BR112018001596B1

BR112018001596B1 - Métodos para emparelhamento de valores de posição e controlador de bombeamento de haste

Info

Publication number: BR112018001596B1
Application number: BR112018001596-2A
Authority: BR
Inventors: Thomas Matthew Mills
Original assignee: Bristol, Inc., D/B/A Remote Automation Solutions
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2022-11-29
Also published as: JP2018523767A; RU2721986C2; MX2018001084A; AR105473A1; JP6912453B2; CN206657470U; CA2993220C; EP3329090B1; CA2993220A1; RU2018104039A3; WO2017019823A8; EP3329090A1; RU2018104039A; CN106408910B; CN106408910A; US20170030348A1; WO2017019823A1; US10371142B2; BR112018001596A2

Abstract

Trata-se de métodos e aparelho para emparelhamento de valores de carga e posição. Um método exemplificativo inclui determinar, por meio de um controlador de bombeamento mecânico, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento, atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição determinado, receber os primeiros valores de carga da haste polida, atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga, ajustar cada um dentre os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo respectivos com base em um valor de atraso de comunicação sem fio e determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

Description

CAMPO DA REVELAÇÃO

[0001] Essa revelação refere-se, geralmente, a controladores de bombeamento de haste e, mais particularmente, a métodos e aparelho para emparelhamento de valores de posição de controlador de bombeamento de haste e carga.

ANTECEDENTES

[0002] Unidades de bombeamento são usadas para operar bombas de interior de poço que bombeiam óleo a partir de um poço de óleo. Em algumas instâncias, um controlador de bombeamento de haste coleta dados durante a operação de uma unidade de bombeamento para gerar cartões de dinamômetro que auxiliam na determinação do desempenho das unidades de bombeamento e seus componentes associados.

SUMÁRIO

[0003] Um método exemplificativo revelado no presente documento inclui determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento, atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição determinado, receber os primeiros valores de carga da haste polida, atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga, ajustar cada um dentre os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo respectivos com base em um valor de atraso de comunicação sem fio e determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0004] Um controlador de bombeamento de haste exemplificativo inclui um primeiro processador para determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento; atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição; receber os primeiros valores de carga da haste polida; atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga; ajustar cada um dentre os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo respectivos com base em um valor de atraso de comunicação sem fio; e determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0005] Uma mídia tangível legível por computador exemplificativa tem instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina: determine, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento; atribua um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição; receba os primeiros valores de carga da haste polida; atribua os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga; ajuste cada um dentre os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo com base em um valor de atraso de comunicação sem fio; e determine segundos valores de carga associados ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] A Figura 1 mostra uma unidade de bombeamento que inclui um aparelho exemplificativo em conformidade com os ensinamentos desta revelação.

[0007] A Figura 2 retrata uma sequência de temporização exemplificativa para amostragem e recebimento de valores de carga e valores de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento conhecida.

[0008] A Figura 3A mostra uma tabela de referência exemplificativa gerada antes do aparelho exemplificativo da Figura 1 que sincroniza e emparelha valores de posição e carga de uma haste polida.

[0009] A Figura 3B retrata outra tabela de referência exemplificativa gerada pelo aparelho exemplificativo da Figura 1 que explica o atraso de comunicação sem fio.

[0010] A Figura 3C mostra uma tabela de referência exemplificativa gerada pelo aparelho exemplificativo da Figura 1 em conformidade com os ensinamentos desta revelação.

[0011] As Figuras 4 a 7 são fluxogramas representativos de métodos exemplificativos que podem ser usados para implantar o aparelho exemplificativo da Figura 1.

[0012] A Figura 8 é uma plataforma de processador para implantar os métodos das Figuras 4 a 7 e/ou o aparelho da Figura 1.

[0013] As Figuras não estão desenhadas em escala. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados no decorrer do desenho (ou desenhos) e da descrição escrita anexa para se referir às partes iguais ou semelhantes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Unidades de bombeamento ou sistemas de bombeamento de haste de movimento alternado normalmente empregam dispositivos de diagnóstico ou cartões de dinamômetro para determinar ou analisar características operacionais. Um cartão de dinamômetro de bomba fornece dados de posição versus tempo, dados de tempo versus carga e dados de carga versus posição determinados coletando-se dados associados à unidade de bombeamento durante a operação e/ou empregando-se um modelo matemático ou equação da onda. Para precisão aumentada de cartões de dinamômetro de bomba, os valores de carga de haste polida e os valores de posição de haste polida são medidos em frequência relativamente alta (por exemplo, maior que 20Hz). Adicionalmente, para assegurar a precisão dos cartões de dinamômetro gerados, uma carga medida particular (por exemplo, uma força) conferida a uma haste polida deve correlacionar ou ser emparelhada (por exemplo, sincronizada) com uma posição de curso medida da haste polida. A falha em correlacionar ou emparelhar uma carga medida com uma posição de curso da haste polida na qual a carga foi medida pode levar a dados imprecisos e, dessa forma, cartões de dinamômetro imprecisos. Dessa forma, sincronizar os valores de carga e posição da haste polida significativamente aumenta a precisão de um cartão de dinamômetro de bomba.

[0015] Algumas unidades de bombeamento empregam uma célula de carga montada a uma haste polida para medir uma carga da haste polida e um sensor de posição para determinar uma posição da haste polida. A célula de carga e/ou sensor de posição são normalmente acoplados a um controlador de bombeamento de haste por meio de uma conexão com fio com a utilização de um cabo de transferência de dados. Como resultado da conexão com fio, o controlador de bombeamento de haste recebe um valor de carga medido substancialmente de modo simultâneo com detecção de uma posição de haste polida que corresponde ao valor de carga medido. Como resultado, um primeiro valor de posição de haste polida em um primeiro tempo de amostragem e um primeiro valor de carga de haste polida no primeiro tempo de amostragem são apropriadamente emparelhados pelo fato de que não existe de modo eficaz intervalo associado à conexão com fio. Adicionalmente, com uma conexão com fio, o controlador de bombeamento de haste determina a frequência de amostragem dos valores de carga e dos valores de posição com a utilização de um único temporizador, o que, desse modo, elimina preocupações de arrastamento de temporizador. No entanto, a conexão com fio ou cabo normalmente se torna danificada pelo fato de que o cabo da conexão com fio é submetido à movimentação repetida que pode fazer com que o cabo dobre. Como resultado, as células de carga de haste polida acopladas a um controlador de bombeamento de haste por meio de uma conexão com fio normalmente necessita de manutenção aumentada.

[0016] Para reduzir a manutenção associada a uma conexão com fio entre a célula de carga e o controlador de bombeamento de haste, algumas unidades de bombeamento conhecidas empregam um enlace de comunicação sem fio para transmitir os valores de carga medidos pela célula de carga ao controlador de bombeamento de haste. No entanto, a transmissão sem fio de um sinal de célula de carga introduz atrasos de tempo (por exemplo, atraso de comunicação sem fio e arrastamento de temporizador). Por exemplo, uma comunicação sem fio normalmente inclui um atraso de comunicação sem fio entre um tempo quando um sinal é transmitido pelo enlace de comunicação sem fio e um tempo quando o sinal é recebido pelo controlador de bombeamento de haste. Como resultado, um primeiro valor de haste polida em um primeiro tempo de amostragem é recebido pelo controlador de bombeamento de haste em um tempo que é compensado em relação a um tempo que o valor de posição de haste polida é medido ou determinado. Adicionalmente, em alguns exemplos, uma frequência de amostragem para obter os valores de posição de haste polida é controlada por um primeiro temporizador e uma frequência de amostragem para obter valores de carga de haste polida é controlada por um segundo temporizador. Embora o primeiro e o segundo temporizador possam, inicialmente, estar sincronizados, arrastamento do primeiro temporizador é normalmente diferente do arrastamento do segundo temporizador fazendo com que a frequência de amostragem do primeiro temporizador seja diferente da frequência de amostragem do segundo temporizador. O arrastamento pode fazer com que as amostras obtidas sejam mais compensadas (por exemplo, compensação variável comparado a uma compensação constante) do que normalmente devido ao atraso de comunicação sem fio entre o enlace de comunicação sem fio e o controlador de bombeamento de haste. Dessa forma, o arrastamento dos temporizadores pode causar uma compensação variável que pode ser difícil para determinar quando se emparelhar valores de posição de haste polida com os valores de carga de haste polida.

[0017] Como resultado, um sinal de célula de carga fornecido pela célula de carga quando a haste polida está em uma posição de curso particular pode não corresponder à posição de curso de haste polida determinada pelo controlador de bombeamento de haste. Em outras palavras, o controlador de bombeamento de haste pode receber ou determinar o valor de posição de haste polida em um primeiro tempo e o controlador de bombeamento de haste pode receber o valor de carga medido por meio do enlace de comunicação sem fio que corresponde à posição de haste polida em um segundo tempo diferente do primeiro tempo. Como resultado, os valores de carga medidos não são sincronizados ou emparelhados com os valores de posição de haste polida apropriados. Conforme observado acima, a falha em emparelhar apropriadamente os valores de carga medidos com o valor de posição de haste polida correspondente causa imprecisões quando se gera um cartão de dinamômetro de bomba. Para reduzir atraso entre os sinais de célula de carga e os sinais de posição que correspondem aos sinais de carga, algum aparelho exemplificativo digitaliza um sinal de célula de carga analógico (por exemplo, um sinal de nível de milivolt) e transmite o sinal digital a um receptor do controlador de bombeamento de haste. O recebimento pode converter o sinal digital de volta a um sinal analógico. No entanto, tal abordagem pode levar a imprecisões devido ao, por exemplo, ganho (por exemplo, ganho de potência).

[0018] Os métodos e aparelho revelados no presente documento identificam ou determinam as posições de uma haste polida no decorrer de um curso de uma unidade de bombeamento e correlacionam e/ou determinam cargas correlacionadas conferidas à haste polida nas posições de haste polida. Em outras palavras, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento sincronizam e/ou emparelham determinados valores de posição de haste polida com os que correspondem apropriadamente ou os respectivos dentre os valores de carga medidos conferidos à haste polida nas posições de haste polida. Especificamente, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento explicam os atrasos de tempo entre um sinal de carga transmitido sem fio (por exemplo, representativo de uma força conferida a uma haste polida) e um sinal de posição correspondente (por exemplo, representativo da posição da haste polida quando a carga na haste polida é medida). Dessa forma, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento sincronizam e/ou emparelham valores de carga de uma haste polida e valores de posição da haste polida. Sem compensar um atraso de transmissão conforme revelado no presente documento para uma dada posição de uma haste polida, um valor de posição medido da haste polida pode não ser precisamente associado à carga medida.

[0019] Para sincronizar e/ou emparelhar os valores de carga e os valores de posição, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento obtêm os valores de posição e os valores de carga de uma haste polida em uma frequência de amostragem similar (por exemplo, 20 Hz). Por exemplo, um sensor de posição desempenha medições de posição da haste polida em uma frequência de amostragem que é similar a uma frequência de amostragem na qual um sensor ou célula de carga obtém os valores de carga da haste polida. Para fornecer a frequência de amostragem similar, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento empregam um primeiro temporizador associado ao sensor de posição e um segundo temporizador associado ao sensor de carga. Para reduzir significativamente o arrastamento de temporizador associado aos temporizadores, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento periodicamente (por exemplo, aproximadamente a cada 100 milissegundos) sincronizam os temporizadores. Adicionalmente, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento estimam um atraso de tempo médio induzido por um enlace de comunicação sem fio (por exemplo, um sistema de transmissão de rádio).

[0020] Durante a operação, um controlador de bombeamento de haste exemplificativo determina e/ou recebe medições de posição versus tempo da haste polida e medições de carga versus tempo. O controlador de bombeamento de haste polariza ou modifica as medições de carga versus tempo pelo atraso de tempo médio estimado induzido pelo enlace de comunicação sem fio. Quando os valores de tempo ajustados dos valores de carga recebidos não correspondem aos valores de tempo dos valores de posição recebidos, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento determinam os valores de carga associados aos valores de posição versus tempo. Alternativamente, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento determinam os valores de posição associados aos valores de carga versus tempo polarizado.

[0021] Explicando-se o atraso de transmissão sem fio e o arrastamento de temporizador, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento matematicamente determinam ou emparelham as medições de carga e as medições de posição com base nos valores de carga recebidos versus o tempo ajustado e os valores de posição versus tempo. Alguns métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento empregam interpolação para associar uma carga medida na haste polida a uma posição da haste polida. Por exemplo, um controlador de bombeamento de haste exemplificativo revelado no presente documento matematicamente determina os valores de carga que correspondem a valores de posição respectivos de uma haste polida que são determinados ou recebidos por um controlador de uma unidade de bombeamento. Em alguns exemplos, um controlador de bombeamento de haste exemplificativo revelado no presente documento matematicamente determina os valores de posição que correspondem a valores de carga respectivos de uma haste polida que são recebidos pelo controlador de bombeamento de haste.

[0022] A Figura 1 mostra uma unidade de bombeamento 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, um mastro de carga 106 e uma viga móvel 108. A viga móvel 108 pode ser usada para mover alternadamente uma haste polida 110 em relação ao poço de óleo 102 por meio de um cabo de amarração 112. A unidade de bombeamento 100 inclui um motor ou uma máquina motriz 114 que aciona um sistema de correia e roldana 116 para girar uma caixa de engrenagem 118 e, por sua vez, girar um braço de manivela 120 e um contrapeso 121. Uma biela 122 é acoplada entre o braço de manivela 120 e a viga móvel 108, de tal modo que a rotação do braço de manivela 120 mova a biela 122 e a viga móvel 108. À medida que a viga móvel 108 pivota ao redor de um ponto-pivô e/ou mancal de sela 124, a viga móvel 108 move uma cabeça de cavalo 126 e a haste polida 110.

[0023] Para detectar quando o braço de manivela 120 completa um ciclo e/ou passa por uma posição angular particular, um primeiro sensor 128 é acoplado adjacente ao braço de manivela 120. Para detectar e/ou monitorar um número de revoluções da máquina motriz 114, um segundo sensor 130 é acoplado adjacente à máquina motriz 114. Dados obtidos a partir do primeiro sensor 128 e/ou do segundo sensor 130 podem ser usados para determinar (por exemplo, medir ou inferir) uma posição da haste polida 110 no decorrer de um curso da unidade de bombeamento 100.

[0024] Para medir ou detectar uma carga (por exemplo, força) conferida à haste polida 110 durante a operação, a unidade de bombeamento exemplificativa 100 emprega uma montagem de medição de carga 132. A montagem de medição de carga 132 inclui um sensor de carga 134 (por exemplo, uma célula de carga) e um aparelho de comunicação sem fio 136 (por exemplo, acoplado por meio de um cabo 164). A célula de carga 134 é posicionada ou acoplada à haste polida 110 e o aparelho de comunicação sem fio 136 comunica as cargas medidas pelo sensor de carga 134 a um controlador de bombeamento de haste 138. No exemplo ilustrado, comunicações entre o controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136 podem ser realizadas por meio de, por exemplo, uma frequência de rádio. Por exemplo, transceptores 156 e 146 do respectivo controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136 possibilitam a comunicação entre o controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136. Por exemplo, a comunicação entre o aparelho de comunicação sem fio 136 e o controlador de bombeamento de haste 138 pode ser estabelecida por meio de uma rede sem fio de largura de banda elevada de duas vias (por exemplo, 57.600 BAUD ou mais elevada) ou um enlace de comunicação. Em alguns exemplos, a comunicação entre o aparelho de comunicação sem fio 136 e o controlador de bombeamento de haste 138 pode ser estabelecida por meio de uma rede sem fio de largura de banda elevada de duas vias ou um enlace de comunicação quando, por exemplo, o aparelho de comunicação sem fio 136 inclui um temporizador principal 152 e o controlador de bombeamento de haste 138 inclui um temporizador subordinado 142.

[0025] O aparelho de comunicação sem fio 136 do exemplo ilustrado inclui um processador 140, o temporizador subordinado 142, uma interface de entrada/saída 144, o transceptor 146 e uma interface ou memória de armazenamento 148. Dados obtidos a partir do sensor de carga 134 (por exemplo, uma célula de carga) são recebidos pelo dispositivo de entrada/saída (I/O) 144 e podem ser armazenados na memória 148, que é acessível pelo processador 140. Por exemplo, durante a operação, o processador 140 recebe os valores de carga a partir do sensor de carga 134 durante um período de amostragem (por exemplo, a cada 50 milissegundos, a cada segundo, etc.). Em alguns exemplos, o processador 140 e/ou o sensor de carga 134 emprega o temporizador subordinado 142 para determinar o período de amostragem e/ou para determinar quando solicitar, enviar e/ou receber dados (por exemplo, valores de carga medidos) a partir do sensor de carga 134. Em alguns exemplos, o processador 140 também emprega o temporizador subordinado 142 para determinar quando enviar dados (por exemplo, valores de carga medidos) ao controlador de bombeamento de haste 138.

[0026] O controlador de bombeamento de haste 138 do exemplo ilustrado inclui um processador 150, o temporizador principal 152, uma interface de entrada/saída 154, o transceptor 156, uma interface ou memória de armazenamento 158 e um relógio 159. Dados obtidos a partir do primeiro e do segundo sensor 128 e 130 são recebidos pelo dispositivo de entrada/saída (I/O) 154 do controlador de bombeamento de haste 138 e armazenados na memória 158 que é acessível pelo processador 150. Por exemplo, durante a operação, o processador 150 recebe e/ou substancialmente recebe de modo simultâneo durante um período de amostragem (por exemplo, a cada 50 milissegundos, a cada segundo, etc.) a contagem de pulso por manivela e/ou pulso a partir do primeiro sensor 128, uma contagem de pulso por máquina motriz versus tempo e/ou um pulso a partir do segundo sensor 130. Em alguns exemplos, o processador 150 e/ou o primeiro e o segundo sensor 128 e 130 empregam o temporizador principal 152 para determinar um período de amostragem e/ou para determinar quando solicitar, enviar e/ou receber dados (por exemplo, valores de parâmetro medidos) a partir do primeiro e do segundo sensor 128 e 130.

[0027] Em operação, o controlador de bombeamento de haste 138 mede ou infere as posições da haste polida 110 à medida que a unidade de bombeamento 100 se move através de um ciclo de curso com base nos valores de sinal fornecidos pelo primeiro sensor 128 e/ou pelo segundo sensor 130. O controlador de bombeamento de haste 138 recebe os valores de carga da haste polida 110 à medida que a haste polida 110 se move através do ciclo de curso. No entanto, um atraso de tempo entre transmitir o valor de carga a partir do aparelho de comunicação sem fio 136 e receber o valor de carga transmitido pelo controlador de bombeamento de haste 138 pode fazer com que um registro de hora de um valor de posição correspondente difira de um registro de hora do valor de carga recebido, o que resulta em aparelhamento impreciso do valor de posição e do valor de carga.

[0028] Por exemplo, a Figura 2 retrata uma sequência de temporização 200 para amostragem e recebimento de valores de carga e valores de posição no controlador de bombeamento de haste 138. O primeiro conjunto de traços 202, 204 e 206 pode ser obtido em um dia particular ou tempo particular. Na sequência representada pelos traços 202, 204 e 206, uma carga 208 é medida pelo aparelho de comunicação sem fio 136 no tempo TML. Conforme observado acima, o aparelho de comunicação sem fio 136 é programado para ler e transmitir amostras em uma certa frequência tal como, por exemplo, a cada 50 milissegundos. O controlador de bombeamento de haste 138 mede uma posição 210 da haste polida 110 no tempo TMP. Após uma certa quantidade de tempo (por exemplo, uma comunicação sem fio ou atraso de transmissão 212), o controlador de bombeamento de haste 138 recebe a carga medida 214 a partir do aparelho de comunicação sem fio 136 no tempo TRL.

[0029] Um segundo conjunto de traços 216, 218 e 220 é representativo de um dia diferente e/ou tempo em relação ao primeiro conjunto de traços 202, 204 e 206. Na sequência representada pelos traços 216 a 220, uma carga 208’ é medida pelo aparelho de comunicação sem fio 136, uma posição 210’ da haste polida 110 é medida pelo controlador de bombeamento de haste 138, e a carga medida 214’ é recebida pelo controlador de bombeamento de haste 138. No exemplo ilustrado, a frequência de amostragem para a posição e carga é a mesma ou substancialmente similar (por exemplo, a cada 50 milissegundos). Conforme mostrado por uma comparação dos traços 202 a 206 e 216 a 220, o arrastamento e/ou erro 222 nos temporizadores 142 e 152 do aparelho de comunicação sem fio respectivo 136 e o controlador de bombeamento de haste 138 podem fazer com que o tempo de posição medida TMP e o tempo de carga medida TML (por exemplo, uma frequência de amostra) oscile ou se arraste significativamente ao longo do tempo. Dessa forma, embora o atraso de comunicação sem fio 212 possa ser constante, o arrastamento de temporizador 222 é um valor variável que afeta o atraso de comunicação sem fio 212. Por exemplo, embora o arrastamento de temporizador possa ser constante ao longo de alguns cursos consecutivos da unidade de bombeamento 100, o arrastamento de temporizador 222 entre o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142 pode se arrastar significativamente ao longo do tempo (por exemplo, após quatro ou seis cursos consecutivos da unidade de bombeamento 100), o que, desse modo, causa imprecisões na frequência ou período de amostragem. Por exemplo, o arrastamento de temporizador 222 para osciladores de cristal conhecidos pode resultar em arrastamento de relógio de 10 partes por milhão (ppm) ou mais. Tal arrastamento de temporizador pode ocorrer no temporizador principal 152, no temporizador subordinado 142 e/ou tanto no temporizador principal 152 quanto no temporizador subordinado 142. Por exemplo, um erro de 10 ppm de magnitude pode resultar em arrastamento de temporizador de 0,85 segundo/dia. Em alguns tais exemplos, um período de amostragem de 50 milissegundos pode resultar em arrastamento de temporizador de 1 milissegundo a cada 100 segundos.

[0030] O controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 da Figura 1 é configurado para explicar os atrasos de tempo tais como aqueles conhecidos, por exemplo, na Figura 2. Para explicar o atraso de comunicação sem fio observado acima 212 e o arrastamento de temporizador 222 mostrado na Figura 2, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 é configurado para explicar uma compensação de tempo entre o valor de carga recebido pelo controlador de bombeamento de haste 138 e o tempo que a posição é medida pelo controlador de bombeamento de haste 138. Uma determinação de compensação exemplificativa pode ser descrita com a utilização da equação (1) abaixo. Equação (1): (TRL - TMP) = (TRL - TML) - (TMP - TML);

[0031] em que, TRL = tempo no qual a medição de carga é recebida pelo controlador de bombeamento de haste 138; TMP = tempo quando a posição é medida pelo controlador de bombeamento de haste 138; e TML = o tempo quando o valor de carga foi medido pelo aparelho de comunicação sem fio 136. O valor (TRL - TML) é representativo de comunicação sem fio ou atraso de transmissão. O atraso de comunicação sem fio, por exemplo, pode ser uma certa quantidade de atraso causada por transmissão e difusão de tempo entre o controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136. O valor (TMP - TML) é representativo de um valor de arrastamento de temporizador (por exemplo, um valor entre aproximadamente zero e uma frequência de amostra (por exemplo, 50 milissegundos)) entre o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142.

[0032] Para sincronizar e/ou emparelhar os respectivos dentre os valores de posição e os respectivos dentre os valores de carga, o atraso de comunicação sem fio (TRL - TML) é determinado como um valor constante (por exemplo, por meio de um processo de calibração) e os atrasos de arrastamento de temporizador (TMP - TML) são corrigidos por meio de uma sincronização periódica (por exemplo, a cada 100 segundos) entre o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142.

[0033] O atraso de comunicação sem fio (TRL - TML) pode ser obtido por meio de dados experimentais, calibração e/ou outros métodos. Referindo-se à Figura 1, em alguns exemplos, o atraso de comunicação sem fio pode ser determinado por meio de um processo de calibração. Em alguns exemplos, o aparelho de comunicação sem fio 136 da Figura 1 pode ser calibrado com referência a um sensor de carga secundário 160 (por exemplo, um dispositivo de célula de carga) que é temporariamente cabeado por meio de um cabo 162 ao controlador de bombeamento de haste 138 (por exemplo, antes da operação normal da unidade de bombeamento 100). Por exemplo, o controlador de bombeamento de haste 138 recebe e/ou lê os valores de carga de haste polida a partir do sensor de carga secundário 160 por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo 162 e recebe e/ou lê os valores de carga de haste polida a partir do sensor de carga 134 fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio 136 sobre um período de tempo (por exemplo, um ou dois ciclos de curso completos da unidade de bombeamento 100). Os dados de carga fornecidos pelo sensor de carga 134 são analisados ou comparados aos dados de carga fornecidos pelo sensor de carga secundário 160 (por exemplo, ou pelo processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 ou por um computador remoto de uma sala de controle comunicativamente acoplado ao controlador de bombeamento de haste 138) para determinar um deslocamento de fase entre as leituras do sensor de carga 134 e as leituras de carga correspondentes fornecidas pelo sensor de carga secundário 160. Mediante conclusão do processo de calibração, o sensor de carga secundário 160 e o cabo 162 são removidos da unidade de bombeamento 100 e/ou da haste polida 110 e a operação normal e/ou a operação contínua da unidade de bombeamento 100 podem começar.

[0034] Em alguns exemplos, o aparelho de comunicação sem fio 136 da Figura 1 pode ser calibrado sem o uso do sensor de carga secundário 160 (por exemplo, um dispositivo de célula de carga). Em alguns tais exemplos, o aparelho de comunicação sem fio 136 é comunicativamente acoplado ao sensor de carga 134 por meio do fio ou cabo 164 e da interface de I/O 144, e o aparelho de comunicação sem fio 136 é comunicativamente acoplado ao controlador de bombeamento de haste 138 por meio de um cabo ou fio temporário 166 (por exemplo, meio temporário antes da operação normal da unidade de bombeamento 100) e da interface de I/O 154. Em alguns tais exemplos, o aparelho de comunicação sem fio 136 pode ser configurado para emitir um sinal recebido a partir do sensor de carga 134 por meio de uma saída da interface de I/O 144 e do transceptor 146. Para completar o processo de calibração, o dispositivo de comunicação sem fio 136 comunica o sinal fornecido pelo sensor de carga 134 ao controlador de bombeamento de haste 138 sem fio por meio do transceptor 146 e uma saída cabeada por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo temporário 166. Por exemplo, o controlador de bombeamento de haste 138 recebe e/ou lê o mesmo valor de carga de haste polida a partir do sensor de carga 134 fornecido por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo 166 e pelo transceptor 146. Uma diferença de tempo entre os dados de carga fornecidos pelo sensor de carga 134 por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo 166 e o sinal sem fio fornecido pelo transceptor 146 é analisada ou comparada para determinar um atraso sem fio da comunicação sem fio fornecida entre o aparelho de comunicação sem fio 136 e o controlador de bombeamento de haste 138. Mediante conclusão do processo de calibração, o cabo 166 é removido da unidade de bombeamento 100 e a operação normal e/ou a operação contínua da unidade de bombeamento 100 podem começar.

[0035] Em alguns exemplos, o aparelho de comunicação sem fio 136 da Figura 1 pode ser calibrado sem o uso da célula de carga 134 e/ou do sensor de carga secundário 160 (por exemplo, um dispositivo de célula de carga). Dessa forma, em alguns tais exemplos, o cabo temporário 162 não é necessário quando o sensor de carga secundário 160 não é utilizado. Durante um processo de calibração, o aparelho de comunicação sem fio 136 pode ser colocado em modo de calibração por meio de, por exemplo, um botão no aparelho de comunicação sem fio 136 e/ou um sinal de calibração fornecido pelo controlador de bombeamento de haste 138. O aparelho de comunicação sem fio 136 pode ser configurado para emitir um (por exemplo, padrão) sinal sem fio por meio do transceptor 146 e por meio da conexão com fio fornecida pelo fio ou cabo temporário 166 (isto é, sem a utilização do fio ou cabo temporário 162). Por exemplo, o aparelho de comunicação sem fio 136 pode emitir um sinal de forma de onda (por exemplo, uma forma de onda padrão, um sinal de onda senoidal de 30Hz a 60Hz, um sinal de onda dente de serra, um sinal de onda quadrada, etc.). Tal sinal pode ser emitido ou enviado simultaneamente ao controlador de bombeamento de haste 138 sem fio por meio do transceptor 146 e por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo temporário 166 que acopla a interface de I/O 144 do aparelho de comunicação sem fio 136 e a interface de I/O 154 do controlador de bombeamento de haste 138. Para determinar o atraso de transmissão sem fio, o controlador de bombeamento de haste 138 pode analisar, por exemplo, um deslocamento de fase (por exemplo, em segundos) ou uma diferença entre um tempo no qual o sinal é recebido por meio do transceptor 156 e um tempo no qual o sinal é recebido por meio da conexão com fio fornecida pelo cabo temporário 166. Mediante conclusão do processo de calibração, o cabo 166 é removido da unidade de bombeamento 100 e a operação normal e/ou a operação contínua da unidade de bombeamento 100 podem começar.

[0036] Métodos exemplificativos de calibração do controlador de bombeamento de haste 138 e do aparelho de comunicação sem fio 136 são descritos em combinação com os fluxogramas ilustrados nas Figuras 6 e 7. Os métodos de calibração 600 da Figura 6 e/ou 700 da Figura 7 podem render valores de atraso de comunicação sem fio consistentes para o mesmo fabricante/modelo de um aparelho de comunicação sem fio (por exemplo, o aparelho de comunicação sem fio 136) quando usado com um controlador de bombeamento de haste particular (por exemplo, o controlador de bombeamento de haste 138). Dessa forma, a calibração pode apenas necessitar de ser desempenhada uma vez e o atraso de comunicação sem fio pode ser um valor padrão aplicável ao mesmo fabricante/modelo de aparelho de comunicação sem fio e controladores de bombeamento mecânico. Adicionalmente, outras unidades de bombeamento que empregam controladores de bombeamento mecânico e aparelhos de comunicação sem fio similares aos controladores de bombeamento mecânico 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136 podem experimentar o mesmo atraso de comunicação sem fio e, dessa forma, o atraso de comunicação sem fio pode ser obtido com a utilização de dados anteriormente calibrados a partir de unidades de bombeamento similares.

[0037] O arrastamento de temporizador (TRL - TMP) entre a medição de carga fornecida pelo sensor de carga 134 e a medição de posição fornecida pelo controlador de bombeamento de haste 138 é explicado durante a operação normal da unidade de bombeamento 100. Em operação, o processador 150 e/ou o temporizador principal 152 geram, periodicamente, um sinal de sincronização e comunicam o sinal de sincronização ao aparelho de comunicação sem fio 136 por meio do transceptor 156. Por exemplo, o processador 150 pode fornecer ou difundir um sinal de sincronização ao aparelho de comunicação sem fio 136 a cada 100 segundos. O sinal de sincronização faz com que o temporizador subordinado 142 reinicie. Um método exemplificativo de sincronizar o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142 é ilustrado no fluxograma exemplificativo mostrado na Figura 5. No exemplo ilustrado, o controlador de bombeamento de haste 138 inclui o temporizador principal 152 e o aparelho de comunicação sem fio 136 inclui o temporizador subordinado 142. No entanto, em alguns exemplos, o controlador de bombeamento de haste 138 inclui o temporizador subordinado 142 e o aparelho de comunicação sem fio 136 inclui o temporizador principal 152. Por exemplo, implantar o aparelho de comunicação sem fio 136 com o temporizador principal 152 necessita de comunicação de uma via entre o aparelho de comunicação sem fio 136 e o controlador de bombeamento de haste 138 ao invés da comunicação de duas vias mostrado na Figura 1.

[0038] Com o atraso de comunicação sem fio determinado e o arrastamento de temporizador significativamente reduzido ou eliminado, os métodos e aparelho exemplificativos revelados no presente documento explicam os atrasos de tempo entre o tempo quando os valores de carga medidos são transmitidos pelo aparelho de comunicação sem fio 136 e o tempo quando o controlador de bombeamento de haste 138 recebe os valores de carga medidos transmitidos, em que, caso contrário, tal atraso de tempo causaria emparelhamento inadequado dos valores de carga e dos valores de posição medidos respectivos. Conforme observado acima, tal emparelhamento inadequado pode causar cartões de dinamômetro de bomba imprecisos. Em particular, o controlador de bombeamento de haste 138 do exemplo ilustrado correlaciona, sincroniza e/ou emparelha matematicamente determinados valores de carga da haste polida 110 com os respectivos dentre os valores de posição medidos ou inferidos da haste polida 110. Especificamente, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 usa os valores de carga medidos (por exemplo, primeiros valores de carga) fornecidos pelo aparelho de comunicação sem fio 136 e (por exemplo, matematicamente) determina os valores de carga (por exemplo, segundos valores de carga) associados às as posições de haste polida determinadas quando os registros de hora dos valores de carga medidos recebidos a partir do aparelho de comunicação sem fio 136 não correspondem ou correlacionam com registros de hora dos valores de posição determinados. Por exemplo, em operação, o controlador de bombeamento de haste 138 determina (por exemplo, mede ou infere) uma posição da haste polida 110 com base em um sinal fornecido pelo sensor 128 e/ou 130 e associa um valor de carga determinado da haste polida 110 que corresponde ao valor de posição da haste polida 110 quando o valor de carga recebido não corresponde ao valor de posição medido.

[0039] Por exemplo, a Figura 3A ilustra uma tabela de referência exemplificativa 300 que tem dados de posição fornecidos pelo controlador de bombeamento de haste 138 com a utilização de um período de amostragem de 50 milissegundos (por exemplo, 20 Hz de frequência) e o tempo no qual o controlador de bombeamento de haste 138 recebe as medições de carga de haste polida (por exemplo, primeiro conjunto de valores de carga) transmitidas pelo aparelho de comunicação sem fio 136 sem considerar o atraso de compensação fornecido pela, por exemplo, Equação (1). Similar ao controlador de bombeamento de haste 138, o aparelho de comunicação sem fio 136 mede e transmite os valores de carga de haste polida com a utilização de um período de amostragem de 50 milissegundos (por exemplo, 20 Hz de frequência). No exemplo ilustrado da Figura 3A, os sinais de carga de haste polida fornecidos pelo aparelho de comunicação sem fio 136 são lidos/recebidos pelo controlador de bombeamento de haste 138 aproximadamente cinco milissegundos após os valores de posição de haste polida serem medidos ou inferidos pelo controlador de bombeamento de haste 138.

[0040] Referindo-se à Figura 3A, a tabela de referência 300 inclui uma primeira coluna ou esquerda 302 (na orientação da Figura 3A) que corresponde ao tempo em segundos dos valores de posição de haste polida medidos ou inferidos e dos valores de carga de haste polida recebidos pelo controlador de bombeamento de haste 138, a segunda coluna ou intermediária 304 corresponde aos valores de posição de haste polida recebidos a partir de e/ou determinados pelo primeiro e pelo segundo sensor 128 e 130, e a terceira coluna ou direita 306 corresponde aos valores de carga de haste polida recebidos a partir de e/ou determinados pelo sensor de carga 134.

[0041] Embora cada um dentre os valores de carga de haste polida seja lido ou recebido pelo controlador de bombeamento de haste 138 aproximadamente 5 milissegundos após receber o valor de medição de posição correspondente, o atraso de tempo entre a carga de haste polida real medida pelo aparelho de comunicação sem fio 136 e o valor de carga de haste polida recebido pelo controlador de bombeamento de haste 138 pode ser maior ou menor que os cinco milissegundos conforme ilustrado na tabela de referência 300. Se a medição de carga (por exemplo, a carga de 4,64 t (10.234 lbs.)) da haste polida 110 for atribuída ao valor de posição "em tempo" mais próximo (por exemplo, 0,05 milissegundo) da haste polida 110 para definir um par de pontos medidos, erro significativo pode ser introduzido quando se determina, por exemplo, o cartão de dinamômetro de bomba.

[0042] Para determinar ou emparelhar precisamente os valores de posição de haste polida medidos ou inferidos e os valores de carga de haste polida sem erro significativo, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 do exemplo ilustrado polariza cada registro de hora dos valores de carga recebidos de haste polida por um valor de compensação (por exemplo, um atraso de comunicação sem fio determinado pela Equação (1)). Por exemplo, a Figura 3B é uma tabela de referência 308 similar à tabela de referência 300 da Figura 3A, mas que tem os registros de hora de cada valor de carga de haste polida recebido modificados pelo valor de compensação e/ou valor de atraso de comunicação sem fio (por exemplo, determinado por meio de Equação (1)). Por exemplo, a tabela de referência 308 da Figura 3B inclui uma quarta coluna 310 que ilustra os valores de carga de haste polida fornecidos pelo aparelho de comunicação sem fio 136 com base nos registros de hora ajustados determinados pela compensação ou atraso de comunicação sem fio. Por exemplo, cada registro de hora dos valores de carga recebidos de haste polida é modificado ou ajustado pelo valor de compensação (por exemplo, terceiros valores de tempo). Para refletir o registro de hora recebido com base na compensação, uma primeira coluna 312 da tabela de referência exemplificativa 308 da Figura 3B inclui as entradas de registro de hora ajustadas pelo valor de atraso de comunicação sem fio. Por exemplo, se o atraso de transmissão entre o controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136 (por exemplo, o atraso de comunicação sem fio) é 20 milissegundos, as entradas da primeira coluna 312 da tabela de referência 308 refletem os registros de hora em que os valores de carga de haste polida são recebidos e ajustados pelo valor de atraso de comunicação sem fio (por exemplo, terceiros valores de registro de tempo). Por exemplo, na tabela de referência 300 da Figura 3A, o valor de carga de haste polida recebido em 0,55 segundo é aproximadamente 4,64 t (10.234 libras). No entanto, um valor de atraso de comunicação sem fio de 20 milissegundos determinado pela, por exemplo, Equação (1) indica que o tempo no qual o valor de carga de haste polida recebido em 0,55 segundo foi tomado ou medido pelo sensor de carga 134 do aparelho de comunicação sem fio 136 em um registro de hora de 0,035 segundo (por exemplo, 0,055 segundo - 0,020 segundo). Dessa forma, a primeira coluna 312 da tabela de referência exemplificativa 308 é ajustada para incluir as entradas adicionais de registro de hora (quando comparado à tabela de referência 300 da Figura 3A) e a quarta coluna 310 inclui os valores de carga de haste polida associados ao registro de hora polarizado e ajustado. Conforme mostrado na tabela de referência 308 da Figura 3B, no entanto, as medições de carga polarizadas na quarta coluna 310 não se alinham, correlacionam, sincronizam, emparelham e/ou correspondem aos tempos nos quais as posições de haste polida foram medidas ou inferidas pelo controlador de bombeamento de haste 138.

[0043] A Figura 3C ilustra uma tabela de referência 314 que pode ser gerada em combinação com e/ou usada para implantar os exemplos revelados no presente documento. Com a utilização dos dados de carga polarizados da Figura 3B, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 determina os valores de carga de haste polida (por exemplo, um segundo conjunto de valores de carga) associados aos valores de posição de haste polida e/ou aos valores de tempo dos valores de posição de haste polida. Por exemplo, o processador 150 e/ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste 138 determinam valores de carga de haste polida que correspondem aos valores de posição de haste polida recebidos pelo controlador de bombeamento de haste 138 por meio de, por exemplo, interpolação. Referindo-se à Figura 3C, a tabela de referência exemplificativa 314 inclui determinados valores de carga de haste polida (por exemplo, segundos valores de carga determinados por meio de interpolação) que correspondem aos valores de posição medidos ou inferidos obtidos em um tempo ou registro de hora particular. A tabela exemplificativa 314 da Figura 3C é similar à tabela 308 mostrada na Figura 3B, mas inclui uma quinta coluna 316 para ilustrar os determinados valores de carga de haste polida. Especificamente, o processador 150 e/ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste 138 empregam os valores de registro de hora, os valores de posição de haste polida e os valores de carga de haste polida, por exemplo, mostrados na tabela de referência 308 da Figura 3B para interpolar os valores de carga polida. Dessa forma, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 emparelha um valor de posição (por exemplo, 37,47 cm (14,75 polegadas)) recebido pelo controlador de bombeamento de haste 138 em um tempo particular (por exemplo, 0,05 segundo) com um valor de carga interpolado (por exemplo, 4,67 t (10.301 lbs.)) associado ao tempo particular (por exemplo, 0,05 segundo).

[0044] No exemplo ilustrado, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 emprega um algoritmo de interpolação linear para determinar a carga interpolada mostrada na quinta coluna 316. No exemplo ilustrado, o valor de carga interpolado (por exemplo, 4,91 t (10.816 lbs)) é determinado com base em um primeiro valor de carga (por exemplo, 4,74 t (10.456 lbs)) ajustado ao tempo 0,085 segundo (isto é, recebido no tempo 0,105 e ajustado com base no tempo de atraso de comunicação sem fio de 20 milissegundos) e um segundo valor de carga (por exemplo, 5,29 t (11.657 lbs)) ajustado ao tempo 0,135 segundo (isto é, recebido no tempo 0,155 que foi ajustado pelo tempo de atraso de comunicação sem fio de 20 milissegundos). Por exemplo, uma interpolação linear pode ser determinada pela seguinte equação:

[0045] em que y é o valor de carga de haste polida determinado, y0 é um primeiro valor de carga medido recebido, yi é um segundo valor de carga medido recebido, x é o valor de tempo associado ao valor de carga a ser determinado, x0 é o valor de tempo no qual o primeiro valor de carga medido foi recebido pelo controlador de bombeamento de haste i38, e xi é o valor de tempo no qual o segundo valor de carga medido foi recebido pelo controlador de bombeamento de haste i38. Por exemplo, para determinar um valor de carga associado ao valor de tempo 0,i segundo e valor de posição 40,08 cm (i5,78 polegadas) conforme mostrado na tabela de referência 3i4, o processador i50 pode empregar a Equação 2 para determinar um valor de carga (y) de 4,9i t (i0.8i6 lbs) associado ou correlacionado com o valor de tempo 0,i segundo e o valor de posição 40,08 com a utilização do valor de carga medido 4,74 t (i0.456 lbs) como y0, o valor de carga medido 5,29 t (ii.657 lbs) como yi, 0,i segundo como x, 0,085 segundo como x0 e 0,135 segundo como x±. Em alguns exemplos, quaisquer outras informações ilustradas na tabela de referência 3i4 e/ou outros dados coletados podem ser empregados para determinar os valores de carga associados aos respectivos dentre os valores de posição. Em alguns exemplos, outros métodos de interpolação podem ser empregados o que inclui, porém sem limitação, interpolação quadrática, interpolação polinomial, interpolação de Lagrange, interpolação de spline, etc.

[0046] Embora uma maneira exemplificativa de implantar o aparelho de comunicação sem fio 136 e/ou o controlador de bombeamento de haste 138 seja ilustrada na Figura 1, um ou mais dentre os elementos, processos e/ou dispositivos ilustrados na Figura 1 podem ser combinados, divididos, reorganizados, omitidos, eliminados e/ou implantados de qualquer outra maneira. Adicionalmente, o processador 140, o temporizador subordinado 142, a interface de I/O 144, o transceptor 146, a memória 148 e/ou, de modo mais geral, o aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 da Figura 1 podem ser implantados por hardware, software, firmware e/ou qualquer combinação de hardware, software e/ou firmware. Adicionalmente, o processador 150, o temporizador principal 152, a interface de I/O 154, o transceptor 156, a memória 158, o relógio 159 e/ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 da Figura 1 podem ser implantados por hardware, software, firmware e/ou qualquer combinação de hardware, software e/ou firmware. Dessa forma, por exemplo, qualquer um dentre o processador 140, o temporizador subordinado 142, a interface de I/O 144, o transceptor 146, a memória 148 e/ou, de modo mais geral, o aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 e/ou qualquer um dentre o processador 150, o temporizador principal 152, a interface de I/O 154, o transceptor 156, a memória 158, o relógio 159 e/ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 poderiam ser implantados por um ou mais circuito analógico ou digital (ou circuitos analógico ou digital), circuitos lógicos, processador programável (ou processadores programáveis), circuito integrado específico de aplicação (ou circuitos integrados específicos de aplicação) (ASIC (ou ASICs)), dispositivo lógico programável (ou dispositivos lógicos programáveis) (PLD (ou PLDs)) e/ou dispositivo lógico programável de campo (ou dispositivos lógicos programáveis de campo) (FPLD (ou FPLDs)). Ao ler qualquer uma dentre as reivindicações de aparelho ou sistema desta patente para cobrir uma implantação meramente de software e/ou firmware, pelo menos qualquer um dentre o processador 140, o temporizador subordinado 142, a interface de I/O 144, o transceptor 146, a memória 148 e/ou, de modo mais geral, o aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 e/ou qualquer um dentre o processador 150, o temporizador principal 152, a interface de I/O 154, o transceptor 156, a memória 158, o relógio 159 e/ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 exemplificativos são expressamente definidos pelo presente para incluir um dispositivo tangível de armazenamento legível por computador ou disco de armazenamento tal como uma memória, um disco versátil digital (DVD), um disco compacto (CD), um disco Blu-ray, etc. que armazenam o software e/ou firmware. Ainda adicionalmente, o aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 e/ou o controlador de bombeamento de haste 138 da Figura 1 podem incluir um ou mais elementos, processos e/ou dispositivos além, ou ao invés, daqueles ilustrados na Figura 1 e/ou podem incluir mais que um dentre qualquer ou todos os elementos, processos e dispositivos ilustrados. Embora a Figura 1 retrate uma unidade de bombeamento balanceada por manivela convencional, os exemplos revelados no presente documento podem ser implantados em combinação com qualquer outra unidade de bombeamento.

[0047] Os fluxogramas representativos dos métodos exemplificativos para implantação do aparelho de comunicação sem fio 136 e/ou do controlador de bombeamento de haste 138 da Figura 1 são mostrados nas Figuras 4 a 7. Nesse exemplo, os métodos das Figuras 4 a 7 podem ser implantados por instruções legíveis por máquina que compreendem um programa para execução por um processador tal como o processador 812 mostrado na plataforma de processador exemplificativa 800 discutida abaixo em combinação com a Figura 8. O programa pode ser incorporado em software armazenado em uma mídia tangível de armazenamento legível por computador tal como CD-ROM, um disquete, um disco rígido, um disco versátil digital (DVD), um disco Blu-ray, ou uma memória associada ao processador 812, porém, o programa inteiro e/ou partes do mesmo podem ser executadas alternativamente por um dispositivo diferente do processador 812 e/ou incorporadas em firmware ou hardware dedicado. Adicionalmente, embora o programa exemplificativo seja descrito com referência aos fluxogramas ilustrados nas Figuras 4 a 7 muitos outros métodos de implantar o aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 e/ou o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 podem, alternativamente, serem usados. Por exemplo, o pedido de execução dos blocos pode ser mudado e/ou alguns dentre os blocos descritos podem ser mudados, eliminados ou combinados.

[0048] Conforme mencionado acima, os métodos exemplificativos das Figuras 4 a 7 podem ser implantados com a utilização de instruções codificadas (por exemplo, instruções legíveis por computador e/ou máquina) armazenadas em uma mídia tangível de armazenamento legível por computador tal como um 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 informações são armazenadas por qualquer duração (por exemplo, por períodos de tempo estendidos, permanentemente, por instâncias breves, para armazenamento temporário e/ou para memorização das informações). Conforme usado no presente documento, o termo mídia tangível de armazenamento legível por computador é expressamente definido para incluir qualquer tipo de dispositivo de armazenamento e/ou disco de armazenamento legíveis por computador, excluir sinais de propagação e excluir mídia de transmissão. Conforme usado no presente documento, “mídia tangível de armazenamento legível por computador” e “mídia tangível de armazenamento legível por máquina” são usados de modo intercambiável. Adicional ou alternativamente, os métodos exemplificativos das Figuras 4 a 7 podem ser implantados com a utilização de instruções codificadas (por exemplo, instruções legíveis por computador e/ou máquina) armazenadas em um computador não transitório e/ou uma mídia legível por máquina tal como um 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 informações são armazenadas por qualquer duração (por exemplo, por períodos de tempo estendidos, permanentemente, por instâncias breves, para armazenamento temporário e/ou para memorização das informações). Conforme usado no presente documento, o termo mídia legível por computador não transitório é expressamente definido para incluir qualquer tipo de dispositivo de armazenamento e/ou disco de armazenamento legíveis por computador, para excluir sinais de propagação e excluir mídia de transmissão. Conforme usado no presente documento, quando a frase “pelo menos” é usada como o termo de transição em um preâmbulo de uma reivindicação, a mesma é não limitada da mesma maneira que o termo “que compreende” é não limitado.

[0049] A Figura 4 ilustra um método exemplificativo 400 de implantar o controlador de bombeamento de haste exemplificativo 138 da Figura 1. O controlador de bombeamento de haste 138 desempenha o método 400 da Figura 4 para determinar ou emparelhar um valor de carga de haste polida com um valor de posição de haste polida em uma dada instância de tempo. No bloco 402, o processador 150 determina se um sinal de sincronização deve ser enviado ao aparelho de comunicação sem fio 136 (bloco 402). O sinal de sincronização inicia um reinício do temporizador principal 152 e do temporizador subordinado 142 para reduzir e/ou eliminar o arrastamento de temporizador (por exemplo, arrastamento de temporizador 222 da Figura 2) entre o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142. Por exemplo, o processador 150 do exemplo ilustrado determina se um sinal de sincronização deve ser enviado no bloco 402 determinando-se se um período de tempo de sincronização predeterminado expirou (por exemplo, com a utilização do relógio 159 do controlador primário 138). Por exemplo, o sinal de sincronização pode ser enviado periodicamente (por exemplo, a cada 100 segundos). Se o processador 150 determina que o sinal de sincronização deve ser enviado, o processador 150 difusa ou transmite o sinal ao aparelho de comunicação sem fio 136 por meio do transceptor 156 (bloco 404). Uma vez que o sinal de sincronização é enviado no bloco 404, o processador 150 reinicia o temporizador principal 152 (bloco 406). Em alguns exemplos, para ajudar com o processo de sincronização, o processador 150 não reinicia o temporizador principal 152 até depois de um período de tempo equivalente ao atraso de comunicação sem fio do tempo quando o sinal de sincronização foi enviado.

[0050] Após o temporizador principal 152 ser reiniciado no bloco 406 ou se um sinal de sincronização não for enviado no bloco 402, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 inicia a coleta de dados com base em uma frequência predeterminada (bloco 408). Por exemplo, o processador 150 recupera a partir da memória 158 uma frequência de amostragem ou período de amostragem predeterminado (por exemplo, 20 Hz ou 50 milissegundos) para obtenção de dados a partir do primeiro e do segundo sensor 128 e 130 para medir ou inferir os valores de posição de haste polida ou para obtenção dos valores de carga de haste polida a partir do aparelho de comunicação sem fio 136. A frequência de amostragem ou período de amostragem predeterminado pode ser fornecido ou modificado por meio de uma interface de entrada de usuário do controlador de bombeamento de haste 138. Em alguns exemplos, o processador 150 inicia e/ou inicializa o temporizador principal 152 e determina, por meio do temporizador principal 152, a quantidade de tempo decorrido desde que o temporizador principal 152 foi inicializado. O processador 150 determina se o tempo decorrido está no ou após o tempo predeterminado tal como, por exemplo, cinquenta milissegundos (por exemplo, o período de amostragem).

[0051] Se o processador 150 determinar que o tempo decorrido está no ou após o valor de frequência predeterminado, com base nos dados a partir do primeiro sensor 128 e do segundo sensor 130, o processador 150 coleta o valor de posição de haste polida (bloco 410). Por exemplo, o processador 150 mede ou infere o valor de posição de haste polida com base nos sinais fornecidos pelo primeiro sensor 128 e/ou pelo segundo sensor 130. O processador 150 também atribui um valor de tempo (por exemplo, um registro de hora) ao valor de posição de haste polida recebido (bloco 412). Por exemplo, o processador 150 pode determinar o tempo que o valor de posição de haste polida foi recebido com a utilização do, por exemplo, relógio 159 do controlador de bombeamento de haste 138.

[0052] O processador 150 coleta um valor de carga de haste polida medido a partir do aparelho de comunicação sem fio 136 (bloco 414). Com a utilização do relógio 159 do controlador de bombeamento de haste 138, o processador 150 atribui um valor de tempo (por exemplo, um registro de hora) ao valor de carga de haste polida medido recebido (bloco 416). O valor de posição de haste polida e seu tempo atribuído, e o valor de carga de haste polida medido e seu tempo atribuído são armazenados na memória 158 (bloco 418). Em alguns exemplos, o processador 150 gera uma tabela de referência similar à tabela de referência 300.

[0053] O processador 150, então, obtém o valor de atraso de comunicação sem fio a partir, por exemplo, da memória 158 (bloco 420). O processador 150 ajusta o valor de tempo ou registro de hora atribuído ao valor de carga de haste polida medido por um valor equivalente ao atraso de comunicação sem fio (bloco 422). Por exemplo, referindo-se à tabela de referência 308 da Figura 3B e/ou à tabela de referência 316 da Figura 3C, cada um dentre os registros de hora, gravados quando o controlador de bombeamento de haste 138 recebe os valores de carga de haste polida medidos, é ajustado pelo valor de atraso de comunicação sem fio. Em alguns exemplos, o registro de hora atribuído de um valor de carga de haste polida medido recebido é reduzido pelo valor de atraso de comunicação sem fio.

[0054] O processador 150 determina se o valor de tempo ajustado do valor de carga de haste polida medido recebido se alinha ao valor de tempo do valor de posição de haste polida (bloco 424). Se o valor de tempo ajustado do valor de carga de haste polida medido se alinha ou correlaciona (por exemplo, é igual a) ao valor de tempo do valor de posição no bloco 424, o processador 150 atribui ou correlaciona o valor de carga de haste polida medido e o valor de posição de haste polida. (bloco 426).

[0055] Se o valor de tempo ajustado do valor de carga de haste polida medido não corresponde (por exemplo, não é igual a) ao valor de tempo do valor de posição de haste polida no bloco 424 (por exemplo, consultar tabela de referência 308), o processador 150 determina um valor de carga de haste polida associado ao valor de tempo do valor de posição de haste polida (por exemplo, consultar a Figura 3C) (bloco 428). Por exemplo, para determinar o segundo valor de carga de haste polida, o processador 150 matematicamente determina (por exemplo, interpola) o valor de carga de haste polida com a utilização do valor de posição de haste polida e seu registro de hora, do valor de carga de haste polida medido e o valor de registro de hora ajustado dos valores de carga de haste polida medidos para obter, sintetizar ou determinar o valor de carga de haste polida pelo mesmo valor de tempo (por exemplo, registro de hora) que o valor de posição de haste polida (por exemplo, obtido nos blocos 410 e 412). O processador 150 correlaciona ou emparelha o valor de posição de haste polida com o valor de carga de haste polida determinado no valor de tempo do valor de posição de haste polida. Em alguns exemplos, o par valor de posição de haste polida e valor de carga de haste polida determinado é usado para gerar um cartão de dinamômetro de bomba da unidade de bombeamento 100.

[0056] Para determinar o valor de carga de haste polida por meio de interpolação, o processador 150 determina que uma interpolação deve ser desempenhada quando o controlador de bombeamento de haste 138 recebe pelo menos dois valores de carga de haste polida medidos. Em alguns exemplos, a determinação se deve-se desempenhar uma interpolação pode ter base em um período de tempo predeterminado. Por exemplo, o período de tempo predeterminado pode ser definido em 1 segundo, 10 segundos e/ou qualquer outro intervalo ou período de tempo desejado. Por exemplo, após todos os períodos de tempo predeterminados, o processador 150 pode desempenhar uma interpolação com base nos valores de posição de haste polida e nos valores de carga de haste polida medidos coletados, nos valores de registro de hora dos valores de posição de haste polida e nos valores de registro de tempo ajustados dos valores de carga de haste polida medidos. O processador 150 pode empregar o temporizador principal 152, o relógio 159 e/ou outro temporizador do controlador de bombeamento de haste 138 para determinar se o período de tempo predeterminado expirou. Em alguns exemplos, uma interpolação é desempenhada uma vez que um certo número de valores de posição de haste polida (por exemplo, entre dois e quatro valores) e um certo número de valores de carga de haste polida medidos (por exemplo, entre dois e quatro valores) são obtidos ou coletados. Por exemplo, o processador 150 pode determinar o número de valores de posição de haste polida e o número de valores de carga de haste polida medidos obtidos pelo controlador de bombeamento de haste 138. Em alguns exemplos, o processador 150 desempenha uma interpolação cada vez que um valor de posição de haste polida e um valor de carga de haste polida medido são coletados ou recebidos pelo controlador de bombeamento de haste 138. Em alguns tais exemplos, uma falta de pontos de dados suficientes (por exemplo, dois valores de carga de haste polida medidos) necessários para desempenhar a interpolação resulta no processador 150 voltar ao bloco 402 para coleta de dados adicionais.

[0057] Após o valor de carga de haste polida medido ser correlacionado ao valor de posição de haste polida no bloco 426 ou o valor de carga ser determinado ao mesmo tempo que o valor de posição de haste polida no bloco 428, o processador 150 determina se a coleta de valores de posição de haste polida e os valores de carga de haste polida medidos deve terminar (bloco 430). Se o processo deve continuar no bloco 430, o processo retorna ao bloco 402. Se o processador 150 determina que o processo deve terminar no bloco 430, então, o processo 400 finaliza. O processador 150 determina se o processo deve terminar no bloco 430 quando o controlador de bombeamento de haste 138 não recebe mais os valores de posição de haste polida e/ou os valores de carga de haste polida medidos. Por exemplo, o controlador de bombeamento de haste 138 para de receber os valores de posição de haste polida e/ou os valores de carga de haste polida medidos quando, por exemplo, a máquina motriz 114 é desligada. Em alguns exemplos, o processo termina após expiração de um período de tempo predeterminado tal como, por exemplo, 1 hora, 24 horas, 48 horas e/ou qualquer outro tempo desejado.

[0058] A Figura 5 ilustra um método exemplificativo 500 para implantação do aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 em conformidade com os ensinamentos desta revelação. Referindo-se à Figura 5, o processador 140 do aparelho de comunicação sem fio 136 inicia o temporizador subordinado 142 (bloco 502). O temporizador subordinado 142, por exemplo, conta de modo decrescente a partir de um valor inicial representativo de um tempo de amostragem (por exemplo, 50 milissegundos) a um valor zero para indicar quando um valor de carga de haste polida deve ser medido. O temporizador subordinado 142 pode ser usado para definir um período de amostragem e/ou para assegurar, substancialmente, que os dados sejam obtidos a partir do sensor de carga 134 em uma frequência que é igual à frequência fornecida pelo temporizador principal 152 para coleta de valores de posição de haste polida.

[0059] O processador 140 determina se um sinal de sincronização é recebido (bloco 504). Por exemplo, o processador 140 recebe o sinal de sincronização iniciado ou enviado pelo controlador de bombeamento de haste 138 no bloco 404 da Figura 4. Em outros exemplos, o sinal de sincronização pode ser iniciado ou enviado a partir de um dispositivo remoto (por exemplo, um controlador de uma sala de controle, um controlador de um dispositivo de campo, etc.). Se o processador 140 determina que o sinal de sincronização é recebido no bloco 504, o processador 140 determina e armazena um valor de tempo ou registro de hora do temporizador subordinado 142 quando o sinal de sincronização é recebido (bloco 506). Por exemplo, o processador 140 armazena o registro de hora na memória 148.

[0060] Se o sinal de sincronização não é recebido no bloco 504 ou o processador 140 armazena o valor de tempo do temporizador subordinado 142 quando o sinal de sincronização é recebido no bloco 506, o processador 140 determina se uma carga na haste polida 110 deve ser medida (bloco 508). Por exemplo, o processador 140 do aparelho de comunicação sem fio exemplificativo 136 mede o valor de carga de haste polida mediante expiração do temporizador subordinado 142. Por exemplo, se a frequência ou o tempo de amostragem do temporizador subordinado 142 é definido para medir os valores de carga de haste polida periodicamente (por exemplo, a cada 50 milissegundos), o processador 140 obtém o valor de carga de haste polida medido a partir do sensor de carga 134 (bloco 510). Se o processador 140 determina que o período de amostragem ainda não expirou no bloco 508, o processador 140 espera até a expiração do período de amostragem para obter o valor de carga de haste polida medido.

[0061] Quando o valor de carga de haste polida medido é medido pelo sensor de carga 134, o processador 140 transmite um sinal representativo do valor de carga de haste polida ao controlador de bombeamento de haste 138 por meio do transceptor 146 (bloco 512). O processador 140 determina um valor de diferença entre o valor de tempo inicial do temporizador subordinado 142 e o registro de hora do temporizador subordinado 142 quando o sinal de sincronização foi recebido (bloco 514). O processador 140 reinicia ou ajusta o temporizador subordinado 142 a um valor que é igual ao valor de tempo inicial mais o valor de diferença determinado (bloco 516). Por exemplo, se o valor de temporizador subordinado inicial ou o tempo de amostragem é definido para 50 milissegundos, o temporizador subordinado 142 conta de modo decrescente a partir de 50 milissegundos a zero, tempo o qual o processador 140 mede o valor de carga de haste polida no bloco 508. No entanto, se o processador 140 recebe o sinal de sincronização a partir do controlador de bombeamento de haste 138 quando o temporizador subordinado está em 48 milissegundos, o temporizador subordinado 142 está executando 2 milissegundos mais rápido que o temporizador principal 152. No entanto, o processador 140 do exemplo ilustrado continua a permitir que o temporizador subordinado 142 execute a zero e meça o valor de carga de haste polida no bloco 510. O processador 140 então, reinicia o temporizador subordinado 142 a um valor de 52 milissegundos ao invés de 50 milissegundos (por exemplo, {(o valor de reinício inicial (50 milissegundos) + 2} - o tempo do temporizador subordinado 142 no tempo que o sinal de sincronização é recebido (48 milissegundos)).

[0062] A Figura 6 ilustra um método exemplificativo 600 de determinar o valor de comunicação sem fio ou atraso de transmissão em conformidade com os ensinamentos desta revelação. O processo 600 começa em um modo de preparação de calibração (bloco 602). O modo de calibração pode ser iniciado por meio de um botão no controlador de bombeamento de haste 138 e/ou do dispositivo de comunicação sem fio 136 e/ou de um sinal de calibração transmitido ao controlador de bombeamento de haste 138 e/ou ao dispositivo de comunicação sem fio 138. Se o processador 150 determina que o controlador de bombeamento de haste 138 não está em modo de calibração, o processo retorna ao bloco 602. No modo de calibração 602, o sensor de carga secundário exemplificativo 160 é acoplado à interface de entrada/saída 154 do controlador de bombeamento de haste 138 por meio do cabo cabeado 162 conforme mostrado, por exemplo, na Figura 1. Adicionalmente, o sensor de carga 134 e o aparelho de comunicação sem fio 136 são comunicativamente acoplados ao controlador de bombeamento de haste 138.

[0063] No modo de calibração, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 recebe um primeiro conjunto de valores de carga de haste polida por meio do sensor de carga 134 e do aparelho de comunicação sem fio 136 (bloco 604). O primeiro conjunto de valores de carga de haste polida pode ser determinado em um período de amostragem de 50 milissegundos (por exemplo, uma frequência de 20Hz) ao longo de um ciclo de curso da unidade de bombeamento 100. O processador 150 emprega o temporizador principal 152 para determinar a frequência ou período de amostragem. Adicionalmente, o processador 150 pode empregar o relógio 159 para determinar um registro de hora no qual cada valor de carga de haste polida é recebido a partir do aparelho de comunicação sem fio 136. Em alguns exemplos, o primeiro conjunto de valores de carga de haste polida é obtido ao longo de dois ou mais ciclos de curso da unidade de bombeamento 100 e/ou em qualquer outro período de amostragem desejado (por exemplo, a cada 10 milissegundos, a cada segundo, etc.). Em alguns exemplos, o primeiro conjunto de valores de carga de haste polida é armazenado na memória 158.

[0064] Além disso, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 recebe um segundo conjunto de valores de carga de haste polida por meio do sensor de carga secundário 160 e do cabo cabeado 162 (bloco 606). O segundo conjunto de valores de carga de haste polida pode ser determinado substancialmente de modo simultâneo (por exemplo, ao mesmo tempo) como o primeiro conjunto de valores de carga de haste polida fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio 136. Por exemplo, o segundo conjunto de valores de carga de haste polida pode ser determinado no mesmo período de amostragem de 50 milissegundos ao longo de um ciclo de curso da unidade de bombeamento 100. Por exemplo, o temporizador principal 152 e/ou o temporizador subordinado 142 pode ser usado para definir um período de amostragem e/ou para assegurar, substancialmente, que os dados sejam obtidos a partir do sensor de carga 134 e do sensor de carga secundário 160 em frequências iguais. Adicionalmente, o processador 150 pode empregar o relógio 159 para determinar um registro de hora no qual cada valor de carga de haste polida é recebido a partir do sensor de carga secundário 160. Em alguns exemplos, o segundo conjunto de valores de carga de haste polida é armazenado na memória 158. Em alguns exemplos, o temporizador principal 152 e o temporizador subordinado 142 são sincronizados (por exemplo, por meio do método 500 da Figura 5) antes da inicialização do método de calibração 400.

[0065] Uma vez que os primeiros e os segundos valores de carga polida sejam obtidos, o processador 150 analisa o primeiro e o segundo conjunto de valores de carga de haste polida (bloco 608). Por exemplo, o processador 150 pode empregar um comparador para comparar o primeiro conjunto de valores de carga de haste polida e o segundo conjunto de valores de carga de haste polida para determinar quais valores são substancialmente iguais ou têm valores similares (por exemplo, dentro de 1%). O processador 150 então, compara os registros de hora de valores de carga de haste polida substancialmente similares do primeiro conjunto de valores de carga de haste polida e do segundo conjunto de valores de carga de haste polida. Por exemplo, uma diferença de tempo média entre cada um dentre os registros de hora dos valores de carga de haste polida iguais ou substancialmente similares é determinada ou calculada. Em alguns exemplos, o primeiro e o segundo conjuntos dos valores de carga de haste polida são individualmente normalizados para que as cargas variem a partir de valores entre zero e um. Os dados normalizados são, então, analisados para determinar um deslocamento de fase médio entre cada uma dentre as leituras. Em alguns exemplos, o primeiro e o segundo conjunto de valores de carga de haste polida são convertidos para vários valores limiares de carga sem dimensão (por exemplo, entre 0,1 e 0,9) e interpolam todos os pontos a partir de cada definição de dados em que os valores de carga sem dimensão ao longo dessas linhas. O processador 150 define o deslocamento de fase resultante (por exemplo, em segundos) como o atraso de comunicação sem fio (TRL - TML) (bloco 610). Em alguns exemplos, o valor de atraso de comunicação sem fio é armazenado na memória 158 para operação subsequente do controlador de bombeamento de haste 138. Após a calibração ser concluída, o sensor de carga secundário 160 e o cabo cabeado 162 são removidos.

[0066] A Figura 7 ilustra outro método exemplificativo 700 de determinar o valor de comunicação sem fio ou o atraso de transmissão em conformidade com os ensinamentos desta revelação. O método 700 começa em um modo de preparação de calibração (bloco 702). O modo de calibração pode ser iniciado por meio de um botão no controlador de bombeamento de haste 138 e/ou no dispositivo de comunicação sem fio 136. Em alguns exemplos, o modo de calibração pode ser iniciado por meio de um sinal de calibração transmitido ao controlador de bombeamento de haste 138 e/ou ao dispositivo de comunicação sem fio 138. Se o processador 150 determina que o controlador de bombeamento de haste 138 e/ou o aparelho de comunicação sem fio 136 não estão em modo de calibração, o processo retorna ao bloco 702. No modo de calibração, o aparelho de comunicação sem fio 136 gera um sinal (bloco 704). Em alguns exemplos, o sinal pode ser um sinal padrão (por exemplo, um sinal de forma de onda padrão tal como, por exemplo, onda senoidal de 30 a 60Hz, etc.). Em alguns exemplos, o sinal pode ser um sinal fornecido pelo sensor de carga 134 representativo de uma medição de carga da haste polida 110.

[0067] Após o sinal ser gerado, o aparelho de comunicação sem fio 136 transmite o sinal (por exemplo, o mesmo sinal) por meio de uma comunicação sem fio e uma conexão cabeada temporária (bloco 706). Por exemplo, o aparelho de comunicação sem fio 136 transmite o sinal sem fio por meio do transceptor 146 e transmite o sinal por meio de uma conexão cabeada temporária com a utilização do fio temporário 166. Por sua vez, o controlador de bombeamento de haste 138 recebe o sinal por meio da comunicação sem fio (bloco 708). Por exemplo, o controlador de bombeamento de haste 138 recebe o sinal transmitido a partir do transceptor 146 do aparelho de comunicação sem fio 136 por meio do transceptor 156. Em alguns exemplos, o processador 150 emprega o relógio 159 para registrar a hora em que o sinal foi recebido pela comunicação sem fio. Adicionalmente, o controlador de bombeamento de haste 138 recebe o sinal por meio da conexão cabeada temporária (bloco 710). Por exemplo, o processador 150 do controlador de bombeamento de haste 138 recebe o sinal a partir da conexão cabeada temporária por meio da interface de I/O 154. Em alguns exemplos, o processador 150 emprega o relógio 159 para registrar a hora em que o sinal foi recebido pela conexão cabeada temporária.

[0068] O processador 150 ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste 138 analisa uma diferença entre um tempo no qual o sinal é recebido por meio da comunicação sem fio e um tempo no qual o sinal é recebido por meio da conexão cabeada temporária (bloco 712). Por exemplo, o processador 150 ou, de modo mais geral, o controlador de bombeamento de haste 138 pode empregar um comparador para comparar e/ou determinar a diferença entre o tempo no qual o sinal foi recebido por meio da comunicação sem fio e o tempo no qual o sinal foi recebido por meio da conexão cabeada temporária. O controlador de bombeamento de haste 138 define a diferença de tempo (por exemplo, em segundos) como o atraso de comunicação sem fio (TRL - TML) (bloco 714). Em alguns exemplos, o valor de atraso de comunicação sem fio é armazenado na memória 158 para operação subsequente do controlador de bombeamento de haste 138. Após a calibração ser concluída, o cabo cabeado 166 é removido.

[0069] A Figura 8 é um diagrama de blocos de uma plataforma de processador exemplificativa 800 que tem a capacidade de executar as instruções para implantar os métodos das Figuras 4 a 7 e/ou o controlador de bombeamento de haste 138 e o aparelho de comunicação sem fio 136 da Figura 1. A plataforma de processador 800 pode ser, por exemplo, um servidor, um computador pessoal, um dispositivo móvel (por exemplo, um telefone celular, um telefone inteligente, um computador do tipo tablet, tal como um iPadTM), um assistente digital pessoal (PDA), um equipamento de Internet ou qualquer outro tipo de dispositivo de computação.

[0070] A plataforma de processador 800 do exemplo ilustrado inclui um processador 812. O processador 812 do exemplo ilustrado é um hardware. Por exemplo, o processador 812 pode ser implantado por um ou mais circuitos integrados, circuitos lógicos, microprocessadores ou controladores a partir de qualquer família ou fabricante desejado.

[0071] O processador 812 do exemplo ilustrado inclui uma memória local 813 (por exemplo, um cache). O processador 812 do exemplo ilustrado está em comunicação com uma memória principal que inclui uma memória volátil 814 e uma memória não volátil 816 por meio de um barramento 818. A memória volátil 814 pode ser implantada por 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 816 pode ser implantada por memória flash e/ou qualquer outro tipo desejado de dispositivo de memória. O acesso à memória principal 814, 816 é controlado por um controlador de memória.

[0072] A plataforma de processador 800 do exemplo ilustrado também inclui um circuito de interface 820. O circuito de interface 820 pode ser implantado por qualquer tipo de interface padrão, tais como uma interface Ethernet, um barramento serial universal (USB) e/ou uma interface de expressão de PCI.

[0073] No exemplo ilustrado, um ou mais dispositivos de entrada 822 são conectados ao circuito de interface 820. O dispositivo (ou dispositivos) de entrada 822 permite que um usuário insira dados e comandos dentro do processador 812. O dispositivo de entrada (ou dispositivos de entrada) pode ser implantado por, por exemplo, um sensor de áudio, um microfone, um teclado, um botão, um mouse, uma tela sensível ao toque, um track-pad e/ou um trackball.

[0074] Um ou mais dispositivos de saída 824 também são conectados ao circuito de interface 820 do exemplo ilustrado. Os dispositivos de saída 824 podem ser implantados, por exemplo, por dispositivos de exibição (por exemplo, um diodo emissor de luz (LED), um diodo emissor de luz orgânica (OLED), uma tela de cristal líquido, uma tela de tubo de raio catódico (CRT), uma tela sensível ao toque, um dispositivo de saída tátil, um diodo emissor de luz (LED). O circuito de interface 820 do exemplo ilustrado, dessa forma, inclui tipicamente um cartão de driver de gráficos, um chip de driver de gráficos ou um processador de driver de gráficos.

[0075] O circuito de interface 820 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 826 (por exemplo, uma conexão à Ethernet, uma linha de assinante digital (DSL), uma linha telefônica, um cabo coaxial, um sistema de telefone celular etc.).

[0076] A plataforma de processador 800 do exemplo ilustrado também inclui um ou mais dispositivos de armazenamento em massa 828 para armazenamento de software e/ou dados. Os exemplos de tais dispositivos de armazenamento em massa 828 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).

[0077] As instruções codificadas 832 para implantar os métodos das Figuras 4 a 8 podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento em massa 828, na memória volátil 814, na memória não volátil 816 e/ou em uma mídia tangível de armazenamento legível por computador removível tal como um CD ou DVD.

[0078] Pelo menos alguns dentre os exemplos supracitados incluem um ou mais recursos e/ou benefícios o que incluem, porém sem limitação, os seguintes:

[0079] Em alguns exemplos, a método inclui determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento; atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição; receber os primeiros valores de carga da haste polida; atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga; ajustar cada um dentre os segundos valores de tempo aos respectivos terceiros valores de tempo com base em um valor de atraso de comunicação sem fio; e determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0080] Em alguns exemplos, determinar o segundo valor de carga inclui interpolar o segundo valor de carga com base no primeiro valor de tempo, nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0081] Em alguns exemplos, o método inclui gerar uma tabela de referência com a utilização do primeiro valor de posição, do primeiro valor de tempo e do segundo valor de carga.

[0082] Em alguns exemplos, determinar o valor de atraso de comunicação sem fio inclui determinar um atraso de transmissão entre o controlador de bombeamento de haste e um aparelho de comunicação sem fio.

[0083] Em alguns exemplos, determinar o atraso de transmissão inclui determinar uma diferença de tempo entre receber um primeiro sinal a partir de um primeiro sensor de carga fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio e um segundo sinal a partir de um segundo sensor de carga fornecido por uma conexão com fio, sendo que o primeiro sinal e o segundo sinal são representativos de uma carga na haste polida em um mesmo tempo.

[0084] Em alguns exemplos, determinar o atraso de transmissão inclui determinar uma diferença de tempo entre receber um sinal fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio por meio de uma comunicação sem fio e receber o sinal fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio por meio de uma conexão com fio.

[0085] Em alguns exemplos, o método inclui difundir, periodicamente, um sinal de sincronização a um aparelho de comunicação sem fio.

[0086] Em alguns exemplos, o método inclui reiniciar um temporizador principal após a difusão do sinal de sincronização.

[0087] Em alguns exemplos, o método inclui transmitir os primeiros valores de carga da haste polida ao controlador de bombeamento de haste por meio do aparelho de comunicação sem fio.

[0088] Em alguns exemplos, o método inclui iniciar um temporizador subordinado a um valor inicial e transmitir um valor de carga medido dos primeiros valores de carga quando o temporizador subordinado se move a partir de um valor inicial a um valor zero, sendo que o valor inicial é determinado por uma frequência na qual os primeiros valores de carga da haste polida devem ser transmitidos ao controlador de bombeamento de haste.

[0089] Em alguns exemplos, o método inclui determinar um valor de registro de hora de reinício quando o aparelho de comunicação sem fio recebe o sinal de sincronização.

[0090] Em alguns exemplos, o método inclui reiniciar o temporizador subordinado do aparelho de comunicação sem fio a um valor equivalente ao valor inicial mais uma diferença entre o valor inicial e o valor de registro de hora de reinício.

[0091] Em alguns exemplos, um controlador de bombeamento de haste para uso com uma unidade de bombeamento inclui um primeiro processador para: determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento; atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição; receber os primeiros valores de carga da haste polida; atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga; ajustar cada um dentre os segundos valores de tempo aos respectivos terceiros valores de tempo com base em um valor de atraso de comunicação sem fio; e determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0092] Em alguns exemplos, o processador interpola o segundo valor de carga com base no primeiro valor de tempo, nos primeiros valores de carga e no terceiro tempo.

[0093] Em alguns exemplos, o primeiro processador gera uma tabela de referência com a utilização do primeiro valor de posição, do primeiro valor de tempo e do segundo valor de carga.

[0094] Em alguns exemplos, o controlador de bombeamento de haste inclui um aparelho de comunicação sem fio para ser comunicativamente acoplado ao controlador de bombeamento de haste, sendo que o aparelho de comunicação sem fio transmite os primeiros valores de carga da haste polida ao controlador de bombeamento de haste.

[0095] Em alguns exemplos, o primeiro processador determina um atraso de transmissão entre o controlador de bombeamento de haste e o aparelho de comunicação sem fio para determinar o valor de atraso de comunicação sem fio durante o processo de calibração.

[0096] Em alguns exemplos, um segundo sensor de carga é comunicativamente acoplado ao controlador de bombeamento de haste por meio de uma conexão cabeada temporária durante o processo de calibração, e o primeiro processador determina uma diferença de tempo entre receber um primeiro sinal a partir de um primeiro sensor de carga fornecido pelo aparelho de comunicação sem fio e um segundo sinal a partir do segundo sensor de carga fornecido pela conexão cabeada temporária fornecida durante o processo de calibração, sendo que o primeiro sinal e o segundo sinal são representativos de uma carga na haste polida em um mesmo tempo.

[0097] Em alguns exemplos, o primeiro processador determina o valor de atraso de transmissão determinando-se uma diferença de tempo entre receber um sinal por meio de uma conexão sem fio fornecida pelo aparelho de comunicação sem fio e receber o sinal a partir do aparelho de comunicação sem fio por meio da conexão cabeada temporária fornecida durante o processo de calibração.

[0098] Em alguns exemplos, o primeiro processador difundirá, periodicamente, um sinal de sincronização a um aparelho de comunicação sem fio.

[0099] Em alguns exemplos, o primeiro processador reinicia o temporizador principal após a difusão do sinal de sincronização.

[0100] Em alguns exemplos, um segundo processador do aparelho de comunicação sem fio inicia um temporizador subordinado a um valor inicial e o segundo processador transmite um valor de carga medido dos primeiros valores de carga quando o temporizador subordinado se move a partir do valor inicial a um valor zero, sendo que o valor inicial é determinado por uma frequência na qual os primeiros valores de carga da haste polida devem ser transmitidos ao controlador de bombeamento de haste.

[0101] Em alguns exemplos, o segundo processador determina um valor de registro de hora de reinício quando o aparelho de comunicação sem fio recebe o sinal de sincronização.

[0102] Em alguns exemplos, o segundo processador reinicia o temporizador subordinado do aparelho de comunicação sem fio a um valor de reinício equivalente ao valor inicial mais uma diferença entre o valor inicial e o valor de registro de hora de reinício.

[0103] Em alguns exemplos, uma mídia tangível legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina: determine, por meio de um controlador de bombeamento de haste, um primeiro valor de posição de uma haste polida de uma unidade de bombeamento; atribua um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição; receba os primeiros valores de carga da haste polida; atribua os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga; ajuste cada um dentre os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo com base em um valor de atraso de comunicação sem fio; e determine segundos valores de carga associados ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo com base nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo.

[0104] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina interpole o segundo valor de carga com base no primeiro valor de tempo, nos primeiros valores de carga e no terceiro tempo.

[0105] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina gere uma tabela de referência com a utilização do primeiro valor de posição, do primeiro valor de tempo e do segundo valor de carga.

[0106] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina determine uma diferença de tempo entre receber um primeiro sinal a partir de um primeiro sensor de carga fornecido por um aparelho de comunicação sem fio e um segundo sinal a partir de um segundo sensor de carga fornecido por uma conexão com fio para determinar o valor de atraso de comunicação sem fio.

[0107] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina gere e transmita o primeiro sinal em uma mesma instância que o segundo sinal.

[0108] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina determine uma diferença de tempo entre receber um sinal a partir de um aparelho de comunicação sem fio fornecido por uma comunicação sem fio e receber o sinal a partir do aparelho de comunicação sem fio fornecido por uma conexão com fio para determinar o valor de atraso de comunicação sem fio.

[0109] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina difunda, periodicamente, um sinal de sincronização.

[0110] Em alguns exemplos, a mídia legível por computador inclui instruções que, quando executadas, fazem com que a máquina reinicie um temporizador principal após a difusão do sinal de sincronização.

[0111] Embora certos métodos, aparelho e artigos exemplificativos de fabricação tenham sido revelados no presente documento, o escopo de cobertura desta patente não se limita aos mesmos. Pelo contrário, esta patente cobre todos os métodos, aparelhos e artigos de fabricação que são justamente abrangidos pelo escopo das reivindicações desta patente.

Claims

1. Método caracterizado pelo fato de que compreende: determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste (138), um primeiro valor de posição de uma haste polida (110) de uma unidade de bombeamento (100); atribuir (bloco 410) um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição (bloco 412); receber os primeiros valores de carga da haste polida (110); atribuir (bloco 414) segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga (bloco 416); mudar os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo respectivos com base em um valor de atraso de comunicação sem fio (bloco 422); e comparar o primeiro valor e o terceiro valores de tempo para determinar se o primeiro valor de tempo é o mesmo que aquele dos terceiros valores de tempo (bloco 424); e quando o primeiro valor de tempo é diferente do que os terceiros valores de tempo e com base em um ou mais do primeiro valor de tempo, os primeiros valores de carga, e os terceiros valores de tempo, determinando um segundo valor de carga da haste polida (110) associado com o primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo (bloco 428).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que determinar o segundo valor de carga compreende interpolar o segundo valor de carga com base no primeiro valor de tempo, nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo (bloco 428).

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, gerar uma tabela de referência com a utilização do primeiro valor de posição, do primeiro valor de tempo e do segundo valor de carga (bloco 418), o primeiro valor de posição e o segundo valor de carga a serem acessados para gerar um cartão de dinamômetro.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o valor de atraso de comunicação sem fio é um atraso de transmissão entre o controlador de bombeamento de haste (138) e um aparelho de comunicação sem fio (136), o aparelho de comunicação sem fio (136) possibilita acesso aos primeiros valores de carga, incluindo adicionalmente determinar o atraso de comunicação sem fio durante o processo de calibração (bloco 600) incluindo: acessar um terceiro valor de carga no controlador de bombeamento de haste (138) do aparelho de comunicação sem fio (136) em um quarta tempo (bloco 708); e acessar o terceiro valor de carga no controlador de bombeamento de haste (138) de uma conexão com fio em um quinto tempo (bloco 710), uma diferença entre o quarto e quinto tempos sendo associada com o atraso de transmissão (bloco 712).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, difundir um sinal de sincronização para fazer um temporizador em um aparelho de comunicação sem fio (136) reiniciar (bloco 404).

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, reiniciar um temporizador principal em resposta ao sinal de sincronização sendo difundido (bloco 406).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os primeiros valores de carga da haste polida (110) são transmitidos ao controlador de bombeamento de haste (138) por meio de um aparelho de comunicação sem fio (136) (bloco 508).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, fazer com que os primeiros valores de carga sejam medidos de acordo com uma frequência de amostragem (bloco 408), o controlador de bombeamento de haste (138) faz com que um temporizador subordinado monitore a frequência de amostragem definindo um valor inicial e faz com que os primeiros valores de carga sejam medidos quando o temporizador subordinado se move do valor inicial para um valor zero (bloco 502).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, determinar um valor de registro de hora de reinício quando um aparelho de comunicação sem fio (136) recebe o sinal de sincronização (blocos 504, 506).

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, fazer com que o temporizador subordinado do aparelho de comunicação sem fio (136) reinicie a um valor equivalente ao valor inicial mais uma diferença entre o valor inicial e o valor de registro de hora de reinício (bloco 404).

11. Controlador de bombeamento de haste (138) para uso com uma unidade de bombeamento (100), o controlador de bombeamento de haste (138) caracterizado pelo fato de que compreende: um processador (150) configurado para: determinar, por meio de um controlador de bombeamento de haste (138), um primeiro valor de posição de uma haste polida (110) de uma unidade de bombeamento (100); atribuir um primeiro valor de tempo ao primeiro valor de posição (bloco 412); receber os primeiros valores de carga da haste polida (110); atribuir os segundos valores de tempo aos respectivos dentre os primeiros valores de carga (bloco 416); mudar os segundos valores de tempo aos terceiros valores de tempo respectivos com base em um valor de atraso de comunicação sem fio (bloco 422); comparar o primeiro valor de tempo e os terceiros valores de tempo para determinar se o primeiro valor de tempo é o mesmo que aquele dos terceiros valores de tempo (bloco 424), e quando o primeiro valor de tempo é diferente do que os terceiros valores de tempo, e com base em um ou mais do primeiro valor de tempo, os primeiros valores de carga e os terceiros valores de tempo, determinar um segundo valor de carga associado ao primeiro valor de posição no primeiro valor de tempo (bloco 428).

12. Controlador de bombeamento de haste (138), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o processador (150) é para interpolar o segundo valor de carga com base no primeiro valor de tempo, nos primeiros valores de carga e nos terceiros valores de tempo (bloco 428).

13. Controlador de bombeamento de haste (138), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o processador (150) é para gerar uma tabela de referência com a utilização do primeiro valor de posição, do primeiro valor de tempo e do segundo valor de carga (bloco 418), primeiro valor de posição e o segundo valor de carga a serem acessados para gerar um cartão de dinamômetro.

14. Controlador de bombeamento de haste (138), de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que um aparelho de comunicação sem fio (136) é para ser comunicativamente acoplado ao controlador de bombeamento de haste (138), o aparelho de comunicação sem fio (136) para permitir acesso aos primeiros valores de carga pelo processador (150), em que o valor de atraso de sem fio é um atraso de transmissão entre o processador (150) e o aparelho de comunicação sem fio (136), em que o processador (150) é para determinar, adicionalmente, o atraso de comunicação sem fio durante o processo de calibração (bloco 600) incluindo: acessar um terceiro valor de carga no processador (150) em um quarto tempo do aparelho de comunicação sem fio (136) (bloco 708); e acessar o terceiro valor de carga no processador (150) em um quinto tempo a partir de uma conexão com fio, uma diferença entre o quarto e quinto tempos sendo associada com o atraso de transmissão (bloco 712).