Métodos de Elevação Artificial

       Há reservatórios que possuem pressão relativamente baixa,
neste caso os fluidos contidos nele não alcançam a superfície, sendo necessário
utilizar métodos de elevação artificial. Esses métodos de elevação também são
utilizados no final da vida produtiva por surgência ou quando a vazão dos poços
está muito abaixo do que poderiam produzir. Dentre esses métodos, o Bombeio
Mecânico por Hastes é o mais utilizado no mundo e suas principais componentes
são: Unidade de Bombeio (UB), coluna de hastes e a Bomba de subsuperfície.

       A bomba de fundo é do tipo alternativo, sendo de simples
efeito e compostas das seguintes partes principais: Camisa, pistão, válvula de
passeio e válvula de pé. A bomba de superfície tem a finalidade de fornecer
energia ao fluido vindo da formação, sob a forma de aumento de pressão, para
elevá-lo até a superfície.

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Figura – Partes da bomba de subsuperfície

       Camisa e pistão são tubos fabricados com diâmetros interno e
externo muito próximo, a diferença nos diâmetros é a folga e esta folga é
determinada em função da viscosidade do fluido produzido. A camisa tem função
de conduzir e conter os fluidos no interior da bomba, o pistão comprime os
fluidos transportando os da zona de baixa pressão (admissão da bomba) para a
zona de alta pressão (descarga da bomba), as válvulas são do tipo sede-esfera e
impedem o fluxo no sentido descendente, uma operação de bombeamento eficiente
depende principalmente da ação apropriada das válvulas e a coluna de hastes
imprime ao pistão o movimento alternativo responsável pela elevação do líquido.

       No ciclo de bombeio existe dois cursos, o ascendente
(upstroke) e o curso descendente (downstroke). O fluido que esta dentro da
coluna de produção no curso ascendente mantém a válvula de passeio fechada,
sendo que a baixa pressão criada na camisa da bomba abaixo do pistão e acima da
válvula de pé faz com que a mesma se abra, permitindo que o fluido que esta no
anular passe para o interior da bomba. As hastes são responsáveis por elevar
todo o fluido que esta acima do pistão e o mesmo que esta mais perto da cabeça
do poço entra na linha de produção, sendo deslocado nos ciclos seguintes para o
vaso separador.

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Figura – Etapas movimento ascendente

       Os fluidos que se encontram localizados na camisa da bomba
são comprimidos fechando a válvula de pé no curso descendente e como o pistão
continua descendo, as pressões abaixo e acima da válvula de passeio se igualam
e a mesma se abre deixando o fluido passar para cima do pistão. Quando for
atingido o final do curso descendente e começar o curso ascendente a válvula de
passeio se fecha e a de pé se abre, começando assim um novo ciclo.

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Figura – Etapas movimento descendente

       Podemos classificar a bomba de subsuperfície em dois tipos:
bomba tubular e bomba insertável. Na bomba tubular a camisa é enroscada
diretamente na coluna de produção e o pistão é acoplado a coluna de hastes. É
mais simples e robusta e apresenta maior capacidade de bombeamento, porém a
manutenção é mais complicada uma vez que a coluna de produção deve ser retirada
para substituição da bomba. A bomba insertável é soldada à coluna de hastes, a
bomba completa é descida na extremidade da coluna de hastes pelo interior da
coluna de produção e sua principal vantagem é poder ser completamente
substituída através de uma simples manobra da coluna de hastes, entretanto seu
diâmetro é menor.

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Figura – Bomba tubular e bomba insertável

Sophia Paiva  
Diretoria de Projetos Portal do Petroleiro  
Graduanda em Engenharia de Petróleo

Referências:

THOMAS, José Eduardo et
al. (Org.). Fundamentos de Engenharia de Petróleo. 1. ed. Rio de Janeiro:
Editora Interciência Ltda., 2001. 271 p.

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