombeo mecánico (balancín), la zona de Mene Grande Bacahaquero, Lagunillas y Cabimas se caracteriza por poseer pozos pocos profundos, en donde el método de levantamiento artificial más optimizado es el bombeo mecánico. Ya por ejemplo para pozos como los de Sur de Lago Trujillo por ejemplo como los campos Barua, Motatan y La Ceiba son pozos profundos de hasta 18000 pies cuyo método de levantamiento artificial es el bombeo electrosumergible.

Un post muy importante dentro de la producción de los hidrocarburos y la ingeniería de petróleo. Gracias por mostrarnos tu valioso aporte. Saludos

Gracias por tomarte el tiempo para leer este issue 4. Es patrimonio de estos pueblos tener en funcionamiento los balancines para el bombeo mecánico y como tú dices, está focalizado en pozos poco profundos.

Muy buena tu publicación @latm relacionada a una de los métodos de recuperación secundaria como lo es el bombeo mecánico a través de un balancín, este método como lo expresas se utiliza cuando el pozo deja de fluir por algún mecanismo natural como empuje de agua, capa de gas, expansión roca fluido, entre otros, el mundo de los hidrocarburos como lo he expresado en otras oportunidades es fascinante y muy amplio en cuanto a los conocimientos y beneficios sociales que aporta a la humanidad, gracias por tu excelente aporte y por compartirlos con todos nosotros en @stemsocial y @stem-espanol. Saludos.

Esto que mencionas es una observación que complementa mi artículo. La observación de estos balancines en funcionamiento es toda una atracción y definitivamente es una solución rápida y económica para una extracción o recuperación del crudo.

¡Felicitaciones!



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Agradecido

Hay un balancín muy parecido a ese en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Central de Venezuela. Es un valioso aporte ya que nos permite conocer un poco más sobre este artefacto ya que siendo un país petrolero cada habitante debe conocer aunque sea un poco acerca de esta industria. Saludos.

He disfrutado de ver ese balancín!