Sucker rod string design of the pumping systems

Diseño de sarta de varillas para sistemas de bombeo mecánico

El actual diseño de sarta de varillas de succión parte del principio que asume que una sarta de varillas es expuesta a una carga simple de tensión, cuyo objetivo es mantener el mismo estrés modificado en la parte superior de cada cono. La mejora que hasta ahora se había propuesto en el diseño de la varilla consistía en conseguir el mismo grado de seguridad en cada sección, utilizando una distribución dinámica de la fuerza proporcional a lo largo de toda la sarta. Sin embargo, los procedimientos disponibles no proporcionan la precisión deseada para un análisis pertinente y los operadores no pudieron identificar los fenómenos específicos que se producen en los pozos de CBM. En el presente trabajo se desarrollan modelos matemáticos de las cargas las varillas y en la sarta de varillas basados en la naturaleza periódica de carga en la sarta de varillas; el método de resistencia a la fatiga es utilizado para diseñar una única sarta de varillas; y la sarta de varilla cónica está diseñada para obtener la misma tensión en cada una de las partes superiores de cada sección. Sus características de aplicación se demuestran con el ejemplo de los pozos de CBM en la Cuenca de Ordos. Las interpretaciones de los resultados muestran que el diseño anterior daba a las varillas individuales un mayor diámetro y a las varillas en la sarta un mayor porcentaje que el del método propuesto. El cálculo debería enfocarse en la inercia, la vibración y las fuerzas de fricción para ilustrar la propagación de los esfuerzos elásticos en el material de la varilla con la velocidad del sonido. La sarta única debe ser diseñada usando medidores de resistencia de fatiga debido a la tensión pulsante asimétrica de la carga de varilla; y la sarta cónica debe tener un diseño equilibrado que permita fijar una igual resistencia a la fatiga en cada sección. Una longitud de carrera más corta da un mayor porcentaje de la varilla cónica y un aumento de los resultados de la capacidad de carga a un diámetro de varilla mejorado. El diámetro de la varilla aumenta con el tamaño de la bomba y la capacidad de carga de la sarta única; y el porcentaje de la varilla cónica en las cuerdas de varillas superiores aumenta con el diámetro del émbolo para la sarta cónica. La presente investigación busca mejorar la eficiencia del sistema de bombeo, asegurar buenas condiciones de funcionamiento, y reducir los costos totales de producción.