BR112017028098B1

BR112017028098B1 - METHOD AND APPARATUS TO DETERMINE THE PRODUCTION OF INTERIOR WELL PUMPS AND STORAGE DEVICE

Info

Publication number: BR112017028098B1
Application number: BR112017028098-1A
Authority: BR
Inventors: Thomas Matthew Mills
Original assignee: Bristol, Inc., D/B/A Remote Automation Solutions
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2022-10-04
Also published as: WO2017004110A1; AR105175A1; MX2017017007A; RU2018101976A3; RU2018101976A; CN106326630A; RU2726697C2; CN106326630B; BR112017028098A2; JP6875053B2; SA517390595B1; CA2990440A1; EP3314087A1; CN206757617U; JP2018519446A; EP3314087B1

Abstract

MÉTODOS E APARELHO PARA DETERMINAR A PRODUÇÃO DE BOMBAS DE INTERIOR DE POÇO. Trata-se de métodos e aparelho para determinar a produção de uma bomba de interior de poço. Um método exemplificativo inclui medir uma primeira quantidade de líquido produzido a partir de um poço por uma bomba durante um primeiro curso da bomba, computar um primeiro cartão de bomba com base no primeiro curso, determinar uma primeira área do primeiro cartão de bomba e determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento da bomba com base na primeira quantidade de líquido produzido e na primeira área. O método exemplificativo inclui também computar um segundo cartão de bomba com base em um segundo curso da bomba, determinar uma segunda área do segundo cartão de bomba e determinar uma segunda quantidade de líquido produzido pela bomba durante o segundo curso com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área.METHODS AND APPARATUS FOR DETERMINING THE PRODUCTION OF INDOOR WELL PUMPS. Methods and apparatus for determining the output of a downhole pump are provided. An exemplary method includes measuring a first amount of liquid produced from a well by a pump during a first pump stroke, computing a first pump card based on the first stroke, determining a first area of the first pump card, and determining a pump leakage proportionality constant based on the first amount of liquid produced and the first area. The exemplary method also includes computing a second pump card based on a second pump stroke, determining a second area of the second pump card, and determining a second amount of liquid produced by the pump during the second stroke based on the proportionality constant of leakage and in the second area.

Description

FIELD OF REVELATION

[0001] Esta revelação refere-se, de modo geral, a bombas de interior (do inglês, downhole) de poço e, mais particularmente, a métodos e aparelho para determinar a produção de bombas de interior de poço.[0001] This disclosure relates generally to downhole pumps, and more particularly to methods and apparatus for determining the production of downhole pumps.

BACKGROUND

[0002] As bombas de interior de poço são usadas para bombear fluido a partir de uma formação movendo-se um pistão com relação a um furo. A folga é fornecida entre o pistão e o furo para garantir que os detritos de interior de poço não afetem negativamente o desempenho da bomba de interior de poço. No entanto, essa folga permite o vazamento entre o pistão e o furo. Ademais, em alguns exemplos a bomba pode não estar completamente cheia quando estiver realizando o bombeamento. Como resultado, o preenchimento de bomba afeta a quantidade de fluido produzido por uma bomba.[0002] The borehole pumps are used to pump fluid from a formation by moving a piston with respect to a hole. Clearance is provided between the piston and the bore to ensure that downhole debris does not adversely affect the performance of the downhole pump. However, this gap allows for leakage between the piston and the bore. Furthermore, in some instances the pump may not be completely full when pumping. As a result, pump filling affects the amount of fluid produced by a pump.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0003] A Figura 1 mostra uma unidade de bombeamento que inclui um aparelho exemplificativo usado para determinar a produção de um poço de acordo com os ensinamentos desta revelação.[0003] Figure 1 shows a pumping unit that includes exemplary apparatus used to determine production from a well in accordance with the teachings of this disclosure.

[0004] A Figura 2 mostra um cartão de dinamômetro de superfície exemplificativo que pode ser produzido de acordo com os ensinamentos desta revelação.[0004] Figure 2 shows an exemplary surface dynamometer card that can be produced in accordance with the teachings of this disclosure.

[0005] A Figura 3 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo que pode ser produzido de acordo com os ensinamentos desta revelação.[0005] Figure 3 shows an exemplary pump dynamometer card that can be produced in accordance with the teachings of this disclosure.

[0006] A Figura 4 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo produzido por uma unidade de bombeamento que tem tubagem ancorada.[0006] Figure 4 shows an exemplary pump dynamometer card produced by a pumping unit that has anchored piping.

[0007] A Figura 5 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo produzido por uma unidade de bombeamento que tem tubagem não ancorada.[0007] Figure 5 shows an exemplary pump dynamometer card produced by a pumping unit that has unanchored piping.

[0008] A Figura 6 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo produzido por uma unidade de bombeamento na qual a bomba não está cheia durante o curso descendente.[0008] Figure 6 shows an example pump dynamometer card produced by a pumping unit in which the pump is not full during the downstroke.

[0009] A Figura 7 é um fluxograma representativo de um método exemplificativo para determinar um fator de preenchimento de bomba e que pode ser implantado com o aparelho exemplificativo da Figura 1.[0009] Figure 7 is a representative flowchart of an exemplary method for determining a pump fill factor and that can be implemented with the exemplary device in Figure 1.

[0010] A Figura 8 é um fluxograma representativo de um método exemplificativo para calcular pressão de admissão de bomba e que pode ser implantado com o aparelho exemplificativo da Figura 1.[0010] Figure 8 is a representative flowchart of an exemplary method to calculate pump inlet pressure and that can be implemented with the exemplary apparatus of Figure 1.

[0011] A Figura 9 é um fluxograma representativo de um método exemplificativo para controlar uma unidade de bombeamento com base em pressão de admissão de bomba e que pode ser implantado com o aparelho exemplificativo da Figura 1.[0011] Figure 9 is a representative flowchart of an exemplary method for controlling a pumping unit based on pump inlet pressure and that can be implemented with the exemplary apparatus of Figure 1.

[0012] As Figuras 10A e 10B são um fluxograma representativo de um método exemplificativo para determinar a produção de uma unidade de bombeamento e que pode ser implantada com o aparelho exemplificativo da Figura 1.[0012] Figures 10A and 10B are a representative flowchart of an exemplary method for determining the production of a pumping unit and that can be implemented with the exemplary apparatus of Figure 1.

[0013] A Figura 11 é uma plataforma de processador para implantar qualquer um dentre os métodos exemplificativos das Figuras 7, 8, 9 ou 10A e 10B e/ou o aparelho exemplificativo da Figura 1.[0013] Figure 11 is a processor platform for deploying any of the exemplary methods of Figures 7, 8, 9 or 10A and 10B and/or the exemplary apparatus of Figure 1.

[0014] Determinados exemplos são mostrados nas Figuras identificadas acima e descritos em detalhes abaixo. Na descrição desses exemplos, referências numéricas semelhantes ou idênticas são usadas para identificar os mesmos ou elementos semelhantes. As Figuras não estão necessariamente em escala e determinados recursos e determinadas vistas das Figuras podem ser mostrados como exagerados em escala ou em representação esquemática para clareza e/ou concisão. Adicionalmente, diversos exemplos foram descritos ao longo deste relatório descritivo. Quaisquer recursos de qualquer exemplo podem ser incluídos com, uma substituição para, ou, de outra forma, combinados com outros recursos de outros exemplos. DESCRIÇÃO DETALHADA[0014] Certain examples are shown in the Figures identified above and described in detail below. In describing these examples, similar or identical numerical references are used to identify the same or similar elements. The Figures are not necessarily to scale and certain features and certain views of the Figures may be shown as exaggerated to scale or in schematic representation for clarity and/or brevity. Additionally, several examples have been described throughout this specification. Any features from any example may be included with, a replacement for, or otherwise combined with other features from other examples. DETAILED DESCRIPTION

[0015] Uma bomba de movimento alternado de interior de poço de campo de óleo (por exemplo, uma bomba de tirante) é frequentemente considerada como uma bomba de deslocamento positivo devido ao fato de um êmbolo ou pistão de um diâmetro conhecido percorre uma distância conhecida (ou calculável) com cada curso. É desejável usar uma bomba como um medidor para aproximar a produção diária de um poço relacionando-se o número de cursos de bomba durante o dia e a geometria de bomba a uma quantidade de produção inferida. Em outras palavras, devido ao volume de deslocamento da bomba ser conhecido (ou calculável), é desejável usar o número de cursos durante um período de tempo para inferir um volume de líquido produzido. No entanto, as bombas de óleo de interior de poço não despenham papel de bombas de deslocamento positivo verdadeiras devido ao fato de as bombas serem tipicamente projetadas com folga significativa entre o pistão e um barril por meio do qual o pistão se move alternadamente, resultando em vazamento ou escorregamento.[0015] An oil field wellbore reciprocating pump (for example, a push rod pump) is often regarded as a positive displacement pump due to the fact that a piston or piston of a known diameter travels a known distance (or calculable) with each course. It is desirable to use a pump as a gauge to approximate the daily production of a well by relating the number of pump strokes during the day and the pump geometry to an inferred production quantity. In other words, because the pump displacement volume is known (or calculateable), it is desirable to use the number of strokes over a period of time to infer a volume of liquid produced. However, downhole oil pumps do not play the role of true positive displacement pumps due to the fact that pumps are typically designed with significant clearance between the piston and a barrel through which the piston reciprocates, resulting in leakage or slipping.

[0016] De acordo com os ensinamentos desta revelação, as informações associadas a uma bomba de movimento alternado de interior de poço podem ser usadas para aproximar a produção de um poço correspondente. De modo geral, a produção pode ser estimada com base na área de uma bomba e a distância do curso de bomba, que é equivalente a um volume de deslocamento estimado para cada curso. No entanto, estimativas de produção conhecidas não levam em consideração outros fatores que podem afetar o volume produzido, tais como, por exemplo, o preenchimento de bomba e/ou vazamento de bomba. Os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento podem ser usados para estimar mais precisamente a produção levando-se em consideração pelo menos essas duas variáveis.[0016] In accordance with the teachings of this disclosure, information associated with an in-bore reciprocating pump can be used to approximate the production of a corresponding well. In general, production can be estimated based on the area of a pump and the distance of the pump stroke, which is equivalent to an estimated displacement volume for each stroke. However, known production estimates do not take into account other factors that may affect the volume produced, such as, for example, pump filling and/or pump leakage. The exemplary methods and apparatus disclosed herein can be used to more accurately estimate production by taking into account at least these two variables.

[0017] O preenchimento de bomba se refere a quantidade de fluido em um barril da bomba (por exemplo, entre o pistão e um fundo do barril). Se o barril da bomba não estiver completamente cheio quando o pistão se mover para baixo durante o curso descendente, então, o volume do líquido bombeado pelo pistão no curso ascendente não é o mesmo que o volume de deslocamento da bomba. Os métodos e aparelho revelados no presente documento podem ser usados para determinar um fator de preenchimento de bomba (por exemplo, uma fração), que é útil para uma diversidade de aplicações de controle de bomba de tirante. Por exemplo, um fator de preenchimento de bomba é um processo altamente desejável variável para o controle de velocidade de bomba de tirante e/ou controle de ativação/desativação de bomba de tirante. Em aplicações de bombeamento de tirante de velocidade variável, a velocidade de bomba pode ser diminuída quando o fator de preenchimento de bomba está abaixo de um valor-alvo (por exemplo, um ponto de ajuste, um limiar) e aumentado quando o fator de preenchimento de bomba está acima do valor-alvo. Para aplicações de controle de ativação/desativação, o fator de preenchimento de bomba pode ser monitorado e quando o fator de preenchimento de bomba cair abaixo de um valor-alvo para um número específico de cursos, a bomba pode ser interrompida e o poço pode ser deixado ocioso para permitir que o invólucro de poço seja preenchido pela formação de produção. Portanto, quando o bombeamento for retomado (no fim do tempo ocioso), fluido suficiente pode ser apresentado para preencher a bomba. Essas estratégias podem ser empregadas para reduzir o consumo de energia por unidade de líquido produzido e reduzir o desgaste nos componentes de sistema de bomba, dessa forma, estendendo a vida útil de um sistema de bombeamento.[0017] Pump filling refers to the amount of fluid in a pump barrel (eg between the piston and a barrel bottom). If the pump barrel is not completely full when the piston moves down during the downward stroke, then the volume of liquid pumped by the piston on the upward stroke is not the same as the displacement volume of the pump. The methods and apparatus disclosed herein can be used to determine a pump fill factor (eg, a fraction), which is useful for a variety of tie rod pump control applications. For example, a pump fill factor is a highly desirable process variable for pushrod pump speed control and/or pushrod pump on/off control. In variable speed pushrod pumping applications, the pump speed can be decreased when the pump fill factor is below a target value (e.g., a setpoint, a threshold) and increased when the fill factor pump is above the target value. For on/off control applications, the pump fill factor can be monitored and when the pump fill factor drops below a target value for a specific number of strokes, the pump can be stopped and the well can be left idle to allow the well casing to be filled by the producing formation. Therefore, when pumping resumes (at the end of idle time), enough fluid can be introduced to fill the pump. These strategies can be employed to reduce energy consumption per unit of liquid produced and reduce wear on pump system components, thereby extending the life of a pumping system.

[0018] Adicionalmente, as bombas de interior de poço são projetadas com uma folga ou um vão entre o pistão e o barril ou tubo no qual o pistão se move de modo alternado. Portanto, no curso ascendente (por exemplo, quando uma diferença de pressão ao longo do pistão existir), o vazamento ocorre entre a bomba e o barril. Como resultado, o volume de fluido realmente bombeado é menor que o volume previsto ou estimado. Os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento podem ser usados para determinar um vazamento proporcionalmente constante que pode ser usado para prever mais precisamente o volume de óleo produzido em cada curso. Em alguns exemplos, a fração ou o fator de preenchimento de bomba também é usado para determinar o vazamento proporcionalmente constante. Portanto, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento podem ser usados para determinar o preenchimento de bomba e vazamento, que pode, então, ser usado para inferir mais precisamente a produção. Especificamente, a produção do poço pode ser inferida com base no número de cursos da unidade de bombeamento, da geometria da bomba de interior de poço, do constante de proporcionalidade de vazamento exemplificativo e/ou o fator de preenchimento de bomba. Um curso se refere a um ciclo completo que inclui um curso ascendente e um curso descendente.[0018] Additionally, downhole pumps are designed with a gap or a gap between the piston and the barrel or tube in which the piston moves reciprocatingly. Therefore, on the upward stroke (for example, when a pressure difference across the piston exists), leakage occurs between the pump and the barrel. As a result, the volume of fluid actually pumped is less than the predicted or estimated volume. The exemplary methods and apparatus disclosed herein can be used to determine a proportionally constant leak which can be used to more accurately predict the volume of oil produced in each stroke. In some examples, the pump fraction or fill factor is also used to determine proportionally constant leakage. Therefore, the exemplary methods and apparatus disclosed herein can be used to determine pump fill and leakage, which can then be used to more accurately infer production. Specifically, well production can be inferred based on the number of strokes of the pumping unit, the geometry of the downhole pump, the sample leak proportionality constant and/or the pump fill factor. A stroke refers to a complete cycle that includes an upward stroke and a downward stroke.

[0019] Ademais, na maioria das aplicações de uma bomba de tirante de movimento alternado, um operador ou proprietário pode desejar operar o poço em ou quase em “pumpoff”, que é o ponto no qual o líquido disponível no furo de poço é ligeiramente adequado para preencher a bomba. De modo geral, operar um poço quase em pumpoff resulta na pressão de parte inferior de poço de produção prática mais baixa. Ademais, o influxo para o furo de poço aumenta conforme a pressão de parte inferior de poço diminui. Portanto, operar o poço em ou quase em pumpoff resulta, de modo geral, em produção máxima do poço. No entanto, em alguns exemplos, um operador pode desejar operar um poço em uma pressão de furo de poço específica diferente de em pumpoff. Essa estratégia pode fornecer gerenciamento de reservatório superior devido ao fato de permitir que componentes de hidrocarboneto mais leves permaneçam na solução com a fase líquida conforme os produtos fluem em direção ao furo de poço. Mantendo-se o produto em uma fase líquida apenas, a permeabilidade eficaz a líquidos é aumentada. Em alguns exemplos, essa abordagem resulta em recuperação geral superior de hidrocarbonetos (embora, em alguns exemplos, a recuperação possa demorar um período de tempo maior). Para operar um poço em (ou em torno de) um valor de pressão de interior de poço especificado (por exemplo, um ponto de ajuste, um limiar), algum método para medir ou estimar a pressão de furo de poço (entrada de bomba) é necessária. Alguns produtos de instrumentação são disponibilizados para medir diretamente esses valores. No entanto, esses produtos são, de modo geral, dispendiosos e operacionalmente complexos para instalar. Os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento fornecem uma técnica para determinar a diferença de pressão ao longo da bomba com o uso do fator de preenchimento de bomba descrito acima. Como resultado, a pressão de admissão da bomba pode ser determinada e usada para controlar a velocidade da bomba. A pressão de admissão da bomba pode ser usada para o controle de velocidade de bomba de tirante e controle de ativação/desativação de bomba de tirante. Em outras palavras, a velocidade de bomba pode ser diminuída ou aumentada e/ou a bomba pode ser interrompida ou iniciada com base na pressão de admissão da bomba.[0019] Furthermore, in most applications of a reciprocating rod pump, an operator or owner may wish to operate the well at or close to “pumpoff”, which is the point at which the liquid available in the wellbore is slightly suitable for filling the pump. Generally speaking, operating a well at near pumpoff results in the lowest practical producing downhole pressure. Furthermore, the inflow into the borehole increases as the downhole pressure decreases. Therefore, operating the well at or near pumpoff generally results in maximum well production. However, in some instances, an operator may wish to operate a well at a specific borehole pressure other than pumpoff. This strategy can provide superior reservoir management due to the fact that it allows lighter hydrocarbon components to remain in solution with the liquid phase as the products flow towards the wellbore. By keeping the product in a liquid phase only, effective liquid permeability is increased. In some instances, this approach results in superior overall hydrocarbon recovery (although, in some instances, recovery may take a longer period of time). To operate a well at (or around) a specified downhole pressure value (e.g., a setpoint, a threshold), some method of measuring or estimating the wellbore (pump inlet) pressure it is necessary. Some instrumentation products are available to directly measure these values. However, these products are generally expensive and operationally complex to install. The exemplary methods and apparatus disclosed herein provide a technique for determining the pressure difference across the pump using the pump fill factor described above. As a result, the pump inlet pressure can be determined and used to control the pump speed. Pump inlet pressure can be used for rod pump speed control and rod pump on/off control. In other words, the pump speed can be decreased or increased and/or the pump can be stopped or started based on the pump inlet pressure.

[0020] A Figura 1 mostra uma unidade de bombeamento exemplificativa 100 que pode ser usada para produzir óleo a partir de um poço de óleo 102. A unidade de bombeamento 100 inclui uma base 104, a coluna principal 106 e um balancim 108. No exemplo ilustrado, a unidade de bombeamento 100 inclui uma máquina motriz ou motor 110 que aciona um sistema de esteira e roldana 112 para girar uma caixa de engrenagens 114 e, por sua vez, girar um braço de manivela 116 e um contrapeso 118. Uma biela 120 é acoplada entre o braço de manivela 116 e o balancim 108, de modo que a rotação do braço de manivela 116 mova a biela 120 e o balancim 108. Conforme o balancim 108 gira em torno de um ponto pivô e/ou rolamento de selim 122, o balancim 108 move uma cabeça de cavalo 124 para fornecer movimento alternado para uma bomba de interior de poço 126 por meio de a cabresteira 128, um tirante polido 130, um cordão de tubagem 132 e um cordão de tirante 134.[0020] Figure 1 shows an exemplary pumping unit 100 that can be used to produce oil from an oil well 102. The pumping unit 100 includes a base 104, the main column 106 and a rocker arm 108. In the example Illustrated, the pumping unit 100 includes a prime mover or motor 110 that drives a track and sheave system 112 to rotate a gearbox 114 and, in turn, rotate a crank arm 116 and a counterweight 118. A connecting rod 120 is coupled between crank arm 116 and rocker arm 108 such that rotation of crank arm 116 moves connecting rod 120 and rocker arm 108. As rocker arm 108 rotates about a pivot point and/or saddle bearing 122 , the rocker arm 108 moves a horse head 124 to provide reciprocating motion for an downhole pump 126 by means of the pendant 128, a polished tie rod 130, a pipe string 132, and a tie rod string 134.

[0021] No exemplo ilustrado, o movimento alternado da cabeça de cavalo 124 move um pistão 136 da bomba 126 em um barril 138 (por exemplo, um furo, um invólucro, um alojamento, etc.) da bomba 126 para extrair líquido da formação circundante 140 (marcada como F). Durante um curso ascendente do pistão 136, o líquido é extraído para o furo 138 por meio de uma válvula estacionária 142 (por exemplo, uma válvula inferior) localizada em um fundo do furo 138. O pistão 136 inclui uma válvula de percurso 144 (por exemplo, uma válvula superior) que está posição fechada. Desse modo, o pistão 126 empurra o fluido na tubagem 132 acima do pistão 136 para a superfície. Durante um curso descendente, a válvula de percurso 144 do pistão 126 se abre, que permite que o fluido no barril 138 flua por meio da válvula 144 e para a tubagem 138 acima do pistão 126. Durante esse momento, a válvula estacionária 142 é fechada. O pistão 126, então, se move para cima durante um curso ascendente subsequente para empurrar o fluido na tubagem 132 em direção à superfície, e assim por diante.[0021] In the illustrated example, the reciprocating movement of the horsehead 124 moves a piston 136 of the pump 126 in a barrel 138 (for example, a bore, a casing, a housing, etc.) of the pump 126 to extract liquid from the formation surrounding 140 (marked as F). During an upward stroke of piston 136, liquid is drawn into bore 138 through a stationary valve 142 (e.g., a bottom valve) located at a bottom of bore 138. Piston 136 includes a travel valve 144 (for example, example, a top valve) that is in the closed position. In this way, piston 126 pushes the fluid in tubing 132 above piston 136 to the surface. During a downward stroke, travel valve 144 of piston 126 opens, which allows fluid in barrel 138 to flow through valve 144 and into tubing 138 above piston 126. During that time, stationary valve 142 is closed . Piston 126 then moves upward during a subsequent upward stroke to push the fluid in tubing 132 towards the surface, and so on.

[0022] Para garantir que os detritos não impactem negativamente a produção e/ou impactem negativamente o movimento do pistão 136 com relação ao furo 138, uma folga ou um vão é fornecido entre o pistão 136 e o furo 138. A folga reduz o volume de fluido produzido pela bomba 126 durante cada curso da unidade de bombeamento 100.[0022] To ensure that debris does not negatively impact production and/or negatively impact the movement of piston 136 with respect to hole 138, a gap or gap is provided between piston 136 and hole 138. The gap reduces volume of fluid produced by pump 126 during each stroke of pumping unit 100.

[0023] Para determinar precisamente a produção da bomba 126, a unidade de bombeamento 100 inclui um controlador de aparelho e/ou bomba de tirante exemplificativo 146. Nesse exemplo, os dados de e/ou associados à unidade de bombeamento 100 são recebidos por um dispositivo de entrada/saída (I/O) 148 do controlador de bomba de tirante 146 e armazenados em uma memória 150 que é acessível por um processador 152. Conforme revelado em maiores detalhes no presente documento, o processador 152 pode realizar processos para determinar, por exemplo, um fator de preenchimento de bomba exemplificativo (por exemplo, com base no volume de fluido que contido na bomba 126), na pressão de entrada da bomba 126, uma constante de proporcionalidade de vazamento exemplificativo (por exemplo, in2/lbf), o volume de fluido vazado através da bomba 126 (por exemplo, in3) e/ou o fluido final produzido durante um curso da unidade de bombeamento 100 e/ou um determinado período de tempo. Em alguns exemplos, os componentes 148, 150, 152 do aparelho 146 são dispostos em um alojamento 147, que pode ser localizado no local da unidade de bombeamento 100. Em outros exemplos, o aparelho 146 pode ser localizado em uma localização remota (por exemplo, em uma estação-base ou sala de controle).[0023] To precisely determine the output of the pump 126, the pumping unit 100 includes an exemplary device controller and/or push rod pump 146. In this example, data from and/or associated with the pumping unit 100 is received by a input/output (I/O) device 148 of the rod pump controller 146 and stored in a memory 150 that is accessible by a processor 152. As disclosed in greater detail herein, the processor 152 may perform processes to determine, for example, an exemplary pump fill factor (for example, based on the volume of fluid that is contained in pump 126), the inlet pressure of pump 126, an exemplary leak proportionality constant (for example, in2/lbf) , the volume of fluid delivered through the pump 126 (e.g., in3) and/or the final fluid produced during one stroke of the pumping unit 100 and/or a given period of time. In some examples, components 148, 150, 152 of apparatus 146 are disposed in a housing 147, which may be located at the site of pumping unit 100. In other examples, apparatus 146 may be located at a remote location (e.g. , in a base station or control room).

[0024] Diversas técnicas foram propostas para calcular a produção inferida com o uso de um controlador de local de poço que pode contar os cursos de bomba e medir a eficácia dos cursos individuais. No entanto, esses métodos conhecidos são impedidos pela necessidade de uma estimativa ou medição independentemente da quantidade de vazamento que ocorre durante cada curso. No Pedido de Patente n° de série U.S.13/187.330, depositado em 20 de julho de 2011, incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade, é estabelecida uma técnica que aplica um princípio que foi derivado de testes de bomba de laboratório e, em particular, que o vazamento através de uma bomba é diretamente proporcional à diferença de pressão ao longo da bomba (por exemplo, a diferença entre a pressão dentro do barril 138 e a pressão acima do pistão 136). A diferença de pressão ao longo de uma bomba é diretamente proporcional à carga ou tensão em um cordão de tirante de bombeio. Uma ferramenta de diagnóstico tradicional usada com bombas de tirando de movimento alternado é chamada de cartão de dinamômetro, que é uma plotagem de carga (por exemplo, força) versus posição (por exemplo, deslocamento linear) para um único curso de uma unidade de bombeamento. Dois tipos de cartões de dinamômetro são tipicamente usados. O primeiro tipo de cartão de dinamômetro é o cartão de superfície, que tem como base as medições realizadas na superfície e exibe a carga de tirante polido versus posição de tirante polido. O segundo tipo de cartão de dinamômetro é chamado de cartão de dinamômetro de bomba e é computado com o uso de dados coletados para o cartão de dinamômetro de superfície e um processo de computação matemático que modela a flexibilidade do cordão de tirante de bombeio.[0024] Several techniques have been proposed to calculate inferred production using a wellsite controller that can count pump strokes and measure the effectiveness of individual strokes. However, these known methods are impeded by the need for an independent estimate or measurement of the amount of leakage that occurs during each stroke. U.S. Patent Application Serial No. 13/187,330, filed July 20, 2011, incorporated herein by reference in its entirety, sets forth a technique that applies a principle that was derived from laboratory pump testing. and, in particular, that leakage through a pump is directly proportional to the pressure difference across the pump (eg, the difference between the pressure inside barrel 138 and the pressure above piston 136). The pressure difference across a pump is directly proportional to the load or tension in a drawstring. A traditional diagnostic tool used with reciprocating pumps is called a dynamometer card, which is a plot of load (e.g. force) versus position (e.g. linear displacement) for a single stroke of a pumping unit. . Two types of dynamometer cards are typically used. The first type of dynamometer card is the surface card, which is based on measurements taken at the surface and displays polished tie rod load versus polished tie rod position. The second type of dynamometer card is called a pump dynamometer card and is computed using data collected for the surface dynamometer card and a mathematical computation process that models the flexibility of the pulley cord.

[0025] A Figura 2 mostra um cartão de dinamômetro de superfície exemplificativo 200 que pode ser gerado de acordo com os ensinamentos desta revelação com o uso de dados associados ao deslocamento vertical do tirante polido 130 versus tempo e dados associados a tensão no tirante polido 130 versus tempo. Em alguns exemplos, o cartão de dinamômetro de superfície 200 representa um cenário no qual a bomba de interior de poço 126 opera normalmente com o líquido adequado para bombear. Conforme mostrado na Figura 2, o eixo geométrico x 202 corresponde à posição do tirante polido 130 e o eixo geométrico y 204 corresponde à carga no tirante polido 130.[0025] Figure 2 shows an exemplary surface dynamometer card 200 that can be generated in accordance with the teachings of this disclosure using data associated with vertical displacement of the polished rod 130 versus time and data associated with tension in the polished rod 130 versus time. In some examples, the surface dynamometer card 200 represents a scenario in which the downhole pump 126 operates normally with the proper liquid to pump. As shown in Figure 2, the x axis 202 corresponds to the position of the polished rod 130 and the y axis 204 corresponds to the load on the polished rod 130.

[0026] No exemplo ilustrado da Figura 2, a referência numérica 206 (no ponto 1) corresponde a quando o tirante polido 130 começa seu movimento para cima (por exemplo, curso ascendente) para começar a elevar uma coluna de fluido. Entre as referências numéricas 206 e 208 (no ponto 2), o aumento na tensão no tirante polido 130 é mostrado conforme o tirante polido 130 é estendido e o fluido coluna é elevado. A referência numérica 208 corresponde a quando a unidade de bombeamento 100 sustenta o peso do cordão de tirante 134 e o peso da coluna de fluido de aceleração. Entre as referências numéricas 208 e 210 (no ponto 3), as ondas de força chegam na superfície conforme o curso ascendente continua, o que faz com que a carga no tirante polido 130 flutue. A referência numérica 210 corresponde a quando o tirante polido 130 alcançou seu máximo deslocamento para cima. Entre as referências numéricas 210 e 212 (no ponto 4), a carga de fluido é transferida do cordão de tirante 134 para o cordão de tubagem 132, que faz com que a tensão no tirante polido 130 diminua. A referência numérica 212 corresponde a quando a carga foi substancial e/ou completamente transferida para o cordão de tubagem 132. Entre as referências numéricas 212 e 206, as ondas de força são refletidas para a superfície conforme o curso descendente continua, o que causa carregamento irregular no tirante polido 130 até que o tirante polido 130 alcance seu ponto mais baixo e comece outro curso.[0026] In the illustrated example of Figure 2, the reference numeral 206 (at point 1) corresponds to when the polished rod 130 begins its upward movement (eg, upward stroke) to begin lifting a column of fluid. Between reference numerals 206 and 208 (at point 2), the increase in tension in the polished rod 130 is shown as the polished rod 130 is extended and the column fluid is lifted. Reference numeral 208 corresponds to when pumping unit 100 supports the weight of the tie rod 134 and the weight of the accelerating fluid column. Between reference numerals 208 and 210 (at point 3), force waves arrive at the surface as the upward stroke continues, which causes the load on the polished rod 130 to fluctuate. The reference numeral 210 corresponds to when the polished rod 130 has reached its maximum upward displacement. Between reference numerals 210 and 212 (at point 4), the fluid charge is transferred from the tie rod 134 to the pipe string 132, which causes the tension in the polished tie rod 130 to decrease. Reference numeral 212 corresponds to when the load has been substantially and/or completely transferred to the pipe strand 132. Between reference numerals 212 and 206, the force waves are reflected to the surface as the downward stroke continues, which causes loading uneven on the lapped rod 130 until the lapped rod 130 reaches its lowest point and begins another stroke.

[0027] A Figura 3 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo 300 que pode ser gerado de acordo com os ensinamentos desta revelação com o uso de dados associados à posição do tirante polido 130 e à carga no tirante polido 130. Em alguns exemplos, o cartão de dinamômetro de bomba 300 é gerado com o uso de dados medidos na superfície. Conforme mostrado na Figura 3, o eixo geométrico x 302 corresponde à posição da bomba de interior de poço (por exemplo, a posição do pistão 136) e o eixo geométrico y 304 corresponde à carga na bomba de interior de poço. Os pontos 1, 2, 3 e 4 da Figura 2 são ilustrados na Figura 3. Com o uso do cartão de bomba 300, a diferença de pressão ao longo da bomba 126 é proporcional à altura (por exemplo, extensão vertical) do cartão de bomba 300. Portanto, o vazamento por meio da bomba 126 é diretamente proporcional à altura do cartão de bomba 300. Com o uso da regra trapezoidal (ou outra técnica semelhante) os dados medidos a partir de um curso de unidade de bombeamento podem ser integrados para derivar a área do cartão de bomba 300. A área total de um cartão de dinamômetro de bomba representa a quantidade de trabalho (por exemplo, força que atua sobre uma distância) realizada. Desse modo, a área do cartão de dinamômetro de bomba 300 representa o trabalho realizado pela bomba 126.[0027] Figure 3 shows an exemplary pump dynamometer card 300 that can be generated in accordance with the teachings of this disclosure using data associated with the position of the polished rod 130 and the load on the polished rod 130. In some examples, The Pump Dynamometer Card 300 is generated using surface measured data. As shown in Figure 3, the x axis 302 corresponds to the position of the downhole pump (eg, the position of piston 136) and the y axis 304 corresponds to the load on the downhole pump. Points 1, 2, 3 and 4 of Figure 2 are illustrated in Figure 3. With the use of pump card 300, the pressure difference across pump 126 is proportional to the height (e.g., vertical span) of the card. pump 300. Therefore, the leakage through the pump 126 is directly proportional to the height of the pump card 300. With the use of the trapezoidal rule (or other similar technique) the measured data from a pumping unit stroke can be integrated to derive the pump card area 300. The total area of a pump dynamometer card represents the amount of work (eg, force acting over a distance) performed. Thus, the area of the pump dynamometer card 300 represents the work done by the pump 126.

[0028] Sob condições ideais (por exemplo, em que a bomba 126 está cheia e não há movimento e/ou vazamento de tubagem), se a pressão de descarga (por exemplo, a pressão do fluido acima do pistão 136) e a pressão de admissão da bomba 126 (por exemplo, a pressão do fluido abaixo do pistão 136) forem conhecidas ou estimadas, a área do cartão 300 pode ser usada para determinar o volume de fluido de produção ideal Vstroke com o uso da Equação 1 abaixo.

[0028] Under ideal conditions (for example, when the pump 126 is full and there is no movement and/or leakage of the pipe), if the discharge pressure (for example, the fluid pressure above the piston 136) and the pressure intake pressures of pump 126 (eg, fluid pressure below piston 136) are known or estimated, the area of card 300 can be used to determine the ideal Vstroke production fluid volume using Equation 1 below.

[0029] Na Equação 1, Vstroke representa o volume de fluido produzido ideal (por exemplo, nenhum vazamento) durante um curso (por exemplo, in3), APC representa a área de um cartão de bomba (por exemplo, in-lbf) para o curso, e ΔP representa a pressão ao longo do pistão 136 (por exemplo, a diferença entre a pressão de descarga de bomba e a pressão de admissão de bomba) (por exemplo, em lbf/in2). No entanto, a relação estabelecida na Equação 1 pode não apenas ser usada para um cartão de bomba cheio em um poço que tem tubagem ancorada. Em particular, em alguns exemplos, a tubagem 132 é ancorada ou presa para impedir que a tubagem 132 se mova e/ou se estenda durante a operação. Se a tubagem 132 não for ancorada, a tubagem 132 pode se mover e/ou se estender durante a operação. Como resultado, a área de o cartão de bomba 300 pode ser afetada.[0029] In Equation 1, Vstroke represents the ideal fluid volume produced (eg, no leakage) during a stroke (eg, in3), APC represents the area of a pump card (eg, in-lbf) for the stroke, and ΔP represents the pressure across the piston 136 (eg, the difference between pump discharge pressure and pump inlet pressure) (eg, in lbf/in2). However, the relationship established in Equation 1 cannot only be used for a full pump card in a well that has anchored piping. In particular, in some examples, tubing 132 is anchored or secured to prevent tubing 132 from moving and/or extending during operation. If tubing 132 is not anchored, tubing 132 may move and/or extend during operation. As a result, the area of the bomb card 300 may be affected.

[0030] Por exemplo, a Figura 4 mostra um cartão de dinamômetro de bomba "cheia" ideal exemplificativo 400 para um poço (por exemplo, o poço 102) com tubagem ancorada. O eixo geométrico x 402 corresponde à posição da bomba de interior de poço e o eixo geométrico y 404 corresponde à carga na bomba de interior de poço. Conforme ilustrado na Figura 4, o formato do cartão 400 é substancialmente retangular. Mesmo com as irregularidades que podem existir, a área ideal APCI para um cartão de bomba pode ser determinada (por exemplo, aproximada) com o uso da Equação 2 abaixo.

[0030] For example, Figure 4 shows an exemplary ideal "full" pump dynamometer card 400 for a well (eg well 102) with anchored piping. The x axis 402 corresponds to the position of the downhole pump and the y axis 404 corresponds to the load on the downhole pump. As illustrated in Figure 4, the shape of card 400 is substantially rectangular. Even with the irregularities that may exist, the ideal APCI area for a pump card can be determined (ie approximated) using Equation 2 below.

[0031] Na Equação 2, APCI representa a área ideal do cartão de bomba (por exemplo, in/lbf), Smax representa a posição máxima de bomba (por exemplo, in), Smin representa a posição mínima de bomba (por exemplo, in), Fmax representa a carga máxima de bomba (por exemplo, lbf) e Fmin representa a carga mínima de bomba (por exemplo, lbf), que foi marcada na Figura 4.[0031] In Equation 2, APCI represents the ideal pump card area (for example, in/lbf), Smax represents the maximum pump position (for example, in), Smin represents the minimum pump position (for example, in), Fmax represents the maximum pump head (e.g. lbf) and Fmin represents the minimum pump head (e.g. lbf), which has been marked in Figure 4.

[0032] Em alguns exemplos, conforme explicado acima, a tubagem não é ancorada ou presa. Como resultado a tubagem pode se esticar durante a operação, dessa forma, afetando a área do cartão de bomba. A Figura 5 mostra um cartão de dinamômetro de bomba "cheio” ideal exemplificativo 500 for um poço (por exemplo, o poço 102) com tubagem não ancorada. O eixo geométrico x 502 corresponde à posição da bomba de interior de poço e o eixo geométrico y 504 corresponde à carga na bomba de interior de poço. Conforme ilustrado na Figura 5, o cartão de bomba 500 está no formato de um paralelogramo. Em particular, as inclinações dos lados do cartão de bomba 500 são menos graduadas que os lados do cartão de bomba 400, por exemplo. As inclinações dos lados do cartão de bomba 500 refletem a extensão e o relaxamento do cordão de tubagem conforme a carga de fluido é transferida para os tirantes de bombeio 134 (por exemplo, no curso ascendente) para a tubagem 132 (por exemplo, no curso descendente). As inclinações dos lados do cartão de bomba dF/dspodem ser determinadas com o uso da Equação 3 abaixo.

[0032] In some examples, as explained above, the pipeline is not anchored or secured. As a result the tubing can stretch during operation thus affecting the pump card area. Figure 5 shows an exemplary ideal "full" pump dynamometer card 500 for a well (for example, well 102) with unanchored tubing. The x axis 502 corresponds to the position of the downhole pump and the x axis y 504 corresponds to the load on the downhole pump. As illustrated in Figure 5, the pump card 500 is in the shape of a parallelogram. In particular, the slopes of the sides of the pump card 500 are less graduated than the sides of the card pump card 400, for example. The slopes of the sides of the pump card 500 reflect the length and relaxation of the pipe string as the fluid load is transferred from the pump rods 134 (e.g., on the upstroke) to the pipe 132 (eg on the downstroke) The slopes of the sides of the dF/ds pump card can be determined using Equation 3 below.

[0033] Na Equação 3, dF/ds representa a inclinação dos lados do cartão de bomba (por exemplo, lbf/in), E representa o módulo de elasticidade do material de tubagem (por exemplo, lbf/in2), Atubing representa a área em corte transversal da tubagem (por exemplo, in2) e L representa o comprimento da tubagem não ancorada (por exemplo, ft). Conforme ilustrado na Figura 5, o cartão de bomba 500 não é um retângulo semelhante ao cartão de bomba 400 na Figura 4. Desse modo, a Equação 2 não pode ser aplicada para medir precisamente a área do cartão de bomba 500. A área ideal APCI para um cartão de bomba associado à tubagem não ancorada pode ser determinada com o uso da Equação 4 abaixo.

[0033] In Equation 3, dF/ds represents the slope of the sides of the pump card (for example, lbf/in), E represents the modulus of elasticity of the piping material (for example, lbf/in2), Atubing represents the cross-sectional area of the pipeline (eg in2) and L represents the length of the unanchored pipeline (eg ft). As illustrated in Figure 5, pump card 500 is not a rectangle similar to pump card 400 in Figure 4. Therefore, Equation 2 cannot be applied to accurately measure the area of pump card 500. The ideal APCI area for a pump card associated with unanchored piping can be determined using Equation 4 below.

[0034] Na Equação 4, ATM representa a soma das duas áreas triangulares nos lados do paralelogramo (por exemplo, in-lbf), que pode ser determinada com o uso da Equação 5 abaixo.

[0034] In Equation 4, ATM represents the sum of the two triangular areas on the sides of the parallelogram (eg, in-lbf), which can be determined using Equation 5 below.

[0035] O valor para ATM determinado com o uso da Equação 5 pode ser usado na Equação 4 para determinar a área ideal APCI do cartão de bomba.[0035] The value for ATM determined using Equation 5 can be used in Equation 4 to determine the optimal APCI area of the pump card.

[0036] Outro problema que existe e que pode afetar o volume de produção é o preenchimento de bomba. A Figura 6 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo 600 para um poço (por exemplo, o poço 102) com tubagem ancorada que está cerca de 50% cheio. O eixo geométrico x 602 corresponde à posição da bomba de interior de poço e o eixo geométrico y 604 corresponde à carga na bomba de interior de poço. Quando a bomba 126 não estiver cheia, o cartão de bomba 600 rastreia a si próprio durante a porção vazia do curso descendente até que o fluido seja encontrado pelo pistão 136. Em outras palavras, durante um curso descendente, a bomba 126 deve idealmente estar cheia de fluido. Desse modo, a pressão do fluido acima e abaixo do pistão 136 é a mesma e, desse modo, a carga na bomba 126 durante o curso descendente é tipicamente zero. No entanto, se a bomba 126 não estiver cheia de fluido, então, o pistão 136 sustenta a coluna de fluido acima da bomba 126 conforme o pistão 126 se move para baixo durante o curso descendente. Uma vez que o pistão 136 encontre o fluido na bomba 126, a pressão acima e abaixo do pistão 136 se estabiliza e, desse modo, a carga na bomba 126 se move para zero. Em comparação à Figura 4, o cartão de bomba 400 na Figura 4 inclui uma área maior que o cartão de bomba 600 na Figura 6. A área ideal APCI do cartão de bomba 600 pode ser determinada com o uso da Equação 6 abaixo.

[0036] Another problem that exists and that can affect the production volume is the filling of the pump. Figure 6 shows an exemplary pump dynamometer card 600 for a well (e.g., well 102) with anchored piping that is about 50% full. The x axis 602 corresponds to the position of the downhole pump and the y axis 604 corresponds to the load on the downhole pump. When pump 126 is not full, pump card 600 tracks itself during the empty portion of the downstroke until fluid is met by piston 136. In other words, during a downstroke, pump 126 should ideally be full. of fluid. In this way, the fluid pressure above and below the piston 136 is the same and, therefore, the load on the pump 126 during the downward stroke is typically zero. However, if pump 126 is not filled with fluid, then piston 136 sustains the column of fluid above pump 126 as piston 126 moves downward during the downward stroke. Once the piston 136 meets the fluid in the pump 126, the pressure above and below the piston 136 stabilizes and thus the load on the pump 126 moves to zero. Compared to Figure 4, pump card 400 in Figure 4 includes a larger area than pump card 600 in Figure 6. The ideal APCI area of pump card 600 can be determined using Equation 6 below.

[0037] Na Equação 6, ATM representa a soma das áreas triangulares (por exemplo, conforme calculado com o uso da Equação 5) e n representa um fator de preenchimento de bomba (por exemplo, uma fração). Portanto, a Equação 6 combina o aspecto de preenchimento de bomba com o aspecto de tubagem movimento para determinar precisamente a área de um cartão de bomba. Para poços que são ancorados, o comprimento da tubagem não ancorada L na Equação 5 é zero, o que faz com que o valor de ATM na Equação 6 seja zero. A Equação 6 pode ser rearranjada para solucionar o fator de preenchimento de bomba n, conforme mostrado na Equação 7 abaixo.

[0037] In Equation 6, ATM represents the sum of triangular areas (eg, as calculated using Equation 5) and n represents a pump fill factor (eg, a fraction). Therefore, Equation 6 combines the pump filling aspect with the moving piping aspect to accurately determine the area of a pump card. For wells that are anchored, the unanchored piping length L in Equation 5 is zero, which makes the ATM value in Equation 6 zero. Equation 6 can be rearranged to solve for pump fill factor n, as shown in Equation 7 below.

[0038] Na Equação 7, APC representa a área de cartão integrado real (por exemplo, in-lbf), que pode ser determinada com o uso da regra trapezoidal, por exemplo. A Equação 7 fornece um meio para determinar (por exemplo, estimar) o fator de preenchimento de bomba n com o uso de parâmetros conhecidos (por exemplo, atributos) de um cordão de tubagem e um cartão de dinamômetro de bomba. Portanto, um método ou processo exemplificativo para determinar o fator de preenchimento de bomba n pode incluir computar um cartão de dinamômetro de superfície (por exemplo, o cartão de dinamômetro de superfície 200), computar (por exemplo, calcular) um cartão de dinamômetro de bomba (por exemplo, o cartão de dinamômetro de bomba 600, que pode ter como base um cartão de dinamômetro de superfície), analisar o cartão de dinamômetro de bomba para posições máximas e mínimas e cargas máximas e mínimas (Smax, Smin, Fmax, Fmin), integrar o cartão de dinamômetro de bomba para determinar a área verdadeira ou real APC, calcular as áreas triangulares ATM com o uso da Equação 5 (se a tubagem for não ancorada) (L, E e A são conhecidas a partir da configuração de tubagem) e calcular o fator de preenchimento de bomba n com o uso da Equação 7. Esse processo pode ser realizado pelo processador 152 do controlador de bomba de tirante 146, por exemplo. O fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado para cada curso da unidade de bombeamento 100. Em alguns exemplos, o fator de preenchimento de bomba n pode ser monitorado e pode ser usado para controlar a velocidade e/ou operações de ativação/desativação da máquina motriz 110. Por exemplo, se o fator de preenchimento de bomba n cair abaixo de um limiar ou valor-alvo, a velocidade da máquina motriz 110 pode ser diminuída. Como resultado, há relativamente mais tempo para a bomba 126 ser preenchida entre cursos.[0038] In Equation 7, APC represents the actual integrated board area (eg, in-lbf), which can be determined using the trapezoidal rule, for example. Equation 7 provides a means to determine (eg, estimate) the pump fill factor n using known parameters (eg, attributes) from a pipe string and a pump dynamometer card. Therefore, an exemplary method or process for determining pump fill factor n may include computing a surface dynamometer card (e.g., surface dynamometer card 200), computing (e.g., calculating) a dynamometer card of pump (for example, Pump Dynamometer Card 600, which may be based on a surface dynamometer card), analyze the Pump Dynamometer Card for maximum and minimum positions and maximum and minimum loads (Smax, Smin, Fmax, Fmin), integrate pump dynamometer card to determine true or actual APC area, calculate ATM triangular areas using Equation 5 (if piping is unanchored) (L, E and A are known from configuration of piping) and calculate the pump fill factor n using Equation 7. This process may be performed by the processor 152 of the pulley pump controller 146, for example. The pump fill factor n can be determined for each stroke of the pumping unit 100. In some examples, the pump fill factor n can be monitored and can be used to control the speed and/or on/off operations of the pump. prime mover 110. For example, if the pump fill factor n falls below a threshold or target value, the prime mover 110 speed may be decreased. As a result, there is relatively more time for pump 126 to fill between strokes.

[0039] Conforme revelado no presente documento, o vazamento de bomba ocorre quando há uma diferença de pressão ao longo da bomba 126. Portanto, todas as vezes que um cartão de bomba mostrar uma carga positiva na bomba 126, uma diferença de pressão ao longo da bomba 126 está presente. Adicionalmente, a taxa de vazamento é proporcional à diferença de pressão ao longo da bomba 126. Devido a uma diferença de pressão ao longo da bomba ser proporcional à carga no cartão de bomba, a taxa de vazamento é proporcional à carga de cartão de bomba. A bomba vaza no curso ascendente devido ao fato de haver uma diferença de pressão ao longo da bomba (por exemplo, conforme indicado pela carga na bomba 126 durante o curso ascendente). Adicionalmente, a bomba 126 pode vazar no curso descendente quando o preenchimento for menor que 100%, devido ao fato de uma diferença de pressão ao longo da bomba 126 existir quando a bomba 126 estiver menos que 100% cheia. Considerando-se o fato de que os valores distintos usados para calcular cartões de dinamômetro de bomba são espaçados igualmente no tempo, o volume de vazamento de fluido LKG pode ser determinado (por exemplo, aproximado) com o uso da Equação 8 abaixo.

[0039] As disclosed herein, pump leakage occurs when there is a pressure difference across pump 126. Therefore, every time a pump card shows a positive charge on pump 126, a pressure difference across of pump 126 is present. Additionally, the leak rate is proportional to the pressure difference across the pump 126. Because a pressure difference across the pump is proportional to the load on the pump card, the leak rate is proportional to the pump card load. The pump leaks on the upstroke due to the fact that there is a pressure difference across the pump (for example, as indicated by the load on pump 126 during the upstroke). Additionally, pump 126 may leak on the downstroke when filling is less than 100% due to the fact that a pressure difference across pump 126 exists when pump 126 is less than 100% full. Considering the fact that the distinct values used to calculate pump dynamometer cards are equally spaced in time, the leak volume of LKG fluid can be determined (ie approximated) using Equation 8 below.

[0040] Na Equação 8, LKG representa o volume de fluido vazado através de uma bomba (por exemplo, in3) e CLKG representa uma constante de proporcionalidade de vazamento (por exemplo, in2/lbf). O termo (2,0—n) na Equação 8 equivale ao vazamento no curso descendente. Se a bomba 126 estiver cheia (por exemplo, o volume do furo 138 abaixo do pistão 136), então, o fator de preenchimento de bomba n é 1,0, e o termo (2,0-n) se torna 1,0. No entanto se a bomba 126 estiver menos que cheia, tal como 50%, o fator de preenchimento de bomba n é 0,5 e o termo (2,0-n) se torna 1,5, que reflete o vazamento ocorrido durante metade do curso descendente. Uma vez que o volume de fluido vazado LKG seja conhecido, a produção final para um curso de bomba IPstroke pode ser determinada com o uso da Equação 9 abaixo.

[0040] In Equation 8, LKG represents the volume of fluid leaked through a pump (eg, in3) and CLKG represents a leakage proportionality constant (eg, in2/lbf). The term (2.0—n) in Equation 8 is equivalent to the downstream leakage. If pump 126 is full (for example, the volume of bore 138 below piston 136), then pump fill factor n is 1.0, and term (2.0-n) becomes 1.0 . However if the pump 126 is less than full, such as 50%, the pump fill factor n is 0.5 and the (2.0-n) term becomes 1.5, which reflects the leakage that occurred during half of the downward course. Once the leaked fluid volume LKG is known, the final output for an IPstroke pump stroke can be determined using Equation 9 below.

[0041] As Equações 1 e 8 podem ser combinadas na Equação 9 para produzir a Equação 10 abaixo para a produção final de um curso de bomba IPstroke.

[0041] Equations 1 and 8 can be combined into Equation 9 to produce Equation 10 below for final production of an IPstroke pump stroke.

[0042] De modo geral, o termo ΔP de diferença de pressão na Equação 10 pode ser problemático de estimar a partir de parâmetros operacionais conhecidos ou medidos. Conforme revelado no presente documento, os métodos e aparelho exemplificativos consideram que a pressão ao longo da bomba ΔP é proporcional à carga de bomba. Uma relação para determinar uma medição de pressão instantânea ΔPi pode ser determinada com o uso da Equação 11 abaixo.

[0042] In general, the pressure difference term ΔP in Equation 10 can be problematic to estimate from known or measured operating parameters. As disclosed herein, the exemplary methods and apparatus assume that the pressure across the pump ΔP is proportional to the pump head. A relationship for determining an instantaneous pressure measurement ΔPi can be determined using Equation 11 below.

[0043] Na Equação 11, ΔPi representa a pressão instantânea ao longo de uma bomba (por exemplo, lbf/in2), Fi representa força de bomba instantânea (por exemplo, lbf) e Apump representa uma área em corte transversal da bomba (por exemplo, in2). Para derivar uma força mediana ou média Favg na bomba 126 para um curso completo ou cheio (por exemplo, um curso ascendente e um curso descendente), a força mediana Favg pode ser determinada com o uso da Equação 12 abaixo.

[0043] In Equation 11, ΔPi represents the instantaneous pressure across a pump (for example, lbf/in2), Fi represents instantaneous pump force (for example, lbf) and Apump represents a cross-sectional area of the pump (for example, example, in2). To derive a median or average force Favg on pump 126 for a full or full stroke (eg, an upstroke and a downstroke), the median force Favg can be determined using Equation 12 below.

[0044] A aplicação da Equação 12 a Equação 11 resulta na Equação 13 abaixo.

[0044] Applying Equation 12 to Equation 11 results in Equation 13 below.

[0045] Na Equação 13, ΔPavg representa a pressão mediana ao longo da bomba

[0045] In Equation 13, ΔPavg represents the median pressure along the pump

[0046] A partir da Equação 14, a produção Pobserved para uma série de cursos da unidade de bombeamento pode ser estimada com o uso da Equação 15 abaixo.

[0046] From Equation 14, the Pobserved output for a series of strokes of the pumping unit can be estimated using Equation 15 below.

[0047] Na Equação 15, Pobserved representa a produção observada total durante a série de cursos (por exemplo, in3) e ∑ representa uma soma de termos para todos os cursos durante o período de observação (por exemplo, para dois cursos, oito cursos, etc.). A Equação 15 pode ser rearranjada para solucionar a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG, que rende a Equação 16 abaixo.

[0047] In Equation 15, Pobserved represents the total observed production during the series of courses (for example, in3) and ∑ represents a sum of terms for all courses during the observation period (for example, for two courses, eight courses , etc.). Equation 15 can be rearranged to solve for the leakage proportionality constant CLKG, which yields Equation 16 below.

[0048] Em alguns exemplos, um processo de calibragem pode ser realizado para derivar a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG. Por exemplo, um poço de produção pode ser acoplado a um separador dedicado bifásico ou trifásico, que pode medir produção de líquido do poço ao longo de um período de tempo (por exemplo, 6 horas, 1 dia etc.) e/ou por um determinado número de cursos. Por exemplo, um separador 154 é ilustrado na Figura 1 que pode separar óleo de água e gás e determinar um volume de óleo produzido. O processador 152 pode medir parâmetros exigidos, calcular cartões de dinamômetro de bomba (por exemplo, para cada um do curso) e realizar cálculos revelados no presente documento a fim de determinar um valor para o termo ∑(Smax - Smin) x n (por exemplo, um primeiro termo de soma) e um valor para o termo ∑APC x (2,0 - n) (por exemplo, um segundo termo de soma) com base nos cursos da unidade de bombeamento durante o período de calibração. No término do período de calibração, a produção total observada de líquido (óleo e água) Pobserved e os termos de soma ∑(Smax - Smin) x n e ∑APCx (2,0-n) podem ser usados na Equação 16 para derivar um valor para a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG. Em seguida, o valor para a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG pode ser usado para inferir ou determinar a produção para um único curso (por exemplo, com o uso da Equação 14) ou para múltiplos cursos ao longo de um período de tempo (por exemplo, com o uso da Equação 15). Em outras palavras, uma vez que a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG (que pode ser derivada com o uso do processo exemplificativo acima ou de outros meios), a produção inferida de um curso individual pode ser determinada com o uso da Equação 14 e valores disponíveis de um cartão de dinamômetro de interior de poço. A produção inferida de cursos individuais pode ser acumulada ao longo de um período de tempo (por exemplo, uma hora, um dia, um mês etc.), que pode ser determinada com o uso da Equação 15.[0048] In some examples, a calibration process can be performed to derive the leakage proportionality constant CLKG. For example, a production well can be coupled with a dedicated two-phase or three-phase separator, which can measure liquid production from the well over a period of time (eg 6 hours, 1 day, etc.) and/or for a period of time. certain number of courses. For example, a separator 154 is illustrated in Figure 1 that can separate oil from water and gas and determine a volume of oil produced. Processor 152 can measure required parameters, calculate pump dynamometer cards (e.g., for each of the stroke) and perform calculations disclosed herein to determine a value for the term ∑(Smax - Smin) x n (e.g. , a first summing term) and a value for the ∑APC x (2.0 - n) term (eg, a second summing term) based on the strokes of the pumping unit during the calibration period. At the end of the calibration period, the total observed production of liquid (oil and water) Pobserved and the sum terms ∑(Smax - Smin) x n and ∑APCx (2.0-n) can be used in Equation 16 to derive a value for the leakage proportionality constant CLKG. Then, the value for the leakage proportionality constant CLKG can be used to infer or determine production for a single stroke (for example, using Equation 14) or for multiple strokes over a period of time (for example, example, using Equation 15). In other words, since the leakage proportionality constant CLKG (which can be derived using the above exemplary procedure or other means), the inferred output of an individual stroke can be determined using Equation 14 and values available from a borehole dynamometer card. The inferred output of individual courses can be accumulated over a period of time (e.g., an hour, a day, a month, etc.), which can be determined using Equation 15.

[0049] A Equação 13 acima fornece um meio para determinar ou estimar a diferença de pressão ΔP por toda a bomba 126 com o uso de atributos conhecidos da bomba 126 e de um cartão de dinamômetro de bomba. A pressão de admissão de bomba PIP pode ser determinada com o uso da Equação 17 abaixo.

[0049] Equation 13 above provides a means to determine or estimate the pressure difference ΔP across the pump 126 using known attributes of the pump 126 and a pump dynamometer card. The PIP pump inlet pressure can be determined using Equation 17 below.

[0050] Na Equação 17, PIP representa a pressão de admissão de bomba (por exemplo, lbf/in2), PDP representa a pressão de descarga de bomba (por exemplo, lbf/in2) e ΔPpump representa a diferença de pressão por toda a bomba (que pode ser determinada com o uso da Equação 13). Vários métodos podem ser usados para determinar (por exemplo, estimar) a pressão de descarga de bomba PDP. O fluido contido na tubagem de produção pode ser tratado como um fluxo ou como uma coluna vertical estática de fluido. Em alguns exemplos, devido ao fato de que o fluxo de fluido é cíclico (por exemplo, sistemas de bomba de tirante de movimento alternado bombeiam apenas durante o curso ascendente), e as taxas de fluxos são relativamente baixas, a perda de pressão de atrito na coluna vertical é muitas vezes ignorada. No entanto, a densidade muda na coluna de fluido deve ser considerada. Por exemplo, um processo exemplificativo pode incluir iniciar na superfície com a pressão de descarga de superfície (por exemplo, medida por meio de um sensor) e calcular de maneira incremental a pressão abaixo na coluna de tubagem 132 (Figura 1). Um método ou processo exemplificativo pode incluir (por exemplo, assumir uma densidade fixa dentro de uma seção ou incremento distinto) (1) obter estimativas de taxas de produção de óleo, de água e de gás para um poço; (2) obter ou aproximar reações de pressão, volume e temperatura (PVT) dos componentes líquidos em faixas de pressão e temperatura razoáveis; (3) medir ou estimar pressão e temperatura de descarga de superfície; (4) usar características de PVT, junto de estimativas de pressão e de temperatura a fim de calcular a densidade da suposta mistura de óleo, água e gás a uma pressão e temperatura de descarga; (5) assumir a densidade constante em um incremento distinto de profundidade ou pressão; (6) calcular ou estimar a profundidade, pressão e temperatura no fundo do incremento distinto; (7) determinar se a profundidade de bomba foi atingida, com a pressão calculada no momento como a pressão de descarga de bomba; e (8) caso a profundidade de bomba não tenha sido atingida, retornar para a etapa 4. Nesse exemplo, as relações de PVT podem ser estimadas com o uso de medições de óleo e gás, correlações empíricas e/ou estimativas de pressão e temperaturas, que podem ser armazenadas na memória 150, por exemplo. Adicionalmente ou alternativamente, uma Equação complexa de modelo de estado pode ser usada. Em alguns exemplos, um processador (por exemplo, o processador 152) pode estimar a pressão de descarga de bomba, estimar a diferença de pressão por toda a bomba no término de cada curso (por exemplo, com o uso da Equação 13) e aplicar a Equação 17 para derivar uma pressão de admissão de bomba estimada.[0050] In Equation 17, PIP represents the pump inlet pressure (for example, lbf/in2), PDP represents the pump discharge pressure (for example, lbf/in2) and ΔPpump represents the pressure difference across the pump (which can be determined using Equation 13). Various methods can be used to determine (eg estimate) PDP pump discharge pressure. The fluid contained in the production pipeline can be treated as a flow or as a static vertical column of fluid. In some instances, because fluid flow is cyclic (for example, reciprocating rod pump systems pump only during the upstroke), and flow rates are relatively low, frictional pressure loss in the vertical column is often ignored. However, the density changes in the fluid column must be considered. For example, an exemplary process could include starting at the surface with the surface discharge pressure (eg, measured by means of a sensor) and incrementally calculating the pressure downstream in the pipe string 132 (Figure 1). An exemplary method or process might include (eg, assuming a fixed density within a distinct section or increment) (1) obtaining estimates of oil, water, and gas production rates for a well; (2) obtain or approximate pressure, volume, and temperature (PVT) reactions of liquid components within reasonable pressure and temperature ranges; (3) measure or estimate surface discharge pressure and temperature; (4) use PVT characteristics, along with pressure and temperature estimates, to calculate the density of the assumed oil, water, and gas mixture at discharge pressure and temperature; (5) assume constant density at a distinct depth or pressure increment; (6) calculate or estimate the depth, pressure, and temperature at the bottom of the distinct increment; (7) determine whether the pump depth has been reached, with the pressure currently calculated as the pump discharge pressure; and (8) if pump depth has not been achieved, return to step 4. In this example, PVT ratios can be estimated using oil and gas measurements, empirical correlations, and/or pressure and temperature estimates , which may be stored in memory 150, for example. Additionally or alternatively, a Complex Equation of State Model can be used. In some examples, a processor (e.g., processor 152) may estimate pump discharge pressure, estimate the pressure difference across the pump at the end of each stroke (e.g., using Equation 13), and apply Equation 17 to derive an estimated pump inlet pressure.

[0051] Em alguns exemplos, os resultados desse processo exemplificativo podem resultar em uma medição de pressão de admissão de bomba relativamente ruidosa (por exemplo, a pressão de admissão de bomba estimativas pode variar de curso para curso). Em tal exemplo, uma função de amortecimento ou controlador proporcional- integral-derivativo (PID) de baixo ganho pode ser usado, de modo que o processador possa realizar o tanto controle de ativação/desativação como controle de velocidade variável do sistema de bombeamento. No modo de controle de ativação/desativação, por exemplo, o controlador de bomba de tirante 146 pode interromper a bomba 126 (por exemplo, interromper a máquina motriz 110) e colocar a unidade de bombeamento 100 em tempo ocioso temporário quando a pressão de admissão de bomba estimada estiver abaixo do limiar de pressão de admissão de bomba por um número especificado de cursos. Em um modo de controle de velocidade variável, por exemplo, o controlador de bomba de tirante 146 pode diminuir a velocidade de bomba quando a pressão de admissão de bomba estimada estiver abaixo do liminar e pode aumentar a velocidade de bomba quando a pressão de admissão de bomba estimada estiver acima do limiar.[0051] In some instances, the results of this exemplary process may result in a relatively noisy pump inlet pressure measurement (eg pump inlet pressure estimates may vary from stroke to stroke). In such an example, a damping function or low-gain proportional-integral-derivative (PID) controller can be used, so that the processor can perform both on/off control and variable speed control of the pumping system. In on/off control mode, for example, the push rod pump controller 146 can stop the pump 126 (e.g., stop the prime mover 110) and place the pumping unit 100 into temporary idle time when the inlet pressure estimated pump pressure is below the pump inlet pressure threshold for a specified number of strokes. In a variable speed control mode, for example, the 146 pushrod pump controller may decrease the pump speed when the estimated pump inlet pressure is below the threshold and may increase the pump speed when the estimated pump is above the threshold.

[0052] Embora uma maneira exemplificativa de implantar o aparelho 146 seja ilustrada na Figura 1, um ou mais dentre os elementos, processos e/ou dispositivos ilustrados na Figura 1 podem ser combinados, divididos, redispostos, omitidos, eliminados e/ou implantados de qualquer outra maneira. Além disso, o dispositivo de I/O exemplificativo 148, a memória exemplificativa 150, o processador exemplificativo 152 e/ou, de modo mais geral, o aparelho exemplificativo 146 da Figura 1 pode ser implantado por hardware, software, firmware e/ou qualquer combinação de hardware, software e/ou firmware. Desse modo, por exemplo, qualquer um dentre o dispositivo de I/O exemplificativo 148, a memória exemplificativa 150, o processador exemplificativo 152 e/ou, de modo mais geral, o aparelho exemplificativo 146 da Figura 1 pode ser implantado por um ou mais circuito analógico ou digital (ou circuitos analógicos ou digitais), circuitos lógicos, processador programável (processadores programáveis), circuito integro de aplicação específica (ou circuitos integrados de aplicação específica) (ASIC(s)), dispositivo lógico programável (ou dispositivos lógicos programáveis) (PLD(s)) e/ou dispositivo lógico programável em campo (ou dispositivos lógicos programáveis em campo) (FPLD(s)). Durante a leitura de qualquer uma dentre as reivindicações de aparelho ou de sistema da presente patente a fim de abranger uma implantação de apenas software e/ou firmware, pelo menos um dentre o dispositivo de I/O exemplificativo 148, a memória exemplificativa 150 e/ou o processador exemplificativo 152 e/são definidos expressamente no presente documento como inclusivos de um dispositivo de armazenamento legível por computador tangível ou disco de armazenamento, tal como uma memória, um disco versátil digital (DVD), um disco compacto (CD), um disco de Blu-ray etc. que armazena o software e/ou firmware. Além disso, o aparelho exemplificativo da Figura 1 pode inclui um ou mais elementos, processos e/ou dispositivos adicionais, ou alternativos, aos ilustrados na Figura 1 e/ou pode incluir mais que um dentre qualquer ou todos os elementos, processos e dispositivos ilustrados.[0052] Although an exemplary way of implanting the apparatus 146 is illustrated in Figure 1, one or more of the elements, processes and/or devices illustrated in Figure 1 can be combined, divided, rearranged, omitted, eliminated and/or implanted in a different way. any other way. Furthermore, the exemplary I/O device 148, the exemplary memory 150, the exemplary processor 152 and/or, more generally, the exemplary apparatus 146 of Figure 1 can be implemented by hardware, software, firmware and/or any other combination of hardware, software and/or firmware. Thus, for example, any of the exemplary I/O device 148, exemplary memory 150, exemplary processor 152, and/or, more generally, exemplary apparatus 146 of Figure 1 may be deployed by one or more analog or digital circuit (or analog or digital circuits), logic circuits, programmable processor (programmable processors), application-specific integrated circuit (or application-specific integrated circuits) (ASIC(s)), programmable logic device (or programmable logic devices ) (PLD(s)) and/or field programmable logic device (or field programmable logic devices) (FPLD(s)). When reading any of the apparatus or system claims of the present patent to encompass a software and/or firmware only deployment, at least one of the exemplary I/O device 148, exemplary memory 150, and/or or the exemplary processor 152 and/or are expressly defined herein to include a tangible computer-readable storage device or storage disk, such as memory, a digital versatile disk (DVD), a compact disk (CD), a Blu-ray disc etc. which stores the software and/or firmware. Furthermore, the exemplary apparatus of Figure 1 may include one or more additional or alternative elements, methods and/or devices to those illustrated in Figure 1 and/or may include more than one of any or all of the illustrated elements, methods and devices. .

[0053] Os fluxogramas representativos dos métodos exemplificativos para implantar o aparelho 146 da Figura 1 são mostrados nas Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B. Os métodos das Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B podem ser instruções legíveis por máquina implantadas que compreendem um programa para a execução por um processador, tal como o processador 1112 mostrado na plataforma de processador exemplificativa 1100 discutida abaixo em conexão com a Figura 11. O programa pode ser incorporado em software armazenado em uma mídia de armazenamento legível por computador tangível tal como CD-ROM, um disquete, um disco rígido, um disco versátil digital (DVD), um disco Blu-ray, ou uma memória associada ao processador 1112, porém, o programa inteiro e/ou partes do mesmo podem ser executadas alternativamente por um dispositivo diferente do processador 1112 e/ou incorporadas em firmware ou hardware dedicado. Ademais, embora os métodos exemplificativos sejam descritos com referência aos fluxogramas ilustrados nas Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B, muitos outros métodos para implantar o aparelho exemplificativo 146 podem alternativamente ser usados. Por exemplo, o pedido de execução dos blocos pode ser alterado, e/ou parte dos blocos descritos podem ser alterados, eliminados ou combinados.[0053] Representative flowcharts of exemplary methods for implanting the apparatus 146 of Figure 1 are shown in Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B. The methods of Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B may be implanted machine-readable instructions comprising a program for execution by a processor, such as processor 1112 shown in exemplary processor platform 1100 discussed below in connection with Figure 11. The program may be incorporated into software stored on tangible computer-readable storage media such as a CD-ROM, a floppy disk, a hard disk, a digital versatile disk (DVD), a Blu-ray disk, or associated memory. to processor 1112, however, the entire program and/or parts thereof may alternatively be executed by a device other than processor 1112 and/or embodied in dedicated firmware or hardware. Furthermore, although exemplary methods are described with reference to the flowcharts illustrated in Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B, many other methods for implanting exemplary apparatus 146 could alternatively be used. For example, the block execution order can be changed, and/or part of the described blocks can be changed, deleted or combined.

[0054] Conforme mencionado acima, os métodos exemplificativos das Figuras 7, 8, 9 ou 10A e 10B podem ser implantados com o uso de instruções codificadas (por exemplo, computador e/ou instruções legíveis por máquina) armazenadas em uma mídia de armazenamento legível por computador tangível tal como uma unidade de disco rígido, uma memória flash, uma memória somente de leitura (ROM), um disco compacto (CD), um disco versátil digital (DVD), um cache, uma memória de acesso aleatório (RAM) e/ou qualquer outro dispositivo de armazenamento ou disco de armazenamento no qual as informações são armazenadas para qualquer duração (por exemplo, para períodos de tempo que se estendem, permanentemente, para exemplos breves, para armazenamento temporário de modo temporal, e/ou para armazenamento em cache das informações). Conforme usado no presente documento, o termo mídia de armazenamento legível por computador tangível é definido expressamente como inclusivo de qualquer tipo de dispositivo de armazenamento e/ou disco de armazenamento legíveis por computador e exclusivo de sinais de propagação e excluir mídias de transmissão. Conforme usado no presente documento, “mídia de armazenamento legível por computador tangível” e “mídia de armazenamento legível por máquina tangível” são usados de modo intercambiável. Adicional ou alternativamente, os métodos exemplificativos das Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B podem ser implantados com o uso de instruções codificadas (por exemplo, computador e/ou instruções legíveis por máquina) armazenadas em um computador não transitório e/ou mídia legível por máquina tal como uma unidade de disco rígido, uma memória flash, uma memória somente de leitura, um disco compacto, um disco versátil digital, um cache, uma memória de acesso aleatório e/ou qualquer outro dispositivo de armazenamento ou disco de armazenamento no qual as informações são armazenadas para qualquer duração (por exemplo, para períodos de tempo que se estendem, permanentemente, para exemplos breves, para armazenamento temporário de modo temporal, e/ou para armazenamento em cache das informações). Conforme usado no presente documento, o termo mídia legível por computador não transitória é definido expressamente como inclusivo de qualquer tipo de dispositivo de armazenamento e/ou disco de armazenamento legíveis por computador e exclusivo de sinais de propagação e excluir mídias de transmissão. Conforme usado no presente documento, quando o termo “pelo menos” é usado como o termo de transição em um preâmbulo de uma reivindicação, a mesma é não é limitada da mesma forma que o termo “que compreende” é não limitado.[0054] As mentioned above, the exemplary methods of Figures 7, 8, 9 or 10A and 10B can be implemented using encoded instructions (for example, computer and/or machine-readable instructions) stored on a readable storage medium per computer tangible such as hard disk drive, flash memory, read-only memory (ROM), compact disk (CD), digital versatile disk (DVD), cache, random access memory (RAM) and/or any other storage device or storage disk on which information is stored for any duration (e.g., for periods of time that extend, permanently, for brief instances, for temporary storage on a temporary basis, and/or for caching information). As used herein, the term tangible computer-readable storage media is expressly defined as inclusive of any type of computer-readable storage device and/or disk storage and exclusive of propagating signals and excluding transmission media. As used herein, "tangible machine-readable storage media" and "tangible machine-readable storage media" are used interchangeably. Additionally or alternatively, the exemplary methods of Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B can be implemented using encoded instructions (e.g., computer and/or machine readable instructions) stored on a non-transient computer and/or media. machine-readable memory such as a hard disk drive, flash memory, read-only memory, compact disk, digital versatile disk, cache, random access memory, and/or any other storage device or storage disk in which information is stored for any duration (eg, for extended periods of time, permanently, for brief examples, for temporary temporary storage, and/or for caching information). As used herein, the term non-transient computer-readable media is expressly defined as inclusive of any type of computer-readable storage device and/or disk storage and exclusive of propagating signals and excluding transmission media. As used herein, when the term "at least" is used as the transitional term in a preamble to a claim, the same is not limited in the same way that the term "comprising" is not limited.

[0055] A Figura 7 ilustra um método exemplificativo 700 para calcular um fator de preenchimento de bomba (por exemplo, fração) para uma unidade de bombeamento. O método exemplificativo 700 pode ser implantado pelo aparelho 146 (por exemplo, com o uso do processador 152) da Figura 1, por exemplo, para calcular um fator de preenchimento de bomba para a bomba 126. O método exemplificativo 700 inclui computar um cartão de dinamômetro de superfície (bloco 702). Conforme revelado no presente documento, um cartão de dinamômetro de superfície tem como base as medições realizadas na superfície e exibe carga de tirante polido versus posição de tirante polido. A Figura 2 ilustra um cartão de dinamômetro de superfície exemplificativo 200 que pode ser computado para a unidade de bombeamento exemplificativa 100 da Figura 1. O cartão de dinamômetro de superfície pode ser computado pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0055] Figure 7 illustrates an exemplary method 700 for calculating a pump fill factor (eg, fraction) for a pumping unit. Exemplary method 700 may be implemented by apparatus 146 (e.g., using processor 152) of Figure 1, for example, to calculate a pump fill factor for pump 126. surface dynamometer (block 702). As disclosed herein, a surface dynamometer card is based on measurements taken on the surface and displays polished tie rod load versus polished tie rod position. Figure 2 illustrates an exemplary surface dynamometer card 200 that may be computed for the exemplary pumping unit 100 of Figure 1. The surface dynamometer card may be computed by the processor 152 of Figure 1, for example.

[0056] O método exemplificativo 700 inclui computar um cartão de dinamômetro de bomba (bloco 704). Conforme revelado no presente documento, um cartão de dinamômetro de bomba pode ser computado com o uso de dados coletados para o cartão de dinamômetro de superfície e um processo de computação matemático que modela a flexibilidade do cordão de tirante de bombeio. As Figuras 3, 4, 5 e 6 ilustram cartões de dinamômetro de bomba exemplificativos que podem ser computados para a unidade de bombeamento exemplificativa 100 da Figura 1. O cartão de dinamômetro de bomba pode ser computado pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0056] Exemplary method 700 includes computing a pump dynamometer card (block 704). As disclosed herein, a pump dynamometer card can be computed using data collected for the surface dynamometer card and a mathematical computation process that models the flexibility of the pulley cord. Figures 3, 4, 5 and 6 illustrate exemplary pump dynamometer cards that may be computed for the exemplary pumping unit 100 of Figure 1. The pump dynamometer card may be computed by the processor 152 of Figure 1, for example.

[0057] O método exemplificativo 700 inclui determinar uma posição máxima de bomba Smax, uma posição mínima de bomba Smin, uma carga máxima de bomba Fmax e uma carga mínima de bomba Fmin do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 706). As posições e cargas de bomba podem ser determinadas pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0057] The exemplary method 700 includes determining a maximum pump position Smax, a minimum pump position Smin, a maximum pump load Fmax and a minimum pump load Fmin from the pump dynamometer card (block 706). Bomb positions and loads can be determined by processor 152 of Figure 1, for example.

[0058] O método exemplificativo 700 da Figura 7 inclui determinar a possibilidade de uma tubagem (por exemplo, cordão de tubagem) da unidade de bombeamento ser ancorada (bloco 708). Conforme revelado no presente documento, se a tubagem de uma unidade de bombeamento for não ancorada, a tubagem pode se flexionar e estender durante a operação. Como resultado, a força na bomba pode ser relaxada algumas vezes. Por exemplo, a Figura 4 mostra um cartão de dinamômetro de bomba exemplificativo 400 que tem um poço que tem tubagem ancorada e a Figura 5 mostra um dinamômetro de bomba exemplificativo 500 de um poço que tem tubagem não ancorada. Se a tubagem for ancorada, o método exemplificativo 700 inclui calcular uma área ideal APCI do cartão de dinamômetro de bomba para uma tubagem ancorada (bloco 710). A área ideal APCI pode ter como base a posição máxima de bomba Smax, a posição mínima de bomba Smin, a carga máxima de bomba Fmax e a carga mínima de bomba Fmin. Por exemplo, a área ideal APCI pode ser calculada com o uso da Equação 2. Se a tubagem for não ancorada, o método exemplificativo 700 inclui calcular uma área ideal APCI do cartão de dinamômetro de bomba para tubagem não ancorada (bloco 712). A área ideal pode ter como base a posição máxima de bomba Smax, a posição mínima de bomba Smin, a carga máxima de bomba Fmax e a carga mínima de bomba Fmin, o módulo de elasticidade E do material de tubagem, a área em corte transversal da tubagem Atubing e o comprimento L da tubagem não ancorada. Por exemplo, a área ideal APCI de um cartão de dinamômetro de bomba para tubagem não ancorada pode ser calculada com o uso da Equação 4. O processador 152 da Figura 1 pode determinar a possibilidade de a tubagem 136 ser ancorada ou não ancorada e pode calcular a área ideal APCI do cartão de dinamômetro de bomba com o uso da Equação 4.[0058] The exemplary method 700 of Figure 7 includes determining whether a pipeline (eg, pipeline cord) of the pumping unit is anchored (block 708). As disclosed herein, if the piping of a pumping unit is unanchored, the piping can flex and extend during operation. As a result, the force on the pump can be relaxed sometimes. For example, Figure 4 shows an exemplary pump dynamometer card 400 that has a well that has anchored piping and Figure 5 shows an exemplary pump dynamometer 500 of a well that has unanchored piping. If the pipeline is anchored, exemplary method 700 includes calculating an ideal APCI area of the pump dynamometer card for an anchored pipeline (block 710). The ideal APCI area can be based on the maximum pump position Smax, the minimum pump position Smin, the maximum pump load Fmax and the minimum pump load Fmin. For example, the ideal APCI area can be calculated using Equation 2. If the piping is unanchored, example method 700 includes calculating an ideal APCI area from the pump dynamometer card for unanchored piping (block 712). The ideal area can be based on the maximum pump position Smax, the minimum pump position Smin, the maximum pump head Fmax and the minimum pump head Fmin, the modulus of elasticity E of the piping material, the cross-sectional area of the Atubing pipe and the length L of the unanchored pipe. For example, the optimal APCI area of a pump dynamometer card for unanchored tubing can be calculated using Equation 4. Processor 152 of Figure 1 can determine whether tubing 136 is anchored or unanchored and can calculate the ideal APCI area of the pump dynamometer card using Equation 4.

[0059] O método exemplificativo 700 inclui calcular uma área verdadeira APC do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 714). A área verdadeira do cartão de dinamômetro de bomba pode ser calculada com o uso da regra trapezoidal, por exemplo, ou qualquer outra fórmula matemática. A área verdadeira APC de um cartão de dinamômetro de bomba pode ser calculada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 700 inclui determinar um fator de preenchimento de bomba n com base na área ideal calculada APCI do cartão de dinamômetro de bomba e a área verdadeira APC do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 716). Por exemplo, o fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado com o uso da Equação 7. O fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. O fator de preenchimento de bomba n pode ser usado para, entre outras coisas, determinar a pressão de admissão PIP de uma bomba e/ou determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento CLKG, que pode, então, ser usada para inferir a produção e/ou controle de uma unidade de bombeamento de modo mais eficaz. Em alguns exemplos, o fator de preenchimento de bomba pode ser usado para controlar a velocidade e/ou operação de ativação/desativação da bomba. Por exemplo, o fator de preenchimento de bomba pode ser monitorado e quando o fator de preenchimento de bomba cair abaixo de um valor-alvo (por exemplo, para um curso ou um número específico de cursos), a bomba pode ser interrompida (ou diminuída em velocidade) e o poço pode ser deixado ocioso para permitir que o invólucro de poço seja preenchido pela formação de produção. Portanto, quando o bombeamento for retomado (no fim do tempo ocioso), fluido suficiente pode ser apresentado para preencher a bomba.[0059] Exemplary method 700 includes calculating a true APC area of the bomb dynamometer card (block 714). The true area of the bomb dynamometer card can be calculated using the trapezoidal rule, for example, or any other mathematical formula. The true APC area of a bomb dynamometer card can be calculated by processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 700 includes determining a pump fill factor n based on the ideal calculated APCI area of the pump dynamometer card and the true APC area of the pump dynamometer card (block 716). For example, pump fill factor n can be determined using Equation 7. Pump fill factor n can be determined by processor 152 of Figure 1, for example. Pump fill factor n can be used to, among other things, determine the PIP inlet pressure of a pump and/or determine a leakage proportionality constant CLKG, which can then be used to infer production and/or or control a pumping unit more effectively. In some examples, pump fill factor can be used to control pump speed and/or on/off operation. For example, the pump fill factor can be monitored and when the pump fill factor drops below a target value (e.g. for a stroke or a specific number of strokes), the pump can be stopped (or slowed down). at velocity) and the well can be left idle to allow the well casing to be filled by the production formation. Therefore, when pumping resumes (at the end of idle time), enough fluid can be introduced to fill the pump.

[0060] A Figura 8 ilustra um método exemplificativo 800 para calcular ou determinar a pressão de admissão de uma bomba. O método exemplificativo 800 pode ser implantado pelo aparelho 146 (por exemplo, com o uso do processador 152) da Figura 1, por exemplo, para determinar a pressão de admissão PIP da bomba 126. O método exemplificativo 800 inclui determinar um fator de preenchimento de bomba n (bloco 802). O fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado com o uso do método exemplificativo 700 da Figura 7, que pode ser implantado pelo aparelho exemplificativo 146 da Figura 1. O método exemplificativo 800 inclui calcular uma força mediana Favg em uma bomba durante um período de tempo quando o vazamento ocorre (bloco 804). A força mediana Favg pode ter como base, por exemplo, uma área APC de um cartão de dinamômetro de bomba, uma posição máxima da bomba Smax, uma posição mínima da bomba Smin e/ou o fator de preenchimento de bomba n. A área APC de um cartão de dinamômetro de bomba, a posição máxima da bomba Smax e a posição mínima da bomba Smin são explicadas em conexão ao método 700 da Figura 7. A força mediana Favg pode ser determinada com o uso da Equação 12, que pode ser implantada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0060] Figure 8 illustrates an exemplary method 800 for calculating or determining the inlet pressure of a pump. Exemplary method 800 may be implemented by apparatus 146 (e.g., using processor 152) of Figure 1, for example, to determine the PIP inlet pressure of pump 126. Exemplary method 800 includes determining a fill factor of pump n (block 802). Pump fill factor n can be determined using example method 700 of Figure 7, which can be implemented by example apparatus 146 of Figure 1. Example method 800 includes calculating a median force Favg on a pump over a period of time when the leak occurs (block 804). The Favg median force can be based on, for example, an APC area from a pump dynamometer card, a maximum pump position Smax, a minimum pump position Smin, and/or pump fill factor n. The APC area of a pump dynamometer card, the maximum pump position Smax and the minimum pump position Smin are explained in connection with method 700 of Figure 7. The median force Favg can be determined using Equation 12, which may be implemented by processor 152 of Figure 1, for example.

[0061] O método exemplificativo 800 inclui calcular uma pressão mediana ΔPavg ao longo da bomba durante os momentos em que o vazamento ocorre (bloco 806). A pressão mediana ΔPavg pode ser determinada com o uso da Equação 13, que pode ser implantada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. Na Equação 13, a pressão média ΔPavg se baseia na área verdadeira APC do cartão de dinamômetro de bomba, a área em corte transversal Apump da bomba, a posição máxima da bomba Smax, a posição mínima da bomba Smin e o fator de preenchimento de bomba n. O método exemplificativo 800 inclui obter estimativas de taxas de produção de óleo, de água e de gás para o poço (bloco 808). As estimativas para as taxas de produção podem ser obtidas pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. As taxas podem se basear em medições do separador 154. Em outros exemplos, as taxas podem ser determinadas com base na produção inferida, tais como determinadas em combinação com o método nas Figuras 10A e 10B e reveladas mais detalhadamente no presente documento.[0061] The exemplary method 800 includes calculating a median pressure ΔPavg across the pump during times when leakage occurs (block 806). The median pressure ΔPavg can be determined using Equation 13, which can be implemented by processor 152 of Figure 1, for example. In Equation 13, the average pressure ΔPavg is based on the true APC area of the pump dynamometer card, the cross-sectional area Apump of the pump, the maximum pump position Smax, the minimum pump position Smin, and the pump fill factor n. Exemplary method 800 includes obtaining estimates of oil, water and gas production rates for the well (block 808). Estimates for production rates can be obtained by processor 152 of Figure 1, for example. Rates may be based on measurements from separator 154. In other examples, rates may be determined based on inferred throughput, such as determined in combination with the method in Figures 10A and 10B and disclosed in more detail herein.

[0062] O método exemplificativo 800 da Figura 8 inclui obter ou aproximar as relações de pressão, volume e de temperatura dos componentes líquidos sobre faixas de pressão e temperatura (bloco 810) (por exemplo, faixas de pressão e temperatura que são apropriadas para as condições do poço). As relações podem ser obtidas ou aproximadas pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. Em alguns exemplos, as relações são armazenadas na memória 150. O método exemplificativo 800 inclui medir ou estimar a pressão e temperatura de descarga de superfície (bloco 812). Por exemplo, o processador 152 da Figura 1 pode receber medições por meio do dispositivo de I/O 148 e determinar uma pressão e temperatura de descarga na superfície.[0062] The exemplary method 800 of Figure 8 includes obtaining or approximating the pressure, volume and temperature relationships of liquid components over pressure and temperature ranges (block 810) (for example, pressure and temperature ranges that are appropriate for the well conditions). Ratios can be obtained or approximated by processor 152 of Figure 1, for example. In some examples, the relationships are stored in memory 150. Exemplary method 800 includes measuring or estimating surface discharge pressure and temperature (block 812). For example, processor 152 of Figure 1 can receive measurements via I/O device 148 and determine a surface discharge pressure and temperature.

[0063] O método exemplificativo 800 inclui usar as características de pressão, volume e de temperatura, junto das medições/estimativas de pressão e temperatura, para calcular a densidade da mistura presumida de óleo/água/gás na pressão e temperatura de descarga (bloco 814). A densidade pode ser calculada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 800 inclui supor a densidade constante em relação a um incremento distinto de profundidade ou pressão (bloco 816) e calcular a profundidade, pressão e temperatura no fundo de um incremento distinto (bloco 818). O incremento distinto pode ser qualquer incremento (por exemplo, 1 mm). Os valores de profundidade, pressão e temperatura podem ser calculados pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0063] The exemplary method 800 includes using pressure, volume and temperature characteristics, together with pressure and temperature measurements/estimates, to calculate the density of the presumed oil/water/gas mixture at the discharge pressure and temperature (block 814). Density can be calculated by processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 800 includes assuming constant density with respect to a distinct depth or pressure increment (block 816) and calculating depth, pressure, and temperature at the bottom of a distinct increment (block 818). The distinct increment can be any increment (for example, 1mm). Depth, pressure and temperature values can be calculated by processor 152 of Figure 1, for example.

[0064] O método exemplificativo 800 inclui determinar quando uma profundidade de bomba tiver sido atingida (bloco 820). Em outras palavras, o método 800 inclui determinar a possibilidade de o incremento ser o último incremento ou o incremento mais no fundo do poço. Em caso negativo, o método exemplificativo 800 inclui usar a características de pressão, volume e temperatura para calcular a densidade e calcular os valores de profundidade, pressão e temperatura no fundo do próximo incremento distinto (blocos 814 a 818). Esse processo pode continuar até que a profundidade de bomba seja atingida. Caso a profundidade de bomba tenha sido atingida, o método 800 inclui usar a pressão calculada no momento como a pressão descarregada de bomba (bloco 822) (por exemplo, o valor de pressão calculado no bloco 818) e calcular a pressão de admissão de bomba com base na diferença de pressão calculada por toda a bomba e a pressão de descarga de bomba (bloco 824). A pressão de admissão de bomba pode ser calculada com o uso da Equação 17, que pode ser implantada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0064] Exemplary method 800 includes determining when a pump depth has been reached (block 820). In other words, method 800 includes determining whether the increment is the last increment or the bottommost increment. If not, example method 800 includes using the pressure, volume, and temperature characteristics to calculate the density and calculating the depth, pressure, and temperature values at the bottom of the next distinct increment (blocks 814-818). This process can continue until the pump depth is reached. If the pump depth has been reached, method 800 includes using the currently calculated pressure as the pump discharge pressure (block 822) (for example, the pressure value calculated in block 818) and calculating the pump inlet pressure based on the calculated pressure difference across the pump and the pump discharge pressure (block 824). Pump inlet pressure can be calculated using Equation 17, which can be implemented by processor 152 of Figure 1, for example.

[0065] A Figura 9 ilustra um fluxograma que representa um método exemplificativo 900 que pode ser usado para operar uma unidade de bombeamento com base em pressão de admissão de bomba. O método exemplificativo 900 pode ser implantado pelo aparelho 146 (por exemplo, com o uso do processador 152) da Figura 1, por exemplo, para operar a bomba 126 acima ou abaixo de uma pressão de admissão e/ou faixa de pressão de limiar. O método exemplificativo 900 inclui determinar a pressão de admissão de bomba (bloco 902), que pode ser determinada com o uso do método exemplificativo 800 da Figura 8. O método exemplificativo 900 inclui comparar a pressão de admissão de bomba a um limiar de pressão de admissão de bomba (bloco 904). A pressão de admissão de bomba pode ser uma faixa (por exemplo, que tem um limite superior e um limite inferior). A pressão de admissão de bomba pode ser definida por um operador. Por exemplo, o processador 152 da Figura 1 pode determinar a pressão de admissão PIP da bomba 126 e comparar a pressão de admissão PIP a um limiar de pressão de admissão de bomba.[0065] Figure 9 illustrates a flow chart representing an exemplary method 900 that can be used to operate a pumping unit based on pump inlet pressure. Exemplary method 900 can be implemented by apparatus 146 (e.g., using processor 152) of Figure 1, for example, to operate pump 126 above or below an inlet pressure and/or threshold pressure range. Exemplary method 900 includes determining pump inlet pressure (block 902), which may be determined using example method 800 of Figure 8. Exemplary method 900 includes comparing pump inlet pressure to a threshold pressure of pump intake (block 904). The pump inlet pressure can be a range (for example, it has an upper limit and a lower limit). Pump inlet pressure can be set by an operator. For example, processor 152 of Figure 1 can determine the PIP inlet pressure of pump 126 and compare the PIP inlet pressure to a pump inlet pressure threshold.

[0066] O método exemplificativo 900 inclui determinar a possibilidade de a pressão de admissão de bomba estar dentro do limiar de pressão de admissão de bomba (bloco 906). Por exemplo, a pressão de admissão de bomba pode ser maior que uma pressão permitida ou maior que uma pressão de admissão de bomba de limiar. Caso a pressão de admissão de bomba não esteja dentro do limiar de pressão de admissão de bomba, o método exemplificativo 900 inclui iniciar ou interromper a bomba e/ou mudar a velocidade da bomba (bloco 908). Por exemplo, o aparelho 146 da Figura 1 pode ser usado para controlar a máquina motriz 110 para aumentar ou diminuir a velocidade da máquina motriz 110. Conforme revelado no presente documento, em alguns exemplos, pode ser desejado que a bomba opere acima de um limiar definido de pressão de admissão, o que pode possibilitar que hidrocarbonetos mais leves permaneçam em fase líquida, por exemplo. O método exemplificativo 900 inclui determinar a possibilidade de o monitoramento do poço dever continuar (bloco 910). Caso o monitoramento deva continuar, o método exemplificativo 900 pode se repetir. De outro modo, o método exemplificativo 900 pode terminar.[0066] Exemplary method 900 includes determining whether the pump inlet pressure is within the pump inlet pressure threshold (block 906). For example, the pump inlet pressure can be greater than an allowable pressure or greater than a threshold pump inlet pressure. If the pump inlet pressure is not within the pump inlet pressure threshold, example method 900 includes starting or stopping the pump and/or changing the pump speed (block 908). For example, the apparatus 146 of Figure 1 can be used to control the prime mover 110 to increase or decrease the speed of the prime mover 110. As disclosed herein, in some examples, it may be desired for the pump to operate above a threshold set of inlet pressure, which may allow lighter hydrocarbons to remain in the liquid phase, for example. Exemplary method 900 includes determining whether well monitoring should continue (block 910). If monitoring must continue, exemplary method 900 can be repeated. Otherwise, exemplary method 900 may terminate.

[0067] As Figuras 10A e 10B ilustram um fluxograma representativo de um método exemplificativo 1000 que pode ser usado para inferir a produção de um poço de óleo. O método exemplificativo 1000 pode ser implantado pelo aparelho 146 (por exemplo, com o uso do processador 152) da Figura 1, por exemplo, a fim de inferir a produção do poço 102 pela unidade de bombeamento 100. O método exemplificativo 1000 inclui obter parâmetros ou atributos de bomba, tais como um diâmetro da bomba, uma área em corte transversal Apump da bomba, o módulo de elasticidade E do material de tubagem e/ou o comprimento L de qualquer tubagem não ancorada (bloco 1002). Os parâmetros ou atributos podem ser obtidos pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. No bloco 1004, o processo de medir diretamente a produção de líquido de um poço (por exemplo, o poço 102 da Figura 1) por um primeiro período de tempo predeterminado e/ou para um primeiro número predeterminado de cursos se inicia (bloco 1004). O líquido produzido do poço (por exemplo, o poço 102) é medido diretamente para um ou mais cursos DA unidade de bombeamento (por exemplo, a unidade de bombeamento 100) (bloco 1006). Em alguns exemplos, o líquido é medido diretamente com o uso de um separador de teste de poço (por exemplo, o separador 154 da Figura 1). O método exemplificativo 1000 inclui determinar se a unidade de bombeamento concluiu um curso (bloco 1008). Por exemplo, o processador 152 pode determinar se a unidade de bombeamento 100 concluiu um curso. Em alguns exemplos, o processador 152 determina que a unidade de bombeamento 100 concluiu um curso com base na retroalimentação recebida de um sensor adjacente ao braço de manivela 116. Caso um curso da unidade de bombeamento não tenha sido concluído, o método continua a medir diretamente o líquido produzido do poço (bloco 1006).[0067] Figures 10A and 10B illustrate a representative flowchart of an exemplary method 1000 that can be used to infer the production of an oil well. Exemplary method 1000 may be implemented by apparatus 146 (e.g., using processor 152) of Figure 1, for example, in order to infer production from well 102 by pumping unit 100. Exemplary method 1000 includes obtaining parameters or pump attributes, such as a pump diameter, a cross-sectional area Apump of the pump, the modulus of elasticity E of the piping material, and/or the length L of any unanchored piping (block 1002). Parameters or attributes may be obtained by processor 152 of Figure 1, for example. In block 1004, the process of directly measuring the liquid production of a well (for example, well 102 of Figure 1) for a first predetermined period of time and/or for a first predetermined number of strokes begins (block 1004) . Liquid produced from the well (eg well 102) is metered directly into one or more strokes of the pumping unit (eg pumping unit 100) (block 1006). In some instances, the liquid is measured directly using a well test separator (for example, separator 154 in Figure 1). Exemplary method 1000 includes determining whether the pumping unit has completed a stroke (block 1008). For example, processor 152 can determine if pumping unit 100 has completed a course. In some examples, processor 152 determines that pumping unit 100 has completed a stroke based on feedback received from a sensor adjacent to crank arm 116. If a pumping unit stroke has not completed, the method continues to measure directly the liquid produced from the well (block 1006).

[0068] Caso a unidade de bombeamento tenha concluído um curso (determinado no bloco 1008), o método exemplificativo 1000 inclui computar um cartão de dinamômetro de bomba com base por exemplo, em um cartão de dinamômetro de superfície determinado e/ou em dados coletados para o cartão de dinamômetro de superfície (bloco 1010). O cartão de dinamômetro de bomba pode ser computado pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 1000 inclui determinar uma posição máxima de bomba Smax, uma posição mínima de bomba Smin, uma carga máxima de bomba Fmax e uma carga mínima de bomba Fmin do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 1012). As posições e cargas de bomba podem ser determinadas pelo processador exemplificativo 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 1000 inclui determinar uma área APC do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 1014). Por exemplo, o processador 152 pode determinar a área APC de um cartão de bomba com o uso da regra trapezoidal.[0068] If the pumping unit has completed a course (determined in block 1008), the exemplary method 1000 includes computing a pump dynamometer card based on, for example, a determined surface dynamometer card and/or collected data to the surface dynamometer card (block 1010). The pump dynamometer card may be computed by processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 1000 includes determining a maximum pump position Smax, a minimum pump position Smin, a maximum pump load Fmax, and a minimum pump load Fmin from the pump dynamometer card (block 1012). Bomb positions and loads can be determined by the exemplary processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 1000 includes determining an APC area from the pump dynamometer card (block 1014). For example, processor 152 may determine the APC area of a pump card using the trapezoidal rule.

[0069] O método exemplificativo 1000 inclui determinar um fator de preenchimento de bomba n (bloco 1016). O fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado com o uso do método exemplificativo 700 da Figura 7. O método exemplificativo 1000 inclui calcular um primeiro valor de soma e um segundo valor de soma (bloco 1018) para os cartões de bomba dinamômetro de bomba do curso (ou cursos) que ocorrem durante o primeiro período de tempo predeterminado e/ou o primeiro número predeterminado de cursos. Por exemplo, o primeiro valor de soma pode ser calculado com o uso de ∑(Smax - Smin) x n para o curso (ou cursos) ocorrido o primeiro período de tempo predeterminado, e o segundo valor de soma pode ser calculado com o uso de ∑Apc x (2,0 - n) para o curso (ou cursos) ocorrido durante o primeiro período de tempo predeterminado. O primeiro e o segundo valores de soma podem ser determinados pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0069] The exemplary method 1000 includes determining a pump fill factor n (block 1016). Pump fill factor n can be determined using example method 700 of Figure 7. Example method 1000 includes calculating a first sum value and a second sum value (block 1018) for the pump cards pump dynamometer of the course (or courses) occurring during the first predetermined time period and/or the first predetermined number of courses. For example, the first sum value can be calculated using ∑(Smax - Smin) x n for the course (or courses) after the first predetermined period of time, and the second sum value can be calculated using ∑Apc x (2.0 - n) for the course (or courses) that occurred during the first predetermined time period. The first and second sum values may be determined by processor 152 of Figure 1, for example.

[0070] O método exemplificativo 1000 inclui determinar a possibilidade de o primeiro período de tempo predeterminado ter decorrido e/ou caso o primeiro número predeterminado de cursos da unidade de bombeamento tenha ocorrido (bloco 1020). Por exemplo, o processador 152 da Figura 1 pode determinar se o primeiro período de tempo predeterminado decorreu e/ou se o primeiro número predeterminado de cursos ocorreu. Caso o primeiro período de tempo predeterminado não tenha decorrido e/ou caso o número predeterminado de cursos não tenha ocorrido, o líquido produzido do poço continua a ser medido (bloco 1006).[0070] Exemplary method 1000 includes determining whether the first predetermined period of time has elapsed and/or whether the first predetermined number of strokes of the pumping unit has occurred (block 1020). For example, processor 152 of Figure 1 can determine if the first predetermined period of time has elapsed and/or if the first predetermined number of strokes have occurred. If the first predetermined period of time has not elapsed and/or if the predetermined number of strokes have not occurred, the liquid produced from the well continues to be measured (block 1006).

[0071] Caso o primeiro período de tempo predeterminado tenha decorrido e/ou caso o número predeterminado de cursos tenha ocorrido, o método exemplificativo 1000 inclui determinar a produção total de líquido Pobserved durante o primeiro período de tempo predeterminado e/ou para o primeiro número predeterminado de cursos (bloco 1022). O método exemplificativo 1000 inclui determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento CLKG (bloco 1024). A constante de proporcionalidade de vazamento CLKG pode se basear nos parâmetros de bomba (por exemplo, obtidos no bloco 1002), na produção total de líquido Pobserved durante o primeiro período de tempo predeterminado e/ou durante o primeiro número predeterminado de cursos (por exemplo, obtido no bloco 1022) e/ou no primeiro valor de soma e no segundo valor de soma (por exemplo, obtido no bloco 1020). Por exemplo, a constante de proporcionalidade de vazamento CLKG pode ser determinada com o uso da Equação 16, que pode ser implantada pelo processador exemplificativo 152 da Figura 1.[0071] If the first predetermined period of time has elapsed and/or if the predetermined number of strokes have occurred, the exemplary method 1000 includes determining the total production of liquid Pobserved during the first predetermined period of time and/or for the first number predetermined number of strokes (block 1022). Exemplary method 1000 includes determining a leak proportionality constant CLKG (block 1024). The leak proportionality constant CLKG can be based on pump parameters (e.g. obtained in block 1002), total Pobserved liquid production over the first predetermined period of time and/or over the first predetermined number of strokes (e.g. , obtained at block 1022) and/or the first sum value and the second sum value (e.g. obtained at block 1020). For example, the leak proportionality constant CLKG can be determined using Equation 16, which can be implemented by exemplary processor 152 of Figure 1.

[0072] O método exemplificativo 1000, que continua na Figura 10B, inclui determinar (por exemplo, inferir) a produção da unidade de bombeamento durante operação normal e/ou ao mesmo tempo que a unidade de bombeamento opera continuamente por um segundo período de tempo predeterminado (bloco 1026). O segundo período de tempo predeterminado pode ser, por exemplo, uma hora, um dia, uma semana, um mês, etc. O método exemplificativo 1000 inclui determinar a possibilidade de a unidade de bombeamento ter concluído um curso (bloco 1028) (por exemplo, um ciclo completo que incluo um curso ascendente e um curso descendente). Caso a unidade de bombeamento não tenha concluído um curso, o método 1000 determina relativamente se um curso foi concluído. Caso o bombeamento tenha concluído um curso (por exemplo, determinado pelo processador 152), o método exemplificativo 1000 inclui computar um cartão de dinamômetro de bomba (bloco 1030). O cartão de dinamômetro de bomba pode se basear, por exemplo, em um cartão de dinamômetro de superfície determinado. O cartão de dinamômetro de bomba pode ser computado pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo.[0072] The exemplary method 1000, which continues in Figure 10B, includes determining (e.g., inferring) the output of the pumping unit during normal operation and/or while the pumping unit operates continuously for a second period of time default (block 1026). The second predetermined period of time can be, for example, one hour, one day, one week, one month, etc. Exemplary method 1000 includes determining whether the pumping unit has completed a stroke (block 1028) (e.g., a complete cycle that includes an upstroke and a downstroke). If the pumping unit has not completed a stroke, method 1000 relatively determines whether a stroke has completed. If pumping has completed a course (eg, determined by processor 152), exemplary method 1000 includes computing a pump dynamometer card (block 1030). The pump dynamometer card can be based on, for example, a given surface dynamometer card. The pump dynamometer card may be computed by processor 152 of Figure 1, for example.

[0073] O método exemplificativo 1000 inclui determinar uma posição máxima de bomba Smax, uma posição mínima de bomba Smin, uma carga máxima de bomba Fmax e uma carga mínima de bomba Fmin do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 1032). As posições e cargas de bomba podem ser determinadas pelo processador exemplificativo 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 1000 inclui determinar uma área APC do cartão de dinamômetro de bomba (bloco 1034). Por exemplo, o processador 152 pode determinar a área APC de um cartão de bomba com o uso da regra trapezoidal. O método exemplificativo 1000 inclui determinar um fator de preenchimento de bomba n (bloco 1036). O fator de preenchimento de bomba n pode ser determinado com o uso do método exemplificativo 700 da Figura 7. Por exemplo, o processador 152 pode determinar o fator de preenchimento de bomba n com o uso da Equação 7.[0073] The exemplary method 1000 includes determining a maximum pump position Smax, a minimum pump position Smin, a maximum pump load Fmax, and a minimum pump load Fmin from the pump dynamometer card (block 1032). Bomb positions and loads can be determined by the exemplary processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 1000 includes determining an APC area from the pump dynamometer card (block 1034). For example, processor 152 may determine the APC area of a pump card using the trapezoidal rule. Exemplary method 1000 includes determining a pump fill factor n (block 1036). Pump fill factor n can be determined using example method 700 of Figure 7. For example, processor 152 can determine pump fill factor n using Equation 7.

[0074] O método exemplificativo 1000 inclui determinar a produção inferida do curso da unidade de bombeamento (bloco 1038). A produção da unidade de bombeamento pode se basear nos parâmetros de bomba (por exemplo, obtido no bloco 1002), no fator de preenchimento de bomba n (por exemplo, obtido no bloco 1036) e/ou na constante de proporcionalidade de vazamento CLKG (por exemplo, obtida no bloco 1024). Por exemplo, o IPstroke de produção pode ser determinado com o uso da Equação 14, que pode ser implantada pelo processador 152 da Figura 1. O método exemplificativo 1000 inclui determinar a possibilidade de o segundo período de tempo predeterminado ter decorrido e/ou de o segundo número predeterminado de cursos ter ocorrido (bloco 1040). Caso o segundo período de tempo predeterminado não tenha decorrido e/ou o segundo número predeterminado de cursos não tenha ocorrido, o método exemplificativo 1000 continua no bloco 1028 no qual o método 1000 continua a determinar a possibilidade de a unidade de bombeamento ter concluído outro curso. Caso o segundo período de tempo predeterminado tenha decorrido e/ou o segundo número predeterminado de cursos tenha ocorrido, o método exemplificativo 1000 inclui somar a produção do curso (ou cursos) (bloco 1042). A produção total Pobserved de todo o curso (ou cursos) pode ser determinada com o uso da Equação 15, por exemplo. A produção total Pobserved pode ser determinada pelo processador 152 da Figura 1, por exemplo. O método exemplificativo 1000 pode se repetir conforme desejado. De outro modo, o método exemplificativo 1000 pode terminar.[0074] Exemplary method 1000 includes determining the inferred output of the pumping unit stroke (block 1038). Output of the pumping unit can be based on pump parameters (eg taken in block 1002), pump fill factor n (eg taken in block 1036) and/or the leakage proportionality constant CLKG ( for example, obtained at block 1024). For example, the production IPstroke can be determined using Equation 14, which can be implemented by processor 152 of Figure 1. Exemplary method 1000 includes determining whether the second predetermined period of time has elapsed and/or whether the second predetermined number of strokes have occurred (block 1040). If the second predetermined period of time has not elapsed and/or the second predetermined number of strokes have not occurred, exemplary method 1000 continues to block 1028 in which method 1000 continues to determine whether the pumping unit has completed another stroke. . If the second predetermined period of time has elapsed and/or the second predetermined number of strokes have occurred, the exemplary method 1000 includes summing up the output of the stroke (or strokes) (block 1042). The total Pobserved output of the entire course (or courses) can be determined using Equation 15, for example. Total Pobserved output can be determined by processor 152 of Figure 1, for example. Exemplary method 1000 can be repeated as desired. Otherwise, exemplary method 1000 may terminate.

[0075] A Figura 11 é um diagrama de blocos de uma plataforma de processador exemplificativo 1100 com capacidade para executar instruções a fim de implantar os métodos das Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B e/ou implantar o aparelho 146 da Figura 1. A plataforma de processador 1100 pode ser, por exemplo, um servidor, um computador pessoal, um dispositivo móvel (por exemplo, um celular, um celular inteligente, um dispositivo do tipo tablet, tal como um iPadTM), um assistente digital pessoal (PDA), um utensílio com acesso à Internet ou qualquer outro tipo de dispositivo de computação.[0075] Figure 11 is a block diagram of an exemplary processor platform 1100 capable of executing instructions in order to implement the methods of Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B and/or implement the apparatus 146 of Figure 1 The processor platform 1100 can be, for example, a server, a personal computer, a mobile device (e.g., a cell phone, a smart phone, a tablet-like device such as an iPadTM), a personal digital assistant ( PDA), an Internet-enabled appliance, or any other type of computing device.

[0076] A plataforma de processador 1100 do exemplo ilustrado inclui um processador 1112. O processador 1112 do exemplo ilustrado é um hardware. Por exemplo, o processador 1112 pode ser implantado por um ou mais circuitos integrados, circuitos lógicos, microprocessadores ou controladores de qualquer família ou fabricante desejado.[0076] The illustrated example processor platform 1100 includes a processor 1112. The illustrated example processor 1112 is hardware. For example, processor 1112 may be implemented by one or more integrated circuits, logic circuits, microprocessors or controllers from any desired family or manufacturer.

[0077] O processador 1112 do exemplo ilustrado inclui uma memória local 1113 (por exemplo, um cache). O processador 1112 do exemplo ilustrado está em comunicação com uma memória principal incluindo uma memória volátil 1114 e uma memória não volátil 1116 por meio de um barramento 1118. A memória volátil 1114 pode ser implantada por uma Memória de Acesso Aleatório Dinâmica Síncrona (SDRAM), Memória de Acesso Aleatório Dinâmica (DRAM), Memória de Acesso Aleatório Dinâmica RAMBUS (RDRAM) e/ou qualquer outro tipo de dispositivo de memória de acesso aleatório. A memória não volátil 1116 pode ser implantada por uma memória flash e/ou qualquer outro tipo de desejado de dispositivo de memória. O acesso à memória principal 1114, 1116 é controlada por um controlador de memória.[0077] The processor 1112 of the illustrated example includes a local memory 1113 (for example, a cache). The processor 1112 of the illustrated example is in communication with a main memory including a volatile memory 1114 and a non-volatile memory 1116 via a bus 1118. The volatile memory 1114 can be implemented by a Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), Dynamic Random Access Memory (DRAM), RAMBUS Dynamic Random Access Memory (RDRAM) and/or any other type of random access memory device. Non-volatile memory 1116 may be implanted by flash memory and/or any other desired type of memory device. Access to main memory 1114, 1116 is controlled by a memory controller.

[0078] A plataforma de processador 1100 do exemplo ilustrado também inclui um circuito de interface 1120. O circuito de interface 1120 pode ser implantado por qualquer tipo de padrão de interface, tal como uma interface de Ethernet, um barramento serial universal (USB) e/ou uma interface de expressão de PCI.[0078] The processor platform 1100 of the illustrated example also includes an interface circuit 1120. The interface circuit 1120 can be implemented by any type of interface standard, such as an Ethernet interface, a universal serial bus (USB) and /or a PCI expression interface.

[0079] No exemplo ilustrado, um ou mais dispositivos de entrada 1122 são conectados ao circuito de interface 1120. O dispositivo (ou dispositivos) de entrada 1122 permite que um usuário insira dados e comandos no processador 1112. O dispositivo (ou dispositivos) de entrada pode ser implantado, por exemplo, por um sensor de áudio, um microfone, uma câmera (estática ou de vídeo), um teclado, um botão, um mouse, uma tela sensível ao toque, um trackpad, uma trackball, isoponto e/ou um sistema de reconhecimento de voz.[0079] In the illustrated example, one or more input devices 1122 are connected to the interface circuit 1120. The input device (or devices) 1122 allows a user to enter data and commands into the processor 1112. The input device (or devices) input can be deployed, for example, by an audio sensor, a microphone, a camera (static or video), a keyboard, a button, a mouse, a touchscreen, a trackpad, a trackball, isopoint and/or or a voice recognition system.

[0080] Um ou mais dispositivos de saída 1124 são conectados ao circuito de interface 1120 do exemplo ilustrado. Os dispositivos de saída 1124 podem ser implantados, por exemplo, por dispositivos de exibição (por exemplo, um diodo emissor de luz (LED), um diodo emissor de luz orgânico (OLED), um visor de cristal líquido, um visor de tubo de raios catódicos (CRT), uma tela sensível ao toque, um dispositivo de saída táctil, uma impressora e/ou alto-falante). Desse modo, o circuito de interface 1120 do exemplo ilustrado inclui tipicamente um cartão de driver de gráficos, um chip de driver de gráficos ou um processador de driver de gráficos.[0080] One or more output devices 1124 are connected to the interface circuit 1120 of the illustrated example. Output devices 1124 may be deployed, for example, by display devices (e.g., a light emitting diode (LED), an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display, a tube display, cathode ray (CRT), a touch screen, a haptic output device, a printer and/or speaker). Thus, the illustrated example interface circuit 1120 typically includes a graphics driver card, graphics driver chip, or graphics driver processor.

[0081] O circuito de interface 1120 do exemplo ilustrado também inclui um dispositivo de comunicação, tal como um transmissor, um receptor, um transceptor, um modem e/ou um cartão de interface de rede para facilitar a troca de dados com máquinas externas (por exemplo, dispositivos de computação de qualquer tipo) por meio de uma rede 1126 (por exemplo, uma conexão à Ethernet, uma linha de assinante digital (DSL), uma linha telefônica, um cabo coaxial, um sistema de telefone celular etc.).[0081] The interface circuit 1120 of the illustrated example also includes a communication device, such as a transmitter, a receiver, a transceiver, a modem and/or a network interface card to facilitate data exchange with external machines ( computing devices of any type) over an 1126 network (for example, an Ethernet connection, a digital subscriber line (DSL), telephone line, coaxial cable, cellular telephone system, etc.) .

[0082] A plataforma de processador 1100 do exemplo ilustrado também inclui um ou mais dispositivos de armazenamento em massa 1128 para armazenar software e/ou dados. Os exemplos de tais dispositivos de armazenamento em massa 1128 incluem unidades de disquete, unidades de disco rígido, unidades de disco compacto, unidade de disco Blu-ray, sistemas de RAID e unidades de disco digital versátil (DVD).[0082] The processor platform 1100 of the illustrated example also includes one or more mass storage devices 1128 for storing software and/or data. Examples of such mass storage devices 1128 include floppy disk drives, hard disk drives, compact disk drives, Blu-ray disk drives, RAID systems, and digital versatile disk (DVD) drives.

[0083] As instruções codificadas 1132 para implantar os métodos das Figuras 7, 8, 9 e 10A e 10B podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento em massa 1128, na memória volátil 1114, na memória não volátil 1116 e/ou ema uma mídia de armazenamento legível por computador tangível removível, tal como um CD ou DVD.[0083] The coded instructions 1132 to implement the methods of Figures 7, 8, 9 and 10A and 10B can be stored in the mass storage device 1128, in the volatile memory 1114, in the non-volatile memory 1116 and/or in a storage medium Removable tangible computer-readable storage, such as a CD or DVD.

[0084] A partir do supracitado, será observado que os métodos, aparelho e artigos de fabricação revelados acima se referem à determinação da produção de uma bomba de movimento alternado de interior de poço, por exemplo, relacionando-se o trabalho realizado por uma unidade de bombeamento em uma coluna de tirante de bombeio ao trabalho usado para elevar uma única unidade volumétrica de fluido do poço. Com o uso dessa relação, o trabalho realizado pela unidade de bombeamento durante um único curso da unidade de bombeamento pode ser usado para estimar a quantidade de fluido produzido durante o curso. A produção estimada de cada curso pode ser somada ao longo de um período de tempo (por exemplo, por hora, diariamente, mensalmente etc.) para inferir, estimar e/ou determinar estimativa de produção para a unidade de bombeamento.[0084] From the foregoing, it will be observed that the methods, apparatus and articles of manufacture disclosed above refer to the determination of the production of a well interior reciprocating pump, for example, relating the work performed by a unit of pumping on a work riser used to lift a single volumetric unit of fluid from the well. Using this relationship, the work done by the pumping unit during a single stroke of the pumping unit can be used to estimate the amount of fluid produced during the stroke. The estimated production of each course can be summed over a period of time (eg, hourly, daily, monthly, etc.) to infer, estimate and/or determine estimated production for the pumping unit.

[0085] Em pelo menos alguns exemplos, um controlador de bomba de tirante não calcula o cartão de bomba de interior de poço. Desse modo, os exemplos revelados no presente documento podem ser incorporados em uma plataforma de computação com potência computacional moderada a baixa. Com o uso dos exemplos revelados no presente documento, não há necessidade de analisar o cartão de bomba de interior de poço para identificar o net líquido curso, a carga de fluido ou outros tais parâmetros do cartão de interior de poço. Em pelo menos alguns exemplos, um teste de vazamento não é realizado devido ao fato de que a constante de proporcionalidade de vazamento é determinada com o uso de cálculos associados a um teste de poço. Os exemplos revelados no presente documento podem ser implantados em um controlador de campo.[0085] In at least some examples, a pushrod pump controller does not calculate the downhole pump card. In this way, the examples disclosed in the present document can be incorporated into a computing platform with moderate to low computational power. With the use of the examples disclosed herein, there is no need to analyze the downhole pump card to identify the liquid net flow, fluid charge or other such parameters of the downhole card. In at least some instances, a leak test is not performed due to the fact that the leak proportionality constant is determined using calculations associated with a well test. The examples disclosed herein can be deployed in a field controller.

[0086] Um método exemplificativo revelado no presente documento inclui medir uma quantidade de líquido produzido de um poço por uma unidade de bombeamento durante um período de tempo predeterminado e determinar primeiras áreas de primeiros cartões de bomba durante o período de tempo predeterminado. O método exemplificativo inclui somar as primeiras áreas e, com base na quantidade de líquido produzido e nas primeiras áreas somadas, determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento de uma bomba de interior de poço da unidade de bombeamento.[0086] An exemplary method disclosed herein includes measuring an amount of liquid produced from a well by a pumping unit during a predetermined period of time and determining first areas of first pump cards during the predetermined period of time. The exemplary method includes summing the first areas and, based on the amount of liquid produced and the first summed areas, determining a leakage proportionality constant of an in-bore pump of the pumping unit.

[0087] Em alguns exemplos, o método também inclui, durante a operação contínua da unidade de bombeamento, determinar uma segunda área de um segundo cartão de bomba. Em alguns exemplos, o método também inclui determinar um fluido final produzido durante um curso da unidade de bombeamento com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área. Em alguns exemplos, a medição da quantidade de líquido produzido inclui medir o líquido produzido em condições de separador com o uso de um separador de teste de poço.[0087] In some examples, the method also includes, during continuous operation of the pumping unit, determining a second area of a second pump card. In some examples, the method also includes determining a final fluid produced during one stroke of the pumping unit based on the leak proportionality constant and the second area. In some examples, measuring the amount of liquid produced includes measuring the liquid produced under separator conditions using a well test separator.

[0088] Em alguns exemplos, a determinação das primeiras áreas dos primeiros cartões de bomba durante o período de tempo predeterminado inclui usar um controlador de bomba de tirante a fim de determinar as primeiras áreas. Em alguns exemplos, o método também inclui, durante a operação contínua a unidade de bombeamento ao longo de um segundo período de tempo predeterminado, determinar segundas áreas de segundos cartões de bomba. Em alguns exemplos, o método também inclui determinar um fluido final produzido durante o segundo período de tempo predeterminado com base na constante de proporcionalidade e nas segundas áreas. Em alguns exemplos, a constante de proporcionalidade de vazamento é determinada com base adicionalmente em uma diferença de pressão por toda a bomba de interior de poço da unidade de bombeamento.[0088] In some examples, determining the first areas of the first pump cards during the predetermined time period includes using a tether pump controller in order to determine the first areas. In some examples, the method also includes, during continuous operation of the pumping unit over a second predetermined period of time, determining second areas of second pump cards. In some examples, the method also includes determining a final fluid produced during the second predetermined time period based on the proportionality constant and the second areas. In some examples, the leakage proportionality constant is determined based additionally on a pressure difference across the pumping unit's downhole pump.

[0089] Um aparelho exemplificativo revelado no presente documento inclui um alojamento para uso com uma unidade de bombeamento e um processador posicionado no alojamento. O processador deve determinar primeiras áreas de primeiros cartões de bomba durante um período de tempo predeterminado, somar as primeiras áreas e, com base em uma quantidade de líquido produzido por uma bomba de interior de poço da unidade de bombeamento durante o período de tempo predeterminado de um poço e as primeiras áreas, determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento da bomba de interior de poço.[0089] An exemplary apparatus disclosed herein includes a housing for use with a pumping unit and a processor positioned in the housing. The processor shall determine first areas of first pump cards during a predetermined period of time, sum the first areas and, based on an amount of liquid produced by a pumping unit's downhole pump during the predetermined time period of a well and the first areas, determine a leak proportionality constant for the downhole pump.

[0090] Em alguns exemplos, durante a operação contínua da unidade de bombeamento, o processador deve determinar uma segunda área de um segundo cartão de bomba. Em alguns exemplos, o processador deve determinar um fluido final produzido durante um curso da unidade de bombeamento com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área. Em alguns exemplos, o aparelho inclui um controlador de bomba de tirante. Em alguns exemplos, durante a operação contínua da unidade de bombeamento por um segundo período de tempo predeterminado, o processador deve determinar segundas áreas dos segundos cartões de bomba. Em alguns exemplos, o processador deve determinar um fluido final produzido durante o segundo período de tempo predeterminado com base na constante de proporcionalidade e nas segundas áreas. Em alguns exemplos, o processador deve determinar a constante de proporcionalidade de vazamento com base adicionalmente em uma diferença de pressão por toda a bomba de interior de poço da unidade de bombeamento.[0090] In some instances, during continuous operation of the pumping unit, the processor must determine a second area of a second pump card. In some examples, the processor must determine a final fluid produced during one stroke of the pumping unit based on the leak proportionality constant and the second area. In some examples, the apparatus includes a rod pump controller. In some instances, during continuous operation of the pumping unit for a second predetermined period of time, the processor must determine second areas from the second pump cards. In some examples, the processor must determine a final fluid produced during the second predetermined time period based on the proportionality constant and the second areas. In some instances, the processor must determine the leak proportionality constant additionally based on a pressure difference across the pumping unit's downhole pump.

[0091] Outro método exemplificativo revelado no presente documento inclui medir uma primeira quantidade de líquido produzido a partir de um poço por uma bomba durante um primeiro curso da bomba, computar um primeiro cartão de bomba com base no primeiro curso, determinar uma primeira área do primeiro cartão de bomba e determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento da bomba com base na primeira quantidade de líquido produzido e na primeira área. O método exemplificativo inclui também computar um segundo cartão de bomba com base em um segundo curso da bomba, determinar uma segunda área do segundo cartão de bomba e determinar uma segunda quantidade de líquido produzido pela bomba durante o segundo curso com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área.[0091] Another exemplary method disclosed herein includes measuring a first amount of liquid produced from a well by a pump during a first pump stroke, computing a first pump card based on the first stroke, determining a first pump area first pump card and determine a pump leakage proportionality constant based on the first amount of liquid produced and the first area. The exemplary method also includes computing a second pump card based on a second pump stroke, determining a second area of the second pump card, and determining a second amount of liquid produced by the pump during the second stroke based on the proportionality constant of leakage and in the second area.

[0092] Em alguns exemplos, o método inclui determinar um primeiro fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o primeiro curso. Em tal exemplo, a constante de proporcionalidade de vazamento se baseia adicionalmente no primeiro fator de preenchimento de bomba. Em alguns desses exemplos, o método inclui determinar uma área ideal do primeiro cartão de bomba. O primeiro fator de preenchimento de bomba se baseia em uma razão entre a primeira área determinada do primeiro cartão de bomba e a área ideal do primeiro cartão de bomba. Em alguns exemplos, o método inclui determinar a possibilidade de uma tubagem da bomba estar ancorada. Em alguns exemplos, caso a tubagem não esteja ancorada, a área ideal do primeiro cartão de bomba se baseia em um módulo de elasticidade de um material da tubagem, uma área em corte transversal da bomba e um comprimento da tubagem não ancorada.[0092] In some examples, the method includes determining a first pump fill factor for the pump during the first stroke. In such an example, the leakage proportionality constant is additionally based on the first pump fill factor. In some of these examples, the method includes determining an optimal area of the first bomb card. The first pump fill factor is based on a ratio of the first determined area of the first pump card to the optimum area of the first pump card. In some examples, the method includes determining whether a pump pipeline is anchored. In some examples, if the pipeline is not anchored, the ideal area of the first pump card is based on an elastic modulus of a pipeline material, a cross-sectional area of the pump and a length of the unanchored pipeline.

[0093] Em alguns exemplos, o método inclui determinar um segundo fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o segundo curso. Em tal exemplo, a segunda quantidade de líquido produzido se baseia adicionalmente no segundo fator de preenchimento de bomba.[0093] In some examples, the method includes determining a second pump fill factor for the pump during the second stroke. In such an example, the second amount of liquid produced is additionally based on the second pump fill factor.

[0094] Em alguns exemplos, o método inclui determinar uma diferença de pressão por toda a bomba durante o primeiro curso com base no primeiro fator de preenchimento de bomba. Em tal exemplo, a constante de proporcionalidade de vazamento é determinada adicionalmente com base na diferença de pressão por toda a bomba.[0094] In some examples, the method includes determining a pressure difference across the pump during the first stroke based on the first pump fill factor. In such an example, the leakage proportionality constant is further determined based on the pressure difference across the entire pump.

[0095] Em alguns exemplos, a primeira quantidade do líquido produzido é medida com o uso de um separador. Em alguns exemplos, o método inclui computar um terceiro cartão de bomba com base em um terceiro curso da bomba, determinar uma terceira área do terceiro cartão de bomba, determinar uma terceira quantidade de líquido produzido pela bomba durante o terceiro curso com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na terceira área e somar a segunda quantidade e a terceira quantidade para determinar um fluido final produzido pela bomba durante o segundo e o terceiro cursos.[0095] In some examples, the first amount of liquid produced is measured using a separator. In some examples, the method includes computing a third pump card based on a third pump stroke, determining a third area of the third pump card, determining a third amount of liquid produced by the pump during the third stroke based on the constant of leakage proportionality and in the third area and add the second quantity and the third quantity to determine a final fluid produced by the pump during the second and third strokes.

[0096] Outro aparelho exemplificativo revelado no presente documento inclui um alojamento para ser usado com uma unidade de bombeamento que tem uma bomba de interior de poço e um processador disposto no alojamento. O processador do aparelho exemplificativo deve determinar uma primeira área de um primeiro cartão de bomba com base em um primeiro curso da bomba, determinar uma constante de proporcionalidade de vazamento da bomba com base em uma primeira quantidade do líquido produzido pela bomba durante o primeiro curso e na primeira área, determinar uma segunda área de um segundo cartão de bomba com base em um segundo curso da bomba e determinar uma segunda quantidade do líquido produzido pela bomba durante o segundo curso com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área.[0096] Another exemplary apparatus disclosed herein includes a housing for use with a pumping unit having an downhole pump and a processor disposed in the housing. The exemplary apparatus processor would determine a first area of a first pump card based on a first pump stroke, determine a pump leak proportionality constant based on a first amount of liquid produced by the pump during the first stroke, and in the first area, determining a second area of a second pump card based on a second pump stroke, and determining a second amount of the liquid produced by the pump during the second stroke based on the leak proportionality constant and in the second area.

[0097] Em alguns exemplos, o aparelho inclui um separador. O separador deve medir a primeira quantidade de líquido produzido pela bomba durante o primeiro curso. Em alguns exemplos, o processador deve determinar um primeiro fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o primeiro curso. Em tal exemplo, a constante de proporcionalidade de vazamento se baseia adicionalmente no primeiro fator de preenchimento de bomba. Em alguns desses exemplos, o processador deve determinar um segundo fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o segundo curso. Em tal exemplo, a segunda quantidade do fluido produzido se baseia adicionalmente no segundo fator de preenchimento de bomba. Em alguns exemplos,o processador deve determinar uma pressão de admissão da bomba durante o segundo curso com base no segundo fator de preenchimento de bomba. Em alguns exemplos, o aparelho inclui uma máquina motriz para acionar a bomba. Em tal exemplo, o processador deve controlar uma velocidade da máquina motriz com base na pressão de admissão da bomba.[0097] In some examples, the apparatus includes a separator. The separator must measure the first amount of liquid produced by the pump during the first stroke. In some examples, the processor must determine a first pump fill factor for the pump during the first stroke. In such an example, the leakage proportionality constant is additionally based on the first pump fill factor. In some of these examples, the processor must determine a second pump fill factor for the pump during the second stroke. In such an example, the second quantity of produced fluid is additionally based on the second pump fill factor. In some examples, the processor must determine a pump inlet pressure during the second stroke based on the second pump fill factor. In some examples, the apparatus includes a prime mover to drive the pump. In such an example, the processor must control a prime mover speed based on pump inlet pressure.

[0098] No presente documento, é revelado um dispositivo de armazenamento legível por máquina tangível exemplificativo que tem instruções que, quando executadas, fazem pelo menos com que uma máquina compute um primeiro cartão de bomba com base em um primeiro curso de uma bomba de interior de poço, determine uma primeira área do primeiro cartão de bomba e determine uma constante de proporcionalidade de vazamento da bomba com base em uma primeira quantidade de líquido produzido pela bomba durante o primeiro curso e na primeira área. As instruções também devem fazer com que a máquina compute um segundo cartão de bomba com base em um segundo curso da bomba e determine uma segunda quantidade de fluido produzido pela bomba durante o segundo curso com base na constante de proporcionalidade de vazamento e na segunda área.[0098] Disclosed herein is an exemplary tangible machine-readable storage device having instructions that, when executed, cause at least one machine to compute a first pump card based on a first stroke of an indoor pump well, determine a first area of the first pump card, and determine a pump leakage proportionality constant based on a first amount of liquid produced by the pump during the first stroke and in the first area. The instructions should also have the machine compute a second pump card based on a second pump stroke and determine a second amount of fluid produced by the pump during the second stroke based on the leak proportionality constant and the second area.

[0099] Em alguns exemplos, as instruções, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina determine um primeiro fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o primeiro curso. Em tal exemplo, a constante de proporcionalidade de vazamento se baseia adicionalmente no primeiro fator de preenchimento de bomba. Em alguns exemplos, as instruções, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina determine um segundo fator de preenchimento de bomba para a bomba durante o segundo curso. Em tal exemplo, a segunda quantidade do líquido produzido se baseia adicionalmente no segundo fator de preenchimento de bomba. Em alguns exemplos, as instruções, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina determine uma área ideal do segundo cartão de bomba. Em tal exemplo, o segundo fator de preenchimento de bomba se baseia em uma razão entre a segunda área determinada do segundo cartão de bomba e a área ideal do segundo cartão de bomba. Em alguns desses exemplos, as instruções, quando executadas, fazem adicionalmente com que a máquina determine uma diferença de pressão por toda a bomba durante o segundo curso com base no segundo fator de preenchimento de bomba.[0099] In some examples, the instructions, when executed, additionally cause the machine to determine a first pump fill factor for the pump during the first stroke. In such an example, the leakage proportionality constant is additionally based on the first pump fill factor. In some examples, the instructions, when executed, additionally cause the machine to determine a second pump fill factor for the pump during the second stroke. In such an example, the second amount of liquid produced is additionally based on the second pump fill factor. In some instances, the instructions, when executed, additionally cause the machine to determine an optimal area for the second bomb card. In such an example, the second pump fill factor is based on a ratio of the second determined area of the second pump card to the optimal area of the second pump card. In some of these examples, the instructions, when executed, additionally cause the machine to determine a pressure difference across the entire pump during the second stroke based on the second pump fill factor.

[0100] Embora determinados métodos, aparelho e artigos exemplificativos de fabricação tenham sido descritos no presente documento, o escopo de proteção da presente patente não se limita aos mesmos. Em contrapartida, a presente patente abrange todos os métodos, aparelho e artigos de fabricação que são justamente abrangidos pelo escopo das reivindicações desta patente.[0100] Although certain methods, apparatus and exemplary articles of manufacture have been described in this document, the scope of protection of this patent is not limited to them. In contrast, the present patent covers all methods, apparatus and articles of manufacture that are rightly covered by the scope of the claims of this patent.

Claims

1. Method characterized in that it comprises: measuring a first quantity of liquid produced from a well (102) by a pump (126) during a first stroke of the pump (126) (block 1006); computing a first bomb card based on the first course (block 702); determining a first area of the first bomb card (blocks 710, 712, 714); determining a first pump fill factor for the pump (126) during the first stroke (block 716); determining a pump leak proportionality constant (126) based on the first amount of liquid produced and the first area, the leak proportionality constant further being based on the first pump fill factor (block 1024); computing a second pump card based on a second pump stroke; determining a second area of the second bomb card; and determining a second amount of liquid produced by the pump (126) during the second stroke based on the leak proportionality constant (block 1038) and in the second area; determining a pressure difference across the pump (126) during the first stroke based on the first pump fill factor (block 806), wherein the leak proportionality constant is further determined based on the pressure difference across the entire pump (126) pump (126); providing a prime mover to drive the pump (126); determining by means of a processor (152, 1100, 1112) an inlet pressure of the pump (126); and wherein the processor (152, 1100, 1112) controls a prime mover speed based on the inlet pressure of the pump (126).

2. Method, according to claim 1, characterized in that it additionally includes determining an ideal area of the first pump card (blocks 710, 712), in which the first pump fill factor is based on a ratio of the first determined area of the first bomb card and the optimal area of the first bomb card (block 716).

3. Method, according to any one of the preceding claims, characterized in that it additionally includes determining the possibility that a pump pipe (126) is anchored (block 708).

4. Method, according to any one of the preceding claims, characterized in that, if the pipe is not anchored, the ideal area of the first pump card is based on a modulus of elasticity of a pipe material, an area in pump cross-section (126) and a length of unanchored tubing (block 712).

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it further includes determining a second pump fill factor for the pump (126) during the second stroke (block 716), in which the second amount of liquid produced is based on the second pump fill factor.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first amount of liquid produced is measured using a separator (154) (block 1006).

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it additionally includes: computing a third pump card based on a third pump stroke (126) (block 1030); determining a third area of the third bomb card (block 1034); determining a third amount of liquid produced by the pump (126) during the third stroke based on the leak proportionality constant and in the third area (block 1038); and summing the second quantity and the third quantity to determine a final fluid produced by the pump (126) during the second and third strokes (block 1042).

8. Apparatus characterized in that it comprises: a housing (147) for use with a pumping unit (100) having an in-hole pump (126) driven by a prime mover; and a processor (152, 1100, 1112) disposed in the housing (147), the processor performing the steps of claim 1.

9. Tangible machine-readable storage device characterized by the fact that it comprises instructions that, when executed, cause a machine to perform the steps of claim 1.

10. Method according to claim 1, characterized in that it further comprises computing a second pump card based on a second pump stroke (126) and determining an ideal area of the second pump card (block 1034).