CN117999399A - 泵送设备的自动化配置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种配置混合系统的流量控制阀的方法，所述方法可以包括经由泵、流量控制阀和流率传感器建立流动环路。所述方法还能够包括进行阀配置过程，所述阀配置过程包括：将所述流量控制阀定位在第一位置中，操作所述泵来以第一速度经由所述流动环路传送流体，当所述流体经由所述流动环路传送时测量第一周期性数据集，以及记录所述第一周期性数据集。所述方法还能够包括：将所述阀配置过程的结果与阀位置数据集和操作指标集进行比较且基于所述比较来确定通过/失败状态，以及通过单元控制器经由输入输出设备输出所述混合系统的所述通过/失败状态的标记。

Description

泵送设备的自动化配置

背景技术

在油气井中，诸如水泥或密封剂的屏障组合物的主要目的为隔离层之间的地层流体，也称为层间隔离和层间隔离屏障。水泥还用于支撑给井做内衬的金属套管，并且水泥提供屏障以防止流体损坏套管并防止流体沿套管迁移。

通常，利用钻头和泥浆流体系统将油井钻到期望的深度。将金属管(例如，套管、衬管等)下放到钻井中以防止所钻地层塌陷。通过初次固井作业将水泥放置在套管与地层之间。可以将一个或多个井下工具连接到套管以辅助水泥的放置。

在初次固井作业中，将针对井眼的环境条件定制的水泥掺合物泵入井眼中。该泵送操作可以利用泵送设备，该泵送设备可以包括由控制器控制的多个组件，诸如阀和泵。掺合要泵送到井下的满足期望的参数的浆料可能取决于精确配置的设备。人员可以在工作之前对这些组件中的一者或多者进行诊断测试，尽管所生成的关于这些组件的操作的数据不一定对于针对预期工作的这些组件的当前配置为有结论的，也不一定为指示设备的操作条件的数据。需要一种配置用于井场作业的专用泵送设备的改进方法。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在参考结合附图和详细描述进行的以下简要说明，其中相同参考标号表示相同部分。

图1为根据本公开的一个实施例的井场处的操作环境的图示。

图2为根据本公开的一个实施例的泵单元组合件的图示。

图3为根据本公开的一个实施例的经历诊断测试的自动化流动环路环境的图示。

图4A为根据本公开的一个实施例的泵性能图的图示。

图4B和图4C为根据本公开的一个实施例的阀配置图的象限的图示。

图5为根据本公开的一个实施例的单元控制器的框图。

图6为根据本公开的一个实施例的通信系统的图示。

图7为根据本公开的一个实施例的网络切片上的虚拟网络功能内的应用程序的框图。

图8A为根据本公开的一个实施例的示范性通信系统的框图。

图8B为根据本公开的一个实施例的5G核心网络的框图。

具体实施方式

在开始时应理解，尽管下文说明一个或多个实施例的说明性实施方案，但所公开的系统和方法可使用任何数目的技术来实施，无论是当前已知的还是尚不存在的。本公开决不应限于下文所示出的说明性实施方案、图式和技术，而是可在所附权利要求书的范围内以及其等效物的全部范围内进行修改。

油井施工可以遵循一系列施工阶段，包括钻井、固井、完井或增产。每个阶段都可以使用专门的设备和材料来实行一系列步骤以完成每个阶段。

可以在这些阶段处使用的设备的示例包括各种配置、类型和/或尺寸的泵送设备。例如，在钻井阶段期间，可以利用钻头、泥浆系统和泥浆泵来钻油井。当钻头穿透地层时，钻井泥浆沿钻柱向下泵送以将钻屑带回地面，其示例包括往复式(例如，柱塞式)泵。泥浆泵送设备可以包括用于将干燥泥浆掺合物与液体(例如，水)掺合以产生泥浆浆料的混合系统。

而且，例如，在固井阶段期间，可以使用水泥泵来将水泥浆料(例如，水泥组合物)引入到形成在套管与井眼之间的环空中。通常用于对油井进行固井的水泥可以为由具有游离石灰和碱离子源、碳酸钙源、硫酸钙源和有机组分的水硬性水泥构成的波特兰水泥。混合系统可以将干燥水泥与水掺合以产生水泥浆料。

在另一个示例中，在完井和/或增产阶段期间，可以使用掺合器和高压泵来用支撑剂浆料压裂地层。掺合器，也称为掺合器单元，可以包括用于将支撑剂(例如，沙子)和水与各种添加剂(例如，减摩剂)掺合以产生支撑剂浆料的混合系统。高压泵，也称为压裂单元，可以用足够的压力将支撑剂浆料递送到井眼中以压裂地层并且将支撑剂沉积到裂缝中。

在各种井施工阶段处使用的泵送设备可以包括通信地耦接到单元控制器的一个或多个阀。例如，可以通过旋转阀杆来致动阀，例如打开或关闭阀，以在打开位置、关闭位置和/或各种中间位置之间改变阀的配置。阀致动器可以机械地耦接到阀的杆，并且可以由单元控制器例如利用来自一个或多个阀位置传感器的反馈来致动。当阀产生特定配置时，例如当阀处于打开位置、关闭位置或特定中间位置时，阀杆的旋转位置可能由于阀维护、阀组合件的腐蚀、密封退化、环境因素或它们的组合而改变。维修人员可以在工作之前或之后对混合系统的阀进行诊断测试，然而，在一些情况下，诊断测试可能没有结论，且/或维修人员可能无法辨识指示当前或即将出现的问题的数据。另外或可替代地，维修人员可能无法记录或提交诊断测试结果以供评估。因而，需要一种进行阀配置过程的改进方法。

在一个实施例中，用于配置阀的系统可以包括与阀相关联的单元控制器，该单元控制器执行用于进行阀配置的过程。该过程可以通过使混合系统的组件进行预定例程同时自动地记录结果而对阀执行诊断方法，例如诊断测试。在一个实施例中，预定例程可以包括对混合系统进行的流率测试。例如，该过程可以使混合系统进行包括以下各项的步骤：设置阀位置；操作泵，使得流体以一个或多个预定流率传送通过混合系统的一个或多个组件；以及在流体的传送期间记录来自传感器的数据。预定例程可以迭代，对阀位置进行小改变，以确定是否需要调整保存在存储器中的阀位置值，例如用新的阀位置值替换该阀位置值。来自传感器的数据可以被记录到单元控制器上的数据存储位置中，并且任选地显示在人机界面(HMI)上，例如显示器上。数据可以经历处理以产生指示阀的功能的结果。例如，结果可以指示流量控制阀正标称地运行，指示流量控制阀的位置值与阀位置不一致并且进行调整(例如替换位置值)，或指示流量控制阀需要维护。结果可以在控制显示器上显示为曲线、表格、简单的通过或失败、或它们的组合。阀配置过程可以节省时间，报告所需维护，提高可靠性并且改进数据报告。

另外或可替代地，在一个实施例中，单元控制器可以使数据和/或结果在系统与远程位置(例如，远程服务中心)之间无线地传送。例如，在一个实施例中，单元控制器可以包括或通信地耦接到无线通信组合件，该无线通信组合件能够诸如通过移动网络与远程服务中心进行无线通信。在一些实施例中，数据可以传输到远程服务中心以供处理，从而产生指示阀的配置的结果。另外或可替代地，在一些实施例中，流率测试的结果可以传输到远程位置(例如，数据存储位置和/或远程服务中心)以供记录。单元控制器可以在测试结束时自动地报告阀配置的结果。

图1示出根据本公开主题的一个或多个方面的井场环境10。井场环境10包括钻井或维修钻塔12，该钻井或维修钻塔在井眼16之上和周围延伸，该井眼出于回收碳氢化合物的目的而穿透地层18。可以使用任何合适的钻井技术来将井眼16钻入地层18中。虽然在图1中被示出为从地面14竖直延伸，但是井眼16还可以在井眼16的至少一些部分之上为偏斜的、水平的和/或弯曲的。例如，井眼16或井眼16的侧向井眼部分可以具有竖直部分20、偏斜部分22和水平部分24。井眼16的部分或全部可以为带套管的、裸眼的或它们的组合。例如，从地面延伸的第一部分可以包含套管柱26，并且第二部分可以为钻入地层28中的井眼。主要套管柱26可以被放置在井眼16中并且至少部分地由水泥30固定。

维修钻塔12可以为钻井钻塔、完井钻塔、修井机或其他结构中的一种，并且支持井眼16中的作业。维修钻塔12还可以包括具有钻台32的井架或其他提升装置，井眼16从维修钻塔12向下延伸穿过该钻台。在一些情况下，诸如在海上位置，维修钻塔12可以通过向下延伸到海床的桥墩支撑。可替代地，维修钻塔12可以通过位于在水面以下有压载的船体和/或浮桥上的柱支撑，这可以被称为半潜式平台或浮式钻塔。在海上位置，套管可以从维修钻塔12延伸以排除海水并且含有钻井液回流。

在一个实施例中，井眼16可以通过固井过程完成，通过该固井过程将水泥30设置在套管柱26与井眼16之间的环形空间40中。泵单元34，也称为水泥泵送设备34，可以通过供应管线38流体连接到井口36。井口36可以为连接到套管柱26的顶部的任何类型的压力安全壳设备，诸如地面采油树、生产采油树、海底采油树、润滑器连接器、防喷器或它们的组合。井口36可以将套管柱26锚定在地面14处。井口36可以包括用于引导来自井眼的流体流的一个或多个阀以及收集压力、温度和/或流率数据的一个或多个传感器。在操作中，泵单元34可以将一定体积的水泥浆料泵送通过供应管线38，通过井口36，沿着套管柱26向下，并且进入环形空间40中，该水泥浆料可以针对井眼专门定制。

水泥30可以为波特兰水泥或波特兰水泥与各种添加剂的掺合物，以针对井眼环境定制水泥。例如，可以将缓凝剂或促进剂添加到水泥浆料中以减慢或加速固化过程。在一些实施例中，水泥30可以包括被设计用于高温的聚合物。在一些实施例中，水泥浆料可以包括诸如飞灰的添加剂，以改变水泥浆料的密度，例如减小密度。

泵单元34，也称为井眼泵单元，可以包括混合设备44、泵送设备46和单元控制器48。混合设备44可以呈具有混合装置和液体递送系统的喷射混合器、循环混合器、间歇混合器、单缸混合器或双缸混合器的形式。混合设备44可以将干燥成分(例如，水泥)与液体(例如，水)组合，以用于经由泵送设备46泵送到井眼16中。液体递送系统包括供应泵、流量控制阀和传感器。泵送设备46可以为离心泵、活塞泵或柱塞泵。单元控制器48可以建立对混合设备44和泵送设备46的操作的控制。单元控制器48可以经由从维修人员接收的一个或多个命令操作混合设备44和泵送设备46，如本文将进一步描述的。尽管泵单元34被示出为卡车，但是应当理解，泵单元34可以为橇装式的或拖车安装式的。尽管泵单元34被示出为单一单元，但是应当理解，可以存在例如经由流体歧管流体耦接到井口36的2个、3个、4个或任何数量的泵单元34。

尽管图1的实施例在固井作业的上下文中描述了井场环境10，但是在附加或替代实施例中，例如在钻井或完井作业的上下文中，与图1的泵单元34类似地安置的泵单元可以为通过供应管线38流体连接到井眼16以将钻井泥浆浆料或诸如完井流体(例如，盐水完井液)的水基流体泵送到井眼16中的泥浆泵。混合设备44可以类似地用于将干燥泥浆掺合物与诸如水或油基流体的流体掺合或混合。泵送设备46可以包括活塞泵或其他合适的类型或配置。钻井泥浆浆料或盐水完井液可以被称为井眼处理物。

在替代实施例中，例如在完井作业的上下文中，与图1的泵单元34类似地安置的泵单元可以为流体连接到一个或多个高压泵送单元的掺合器，该一个或多个高压泵送单元也称为压裂泵，通过供应管线38流体连接到井眼16以将井眼处理物(例如，压裂泥浆)泵送到井眼16中。例如图1的混合设备44的混合设备可以类似地用于将支撑剂(例如，沙子)与包括一种或多种添加剂(例如，减摩剂或凝胶)的水混合物掺合或混合到压裂浆料中。泵送设备46可以为离心泵或柱塞泵。尽管在图1中示出了一个泵单元34，但是应当理解，两个或更多个泵单元可以耦接到井眼16并且通过单元控制器48通信地耦接以协作地将井眼处理物泵送到井眼16中。例如，掺合器可以经由压裂泵流体耦接到井口36。掺合器和压裂泵可以通过单元控制器48通信地耦接。

参考图2，泵单元34的特定实施例被更详细地示出为泵单元100。在图2的实施例中，泵单元100包括供应罐102、混合系统120、主泵106和至少一个电源108。主泵106可以为离心泵。电源108可以包括一个或多个电动、燃气驱动或柴油驱动的马达，该马达耦接到供应罐102、混合系统120、主泵106以及诸如进料泵和阀的各种组件。电源108可以供应电力以致动主泵106。例如，电源108可以通过驱动轴杆直接耦接到主泵106，或诸如经由电源间接耦接到主泵106。混合系统120可以掺合水、干燥成分(例如，水泥、泥浆或沙子)和其他添加剂的流体组合物，以用于经由主泵106递送到井眼16。

泵单元100可以包括单元控制器140、数据获取系统(DAQ)卡142和显示器144。单元控制器140可以包括计算机系统，该计算机系统包括一个或多个处理器、存储器、输入设备和/或输出设备。单元控制器140可以具有一个或多个应用程序，该一个或多个应用程序在存储器中执行并且被配置为实行本文中所公开的方法或协议中的一种或多种，或其一部分。单元控制器140可以通信地连接到泵单元34的泵送设备和混合设备。DAQ卡142可以将一个或多个模拟和/或数字信号转换为信号数据。在各种实施例中，DAQ卡142可以为具有微处理器、存储器和在存储器中执行的一个或多个应用程序的独立系统，或可以与单元控制器140组合或合并为单一组合件。例如，当经组合为单一组合件时，DAQ卡142可以与单元控制器140的输入输出设备中的一者组合。显示器144(例如，交互式显示器)可以是为单元控制器140提供输入设备和输出设备的人机界面(HMI)的合适配置。还可以使用附加方案或替代方案。显示器144可以包括可选择的输入屏幕，该输入屏幕包括用于单元控制器140的图标和可选择的键盘或小键盘输入。显示器144可以向用户显示关于泵单元100的状态和操作的数据和信息，包括来自DAQ卡142的数据。

供应罐102可以存储一定体积的水或其他液体，并且提供用于混合系统120中的水或液体。供应罐102可以通过供应管线112、供应泵114和供应阀116连接到供水单元。供应泵114可以包括离心泵、活塞泵或柱塞泵。供应阀116可以包括流量控制阀，例如球形阀、夹管阀或针阀，该流量控制阀可以打开、关闭或调节内部的流体流。单元控制器140可以向供应阀116和供应泵114提供例如电压和电流的电力和/或控制信号。供应罐102可以具有经由DAQ卡142通信地连接到单元控制器140的一个或多个传感器，例如缸液位传感器。

混合系统120可以包括混合滚筒104、一个或多个添加剂系统122以及液体递送系统134。液体递送系统可以将供应罐102流体连接到混合滚筒104。一个或多个添加剂系统122可以将一定体积的液体添加剂(诸如促进剂、缓凝剂、增量剂、滤失剂和粘度调节剂)流体连接到混合滚筒104。添加剂系统122可以包括添加剂泵130、添加剂阀132和流量计。添加剂泵130可以为隔膜泵、活塞泵或离心泵。添加剂阀132可以为开关阀，诸如球阀或旋塞阀。每个添加剂泵130可以经由DAQ卡142通信地耦接到对应流量计和单元控制器140。单元控制器140可以通过利用来自流量计的反馈来控制添加剂泵130和添加剂阀132而施配预定体积的添加剂。液体递送系统134可以向混合滚筒104供应预定流率的液体，例如水。单元控制器140可以响应于来自一个或多个传感器(例如，流量计)的数据而利用供应泵124和流量控制阀170的阀位置来改变液体(例如，水)的体积速率。混合系统120可以包括位于混合滚筒104下游的混合阀126。混合阀126可以为流量控制阀或隔离阀，例如球阀或旋塞阀。

液体递送系统134包括供应泵124和流量控制阀152。流量控制阀152可以为截止阀、夹管阀、针阀、旋塞阀、球阀、滑阀或它们的组合。流量控制阀152可以包括多转致动或四分之一转致动。多转致动类型可能需要手柄、杆或致动器的多次旋转以关闭流量控制阀152。四分之一转致动可能需要手柄、杆或致动器旋转大约90度来进行关闭。阀致动器154可以机械地耦接到阀的杆。术语“杆”是指阀组合件的将阀致动器154耦接到阀组合件的隔离构件的组件。杆的旋转移动可以控制或操纵阀的隔离构件的位置值，例如55％打开。阀致动器154可以由单元控制器140利用来自一个或多个阀位置传感器的反馈来致动。阀位置传感器可以与阀致动器、阀的杆、隔离构件或它们的组合耦接。阀致动器可以通过以度数、位置百分比、弧度、极坐标系或它们的组合测量的旋转移动来移动杆。例如，阀致动器可以将杆移动15度至50％打开位置。术语“位置值”可以为经测量位置或位置的改变。供应泵124可以为离心泵、柱塞泵、螺杆泵、活塞泵或它们的组合。单元控制器140可以利用提供反馈的各种传感器来引导液体递送系统134以期望的流率将水从供应罐102泵送到混合滚筒104。在一个实施例中，液体递送系统134可以从连接到供水单元的供应管线112泵送水。

主泵106可以根据其将被采用的操作来配置。例如，主泵106可以为离心泵、活塞泵或柱塞泵。例如，在固井作业的上下文中，主泵106可以为离心泵。在混合滚筒104内混合的浆料可以经由混合阀126传送到主泵106。主泵106可以具有耦接到主泵106的出口的主阀172。主阀172可以为独立阀，或可以为排放歧管的一部分。排放歧管可以具有一个或多个流量阀和一个或多个隔离阀。主阀172可以为流量控制阀或隔离阀，诸如旋塞阀或球阀。单元控制器140可以通信地耦接到主泵106和主阀172。单元控制器140可以响应于来自一个或多个传感器(例如，流量计)的数据而控制主泵106的操作以改变主泵106的泵送速率和主阀172的阀位置。

尽管图2的泵单元100被描述为水泥泵送单元，但是应当理解，泵单元100可以为泥浆泵、掺合器、压裂泵或供水装置。每种类型或配置的泵单元(例如，泥浆泵、水泥泵单元、掺合器、压裂泵或供水装置)可以包括主泵(例如，106)、流量控制阀(例如，152)以及单元控制器(例如，140)。单元控制器(例如，140)可以经由DAQ卡142接收数据。泵单元(例如，100)的单元控制器140可以通信地连接到井场处的一个或多个泵单元(例如，100)。泵单元(例如，100)可以与至少一个另外的泵单元(例如，100)协同工作。在一种情形下，泵单元100可以通过井场处的控制系统经由单元控制器140来受控制。泵单元100可以通信地连接到井场处的控制系统。

在一些实施例中，井眼维修方法可以包括经由泵单元提供井眼处理物，遵循规定的泵送程序以用于将井眼处理物放置在井眼内的目标位置处。在进行泵送程序时放置的井眼处理物可以包括处理物掺合物(例如，水泥掺合物)、液体掺合物(例如，具有添加剂的水)或它们的组合，并且可以经由一个或多个井下工具放置。液体和/或处理物掺合物可以在泵单元(例如，图1的34)内制备，作为井眼处理物(例如，水泥浆料)。泵单元(例如，图1的34)可以在混合设备(例如，图1的44)内混合处理物掺合物和液体掺合物，以形成处理物浆料且利用泵送设备46经由供应管线38将该处理物浆料泵送到井眼16中。泵单元34可以按照泵送程序以期望的流率将处理物浆料递送到井眼16中。转回到图2，经掺合的泥浆从泵单元100到井眼16的流率可以由单元控制器140控制。液体递送系统134可以按照泵送程序以预定流率将液体(例如，水)从供应罐102递送到混合滚筒104，以在混合系统120内产生经掺合的浆料，以用于经由主泵106递送到井眼16。井眼处理物的适当掺合可以取决于通过液体递送系统134将液体精确递送到混合设备。混合系统120掺合井眼处理物的能力可以包括液体递送系统134的流量控制阀152的配置。

在一个实施例中，井眼维修方法可以包括将泵单元(例如，图1的34)运输到井场环境10。泵单元34可以被定位在井场处并且例如经由耦接到井口36的高压管线38流体连接到井眼16。

泵单元(例如，图1的34)的单元控制器可以根据系统提示或在由维修人员起始时起始阀配置过程，作为启动程序的一部分。启动程序可以自动地运行或作为选项给出。系统提示可以由单元控制器生成或远程地生成。维修人员可以通过启动单元控制器而起始阀配置过程。

在一些实施例中，单元控制器可以利用在由维修人员提示时运行的阀配置过程来配置阀位置。在一个实施例中，维修人员可以在单元控制器(例如图2中的140)上起始阀配置过程，作为泵单元启动程序或泵单元关闭程序的一部分。启动程序可以包括包含阀配置过程的一个或多个诊断程序以确定泵单元100的准备状态。在上下文中，阀配置过程可以包括应用程序。泵单元关闭程序可以包括一个或多个诊断程序以确定在工作进行期间服务操作容量是否发生了改变。

在替代实施例中，单元控制器可以利用在单元控制器接通时运行的阀配置过程来配置阀位置。例如，泵单元的启动过程可以包括包含阀配置过程的多个诊断测试和/或程序。

在一些实施例中，单元控制器可以利用在由第一诊断测试提示时运行的阀配置过程来配置阀位置。维修人员可以对包括流量控制阀152的混合系统120进行第一诊断测试。第一诊断测试可以返回关于流量控制阀152的功能的警告。例如，维修人员可以对指示泄漏的混合滚筒104进行第一诊断测试。换句话说，混合滚筒104可能无法在预定量的测试时间内保持压力。第一诊断测试可以警告维修人员起始阀配置过程以检查流量控制阀152的适当功能。

在一些实施例中，单元控制器可以利用在由存储器中的阀配置文件的文件状态提示时运行的阀配置过程来配置阀位置。文件状态可以包括响应于遗失的阀配置文件、损坏的阀配置文件或由于存储媒体损坏而无法访问的阀配置文件的失败状态或警告。

在一些实施例中，单元控制器可以利用在由存储器中的阀配置文件内的警告提示时运行的阀配置过程来配置阀位置。可以响应于时间值超过阈值而生成失败状态。时间值可以包括自阀配置过程被激活以来的时间量，例如分钟数、小时数、天数或它们的组合。

在一些实施例中，单元控制器可以利用在由远程警告提示时运行的阀配置过程来配置阀位置。可以通过远程应用程序、通过远程计算机系统或它们的组合将针对维修人员起始阀配置过程的警告从远程用户设备传送到单元控制器140，以运行阀配置过程。例如，维修人员可以启动泵单元(例如，图2中的100)，并且在交互式显示器144上接收警告以运行阀配置过程。

阀配置过程可以将阀致动器访问的阀位置值与阀杆的角位置对准。在一个实施例中，阀位置数据集可以包括流量控制阀152的阀位置值的数据集，例如，包括流量控制阀152的阀杆的角位置与流量控制阀152的位置之间的关系。单元控制器140可以按照阀位置数据集的阀位置值利用阀致动器154来致动流量控制阀152。阀位置数据集可以将阀致动器154的角位置与阀位置的值相关联。阀位置数据集可以包括多个值，诸如百分之零打开(或0％打开)、25％打开、50％打开、100％打开。例如，阀位置数据集可以将5.5度的角位置与百分之零打开(例如，全关)相关联，并且将95度的角位置与100％打开(例如，全开)相关联。尽管列出了四个位置，但是应当理解，阀位置数据集可以包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或任何数量的阀位置。单元控制器140可以访问阀位置数据集以经由阀致动器154将流量控制阀152从第一位置改变到第二位置。全开(例如，100％)、全关(0％打开)或介于100％打开到0％打开之间的任何位置的旋转位置可能会由于阀维护、阀组合件的腐蚀、密封退化、环境因素或它们的组合而改变。例如，由于密封材料的性质的改变，在阀处于全关位置(例如，百分之零打开)的情况下，流体可能会泄漏。在另一种情形下，由于阀没有全开(例如，100％打开)，经过阀的流体流可能会减少。可以利用通过流量控制阀152的水的流率来确定保存在存储器中的阀性能文件的适当位置值，并且可以利用校正值来替换错误值。

阀配置过程可以配置流动环路，循环水同时记录测量值，评定数据，对准阀位置，并且在存在错误或故障模式的情况下发出警告。阀配置过程可以配置流体连接到流量控制阀152的流动环路。供应泵124可以使水循环通过流量控制阀152，同时单元控制器迭代阀的位置以建立全开位置或全关位置。可以通过单元控制器或远程地处理和评定由传感器测量的数据集。可以利用经测量位置值来验证或重新对准全开位置和全关位置的位置值。可以利用经测量位置值来更新流量控制阀的阀位置数据集。可以将经测量数据集与一个或多个操作指标和故障模式进行比较以确定错误或故障模式。单元控制器可以在显示器上显示阀配置的状态的标记。

单元控制器140可以利用阀配置过程来配置流量控制阀152。在一个实施例中，阀配置过程可以通过将水从供应罐102泵送通过流量控制阀170同时利用流率传感器记录流率而生成经测量阀位置值。现在转向图3，描述了自动化流动环路环境。在一些实施例中，阀配置过程可以通过打开或关闭多个阀中的每一者而在泵单元(例如，图2的100)内建立具有一定体积的水的流动环路150。例如，在图2中，阀配置过程可以关闭混合阀126、供应阀116以及添加剂系统122的多个添加剂阀132。返回到图3，可以通过打开从混合滚筒104和供应罐102的返回管线162上的隔离阀168以及打开从供应罐102到混合滚筒104的供应管线158上的流量控制阀152来完成流动环路150。返回管线162和供应管线158可以包括泵单元100的较大歧管系统的一部分。应当理解，在图3中，为了清楚起见，示出了供应管线158的位置和返回管线162的位置，而不是实际位置。例如，返回管线162可以邻近于供应管线158定位，或反之亦然。尽管在返回管线162和供应管线158中示出了一个阀，但是应当理解，可以存在1个、2个、3个或任何数量的阀。流动环路150包括一些与先前在图2中描述的组件相同的组件，并且因此被标记为相同。流动环路150包括供应罐102、供应管线158、供应泵124、流量控制阀152、混合滚筒104、返回管线162和隔离阀168。供应管线158可以包括通信地连接到单元控制器140的流率传感器156、第一压力传感器164和第二压力传感器166。流率传感器156可以包括涡轮型或科里奥利型流量计。

在一些实施例中，阀配置过程可以控制泵单元100的组件以填充流动环路150。阀配置过程可以将水经由图2所示的供应管线112与水一起放置到供应罐102和/或混合滚筒104中。阀配置过程可以打开供应阀116并操作供应泵114以填充供应罐102和混合滚筒104，直到一个或两个位置中的缸液位传感器感测到供应罐102或混合滚筒104的一部分填充有水为止。例如，阀配置过程可以填充供应罐102和混合滚筒104，直到缸液位传感器感测到一个或两个罐为缸的填充容量的40％、45％、50％、55％、60％或介于15％与100％之间的水的任何部分。单元控制器140可以停止供应泵114并关闭供应阀116，使得建立或重新建立图3所示的流动配置。

在一些实施例中，阀配置过程可以控制泵单元100的组件以便确定流量控制阀152的全开位置。阀配置过程可以引导单元控制器140将流量控制阀152定位到第一位置，例如全开位置(例如，100％打开)，并且以供应泵124的第一流量容量操作供应泵124，该第一流量容量为例如100％流量容量，也称为在额定泵速度下的额定操作容量。水可以在循环路径上从供应罐102通过供应泵124、流率传感器156、流量控制阀152、混合滚筒104行进到供应管线158中，通过隔离阀168行进到返回管线162中，并且回到供应罐102中。应当理解，供应管线158和返回管线162处于或近似处于相同高度，以使由于流动环路150的路径而引起的压力损失和/或压差最小化。单元控制器140上的阀配置过程可以监测来自流率传感器156的流率数据持续预定时间段(例如，60秒)，或直到来自流率传感器的数据处于稳态为止。阀配置过程可以在预定时间段内记录周期性数据集，该周期性数据集包括泵速度(RPM)、流率传感器、阀位置传感器、至少一个压力传感器或它们的组合。阀配置过程可以将周期性数据集保存到存储器中的一个位置中的阀配置文件。

现在转向图4C，阀配置过程可以迭代阀致动器154的位置以将流量控制阀152移动到全开位置(例如，100％打开)。在图4C所示的示例中，保存在存储器180中的阀位置值可以在y轴302上登记流率值，诸如95度。阀配置过程可以记录来自移动通过耦接到图3所示的流动环路150的阀的水的至少一个传感器(诸如流率传感器156、第一压力传感器164、第二压力传感器166或它们的组合)的周期性数据集。阀配置过程可以通过将阀位置值减小递增值来迭代阀位置值。例如，阀配置过程可以将阀位置值从95度迭代到94度。阀配置过程可以监测传感器以获得指示通过阀的流率增加或减小(例如，流率数据、压力数据或它们的组合的改变)的传感器值。如果流率增加，则阀配置过程可以继续在第一方向上迭代。如果流率减小，则阀配置过程可以从第一方向改变到第二方向。例如，当传感器值指示通过流量控制阀152的流率的增加时，阀配置过程可以继续在第一方向上将阀位置值从94度迭代到93度。继续该示例，阀配置过程可以在第一方向上从93度迭代到92度，并且随后响应于检测到流率的减小而停止。阀配置过程可以在第二方向上从92度迭代到93度，并且监测传感器值以获得通过流量控制阀152的水的流率的增加。阀配置过程可以将周期性数据保存到阀配置文件。例如，阀配置过程可以将阀位置的值写入到阀配置文件。阀配置过程可以通过将阀位置数据集内的阀位置值与经测量阀位置值进行比较而确定错误值。阀配置过程可以将错误值写入到阀配置文件，并且利用阀配置文件内的经测量阀位置值来替换阀位置数据集内的阀位置值。尽管阀位置值的改变是以整数度来描述的，但是应当理解，阀位置值可以以度的一部分(诸如分数，例如1/4，或小数，例如0.1)来改变(例如，迭代)。

阀配置过程可以对阀的位置值进行迭代或进行小的调整以确定全关位置值。现在转向图4B，阀配置过程可以以全容量(例如，100％泵速度)操作供应泵124，并且致动阀致动器154以将流量控制阀152移动到关闭位置(例如，0％打开)。在图4B所示的示例中，阀位置数据集内的阀位置值(示为4度)可以在y轴302上登记流率值。阀配置过程可以记录来自耦接到图3所示的流动环路150的一个或多个传感器(诸如流率传感器156、第一压力传感器164、第二压力传感器166或它们的组合)的指示移动通过阀的水的传感器值。阀配置过程可以通过将阀位置值减小递增值(例如，度数的分数)来迭代阀位置值，并且记录周期性数据。例如，阀配置过程可以将阀位置值从3度迭代到2.5度。阀配置过程可以记录来自传感器的指示移动通过阀的水的数据。阀配置过程可以响应于记录经过流量控制阀152的水移动的增加而通过将位置值从2.5度增加到3.5度来沿相反方向迭代阀位置值。阀配置过程可以记录来自传感器的周期性数据并且评估周期性数据以供指示每次迭代之后的水移动。如果阀配置过程没有检测到水移动，则阀配置过程可以将阀位置值作为经测量阀位置写入到阀配置文件并且结束阀配置过程的该部分。换句话说，如果流量控制阀152保持压力并将返回管线160与水流隔离，则阀配置过程可以记录经测量阀位置值并且结束阀配置过程的该部分。如果阀不保持压力，则阀配置过程可以将经过阀的最低流体流量的阀位置值确定为阀配置文件，返回错误值，并且在显示器144上显示警告。尽管阀位置值以度为单位来描述，但是应当理解，阀位置值可以使用弧度、圆周测量值、极坐标系或它们的组合。尽管阀位置值以度的分数来描述，但是应当理解，阀位置值可以以度的一部分(诸如分数，例如1/4，或小数，例如0.1)来描述。阀配置过程可以通过将阀位置数据集内的阀位置值与经测量阀位置值进行比较而确定错误值。阀配置过程可以将错误值写入到阀配置文件，并且利用阀配置文件内的经测量阀位置值来替换阀位置数据集内的阀位置值。

阀配置过程可以响应于确定全开位置值和全关位置值而调整流量控制阀152的多个阀位置值。现在转向图4A，示出泵性能图300。在一个实施例中，泵性能曲线310可以表示通过液体递送系统134的水的流率，其中具有供应泵124的泵速度的值和流量控制阀170的位置值的多种组合。泵性能曲线310可以包括具有流率单位的y轴302和具有阀位置单位的x轴304。例如，y轴302可以表示具有诸如加仑每分钟(GPM)或桶每小时(BPH)的体积流率单位的流率数据。x轴304可以将阀位置数据表示为阀位置的打开值的百分比，诸如50％打开或100％打开。泵性能图300可以包括针对供应泵124的泵速度的值为100％的第一曲线310，例如泵性能曲线。尽管示出了一条泵性能曲线，但是应当理解，该图可以包括针对泵速度的100％、75％、50％的泵性能曲线。可以在泵性能图300的x轴304上显示阀位置。第一线324可以表示对应于全开(例如，100％打开)的93度的阀位置。第一曲线310上的最小数据点可以位于泵性能图300的原点处，其中阀位置关闭，也称为0％打开。泵性能曲线310可以具有多个阀位置，例如0％打开、25％打开、50％打开、75％打开和100％打开。阀配置过程可以针对介于0％打开与100％打开之间的多个阀位置值建立一个阀位置值。可以通过建立预期流率并通过在测量压力和流率数据的同时迭代阀位置而调整阀的位置值来确定阀位置值。可以通过数学方式确定阀位置值。例如，可以对针对全开(例如，100％)和全关(例如，0％)的阀位置值求平均以确定针对50％打开的阀位置。

在一些实施例中，阀配置文件可以包括能够唯一地识别单元控制器140、泵单元100和/或泵单元100的一个或多个组件的识别标记，例如唯一序列号。

在一些实施例中，阀配置过程可以在阀配置过程完成之后处理周期性数据集。阀配置过程可以通过应用一种或多种数据缩减技术来平滑周期性数据集，从而从阀配置文件内的周期性数据集产生后处理周期性数据集。数据缩减技术可以包括数据预处理、数据清理、数量缩减或它们的组合。数据预处理技术可以移除超出范围的值并标记数据集中的遗失值。数据清理过程可以包括使用统计方法、数据重复消除以及数据解析以移除损坏或不准确的数据点。后处理周期性数据集可以保存到阀配置文件内所设置的阀配置文件中。

在一些实施例中，可以对后处理周期性数据集求平均以产生表示每个周期性数据集的平均值。平均值可以为表示给定持续时间内的多个值的单一值。可以通过应用一种或多种数学技术而确定平均值，该一种或多种数学技术为诸如算术平均值、中值、几何中值、众数、几何平均值、调和平均值、广义平均值、移动平均值，或它们的组合。阀配置过程可以将平均值数据集保存到阀配置文件。在一些实施例中，可以在生成多个周期性数据集中的每一者时(例如，实时地或可替代地在稍后时间)确定平均值。

在一些实施例中，对多个周期性数据集的评定、后处理和求平均可以包括一个或多个“边缘计算”位置。例如，单元控制器140可以经由移动通信网络将系统性能文件传输到网络位置以用于处理周期性数据集。单元控制器140可以检索或接收系统性能文件后处理。

在一个实施例中，可以基于阀配置过程的结果来确定流量控制阀152的状态。在一些实施例中，阀配置过程的结果可以包括一个或多个平均值、多个平均值、阀位置值、经测量阀位置值，或它们的组合。在一个示例中，可以将阀配置过程的结果与混合系统120的值的操作范围进行比较。另外或可替代地，可以将阀配置过程的结果与所维持的操作容量(例如，基于混合系统的先前使用和维护的通过处于全开位置的阀的预期流率和在全关位置中的承压能力)进行比较。另外或可替代地，可以将阀配置过程的结果与历史数据库(例如，基于来自多个混合系统和组件的历史数据的针对全开位置和全关位置的流率)进行比较。

在一些实施例中，阀配置过程可以将阀配置文件与值的操作范围进行比较。如果一个或多个数据点超出值的操作范围，则阀配置过程可以向维修人员发出警告。例如，如果供应泵124的最大泵速率的数据点325低于最小操作值，则阀配置过程可以维修人员发出警告。在第二情形下，如果传感器检测到水通过处于全关位置320的流量控制阀152，则阀配置过程可以向维修人员发出警告。

在一些实施例中，阀配置过程可以将阀配置文件内的值与故障模式的数据库进行比较。操作指标集的故障模式可以包括指示泵单元100的混合系统120的流量控制阀152的一个或多个故障模式(例如，隔离密封)的一个或多个值。故障模式的值(例如，系统数据)可以指示混合系统120的一个或多个众所周知的故障模式，该混合系统包括液体递送系统134的供应泵124和流量控制阀152。例如，流量控制阀152上的密封件没有在关闭位置中保持压力。

在一个实施例中，操作指标集的配置检查可以包括指示流量控制阀152的操作容量的一个或多个值。流量控制阀的操作容量可以包括以期望或预定流率递送流体的能力。流量控制阀152的操作容量还可以包括防止或断开通过流量控制阀152的流体连通的能力。

在一个实施例中，操作指标集的配置检查可以包括指示流量控制阀152的适当配置的一个或多个值。

来自阀配置过程的结果与操作指标集之间的比较的结果可以产生流量控制阀152和/或混合系统120的状态。例如，在系统性能文件满足或超过配置检查的值的情况下，混合系统可以具有“通过”或“可接受”状态；否则，混合系统可以具有“失败”或不可接受状态。另外或可替代地，在系统性能文件满足或超过操作容量的值的情况下，检查流量控制阀152可以具有“通过”或“可接受”状态；否则，流量控制阀152可以具有“失败”或不可接受状态。另外或可替代地，在阀配置文件满足或超过标称操作容量的值的情况下，检查流量控制阀152可以具有“通过”或“可接受”状态；否则，流量控制阀可以具有“失败”或不可接受状态。另外或可替代地，在阀配置文件满足或超过该系列故障模式的情况下，流量控制阀152可以具有“通过”或“可接受”状态；否则，流量控制阀可以具有“失败”或不可接受状态。

在一些实施例中，阀配置文件与值的操作范围或故障模式的数据库的比较可以包括一个或多个“边缘计算”位置。例如，单元控制器140可以经由移动通信网络将阀配置文件传输到网络位置以用于将阀配置文件与故障模式的数据库进行比较。单元控制器140可以检索或接收阀配置文件后处理。

在一些实施例中，用于配置混合系统120的流量控制阀152的方法可以进一步包括响应于流量控制阀152的状态而产生一个或多个输出的步骤。

在各种实施例中，输出可以包括流量控制阀152的配置的标记，例如，视觉提示(例如，指示灯)、指示混合系统120状态的文本信息或消息、诸如警报器或蜂鸣器的声音提示、或它们的组合。

例如，参考图2，阀配置过程可以在交互式显示器144上显示警告。警告可以在交互式显示器144上显示为曲线、表格或简单的通过或失败(例如，通过/失败状态)。例如，通过/失败状态可以包括颜色指示器，该颜色指示器包括用于通过状态的绿色，而失败状态可以为红色。通过/失败状态可以包括用于指示诸如绿色、黄色和红色的范围的多颜色指示器。例如，黄色可以为范围值的底部的警告。当结果为失败时，可以包括通过/失败消息，例如文本消息。

单元控制器可以为适合于泵送单元的通信和控制的计算机系统。在图1中，单元控制器48可以建立对泵单元34的混合设备44和泵送设备46的操作的控制。在图2中，单元控制器140可以建立对泵单元100的混合系统120和主泵106的操作的控制。在一个实施例中，单元控制器48和/或140可以为图5中所描述的示范性计算机系统176。现在转向图5，计算机系统176适合于实现单元控制器(例如，48和/或140)的一个或多个实施例，包括但不限于与图1的泵单元34和图2的泵单元100相关联的计算系统的任何方面以及如图1中的单元控制器48和图2中的单元控制器140所示的单元控制的任何方面。计算机系统176包括与存储器180、辅助存储设备182、输入输出设备184、DAQ卡192和网络设备188通信的一个或多个处理器178(其可以称为中央处理器单元或CPU)。计算机系统176可以连续地监测输入设备的状态并且基于多个编程指令来改变输出设备的状态。编程指令可以包括从存储器180检索的一个或多个应用程序，以供存储器180内的非暂时性存储器中的处理器178执行。输入输出设备可以包括具有显示屏和从维修人员接收常规输入的能力的HMI，例如图2中的交互式显示器144，诸如按钮、触摸屏、键盘、鼠标或维修人员可以用来向计算机系统176输入命令的任何其他此类设备或元件。辅助存储设备182可以包括固态存储器、硬盘驱动器或适合于数据存储的任何其他类型的存储器。辅助存储设备182可以包括诸如固态存储器的可移动存储器存储设备或诸如磁性媒体和光学媒体(即，CD盘)的可移动存储器媒体。计算机系统176可以利用网络设备188与各种网络通信，该网络设备包括：有线网络，例如以太网或光纤通信；以及短程无线网络，诸如Wi-Fi(即，IEEE 802.11)、蓝牙或其他低功率无线信号(诸如ZigBee、Z-Wave、6LoWPan、Thread和WiFi-ah)。计算机系统176可以包括用于与移动网络提供商通信的长程无线电收发器190，如本文将进一步公开的。

计算机系统176可以包括用于与一个或多个传感器通信的DAQ卡192。DAQ卡192可以为具有微处理器、存储器和在存储器中执行的一个或多个应用程序的独立系统。如图所示，DAQ卡192可以为计算机系统176内的卡或设备。在一个实施例中，DAQ卡192可以与输入输出设备184组合。DAQ卡192可以接收一个或多个模拟输入194、一个或多个频率输入196以及一个或多个Modbus输入198。例如，模拟输入194可以包括缸液位传感器。例如，频率输入196可以包括流量计，即来自图3的156。例如，Modbus输入198可以包括压力换能器，即来自图3的164。DAQ卡192可以将经由模拟输入194、频率输入196和Modbus输入198接收的信号转换为对应的传感器数据。例如，DAQ卡192可以将来自图3所示的流率传感器156的频率输入196转换为以加仑每分钟(GPM)为单位测量的流率数据。

可以通过各种有线或无线装置在服务中心与远程井场位置处的泵单元100之间传输和接收数据以供进一步处理。现在转向图5，描述了数据通信系统200。数据通信系统200包括井场202(图1的泵单元34可以位于其中)、接入节点210(例如，蜂窝站点)、移动运营商网络254、网络234、存储计算机236、服务中心238和多个用户设备252。井场202可以包括泵单元204，作为将维修流体泵送到井口208(例如，图1中的36)中的井施工作业的一部分。泵单元204可以包括通信设备206(例如，图5的收发器190)，其可以经由任何合适的通信装置(有线或无线)进行传输和接收，例如无线连接到接入节点210以将数据(例如，阀配置文件)传输到存储计算机236。存储计算机236也可以称为数据服务器、数据存储服务器或远程服务器。存储计算机236可以包括阀配置文件和阀配置过程结果的数据库。无线通信可以包括各种类型的无线电通信，包括蜂窝、卫星230或任何其他形式的长程无线电通信。通信设备206可以经由有线连接将部分或全部数据传输到存储计算机236。通信设备206可以通过无线通信和有线通信的组合进行通信。例如，通信设备206可以无线连接到接入节点210，该接入节点经由移动运营商网络254通信地连接到网络234。

在一个实施例中，泵单元204上的通信设备206通信地连接到移动运营商网络254，该移动运营商网络包括接入节点210、5G边缘站点212、5G核心网络220和网络234。通信设备206可以为连接到图4的计算机系统176的收发器190。计算机系统176可以为图2的单元控制器140或图1的单元控制器48，因此通信设备206可以通信地连接到单元控制器140和/或48。

接入节点210也可以称为蜂窝站点、小区发射塔、小区站点，或在5G技术的情况下称为千兆位节点B。接入节点210根据5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)无线电信协议将无线通信链路提供到通信设备206(例如，单元控制器140和/或48)。

通信设备206可以利用长程无线电收发器(例如，图4的190)与移动运营商网络254(例如，5G核心网络220)建立无线链路以接收数据、通信，并且在一些情况下，接收语音和/或视频通信。通信设备206还可以包括显示器和输入设备(例如，交互式显示器144或HMI)、相机(例如，视频、照片等)、用于音频的扬声器或用于由用户输入的音频的麦克风。通信设备206的长程无线电收发器(例如，190)可以能够基于5G、LTE、CDMA或GSM电信协议与接入节点210建立无线通信。通信设备206可以能够支持两个或更多个不同的无线电信协议，并且因此在一些上下文中可以称为多协议设备。通信设备206(例如，206A)可以经由接入节点210所提供的无线链路以及经由移动运营商网络254所提供的有线链路(例如，5G边缘站点212或5G核心网络220)与第二泵卡车(例如，204B)上的另一通信设备(例如，206B)通信。尽管泵单元204和通信设备206被示出为单一设备，但是泵单元204可以为泵单元系统(例如，压裂机组)的一部分。例如，泵单元204A可以与同一井场(例如，图6的202)处或多个井场处的泵单元204B、204C、204D、204E和204F通信。在一个实施例中，泵单元204A-E可以为同一井场处或多个井场处的不同类型的泵单元。例如，泵单元204A可以为压裂泵，泵单元204B可以为掺合器，泵单元204C可以为供水单元，泵单元204D可以为固井单元，并且泵单元204E可以为泥浆泵。泵单元204A-F可以通过一种或多种通信方法在同一井场处通信地耦接在一起。泵单元204A-F可以利用有线通信方法和无线通信方法的组合来通信地耦接。例如，第一组泵单元204A-C可以与有线通信(例如，以太网)通信地耦接。第二组泵单元204D-E可以利用低功率无线通信(例如，WIFI)通信地耦接到第一组泵单元204A-C。第三组泵单元204F可以通过长程无线电通信方法(例如，移动通信网络)通信地耦接到第一组或第二组泵单元中的一者或多者。

5G边缘站点212可以通信地耦接到接入节点1210。5G边缘站点212也可以称为区域数据中心(RDC)，并且可以包括呈云计算平台的形式的虚拟网络。云计算平台可以从诸如服务器、交换机、存储设备的标准硬件创建虚拟网络环境。5G边缘站点212的计算可用性214的总量由饼图示出，其中一部分被示出为网络切片218，并且其余为计算可用性216。网络切片218表示可用于存储数据或用于处理数据的计算量。网络切片218可以称为网络位置。下文将进一步更详细地描述云计算环境。尽管5G边缘站点212被示出为通信地耦接到接入节点210，但是应当理解，5G边缘站点212可以通信地耦接到多个接入节点(例如，210)。5G边缘站点212可以从一个或多个接入节点(例如，210)接收语音和数据通信的全部或一部分。5G边缘站点212可以处理语音和数据通信的全部或一部分，或可以将全部或一部分传递到5G核心网络220，如下文将进一步描述的。尽管虚拟网络被描述为从云计算网络创建，但是应当理解，虚拟网络可以从网络功能虚拟化(NFV)形成。NFV以从诸如服务器、交换机、存储设备的标准硬件创建虚拟网络环境。ETSI GS NFV 002v1.2.1(2014-12)更全面地描述了NFV。

在一些实施例中，网络位置包括通信地耦接到网络的计算能力。网络位置可以包括通信地连接到至少一个网络(例如，220)的存储设备、计算机系统、虚拟计算机环境、虚拟网络功能或它们的组合。例如，网络位置可以为通信地连接到网络234的诸如图6的用户设备252的用户设备，例如计算机系统。在另一个示例中，网络位置可以为通信地连接到网络234的存储计算机236。网络位置的计算能力可以由所利用的计算机系统的类型来定义。例如，网络切片226上的VNF可以具有比用户设备252更大的计算能力。在上下文中，网络位置包括应用程序、数据库或它们的组合。例如，网络位置可以包括用于后处理数据的应用程序。在另一个情形下，网络位置包括在5G核心网络220内的网络切片226上执行的一个或多个应用程序。应当理解，网络位置可以经由多于一个网络(诸如网络234和5G核心网络220)通信地连接。

5G核心网络220可以通信地耦接到5G边缘站点212，并且经由5G边缘站点212和一个或多个接入节点210提供移动通信网络。尽管接入节点210被示出为通信地连接到5G边缘站点212，但是应当理解，一个或多个接入节点(例如，210)可以通信地连接到5G核心网络220。5G核心网络220可以包括呈云计算平台的形式的虚拟网络。云计算平台可以从诸如服务器、交换机、存储设备的标准硬件创建虚拟网络环境。5G核心网络220的计算可用性222的总量由饼图示出，其中一部分被示出为网络切片226，并且其余为计算可用性224。网络切片226可以称为网络位置。网络切片226表示可用于存储或处理数据的计算量。下文将进一步更详细地描述云计算环境。尽管5G核心网络220被示出为通信地耦接到5G边缘站点212，但是应当理解，除了一个或多个5G边缘站点(例如，212)之外，5G核心网络220还可以通信地耦接到多个接入节点(例如，210)。5G核心网络220可以通信地耦接到一个或多个迷你数据中心(MDC)。MDC通常可以被描述为较小版本或自含式5G边缘站点，其包括接入节点(例如，210)，具有从标准计算机系统硬件(例如，处理器、交换机和存储设备)创建的云计算平台(例如，虚拟网络环境)。5G核心网络220可以经由5G边缘站点212、一个或多个MDC节点以及一个或多个接入节点(例如，122)接收语音和数据通信的全部或一部分。5G核心网络220可以处理语音和数据通信的全部或一部分，如下文将进一步描述的。尽管虚拟网络被描述为从云计算网络创建，但是应当理解，虚拟网络可以从网络功能虚拟化(NFV)形成。NFV以从诸如服务器、交换机、存储设备的标准硬件创建虚拟网络环境。

存储计算机236可以经由网络234通信地耦接到5G网络，例如移动运营商网络254。存储计算机236可以为计算机、服务器或任何其他类型的存储设备。存储计算机236可以称为网络位置。网络234可以为一个或多个公共网络、一个或多个专用网络或它们的组合。因特网的一部分可以包括在网络234中。

阀配置过程可以将长程无线电收发器190连接到移动运营商网络254，并且将阀配置文件、阀位置数据集或它们的组合传输到远程服务中心238、中央计算机240、维护应用程序242、用户设备252、存储计算机236、网络位置或它们的组合。

服务中心238可以为操作基地，并且提供对泵单元204维护。对泵单元204的维护可以包括泵单元204上的设备的修理、替换、修改、升级或它们的组合，包括：返回参考图2，单元控制器140、DAQ卡142、交互式显示器144(即，HMI)、电源108、供应罐102、混合系统120、添加剂系统122、主泵106、多个泵(例如，124)、多个阀(例如，170)、多个传感器(例如，156)或它们的组合。例如，服务中心238可以提供对供应泵124的维护，包括修理、替换、修改或升级。在一个情形下，服务中心238可以基于计划或维修请求来替换供应泵124内的一个或多个密封件。

服务中心238可以具有在中央计算机240上执行的用于泵单元(例如，204)的维护应用程序242。维护应用程序242可以根据维护计划248将用于维护的泵单元(例如，204)分配到泵单元上的一个或多个组件(例如，流量控制阀152)。将泵单元(例如，204)分配到维护计划248可以用于修理、替换或修改一个或多个组件。在一个实施例中，维护应用程序242可以从存储计算机236上的历史数据库检索阀配置文件。阀配置文件可以包括阀配置过程生成故障值、错误值或低于操作阈值的至少一个数据点的警告。例如，阀配置文件可以包括由流率传感器(例如，图3中的156)测量的流率低于阈值的警告。维护应用程序242可以向经由网络234通信地连接到维护应用程序242的一个或多个用户设备252发出警告。

在一些实施例中，阀配置文件可以经由移动运营商网络254从泵单元204的通信设备206传输到存储计算机236、到在中央计算机240上执行的维护应用程序242、或它们的组合。在替代实施例中，维护应用程序242可以包括阀配置文件的数据库。在另一个实施例中，中央计算机240可以包括阀配置文件的历史数据库。

尽管维护应用程序242被描述为在中央计算机240上执行，但是应当理解，中央计算机240可以为计算机系统或任何形式的计算机系统，诸如服务器、工作站、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、智能手机或任何其他类型的计算设备。中央计算机240(例如，计算机系统)可以包括一个或多个处理器、存储器、输入设备和输出设备，如下文进一步更详细地描述的。尽管服务中心238被描述为具有在中央计算机240上执行的维护应用程序242，但是应当理解，服务中心238可以具有2个、3个、4个或任何数量的计算机240(例如，计算机系统)，其中2个、3个、4个或任何数量的维护应用程序242在中央计算机240上执行。

在一个方面中，移动运营商网络254包括具有云计算环境中的虚拟服务器的5G核心网络220和5G边缘站点212。本文所公开的类型的一个或多个服务器(例如，存储计算机236和中央计算机240)可以由在5G核心网络内执行的虚拟网络功能(VNF)来提供。井场202上的泵单元204可以经由接入节点210(例如，千兆位节点B)通信地耦接到5G边缘站点212，包括5G核心网络220，并且因此可以通信地耦接到具有虚拟服务器的一个或多个VNF，如下文将更全面地描述。现在转向图6，描述了网络切片218和/或226的代表性示例。在网络切片218和/或226上执行的计算服务可以包括第一虚拟网络功能(VNF)258、第二VNF 260和未分配部分262。计算服务可以包括在第一VNF 258上执行的第一应用程序264A和在第二VNF260上执行的第二应用程序266A。第一应用程序264A和第二应用程序266A可以为通常称为远程应用程序的计算服务应用程序。总计算量可以包括第一VNF 258、第二VNF 260和未分配部分262。未分配部分262可以表示为将来使用而保留的计算量。第一VNF 258可以包括第一应用程序264A和另外分配的计算量264B。第二VNF 260可以包括第二应用程序266A和另外分配的计算量266B。尽管示出了两个VNF，但是网络切片218和/或226可以具有单一VNF、两个VNF或任何数量的VNF。尽管第一VNF 258和第二VNF 260被示出为具有相等的计算量，但是应当理解，计算量可以不相等并且可以根据每个应用程序的计算量需求而变化。在第一VNF 258中执行的第一应用程序264A可以被配置为与在第二VNF 260中执行的第二应用程序266A通信或共享数据。第一应用程序264A和第二应用程序266A可以为独立的并且彼此不共享数据或通信。尽管网络切片218和/或226被示出为具有两个VNF和未分配部分262，但是网络切片218和/或226可以被配置为不具有未分配部分262。尽管仅一个应用程序(第一应用程序264A)被描述为在第一VNF 258内执行，但是两个或更多个应用程序可以在第一VNF 258和第二VNF 260内执行。在一个实施例中，网络切片218和/或226可以为5G边缘站点212上的网络切片218。在一个实施例中，网络切片226可以为5G核心网络220上的网络切片226。在一个实施例中，在第一VNF 258和/或第二VNF 260上执行的第一应用程序264A和/或第二应用程序266A可以为维护应用程序242、维护计划248、存储计算机236、阀配置文件的历史数据库或它们的组合。

在一些实施例中，单元控制器140可以与网络位置上的历史数据库建立无线通信会话。单元控制器140可以将阀配置文件与历史数据库中的至少一个阀配置文件进行比较。单元控制器140可以向维修人员、远程用户设备252、维护应用程序242或它们的组合警告阀配置文件中大于阈值的改变。在一些实施例中，单元控制器140可以将维护事件请求发送到维护应用程序242。

在一些实施例中，分布式计算系统包括通信地连接的单元控制器140、至少一个网络位置或它们的组合。分布式计算系统可以包括两个或更多个计算机系统，该两个或更多个计算机系统包括共享共同目标且经由网络(例如，5G核心网络220)通信地连接的处理器和非暂时性存储器。分布式计算系统的共同目标可以包括源自第一计算机系统(也称为管理计算机系统)的一个或多个过程。分布式计算系统的共同目标可以经由消息传送(例如，文件共享、文档共享、电子邮件、文本消息传送或它们的组合)从管理计算机系统分布到网络位置。例如，单元控制器140可以经由移动运营商网络254进行通信连接，并且可以将用于后处理的周期性数据集传输到一个或多个网络位置，例如在网络切片226上执行的应用程序。网络位置可以完成后处理，并且将后处理数据集传输到单元控制器140。单元控制器140可以为管理计算机系统以将过程分布、共享或发送/接收到一个或多个网络位置。在上下文中，分布式计算系统可以包括单元控制器140和两个或更多个网络位置。在一个情形下，单元控制器140可以通信地连接，并且将用于后处理的两组周期性数据集传输到各一个网络位置，例如网络切片218和远程计算机240。网络位置可以各自接收一个或多个周期性数据集并完成后处理，并且将一个或多个后处理数据集传输到单元控制器140。在上下文中，分布式计算系统包括单元控制器140。在单元控制器140未能通信地连接到网络(例如，254)的第二情形下，单元控制器140可以在没有网络位置的情况下完成处理。在这种情形下，当与网络位置的连接丢失时，单元控制器140可以完成共享过程的处理。例如，如果单元控制器140不再通信地连接到网络位置，则单元控制器140可以完成由网络位置启动的过程。

现在转向图8A，示范性通信系统550被描述为适合于实现本文所公开的一个或多个实施例，例如实现如本文所公开的通信或消息传送，包括但不限于图5上的通信设备206与移动运营商网络254之间的无线通信的任何方面；跟与图4相关联的计算组件和网络(例如，长程无线电收发器190)的通信的任何方面等。通常，通信系统550包括多个接入节点554，该多个接入节点被配置为提供其中诸如蜂窝电话、平板计算机、机器型通信设备、单元控制器、跟踪设备、嵌入式无线模块和/或其他无线配备的通信设备(无论是否由用户操作)的UE 552可以操作的覆盖范围。接入节点554可以被认为建立了接入网络556。在一些上下文中，接入网络556可以称为无线电接入网络(RAN)。在5G技术一代中，接入节点554可以称为千兆位节点B(gNB)。在4G技术(例如，长期演进(LTE)技术)中，接入节点554可以称为增强节点B(eNB)。在3G技术(例如，码分多址(CDMA)和全球移动通信系统(GSM))中，接入节点554可以称为与基站控制器(BSC)组合的基站收发信台(BTS)。在一些上下文中，接入节点554可以称为小区站点或小区发射塔。在一些实现方案中，微微小区可以提供接入节点554的一些功能性，尽管具有受限的覆盖区域。接入节点554的这些不同实施例中的每一者可以被认为在不同的技术代中提供大致相似的功能。

在一个实施例中，接入网络556包括第一接入节点554a、第二接入节点554b和第三接入节点554c。应当理解，接入网络556可以包括任何数量的接入节点554。此外，每个接入节点554可以与提供与各种应用程序服务器559和/或网络560的连接的核心网络558耦接。在一个实施例中，应用程序服务器559中的至少一些可以靠近网络边缘定位(例如，地理上靠近UE 552和最终用户)以递送所谓的“边缘计算”。网络560可以为一个或多个专用网络、一个或多个公共网络或它们的组合。网络560可以包括公共交换电话网络(PSTN)。网络560可以包括因特网。利用这种布置，接入网络556的覆盖范围内的UE 552可以参与跟接入节点554的空中接口通信，并且由此可以经由接入节点554与各种应用程序服务器和其他实体通信。

通信系统550可以根据特定的无线电接入技术(RAT)进行操作，其中从接入节点554到UE 552的通信定义下行链路或前向链路，并且从UE 552到接入节点554的通信定义上行链路或反向链路。多年来，业界开发了各代RAT，不断努力提高最终用户的可用数据速率和服务质量。这些代的范围从“1G”(其使用简单的模拟频率调制来促进基本语音呼叫服务)到诸如长期演进(LTE)的“4G”(其现在使用诸如正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)的技术来促进移动宽带服务)。

现在转向图8B，描述了核心网络558的其他细节。在一个实施例中，核心网络558为5G核心网络。5G核心网技术是基于基于服务的架构范式。不是将5G核心网络构建为在专用服务器计算机上运行的一系列专用通信节点(例如，HSS节点、MME节点等)，而是提供5G核心网络作为服务或网络功能集。这些服务或网络功能可以在云计算环境中的虚拟服务器上执行，该云计算环境支持动态扩展并避免长期资本支出(使用费可以替代资本支出)。这些网络功能可以包括例如用户平面功能(UPF)579、认证服务器功能(AUSF)575、接入和移动性管理功能(AMF)576、会话管理功能(SMF)577、网络暴露功能(NEF)570、网络存储功能(NRF)571、策略控制功能(PCF)572、统一数据管理(UDM)573、网络切片选择功能(NSSF)574和其他网络功能。在一些上下文中，网络功能可以称为虚拟网络功能(VNF)。

网络功能可以由称为微服务的小软件的组合形成。一些微服务可以重复使用来构成不同的网络功能，由此充分利用此类微服务的效用。网络功能可以通过将应用程序编程接口(API)扩展到经由API调用其服务的那些其他网络功能来向其他网络功能提供服务。5G核心网络558可以被分为用户平面580和控制平面582，由此促进独立可扩展性、演进和灵活部署。

NEF 570安全地暴露由网络功能提供的服务和能力。NRF 571支持网络功能的服务注册和其他网络功能的网络功能发现。PCF 572支持策略控制决策和基于流量的计费控制。UDM 573管理网络用户数据，并且可以与存储诸如客户简档信息、客户认证号码和信息的加密密钥的用户数据的用户数据存储库(UDR)配对。可以位于核心网络558外部的应用程序功能592暴露应用程序层以用于与核心网络558交互。在一个实施例中，应用程序功能592可以在“边缘计算”部署模式中在地理上接近UE 552定位的应用程序服务器559上执行。核心网络558可以向订户(例如，企业客户)提供网络切片，该网络切片由多个5G网络功能构成，这些网络功能被配置为向该订户提供定制的通信服务，例如根据由客户定义的通信策略提供通信服务。NSSF 574可以帮助AMF 576选择与UE 552一起使用的网络切片实例(NSI)。

本文所公开的系统和方法可以有利地在井眼维修操作的上下文中采用，特别是与本文所公开的井眼维修设备的使用相关。

在一个实施例中，本文所公开的阀配置过程可以识别设备故障或可操作性降低，否则这些设备故障或可操作性降低可能无法识别。例如，当阀(例如，流量控制阀152)处于全关位置时，密封故障可能是逐渐的并且难以量化或识别。在本文所公开的阀配置过程中，流量控制阀152的一系列测试位置可以确定流量控制阀152的位置值的适当对准。阀配置应用程序可以替换错误位置值，并且因此改进液体递送系统134的操作。

另外或可替代地，本文所公开的阀配置过程可以在井眼维修操作开始之前、在井眼维修操作完成时或两者时自动地进行。单元控制器140可以在泵单元100启动或关闭时自动地起始诊断测试，或可以提示维修人员起始阀配置过程。单元控制器140可以阻止泵单元100的操作，直到阀配置过程完成为止。

另外或可替代地，阀配置过程可以确定混合系统120的一个或多个组件的操作容量是否已降低到低于阈值。

附加的公开内容-部分A

以下是根据本公开的非限制性具体实施例：

第一实施例，其为一种在井眼泵单元上进行混合系统的自动化配置的计算机实现的方法，该方法包括：通过单元控制器在井眼泵单元上配置流动环路，其中流动环路包括供应泵、流量控制阀、流率传感器和一定体积的水，并且其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；通过单元控制器通过将流量控制阀打开到来自阀位置数据集的第一位置值、以泵速度值操作供应泵以及将周期性数据集记录到存储器而测量流动环路的流率，其中周期性数据集包括泵速度值、经测量阀位置、流率、至少一个压力传感器或它们的组合；通过分布式计算系统通过将经测量阀位置与阀位置数据集进行比较而确定针对阀位置数据集的错误值；通过分布式计算系统将阀位置数据集从第一值调整为第二值，其中第二值包括经测量阀位置值；通过分布式计算系统响应于阀位置数据集与操作指标集的比较来确定通过/失败状态；以及通过单元控制器经由输入输出设备显示通过/失败状态；其中输入输出设备包括交互式显示器，并且其中通过/失败状态包括颜色指示器、文本消息或它们的组合。

第二实施例，其为第一实施例的方法，其中阀位置数据集包括针对关闭阀位置值的第一值、针对打开阀位置值的第二值、错误值，或它们的组合。

第三实施例，其为第一实施例的方法，其中操作指标集包括一系列故障模式、操作容量、适当配置或它们的组合。

第四实施例，其为第一实施例的方法，该方法进一步包括：通过单元控制器针对一系列位置值中的阀位置值的每个组合修改流量控制阀的位置值；以及通过单元控制器将针对该系列位置值中的阀位置值的每个组合的经测量阀位置值写入到存储器。

第五实施例，其为第一实施例的方法，其中流量控制阀的该系列位置值包括：响应于流率或压力增加而在第一方向上递增阀位置的值且响应于流率或压力减小而在第二方向上递增阀位置的值；其中单元控制器响应于阀位置值处于打开位置而在第一方向上开始且改变到第二方向；并且其中单元控制器响应于阀位置值处于关闭位置而在第二方向上开始且改变到第一方向。

第六实施例，其为第一实施例的方法，其中供应泵的速度值包括25％、50％、75％、100％或它们的组合。

第七实施例，其为第一实施例的方法，该方法进一步包括：通过分布式计算系统通过将一个或多个数据缩减技术应用于周期性数据集而生成后处理周期性数据集，其中数据缩减技术包括数据预处理、数据清理、数量缩减或它们的组合；通过分布式计算系统通过利用数学求平均技术对后处理周期性数据集求平均而生成每个后处理周期性数据集的平均值，其中数学求平均技术包括算术平均值、中值、几何中值、众数、几何平均值、调和平均值、广义平均值、移动平均值，或它们的组合；以及通过分布式计算系统将后处理周期性数据集的平均值写入到存储器。

第八实施例，其为第一实施例至第七实施例中任一项的方法，该方法进一步包括通过单元控制器将识别单元控制器的标记写入到阀位置数据集。

第九实施例，其为第一实施例的方法，该方法进一步包括：将井眼处理掺合物和井眼泵送单元运输到井场，其中井眼处理物掺合物在泵送程序中被指定；将井眼泵送单元连接到井口，其中井眼泵送单元流体连接到井眼；启动泵送单元上的单元控制器；响应于启动程序、来自诊断测试的警告、文件状态、时间状态、远程警告或它们的组合而起始阀配置应用程序，其中阀配置应用程序在单元控制器上执行；以及响应于单元控制器生成通过状态而按照泵送程序将井眼处理物泵送到井眼中。

第十实施例，其为第九实施例的方法，其中阀配置文件的文件状态包括文件遗失、文件损坏或它们的组合。

第十一实施例，其为第九实施例的方法，其中时间状态包括超过阈值的时间值，其中时间值包括年、月、周、日、时、分、秒或它们的组合。

第十二实施例，其为第九实施例的方法，其中远程警告包括来自服务中心的响应于所接收的阀配置文件中的失败状态的警告、来自网络位置中的数据库的比较值、预定计划或它们的组合。

第十三实施例，其为第一实施例的方法，其中：分布式计算系统包括经由网络、移动网络或它们的组合通信地连接的单元控制器、至少一个网络位置或它们的组合；其中分布式计算系统经由无线通信协议通信地连接到移动网络；并且其中无线通信协议根据5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)电信协议中的至少一种来进行无线通信。

第十四实施例，其为第十三实施例的方法，其中：网络位置为以下中的一项：i)5G核心网络内的网络切片上的虚拟网络功能(VNF)、ii)5G边缘网络内的网络切片上的VNF、iii)经由移动通信网络通信地耦接的存储计算机、或iv)经由移动通信网络通信地耦接的计算机系统。

第十五实施例，其为第十四实施例的方法，其中：网络位置包括远程应用程序、数据库、存储设备、计算机系统、VNF或它们的组合。

第十六实施例，其为一种通过井眼泵单元上的分布式计算系统请求维护事件的方法，该方法包括：通过单元控制器配置包括供应泵、流量控制阀、流率传感器和一定体积的水的流动环路，并且其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；当操作供应泵且利用一系列位置值调整流量控制阀的位置时，通过单元控制器在单元控制器的存储器中生成包括多个阀位置值和流率的经测量数据集；通过分布式计算系统响应于经测量数据集与操作范围、故障模式或它们的组合的比较而将经测量数据集的通过/失败状态写入到经测量数据集，其中响应于至少一个经测量数据集超过操作范围、返回故障模式或它们的组合而将失败状态分配到经测量数据集；通过单元控制器经由显示器显示经测量数据集的通过或失败状态；以及通过分布式计算系统经由无线通信协议向位于网络位置中的维护应用程序警告经测量数据集的通过或失败状态。

第十七实施例，其为第十六实施例的方法，该方法进一步包括：通过分布式计算系统访问网络位置上的历史数据库；通过分布式计算系统将经测量数据集与至少一个历史阀配置文件进行比较；通过分布式计算系统向服务中心警告来自经测量数据集与至少一个历史阀配置文件的比较的传感器值的改变大于阈值，其中传感器值为操作泵容量值、流量阀位置值、流率传感器值，或它们的组合；以及通过分布式计算系统响应于阀配置文件的改变而请求对供应泵、流量控制阀、流率传感器或它们的组合的维护。

第十八实施例，其为一种井眼泵送单元的系统，该系统包括：井眼泵送单元，其包括混合系统，该混合系统包括供应泵、流量控制阀和流率传感器、多个流体传感器或它们的组合，其中多个流体传感器包括一个或多个压力传感器、流率传感器、阀位置传感器或它们的组合；分布式计算系统，其包括单元控制器、网络位置或它们的组合，其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器、显示器、阀配置文件和在存储器中执行的阀配置过程，该单元控制器被配置为：通过分布式计算系统经由阀配置过程生成经测量数据集；通过分布式计算系统向维修人员警告流量控制阀的阀配置的通过/失败状态；其中阀配置的通过/失败状态响应于通过分布式计算系统进行的经测量位置数据集与操作指标集、文件状态、时间限制、远程标志或它们的组合的比较，并且其中阀配置过程是在流动环路上进行的；其中通过分布式计算系统配置的流动环路包括供应泵、控制阀、流体传感器和一定体积的水；其中阀配置过程通过分布式计算系统包括泵速度值以及流量控制阀的多个位置值的一系列组合，以将水泵送通过流动环路，且通过流体传感器测量经测量数据集，并且其中将经测量数据集保存到存储器；其中通过分布式计算系统响应于将阀位置数据集的位置值调整为经测量阀位置值而分配通过状态；其中响应于指示操作指标集的至少一个故障模式的阀位置数据集的值而分配失败状态；并且其中通过单元控制器生成的警告包括经由显示器显示的通过/失败状态。

第十九实施例，其为第十八实施例的系统，其中流量控制阀的多个位置值包括直到并经过流量控制阀的全开位置的迭代序列，其中全开位置为100％打开的。

第二十实施例，其为第十九实施例的系统，其中流量控制阀的多个位置值包括直到并经过流量控制阀的关闭位置的迭代序列，其中关闭位置为0％打开的。

附加的公开内容-部分B

以下是根据本公开的非限制性具体实施例：

第一实施例，其为一种自动地配置与井眼泵单元相关联的混合系统的计算机实现的方法，该方法包括：通过单元控制器建立流动环路，该流动环路经由供应泵、流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线，其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；通过单元控制器进行阀配置过程，其中阀配置过程包括：将流量控制阀定位在第一位置中，操作供应泵来以第一速度经由流动环路传送流体，当流体经由流动环路与处于第一位置的流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集，以及将第一周期性数据集记录在存储器中，其中第一周期性数据集与供应泵的第一速度和流量控制阀的第一位置相关联；将阀配置过程的结果与操作指标集进行比较；基于阀配置过程的结果与操作指标集的比较来确定阀位置数据集中的错误值，该阀位置数据集包括流量控制阀的阀杆的角位置与流量控制阀的位置之间的关系；以及通过响应于错误值而调整阀位置数据集来配置流量控制阀。

第二实施例，其为第一实施例的方法，其中阀位置数据集包括针对关闭阀位置值的第一阀位置值、针对打开阀位置值的第二阀位置值、错误值，或它们的组合。

第三实施例，其为第一实施例和第二实施例中任一项的方法，该方法进一步包括通过单元控制器经由输入输出设备输出流量控制阀的阀配置的标记，其中流量控制阀的配置的标记包括视觉提示和听觉提示或两者。

第四实施例，其为第一实施例至第三实施例中任一项的方法，其中阀配置过程进一步包括操作供应泵来以第一速度经由流动环路传送流体；响应于流率或压力增加而在第一方向上递增阀位置的值，或响应于流率或压力减小而在第二方向上递增阀位置的值；当流体经由流动环路与处于递增位置的流量控制阀连通时，通过流量传感器测量递增周期性数据集；以及将递增周期性数据集记录在存储器中，其中递增周期性数据集与供应泵的第一速度和流量控制阀的递增位置相关联。

第五实施例，其为第四实施例的方法，其中单元控制器响应于阀位置值处于打开位置而在第一方向上开始且改变到第二方向；并且其中单元控制器响应于阀位置值处于关闭位置而在第二方向上开始且改变到第一方向。

第六实施例，其为第一实施例至第五实施例中任一项的方法，其中操作指标集包括配置检查、最小操作容量、标称操作容量和一系列故障模式。

第七实施例，其为第一实施例至第六实施例中任一项的方法，该方法进一步包括：通过将一种或多种数据缩减技术应用于第一周期性数据集而生成后处理周期性数据集，其中数据缩减技术包括数据预处理、数据清理、数量缩减或它们的组合；通过利用数学求平均技术对后处理周期性数据集求平均而生成后处理周期性数据集的第一平均值，其中数学求平均技术包括算术平均值、中值、几何中值、众数、几何平均值、调和平均值、广义平均值、移动平均值，或它们的组合；响应于数据集的值中的一者包括最小值而生成针对关闭位置的第一所测量的阀位置值；响应于数据集的值中的一者包括最大值而生成针对打开位置的第二所测量的阀位置值；通过将第一所测量的阀位置值与阀位置数据集进行比较而生成针对关闭位置的第一错误值；以及通过将第二经测量阀位置值与阀位置数据集进行比较而生成针对打开位置的第二错误值。

第八实施例，其为第七实施例的方法，其中与操作指标集进行比较的阀配置过程的结果包括后处理周期性数据集、平均值、第一经测量阀位置、第二经测量阀位置、第一错误值、第二错误值，或它们的组合。

第九实施例，其为第八实施例的方法，其中以下中的一项或多项是经由单元控制器进行的：将阀配置过程的结果与操作指标集进行比较，基于阀配置过程的结果与操作指标集的比较来确定阀配置过程的通过/失败状态，生成递增后处理周期性数据集，生成递增后处理周期性数据集的递增平均值，生成第一经测量阀位置值和第二测量阀位置，生成生成针对关闭位置的第一错误值和针对打开位置的第二错误值。

第十实施例，其为第八实施例和第九实施例中任一项的方法，其中以下中的一项或多项是经由网络位置进行的：将阀配置过程的结果与操作指标集进行比较，基于阀配置过程的结果与操作指标集的比较来确定阀配置过程的通过/失败状态，生成递增后处理周期性数据集，生成递增后处理周期性数据集的递增平均值，生成第一经测量阀位置值和第二测量阀位置，生成生成针对关闭位置的第一错误值和针对打开位置的第二错误值。

第十一实施例，其为第十实施例的方法，该方法进一步包括经由无线通信协议将第一周期性数据集、第一后处理周期性数据集、第一后处理周期性数据集的第一平均值或它们的组合传输到网络位置。

第十二实施例，其为第十一实施例的方法，其中无线通信协议为5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)电信协议中的至少一者。

第十三实施例，其为第十实施例至第十二实施例中任一项的方法，其中网络位置为以下中的一项：i)5G核心网络内的网络切片上的虚拟网络功能(VNF)、ii)5G边缘网络内的网络切片上的VNF、iii)经由移动通信网络通信地耦接到网络的存储计算机、或iv)经由移动通信网络通信地耦接到网络的计算机系统。

第十四实施例，其为第十三实施例的方法，其中网络位置包括数据库、存储设备、远程计算机系统、虚拟计算机系统、虚拟网络功能或它们的组合。

第十五实施例，其为第十三实施例和第十四实施例中任一项的方法，该方法进一步包括通过在网络位置上执行的过程访问网络位置上的历史数据库，该历史数据库包括与多个泵单元相关联的数据。

第十六实施例，其为一种井眼维修方法，该方法包括：将泵单元运输到井场，该泵单元包括被配置为进行阀配置过程的单元控制器，其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；将泵单元流体连接到井口；建立流动环路，该流动环路经由供应泵、流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线；进行阀配置过程，其中阀配置过程包括：将流量控制阀定位在第一位置中，操作供应泵来以第一速度经由流动环路传送流体，当流体经由流动环路与处于第一位置的流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集，以及将第一周期性数据集记录在存储器中，其中第一周期性数据集与供应泵的第一速度和流量控制阀的第一位置相关联；将阀配置过程的结果与操作指标集进行比较；通过响应于错误值将阀位置数据集从第一值调整为第二值而利用阀配置过程的结果来配置流量控制阀，其中第二值包括经测量阀位置值；基于阀配置过程的结果与操作指标集的比较来确定泵单元的一个或多个组件的通过/失败状态；以及在泵单元的一个或多个组件的通过/失败状态为通过状态的情况下，将井眼处理物泵送到井眼中。

第十七实施例，其为一种井眼泵送单元的系统，该系统包括：井眼泵送单元，其包括混合系统，该混合系统包括供应泵、流量控制阀和多个传感器；单元控制器，其包括处理器、非暂时性存储器、交互式显示器、系统性能文件和在存储器中执行的阀配置过程，该单元控制器被配置为：建立流动环路，该流动环路经由供应泵、流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线，其中单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；进行阀配置过程，其中阀配置过程包括：将流量控制阀定位在第一位置中，操作供应泵来以第一速度经由流动环路传送流体，当流体经由流动环路与处于第一位置的流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集，以及将第一周期性数据集记录在存储器中，其中第一周期性数据集与供应泵的第一速度和流量控制阀的第一位置相关联；通过将结果与阀位置数据集进行比较而生成针对第一阀位置的错误值；将阀位置数据集从第一值调整为第二值，其中第二值包括该结果；将阀配置过程的结果与操作指标集进行比较；基于阀配置过程的结果与操作指标集的比较来确定混合系统的通过/失败状态；以及经由输入输出设备输出混合系统的通过/失败状态的标记，其中混合系统的通过/失败状态视觉提示和听觉提示或两者。

第十八实施例，其为第十七实施例的系统，其中传感器包括多个压力传感器、流率传感器、一个或多个阀位置传感器、缸液位传感器或它们的组合。

第十九实施例，其为第十七实施例和第十八实施例中任一项的系统，该系统进一步包括经由无线通信协议与单元控制器通信的远程计算机。

第二十实施例，其为第十九实施例的系统，其中无线通信协议为5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)电信协议中的至少一者。

第二十一实施例，其为第十七实施例至第二十实施例中任一项的系统，其中井眼泵送单元为泥浆泵、水泥泵送单元、掺合器单元、供水单元或压裂泵。

虽然已展示且描述了实施例，但本领域的技术人员可在不脱离本公开的精神和教示的情况下对其作出修改。本文中描述的实施例仅仅是示范性的且并不意图为限制性的。本文所公开的实施例的许多变化和修改是可能的且在本公开的范围内。在明确地规定数字范围或限制的情况下，此类表达范围或限制应理解为包括落入明确地规定的范围或限制内的类似量值的迭代范围或限制(例如，从约1到约10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。例如，每当公开具有下限Rl和上限Ru的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数字。特别地，具体公开该范围内的以下数字：R＝Rl+k*(Ru-Rl)，其中k为以1％增量在1％到100％范围内的变量，即，k为1％、2％、3％、4％、5％、……50％、51％、52％、……、95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，还具体公开了由在上文定义的两个R数字定义的任何数值范围。术语“任选地”相对于权利要求中的任何要素的使用旨在意指需要或可替代地不需要主体要素。两种替代方案旨在处于权利要求书的范围内。例如“包括”、“包含”、“具有”等的广泛术语的使用应理解成为例如“由……组成”、“主要由…组成”、“基本上由……组成”等的较窄术语提供支持。

因此，保护的范围不受上述阐述的描述的限制，而仅受下列权利要求的限制，该范围包括权利要求的主题的所有等效物。每一条权利要求作为本公开的实施例并入到本说明书中。因此，权利要求是另一描述且是对本发明的实施例的添加。本文中对参考的论述并非承认其为现有技术，尤其可具有本申请案的优先权日之后的公开日期的任何参考。本文中引用的所有专利、专利申请案和公开案的公开内容特此以其向本文中所阐述的那些提供示范性、程序或其他细节补充的程度以引用的方式并入。

Claims (21)

1.一种自动地配置与井眼泵单元相关联的混合系统的计算机实现的方法，所述方法包括：

通过单元控制器建立流动环路，所述流动环路经由供应泵、流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线，其中所述单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；

通过所述单元控制器进行阀配置过程，其中所述阀配置过程包括：

将所述流量控制阀定位在第一位置中；

操作所述供应泵来以第一速度经由所述流动环路传送流体；

当所述流体经由所述流动环路与处于所述第一位置的所述流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集；以及

将所述第一周期性数据集记录在存储器中，其中所述第一周期性数据集与所述供应泵的所述第一速度和所述流量控制阀的所述第一位置相关联；

将所述阀配置过程的结果与操作指标集进行比较；

基于所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集的比较来确定阀位置数据集中的错误值，所述阀位置数据集包括所述流量控制阀的阀杆的角位置与所述流量控制阀的位置之间的关系；以及

通过响应于错误值而调整所述阀位置数据集来配置流量控制阀。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述阀位置数据集包括针对关闭阀位置值的第一阀位置值、针对打开阀位置值的第二阀位置值、所述错误值，或它们的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过所述单元控制器经由所述输入输出设备输出所述流量控制阀的阀配置的标记，其中所述流量控制阀的所述配置的所述标记包括视觉提示和听觉提示或两者。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述阀配置过程进一步包括：

操作所述供应泵来以所述第一速度经由所述流动环路传送所述流体；

响应于流率或压力增加而在第一方向上递增阀位置的值，或响应于所述流率或所述压力减小而在第二方向上递增所述阀位置的所述值；

当所述流体经由所述流动环路与处于递增位置的所述流量控制阀连通时，通过所述流量传感器测量递增周期性数据集；以及

将所述递增周期性数据集记录在存储器中，其中所述递增周期性数据集与所述供应泵的所述第一速度和所述流量控制阀的所述递增位置相关联。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述单元控制器响应于所述阀位置值处于打开位置而在所述第一方向上开始且改变到所述第二方向；并且

其中所述单元控制器响应于所述阀位置值处于关闭位置而在所述第二方向上开始且改变到所述第一方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作指标集包括配置检查、最小操作容量、标称操作容量和一系列故障模式。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

通过将一种或多种数据缩减技术应用于所述第一周期性数据集而生成后处理周期性数据集，其中所述数据缩减技术包括数据预处理、数据清理、数量缩减或它们的组合；

通过利用数学求平均技术对所述后处理周期性数据集求平均而生成所述后处理周期性数据集的第一平均值，其中所述数学求平均技术包括算术平均值、中值、几何中值、众数、几何平均值、调和平均值、广义平均值、移动平均值，或它们的组合；

响应于所述数据集的所述值中的一者包括最小值而生成针对关闭位置的第一经测量阀位置值；

响应于所述数据集的所述值中的一者包括最大值而生成针对打开位置的第二经测量阀位置值；

通过将所述第一经测量阀位置值与所述阀位置数据集进行比较而生成针对所述关闭位置的第一错误值；以及

通过将所述第二经测量阀位置值与所述阀位置数据集进行比较而生成针对所述打开位置的第二错误值。

8.根据权利要求7所述的方法，其中与所述操作指标集进行比较的所述阀配置过程的所述结果包括所述后处理周期性数据集、所述平均值、所述第一经测量阀位置、所述第二经测量阀位置、所述第一错误值、所述第二错误值，或它们的组合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中以下中的一项或多项是经由所述单元控制器进行的：

将所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集进行比较，

基于所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集的所述比较来确定所述阀配置过程的通过/失败状态，

生成递增后处理周期性数据集，

生成所述递增后处理周期性数据集的递增平均值，

生成所述第一经测量阀位置值和所述第二测量阀位置，

生成所述生成针对所述关闭位置的第一错误值和针对所述打开位置的所述第二错误值。

10.根据权利要求8所述的方法，其中以下中的一项或多项是经由网络位置进行的：

将所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集进行比较，

基于所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集的所述比较来确定所述阀配置过程的通过/失败状态，

生成递增后处理周期性数据集，

生成所述递增后处理周期性数据集的递增平均值，

生成所述第一经测量阀位置值和所述第二测量阀位置，

生成所述生成针对所述关闭位置的第一错误值和针对所述打开位置的所述第二错误值。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：

经由无线通信协议将所述第一周期性数据集、第一后处理周期性数据集、所述第一后处理周期性数据集的所述第一平均值或它们的组合传输到所述网络位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述无线通信协议为5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)电信协议中的至少一者。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述网络位置为以下中的一项：i)5G核心网络内的网络切片上的虚拟网络功能(VNF)、ii)5G边缘网络内的网络切片上的VNF、iii)经由移动通信网络通信地耦接到网络的存储计算机、或iv)经由所述移动通信网络通信地耦接到所述网络的计算机系统。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述网络位置包括数据库、存储设备、远程计算机系统、虚拟计算机系统、虚拟网络功能，或它们的组合。

15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括通过在所述网络位置上执行的过程访问所述网络位置上的历史数据库，所述历史数据库包括与多个泵单元相关联的数据。

16.一种井眼维修方法，所述方法包括：

将泵单元运输到井场，所述泵单元包括被配置为进行阀配置过程的单元控制器，其中所述单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备：

将所述泵单元流体连接到井口；

建立流动环路，所述流动环路经由供应泵、流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线；

进行所述阀配置过程，其中所述阀配置过程包括：

将所述流量控制阀定位在第一位置中；

操作所述供应泵来以第一速度经由所述流动环路传送流体；

当所述流体经由所述流动环路与处于所述第一位置的所述流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集；以及

将所述第一周期性数据集记录在存储器中，其中所述第一周期性数据集与所述供应泵的所述第一速度和所述流量控制阀的所述第一位置相关联；

将所述阀配置过程的结果与操作指标集进行比较；

通过响应于错误值将阀位置数据集从第一值调整为第二值而利用所述阀配置过程的所述结果来配置流量控制阀，其中所述第二值包括经测量阀位置值；

基于所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集的比较来确定所述泵单元的一个或多个组件的通过/失败状态；以及

在所述泵单元的所述一个或多个组件的所述通过/失败状态为通过状态的情况下，将井眼处理物泵送到所述井眼中。

17.一种井眼泵送单元的系统，所述系统包括：

井眼泵送单元，其包括混合系统，所述混合系统包括供应泵、流量控制阀和多个传感器；

单元控制器，其包括处理器、非暂时性存储器、交互式显示器、系统性能文件和在存储器中执行的阀配置过程，所述单元控制器被配置为：

建立流动环路，所述流动环路经由所述供应泵、所述流量控制阀和流率传感器提供流体连通路线，其中所述单元控制器包括处理器、非暂时性存储器和输入输出设备；

进行阀配置过程，其中所述阀配置过程包括：

将所述流量控制阀定位在第一位置中；

操作所述供应泵来以第一速度经由所述流动环路传送流体；

当所述流体经由所述流动环路与处于所述第一位置的所述流量控制阀连通时，通过流量传感器测量第一周期性数据集；以及

将所述第一周期性数据集记录在存储器中，其中所述第一周期性数据集与所述供应泵的所述第一速度和所述流量控制阀的所述第一位置相关联；

通过将结果与阀位置数据集进行比较而生成针对所述第一阀位置的错误值；

将所述阀位置数据集从第一值调整为第二值，其中所述第二值包括所述结果；

将所述阀配置过程的所述结果与操作指标集进行比较，

基于所述阀配置过程的所述结果与所述操作指标集的所述比较来确定所述混合系统的通过/失败状态；以及

经由所述输入输出设备输出所述混合系统的所述通过/失败状态的标记，其中所述混合系统的所述通过/失败状态视觉提示和听觉提示或两者。

18.根据权利要求17所述的系统，其中：

所述传感器包括多个压力传感器、流率传感器、一个或多个阀位置传感器、缸液位传感器或它们的组合。

19.根据权利要求17所述的系统，其进一步包括经由无线通信协议与所述单元控制器通信的远程计算机。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述无线通信协议为5G、长期演进(LTE)、码分多址(CDMA)或全球移动通信系统(GSM)电信协议中的至少一者。

21.根据权利要求17所述的系统，其中

所述井眼泵送单元为泥浆泵、水泥泵送单元、掺合器单元、供水单元或压裂泵。