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bombas

1. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cléber Santos – Técnico em Petróleo e Gás

2. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Histórico

O desenvolvimento da agricultura impulsionou a
criação das bombas, que são consideradas a 4ª
invenção da humanidade:
1ª - Cunha;
2ª - Alavanca;
3ª - Roda;
4ª - Bomba.

3. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Em 1500 anos a.C, os egípcios criaram a PICOTA.

4. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução

5. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Sarilho

6. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Nora

7. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Roda Persa

8. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução

9. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução

10. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Introdução
Atualmente as bombas são
máquinas amplamente
utilizadas na indústria,
sobretudo na de petróleo.

11. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Conceito
As bombas são equipamentos utilizados para o
deslocamento de fluidos ou para fazê-los escoar.

São máquinas que transformam energia mecânica em
energia de pressão.

12. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Conceito
Bombas são máquinas operatrizes
hidráulicas que fornecem energia aos
líquidos com a finalidade de transportá-los.
Geralmente, recebem energia
mecânica, transformando-a em
energia cinética ou de pressão,
ou ainda, nos dois tipos.

13. Sistema de
Circulação de Fluido
Relembrando

14. Relembrando
Sistema de Circulação de Fluidos
Função do Sistema de Circulção
É o responsável pelo bombeamento do fluido de
perfuração a pressão e vazão adequada para as
operações de perfuração e tratamento do fluido de
perfuração.
Principais equipamentos
• Bombas de lama;
• Tanques de lama;
• Tubo bengala-mangueira de lama;
• Swivel;
• Saída de lama (flow line);
• Peneira, Desareiador, Dessiltador.

15. Relembrando
Sistema de Circulação de Fluidos
Etapas do Sistema de Circulção
O sistema de circulação é dividido em fases que
descrevem as etapas do fluido de perfuração.

Durante a perfuração de um poço de petróleo, as fases
são:
• Fase de Injeção;
• Fase de Retorno;
• Fase de Tratamento.

16. Relembrando
Sistema de Circulação de Fluidos

17. Relembrando
Sistema de Circulação de Fluidos

18. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Classificação das Bombas
• Bombas de Deslocamento Positivo

• Bombas Cinéticas

19. Bombas de
Deslocamento Positivo

20. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas de Deslocamento Positivo
Conceito

Uma bomba é considerada de deslocamento positivo,
pois é caracterizada pela admissão de uma
determinada quantidade de fluido, que é retido no seu
interior, comprimido até a pressão de descarga e
deslocado por completo através dessa tubulação
(descarga).

21. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas de Deslocamento Positivo
Conceito

Também são chamadas de Bombas Volumétricas,
pois o líquido, sucessivamente, enche e depois é
expulso de espaços, com volume determinado no
interior da bomba.
Tipos
• Alternativas;
• Rotativas.

22. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Câmara de
Bombeamento

23. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Princípio de Funcionamento

Sua característica fundamental reside na sua função
dosadora, que permite manter constante o volume
bombeado, qualquer que seja a pressão de descarga,
desde que seja mantida constante a sua rotação e que
a pressão de descarga esteja compatível com o projeto
da bomba.

24. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Bomba Alternativa Duplex

25. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Bomba Alternativa Triplex

26. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Princípio de Funcionamento

São projetadas para que seus principais componentes
apresentem vida útil mínima de 20 anos e seus
rolamentos vida útil esperada de 25.000 horas, em
operação contínua.

Fluidos clarificados e limpos, não podendo manusear
fluidos abrasivos.

Utilizadas para altas pressões.

27. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Bomba Alternativa Triplex

28. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Quanto à posição dos cilindros





• Bombas Verticais





• Bombas Horizontais

29. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba Vertical

30. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bomba Vertical

31. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Quanto ao número de cilindros





• Bombas Simplex





• Bombas Duplex





• Bombas Triplex





• Bombas Multiplex

32. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba Alternativa Simplex – Com apenas 1 cilindro

33. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba Alternativa Duplex – Com 2 cilindros

34. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba Alternativa Triplex – Com 3 cilindros

35. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba Alternativa Mutiplex – Com mais de 3 cilindros

36. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Quanto a Ação de Bombeamento





• Bombas de Simples Efeito





Quando apenas uma face do órgão movimentador
atua sobre o líquido (sucção e descarga são feitas em
um só lado).




• Bombas de Duplo Efeito





Quando as duas faces atuam sobre o líquido (sucção e
descarga de ambos os lados, enquanto um lado
succiona, o outro descarrega e vice-versa).

37. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba de Simples Efeito

38. Bombas Alternativas
& Centrífugas

39. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba de Simples Efeito

40. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba de Duplo Efeito

41. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba de Duplo Efeito

42. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Classificação
Bomba de Duplo Efeito – 4 válvulas para cada pistão

43. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas
Estrutura das Bombas

A bomba alternativa está dividida em duas partes:

• Fluid – End (Terminal de Fluido);

• Power – End (Terminal de Força).

44. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Estrutura
Fluid-end
Power-end

45. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Estrutura
Fluid – End

Consiste na parte onde encontramos as camisas,
pistões, válvulas, sedes, tampões, módulos e outros
elementos.
A manutenção direta
do Fluid-End é
responsabilidade
dos Homens-Bomba
e Torristas.

46. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Estrutura
Power – End

Parte de força da bomba de lama, basicamente um
mecanismo redutor de velocidade, composto de
engrenagens, biela, virabrequim. Nos dias atuais,
praticamente todas as bombas são acionadas através
de motores elétricos.

A manutenção do power – end é feita pelos mecânicos.

47. Bombas Alternativas
& Centrífugas

48. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Estrutura
Power – End

O Power-end tem função não só de transformar o
movimento rotativo do seu propulsor em movimento
retilíneo alternativo, mas também de transmitir a
energia para que os elementos de bombeamento sejam
acionados.

49. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Estrutura
Engrenagens e gira-brequim do power-end

50. Bombas Alternativas
& Centrífugas

51. Bombas Alternativas
& Centrífugas

52. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Cilindro do Fluid-End

É o maior componente do fluid-end. É a parte da
bomba que é submetida à pressão de trabalho e é o
principal componente da câmara de bombeamento, que
também suporta os demais componentes deste
sistema.

53. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

54. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

55. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Cilindro do Fluid-end

56. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Pistão

É um disco cilíndrico montado numa base e
normalmente contém alguns tipos de vedação.

57. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Pistão

58. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

59. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Haste do Pistão

É uma barra cilíndrica que aciona o pistão, que
usualmente é montado em uma de suas extremidades
e fixado através de uma porca autotravante.

60. Bombas Alternativas
& Centrífugas

61. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Haste do Pistão

62. Bombas Alternativas
& Centrífugas

63. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Haste Intermediária

É também uma barra cilíndrica que se conecta através
de acoplamentos à haste pistão, e que transmite o
movimento gerado pelo eixo de manivelas.

64. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Haste Intermediária

65. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

66. Bombas Alternativas
& Centrífugas

67. Bombas Alternativas
& Centrífugas

68. Bombas Alternativas
& Centrífugas

69. Bombas Alternativas
& Centrífugas

70. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Camisa

Tem a função de absorver
os desgastes provocados
pelo atrito do fluido e dos
elementos de vedação do
pistão.

71. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Camisa

72. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Camisa

Deve possuir um diâmetro interno resistente aos
desgastes devido ao movimento alternativo do pistão e
também resistente aos componentes químicos do fluido
bombeado.

73. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Camisa

74. Bombas Alternativas
& Centrífugas

75. Bombas Alternativas
& Centrífugas

76. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Amortecedores de Pulsação

Instalados na linha de recalque das bombas, visam
absorver vibração, variações de pressão e reduzir picos
de pressão, permitindo uma potência da bomba
levemente maior e aumentando a vida útil da linha de
descarga.

77. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

78. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

79. Bombas Alternativas
& Centrífugas

80. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Válvulas do Fluid-end

As válvulas de sucção e descarga do fluid-end são
simplesmente check válvulas.

Elas são abertas apenas pelo diferencial de pressão do
fluido bombeado e não há nenhum mecanismo para
acioná-las.

81. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Válvulas do fluid-end
Válvulas de
descarga
Válvulas de
sucção

82. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Válvulas do fluid-end

83. Bombas Alternativas
& Centrífugas

84. Bombas Alternativas
& Centrífugas

85. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Molas da Válvula

A maioria é carregada por molas para assegurar um
rápido retorno à sua sede durante o fechamento.

Tipo helicoidal e tem a função de fazer com que a
válvula feche rapidamente. Isso se torna bastante
importante quando a bomba está bombeando fluidos de
alta viscosidade.

86. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Mola da Válvula

87. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Mola da Válvula

88. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Mola da Válvula

89. POWER END
1
2
3
4
8
7
6
5
E
D Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Posicionamento das válvulas na bomba duplex

90. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Posicionamento das válvulas na bomba duplex
1
2
3
4 5
6

91. POWER END
12
34
56
PISTÃO 1
PISTÃO 2
PISTÃO 3 Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Posicionamento das válvulas e pistões na bomba triplex

92. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Posicionamento das válvulas na bomba triplex
1
2
3
4
5
6

93. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Válvula de Segurança

Válvula de alívio da linha de recalque (descarga).

Regulada para aliviar a linha de descarga em caso de
aumento de pressão.

94. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes

95. Bombas Alternativas
& Centrífugas

96. Bombas Alternativas
& Centrífugas

98. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Carcaça do Power-end

É o maior componente de uma bomba alternativa e
suporta todos os componentes mecânicos do conjunto
de força.

Suporta também os mancais do eixo pinhão e de
manivelas.

99. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Componentes
Carcaça do Power-end

100. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Carcaça do Power-end

101. Bombas Alternativas
& Centrífugas

102. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Associação
Associação em Série

É utilizada quando se deseja atingir grandes alturas
manométricas. Nela, a descarga de uma bomba é
conectada à sucção da seguinte.

Com esse tipo de ligação, a pressão do sistema é a
soma da pressão desenvolvida por cada bomba
existente; e a vazão fica limitada pela bomba de menor
capacidade.

103. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Associação
Associação em série
Vtotal = < bomba
Ptotal = P1 + P2

104. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Associação
Associação em Paralelo

As sucções de duas ou mais bombas coletam de um
mesmo ponto, e as descargas são lançadas em uma
linha comum.

Essa associação é utilizada quando se deseja elevadas
vazões, ou quando a vazão do sistema varia bastante e
de forma definida.

105. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Alternativas - Associação
Associação em paralelo
Vtotal = V1 + V2
Ptotal = P1 = P2

106. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Rotativas
Conceito e Princípio de Funcionamento

A denominação genérica Bomba Rotativa designa uma
série de bombas volumétricas comandadas por um
movimento de rotação, daí a origem do nome.

Podem ser de Engrenagens, Lóbulos ou Palheta.

107. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Rotativas
Bomba Rotativa de engrenagens

108. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Rotativas
Bomba Rotativa de lóbulos

109. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas Rotativas
As bombas rotativas são
especificamente indicadas
para fluidos viscosos,
porém não abrasivos.

Por isso são usadas,
especialmente, com sucos
concentrados, chocolate e
geléias.

110. Manutenção das Bombas

111. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Procedimentos de Manutenção
Bombas de lama = Alto Custo de Investimento
=
Manutenção Diferenciada

Qualquer descuido referente à sua manutenção poderá
causar problemas severos ao equipamento e altos
custos de reparo, bem como interrupção das operações
de perfuração / completação dos poços.

112. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
• Corretiva não-planejada
• Corretiva planejada
• Preventiva
• Preditiva
• Detectiva

113. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Corretiva Não-Planejada

• Correção da falha de maneira aleatória;
• Correção da falha não prevista;
• Executada sem planejamento e sem controle.
Acabou o gás no domingo às 21h e você esqueceu de repor o
bujão reserva.
Solução: ligar para celulares, comprar a qualquer preço,
comprar qualquer marca, pagar frete ou usar seu automóvel.

114. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Corretiva Planejada

• Correção do desempenho menor que o esperado;
• Executada a partir da Preditiva e Preventiva;
• Executada com planejamento e controle.
Ida ao médico para realização de periódico e descoberta de
uma inflamação.
Solução: Ida ao especialista da área, realização de exames,
consulta previamente marcada, tratamento com remédios
apropriados.

115. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Preventiva

É a atuação realizada de forma a reduzir a
probabilidade da falha ou queda no desempenho,
obedecendo a um plano previamente elaborado,
baseado em INTERVALOS definidos:

Tempo, km, horas de funcionamento, horas de vôo, nº
de corridas, nº de peças produzidas...

116. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Preventiva

Manutenção Corretiva - executada após a ocorrência
da falha;

Manutenção Preventiva - é executada antes da
ocorrência da falha, visando evitar que ela ocorra.
- O carro completou 15.000 km rodados;
- Tempo frio e chuvoso.
Solução: Troca de óleo e filtro; Tomar pílulas anti-gripais.

117. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Um programa de Manutenção Preventiva efetuado
corretamente permitirá operar os equipamentos por longos
períodos de tempo sem a necessidade de correções,
permitindo com isso:

- Redução dos períodos de interrupção do funcionamento;
- Menor nº de peças em reparos e substituição;
- Maior tempo operando sem serviços de assistência;
- Prolongamento da vida útil do equipamento.

118. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Preditiva

Acompanha parâmetros e monitora dados, a fim de
predizer o momento provável da falha do equipamento.

O objetivo é determinar o tempo correto de uma
intervenção, evitando desmontagens para inspeção,
aumentando a utilização do equipamento.

119. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Preditiva

Técnicas Preditivas mais usuais na indústria:

• Análise de vibrações;
• Ensaio por Ultra-som;
• Análise de óleo lubrificante;
• Ferrografia;
• Termografia.

120. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Detectiva

Atuação efetuada em sistemas de proteção ou
comando, buscando detectar falhas ocultas ou não
perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção.

Consiste na inspeção das funções ocultas, a intervalos
regulares, para ver se tem falhado e recondicioná-las
em caso de falha funcional.

121. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Tipos de Manutenção
Manutenção Detectiva

Focada em sistemas de proteção, que não podem
falhar quando solicitados, visando aumentar sua
confiabilidade.

São sistemas que, geralmente, se falharem, colocam
em risco a segurança ou a continuidade operacional.

Interlocks, sistemas para operação em AUTO
(pressostatos, termostatos), sistemas de emergência,
detectores etc.

122. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Manutenção e Verificação Diárias

123. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Manutenção e Verificação Semanais

124. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Manutenção e Verificação Mensais

125. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Manutenção e Verificação Semestrais

126. Problemas nas Bombas

127. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Bombas – Procedimentos de Manutenção
Se a manutenção não for feita de maneira adequada,
sinais de falhas começarão a surgir e procedimentos de
reparos deverão ser seguidos.

• Pancadas Mecânicas;
• Pancadas Hidráulicas;
• Baixa Pressão de Bombeio;
• Baixa Pressão de Sucção;
• Vibração Excessiva da Bomba.

128. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Pancadas Mecânicas
CAUSAS CORREÇÕES
Folga excessiva dos rolamentos
do eixo de manivelas e/ou
pinhão.

Trocar os rolamentos.

Folga excessiva ou dentes
quebrados no conjunto
pinhão/coroa.
Trocar o conjunto pinhão/coroa.
Pino das cruzetas danificadas. Trocar o pino das cruzetas.
Camisa da bomba folgada.
Apertar novamente os parafusos
de fixação da camisa.
Haste do pistão folgado na
cruzeta.
Apertar novamente e travar a
haste do pistão.

129. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Pancadas Hidráulicas
CAUSAS CORREÇÕES
Entrada de ar pelas juntas ou
furos na sucção.
Trocar as juntas e eliminar os
furos.
Obstrução na linha de sucção. Desobstruir a sucção.
Presença de gás/ar no fluido. Desarear o fluido.
Válvulas de sucção e/ou recalque
danificadas.
Trocar válvulas, sedes e molas.
Bomba de pré-carga defeituosa
ou presença de ar no interior da
mesma.
Reparar a bomba de pré-carga.

130. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Baixa Pressão de Bombeio
CAUSAS CORREÇÕES
Válvulas e/ou molas quebradas.
Trocar as válvulas e molas
quebradas.
Válvula de alívio de segurança
dando passagem.
Reparar a válvula de alívio.
Pistão solto da haste.
Recolocá-lo na haste e colocar
porca autotravante.
Válvula do manifold das bombas
dando passagem.
Identificar a válvula e substituir a
mesma.
Vazamento do fluido pelo fluid
end.
Corrigir o vazamento.

131. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Baixa Pressão de Sucção
CAUSAS CORREÇÕES
Alimentação deficiente.
Aumentar o nível ou suprimento
de fluido.
Baixa vazão da bomba de pré-
carga.
Aumentar a velocidade da
bomba de pré-carga.
Vazão de fluido retardada.
Remover restrições da tubulação
de sucção.
Leitura errônea no manômetro.
Recalibrar ou substituir o
manômetro.
Bomba de pré-carga com ar. Escorvar a bomba.

132. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Vibração Excessiva da Bomba
CAUSAS CORREÇÕES
Fundação pouco rígida. Reprojetar a fundação.
Parafusos da base folgados. Apertar os parafusos novamente.
Tubulação mal ancorada. Ancorar corretamente.
Polias da bomba e/ou propulsor
desbalanceada.
Balancear as polias.
Amortecedor de recalque
defeituoso.
Reparar ou trocar o amortecedor
de recalque.

133. Vamos calcular?

134. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Eficiência Volumétrica

É o principal meio de verificar as condições da bomba;

Nos dá, matematicamente, as condições de performance
da bomba de lama, bem como, auxilia a identificação de
problemas na coluna de perfuração ou no poço, como
também, dá uma condição mais precisa para a injeção e
deslocamento de volumes para dentro do poço.

135. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Eficiência Volumétrica

Nada mais é que a relação entre a vazão real e a vazão
teórica. Estamos comparando os 2 volumes:

• O volume que a bomba está injetando no poço (vazão real);
• O volume que a bomba deveria injetar no poço (vazão teórica).

Para boas condições de operação, situa-se em torno de:

• 90% nas bombas duplex;
• 95% nas bombas triplex = boas condições de operação.

136. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Eficiência Volumétrica – Fórmula

EV =
QR
QT
Legenda:

EV = Eficiência Volumétrica
QR = Vazão Real
QT = Vazão Teórica
Resultado em %

137. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Vazão Real

É o volume que realmente está sendo injetado no poço.
Geralmente menor que a vazão teórica, devido a:

• Presença de gás no fluido bombeado;
• Retorno de fluido pelas válvulas;
• Vazamentos.

138. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Vazão Real – Fórmula


QR =
Vol
T
Legenda:

QR = Vazão Real
Vol = Volume bombeado
T = Tempo registrado
Resultado em bbl / min

139. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Vazão Teórica

Vazão informada pelo fabricante da bomba, geralmente em
tabelas para diâmetro padrão de camisas e pistões.

140. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Vazão Teórica – Fórmula


QT = CAP
teórica x Vel
Legenda:

QT = Vazão Teórica
CAP
teórica = Capacidade Teórica
Vel = Velocidade da bomba
Resultado em bbl / min

141. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Capacidade Teórica

Capacidade informada pelo fabricante da bomba.

Existem 2 fórmulas para se calcular a capacidade teórica
de uma bomba, sendo que os resultados serão em:

• gal / stk = galão por strokes
• bbl / stk = barris por strokes

142. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Capacidade Teórica – Fórmulas


CAP
t = 0,0102 x (D
P)² x L
CAM
Legenda:

CAP
t = Capacidade Teórica
D
P = Diâmetro do Pistão
L
CAM = Comprimento da camisa
0,0102 = constante em gal/stk
0,0002428 = constante em bbl/stk

CAP
t = 0,0002428 x (D
P)² x L
CAM

143. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Para converter de
gal/stk para bbl/stk,
basta dividir por 42,
já que 1 bbl equivale
a 42 galões.

144. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Capacidade Real – Fórmula

CAP
REAL = CAP
teórica x EV
Legenda:

CAP
REAL = Capacidade Real
CAP
teórica = Capacidade Teórica
EV = Eficiência Volumétrica
Resultado em bbl / stk

145. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Cálculos de Bombas Alternativas
Números de Strokes – Fórmula

N
STK =
Legenda:

N
STK = Número de Strokes
CAP
REAL = Capacidade Real
Vol = Volume bombeado
Resultado em stk
Vol
CAP
REAL

146. Vamos calcular?

147. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume é de 15 bbl.

148. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Resolução
• Eficiência Volumétrica = 98%
• Diâmetro do Pistão = 6½”
• Comprimento da Camisa = 12”
• Velocidade da bomba = 70 spm
• Volume bombeado = 15 bbl
• Capacidade Teórica = ?
• Capacidade Real = ?
• Vazão Teórica = ?
• Vazão Real = ?
• Número de Strokes = ?

149. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume de 15 bbl.
CAP
t = 0,0102 x (D
P)² x L
CAM
CAP
t = 0,0102 x (6,5)² x 12
CAP
t = 0,0102 x 42,25 x 12
CAP
t = 5,171 gal/stk 42
CAP
t = 0,1231 bbl/stk

150. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume de 15 bbl.
CAP
REAL = CAP
teórica x EV

CAP
REAL = 0,1231 x 0,98

CAP
REAL = 0,12065 bbl/stk

151. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume de 15 bbl.
QT = CAP
teórica x Vel
QT = 0,1231 x 70

QT = 8,618 bbl/min

152. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume de 15 bbl.

Como não temos a informação do tempo, não podemos
utilizar a fórmula abaixo e sim a de Eficiência
Volumétrica:

QR =
Vol
T
EV =
QR
QT
QR = 8,44 bbl/min
0,98 =
QR
8,618

153. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba Wirth TPK de 6½” x 12”, sabendo-se que a
EV (eficiência volumétrica) é 98%, a velocidade é de 70
spm e o volume de 15 bbl.
N
STK =
Vol
CAP
REAL
N
STK =
15
0,12065

N
STK = 124,32 stk

154. Vamos exercitar?

155. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk:

Dados:

• QR = 8,9234 bbl/min
• Vel = 90 spm
• Bomba = 6 ½” x 10”

156. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk.
CAP
t = 0,0102 x (D
P)² x L
CAM
CAP
t = 0,0102 x (6,5)² x 10
CAP
t = 0,0102 x 42,25 x 10
CAP
t = 4,309 gal/stk 42
CAP
t = 0,1025 bbl/stk

157. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk.
QT = CAP
teórica x Vel
QT = 0,1025 x 90

QT = 9,225 bbl/min

158. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk.
EV =
QR
QT
EV =
8,9234
9,225
EV = 0,97 EV = 97%

159. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk.
CAP
REAL = CAP
teórica x EV

CAP
REAL = 0,1025 x 0,97

CAP
REAL = 0,0994 bbl/stk

160. Bombas Alternativas
& Centrífugas
De acordo com os dados a seguir, calcule: Capacidade
Teórica, Vazão Teórica, Eficiência Volumétrica,
Capacidade Real e qual o tempo utilizado para deslocar
o volume correspondente aos 300 stk.
N
STK =
Vol
CAP
REAL
300 =
Vol
0,0994

Vol = 29,82 bbl
QR =
Vol
T
T =
Vol
QR
T =
29,82
8,9234
T = 3,34 min

161. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão
teórica, vazão real e número de strokes utilizados de
uma Bomba com 6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV
(eficiência volumétrica) é 93%, a velocidade é de 75 spm
e o volume é de 21 bbl.

162. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão teórica,
vazão real e número de strokes utilizados de uma Bomba com
6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV (eficiência volumétrica) é
93%, a velocidade é de 75 spm e o volume é de 21 bbl.
CAP
t = 0,0002428 x (D
P)² x L
CAM
CAP
t = 0,0002428 x (6,75)² x 12
CAP
t = 0,0002428 x 45,56 x 12
CAP
t = 0,132 bbl/stk

163. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão teórica,
vazão real e número de strokes utilizados de uma Bomba com
6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV (eficiência volumétrica) é
93%, a velocidade é de 75 spm e o volume é de 21 bbl.
CAP
REAL = CAP
teórica x EV

CAP
REAL = 0,132 x 0,93

CAP
REAL = 0,122 bbl/stk

164. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão teórica,
vazão real e número de strokes utilizados de uma Bomba com
6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV (eficiência volumétrica) é
93%, a velocidade é de 75 spm e o volume é de 21 bbl.
QT = CAP
teórica x Vel
QT = 0,132 x 75

QT = 9,9 bbl/min

165. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão teórica,
vazão real e número de strokes utilizados de uma Bomba com
6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV (eficiência volumétrica) é
93%, a velocidade é de 75 spm e o volume é de 21 bbl.
QR =
Vol
T
EV =
QR
QT
QR = 9,207 bbl/min
0,93 =
QR
9,9

166. Bombas Alternativas
& Centrífugas
Calcule a capacidade teórica, capacidade real, vazão teórica,
vazão real e número de strokes utilizados de uma Bomba com
6
3/4
” x 12”, sabendo-se que a EV (eficiência volumétrica) é
93%, a velocidade é de 75 spm e o volume é de 21 bbl.
N
STK =
Vol
CAP
REAL
N
STK =
21
0,122

N
STK = 172,13 stk

167. Obrigado pela atenção!