Redutor para unidade de bombeio mecanico

SUMÁRIO[pic 1]

1 INTRODUÇÃO............................................................................................................4

2 OBJETIVOS ................................................................................................................4

2.1 Objetivos Gerais ............................................................................................ 4

2.2 Objetivos específicos ......................................................................................4

3 DEFINIÇÃO DO PROJÉTO......................................................................................5

4 PROJÉTO CONCEITUAL E PRELIMINAR................................................................6

        4.1 Seleção do motor ............................................................................................7

        4.2 Seleção das engrenagens ................................................................................8

4.3 Seleção dos material......................................................................................10

4.4 Rolamentos....................................................................................................10

5 MEMORIAL DE CÁLCULOS .................................................................................11

6 CONCLUSÃO.............................................................................................................56

7 REFERÊNCIAS..........................................................................................................56

8 ANEXOS......................................................................................................................57

INTRODUÇÃO

O Bombeio Mecânico é o método de elevação artificial de petróleo mais popular do mundo e o mais utilizado no Brasil. No Brasil, este método é aplicado apenas nos campos de produção terrestres e respondem por cerca de 8 % da produção total de óleo, utilizando algo em torno de 70 % do total de poços produtores. Num sistema de bombeio mecânico, a elevação de fluido resulta do funcionamento de uma bomba alternativa de simples efeito, instalada no fundo do poço. O movimento alternativo é produzido na superfície por uma unidade de bombeio e transmitido ao pistão da bomba de fundo por uma coluna de hastes, o qual, com isto, consegue elevar uma determinada quantidade de fluido para a superfície.

Um redutor não somente para uma unidade de bombeio mecânico, possibilita através de sistemas de transmissão, elevar o torque de um motor em troca da redução de sua rotação durante as etapas de transmissão. Portanto, o seu eixo de saida para o equipamento alcançará o torque necessário para a realização do trabalho.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo Geral

Dimensionar um redutor com o auxílio de um motor elétrico para a elevação do petróleo a superfície através de uma unidade de bombeio.

2.2. Objetivos Específicos

• Entender o funcionamento de um redutor;
• Adquirir experiência em relação à resolução de problemas de engenharia;
• Conhecer catálogos de empresas;
• Saber escolher os melhores equipamentos para futuros projetos.

3. DEFINIÇÃO DO PROJÉTO

Segundo Gelson (2010), o nome de uma unidade de bombeio mecânico (UB) deve ser indicado da seguinte maneira:

A – BBBB – CCC – DDD

onde:

A – Geometria da unidade ( C – convencional ; M – Mark II)

BBBB – Torque máximo em milhares de libras-força x polegada

CCC – Capacidade estrutural em centenas de libras-força

DDD – Curso máximo em polegadas.

Por exemplo, se o nome de uma UB é C-1824D-305-240, isto significa que esta UB é do tipo convencional, uma caixa redutora dupla com torque de 1.824.000 lbf-in, capacidade da haste polida de 30.500 lbs e um curso da haste de 240 in.

A unidade de bombeio (UB) selecionada para este trabalho é designada do tipo C-57-76-42 e foi escolhida a partir do catálogo da Lufkin, uma renomada fabricante americana de unidades de bombeio mecânico. A figura 1 abaixo esquematiza a unidade de bombeio C-57D-76-42, a qual foi selecionada neste projeto. Esta UB possui uma caixa redutora dupla, porém neste trabalho utilizaremos um redutor simples.

A escolha em projetar a menor unidade de bombeio mecânico surgio primeiramente devido a este trabalho ser o primeiro projeto de um redutor que o grupo faz, e também porque seria importante começar projetando pequenos equipamentos para se familiarizar com todas as etápas e análises necessárias que se deve fazer em um projeto, para depois começar a projetar equipamentos maiores ao longo das  experiências adquiridas.

[pic 2]

[pic 3]Figura 1- Esquema da UB e suas diemssões.

4. PROJÉTO CONCEITUAL E PRELIMINAR

A tabéla abaixo mostra os detalhes para o projeto escolhido através do catálogo LUFKIN, empresa construtora de unidades de bombeio mecânico, entre outros.

Unidade de Bombeio C-57-76-42	Torque Máximo (M)	Carga na Haste Polida (F)	Curso Máximo da Haste Polida (L)
Unidade Inglesas	57.000 lbf.in	760 lbf	42 in
Sistema Internacional	6.440,13 N.m	3.380,65 N	1,07 m

Tabela 1: Dados da unidade de bombeio

De acordo Gelson (2010), um redutor de uma UB normalmente recebe uma rotação de entrada na faixa de 600 a 900 rpm do motor e reduz de 6 a 20 rpm. A rotação de saída depende das caracteristicas do poços, pois a velocidade da haste polida não pode ser muito alta, caso contrário pode haver um chicoteamento no cabresto no início do curso ascendente. O rotação de saída escolhida foi de 20 rpm.