BR112020000137B1 - METHOD, SYSTEM AND USE OF CONTROLLING THE WORKING RANGE OF A PUMP BELLOWS - Google Patents

METHOD, SYSTEM AND USE OF CONTROLLING THE WORKING RANGE OF A PUMP BELLOWS Download PDF

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Abstract

Método e sistema associado, programa e uso de computador, para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba, incluindo limitações máximas, como posição máxima de retração e posição máxima de extensão do fole, o método compreendendo as etapas de: a) leitura de pelo menos uma primeira posição de um fole (6', 6'') em um volume de circuito hidráulico fechado usando pelo menos um sensor de posição (12', 12''), g) transmitindo um sinal de primeira posição representando a primeira posição para um sistema de controle, h) em que o sistema de controle, com base no pelo menos o primeiro sinal de posição: c1) determina a posição do fole (6', 6'') representado pelo pelo menos o primeiro sinal de posição, c2) compara a posição do fole (6', 6'') com uma faixa de operação pré-determinada da posição do fole, e c3) se a posição estiver fora da faixa de operação pré- determinada da posição do fole, instrui uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo um líquido de aumento de pressão de ação dupla dispositivo de partição (2) para recalibrar o volume de fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a pelo menos a primeira posição (...).Method and associated system, program and use of a computer, for controlling the working range of a pump bellows, including maximum limitations such as maximum retraction position and maximum extension position of the bellows, the method comprising the steps of: a) reading of at least one first position of a bellows (6', 6'') in a closed hydraulic circuit volume using at least one position sensor (12', 12''), g) transmitting a first position signal representing the first position for a control system, h) wherein the control system, based on at least the first position signal: c1) determines the position of the bellows (6', 6'') represented by at least the first signal position, c2) compares the bellows position (6', 6'') with a pre-determined operating range of the bellows position, and c3) if the position is outside the pre-determined operating range of the bellows position , instructs an oil management system valve (16', 16'') allowing a double-acting pressure-boosting liquid partition device (2) to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the volume of the closed hydraulic circuit to reestablish a volume of hydraulic fluid that makes it to at least the first position (...).

Description

[001] A invenção refere-se a um método para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba e o sistema e uso associado, incluindo limitações máximas, como a posição máxima de retração e a posição máxima de extensão do fole. A invenção é particularmente adequada para uso em sistemas que bombeiam grandes volumes de fluidos com partículas (pasta/lodo) a altas pressões, como pressões acima de 500 bar e até 1500 bar ou até mais.[001] The invention relates to a method for controlling the working range of a pump bellows and the associated system and use, including maximum limitations such as the maximum retraction position and the maximum extension position of the bellows. The invention is particularly suitable for use in systems that pump large volumes of particulate fluids (slurry/slurry) at high pressures, such as pressures above 500 bar and up to 1500 bar or even more.

[002] A invenção pode fazer parte de um sistema de bombeamento maior compreendendo um ou mais dispositivos de transferência de pressão, um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de efeito duplo de ação dupla e um conjunto de regulação de fluxo (como um coletor de válvula).[002] The invention may form part of a larger pumping system comprising one or more pressure transfer devices, a double-acting double-acting pressure-boosting liquid partition device, and a flow regulating assembly (such as a manifold valve).

[003] A invenção é adequada para uso com altas pressões, variando acima de 500 bar, e é especialmente adequada para fraturamento hidráulico de poços de petróleo/gás, onde é difícil bombear fluidos com partículas como propantes formam parte do fluido. No entanto, o sistema de bombeamento também pode ser usado em outras aplicações de poço, como em operações de perfuração para bombear fluidos de perfuração e em operações de cimentação, operações de obstrução e abandono, operações de conclusão ou estimulação, acidificação ou circulação de nitrogênio.[003] The invention is suitable for use at high pressures, ranging above 500 bar, and is especially suitable for hydraulic fracturing of oil/gas wells, where it is difficult to pump fluids with particles such as proppants forming part of the fluid. However, the pumping system can also be used in other well applications, such as in drilling operations to pump drilling fluids and in cementing operations, plugging and abandonment operations, completion or stimulation operations, acidification or nitrogen circulation. .

Antecedentes da invençãoBackground of the invention

[004] A fraturamento hidráulico (também fraturamento, revestimento ou hidrofraturamento) é uma técnica de estimulação de poço na qual a rocha é fraturada por um fluido pressurizado, na forma de gel, espuma, areia ou água. Os produtos químicos podem ser adicionados à água para aumentar o fluxo de fluido ou melhorar as propriedades específicas da água, tal água tratada é chamada de 'slick water'. O processo envolve a injeção de alta pressão de 'fluido de fraturamento' (areia de retenção de líquido ou outros propantes e produtos químicos) em um furo de poço para criar rachaduras nas formações de rochas profundas através das quais o gás natural, o petróleo e a salmoura fluirão mais livremente. Normalmente, as bombas de pistão mecânicas são usadas para bombear o fluido de fraturamento sob altas pressões. Essas bombas mecânicas têm um tempo de operação muito limitado devido ao desgaste mecânico nas superfícies deslizantes da bomba, causado pela areia e pelas partículas no meio bombeado. Bombas que operam com líquidos contendo partículas e / ou líquidos químicos exigentes sob alta pressão têm superfícies de vedação que as partículas e / ou fluidos químicos abrasivos (compostos) danificam durante a operação. Quando as vedações estão danificadas, pode haver vazamentos e outros problemas, resultando na bomba, reduzindo sua efetividade. Além disso, as bombas mecânicas operam em altas velocidades, o que cria flutuações rápidas de pressão em toda a unidade (alto número de ciclos), o que, após o tempo, leva a quebras por fadiga. Consequentemente, o ciclo de vida operacional dessas bombas é muito limitado e depende do tipo de partícula, quantidade de partículas, composição química e concentração química, bem como da pressão de trabalho. Nas bombas rotativas, as vedações rotativas (eixo) e os elementos caros da bomba, como impulsores e rodas da turbina, são rapidamente usados. Nas bombas de pistão, o pistão é usado contra o cilindro, resultando em vazamentos, baixa eficiência e avaria. Outro problema bem conhecido das bombas de êmbolo é a fissura por fadiga das extremidades do fluido. A principal causa disso são tensões combinadas das flutuações de pressão e tensões lineares mecânicas dos êmbolos. Eles também são limitados por uma carga máxima permitida da haste na extremidade de potência, tornando necessário corresponder o tamanho do êmbolo à vazão / pressão desejada.[004] Hydraulic fracturing (also fracturing, casing or hydrofracturing) is a well stimulation technique in which rock is fractured by a pressurized fluid, in the form of gel, foam, sand or water. Chemicals can be added to water to increase fluid flow or improve specific properties of the water, such treated water is called 'slick water'. The process involves high-pressure injection of 'fracking fluid' (liquid-trapping sand or other proppants and chemicals) into a wellbore to create cracks in deep rock formations through which natural gas, oil and the brine will flow more freely. Typically, mechanical piston pumps are used to pump fracturing fluid under high pressures. These mechanical pumps have a very limited operating time due to mechanical wear on the pump's sliding surfaces caused by sand and particles in the pumped medium. Pumps that operate with liquids containing particles and/or demanding chemical fluids under high pressure have sealing surfaces that particles and/or abrasive chemical fluids (compounds) damage during operation. When seals are damaged, leaks and other problems can result, resulting in the pump reducing its effectiveness. Furthermore, mechanical pumps operate at high speeds, which creates rapid pressure fluctuations throughout the unit (high number of cycles), which over time leads to fatigue breakdowns. Consequently, the operational life cycle of these pumps is very limited and depends on the particle type, particle quantity, chemical composition and chemical concentration, as well as the working pressure. In rotary pumps, rotary seals (shaft) and expensive pump elements such as impellers and turbine wheels are quickly used up. In piston pumps, the piston is used against the cylinder, resulting in leaks, low efficiency and breakdown. Another well-known problem with plunger pumps is fatigue cracking of the fluid ends. The main cause of this is combined stresses from pressure fluctuations and linear mechanical stresses from the pistons. They are also limited by a maximum allowable rod load at the power end, making it necessary to match the plunger size to the desired flow/pressure.

[005] Em geral, são utilizadas unidades de bomba de êmbolo / pistão.[005] In general, plunger/piston pump units are used.

[006] Quando várias bombas são conectadas à mesma linha de fluxo até o poço e estão online simultaneamente, existe o risco de formarem padrões de interferência que correspondam à frequência de referência da linha de fluxo até o poço. Isso leva a linhas de fluxo que se movem, que podem causar danos ao equipamento e ao pessoal (chamado de "serpente", porque a linha de fluxo se move como uma cobra).[006] When multiple pumps are connected to the same flow line to the well and are online simultaneously, there is a risk of forming interference patterns that correspond to the reference frequency of the flow line to the well. This leads to moving flow lines, which can cause damage to equipment and personnel (called "snaking" because the flow line moves like a snake).

[007] Nas operações de fraturamento, quando as bombas são desligadas e a pressão hidráulica não é mais aplicada ao poço, pequenos grãos de propantes de fraturamento hidráulico mantêm as fraturas abertas. Os propantes são tipicamente feitos de um material sólido, como areia. A areia pode ser tratada com areia ou sintéticos ou materiais naturais, como cerâmica. No fraturamento em terra, normalmente uma frota chamada de fracking compreendendo vários caminhões é transportada e posicionada no local. Cada caminhão é fornecido com uma unidade de bombeamento para bombear fluido de fraturamento para o poço. Portanto, existem limitações de peso e físicas no equipamento a ser utilizado, limitadas pelas capacidades de peso total no caminhão na estrada e nas limitações físicas dadas pelos caminhões.[007] In fracturing operations, when the pumps are turned off and hydraulic pressure is no longer applied to the well, small grains of hydraulic fracturing proppants keep the fractures open. Proppants are typically made from a solid material, such as sand. Sand can be treated with sand or synthetics or natural materials such as ceramics. In land fracking, typically a so-called fracking fleet comprising several trucks is transported and positioned at the site. Each truck is supplied with a pumping unit to pump fracturing fluid into the well. Therefore, there are weight and physical limitations on the equipment to be used, limited by the total weight capabilities on the truck on the road and the physical limitations given by the trucks.

[008] A técnica anterior, não adequada para fraturar mas revelar um sistema em que o fluido hidráulico limpo é separado do líquido a ser bombeado, inclui a EP 2913525 relativa a uma máquina de bombeamento de diafragma acionada hidraulicamente ("bomba"), em particular para água e difícil de materiais da bomba. O sistema compreende pelo menos duas unidades de bombeamento lado a lado. Cada unidade de bombeamento compreende um cilindro de bomba e um cilindro hidráulico. O cilindro da bomba (sinais de referência relacionados com EP 2913525, 1,2) possui uma primeira extremidade inferior com uma primeira entrada e saída para o líquido a ser bombeado e uma segunda extremidade superior com uma segunda entrada e saída para fluido hidráulico. O cilindro da bomba (1,2) contém um fole (3,4) fechado na extremidade inferior e aberto na extremidade superior para comunicação com o fluido hidráulico. A parte externa do fole (3,4) define um espaço para o líquido ser bombeado. O fole (3,4) do cilindro da bomba (1,2) é disposto para ser acionado pelo fluido hidráulico fornecido em sua extremidade superior, em forma de concha, como expansão e contração para bombear o líquido a ser bombeado adjacente à primeira extremidade inferior do cilindro da bomba (1,2).[008] Prior art, not suitable for fracturing but revealing a system in which clean hydraulic fluid is separated from the liquid to be pumped, includes EP 2913525 relating to a hydraulically driven diaphragm pumping machine ("pump"), in particular for water and difficult pump materials. The system comprises at least two side-by-side pumping units. Each pumping unit comprises a pump cylinder and a hydraulic cylinder. The pump cylinder (reference signs related to EP 2913525, 1.2) has a first lower end with a first inlet and outlet for the liquid to be pumped and a second upper end with a second inlet and outlet for hydraulic fluid. The pump cylinder (1,2) contains a bellows (3,4) closed at the lower end and open at the upper end for communication with the hydraulic fluid. The external part of the bellows (3,4) defines a space for the liquid to be pumped. The bellows (3,4) of the pump cylinder (1,2) is arranged to be driven by the hydraulic fluid supplied at its upper end, in a shell shape, as expansion and contraction to pump the liquid to be pumped adjacent to the first end bottom of the pump cylinder (1,2).

[009] O cilindro hidráulico (9,10) é colocado lado a lado do cilindro da bomba (1,2). O cilindro hidráulico (9,10) possui uma primeira extremidade inferior associada a um acionamento hidráulico e uma segunda extremidade superior contendo fluido hidráulico que se comunica com a segunda extremidade superior do cilindro da bomba (1,2). O acionamento hidráulico termina na sua extremidade superior com um pistão de acionamento (19,20) montado de maneira deslizante no cilindro hidráulico (9,10). Os acionamentos hidráulicos dos cilindros hidráulicos (9,10) das duas unidades de bombeamento são conectados por uma conexão hidromecânica (25,27) projetada para avançar e retrair os pistões (19,20) de cada cilindro hidráulico (9,10)[009] The hydraulic cylinder (9,10) is placed side by side with the pump cylinder (1,2). The hydraulic cylinder (9,10) has a first lower end associated with a hydraulic drive and a second upper end containing hydraulic fluid that communicates with the second upper end of the pump cylinder (1,2). The hydraulic drive ends at its upper end with a drive piston (19,20) slidably mounted on the hydraulic cylinder (9,10). The hydraulic drives of the hydraulic cylinders (9,10) of the two pumping units are connected by a hydromechanical connection (25,27) designed to advance and retract the pistons (19,20) of each hydraulic cylinder (9,10)

[010] No entanto, a solução na EP 2913525 não é aplicável a fraturas hidráulicas a altas pressões (isto é, mais de 500 bar) devido à câmara da bomba cilíndrica. A forma de cilindro da câmara da bomba não será capaz de suportar as altas pressões experimentadas em combinação com um alto número de ciclos quando usado em fraturamento hidráulico. Além disso, os foles são de polímero, resultando no risco de partículas serem espremidas entre a parede cilíndrica e os foles, com a possibilidade de danificar os foles.Além disso, há um cilindro hidráulico conectado a cada cilindro da bomba. O cilindro hidráulico não está configurado para aumentar as pressões que entram no lado inferior do pistão (19, 20) porque a área efetiva é menor no lado inferior do pistão (19, 20) do que no lado superior do pistão (19, 20). Além disso, nos foles de polímero, falta o controle na direção da expansão, levando à possibilidade de os foles entrarem em contato com a parede do cilindro. Isso pode causar rasgos e propantes sendo forçados a entrar no material base.[010] However, the solution in EP 2913525 is not applicable to hydraulic fractures at high pressures (i.e. more than 500 bar) due to the cylindrical pump chamber. The cylinder shape of the pump chamber will not be able to withstand the high pressures experienced in combination with a high number of cycles when used in hydraulic fracturing. Additionally, the bellows are made of polymer, resulting in the risk of particles being squeezed between the cylindrical wall and the bellows, potentially damaging the bellows. Additionally, there is a hydraulic cylinder connected to each pump cylinder. The hydraulic cylinder is not configured to increase the pressures entering the lower side of the piston (19, 20) because the effective area is smaller on the lower side of the piston (19, 20) than on the upper side of the piston (19, 20). . Furthermore, polymer bellows lack control over the direction of expansion, leading to the possibility of the bellows coming into contact with the cylinder wall. This can cause tears and proppants being forced into the base material.

[011] As conexões hidromecânicas em geral têm algumas desvantagens, incluindo: - não pode sincronizar com várias unidades, - não pode variar a rampa para cima / baixo, dependendo da pressão e do fluxo (não pode oferecer um controle preciso das características da bomba), - não pode derrame parcial, - não pode compensar flutuações de pressão / fluxo no fluxo, - nunca seria capaz de se sobrepor e fazer um fluxo laminar, - gera uma queda de pressão sobre a válvula de controle, que leva ao aquecimento do óleo e perda de eficiência na faixa de 5 a 10%.[011] Hydromechanical connections in general have some disadvantages, including: - cannot synchronize with multiple units, - cannot vary ramp up/down depending on pressure and flow (cannot offer precise control of pump characteristics ), - cannot partial stroke, - cannot compensate for pressure/flow fluctuations in the flow, - would never be able to overlap and make a laminar flow, - generates a pressure drop over the control valve, which leads to heating of the oil and efficiency loss in the range of 5 to 10%.

[012] Existe um problema com as bombas convencionais utilizadas para fraturamento, que as peças do sistema podem quebrar após algumas horas e precisam ser reparadas. Assim, para proporcionar redundância no sistema, frotas compreendendo uma pluralidade de bombas de reserva são normais. Isso gera custos tanto em manutenção quanto em horas de trabalho, pois um técnico pode operar apenas alguns caminhões.[012] There is a problem with conventional pumps used for fracturing, that parts of the system can break after a few hours and need to be repaired. Thus, to provide redundancy in the system, fleets comprising a plurality of standby pumps are normal. This generates costs in both maintenance and labor hours, as a technician can only operate a few trucks.

[013] Todos os sistemas hidráulicos têm um grau de vazamento interno de fluido hidráulico, isso também ocorrerá no sistema hidráulico de circuito fechado ao longo de vários ciclos. Esse vazamento se acumulará ao longo de vários ciclos, adicionando ou retraindo do volume fechado, levando os foles a se contrairem ou a se estenderem demais. Não ter controle sobre isso, levará à falha prematura dos foles.[013] All hydraulic systems have a degree of internal hydraulic fluid leakage, this will also occur in the closed loop hydraulic system over several cycles. This leakage will build up over several cycles, adding to or retracting from the closed volume, causing the bellows to contract or overextend. Not having control over this will lead to premature failure of the bellows.

[014] Assim, um objetivo da presente invenção é resolver pelo menos algumas desvantagens em relação às soluções da técnica anterior e mais específicas para manter as partes móveis (pistões, vedações) afastadas do fluido de partículas (isto é, meio bombeado) e evitar que as partículas danifiquem o movimento peças.[014] Thus, an objective of the present invention is to solve at least some disadvantages with respect to prior art and more specific solutions to keep moving parts (pistons, seals) away from the particulate fluid (i.e. pumped medium) and avoid particles damage moving parts.

[015] Mais específico, é um objetivo da presente invenção fornecer um bombeamento suave e sem choques de grandes fluxos a altas pressões, reduzindo o desgaste de todos os componentes no circuito de fluxo e, ao mesmo tempo, fornecendo uma unidade capaz de integre e se adapte perfeitamente a qualquer demanda de taxa de fluxo de pressão sem a necessidade de reconstrução mecânica ou alterações. Além disso, a capacidade da presente invenção de sincronizar com várias unidades minimiza o risco de possível serpente.[015] More specifically, it is an object of the present invention to provide smooth and shock-free pumping of large flows at high pressures, reducing wear on all components in the flow circuit and, at the same time, providing a unit capable of integrating and Perfectly adapts to any pressure flow rate demand without the need for mechanical reconstruction or alterations. Furthermore, the ability of the present invention to synchronize with multiple units minimizes the risk of possible serpent.

[016] Mais especificamente, um dos objetivos da invenção é fornecer um sistema de fraturamento que possa operar a altas pressões com alto fluxo de volume.[016] More specifically, one of the objectives of the invention is to provide a fracturing system that can operate at high pressures with high volume flow.

[017] Outro objetivo é fornecer um sistema no qual o líquido a ser bombeado seja separado do maior número possível de partes móveis.[017] Another objective is to provide a system in which the liquid to be pumped is separated from as many moving parts as possible.

[018] Mais específico, um objetivo é minimizar o risco de danificar os foles.[018] More specifically, one objective is to minimize the risk of damaging the bellows.

[019] Outro objetivo é fornecer um sistema de bombeamento que tenha peso reduzido, e. o sistema de bombeamento deve poder ser arranjado e transportado em caminhões ou reboques comuns que façam parte das chamadas frack-frets usadas em fraturamento hidráulico.[019] Another objective is to provide a pumping system that has reduced weight, e.g. the pumping system must be able to be arranged and transported in common trucks or trailers that are part of the so-called frack-frets used in hydraulic fracturing.

[020] Outro objetivo é fornecer um sistema que não exija um sistema de guia externo para o fole.[020] Another objective is to provide a system that does not require an external guidance system for the bellows.

[021] Outro objetivo é fornecer um controle de velocidade / curso abaixo controlado totalmente contínuo para evitar picos de pressão, picos de fluxo e flutuações.[021] Another objective is to provide fully continuous controlled speed/stroke control to avoid pressure peaks, flow peaks and fluctuations.

[022] Outro objetivo é criar um sistema de bomba para todas as configurações de pressão e fluxo, normalmente usadas em indústrias de fraturamento ou de bombeamento de alta pressão, sem a necessidade de uma reconstrução mecânica.[022] Another objective is to create a pump system for all pressure and flow configurations, typically used in fracturing or high pressure pumping industries, without the need for mechanical reconstruction.

[023] Outro objetivo da invenção é fornecer um sistema de controle avançado e sincronização de várias unidades, para eliminar os problemas com os sistemas convencionais.[023] Another objective of the invention is to provide an advanced control and synchronization system of multiple units, to eliminate problems with conventional systems.

[024] Outro objetivo é fornecer uma solução que possa ser usada em novas instalações e ser conectada a instalações existentes, como a modernização de sistemas existentes.[024] Another objective is to provide a solution that can be used in new installations and be connected to existing installations, such as modernizing existing systems.

Sumario da invençãoSummary of the invention

[025] Os objetivos são resolvidos pela invenção, conforme estabelecido nas reivindicações independentes, em que modalidades detalhadas da invenção são definidas nas reivindicações dependentes.[025] The objectives are solved by the invention, as established in the independent claims, in which detailed embodiments of the invention are defined in the dependent claims.

[026] A presente invenção fornece uma solução para os objetivos,assegurando que a quantidade de fluido no volume do circuito hidráulico fechado esteja sempre dentro de faixas predefinidas, ou seja, que não seja muito fluido hidráulico com o risco de extensão indesejada dos foles nem muito pouco fluido com risco de muita compressão dos foles. A invenção pode assim ser um método para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba em um sistema de fraturamento e um sistema de fraturamento.[026] The present invention provides a solution to the objectives, ensuring that the amount of fluid in the volume of the closed hydraulic circuit is always within predefined ranges, that is, that there is not too much hydraulic fluid with the risk of unwanted extension of the bellows nor too little fluid with the risk of too much compression of the bellows. The invention may thus be a method for controlling the working range of a pump bellows in a fracturing system and a fracturing system.

[027] Assim, a entrada no sistema de controle é importante para aumentar o ciclo de vida dos componentes no sistema e, em particular, os componentes móveis. Por exemplo, se houver um vazamento de fluido hidráulico do sistema de circuito fechado, existe o risco de que o fole seja danificado se ele se contrair / comprimir demais.[027] Thus, input into the control system is important to increase the life cycle of components in the system and, in particular, mobile components. For example, if there is a leak of hydraulic fluid from the closed loop system, there is a risk that the bellows will be damaged if it contracts/compresses too much.

[028] A invenção que controla o movimento, monitorando constantemente o (s) sinal (es) de posição do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla e / ou foles. Se necessário para ajustar, o protocolo do sistema de gerenciamento de óleo (uma parte do sistema de controle geral) com válvula é usado para corrigir as posições ou trocar o óleo. Por exemplo, se o sistema compreender um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla e uma cavidade de pressão para pressurizar um primeiro fluido (por exemplo, fluido de fraturamento) com um segundo fluido (por exemplo, fluido de bomba hidráulica) usando um fole para separar o primeiro e o segundo fluidos, os foles nunca devem ser totalmente comprimidos nem esticados ou estendidos no máximo. Se o fole for repetidamente estendido e comprimido até os limites máximos, o desgaste, ou seja, fadiga, aumentará significativamente, resultando em um ciclo de vida mais curto.[028] The invention that controls movement by constantly monitoring the position signal(s) of the dual-action pressure booster liquid partition device and/or bellows. If necessary to adjust, the protocol of the oil management system (a part of the overall control system) with valve is used to correct the positions or change the oil. For example, if the system comprises a dual-acting pressure-increasing liquid partition device and a pressure cavity for pressurizing a first fluid (e.g., fracturing fluid) with a second fluid (e.g., hydraulic pump fluid) Using a bellows to separate the first and second fluids, the bellows should never be fully compressed nor stretched or extended to the maximum. If the bellows is repeatedly extended and compressed to its maximum limits, wear, i.e. fatigue, will increase significantly, resulting in a shorter life cycle.

[029] A invenção refere-se a um método para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba, incluindo limitações máximas, como a posição máxima de retração e a posição máxima de extensão do fole, o método compreendendo as etapas de: a) ler pelo menos uma primeira posição de um fole em um volume de circuito hidráulico fechado usando pelo menos um sensor de posição, b) transmitir um sinal de primeira posição representando a primeira posição para um sistema de controle, c) em que o sistema de controle, com base no pelo menos o primeiro sinal de posição: d) ) determina a posição dos foles representados pelo pelo menos o primeiro sinal de posição, e) ) compara a posição dos foles com uma faixa de operação predeterminada da posição dos foles, e f) ) se a posição estiver fora da faixa de operação predeterminada da posição dos foles, instrui uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo permitindo que um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla recalibre o volume do fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a pelo menos primeira posição retorne a uma posição dentro da faixa de operação predeterminada da posição dos foles.[029] The invention relates to a method for controlling the working range of a pump bellows, including maximum limitations such as the maximum retraction position and the maximum extension position of the bellows, the method comprising the steps of: a ) reading at least one first position of a bellows in a closed hydraulic circuit volume using at least one position sensor, b) transmitting a first position signal representing the first position to a control system, c) wherein the control system control, based on at least the first position signal: d) ) determines the position of the bellows represented by the at least the first position signal, e) ) compares the position of the bellows with a predetermined operating range of the bellows position, and f) ) if the position is outside the predetermined operating range of the bellows position, instructs an oil management system valve allowing a double acting pressure increasing liquid partition device to recalibrate the volume of hydraulic fluid into the volume of the closed hydraulic circuit to restore a volume of hydraulic fluid that causes the at least first position to return to a position within the predetermined operating range of the bellows position.

[030] A faixa de operação predeterminada da posição dos foles pode ser um intervalo predefinido para a posição dos foles, cuja posição dos foles é lida ou monitorada continuamente pelo sistema de controle, e o sistema de controle monitora continuamente a primeira posição dos foles e comparando com a posição predeterminada em operação alcance.[030] The predetermined operating range of the bellows position may be a predefined range for the bellows position, which bellows position is read or monitored continuously by the control system, and the control system continuously monitors the first position of the bellows and comparing with the predetermined position in operating range.

[031] A faixa de operação predeterminada da posição dos foles pode ser definida por posições finais físicas específicas para os foles, tanto para compressão quanto para extensão dos foles. Como alternativa, em vez de posições finais físicas, as posições finais podem ser posições operadas por software, indicando as posições finais. Um sinal pode ser transferido para o sistema de controle, indicando que o fole atingiu a (s) posição (ões) final (is). As posições físicas ou operadas por software que fornecem as posições finais podem ser partes integrais do fole, por exemplo como parte de um sistema de guia ou de um sensor de posição dos foles ou separado dos foles. O sistema de controle pode então decidir se o fole atingiu sua posição final. Se o fole não atingir a posição final, o sistema de controle pode decidir que um sinal (esperado) não é lido e instruir a válvula do sistema de gerenciamento de óleo a drenar ou reabastecer o fluido hidráulico no volume fechado do circuito hidráulico.[031] The predetermined operating range of the bellows position can be defined by specific physical end positions for the bellows, both for compression and extension of the bellows. Alternatively, instead of physical end positions, end positions may be software-operated positions indicating end positions. A signal can be transferred to the control system indicating that the bellows has reached the end position(s). The physical or software-operated positions that provide the end positions may be integral parts of the bellows, for example as part of a guidance system or a bellows position sensor or separate from the bellows. The control system can then decide whether the bellows has reached its final position. If the bellows does not reach the end position, the control system may decide that an (expected) signal is not read and instruct the oil management system valve to drain or replenish the hydraulic fluid in the closed volume of the hydraulic circuit.

[032] É claro que todos os sistemas hidráulicos têm um grau de vazamento interno de fluido hidráulico, no entanto, ao longo da descrição e afirma que o termo sistema hidráulico de circuito fechado foi usado para um sistema "fechado" para distinguir dos sistemas que não são definidos por um sistema hidráulico. volume definido.[032] It is clear that all hydraulic systems have a degree of internal leakage of hydraulic fluid, however, throughout the description and states that the term closed-loop hydraulic system has been used for a "closed" system to distinguish from systems that are not defined by a hydraulic system. defined volume.

[033] A faixa de operação predeterminada da posição do fole pode variar dependendo do tamanho e / ou quantidade de partículas no fluido bombeado (por exemplo, fluido de fraturamento).[033] The predetermined operating range of the bellows position may vary depending on the size and/or quantity of particles in the pumped fluid (e.g., fracturing fluid).

[034] As faixas predeterminadas dependerão da pressão operacional, isto é, compressibilidade do fluido hidráulico.[034] The predetermined ranges will depend on the operating pressure, that is, compressibility of the hydraulic fluid.

[035] Em um aspecto, o método pode ser um método para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba em um sistema de fraturamento.[035] In one aspect, the method may be a method for controlling the working range of a pump bellows in a fracturing system.

[036] Em um aspecto, o primeiro sinal de posição do pelo menos um sensor de posição representa a posição dos foles dispostos de maneira móvel dentro de uma cavidade de pressão.[036] In one aspect, the first position signal of the at least one position sensor represents the position of bellows movably arranged within a pressure cavity.

[037] Em um aspecto, um segundo sinal de pelo menos um sensor de posição representa a posição de um êmbolo em um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla.[037] In one aspect, a second signal from at least one position sensor represents the position of a plunger in a double-acting pressure-increasing liquid partition device.

[038] Se o sistema for fornecido com pelo menos dois sensores de posição e possivelmente sensores adicionais, será alcançada redundância. Se estiver usando mais de um sensor, a redundância para o sistema de controle será garantida caso um dos sensores funcione incorretamente.[038] If the system is provided with at least two position sensors and possibly additional sensors, redundancy will be achieved. If using more than one sensor, redundancy for the control system is ensured if one of the sensors malfunctions.

[039] Em um aspecto, o sistema de controle compara o pelo menos o primeiro sinal de posição e o segundo sinal e determina uma diferença de posição entre o fole e o êmbolo e, - compara a diferença de posição com uma faixa de diferença de posição predeterminada e, - se a diferença de posição estiver fora da faixa predeterminada de diferença de posição, instrui uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo permitindo que um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla recalibre o volume do fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a diferença de posição retorne à faixa de diferença de posição predeterminada.[039] In one aspect, the control system compares the at least the first position signal and the second signal and determines a position difference between the bellows and the plunger and, - compares the position difference with a range of difference of predetermined position and, - if the position difference is outside the predetermined position difference range, instructs an oil management system valve allowing a double acting pressure increasing liquid partition device to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the volume of the closed hydraulic circuit to restore a volume of hydraulic fluid that causes the position difference to return to the predetermined position difference range.

[040] A faixa de diferença de posição predeterminada depende e varia com diferentes pressões. Isto é devido à compressibilidade do líquido / líquido hidráulico a diferentes pressões. Além disso, nesse aspecto, duas faixas pré-determinadas diferentes são executadas simultaneamente no sistema de controle, ou seja, a faixa de diferença de posição predeterminada e a faixa de operação de posição de fole predeterminada, e o sistema de controle determina se a primeira posição e a diferença de posição estão dentro do dado gamas.[040] The predetermined position difference range depends on and varies with different pressures. This is due to the compressibility of the liquid/hydraulic liquid at different pressures. Furthermore, in this aspect, two different predetermined ranges are executed simultaneously in the control system, that is, the predetermined position difference range and the predetermined bellows position operating range, and the control system determines whether the first position and position difference are within the given ranges.

[041] Se a posição abaixo estiver atingindo o desvio máximo predeterminado em comparação com a posição do êmbolo, o sistema de controle pode enviar um sinal para a válvula do sistema de gerenciamento de óleo para fechar uma segunda porta da válvula e abrir uma terceira porta da válvula para um reservatório de óleo. O dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla ajustará o pistão de acordo com a última posição do fole, depois que a válvula do sistema de gerenciamento de óleo for fechada (isto é, segunda porta da válvula). Após o ajuste, a válvula do sistema de gerenciamento de óleo abrirá a primeira porta da válvula e a segunda porta da válvula e continuará seu ciclo de trabalho.[041] If the position below is reaching the predetermined maximum deviation compared to the plunger position, the control system may send a signal to the oil management system valve to close a second valve port and open a third port from the valve to an oil reservoir. The double-acting pressure-increasing liquid partition device will adjust the piston according to the last bellows position after the oil management system valve is closed (i.e., second valve port). After adjustment, the oil management system valve will open the first valve port and the second valve port and continue its work cycle.

[042] Em um aspecto, em que, se a posição estiver abaixo da faixa de operação predeterminada da posição do fole ou da faixa de diferença de posição, o sistema de controle instrui a válvula do sistema de gerenciamento de óleo permitindo que o dispositivo de partição de líquido de aumento de pressão de ação dupla recalibre para encher o fluido hidráulico no interior fechado volume do circuito hidráulico e se o volume calculado de fluido hidráulico for maior que a faixa de operação predeterminada da posição do fole, o sistema de controle instrui a válvula do sistema de gerenciamento de óleo, permitindo que o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla recalibre para drenar o fluido hidráulico do circuito hidráulico fechado volume.[042] In one aspect, wherein, if the position is below the predetermined operating range of the bellows position or the position difference range, the control system instructs the oil management system valve allowing the oil management system to double-acting pressure-boosting liquid partition recalibrates to fill hydraulic fluid into the closed interior volume of the hydraulic circuit and if the calculated volume of hydraulic fluid is greater than the predetermined operating range of the bellows position, the control system instructs to oil management system valve, allowing the double-acting pressure-boosting liquid partition device to recalibrate to drain hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit volume.

[043] Em um aspecto, a pelo menos a primeira posição representa um volume no volume do circuito hidráulico fechado e em que o sistema de controle, antes da etapa c1), calcula um volume de fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para garantir a posição exata do fole, antes de continuar com a etapa c1).[043] In one aspect, the at least the first position represents a volume in the volume of the closed hydraulic circuit and in which the control system, before step c1), calculates a volume of hydraulic fluid in the volume of the closed hydraulic circuit to ensure the exact position of the bellows, before continuing with step c1).

[044] Em um aspecto, o método pode ainda compreender: - ) antes da etapa c), lendo uma primeira temperatura de um ou mais sensores de temperatura dispostos em locais diferentes no volume do circuito hidráulico fechado, - ) transmitir um primeiro sinal de temperatura representando a primeira temperatura ao sistema de controle, - ) em que o sistema de controle, com base no primeiro sinal de temperatura, - determina a temperatura no volume do circuito hidráulico fechado, - compara a temperatura com uma faixa operacional de temperatura predeterminada, e - com base em se a posição, a diferença de posição ou a temperatura estão dentro, acima ou abaixo da faixa de operação predeterminada da posição dos foles, da faixa de diferença de posição predeterminada ou da faixa de operação de temperatura predeterminada, respectivamente, opera uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo que permite a ação dupla dispositivo de partição líquida que aumenta a pressão para recalibrar: - fique inativo, encha o fluido hidráulico ou drene o fluido hidráulico do sistema fechado do circuito hidráulico.[044] In one aspect, the method may further comprise: - ) before step c), reading a first temperature from one or more temperature sensors arranged at different locations in the volume of the closed hydraulic circuit, - ) transmitting a first signal of temperature representing the first temperature to the control system, - ) wherein the control system, based on the first temperature signal, - determines the temperature in the volume of the closed hydraulic circuit, - compares the temperature with a predetermined operating temperature range, and - based on whether the position, position difference or temperature is within, above or below the predetermined bellows position operating range, the predetermined position difference range or the predetermined temperature operating range, respectively, operates an oil management system valve that allows dual-acting liquid partition device that increases pressure to recalibrate: - idle, fill hydraulic fluid or drain hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit system.

[045] Em um aspecto, o fole pode ter um eixo central e o fole pode se estender e retrair em uma direção substancialmente longitudinal ao longo do eixo central, e em que um dos sensores de posição é um sensor de posição do fole lendo a extensão axial do fole.[045] In one aspect, the bellows may have a central axis and the bellows may extend and retract in a substantially longitudinal direction along the central axis, and wherein one of the position sensors is a bellows position sensor reading the axial extension of the bellows.

[046] Em um aspecto, a válvula do sistema de gerenciamento de oleo pode ser disposta entre o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla e um dispositivo de transferência de pressão e compreende um arranjo de válvula, em que o arranjo de válvula, com base na entrada do sistema de controle, é operado para: - aberto à comunicação de fluidos entre o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla e o volume interno do fole, - aberto para comunicação de fluido entre um reservatório de fluido e o volume do circuito hidráulico fechado para o enchimento de fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado, - aberto para comunicação de fluido entre um reservatório de fluido e o volume do circuito hidráulico fechado para drenar o fluido hidráulico do volume do circuito hidráulico fechado.[046] In one aspect, the oil management system valve may be disposed between the double-acting pressure boosting liquid partition device and a pressure transfer device and comprises a valve arrangement, wherein the valve arrangement valve, based on input from the control system, is operated to: - open to fluid communication between the double acting pressure boosting liquid partition device and the internal volume of the bellows, - open to fluid communication between a reservoir of fluid and the closed hydraulic circuit volume for filling hydraulic fluid into the closed hydraulic circuit volume, - open for fluid communication between a fluid reservoir and the closed hydraulic circuit volume for draining hydraulic fluid from the hydraulic circuit volume closed.

[047] A invenção ainda se refere a um sistema que compreende um sistema de controle que se comunica com um sistema de gerenciamento de óleo, o sistema compreende: - um dispositivo de transferência de pressão, caracterizado pelo fato de que compreende: - um alojamento de câmara de pressão, o alojamento de câmara de pressão compreende: - uma cavidade de pressão e um fole disposto de maneira móvel dentro da cavidade de pressão - pelo menos um sensor de posição configurado para ler a posição dos foles e transmitir um sinal de primeira posição representando a primeira posição ao sistema de controle, e em que o sistema de controle, com base no pelo menos o primeiro sinal de posição, está configurado para: - determinar a posição dos foles representados pelo, pelo menos, o primeiro sinal de posição, - compare a posição dos foles com uma faixa de operação predeterminada da posição dos foles, e - com base em se a posição está fora da faixa de operação predeterminada da posição do fole, está configurada para operar uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo, permitindo que um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla recalibre o volume do fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a pelo menos primeira posição retorne a uma posição dentro da faixa de operação predeterminada da posição dos foles.[047] The invention further relates to a system comprising a control system that communicates with an oil management system, the system comprising: - a pressure transfer device, characterized by the fact that it comprises: - a housing of a pressure chamber, the pressure chamber housing comprises: - a pressure cavity and a bellows movably disposed within the pressure cavity - at least one position sensor configured to read the position of the bellows and transmit a first-rate signal position representing the first position to the control system, and wherein the control system, based on the at least the first position signal, is configured to: - determine the position of the bellows represented by the at least the first position signal , - compare the position of the bellows with a predetermined operating range of the bellows position, and - based on whether the position is outside the predetermined operating range of the bellows position, is configured to operate an oil management system valve , allowing a double-acting pressure-increasing liquid partition device to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the volume of the closed hydraulic circuit to reestablish a volume of hydraulic fluid that causes the at least first position to return to a position within the range predetermined operation of the bellows position.

[048] Em um aspecto do sistema, o primeiro sinal de posição do pelo menos um sensor de posição pode representar a posição dos foles.[048] In one aspect of the system, the first position signal from the at least one position sensor may represent the position of the bellows.

[049] Em um aspecto do sistema, um segundo sinal de pelo menos um sensor de posição pode representar a posição de um êmbolo em um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla.[049] In one aspect of the system, a second signal from at least one position sensor may represent the position of a plunger in a double-acting pressure boosting liquid partition device.

[050] Em um aspecto do sistema, em que o sistema de controle está configurado para: - compare pelo menos o primeiro sinal de posição e o segundo sinal e determine uma diferença de posição entre o fole e o êmbolo e, - compare a diferença de posição com uma faixa de diferença de posição predeterminada, e - se a diferença de posição estiver fora da faixa predeterminada de diferença de posição, instrua uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo permitindo que o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla recalibre o volume do fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a diferença de posição retorne à faixa de diferença de posição predeterminada.[050] In one aspect of the system, wherein the control system is configured to: - compare at least the first position signal and the second signal and determine a position difference between the bellows and the plunger and, - compare the difference of position with a predetermined range of position difference, and - if the position difference is outside the predetermined range of position difference, instruct an oil management system valve allowing the action pressure increase liquid partition device double recalibrate the hydraulic fluid volume in the closed hydraulic circuit volume to reestablish a hydraulic fluid volume that causes the position difference to return to the predetermined position difference range.

[051] Em um aspecto, o sistema pode ainda compreender um ou mais sensores de temperatura configurados para ler a temperatura no sistema de circuito hidráulico fechado e transmitir sinais para o sistema de controle, e em que o sistema de controle está configurado para: - com base em se a posição, a diferença de posição ou a temperatura estão dentro, acima ou abaixo da faixa de operação predeterminada da posição dos foles, da faixa de diferença de posição predeterminada ou da faixa de operação de temperatura predeterminada, respectivamente, operam uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo que permite a ação dupla dispositivo de partição líquida que aumenta a pressão para recalibrar: - fique inativo, encha o fluido hidráulico ou drene o fluido hidráulico do sistema fechado do circuito hidráulico.[051] In one aspect, the system may further comprise one or more temperature sensors configured to read the temperature in the closed-loop hydraulic system and transmit signals to the control system, and wherein the control system is configured to: - based on whether the position, position difference, or temperature is within, above, or below the bellows position predetermined operating range, predetermined position difference range, or predetermined temperature operating range, respectively, operate a oil management system valve that allows dual action liquid partition device that increases pressure to recalibrate: - idle, fill hydraulic fluid or drain hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit system.

[052] A invenção refere-se ainda a um programa de computador, compreendendo instruções de processamento que, quando executadas por um dispositivo de processamento, fazem com que o dispositivo de processamento funcione conforme estabelecido de acordo com o método descrito acima.[052] The invention further relates to a computer program, comprising processing instructions that, when executed by a processing device, cause the processing device to function as established in accordance with the method described above.

[053] A invenção refere-se ainda ao uso do sistema descrito acima em uma das seguintes operações: extração ou produção de hidrocarbonetos, operações de fraturamento hidráulico, tampão e abandono, operações de perfuração, completação ou estimulação de poços, cimentação, acidificação ou circulação de nitrogênio.[053] The invention further relates to the use of the system described above in one of the following operations: extraction or production of hydrocarbons, hydraulic fracturing operations, plugging and abandonment, drilling operations, well completion or stimulation, cementing, acidification or nitrogen circulation.

[054] A invenção refere-se ainda ao uso do método ou sistema descrito acima para aceleração e desaceleração controladas, respectivamente, do fole da bomba no ponto de viragem do pistão no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla. Isso é vantajoso no amortecimento do impacto das válvulas de retenção e para reduzir as vibrações no sistema, porque o sistema de controle é capaz de monitorar a posição do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla usando o sensor de posição do dispositivo de partição de líquido de aumento de pressão de ação dupla e ao se aproximar Na posição final, a velocidade de descarga da unidade é reduzida para amortecer / amortecer a velocidade do elemento da válvula antes de entrar na sede da válvula.[054] The invention further relates to the use of the method or system described above for controlled acceleration and deceleration, respectively, of the pump bellows at the turning point of the piston in the double-acting pressure-increasing liquid partition device. This is advantageous in dampening the impact of the check valves and for reducing vibrations in the system, because the control system is capable of monitoring the position of the double-acting pressure-boosting liquid partition device using the position sensor of the pressure-boosting device. double-acting pressure-increasing liquid partition and when approaching the end position, the unit discharge speed is reduced to dampen/dampen the speed of the valve element before entering the valve seat.

[055] A faixa de trabalho, ou seja, a faixa de operação definida pelas limitações máximas, como posição máxima de retração ou compressão e posição máxima de extensão da barreira, em que uma extensão de 0% representa uma posição totalmente recolhida ou retraída (ou seja, primeira posição final) e 100 % refere-se à posição máxima de extensão (ou seja, segunda posição final) da barreira, está vantajosamente dentro de: preferencialmente 10% e 90%, mais preferencialmente dentro de 20% e 80%, ainda mais preferencialmente dentro de 30% e 70%. Esses intervalos exemplificados garantem um aumento significativo no ciclo de vida da barreira.[055] The working range, that is, the operating range defined by maximum limitations, such as maximum retraction or compression position and maximum barrier extension position, where an extension of 0% represents a fully retracted or retracted position ( i.e. first end position) and 100% refers to the maximum extension position (i.e. second end position) of the barrier, is advantageously within: preferably 10% and 90%, more preferably within 20% and 80% , even more preferably within 30% and 70%. These exemplified intervals guarantee a significant increase in the barrier's life cycle.

[056] A presente invenção fornece melhorias significativas em relação a soluções conhecidas. O sistema de bombeamento e seus componentes associados proporcionam a possibilidade de bombear a pressões de até 1500 bar e acima com alto fluxo de volume. Por exemplo, o projeto prevê a possibilidade de bombear 1 m3 a 1000 bar de pressão por minuto ou 2 m3 a 500 bar por minuto e qualquer taxa entre taxa e pressão. A invenção proporciona flexibilidade em relação às taxas e pressões da bomba desejadas, p. taxas de fluxo reduzidas a altas pressões e taxas de fluxo altas a pressões reduzidas, em todas as modalidades com um fluxo substancialmente laminar.[056] The present invention provides significant improvements over known solutions. The pumping system and its associated components provide the possibility of pumping at pressures of up to 1500 bar and above with high volume flow. For example, the project provides for the possibility of pumping 1 m3 at 1000 bar pressure per minute or 2 m3 at 500 bar per minute and any ratio between rate and pressure. The invention provides flexibility with respect to desired pump rates and pressures, e.g. reduced flow rates at high pressures and high flow rates at reduced pressures, in all embodiments with a substantially laminar flow.

[057] Um sistema de bombeamento em que o método e o sistema de acordo com a presente invenção podem ser utilizados, pode compreender um ou mais de um dispositivo de transferência de pressão, um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla e um conjunto de regulação de fluxo (como um coletor de válvula). Uma unidade de bomba hidráulica tipicamente pressuriza o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, em que o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla pressuriza o dispositivo de transferência de pressão. O fole no dispositivo de transferência de pressão funciona como um "pistão" entre o lado da pressão hidráulica, ou seja, o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla e a unidade da bomba hidráulica de um lado e o meio a ser bombeado para um poço do outro lado. O fole funciona como uma extensão do pistão no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla. O fole no dispositivo de transferência de pressão separa o fluido hidráulico limpo (dentro do fole) do fluido sujo com partículas (fora do fole).[057] A pumping system in which the method and system according to the present invention can be used, can comprise one or more of a pressure transfer device, a double-acting pressure boosting liquid partition device and a flow regulating assembly (such as a valve manifold). A hydraulic pump unit typically pressurizes the double-acting pressure-increasing liquid partition device, wherein the double-acting pressure-increasing liquid partition device pressurizes the pressure transfer device. The bellows in the pressure transfer device functions as a "piston" between the hydraulic pressure side, i.e. the double-acting pressure-increasing liquid partition device and the hydraulic pump unit on one side, and the medium to be pumped into a well on the other side. The bellows functions as an extension of the piston in the double acting pressure boosting liquid partition device. The bellows in the pressure transfer device separates clean hydraulic fluid (inside the bellows) from dirty fluid with particles (outside the bellows).

[058] Em todos os aspectos da invenção, o fole deve ser entendido como uma barreira estanque que separa o volume interno do fole e o volume entre a parte externa do fole e o interior da cavidade de pressão. Ou seja, o fole tem um diâmetro externo fixo, mas é axialmente flexível, fornecendo um espaço anular (tamanho do espaço, por exemplo, pelo menos correspondente ao diâmetro das partículas no fluido de fraturamento) entre a superfície interna do alojamento da câmara de pressão e o fole em todas as posições do o fole e a todas as pressões.[058] In all aspects of the invention, the bellows must be understood as a watertight barrier that separates the internal volume of the bellows and the volume between the external part of the bellows and the interior of the pressure cavity. That is, the bellows has a fixed outer diameter but is axially flexible, providing an annular space (e.g. space size at least corresponding to the diameter of the particles in the fracturing fluid) between the inner surface of the pressure chamber housing and the bellows in all bellows positions and at all pressures.

[059] O fole é preferencialmente conectado de maneira fixa no topo da cavidade de pressão, e o fole é cercado pela cavidade de pressão em todas as direções, isto é, abaixo, radialmente e possivelmente parcialmente no lado superior das partes que não fazem parte da porta de conexão. fluido hidráulico que entra e sai do volume interno dos foles. O volume total da cavidade de pressão é constante, enquanto o volume interno dos foles é alterado. À medida que o fole se estende e se retrai dentro da cavidade de pressão, o volume restante disponível da cavidade de pressão é alterado. Um volume de fluido hidráulico entra no interior do fole e desloca o volume do fluido a ser bombeado da cavidade de pressão.[059] The bellows is preferably fixedly connected at the top of the pressure cavity, and the bellows is surrounded by the pressure cavity in all directions, that is, below, radially and possibly partially on the upper side of the parts that are not part of the connection port. hydraulic fluid that enters and leaves the internal volume of the bellows. The total volume of the pressure cavity is constant, while the internal volume of the bellows changes. As the bellows extends and retracts within the pressure cavity, the remaining available volume of the pressure cavity changes. A volume of hydraulic fluid enters the interior of the bellows and displaces the volume of fluid to be pumped from the pressure cavity.

[060] O sistema de bombeamento pode ser uma bomba de deslocamento positivo onde as variações de volume no dispositivo de transferência de pressão são alcançadas usando um fole estanque a fluidos que é radialmente rígido e axialmente flexível. Essa configuração resulta em um fole que se move substancialmente na direção axial, enquanto os movimentos na direção radial são proibidos ou limitados. Quando o fole está em uma primeira posição, isto é, um estado comprimido, o volume restante na cavidade de pressão é maior, enquanto que quando o fole está em uma segunda posição, isto é, um estado estendido, o volume restante na cavidade de pressão é menor. A razão das dimensões da superfície interna da cavidade de pressão e da superfície externa do fole é projetada de modo a formar um espaço entre a superfície interna da cavidade de pressão e a superfície externa do fole em todas as posições do fole, evitando assim que as partículas fiquem presas entre a superfície interna da cavidade de pressão e os foles. Assim, os fluidos de fraturamento circundam o fole e a fenda é formada de modo que sua extensão mínima seja maior que o maior tamanho de partícula dos propantes. A rigidez radial dos foles garante que eles não entrem em contato com a superfície interna do alojamento da câmara de pressão. O fluido hidráulico que entra no volume interno do fole através da porta de conexão pressuriza a barreira e, devido às propriedades rígidas do fole e / ou à possível orientação interna, todo o movimento do fole é na direção axial. O líquido a ser bombeado, p. fluido de fraturamento, é pressurizado preenchendo o volume interno do fole com fluido hidráulico, aumentando assim o volume deslocado do fole, o que resulta na redução do volume restante na cavidade de pressão fora do fole e em um aumento na pressão do líquido a ser bombeado. O líquido a ser bombeado está saindo pela primeira porta e mais adiante através de um conjunto de regulação de fluxo, como um coletor de válvula.[060] The pumping system may be a positive displacement pump where volume variations in the pressure transfer device are achieved using a fluid-tight bellows that is radially rigid and axially flexible. This configuration results in a bellows that moves substantially in the axial direction, while movements in the radial direction are prohibited or limited. When the bellows is in a first position, i.e., a compressed state, the volume remaining in the pressure cavity is greater, whereas when the bellows is in a second position, i.e., an extended state, the volume remaining in the pressure cavity is larger. pressure is lower. The ratio of the dimensions of the inner surface of the pressure cavity to the outer surface of the bellows is designed so as to form a space between the inner surface of the pressure cavity and the outer surface of the bellows at all positions of the bellows, thus preventing the particles become trapped between the inner surface of the pressure cavity and the bellows. Thus, the fracturing fluids surround the bellows and the crack is formed so that its minimum extent is greater than the largest particle size of the proppants. The radial rigidity of the bellows ensures that they do not come into contact with the inner surface of the pressure chamber housing. Hydraulic fluid entering the internal volume of the bellows through the connecting port pressurizes the barrier and, due to the rigid properties of the bellows and/or possible internal orientation, all movement of the bellows is in the axial direction. The liquid to be pumped, e.g. fracturing fluid, is pressurized by filling the internal volume of the bellows with hydraulic fluid, thus increasing the displaced volume of the bellows, which results in a reduction in the remaining volume in the pressure cavity outside the bellows and an increase in the pressure of the liquid to be pumped . The liquid to be pumped is exiting through the first port and further through a flow regulating assembly such as a manifold valve.

[061] O dispositivo de transferência de pressão não possui superficies deslizantes em contato com o líquido a ser bombeado. Assim, a vida útil das peças é prolongada, porque não há partes vulneráveis no contato deslizante com qualquer líquido abrasivo a ser bombeado. O dispositivo de transferência de pressão é compensado de forma que a pressão hidráulica de acionamento seja igual à pressão no líquido a ser bombeado, isto é, o fluido de fraturamento e, como tal, o fole não precisa suportar a pressão diferencial entre o sistema hidráulico interno pressão de acionamento e pressão no líquido a ser bombeado.[061] The pressure transfer device does not have sliding surfaces in contact with the liquid to be pumped. Thus, the useful life of the parts is prolonged, because there are no vulnerable parts in sliding contact with any abrasive liquid to be pumped. The pressure transfer device is compensated so that the driving hydraulic pressure is equal to the pressure in the liquid to be pumped, i.e. the fracturing fluid, and as such the bellows does not need to withstand the differential pressure between the hydraulic system internal actuation pressure and pressure in the liquid to be pumped.

[062] O dispositivo de transferência de pressão pode ser operado por pressão alimentada a partir de um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla que é pressurizado por uma unidade de bomba hidráulica. O dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla pode ser um dispositivo de partição de líquido de reforço de pressão de ação dupla. Uma primeira e / ou segunda câmara de êmbolo no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla faz parte de pelo menos um volume de circuito hidráulico fechado com o volume interno do fole e é capaz de alimentar e retrair grande quantidade de fluidos hidráulicos sob altas pressões ao volume interno do fole.[062] The pressure transfer device may be operated by pressure fed from a double-acting pressure-increasing liquid partition device, double-acting pressure-increasing liquid partition device that is pressurized by a pump unit hydraulics. The double-acting pressure boosting liquid partition device may be a double-acting pressure boosting liquid partitioning device. A first and/or second plunger chamber in the double-acting pressure-boosting liquid partition device forms part of at least one hydraulic circuit volume closed with the internal volume of the bellows and is capable of feeding and withdrawing large quantities of hydraulic fluids under high pressures to the internal volume of the bellows.

[063] Os foles podem ser retornados para a primeira posição, isto é, o estado comprimido, por assistência da pressão de alimentação no líquido a ser bombeado. O líquido a ser bombeado, isto é, a pressão de alimentação do líquido de bombeamento da bomba de alimentação a ser bombeado, fornece pressão auxiliando na compressão dos foles para a primeira posição. Nesta fase de compressão, a pressão no líquido a ser bombeado é igual à pressão do fluido hidráulico no volume interno do fole, e a retração é resultado do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, criando um diferencial de pressão em volume ao retrair. Quando o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de dupla ação se retrair, haverá um volume diferencial que o volume do fluido bombeado, fornecido e pressurizado pela bomba de alimentação (misturador) (isto é, a bomba de alimentação está fornecendo fluido de fraturamento para a cavidade de pressão), compensará para comprimir os foles. No estado de extensão, ou seja, quando o fole começa a se estender por fluido pressurizado que preenche o volume interno, a pressão no fluido hidráulico é igual à pressão no líquido a ser bombeado (ou seja, a pressão de alimentação no coletor de admissão e / ou no reservatório de líquido ser bombeado). Quando a pressão na cavidade da pressão excede a pressão de alimentação, uma primeira válvula fecha e quando a pressão excede a pressão no coletor de descarga, uma segunda válvula se abre e o fluido flui para o poço. Essa compressão e extensão dos foles ocorrerão sequencialmente no dispositivo de transferência de pressão.[063] The bellows can be returned to the first position, that is, the compressed state, by the assistance of the supply pressure in the liquid to be pumped. The liquid to be pumped, i.e. the supply pressure of the pumping liquid from the supply pump to be pumped, provides pressure assisting in compressing the bellows to the first position. In this compression phase, the pressure in the liquid to be pumped is equal to the pressure of the hydraulic fluid in the internal volume of the bellows, and the retraction is a result of the double-acting pressure-increasing liquid partition device, creating a pressure differential in volume when retracting. When the double acting pressure boost liquid partition device retracts, there will be a differential volume that the volume of the fluid pumped, supplied and pressurized by the feed pump (mixer) (i.e. the feed pump is supplying fracturing fluid to the pressure cavity), will compensate to compress the bellows. In the state of extension, i.e. when the bellows begins to extend by pressurized fluid filling the internal volume, the pressure in the hydraulic fluid is equal to the pressure in the liquid to be pumped (i.e. the supply pressure in the intake manifold and/or in the liquid reservoir to be pumped). When the pressure in the pressure cavity exceeds the supply pressure, a first valve closes and when the pressure exceeds the pressure in the discharge manifold, a second valve opens and fluid flows into the well. This compression and extension of the bellows will occur sequentially in the pressure transfer device.

[064] A invenção pode ser usada em conjunto com uma bomba para bombear fluido com partículas a pressões acima de 500 bar, o dispositivo de transferência de pressão compreendendo um alojamento de câmara de pressão e pelo menos uma porta de conexão, sendo que pelo menos uma porta de conexão é conectável a um aumento de pressão de ação dupla dispositivo de partição de líquidos por meios de comunicação de fluidos, o compartimento da câmara de pressão compreende: - uma cavidade de pressão dentro do compartimento da câmara de pressão e pelo menos uma primeira porta de entrada e / ou saída de fluido para a cavidade de pressão, - um fole que define um volume interno dentro da cavidade de pressão e em que o volume interno está em comunicação fluida com a porta de conexão, em que a cavidade de pressão tem um eixo central com um comprimento axial definido pela distância entre a porta de conexão e a primeira porta e uma área de seção transversal variável sobre pelo menos uma parte do comprimento axial, e em que o fole está configurado para se mover em um direção substancialmente paralela ao eixo central sobre uma parte do comprimento axial da cavidade de pressão. O fole é preferencialmente radialmente rígido e axialmente flexível e está disposto para estender e retrair sobre pelo menos uma porção do comprimento da cavidade de pressão.[064] The invention can be used in conjunction with a pump for pumping particulate fluid at pressures above 500 bar, the pressure transfer device comprising a pressure chamber housing and at least one connection port, with at least a connecting port is connectable to a double acting pressure increasing liquid partition device by fluid communication means, the pressure chamber compartment comprises: - a pressure cavity within the pressure chamber compartment and at least one first fluid inlet and/or outlet port for the pressure cavity, - a bellows which defines an internal volume within the pressure cavity and in which the internal volume is in fluid communication with the connecting port, in which the pressure cavity pressure has a central axis with an axial length defined by the distance between the connecting port and the first port and a variable cross-sectional area over at least a portion of the axial length, and wherein the bellows is configured to move in a direction substantially parallel to the central axis over a portion of the axial length of the pressure cavity. The bellows is preferably radially rigid and axially flexible and is arranged to extend and retract over at least a portion of the length of the pressure cavity.

[065] Assim, a cavidade de pressão tem seção transversal diferente, e. pelo menos duas seções transversais diferentes, em sua direção longitudinal. De preferência, as áreas de transição entre diferentes seções transversais são suaves ou contínuas (sem arestas vivas). Tais áreas de transição suaves ou contínuas impedem a sedimentação e permitem pressões mais altas sem pontos fracos na cavidade de pressão. Ou seja, as forças aplicadas à cavidade de pressão são resultado da pressão interna. A geometria é otimizada para tornar essas forças o mais uniforme possível.[065] Thus, the pressure cavity has a different cross section, e.g. at least two different cross sections, in its longitudinal direction. Preferably, the transition areas between different cross sections are smooth or continuous (without sharp edges). Such smooth or continuous transition areas prevent sedimentation and allow for higher pressures without weak points in the pressure cavity. In other words, the forces applied to the pressure cavity are the result of internal pressure. The geometry is optimized to make these forces as uniform as possible.

[066] A porta de conexão é assim adaptada para sucção de fluido hidráulico e / ou expulsão de fluido hidráulico pressurizado para dentro e para fora da cavidade de pressão.[066] The connection port is thus adapted for suction of hydraulic fluid and/or expulsion of pressurized hydraulic fluid into and out of the pressure cavity.

[067] A primeira porta é adaptada para a entrada / saída de líquido a ser bombeado e descarregado para fora da cavidade de pressão.[067] The first port is adapted for the inlet/outlet of liquid to be pumped and discharged out of the pressure cavity.

[068] De acordo com um aspecto, os foles podem ser conectados a uma superfície interna da cavidade de pressão. De preferência, o fole é conectado na parte superior da cavidade de pressão com meios que proporcionam uma conexão estanque aos fluidos entre o fole e a superfície interna da cavidade de pressão. Como tal, os fluidos são impedidos de fluir de um volume interno do fole e para a cavidade de pressão.[068] According to one aspect, the bellows can be connected to an internal surface of the pressure cavity. Preferably, the bellows is connected at the top of the pressure cavity with means that provide a fluid-tight connection between the bellows and the inner surface of the pressure cavity. As such, fluids are prevented from flowing from an internal volume of the bellows and into the pressure cavity.

[069] O fole tem uma forma adaptada à forma da cavidade de pressão, de modo que o fole, em todas as suas posições operacionais, seja impedido de entrar em contato com uma superfície interna do alojamento da câmara de pressão. Isto significa que o fole, em todas as suas posições operacionais, tem uma extensão máxima na direção axial e radial menor do que as restrições definidas pela superfície interna do alojamento da câmara de pressão.[069] The bellows has a shape adapted to the shape of the pressure cavity, so that the bellows, in all its operating positions, is prevented from coming into contact with an internal surface of the pressure chamber housing. This means that the bellows, in all its operating positions, has a maximum extension in the axial and radial direction less than the restrictions defined by the internal surface of the pressure chamber housing.

[070] Em um aspecto, a cavidade de pressão afunila em direção à primeira porta, criando assim um funil natural onde os sedimentos / propantes / areia podem sair juntamente com o fluido. Consequentemente, o primeiro orifício do alojamento da câmara de pressão é de preferência modelado para evitar o acúmulo de sedimentação (propantes / areia etc.) inclinando a cavidade de pressão em direção ao primeiro orifício. O primeiro orifício pode, assim, preferencialmente ser disposto em uma seção inferior da cavidade de pressão, de modo que os sedimentos possam sair através do primeiro orifício por meio de gravidade.[070] In one aspect, the pressure cavity tapers toward the first port, thus creating a natural funnel where sediments/proppants/sand can exit along with the fluid. Accordingly, the first hole of the pressure chamber housing is preferably shaped to prevent the accumulation of sedimentation (proppants/sand etc.) by tilting the pressure cavity towards the first hole. The first orifice can thus preferably be arranged in a lower section of the pressure cavity so that sediment can exit through the first orifice by means of gravity.

[071] Em um aspecto, a cavidade de pressão pode ser alongada, em forma de ovo, elíptica, circular, esférica, em forma de bola ou oval, ou tem dois lados paralelos e pelo menos uma porção de seção transversal menor do que a seção transversal na porção paralela.[071] In one aspect, the pressure cavity may be elongated, egg-shaped, elliptical, circular, spherical, ball-shaped or oval, or have two parallel sides and at least one portion of cross-section smaller than the cross section in the parallel portion.

[072] Em outro aspecto, a cavidade de pressão pode ser circular. Em ainda outro aspecto, a cavidade de pressão pode ser multi-borbulhada (por exemplo, como o homem Michelin).[072] In another aspect, the pressure cavity may be circular. In yet another aspect, the pressure cavity may be multi-bubbled (e.g., like the Michelin man).

[073] Em um aspecto, o fole possui uma extensão radial e axial menor do que uma superfície interna do compartimento da câmara de pressão (ou seja, definindo a extensão radial e axial da cavidade da pressão), formando um espaço entre a circunferência externa do fole e um interior circunferência, isto é, a superfície interna, do alojamento da câmara de pressão em todas as posições operacionais do fole. Assim, a todas as pressões, o fluido está circundando pelo menos dois lados do fole durante a operação do dispositivo de transferência de pressão.[073] In one aspect, the bellows has a radial and axial extension smaller than an inner surface of the pressure chamber compartment (i.e., defining the radial and axial extension of the pressure cavity), forming a space between the outer circumference of the bellows and an inner circumference, i.e. the inner surface, of the pressure chamber housing in all operational positions of the bellows. Thus, at all pressures, fluid is surrounding at least two sides of the bellows during operation of the pressure transfer device.

[074] De acordo com um aspecto, os foles podem ter uma forma cilíndrica, semelhante a um acordeão ou uma forma de sanfona. A construção do cilindro de fole fornece cargas mínimas de fole, pois toda a sua superfície está constantemente em um estado hidraulicamente equilibrado. O fole pode assim compreender uma parede lateral do tipo sanfona, proporcionando flexibilidade axial e uma tampa de extremidade estanque aos fluidos conectada à parede lateral do fole. A parede lateral do tipo sanfona pode assim compreender uma pluralidade de dobras ou convoluções circulares fornecidas em um relacionamento vizinho. As dobras ou convoluções vizinhas podem, p. ser soldados juntos ou conectados entre si usando outros meios de fixação adequados, como cola, conexões mecânicas. As dobras ou convoluções vizinhas podem ser formadas de modo que partículas no fluido de fraturamento sejam proibidas de ficarem presas entre dobras ou convoluções vizinhas nos foles durante a retração e extração dos foles. Isso pode ser alcançado através do alcance operacional dos foles, ou seja, a extensão e retração máxima predefinidas dos foles, de modo que as aberturas entre as dobras vizinhas ou entre as dobras e a superfície interna da cavidade de pressão sejam sempre maiores que a maior esperada tamanho da partícula. Como tal, o risco de partículas retidas é minimizado.[074] According to one aspect, the bellows may have a cylindrical shape, similar to an accordion or an accordion shape. The construction of the bellows cylinder provides minimum bellows loads as its entire surface is constantly in a hydraulically balanced state. The bellows may thus comprise an accordion-type side wall providing axial flexibility and a fluid-tight end cap connected to the side wall of the bellows. The accordion-type sidewall may thus comprise a plurality of circular folds or convolutions provided in a neighboring relationship. Neighboring folds or convolutions may, e.g. be welded together or connected together using other suitable fastening means such as glue, mechanical connections. Neighboring folds or convolutions may be formed so that particles in the fracturing fluid are prohibited from becoming trapped between neighboring folds or convolutions in the bellows during bellows retraction and extraction. This can be achieved through the operating range of the bellows, i.e. the predefined maximum extension and retraction of the bellows, such that the openings between neighboring folds or between the folds and the inner surface of the pressure cavity are always larger than the largest expected particle size. As such, the risk of trapped particles is minimized.

[075] O fole é preferencialmente feito de um material suficientemente rígido: metal, compósito, plástico rígido, cerâmica ou combinações dos mesmos, etc., proporcionando um fole estanque a fluidos, que é radialmente rígido e axialmente flexível. O fole se move preferencialmente substancialmente na direção axial, enquanto os movimentos na direção radial são proibidos ou limitados. O material do fole é escolhido para suportar grandes variações de pressão e produtos químicos no fluido a ser bombeado, minimizando assim a fadiga e o risco de danos. Se o fole é feito de metal, ele pode ser usado sob temperaturas mais altas do que os foles que são feitos de materiais mais sensíveis à temperatura (isto é, materiais que não podem operar sob temperaturas mais altas).[075] The bellows is preferably made of a sufficiently rigid material: metal, composite, rigid plastic, ceramic or combinations thereof, etc., providing a fluid-tight bellows that is radially rigid and axially flexible. The bellows preferably moves substantially in the axial direction, while movements in the radial direction are prohibited or limited. The bellows material is chosen to withstand large variations in pressure and chemicals in the fluid being pumped, thus minimizing fatigue and the risk of damage. If the bellows is made of metal, it can be used at higher temperatures than bellows that are made of more temperature-sensitive materials (i.e., materials that cannot operate at higher temperatures).

[076] É claro que outras partes que fazem parte do sistema geral também podem ser feitas de materiais apropriados, dependendo das demandas de projetos específicos, como metal (ferro, aço, aço especial ou exemplos acima). No entanto, outros materiais também podem ser utilizados, como compósitos, plástico rígido, cerâmica ou, alternativamente, combinações de metal, compósito, plástico rígido e cerâmica.[076] Of course, other parts that are part of the overall system can also be made from appropriate materials, depending on the demands of specific projects, such as metal (iron, steel, special steel or examples above). However, other materials can also be used, such as composites, rigid plastics, ceramics or, alternatively, combinations of metal, composites, rigid plastics and ceramics.

[077] Em um aspecto, o fole pode compreender um sistema de guia coincidindo com, ou sendo paralelo a um eixo central da cavidade de pressão, e em que o fole se expande e retrai axialmente em uma direção longitudinal ao longo do eixo central.[077] In one aspect, the bellows may comprise a guide system coinciding with, or being parallel to, a central axis of the pressure cavity, and wherein the bellows expands and retracts axially in a longitudinal direction along the central axis.

[078] Em um aspecto, o sistema de orientação pode compreender um guia.[078] In one aspect, the guidance system may comprise a guide.

[079] O dispositivo de transferência de pressão pode ainda compreender uma posição de monitoramento do sensor de posição dos foles e ou um sensor de temperatura que monitora a temperatura de um fluido de acionamento no volume do circuito hidráulico fechado. Além disso, sensores de pressão podem ser usados.[079] The pressure transfer device may further comprise a monitoring position of the bellows position sensor and/or a temperature sensor that monitors the temperature of a drive fluid in the volume of the closed hydraulic circuit. Additionally, pressure sensors can be used.

[080] O fole pode compreender um sistema de guia que compreende um guia. A guia pode ser conectada a uma parte inferior do fole e pode ser configurada para ser guiada no alojamento da câmara de pressão. A guia no compartimento da câmara de pressão pode fazer parte da entrada e saída do fluido hidráulico para dentro e fora do volume interno do fole. A guia pode estar coincidindo com ou ser paralela a um eixo central da cavidade de pressão e os foles podem se expandir e retrair axialmente em uma direção longitudinal ao longo do eixo central.[080] The bellows may comprise a guide system comprising a guide. The guide can be connected to a lower part of the bellows and can be configured to be guided into the pressure chamber housing. The guide in the pressure chamber housing may form part of the inlet and outlet of hydraulic fluid into and out of the internal volume of the bellows. The guide may coincide with or be parallel to a central axis of the pressure cavity and the bellows may expand and retract axially in a longitudinal direction along the central axis.

[081] O sensor de posição do fole pode ser um sensor de posição linear. O sensor de posição do fole pode ser disposto na porta de conexão e compreender aberturas de passagem axiais para fluxo irrestrito de fluido.[081] The bellows position sensor may be a linear position sensor. The bellows position sensor may be disposed in the connection port and comprise axial passage openings for unrestricted fluid flow.

[082] Em um aspecto, quando o sensor de posição do fole é um sensor linear, um dispositivo de leitura pode ser conectado de forma fixa ao sensor de posição do fole e um ímã pode ser conectado de forma fixa à guia, e em que o dispositivo de leitura pode ser um sensor indutivo que pode ler a posição do ímã de modo que o sensor de posição do fole possa monitorar indutivamente uma posição relativa do ímã e, assim, o fole.[082] In one aspect, when the bellows position sensor is a linear sensor, a reading device can be fixedly connected to the bellows position sensor and a magnet can be fixedly connected to the guide, and wherein The reading device may be an inductive sensor that can read the position of the magnet so that the bellows position sensor can inductively monitor a relative position of the magnet and thus the bellows.

[083] Em um aspecto, o sensor indutivo pode ser uma haste indutiva adaptada para ler a posição de um ímã e, portanto, o fole.[083] In one aspect, the inductive sensor may be an inductive rod adapted to read the position of a magnet and therefore the bellows.

[084] Em um aspecto, o sensor indutivo pode compreender uma haste indutiva adaptada para ler a posição de um ímã conectado à guia, para que o sensor de posição do fole monitore indutivamente a posição relativa do ímã e, portanto, o fole.[084] In one aspect, the inductive sensor may comprise an inductive rod adapted to read the position of a magnet connected to the guide, so that the bellows position sensor inductively monitors the relative position of the magnet and therefore the bellows.

[085] O dispositivo de transferência de pressão pode ainda compreender uma barreira estanque a fluidos adicional dentro dos foles. Isso pode ser usado para reduzir ainda mais ou minimizar o risco de vazamento de fluidos entre o volume interno do fole e a cavidade de pressão que compreende o líquido a ser bombeado. Essa barreira estanque a fluidos adicional pode ser uma bexiga, um fole, uma camada não permeável de um material e pode ter a mesma ou diferente forma dos foles.[085] The pressure transfer device may further comprise an additional fluid-tight barrier within the bellows. This can be used to further reduce or minimize the risk of fluid leakage between the internal volume of the bellows and the pressure cavity comprising the liquid to be pumped. This additional fluid-tight barrier may be a bladder, a bellows, a non-permeable layer of material, and may be the same or different in shape from the bellows.

[086] Em um aspecto, o dispositivo de transferência de pressão pode ainda compreender uma barreira externa entre os foles e uma superfície interna do alojamento da câmara de pressão. Essa barreira externa pode ser protetora contra partículas (filtro) ou estanque a fluidos, e pode ser um material flexível, um fole semelhante ao fole no lugar, um filtro etc.[086] In one aspect, the pressure transfer device may further comprise an external barrier between the bellows and an internal surface of the pressure chamber housing. This external barrier may be particle protective (filter) or fluid tight, and may be a flexible material, a bellows-like bellows in place, a filter, etc.

[087] O sistema de controle também permite cursos parciais ao trabalhar com propantes grandes e / ou na inicialização. Isso é crucial em situações em que a unidade teve um desligamento não planejado, onde o líquido bombeado ainda é uma pasta, permitindo que os propantes caiam da suspensão e dos sedimentos. O curso parcial é então aplicado para ressuspender os propantes em uma pasta (suspensa).[087] The control system also allows for partial strokes when working with large proppants and/or at startup. This is crucial in situations where the unit has had an unplanned shutdown, where the pumped liquid is still a slurry, allowing proppants to fall out of suspension and sediment. The partial stroke is then applied to resuspend the proppants in a slurry (suspended).

[088] Em um aspecto, o sistema pode compreender dois dispositivos de transferência de pressão e o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla pode ser configurado para pressurizar sequencialmente e acionar os dois dispositivos de transferência de pressão, de modo que um dispositivo de transferência de pressão seja pressurizado e descarregado (fluido de fraturamento descarregado) enquanto o outro é despressurizado e carregado (carregado pelo novo fluido de fraturamento) e vice-versa. A operação de despressurização e carregamento pode ser auxiliada pela bomba de alimentação.[088] In one aspect, the system may comprise two pressure transfer devices and the dual-acting pressure increasing liquid partition device may be configured to sequentially pressurize and actuate the two pressure transfer devices such that one pressure transfer device is pressurized and discharged (fracturing fluid discharged) while the other is depressurized and charged (charged by new fracturing fluid) and vice versa. The depressurization and charging operation can be assisted by the feed pump.

[089] Dois dispositivos de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla podem ser configurados para serem operados individualmente, de modo que eles podem pressurizar dois dos dispositivos de transferência de pressão simultaneamente, isto é, de forma síncrona ou assíncrona, isto é, sobrepostos.[089] Two dual-acting pressure boosting liquid partition devices can be configured to be operated individually, so that they can pressurize two of the pressure transfer devices simultaneously, i.e. synchronously or asynchronously, i.e. overlapped.

[090] Em outro aspecto, o sistema pode compreender quarto dispositivos de transferência de pressão e dois dispositivos de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, cada um dos dispositivos de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla sendo configurado para pressurizar e descarregar sequencialmente dois dispositivos de transferência de pressão, de modo que dois da pressão os dispositivos de transferência são pressurizados e, assim, descarregados, enquanto os outros dois dispositivos de transferência de pressão são despressurizados e, assim, carregados, e vice- versa.[090] In another aspect, the system may comprise four pressure transfer devices and two dual-acting pressure-increasing liquid partition devices, each of the dual-acting pressure-increasing liquid partition devices being configured to pressurize and sequentially discharging two pressure transfer devices, such that two of the pressure transfer devices are pressurized and thus discharged, while the other two pressure transfer devices are depressurized and thus charged, and vice versa.

[091] É ainda possível fornecer um caminhão compreendendo o dispositivo de transferência de pressão como definido acima e / ou o sistema definido acima usado no fraturamento hidráulico.[091] It is further possible to provide a truck comprising the pressure transfer device as defined above and/or the system defined above used in hydraulic fracturing.

[092] O sistema pode ainda compreender um sensor de posição de fole adaptado para monitorar uma extensão axial do fole e, portanto, uma quantidade de fluido que entra e sai do volume interno do fole, bem como um sensor de posição de dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla que monitora a posição do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla, em que os sinais do sensor de posição do fole de ação dupla e do sensor de posição do dispositivo de partição de líquido de ação dupla de monitoramento são monitorados pelo sistema de controle e comparados com faixas de trabalho predefinidas para extensão de foles e posição de o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de dupla ação. Isso é feito porque é vantajoso conhecer e ser capaz de controlar a posição da extensão axial dos foles (os foles nunca devem ser totalmente compactados nem esticados ao máximo). Assim, a entrada para o sistema de controle é importante. Por exemplo, se houver um vazamento de fluido hidráulico do sistema fechado do circuito hidráulico, existe o risco de os foles serem danificados se eles se contraírem / comprimirem demais (ou seja, fora da faixa de operação predefinida). Muita contração pode levar a pranchas ou areia a serem presas entre dobras vizinhas ou convoluções nos foles e / ou aumento da pressão delta, enquanto muita extensão pode levar a, por exemplo, fadiga aumentada dos foles ou colisão em potencial com a superfície inferior do alojamento da câmara de pressão, reduzindo a vida útil esperada dos foles.[092] The system may further comprise a bellows position sensor adapted to monitor an axial extension of the bellows and therefore an amount of fluid entering and leaving the internal volume of the bellows, as well as a partition device position sensor. dual-acting pressure booster fluid that monitors the position of the dual-acting pressure booster liquid partition device, wherein signals from the dual-acting bellows position sensor and the dual-acting liquid partition device position sensor Dual action monitoring are monitored by the control system and compared with predefined working ranges for bellows extension and position of the double acting pressure booster liquid partition device. This is done because it is advantageous to know and be able to control the position of the axial extension of the bellows (the bellows should never be fully compacted or stretched to the maximum). Thus, input to the control system is important. For example, if there is a leak of hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit system, there is a risk of the bellows being damaged if they contract/compress too much (i.e. outside the preset operating range). Too much contraction can lead to planks or sand being trapped between neighboring folds or convolutions in the bellows and/or increased delta pressure, while too much extension can lead to, for example, increased fatigue of the bellows or potential collision with the bottom surface of the housing. of the pressure chamber, reducing the expected useful life of the bellows.

[093] O volume que flui para dentro e para fora do volume interno dos foles é monitorado usando o sensor de posição dos foles, fornecendo uma alta precisão e uma aceleração / desaceleração controlada dos foles no ponto de virada do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, o que resulta novamente em assentos calmos e macios das válvulas, ou seja, o movimento 'reduzido' das válvulas no sistema de regulação de fluxo. O movimento lento e controlado das válvulas evita ou minimiza o risco de danificar as sedes das válvulas no sistema de regulação de fluxo. Assim, para conseguir isso, o sistema é capaz de monitorar a posição do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla usando o sensor de posição do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla e, ao se aproximar da posição final, a velocidade de descarga da unidade é reduzida para amortecer / amortecer a velocidade do elemento da válvula antes de entrar na sede da válvula.[093] The volume flowing into and out of the internal volume of the bellows is monitored using the bellows position sensor, providing a high accuracy and controlled acceleration/deceleration of the bellows at the turning point of the increase liquid partition device of double acting pressure, which again results in calm and soft valve seats, i.e. 'reduced' movement of the valves in the flow regulation system. The slow, controlled movement of the valves prevents or minimizes the risk of damaging the valve seats in the flow regulation system. Thus, to achieve this, the system is capable of monitoring the position of the double-acting pressure-increasing liquid partition device using the position sensor of the double-acting pressure-increasing liquid partition device, and upon approaching the position Finally, the unit's discharge speed is reduced to dampen/dampen the valve element's speed before it enters the valve seat.

[094] O dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla que fornece o controle do volume a ser descarregado dentro e fora dos foles, e também funciona como um dispositivo de amplificação ou reforço de pressão, é preferencialmente um cilindro / êmbolo hidráulico de aumento de pressão de ação dupla / dupla bomba onde a pressão da bomba hidráulica que entra na bomba está pressionando / pressionando uma área com uma proporção fixa maior que a área secundária. A área secundária é a área que trabalha com o fluido que entra e sai do volume interno do fole. Essa configuração fornece uma pressão de trabalho dupla, tripla ou até quádrupla (ou mais) na área secundária. O sistema de bomba hidráulica que aciona o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, tendo uma faixa de pressão de, e. 350 bar, por exemplo, pode fornecer 700-1400 bar ao volume interno do fole e, portanto, a mesma pressão na cavidade de pressão. Para poder obter um dispositivo de transferência de pressão e um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de dupla ação para funcionar e funcionar satisfatoriamente sob as altas pressões especificadas acima, o sistema é preferencialmente capaz de controlar e posicionar os foles com alta precisão. O volume do circuito hidráulico fechado (por exemplo, volume de óleo) que opera os foles é de preferência configurado para ser ajustado em volume pela válvula do sistema de gerenciamento de óleo para garantir que o fole esteja operando dentro de faixas de trabalho / região de operação predefinidas e do fluido hidráulico no o volume do circuito hidráulico fechado deve ser monitorado continuamente em relação à temperatura e substituído por fluido resfriado (fresco) quando necessário, tudo possível durante / sob / durante o bombeamento, embora a uma taxa reduzida para o sistema geral.[094] The dual-acting pressure-increasing liquid partition device that provides control of the volume to be discharged into and out of the bellows, and also functions as a pressure amplification or boosting device, is preferably a hydraulic cylinder/plunger double acting/double pump pressure booster where the hydraulic pump pressure entering the pump is pressing/pressing an area with a fixed proportion larger than the secondary area. The secondary area is the area that works with the fluid that enters and leaves the internal volume of the bellows. This configuration provides double, triple, or even quadruple (or more) working pressure in the secondary area. The hydraulic pump system that drives the double-acting pressure-increasing liquid partition device, having a pressure range of e.g. 350 bar, for example, can provide 700-1400 bar to the internal volume of the bellows and therefore the same pressure in the pressure cavity. In order to be able to obtain a pressure transfer device and a double-acting pressure boosting liquid partition device to operate and operate satisfactorily under the high pressures specified above, the system is preferably capable of controlling and positioning the bellows with high precision. The volume of the closed hydraulic circuit (e.g. oil volume) that operates the bellows is preferably configured to be adjusted in volume by the oil management system valve to ensure the bellows are operating within working ranges/region of predefined operation and hydraulic fluid in the closed hydraulic circuit volume must be continuously monitored for temperature and replaced with cooled (fresh) fluid when necessary, all possible during/under/during pumping, albeit at a reduced rate for the system general.

[095] O dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla é preferencialmente de ação dupla, onde um lado primário, definido por uma primeira área de pistão, do dispositivo de partição de líquido de ação dupla de operação opera com uma diferença de pressão de 350-400 bar e, no lado secundário, definido por uma segunda área do pistão, pode ter uma pressão múltipla, por exemplo, 1050 bar ou mais, que será semelhante à pressão sob a qual o dispositivo de transferência de pressão, ou seja, o fole e a cavidade de pressão podem operar.[095] The double-acting pressure-increasing liquid partition device is preferably double-acting, wherein a primary side, defined by a first piston area, of the operating double-acting liquid partition device operates with a difference of pressure of 350-400 bar and, on the secondary side, defined by a second area of the piston, may have a multiple pressure, for example 1050 bar or more, which will be similar to the pressure under which the pressure transfer device, or that is, the bellows and pressure cavity can operate.

[096] O dispositivo de transferência de pressão pode ser operado pela unidade de bomba hidráulica, e. uma bomba variável acima do centro que controla o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla. A unidade de bomba hidráulica pode ter duas direções de fluxo e um volume de deslocamento ajustável. A unidade de bombeamento hidráulico pode ser acionada e. por qualquer motor operável para operar essas unidades de bomba hidráulica, como motores a diesel ou outros motores / motores conhecidos. No entanto, é claro que a unidade de bomba hidráulica descrita pode ser trocada com uma variedade de bombas hidráulicas controladas por uma válvula de controle proporcional para pressurizar o dispositivo de partição líquida e a cavidade de pressão que aumentam a pressão de ação dupla.[096] The pressure transfer device can be operated by the hydraulic pump unit, e.g. an above-center variable pump that controls the double-acting pressure-boosting liquid partition device. The hydraulic pump unit can have two flow directions and an adjustable displacement volume. The hydraulic pumping unit can be driven and. by any engine operable to operate these hydraulic pump units, such as diesel engines or other known engines/engines. However, it is clear that the described hydraulic pump unit can be interchanged with a variety of hydraulic pumps controlled by a proportional control valve to pressurize the liquid partition device and pressure cavity that increase double acting pressure.

[097] O dispositivo de transferência de pressão é de preferência compensado por pressão, o que significa que o fole é operado hidraulicamente, guiando uma quantidade de óleo ou outro líquido hidráulico para dentro e fora do volume interno do fole, movendo o fole entre uma primeira posição, isto é, estado comprimido e um segunda posição, ou seja, estado estendido. Em operação, haverá a mesma pressão nos fluidos hidráulicos no volume interno do fole que no fluido de fraturamento (isto é, meio a ser bombeado) na cavidade de pressão fora do fole. O líquido ou meio a ser bombeado, p. fluido de fraturamento, sendo disposto abaixo do fole e no espaço formado entre a parte externa do fole e a superfície interna do alojamento da câmara de pressão.[097] The pressure transfer device is preferably pressure compensated, meaning that the bellows is hydraulically operated, guiding a quantity of oil or other hydraulic liquid into and out of the internal volume of the bellows, moving the bellows between a first position, that is, compressed state and a second position, that is, extended state. In operation, there will be the same pressure on the hydraulic fluids in the internal volume of the bellows as there will be on the fracturing fluid (i.e., medium to be pumped) in the pressure cavity outside the bellows. The liquid or medium to be pumped, e.g. fracturing fluid, being disposed below the bellows and in the space formed between the external part of the bellows and the internal surface of the pressure chamber housing.

[098] O dispositivo de transferência de pressão nem o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla não possuem superfícies deslizantes em contato com o líquido a ser bombeado. Assim, a vida útil das peças é prolongada, porque não há partes vulneráveis no contato deslizante com qualquer líquido abrasivo a ser bombeado.[098] The pressure transfer device nor the double-acting pressure increasing liquid partition device do not have sliding surfaces in contact with the liquid to be pumped. Thus, the useful life of the parts is prolonged, because there are no vulnerable parts in sliding contact with any abrasive liquid to be pumped.

[099] O sistema pode ser controlado por um sistema de controle eletromecânico. As entradas para o controle da bomba podem incluir um ou mais dos seguintes itens: - sensores de pressão no sistema hidráulico de baixa pressão (óleo limpo) e na linha de alimentação de chorume / lodo - sensores de posição no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, incluindo a posição do pistão / êmbolo e foles - sensores de temperatura no volume do circuito hidráulico fechado e hidráulica de baixa pressão - Entradas HMI (Interface Homem Máquina) configurando o fluxo desejado, potência, volume, características de entrega - dados do poço (pressão, vazão, características de pulsação) - filtro, nível de óleo[099] The system can be controlled by an electromechanical control system. Inputs to pump control may include one or more of the following: - pressure sensors in the low pressure (clean oil) hydraulic system and in the slurry/sludge supply line - position sensors in the liquid boost partition device double acting pressure sensor, including piston/plunger position and bellows - temperature sensors in the volume of closed hydraulic circuit and low pressure hydraulics - HMI (Human Machine Interface) inputs configuring the desired flow, power, volume, delivery characteristics - well data (pressure, flow, pulsation characteristics) - filter, oil level

[0100] O dispositivo de transferência de pressão (através do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla) é controlado, fornecendo as unidades de bomba hidráulica, e. bombas de pistão axial acima do centro, instruções variáveis baseadas nas entradas.[0100] The pressure transfer device (through the double-acting pressure-increasing liquid partition device) is controlled, supplying the hydraulic pump units, e.g. above center axial piston pumps, variable instructions based on inputs.

[0101] É ainda possível fornecer um reboque, contêiner ou um skid, compreendendo o sistema definido acima, usado no fraturamento hidráulico, juntamente com um motor e a guarnição necessária.[0101] It is also possible to provide a trailer, container or a skid, comprising the system defined above, used in hydraulic fracturing, together with an engine and the necessary trim.

[0102] A invenção refere-se ainda a uma frota compreendendo pelo menos dois reboques, cada reboque compreendendo pelo menos um sistema como descrito acima.[0102] The invention further relates to a fleet comprising at least two trailers, each trailer comprising at least one system as described above.

[0103] Resumido, a invenção e o sistema de controle que podem estar em conexão com um sistema de controle eletromecânico podem ter benefícios em comparação com as soluções da técnica anterior, incluindo: - Pressão variável, potência e vazão; Como as condições de uma tarefa de bombeamento podem variar, o sistema pode se adaptar às condições específicas. Por exemplo. se a pressão aumentar, o sistema poderá ajustar automaticamente o fluxo à potência máxima permitida. Se houver uma pressão definida, o sistema de controle eletromecânico poderá variar o fluxo para manter essa pressão. Se houver um fluxo definido, o sistema de controle eletromecânico poderá variar a pressão e a energia até as limitações do sistema. Também é possível combinar os parâmetros de controle. - Acariciação parcial; quando um sistema é retirado da rede sem lavar o lodo / lama previamente, ocorrerá sedimentação. Para evitar entupimentos, o sistema é capaz de "re-excitar" o meio bombeado por meio de pulsação. - Rampa variável; a função de rampa ideal para o sistema muda em função da pressão e do fluxo. - Soft on-line / off-line; sistema capaz de aumentar gradualmente o fluxo, a fim de evitar picos de pressão à medida que o sistema de bombeamento fica on-line / off-line. - Sincronização de múltiplas unidades; um co-frack-spread de várias unidades bombeando simultaneamente. Isso leva a situações em que as flutuações de pressão no sistema às vezes coincidem com a frequência de oscilação harmônica da tubulação, causando danos e situações potencialmente perigosas (serpenteamento descrito acima). Ao sincronizar as unidades e, assim, controlar a frequência de oscilação de saída, esse problema é eliminado. Isso também permite que unidades individuais aumentem ou diminuam as taxas de entrega, dependendo das limitações de calor do sistema, sem alterar o desempenho geral do sistema. - Sobreposição dos dispositivos de transferência de pressão para alcançar um fluxo laminar constante do meio bombeado (por exemplo, o fluido de fraturamento) até o poço. Por exemplo, se cada sistema compreender quatro dispositivos de transferência de pressão acoplados em pares com dois dispositivos de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla. Isso permite um sistema de acionamento assíncrono que pode fornecer um fluxo praticamente livre de pulsação (fluxo laminar). - Amortecimento por pulsação; no caso de executar uma "propagação de frack" híbrida com a combinação de sistemas de bombeamento convencionais e o dispositivo e sistemas de transferência de pressão de acordo com a presente invenção, é possível reagir contra as pulsações geradas a partir dos sistemas de bombeamento convencionais pulsando a pressão dispositivo e sistemas de transferência de acordo com a presente invenção em fase oposta. - Sem taxa mínima; as unidades de bomba hidráulica, e. A bomba de pistão axial acima do centro funciona como um IVT (acionamento variável infinito) e, portanto, pode variar perfeitamente as taxas de entrega de zero a máx. - O sistema de controle eletromecânico oferece a possibilidade de acionar diretamente o dispositivo líquido de reforço de pressão de ação dupla a partir da unidade de bomba hidráulica, por exemplo a bomba de pistão axial acima do centro. Isso leva a um tempo de resposta mais rápido e menos queda de pressão no sistema geral, aumentando a eficiência e diminuindo o calor gerado no sistema. - Controle total sobre a extensão e retração dos foles através de todo o movimento. Isso permite detectar falhas, vazamentos internos e evita danos ao fole, não sendo executado fora dos parâmetros operacionais especificados.[0103] In summary, the invention and control system that may be in connection with an electromechanical control system may have benefits compared to prior art solutions, including: - Variable pressure, power and flow; Because the conditions of a pumping task can vary, the system can adapt to specific conditions. For example. if the pressure increases, the system can automatically adjust the flow to the maximum allowable power. If there is a set pressure, the electromechanical control system can vary the flow to maintain that pressure. If there is a defined flow, the electromechanical control system can vary pressure and energy up to system limitations. It is also possible to combine control parameters. - Partial caressing; When a system is removed from the network without previously washing the sludge/mud, sedimentation will occur. To avoid clogging, the system is capable of "re-exciting" the pumped medium through pulsation. - Variable ramp; The ideal ramp function for the system changes as a function of pressure and flow. - Soft online/offline; system capable of gradually increasing flow in order to avoid pressure spikes as the pumping system goes online/offline. - Synchronization of multiple units; a co-frack-spread of multiple units pumping simultaneously. This leads to situations where pressure fluctuations in the system sometimes coincide with the harmonic oscillation frequency of the piping, causing damage and potentially dangerous situations (snaking described above). By synchronizing the units and thus controlling the output oscillation frequency, this problem is eliminated. This also allows individual units to increase or decrease delivery rates depending on system heat limitations without changing overall system performance. - Overlap of pressure transfer devices to achieve a constant laminar flow of the pumped medium (e.g. fracturing fluid) to the wellbore. For example, if each system comprises four pressure transfer devices coupled in pairs with two dual-acting pressure boosting liquid partition devices. This allows for an asynchronous drive system that can provide virtually pulsation-free flow (laminar flow). - Pulsation damping; In the case of performing a hybrid "frack propagation" with the combination of conventional pumping systems and the pressure transfer device and systems according to the present invention, it is possible to react against the pulsations generated from the conventional pumping systems by pulsing the pressure transfer device and systems according to the present invention in opposite phase. - No minimum fee; the hydraulic pump units, e.g. The above-center axial piston pump works as an IVT (infinite variable drive) and can therefore seamlessly vary delivery rates from zero to max. - The electromechanical control system offers the possibility of directly driving the double-acting liquid pressure boosting device from the hydraulic pump unit, for example the above-center axial piston pump. This leads to faster response time and less pressure drop in the overall system, increasing efficiency and decreasing heat generated in the system. - Full control over the extension and retraction of the bellows throughout the entire movement. This allows faults, internal leaks to be detected and prevents damage to the bellows, not being carried out outside the specified operational parameters.

[0104] Ao longo da descrição e reivindicações, diferentes palavras foram usadas para o líquido a ser bombeado. O termo deve ser entendido como o líquido na cavidade de pressão do lado de fora dos foles, p. o fluido hidráulico de fraturamento, fluido de fraturamento, fraturamento, hidrofraturação ou hidrofracking, ou lama, fluido de estimulação, ácido, cimento etc.[0104] Throughout the description and claims, different words have been used for the liquid to be pumped. The term should be understood as the liquid in the pressure cavity outside the bellows, e.g. hydraulic fracturing fluid, fracturing fluid, fracturing, hydrofracturing or hydrofracking, or mud, stimulation fluid, acid, cement etc.

[0105] Além disso, vários termos foram utilizados para a posição do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla ou a posição da haste ou pistão no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla. Deve ser entendida como a posição da haste ou pistão em relação ao invólucro externo do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla.[0105] Additionally, various terms have been used for the position of the double acting pressure boosting liquid partition device or the position of the rod or piston in the double acting pressure boosting liquid partition device. It shall be understood as the position of the rod or piston relative to the outer casing of the double-acting pressure boosting liquid partition device.

[0106] Estas e outras características da invenção serão claras a partir da descrição a seguir de uma forma preferencial de modalidade, dada como um exemplo não restritivo, com referência aos desenhos anexos em que;[0106] These and other features of the invention will be clear from the following description of a preferred form of embodiment, given as a non-restrictive example, with reference to the accompanying drawings in which;

Breve descrição dos desenhosBrief description of the drawings

[0107] A Fig. 1 mostra um exemplo de uma configuração operacional preferível para o método e sistema de acordo com a presente invenção;[0107] Fig. 1 shows an example of a preferable operational configuration for the method and system according to the present invention;

[0108] A Fig. 2 mostra detalhes de um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla que pode ser usado em conexão com pelo menos um dispositivo de transferência de pressão;[0108] Fig. 2 shows details of a double-acting pressure boosting liquid partition device that can be used in connection with at least one pressure transfer device;

Descrição detalhada de uma modalidade preferidaDetailed description of a preferred embodiment

[0109] A Fig. 1 mostra um exemplo de uma configuração operacional preferível para o método e sistema de acordo com a presente invenção. É divulgado um dispositivo de transferência de pressão de estimulação de poço projetado especificamente para pressão muito alta (500 bar e acima) a altas taxas (por exemplo, 1000 litros / min ou mais para o sistema específico divulgado na Figura 1), fluidos de bombeamento, como lamas, contendo alta quantidades de partículas abrasivas. Duas configurações idênticas são divulgadas na Figura 1, tendo um dispositivo de partição líquido 2 de reforço de pressão de ação dupla comum, em que os elementos da instalação no lado esquerdo são indicados com um único apóstrofo (') e os elementos na mesma a configuração no lado direito é indicada com duplo apóstrofo ('').[0109] Fig. 1 shows an example of a preferable operational configuration for the method and system according to the present invention. Disclosed is a well stimulation pressure transfer device designed specifically for very high pressure (500 bar and above) at high rates (e.g., 1000 liters/min or more for the specific system disclosed in Figure 1), pumping fluids , such as sludge, containing high amounts of abrasive particles. Two identical configurations are disclosed in Figure 1, having a common double-acting pressure booster liquid partition device 2, wherein the elements of the installation on the left side are indicated with a single apostrophe (') and the elements in the same configuration are indicated. on the right side it is indicated with a double apostrophe ('').

[0110] Os detalhes do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 usado em conexão com o dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' são mostrados na Figura 2. É mostrado um dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' para bombear fluido nas pressões acima 500 barras, o dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' compreendendo um alojamento de câmara de pressão e uma porta de conexão 3', 3'', a porta de conexão 3', 3'' sendo conectável a um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2 via meios de comunicação de fluido na forma do primeiro orifício da válvula 26', 26'' e do segundo orifício da válvula 27', 27'' e possivelmente através de uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16''. O alojamento da câmara de pressão compreende uma cavidade de pressão 4', 4'' e uma primeira porta 5', 5'' conectando a cavidade de pressão 4', 4'' a um poço através de um sistema de gerenciamento de fluxo 13. A primeira porta 5' , 5'' atuando como entrada e / ou saída de fluido ou líquido a ser bombeado. É ainda divulgado um fole 6 ', 6' 'disposto dentro da cavidade de pressão 4', 4'' e em que um volume interno 7', 7'' do fole 6', 6'' está em comunicação fluida com o a porta de conexão 3', 3'' e o volume interno 7', 7'' são impedidos de se comunicar com a cavidade de pressão 4', 4''. O comprimento da cavidade de pressão L', L'', estendendo-se em uma direção longitudinal entre a porta de conexão 3', 3' e a primeira porta 5', 5'', tem uma área de seção transversal variável. Os foles 6 ', 6'' estão configurados para se moverem em uma direção substancialmente na direção longitudinal, que no desenho está coincidindo com o eixo central C', C'' da cavidade de pressão 1', 1''.[0110] Details of the double-acting pressure boosting liquid partition device 2 used in connection with the pressure transfer device 1', 1'' are shown in Figure 2. A pressure transfer device 1' is shown. , 1'' for pumping fluid at pressures above 500 bars, the pressure transfer device 1', 1'' comprising a pressure chamber housing and a connection port 3', 3'', the connection port 3' , 3'' being connectable to a double acting pressure increasing liquid partition device 2 via fluid communication means in the form of the first valve orifice 26', 26'' and the second valve orifice 27', 27' ' and possibly through an oil management system valve 16', 16''. The pressure chamber housing comprises a pressure cavity 4', 4'' and a first port 5', 5'' connecting the pressure cavity 4', 4'' to a well via a flow management system 13 The first port 5', 5'' acting as inlet and/or outlet for fluid or liquid to be pumped. Further disclosed is a bellows 6', 6'' disposed within the pressure cavity 4', 4'' and in which an internal volume 7', 7'' of the bellows 6', 6'' is in fluid communication with the door. connection cavity 3', 3'' and the internal volume 7', 7'' are prevented from communicating with the pressure cavity 4', 4''. The length of the pressure cavity L', L'', extending in a longitudinal direction between the connecting port 3', 3' and the first port 5', 5'', has a variable cross-sectional area. The bellows 6', 6'' are configured to move in a direction substantially in the longitudinal direction, which in the drawing is coinciding with the central axis C', C'' of the pressure cavity 1', 1''.

[0111] O dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' compreende um fole, exemplificado como um fole estanque a fluidos acionado hidraulicamente 6', 6 '' compreendendo uma guia interna 9', 9'' e um sensor de posição de fole 12', 12'' com uma haste indutiva 43', 43''adaptada para ler um ímã 10', 10''. O ímã 10', 10''pode ser conectado de forma fixa ao guia 9', 9 ''. A guia 9', 9'' é ela própria guiada no compartimento da câmara de pressão, por exemplo, ao longo da extensão longitudinal da porta de conexão 3', 3''. No exemplo divulgado, a guia 9', 9'' está conectada à extremidade inferior dos foles 6', 6'' em uma extremidade e é guiada no compartimento da câmara de pressão na extremidade superior da mesma. O guia 9', 9'' e, portanto, o ímã 10', 10'', segue o movimento dos foles 6', 6''. O sensor de posição do fole 12', 12'', por exemplo a haste de medição 43', 43'' pode compreender meios para detectar e determinar a posição do ímã 10', 10 '' (e, portanto, a guia 9', 9'' e foles 6', 6''), por exemplo por detecção indutiva da posição do ímã. Embora a descrição descreva que o ímã 10', 10'' está conectado ao guia 9', 9'' que se move em relação à haste de medição fixa 43', 43', é possível organizar o ímã 10', 10'' estacionário e por exemplo o guia 9', 9' 'indutivo para monitorar a posição. Além disso, é possível usar outros sensores além do sensor de posição linear descrito acima, desde que sejam capazes de monitorar a posição exata dos foles 6', 6''.[0111] The pressure transfer device 1', 1'' comprises a bellows, exemplified as a hydraulically driven fluid-tight bellows 6', 6'' comprising an internal guide 9', 9'' and a position sensor. bellows 12', 12'' with an inductive rod 43', 43'' adapted to read a magnet 10', 10''. The magnet 10', 10'' can be fixedly connected to the guide 9', 9''. The guide 9', 9'' is itself guided in the pressure chamber housing, for example along the longitudinal extent of the connection port 3', 3''. In the disclosed example, the guide 9', 9'' is connected to the lower end of the bellows 6', 6'' at one end and is guided into the pressure chamber housing at the upper end thereof. The guide 9', 9'', and therefore the magnet 10', 10'', follows the movement of the bellows 6', 6''. The bellows position sensor 12', 12'', for example the measuring rod 43', 43'' may comprise means for detecting and determining the position of the magnet 10', 10'' (and therefore the guide 9 ', 9'' and bellows 6', 6''), for example by inductive detection of the magnet position. Although the description describes that the magnet 10', 10'' is connected to the guide 9', 9'' which moves relative to the fixed measuring rod 43', 43', it is possible to arrange the magnet 10', 10'' stationary and for example the inductive guide 9', 9' 'to monitor the position. Furthermore, it is possible to use sensors other than the linear position sensor described above, as long as they are capable of monitoring the exact position of the bellows 6', 6''.

[0112] Os foles 6', 6'' são colocados em uma cavidade de pressão 4', 4'' com uma folga definida para a superfície interna do alojamento da câmara de pressão. O fluido de acionamento é direcionado para dentro e para fora de um volume interno 7', 7'' dos foles 6', 6'' através de uma porta de conexão 3', 3'' na parte superior da cavidade de pressão 4', 4 '' (ou seja, a parte superior do compartimento da câmara de pressão). Os foles 6', 6'' estão fixamente conectados no topo da cavidade de pressão 4', 4'' à superfície interna do alojamento da câmara de pressão por meios conhecidos do especialista. A porta de conexão 3', 3'' está em comunicação com um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2 e possivelmente uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'.[0112] The bellows 6', 6'' are placed in a pressure cavity 4', 4'' with a defined clearance to the inner surface of the pressure chamber housing. The drive fluid is directed into and out of an internal volume 7', 7'' of the bellows 6', 6'' through a connecting port 3', 3'' in the upper part of the pressure cavity 4' , 4'' (i.e. the top of the pressure chamber compartment). The bellows 6', 6'' are fixedly connected at the top of the pressure cavity 4', 4'' to the inner surface of the pressure chamber housing by means known to the skilled artisan. The connecting port 3', 3'' is in communication with a double acting pressure increasing liquid partition device 2 and possibly an oil management system valve 16', 16'.

[0113] O dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' pode ainda compreender uma ventilação de ar (não mostrada) para ventilar o ar do fluido a ser bombeado. A ventilação de ar pode ser qualquer ventilação operável para extrair ou ventilar o excesso de ar de um sistema fechado, como quaisquer válvulas apropriadas (afogador) ou similar.[0113] The pressure transfer device 1', 1'' may further comprise an air vent (not shown) to vent air from the fluid to be pumped. Air ventilation may be any ventilation operable to extract or vent excess air from a closed system, such as any suitable valves (choke) or similar.

[0114] O meio bombeado, p. fluido de fraturamento com partículas, entra e sai da cavidade de pressão 4', 4'' através de uma primeira porta 5', 5'' no fundo da cavidade de pressão 4 ', 4' '(ou seja, compartimento da câmara de pressão). A primeira porta 5', 5'' está em comunicação com um dispositivo de regulação de fluxo 13, como um coletor de válvula. O dispositivo de regulação de fluxo 13 é explicado em mais detalhes abaixo.[0114] The pumped medium, e.g. fracturing fluid with particles, enters and leaves the pressure cavity 4', 4'' through a first port 5', 5'' at the bottom of the pressure cavity 4', 4'' (i.e., fracture chamber compartment). pressure). The first port 5', 5'' is in communication with a flow regulating device 13, such as a valve manifold. The flow regulating device 13 is explained in more detail below.

[0115] Conduzida pelo dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2, a cavidade de pressão 4', 4'', em combinação com os foles 6', 6'', bombeia o fluido retraindo e expandindo os foles 6', 6''entre sua limitação mínima e máxima predefinida. Manter o fole dentro desta limitação mínima e máxima predefinida prolonga a vida útil do fole. Para garantir que os foles 6', 6'' funcionem dentro de sua limitação predefinida, esse movimento é monitorado pelo sensor de posição dos foles 12', 12''. Mover dinamicamente os foles para fora dessas limitações mínimas e máximas predefinidas pode reduzir drasticamente a vida útil dos foles. Sem esse controle, os foles 6', 6'' ao longo do tempo, como resultado de vazamento interno, principalmente no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2, serão sobrecarregados por excesso de extensão (eventualmente cairão com a cavidade de pressão 4', 4'' ou super compressa (retrai), causando partículas no fluido deformar ou perfurar o fole 6', 6'' ou gerar pressão delta). Um sistema de guia central 9', 9'',exemplificado como guia 9', 9'', garante que os foles 6', 6''se retraiam e se expandam de maneira linear, garantindo que os foles 6', 6'' não bata nas paredes laterais da cavidade de pressão 4', 4'' e, ao mesmo tempo, assegura leituras precisas de posicionamento do sensor de posição de fole 12', 12''. Assim, a cavidade de pressão 4', 4'' é projetada especificamente para suportar altas pressões e cargas cíclicas ao mesmo tempo em que evita o acúmulo de sedimentação. A distância definida entre a parte externa do fole 6', 6'' e a dimensão interna do alojamento da câmara de pressão garante o equilíbrio da pressão interna da pressão do fole 6', 6 '' e a pressão média da bomba na cavidade de pressão 4', 4''.[0115] Driven by the double-acting pressure boosting liquid partition device 2, the pressure cavity 4', 4'', in combination with the bellows 6', 6'', pumps the fluid by retracting and expanding the bellows 6 ', 6'' between your predefined minimum and maximum limitation. Keeping the bellows within this predefined minimum and maximum limitation extends the life of the bellows. To ensure that the bellows 6', 6'' operates within its preset limitation, this movement is monitored by the bellows 12', 12'' position sensor. Dynamically moving the bellows outside of these predefined minimum and maximum limitations can drastically reduce the life of the bellows. Without this control, the bellows 6', 6'' over time, as a result of internal leakage, particularly in the double acting pressure booster liquid partition device 2, will be overloaded by overextension (eventually fall out with the cavity of pressure 4', 4'' or super compress (retracts), causing particles in the fluid to deform or puncture the bellows 6', 6'' or generate delta pressure). A 9', 9'' central guide system, exemplified as 9', 9'' guide, ensures that the 6', 6'' bellows retract and expand in a linear manner, ensuring that the 6', 6' bellows ' do not hit the side walls of the pressure cavity 4', 4'' and at the same time ensure accurate positioning readings of the bellows position sensor 12', 12''. Therefore, the 4', 4'' pressure cavity is specifically designed to withstand high pressures and cyclic loads while preventing sedimentation build-up. The defined distance between the external part of the bellows 6', 6'' and the internal dimension of the pressure chamber housing guarantees the internal pressure balance of the bellows pressure 6', 6'' and the average pressure of the pump in the pressure cavity. pressure 4', 4''.

[0116] Essa cavidade de pressão é projetada para transportar as cargas cíclicas às quais este sistema será submetido e para abrigar os foles e o sistema de posicionamento dos foles. A porta de conexão 3', 3'' tem uma forma cilíndrica usinada e afiada através do material de base da cavidade de pressão 4', 4'' “corpo” e serve como parte do sistema de guia abaixo 9', 9'' uma configuração de cilindro e pistão. A cavidade de pressão 4', 4'' tem o formato ideal para evitar concentrações de estresse. O sistema de guia de foles interno 9', 9'' garante um movimento linear dos foles 6', 6'' sem a necessidade de um guia externo.[0116] This pressure cavity is designed to carry the cyclic loads to which this system will be subjected and to house the bellows and the bellows positioning system. The connecting port 3', 3'' has a cylindrical shape machined and honed through the base material of the pressure cavity 4', 4'' “body” and serves as part of the guide system below 9', 9'' a cylinder and piston configuration. The 4', 4'' pressure cavity is ideally shaped to avoid stress concentrations. The 9', 9'' internal bellows guide system guarantees linear movement of the 6', 6'' bellows without the need for an external guide.

[0117] A primeira porta 5', 5'' do fundo na cavidade de pressão 4', 4'' é modelada para evitar o acúmulo de sedimentação inclinando ou afinando a cavidade de pressão 4', 4'' em direção à primeira porta 5' , 5''. Consequentemente, o acúmulo de sedimentação é impedido porque os sedimentos ou partículas do líquido a ser bombeado fluem naturalmente, ou seja, com auxílio da gravidade, saindo da cavidade de pressão 4', 4'' saindo pela primeira porta 5', 5''. Sem essa forma inclinada ou cônica, o acúmulo de sedimentação pode levar a problemas durante a inicialização do dispositivo de transferência de pressão e ou os sedimentos podem se acumular e, eventualmente, cercar partes inferiores da parte externa dos foles 6', 6''.[0117] The first port 5', 5'' from the bottom in the pressure cavity 4', 4'' is shaped to prevent sedimentation accumulation by tilting or tapering the pressure cavity 4', 4'' towards the first port 5', 5''. Consequently, the accumulation of sedimentation is prevented because the sediments or particles of the liquid to be pumped flow naturally, that is, with the help of gravity, leaving the pressure cavity 4', 4'' and exiting through the first port 5', 5'' . Without this inclined or conical shape, sedimentation buildup can lead to problems during pressure transfer device startup and or sediment can accumulate and eventually surround lower portions of the outside of the 6', 6'' bellows.

[0118] O dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 compreende um compartimento de cilindro oco 20 com uma extensão longitudinal, em que o compartimento de cilindro oco 20 compreende uma primeira e uma segunda parte com uma primeira área de seção transversal e uma terceira parte com uma segunda seção transversal área a2 de tamanho diferente da primeira e da segunda parte. O dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla compreende uma haste disposta de maneira móvel como um pistão dentro do cilindro. A haste tem uma área de seção transversal correspondente à primeira área de seção transversal a1 e define uma segunda área de pistão 31', 31'' e em que a haste, quando disposta dentro do cilindro oco, define uma primeira câmara de êmbolo 17' e uma segunda câmara de êmbolo 17'' na primeira e na segunda parte. A haste compreende ainda uma porção saliente 30 que tem uma área de seção transversal correspondente à segunda área de seção transversal a2 e a porção saliente que define uma primeira área de pistão 30', 30'' e uma primeira câmara externa 44' e uma segunda câmara externa 44'' na terceira parte. Uma parte da haste que define a primeira e a segunda câmara de êmbolo 17', 17'', em pelo menos uma parte de seu comprimento, é formada com um primeiro recesso 40' em comunicação de pressão com a primeira câmara de êmbolo 17' e um segundo recesso 40'' em comunicação de pressão com a segunda câmara de êmbolo 17''.[0118] The double-acting pressure boosting liquid partition device 2 comprises a hollow cylinder housing 20 having a longitudinal extension, wherein the hollow cylinder housing 20 comprises a first and a second part having a first cross-sectional area and a third part with a second cross-sectional area a2 of different size from the first and second parts. The double-acting pressure-increasing liquid partition device comprises a rod movably disposed like a piston within the cylinder. The rod has a cross-sectional area corresponding to the first cross-sectional area a1 and defines a second piston area 31', 31'' and wherein the rod, when disposed within the hollow cylinder, defines a first piston chamber 17' and a second 17'' piston chamber in the first and second parts. The rod further comprises a protruding portion 30 having a cross-sectional area corresponding to the second cross-sectional area a2 and the protruding portion defining a first piston area 30', 30'' and a first outer chamber 44' and a second 44'' external chamber in the third part. A portion of the rod defining the first and second piston chambers 17', 17'', over at least a portion of their length, is formed with a first recess 40' in pressure communication with the first piston chamber 17'. and a second recess 40'' in pressure communication with the second piston chamber 17''.

[0119] A primeira câmara do êmbolo 17' compreende uma primeira porta do êmbolo 18' que está em comunicação com o volume interno 7' do fole 6', alternativamente através da primeira válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16'. Da mesma forma, a segunda câmara do êmbolo 17'' compreende uma segunda porta do êmbolo 18'' que está em comunicação com o volume interno 7'' dos foles 6'', alternativa através da segunda válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16''. Os volumes dentro da primeira e segunda câmaras de êmbolo 17', 17'' são variados com a haste 19 sendo extraída e retraída dentro / fora da respectiva primeira e segunda câmara de êmbolo 17', 17''. A haste 19 pode compreender um sensor de posição de dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 21. O primeiro e o segundo vedantes 22', 22'' podem ser dispostos entre a porção saliente 30 da haste e a primeira câmara de êmbolo 17' e a segunda câmara de êmbolo 17'', respectivamente. As referidas primeira e segunda vedações 22', 22'' podem ser ventiladas e resfriadas por um sistema de lubrificação separado ou comum 23', 23''.[0119] The first piston chamber 17' comprises a first piston port 18' which is in communication with the internal volume 7' of the bellows 6', alternatively through the first valve of the oil management system 16'. Likewise, the second piston chamber 17'' comprises a second piston port 18'' which is in communication with the internal volume 7'' of the bellows 6'', alternatively through the second valve of the oil management system 16. ''. The volumes within the first and second plunger chambers 17', 17'' are varied with the rod 19 being extracted and retracted into/out of the respective first and second plunger chambers 17', 17''. The rod 19 may comprise a double-acting pressure-increasing liquid partition device position sensor 21. The first and second seals 22', 22'' may be disposed between the protruding portion 30 of the rod and the first gas chamber. plunger 17' and the second plunger chamber 17'', respectively. Said first and second seals 22', 22'' may be ventilated and cooled by a separate or common lubrication system 23', 23''.

[0120] A haste 19 é acionada para frente e para trás, permitindo que o fluido pressurizado em sequência, como óleo ou outro fluido hidráulico adequado, flua para a primeira porta de entrada / saída 24' e para fora da segunda porta de entrada / saída 24'' e, em seguida, seja invertido para ir na direção oposta. A primeira e segunda portas de saída de entrada 24', 24'' estão em comunicação com uma unidade de bomba hidráulica 11.[0120] Rod 19 is driven back and forth, allowing sequentially pressurized fluid, such as oil or other suitable hydraulic fluid, to flow into the first inlet/outlet port 24' and out of the second inlet/outlet port 24'. exit 24'' and then be reversed to go in the opposite direction. The first and second input output ports 24', 24'' are in communication with a hydraulic pump unit 11.

[0121] As primeira e segunda válvulas do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16''estão posicionadas entre os foles 6', 6'' e o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 e são exemplificados como duas válvulas de três vias que podem compreender uma primeira e segundos atuadores 25', 25'' operando a primeira e a segunda válvulas de três vias, respectivamente. As configurações das primeira e segunda válvulas do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' e sua conexão com os diferentes dispositivos de transferência de pressão 1', 1'' são idênticas. Assim, a seguir, o sistema no lado esquerdo, isto é, o sistema em comunicação com a primeira porta do êmbolo 18', será descrito em mais detalhes. A válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', nos desenhos exemplificados como uma válvula de três vias, compreende três orifícios, incluindo um primeiro orifício da válvula 26' em comunicação com o primeiro orifício do êmbolo 18', um segundo orifício da válvula 27' em comunicação com o orifício de conexão 3' do dispositivo de transferência de pressão e uma terceira porta de válvula 28' em comunicação com um reservatório de óleo 29'. Da mesma forma, com referência ao dispositivo de transferência de pressão 1'' no lado direito, a válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16'' em comunicação com o segundo orifício do êmbolo 18'', compreende três orifícios, incluindo o primeiro orifício da válvula 26'' em comunicação com segunda porta de êmbolo 18'', uma segunda porta de válvula 27'' em comunicação com a porta de conexão 3'' do dispositivo de transferência de pressão 1'' e uma terceira porta de válvula 28'' em comunicação com um reservatório de óleo 29''.[0121] The first and second valves of the oil management system 16', 16'' are positioned between the bellows 6', 6'' and the double acting pressure boosting liquid partition device 2 and are exemplified as two three-way valves which may comprise a first and second actuators 25', 25'' operating the first and second three-way valves, respectively. The configurations of the first and second valves of the oil management system 16', 16'' and their connection to the different pressure transfer devices 1', 1'' are identical. Thus, in the following, the system on the left side, that is, the system in communication with the first piston port 18', will be described in more detail. The oil management system valve 16', in the drawings exemplified as a three-way valve, comprises three ports, including a first valve port 26' in communication with the first plunger port 18', a second valve port 27' and ' in communication with the connecting port 3' of the pressure transfer device and a third valve port 28' in communication with an oil reservoir 29'. Similarly, with reference to the pressure transfer device 1'' on the right side, the oil management system valve 16'' in communication with the second plunger orifice 18'', comprises three orifices including the first orifice. of valve 26'' in communication with second plunger port 18'', a second valve port 27'' in communication with connection port 3'' of pressure transfer device 1'' and a third valve port 28 '' in communication with an oil reservoir 29''.

[0122] A unidade de bomba hidráulica 11 pode compreender bombas de pistão axial central que são controladas pelos dados de posição do sensor de posição de fole 12', 12'' e do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de duplo efeito sensor de posição 21 no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de duplo efeito 2 e possivelmente de acordo com os dados de entrada da Interface Homem Máquina (HMI) e / ou do sistema de controle. A unidade de bombeamento hidráulico 11 pode ser acionada e. por um motor M, como qualquer motor padrão usado nos campos técnicos específicos.[0122] The hydraulic pump unit 11 may comprise central axial piston pumps that are controlled by position data from the bellows position sensor 12', 12'' and the double-acting pressure-increasing liquid partition device sensor. position 21 on the double-acting pressure-increasing liquid partition device 2 and possibly according to input data from the Human Machine Interface (HMI) and/or the control system. The hydraulic pumping unit 11 can be driven and. by an M engine, like any standard engine used in specific technical fields.

[0123] O conjunto de regulação de fluxo 13, e. um coletor de válvula, pode ser um conjunto comum de regulação de fluxo para os sistemas idênticos no lado esquerdo e no lado direito da Figura. Em relação ao sistema no lado esquerdo, o conjunto de regulação de fluxo 13 pode compreender uma porta de bomba 36' em comunicação com a primeira porta 5' do dispositivo de transferência de pressão 1', uma porta de alimentação 35' em comunicação com o líquido para ser bombeado através de um coletor de entrada 14 no conjunto de regulação de fluxo 13 e uma porta de descarga 37' em comunicação com o coletor de descarga 15 no conjunto de regulação de fluxo 13. Para poder alternar e operar entre as diferentes entradas e saídas, o regulador de fluxo o conjunto pode compreender a válvula de suprimento 38' que compreende uma válvula de retenção que permite o fornecimento de fluido da bomba quando a pressão no coletor de entrada 14 é maior que a pressão na cavidade de pressão 4' e menor que a pressão na válvula de descarga 39'. O coletor de entrada 14 está em comunicação com uma bomba de alimentação e um misturador. O misturador mistura o líquido a ser bombeado e a bomba de alimentação pressuriza o coletor de entrada 14 e distribui o referido fluido misturado aos dispositivos de transferência de pressão 1', 1' (cavidades de pressão 4', 4''). O liquidificador normalmente mistura o líquido a ser bombeado com partículas como areia e propantes. Essa bomba de alimentação e misturador são conhecidos pelo especialista na técnica e não serão descritos em mais detalhes aqui.[0123] The flow regulation assembly 13, e.g. a valve manifold, may be a common flow regulating assembly for the identical systems on the left and right sides of the Figure. With respect to the system on the left side, the flow regulation assembly 13 may comprise a pump port 36' in communication with the first port 5' of the pressure transfer device 1', a supply port 35' in communication with the liquid to be pumped through an inlet manifold 14 in the flow regulation assembly 13 and a discharge port 37' in communication with the discharge manifold 15 in the flow regulation assembly 13. To be able to switch and operate between the different inlets and outlets, the flow regulator the assembly may comprise the supply valve 38' which comprises a check valve that allows the supply of fluid from the pump when the pressure in the inlet manifold 14 is greater than the pressure in the pressure cavity 4' and less than the pressure at discharge valve 39'. The inlet manifold 14 is in communication with a feed pump and a mixer. The mixer mixes the liquid to be pumped and the supply pump pressurizes the inlet manifold 14 and distributes said mixed fluid to the pressure transfer devices 1', 1' (pressure cavities 4', 4''). The blender typically mixes the liquid to be pumped with particles such as sand and proppants. Such a feed pump and mixer are known to the person skilled in the art and will not be described in further detail here.

[0124] Da mesma forma, para o sistema no lado direito da Figura, o conjunto de regulação de fluxo 13 pode compreender uma porta de bomba 36'' em comunicação com a primeira porta 5'' do dispositivo de transferência de pressão 1'', uma porta de alimentação 35'' em comunicação com o líquido a ser bombeado através de um coletor de entrada 14 e uma porta de descarga 37'' em comunicação com o coletor de descarga 15. Além disso, para poder alternar e operar entre as diferentes entradas e saídas, o conjunto de regulação de fluxo pode compreendem a válvula de suprimento 38 '' compreendendo uma válvula de retenção que permite o fornecimento de fluido da bomba quando a pressão no coletor de entrada 14 é maior que a pressão na cavidade de pressão 4'' e a válvula de descarga 39'' permitindo que o fluido seja descarregado para a descarga coletor 15 quando a pressão na cavidade de pressão 4'' for maior que a pressão no coletor de descarga 15 para bombear fluidos a altas pressões e vazões, por exemplo em um poço.[0124] Likewise, for the system on the right side of the Figure, the flow regulating assembly 13 may comprise a pump port 36'' in communication with the first port 5'' of the pressure transfer device 1'' , a supply port 35'' in communication with the liquid to be pumped through an inlet manifold 14 and a discharge port 37'' in communication with the discharge manifold 15. Furthermore, in order to be able to switch and operate between the different inlets and outlets, the flow regulating assembly may comprise the supply valve 38'' comprising a check valve which allows the supply of fluid from the pump when the pressure in the inlet manifold 14 is greater than the pressure in the pressure cavity 4'' and the discharge valve 39'' allowing fluid to be discharged to the discharge manifold 15 when the pressure in the pressure cavity 4'' is greater than the pressure in the discharge manifold 15 to pump fluids at high pressures and flow rates , for example in a well.

[0125] O conjunto de regulação de fluxo 13 distribui o liquid bombeado entre o coletor de entrada 14, a cavidade de pressão 4', 4'' e o coletor de saída 15 utilizando duas válvulas de retenção, uma para entrada e outra para saída e porta de carga / descarga posicionada entre eles. A válvula de alimentação 38', 38'' posicionada entre a porta de alimentação 35', 35'' e a porta de bomba 36', 36', permitindo que o fluido carregue a cavidade de pressão 4', 4''quando fole 6', 6'' está retraindo, isto é, o líquido a ser bombeado fornece pressão por baixo, auxiliando na retração / compressão do fole 6', 6''. A pressão de assistência do líquido para o dispositivo de transferência de pressão no coletor de entrada 14 está tipicamente na faixa de 3 a 10 bars, reabastecendo a cavidade de pressão 4', 4'' e preparando a próxima dose do meio de alta pressão a ser bombeada para dentro do bem. Quando os foles 6', 6''começam a se estender (ou seja, o fluido pressurizado está preenchendo o volume interno 7', 7'' dos foles 6', 6''), a válvula de suprimento 38', 3 '' fecha quando a pressão excede a pressão de alimentação no coletor de entrada 14 e, assim, forçar a válvula de descarga 39', 39'' para abrir e, assim, descarregar o conteúdo na cavidade de pressão 4', 4'' através da porta de descarga 37', 37'' e para dentro do coletor de descarga 15. Isso ocorrerá sequencialmente na configuração no lado esquerdo da figura e no lado direito da figura, respectivamente.[0125] The flow regulation assembly 13 distributes the pumped liquid between the inlet manifold 14, the pressure cavity 4', 4'' and the outlet manifold 15 using two check valves, one for inlet and one for outlet. and loading/unloading port positioned between them. The supply valve 38', 38'' positioned between the supply port 35', 35'' and the pump port 36', 36', allowing fluid to charge the pressure cavity 4', 4'' when bellows 6', 6'' is retracting, that is, the liquid to be pumped provides pressure from below, helping to retract/compress the bellows 6', 6''. The liquid assist pressure for the pressure transfer device in the inlet manifold 14 is typically in the range of 3 to 10 bars, refilling the pressure cavity 4', 4'' and preparing the next dose of high pressure medium at be pumped into the well. When the bellows 6', 6'' begin to extend (i.e., pressurized fluid is filling the internal volume 7', 7'' of the bellows 6', 6''), the supply valve 38', 3' ' closes when the pressure exceeds the supply pressure in the inlet manifold 14 and thus forces the discharge valve 39', 39'' to open and thus discharges the contents into the pressure cavity 4', 4'' through from the discharge port 37', 37'' and into the discharge manifold 15. This will occur sequentially in the configuration on the left side of the figure and the right side of the figure, respectively.

[0126] A unidade de bomba hidráulica 11 utiliza bombas de pistão axial central configuradas em um volume de circuito hidráulico fechado definido industrialmente, também chamado de bombas de placa oscilante. As bombas Swashplate possuem um conjunto de cilindros rotativos contendo pistões. Os pistões são conectados à placa oscilante por meio de uma junta esférica e são empurrados contra a placa oscilante estacionária, que fica em ângulo com o cilindro. Os pistões sugam o fluido durante meia revolução e empurram o fluido para fora durante a outra metade. Quanto maior a inclinação, mais os pistões da bomba se movem e mais fluido eles transferem. Essas bombas têm um deslocamento variável e podem alternar entre a primeira porta de entrada / saída de pressão 24' e a segunda porta de entrada / saída 24'', controlando assim diretamente o (s) dispositivo (s) de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2.[0126] Hydraulic pump unit 11 utilizes central axial piston pumps configured in an industrially defined closed hydraulic circuit volume, also called swash plate pumps. Swashplate pumps have a set of rotating cylinders containing pistons. The pistons are connected to the swashplate via a ball joint and are pushed against the stationary swashplate, which is at an angle to the cylinder. The pistons suck in fluid for half a revolution and push fluid out for the other half. The greater the slope, the more the pump pistons move and the more fluid they transfer. These pumps have a variable displacement and can switch between the first 24' pressure inlet/outlet port and the second 24'' pressure inlet/outlet port, thereby directly controlling the pressure boosting liquid partition device(s). double action pressure 2.

[0127] A válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' é exemplificada como uma válvula de três vias. No entanto, outras configurações podem ser usadas, como um arranjo de duas ou mais válvulas. A válvula do sistema de gerenciamento de óleo é controlada por um sistema de controle que pode determinar se o volume correto de fluido hidráulico circula entre o volume interno 7', 7'' dos foles 6', 6'' e a primeira e a segunda câmaras de êmbolo 17' , 17'', utilizando os sensores de posição nos foles e no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla. Ao mesmo tempo, ele permite que o sistema substitua o óleo nesse volume de circuito hidráulico fechado se a temperatura no óleo atingir os limites operacionais. Isso é feito isolando a segunda porta de válvula 27', 27'' do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla e abrindo a comunicação entre a primeira porta de válvula 26', 26'' e a terceira porta de válvula 28', 28'', permitindo assim o pistão 30 ou a haste 19 no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 para se posicionar de acordo com a posição de fole 6', 6''. O sistema de controle que controla a válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' monitora a posição dos foles 6', 6'' em relação à posição do êmbolo 19 e adiciona ou retrai o óleo do sistema quando o sistema atinge um limite de desvio máximo. Isso é feito, de preferência automaticamente, parando os foles 6', 6'' em uma determinada posição e deixando o êmbolo 19 redefinir para uma "posição de fole" de acordo. Uma posição de fole do êmbolo 19 corresponde tipicamente a uma posição em que os volumes da primeira câmara de êmbolo 17' e da segunda câmara de êmbolo 17'' são os mesmos, o que na maioria das situações será uma posição em que os foles 6', 6 '' está em uma posição intermediária. Assim, o êmbolo 19 é de preferência posicionado em relação à posição real dos foles 6', 6'.[0127] The oil management system valve 16', 16'' is exemplified as a three-way valve. However, other configurations can be used, such as an arrangement of two or more valves. The oil management system valve is controlled by a control system that can determine whether the correct volume of hydraulic fluid circulates between the internal volume 7', 7'' of the bellows 6', 6'' and the first and second piston chambers 17', 17'', utilizing the position sensors in the bellows and the double-acting pressure-increasing liquid partition device. At the same time, it allows the system to replace the oil in this closed hydraulic circuit volume if the temperature in the oil reaches operational limits. This is done by isolating the second valve port 27', 27'' from the double acting pressure increasing liquid partition device and opening communication between the first valve port 26', 26'' and the third valve port 28 ', 28'', thereby allowing the piston 30 or rod 19 in the double-acting pressure-boosting liquid partition device 2 to position itself in accordance with the bellows position 6', 6''. The control system that controls the oil management system valve 16', 16'' monitors the position of the bellows 6', 6'' relative to the position of the plunger 19 and adds or withdraws oil from the system when the system reaches a maximum deviation limit. This is done, preferably automatically, by stopping the bellows 6', 6'' at a certain position and letting the plunger 19 reset to a "bellows position" accordingly. A position of the piston bellows 19 typically corresponds to a position in which the volumes of the first piston chamber 17' and the second piston chamber 17'' are the same, which in most situations will be a position in which the bellows 6 ', 6'' is in an intermediate position. Thus, the piston 19 is preferably positioned relative to the actual position of the bellows 6', 6'.

[0128] O dispositivo de partição líquida 2 de reforço de pressão de ação dupla que aumenta a pressão é, por exemplo, controlável por uma fonte de fluxo variável de e. unidade de bomba hidráulica 11 através da primeira porta de entrada / saída 24' e segunda porta de entrada / saída 24''. A porção saliente 30 compreendendo uma primeira extremidade (isto é, através da primeira área do pistão 30') em comunicação fluida com a primeira porta de entrada / saída 24 'e uma segunda extremidade (ou seja, através da primeira área do pistão 30'') em comunicação fluida com a segunda porta de entrada / saída 24''. A haste 19 define ainda uma segunda área de pistão 31', 31''menor que a primeira área de pistão 30', 30''. A haste 19 que separa a primeira e a segunda câmaras de êmbolo 17', 17''e é operada para variar volumes das primeira e segunda câmaras de êmbolo 17', 17'' extraindo e retraindo a haste 19 dentro / fora da primeira e segunda câmaras de êmbolo 17', 17'', respectivamente. A haste 19 é parcialmente oca e compreende um primeiro recesso 40' e um segundo recesso 40''. O primeiro e o segundo recessos 40', 40''são separados um do outro. Assim, é permitido que o fluido flua entre o primeiro e o segundo recessos 40', 40''. O primeiro recesso 40' está em comunicação fluida com a primeira câmara de êmbolo 17' e o segundo recesso 40'' está em comunicação fluida com a segunda câmara de êmbolo 17'.[0128] The double-acting pressure boosting liquid partition device 2 that increases pressure is, for example, controllable by a variable flow source of e.g. hydraulic pump unit 11 through the first inlet/outlet port 24' and second inlet/outlet port 24''. The protruding portion 30 comprising a first end (i.e., through the first piston area 30') in fluid communication with the first inlet/outlet port 24' and a second end (i.e., through the first piston area 30') ') in fluid communication with the second input / output port 24''. Rod 19 further defines a second piston area 31', 31'' smaller than the first piston area 30', 30''. The rod 19 separating the first and second plunger chambers 17', 17'' and is operated to vary volumes of the first and second plunger chambers 17', 17'' by extracting and retracting the rod 19 into/out of the first and second piston chambers 17', 17'' respectively. The rod 19 is partially hollow and comprises a first recess 40' and a second recess 40''. The first and second recesses 40', 40'' are separated from each other. Thus, fluid is allowed to flow between the first and second recesses 40', 40''. The first recess 40' is in fluid communication with the first piston chamber 17' and the second recess 40'' is in fluid communication with the second piston chamber 17'.

[0129] A função 2 do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla é garantir que um volume fixo de fluido hidráulico, por exemplo óleo, está carregando / descarregando os foles 6', 6''. Ao mesmo tempo, funciona como um amplificador de pressão (intensificador ou intensificador). No dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla ilustrado 2, a pressão é aumentada tendo uma primeira área de pistão maior 30', 30'', do que a segunda área de pistão 31' na primeira câmara de êmbolo 17' e segunda área de pistão 31'' na segunda câmara de êmbolo 17'', respectivamente. Existe uma relação fixa entre o primeiro pistão[0129] Function 2 of the double acting pressure increasing liquid partition device is to ensure that a fixed volume of hydraulic fluid, for example oil, is loading/unloading the bellows 6', 6''. At the same time, it works as a pressure amplifier (intensifier or intensifier). In the illustrated double-acting pressure-increasing liquid partition device 2, pressure is increased by having a larger first piston area 30', 30'' than the second piston area 31' in the first piston chamber 17' and second piston area 31'' in the second piston chamber 17'' respectively. There is a fixed relationship between the first piston

[0130] área 30', 30''e a segunda área do pistão 31', 31'', dependendo da diferença na primeira e na segunda áreas do pistão. Portanto, uma pressão fixa na primeira ou segunda câmara externa 44', 44'' fornece uma pressão fixa amplificada pela diferença de pressão da primeira e da segunda áreas do pistão. No entanto, a pressão de entrada pode variar para obter uma pressão diferente, mas a proporção é fixa. A amplificação da pressão é vital para permitir o bombeamento de fluidos além da faixa de pressão normal máxima das unidades de bomba hidráulica industrial 11 que alimentam a unidade e são variadas para atender às necessidades de pressão da indústria.[0130] area 30', 30'' and the second piston area 31', 31'', depending on the difference in the first and second piston areas. Therefore, a fixed pressure in the first or second outer chamber 44', 44'' provides a fixed pressure amplified by the pressure difference of the first and second areas of the piston. However, the inlet pressure can be varied to obtain a different pressure, but the proportion is fixed. Pressure amplification is vital to allow pumping of fluids beyond the maximum normal pressure range of the industrial hydraulic pump units 11 that power the unit and are varied to meet the pressure needs of industry.

[0131] O dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2 pode compreender o sensor de posição 21 do dispositivo de partição de líquido de aumento de pressão de ação dupla que se comunica continuamente com o sistema de controle geral que pode operar a válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' para reabastecer ou drenar o fluido hidráulico de o volume do circuito hidráulico fechado com base na entrada do sensor de posição do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 21 no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 e no sensor de posição de fole 12', 12''. Nas figuras, o sensor de posição 21 do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla está disposto entre a haste 19 e as paredes internas da primeira ou segunda câmara do êmbolo 17', 17'', de modo que o sensor de posição do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 21 é capaz de monitorar continuamente a posição da haste 19 e transmitir sinais para um sistema de controle comparando a posição dos foles 6', 6'' e do pistão ou haste 19 no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla. No entanto, é possível organizar o sensor de posição 21 do dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla também em outros locais, inclusive fora do dispositivo 2 de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla, desde que ele possa monitorar a posição da haste 19. Como tal, qualquer vazamento ou enchimento excessivo de fluido hidráulico em qualquer uma das primeira ou segunda câmaras do êmbolo 17', 17'' pode ser detectado e corrigido (por exemplo, usando a válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16’ Para repor a haste para a posição de desvio de zero de acordo com a posição de fole como descrito acima).[0131] The double-acting pressure-increasing liquid partition device 2 may comprise the position sensor 21 of the double-acting pressure-increasing liquid partition device that continuously communicates with the general control system that can operate at oil management system valve 16', 16'' for refilling or draining hydraulic fluid from the volume of the closed hydraulic circuit based on input from the position sensor of the double-acting pressure booster liquid partition device 21 on the device of double action pressure booster liquid partition 2 and in bellows position sensor 12', 12''. In the figures, the position sensor 21 of the double-acting pressure-increasing liquid partition device is disposed between the rod 19 and the inner walls of the first or second piston chamber 17', 17'', so that the position sensor 21 position of the double-acting pressure-increasing liquid partition device 21 is capable of continuously monitoring the position of the rod 19 and transmitting signals to a control system comparing the position of the bellows 6', 6'' and the piston or rod 19 in the double action pressure booster liquid partition device. However, it is possible to arrange the position sensor 21 of the double-acting pressure boosting liquid partition device also in other locations, including outside the double-acting pressure boosting liquid partition device 2, provided that it can monitor the position of the rod 19. As such, any leakage or overfilling of hydraulic fluid in any of the first or second plunger chambers 17', 17'' can be detected and corrected (e.g., using the oil management system valve 16', 16' To reset the rod to the zero offset position according to the bellows position as described above).

[0132] Especificamente, a primeira e segunda câmaras de êmbolo 17', 17' serão submetidas a pressões extremas. Todas as transições são modeladas para evitar concentrações de estresse. A haste 19 no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla é preferencialmente uma haste oca para compensar o balão do invólucro (invólucro = as paredes externas do dispositivo de partição de líquido de aumento de pressão de ação dupla 2) durante um ciclo de pressão. De preferência, o balão da haste oca é marginalmente menor que o balão da concha para impedir que qualquer espaço de extrusão entre a haste oca e a concha exceda os limites permitidos. Se esse espaço for muito grande, haverá vazamento sobre o primeiro e o segundo vedantes 22', 22'', resultando em volumes desiguais de fluidos hidráulicos nas primeira e segunda câmaras do êmbolo 17', 17''. A espessura da carcaça e as paredes da haste oca, ou seja, as paredes que circundam o primeiro e o segundo recessos 40', 40'' são escolhidas de modo que se deformam similar / igualmente na direção radial, e o primeiro e o segundo selos 22' , 22'' também são protegidos, garantindo uma longa vida útil do primeiro e do segundo vedantes 22', 22''.[0132] Specifically, the first and second piston chambers 17', 17' will be subjected to extreme pressures. All transitions are modeled to avoid stress concentrations. The rod 19 in the double-acting pressure-increasing liquid partition device is preferably a hollow rod to offset the casing balloon (casing = the outer walls of the double-acting pressure-increasing liquid partition device 2) during a cycle depression. Preferably, the hollow rod balloon is marginally smaller than the shell balloon to prevent any extrusion space between the hollow rod and the shell from exceeding allowable limits. If this space is too large, it will leak over the first and second seals 22', 22'', resulting in unequal volumes of hydraulic fluids in the first and second piston chambers 17', 17''. The thickness of the housing and the walls of the hollow rod, i.e. the walls surrounding the first and second recesses 40', 40'' are chosen so that they deform similarly/equally in the radial direction, and the first and second seals 22', 22'' are also protected, ensuring a long service life of the first and second seals 22', 22''.

[0133] O sistema de controle tem três funções principais. A primeira função principal do sistema de controle é controlar as características de saída do dispositivo de transferência de pressão 1', 1'': o dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' é capaz de fornecer fluxo com base em vários parâmetros, como: fluxo, pressão, potência ou combinações destes. Além disso, se dois dispositivos de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 forem usados, o dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' pode fornecer um fluxo livre de pulsação até 50% da taxa teórica máxima, sobrepondo os dois dispositivos de partição de líquido de ação dupla de reforço de pressão 2 de uma maneira que um está assumindo o controle (subindo até a velocidade dupla) quando o outro está atingindo sua posição de rotação. Assim, alcançou taxas de fluxo reduzidas a altas pressões e altas taxas de fluxo a pressões reduzidas, em todas as modalidades com um fluxo substancialmente laminar. Isso é alcançado com uma capacidade excedente na unidade hidráulica da bomba 11. À medida que a taxa aumenta, haverá gradualmente menos espaço para sobreposição e, assim, uma quantidade crescente de pulsações. A unidade de bomba hidráulica de deslocamento variável 11 em combinação com sensores de pressão e sensor de posição de fole 12', 12'' e sensor de posição de dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 21 é fundamental para a flexibilidade que o sistema oferece. O sistema de controle, que pode ser baseado em computador, também permite a possibilidade de vários sistemas de bombeamento paralelo agirem como um, amarrando-os a um barramento de campo. Isso pode ser feito organizando os sistemas de bombeamento em paralelo e use o sistema de controle para forçar ou operar os sistemas de bombeamento individuais de forma assíncrona. Isso minimiza o risco de serpente devido à interferência.[0133] The control system has three main functions. The first main function of the control system is to control the output characteristics of the pressure transfer device 1', 1'': the pressure transfer device 1', 1'' is capable of providing flow based on various parameters, such as: flow, pressure, power or combinations of these. Furthermore, if two double-acting pressure boosting liquid partition devices 2 are used, the pressure transfer device 1', 1'' can provide pulsation free flow up to 50% of the maximum theoretical rate by overlapping the two pressure boosting dual action liquid partitioning devices 2 in a way that one is taking control (rising to double speed) when the other is reaching its rotational position. Thus, it achieved reduced flow rates at high pressures and high flow rates at reduced pressures, in all embodiments with a substantially laminar flow. This is achieved with excess capacity in the pump 11 hydraulic unit. As the rate increases, there will gradually be less room for overlap and thus an increasing amount of pulsations. The variable displacement hydraulic pump unit 11 in combination with pressure sensors and bellows position sensor 12', 12'' and double acting pressure increasing liquid partition device position sensor 21 is critical to the flexibility that the system offers. The control system, which can be computer-based, also allows for the possibility of several parallel pumping systems acting as one by tying them to a field bus. This can be done by arranging the pumping systems in parallel and use the control system to force or operate the individual pumping systems asynchronously. This minimizes the risk of snakes due to interference.

[0134] A segunda função principal do sistema de controle é fornecer o controle completo do movimento dos foles 6', 6'' através dos ciclos em relação ao dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2. Isso é relevante no fechamento / assentamento do válvulas no conjunto de regulação de fluxo 13 (por exemplo, porta de alimentação 35', 35'', porta de bomba 36', 36'', porta de descarga 37', 37'', válvula de alimentação 38', 38'', válvula de descarga 39', 39'') porque existe uma combinação de fatores, que precisa funcionar em sincronicidade para que este sistema funcione com essas pressões e taxas de entrega extremas. Quanto a uma mola, é importante que o fole 6', 6'' opere dentro de seus parâmetros de projeto, ou seja, não se estenda ou comprima demais para ter uma vida útil longa.[0134] The second main function of the control system is to provide complete control of the movement of the bellows 6', 6'' through the cycles relative to the double acting pressure boosting liquid partition device 2. This is relevant in closing / seating of valves in flow regulation assembly 13 (e.g. supply port 35', 35'', pump port 36', 36'', discharge port 37', 37'', supply valve 38' , 38'', discharge valve 39', 39'') because there is a combination of factors, which need to work in synchronicity for this system to work with these extreme pressures and delivery rates. As for a spring, it is important that the 6', 6'' bellows operates within its design parameters, i.e., does not extend or compress too much to have a long service life.

[0135] A terceira função principal do sistema de controle é a válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' do sistema de controle que atua quando o sistema de controle encontra uma diferença entre as posições do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2 e os foles 6', 6'' ou que a temperatura esteja fora dos limites predefinidos. O dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 tem, em geral, as mesmas forças e falhas de um cilindro hidráulico, é robusto e preciso, mas possui um grau de vazamento interno sobre o primeiro e o segundo vedantes 22', 22'' o tempo se acumula como um fator de adição ou retração no volume do circuito hidráulico fechado entre a primeira e a segunda câmaras de êmbolo 17', 17'' e o volume interno 7', 7'' dos foles 6', 6''. Para resolver esses problemas, o fole 6', 6'' e o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 são equipados com sensores de posição 12', 12'', 21 que monitoram continuamente a posição dessas unidades para garantir que estejam sincronizadas de acordo com a filosofia programada por software. Com o tempo, o vazamento interno do sistema aumentará e, quando o desvio da posição entre os foles 6', 6'' e o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 atingir o limite máximo permitido, o primeiro e / ou as segundas válvulas do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' adicionam ou retraem o volume necessário para ressincronizar o sistema (e ajustam-se preferencialmente automaticamente em relação a uma posição conhecida dos foles 6', 6''). Além disso, pode haver um problema em que o líquido no volume do circuito hidráulico fechado entre o dispositivo de transferência de pressão 1', 1'' e o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 gera calor por atrito fluindo para frente e para trás. Além disso, o primeiro e o segundo vedantes 22', 22'' no dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 também produzirão calor que será dissipado no líquido (por exemplo, óleo) no volume do circuito hidráulico fechado. Esse problema pode ser solucionado usando o mesmo sistema que para compensar vazamentos internos. O volume hidráulico de circuito fechado pode ser substituído pela válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16''. O sistema de controle que detecta um vazamento no sistema do circuito hidráulico e, portanto, opera a primeira e / ou a segunda válvula do sistema de gerenciamento de óleo 16', 16'' para permitir a substituição do volume do circuito hidráulico fechado, isolando os foles 6', 6'' em uma posição compactada, retraída e permitindo que o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla 2 descarregue seu volume no reservatório (externo) e recarregue-o com óleo fresco do sistema de resfriamento. Para as válvulas no sistema de regulação de fluxo 13 (por exemplo, porta de alimentação 35', 35'', porta de bomba 36', 36'', porta de descarga 37', 37'', válvula de alimentação 38', 38'', válvula de descarga 39', 39'') para ter uma vida útil longa, é desejável que o assentamento das válvulas ou orifícios 35', 35'', 36', 36'', 37', 37'', 38', 38'' é suave ou macio, ou seja, os membros da válvula não são esmagados em seus assentos de válvula desejados. Para conseguir isso, o sistema monitora a posição do dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla 2 (isto é, o pistão no dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla) e, ao se aproximar da posição final, a velocidade de descarga da unidade de bomba hidráulica 11 é aumentada para amortecer a válvula antes de sentar, para impedir o forjamento da sede da válvula de retenção.[0135] The third main function of the control system is the oil management system valve 16', 16'' of the control system which actuates when the control system encounters a difference between the positions of the increase liquid partition device double action pressure sensor 2 and bellows 6', 6'' or that the temperature is outside the predefined limits. The double acting pressure boosting liquid partition device 2 has generally the same strengths and failures as a hydraulic cylinder, is robust and accurate, but has a degree of internal leakage over the first and second seals 22', 22'' time accumulates as a factor of addition or retraction in the volume of the closed hydraulic circuit between the first and second piston chambers 17', 17'' and the internal volume 7', 7'' of the bellows 6', 6''. To solve these problems, the bellows 6', 6'' and the double-acting pressure boosting liquid partition device 2 are equipped with position sensors 12', 12'', 21 that continuously monitor the position of these units to ensure that are synchronized according to the software-programmed philosophy. Over time, the internal leakage of the system will increase, and when the position deviation between the bellows 6', 6'' and the double-action pressure boosting liquid partition device 2 reaches the maximum allowable limit, the first and/or or the second valves of the oil management system 16', 16'' add or retract the volume necessary to resynchronize the system (and preferably adjust automatically relative to a known position of the bellows 6', 6''). In addition, there may be a problem in which the liquid in the volume of the closed hydraulic circuit between the pressure transfer device 1', 1'' and the double-acting pressure booster liquid partition device 2 generates frictional heat flowing to back and forth. Furthermore, the first and second seals 22', 22'' in the double-acting pressure boosting liquid partition device 2 will also produce heat that will be dissipated into the liquid (e.g., oil) in the volume of the closed hydraulic circuit. This problem can be solved using the same system as for compensating for internal leaks. The closed-loop hydraulic volume can be replaced by the 16'', 16'' oil management system valve. The control system that detects a leak in the hydraulic circuit system and therefore operates the first and/or second valve of the oil management system 16', 16'' to allow replacement of the closed hydraulic circuit volume, isolating the bellows 6', 6'' in a compacted, retracted position and allowing the double acting pressure boosting liquid partition device 2 to discharge its volume into the reservoir (external) and refill it with fresh oil from the cooling system. For the valves in the flow regulation system 13 (e.g. supply port 35', 35'', pump port 36', 36'', discharge port 37', 37'', supply valve 38', 38'', discharge valve 39', 39'') to have a long service life, it is desirable that the seating of valves or orifices 35', 35'', 36', 36'', 37', 37'' , 38', 38'' is smooth or soft, that is, the valve members are not crushed into their desired valve seats. To achieve this, the system monitors the position of the double-acting pressure-increasing liquid partition device 2 (i.e., the piston in the double-acting pressure-increasing liquid partition device) and, as it approaches the end position, The discharge speed of the hydraulic pump unit 11 is increased to cushion the valve before seating to prevent forging of the check valve seat.

[0136] Na descrição anterior, vários aspectos do método, aparelho e uso da invenção foram descritos com referência a modalidades ilustrativas. Para fins de explicação, foram estabelecidos sistemas e configurações para fornecer um entendimento completo do sistema e de seu funcionamento. No entanto, esta descrição não pretende ser interpretada em um sentido limitante. Várias modificações e variações das modalidades ilustrativas, bem como outras modalidades do sistema, que são evidentes para os especialistas na técnica a que pertence o assunto divulgado, são consideradas como estando dentro do escopo da presente invenção.Tabela 1: Lista de referência [0136] In the foregoing description, various aspects of the method, apparatus and use of the invention have been described with reference to illustrative embodiments. For purposes of explanation, systems and configurations have been established to provide a complete understanding of the system and its operation. However, this description is not intended to be interpreted in a limiting sense. Various modifications and variations of the illustrative embodiments, as well as other embodiments of the system, which are apparent to those skilled in the art to which the disclosed subject matter belongs, are considered to be within the scope of the present invention. Table 1: Reference list

Claims (11)

1. Método para controlar a faixa de trabalho de um fole da bomba, incluindo limitações máximas, como a posição máxima de retração e a posição máxima de extensão do fole, caracterizado por compreender as etapas de: a) leitura de pelo menos uma primeira posição de um fole (6', 6'') em um volume de circuito hidráulico fechado usando pelo menos um sensor de posição (12', 12''), b) transmissão um sinal de primeira posição representando a primeira posição para um sistema de controle, c) em que o sistema de controle, com base no pelo menos o primeiro sinal de posição: c1) determina a posição dos foles (6', 6'') representados pelo, pelo menos, o primeiro sinal de posição, c2) compara a posição dos foles (6', 6'') com uma faixa de operação predeterminada da posição dos foles, e c3) se a posição estiver fora da faixa de operação predeterminada da posição do fole, instrui uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo que um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) recalibre o volume do fluido hidráulico no sistema hidráulico fechado volume de loop para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a pelo menos primeira posição retorne a uma posição dentro da faixa de operação predeterminada da posição de foles e em que, - se a posição estiver abaixo da faixa de operação de posição de fole predeterminada, o sistema de controle instrui a válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo que o dispositivo de partição de líquido de reforço de pressão de ação dupla (2) recalibre para preencher o fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado, e - se a posição estiver acima da faixa de operação de posição de fole predeterminada, o sistema de controle instrui a válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo que o dispositivo de partição de líquido de reforço de pressão de dupla ação (2) recalibre para drenar o fluido hidráulico do volume do circuito hidráulico fechado.1. Method for controlling the working range of a pump bellows, including maximum limitations, such as the maximum retraction position and the maximum extension position of the bellows, characterized by comprising the steps of: a) reading at least one first position of a bellows (6', 6'') in a closed hydraulic circuit volume using at least one position sensor (12', 12''), b) transmitting a first position signal representing the first position to a control, c) wherein the control system, based on at least the first position signal: c1) determines the position of the bellows (6', 6'') represented by at least the first position signal, c2 ) compares the position of the bellows (6', 6'') with a predetermined operating range of the bellows position, and c3) if the position is outside the predetermined operating range of the bellows position, instructs a management system valve of oil (16', 16'') allowing a double-acting pressure-increasing liquid partition device (2) to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the closed hydraulic system loop volume to reestablish a volume of hydraulic fluid that makes that the at least first position returns to a position within the predetermined bellows position operating range and wherein, - if the position is below the predetermined bellows position operating range, the control system instructs the control system valve to oil management (16', 16'') allowing the double-acting pressure boost liquid partition device (2) to recalibrate to fill hydraulic fluid into the volume of the closed hydraulic circuit, and - if the position is above the predetermined bellows position operating range, the control system instructs the oil management system valve (16', 16'') allowing the double acting pressure boost liquid partition device (2) to recalibrate to Drain the hydraulic fluid from the volume of the closed hydraulic circuit. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro sinal de posição de pelo menos um sensor de posição (12', 12'') representar a posição dos foles (6', 6'') dispostos de maneira móvel dentro de uma cavidade de pressão (4', 4'').2. Method according to claim 1, characterized in that the first position signal of at least one position sensor (12', 12'') represents the position of the bellows (6', 6'') movably arranged inside a pressure cavity (4', 4''). 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um segundo sinal de pelo menos um sensor de posição (21) representar a posição de um êmbolo (19) em um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla (2).3. Method according to claim 2, characterized in that a second signal from at least one position sensor (21) represents the position of a plunger (19) in a double-acting pressure boosting liquid partition device (2 ). 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o sistema de controle comparar o pelo menos primeiro sinal de posição e o segundo sinal e determina uma diferença de posição entre o fole (6', 6'') e o êmbolo (19) e, - comparar a diferença de posição com uma faixa de diferença de posição predeterminada e, - se a diferença de posição estiver fora da faixa predeterminada de diferença de posição, instrui uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo que um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla (2) recalibre o volume do fluido hidráulico no sistema hidráulico fechado volume de loop para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a diferença de posição retorne para dentro da faixa de diferença de posição predeterminada.4. Method according to claim 3, characterized in that the control system compares the at least first position signal and the second signal and determines a position difference between the bellows (6', 6'') and the piston ( 19) and, - compare the position difference with a predetermined position difference range and, - if the position difference is outside the predetermined position difference range, instructs a valve of the oil management system (16', 16 '') allowing a double-acting pressure boost liquid partition device (2) to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the closed hydraulic system loop volume to reestablish a volume of hydraulic fluid that causes the position difference to return to within the predetermined position difference range. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda: d) antes da etapa c), a leitura de uma primeira temperatura de um ou mais sensores de temperatura (42', 42'') dispostos em locais diferentes no volume do circuito hidráulico fechado, e) transmitir um primeiro sinal de temperatura representando a primeira temperatura ao sistema de controle, f) em que o sistema de controle, com base no primeiro sinal de temperatura, - determina a temperatura no volume do circuito hidráulico fechado, - compara a temperatura com uma faixa operacional de temperatura predeterminada, e - com base em se a posição, a diferença de posição ou a temperatura estão dentro, acima ou abaixo da faixa de operação predeterminada da posição dos foles, da faixa de diferença de posição predeterminada ou da faixa de operação de temperatura predeterminada, respectivamente, opera uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16''), permitindo que o dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla (2) recalibre por: - fique inativo, encha o fluido hidráulico ou drene o fluido hidráulico do sistema fechado do circuito hidráulico.5. Method according to any one of the previous claims, characterized in that it further comprises: d) before step c), reading a first temperature from one or more temperature sensors (42', 42'') arranged in locations different in the volume of the closed hydraulic circuit, e) transmitting a first temperature signal representing the first temperature to the control system, f) wherein the control system, based on the first temperature signal, - determines the temperature in the volume of the circuit closed hydraulic, - compares the temperature with a predetermined operating temperature range, and - based on whether the position, position difference or temperature is within, above or below the predetermined operating range of the bellows position, the range of difference of predetermined position or predetermined temperature operating range, respectively, operates an oil management system valve (16', 16''), allowing the double-acting pressure boost liquid partition device (2) recalibrate by: - idle, fill hydraulic fluid, or drain hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit system. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o fole (6', 6'') ter um eixo central (C', C'') e o fole (6', 6'') se estender e retrai direção substancialmente longitudinal ao longo do eixo central (C', C''), e em que um dos sensores de posição é um sensor de posição dos foles (12', 12'') lendo a extensão axial dos foles (6', 6'')6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bellows (6', 6'') has a central axis (C', C'') and the bellows (6', 6'') extends and retracts in a substantially longitudinal direction along the central axis (C', C''), and wherein one of the position sensors is a bellows position sensor (12', 12'') reading the axial extension of the bellows (6 ', 6'') 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') estar disposta entre o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) e um dispositivo de transferência de pressão (1', 1'') e compreender um arranjo de válvula, em que o arranjo de válvula, com base na entrada do sistema de controle, é operado para: - abrir para comunicação de fluido entre o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) e o volume interno dos foles (6', 6''), - abrir para comunicação de fluido entre um reservatório de fluido (29', 29'') e o volume do circuito hidráulico fechado para enchimento de fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado, - abrir para comunicação de fluido entre um reservatório de fluido (29 ', 29') e o volume do circuito hidráulico fechado para drenar o fluido hidráulico do volume do circuito hidráulico fechado.7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the oil management system valve (16', 16'') is disposed between the double-acting pressure increasing liquid partition device (2) and a pressure transfer device (1', 1'') and comprise a valve arrangement, wherein the valve arrangement, based on input from the control system, is operated to: - open for fluid communication between the device of double acting pressure increasing liquid partition (2) and the internal volume of the bellows (6', 6''), - open for fluid communication between a fluid reservoir (29', 29'') and the volume of the closed hydraulic circuit for filling hydraulic fluid into the closed hydraulic circuit volume, - open for fluid communication between a fluid reservoir (29', 29') and the closed hydraulic circuit volume for draining hydraulic fluid from the circuit volume closed hydraulic. 8. Sistema compreendendo um sistema de controle que se comunica com uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16''), o sistema compreendendo: - um dispositivo de transferência de pressão (1', 1'') compreendendo: - uma válvula de sistema de gerenciamento de óleo (16’, 16”); - um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2); em que o dispositivo de transferência de pressão (1’, 1”) compreende: - um alojamento de câmara de pressão, o alojamento de câmara de pressão compreende: - uma cavidade de pressão (4', 4'') e um fole (6', 6'') dispostos de maneira móvel dentro da cavidade de pressão (4', 4''), - pelo menos um sensor de posição (12', 12'') configurado para ler a posição dos foles (6', 6'') em um volume de circuito hidráulico fechado e transmitir um sinal de primeira posição representando a primeira posição ao sistema de controle, caracterizado por o sistema de controle, com base no pelo menos o primeiro sinal de posição, estar configurado para: - determinar a posição dos foles (6', 6'') representados pelo, pelo menos, o primeiro sinal de posição, - comparar a posição dos foles (6', 6'') com uma faixa de operação predeterminada da posição dos foles, e - com base em se a posição está fora da faixa de operação predeterminada da posição do fole, está configurada para operar uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16''), permitindo que um dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) recalibre o volume do fluido hidráulico no volume do circuito hidráulico fechado para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a pelo menos primeira posição retorne a uma posição dentro da faixa de operação predeterminada da posição do fole, em que se a posição estiver abaixo da faixa de operação de posição de fole predeterminada, o sistema de controle instrua a válvula de sistema de gerenciamento de óleo (16’, 16”) permitindo que o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) se recalibre para preencher fluido hidráulico no volume de circuito hidráulico fechado, e se a posição estiver acima da faixa de operação de posição de fole predeterminada, o sistema de controle instrui a válvula de sistema de gerenciamento de óleo (16’, 16”) permitindo o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) a recalibrar para drenar fluido hidráulico do volume de circuito hidráulico fechado.8. System comprising a control system communicating with an oil management system valve (16', 16''), the system comprising: - a pressure transfer device (1', 1'') comprising: - an oil management system valve (16', 16”); - a double-acting pressure-increasing liquid partition device (2); wherein the pressure transfer device (1', 1”) comprises: - a pressure chamber housing, the pressure chamber housing comprises: - a pressure cavity (4', 4'') and a bellows ( 6', 6'') movably arranged within the pressure cavity (4', 4''), - at least one position sensor (12', 12'') configured to read the position of the bellows (6' , 6'') in a closed hydraulic circuit volume and transmitting a first position signal representing the first position to the control system, characterized in that the control system, based on the at least the first position signal, is configured to: - determine the position of the bellows (6', 6'') represented by at least the first position sign, - compare the position of the bellows (6', 6'') with a predetermined operating range of the bellows position , and - based on whether the position is outside the predetermined operating range of the bellows position, is configured to operate an oil management system valve (16', 16''), allowing a liquid partition device of double acting pressure boost (2) recalibrates the volume of hydraulic fluid in the volume of the closed hydraulic circuit to reestablish a volume of hydraulic fluid that causes the at least first position to return to a position within the predetermined operating range of the position of the bellows, wherein if the position is below the predetermined bellows position operating range, the control system instructs the oil management system valve (16', 16”) allowing the pressure increase liquid partition device double-acting valve (2) recalibrates to fill hydraulic fluid into the closed hydraulic circuit volume, and if the position is above the predetermined bellows position operating range, the control system instructs the oil management system valve (16 ', 16”) allowing the double acting pressure increasing liquid partition device (2) to recalibrate to drain hydraulic fluid from the closed hydraulic circuit volume. 9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o primeiro sinal de posição de pelo menos um sensor de posição (12', 12'') representar a posição dos foles (6', 6'').9. System, according to claim 8, characterized in that the first position signal of at least one position sensor (12', 12'') represents the position of the bellows (6', 6''). 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um segundo sinal de pelo menos um sensor de posição (21) representar a posição de um êmbolo (19) em um dispositivo de partição líquida de reforço de pressão de ação dupla (2).10. System according to claim 9, characterized in that a second signal from at least one position sensor (21) represents the position of a plunger (19) in a double-acting pressure boosting liquid partition device (2 ). 11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o sistema de controle estar configurado para: - comparar pelo menos o primeiro sinal de posição e o segundo sinal e determinar uma diferença de posição entre o fole (6', 6'') e o êmbolo (19) e, - comparar a diferença de posição com uma faixa de diferença de posição predeterminada, e - se a diferença de posição estiver fora da faixa predeterminada de diferença de posição, instruir uma válvula do sistema de gerenciamento de óleo (16', 16'') permitindo que o dispositivo de partição líquida de aumento de pressão de ação dupla (2) recalibre o volume do fluido hidráulico no sistema hidráulico fechado volume de loop para restabelecer um volume de fluido hidráulico que faz com que a diferença de posição retorne para dentro da faixa de diferença de posição predeterminada.11. System according to claim 10, characterized in that the control system is configured to: - compare at least the first position signal and the second signal and determine a position difference between the bellows (6', 6'' ) and the plunger (19) and, - compare the position difference with a predetermined position difference range, and - if the position difference is outside the predetermined position difference range, instruct a valve of the oil management system (16', 16'') allowing the double-acting pressure-boosting liquid partition device (2) to recalibrate the volume of hydraulic fluid in the closed hydraulic system loop volume to reestablish a volume of hydraulic fluid that causes the position difference returns within the predetermined position difference range.
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