JP6678603B2

JP6678603B2 - 井戸における使用のためのポンプ装置のパラメータを決定するための方法及び装置

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Publication number: JP6678603B2
Application number: JP2016575942A
Authority: JP
Inventors: トーマスマシューミルズ，
Original assignee: ブリストル，インコーポレイテッド，ディー／ビー／エーリモートオートメイションソリューションズ
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2020-04-08
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: US20160003234A1; RU2017102021A3; EP3164601A2; MX2017000204A; AR101039A1; EP3164601B1; CA2953535C; BR112016030949A8; JP2017523340A; RU2017102021A; RU2695243C2; BR112016030949B1; CN105319968A; WO2016004149A2; US10408206B2; CN205318142U; WO2016004149A3; CA2953535A1; CN105319968B; SA516380640B1

Description

本開示は、概して炭化水素及び／または流体の製造に関し、より詳細には、井戸での使用のためのポンプ装置のパラメータを決定するための方法及び装置に関する。

ポンプ装置は、井戸から流体（たとえば炭化水素）を引き出すために使用される。井戸から流体を引き出すためにポンプ装置がサイクルするとき、ポンプ装置の構成要素において異なる力が付与される。

例示的方法は、ポンプ装置の研磨ロッド（polished rod）において第１の負荷を決定することと、ポンプ装置のモーターの第１のトルクを推定することとを含む。例示的方法は、ポンプ装置のための第１のトルク要素を決定することを含み、第１のトルク要素は、ポンプ装置のクランクアームの角度に対する研磨ロッドの位置の変化率を備える。例示的方法は、第１の負荷、第１のトルク及び第１のトルク要素に基づいて、ポンプ装置のカウンターバランスの位相角、または、カウンターバランスのモーメントを決定することを含む。

例示的方法は、第１のセンサを用いたモーターのパルスカウント値と第２のセンサを用いた研磨ロッドの位置との間の相関を決定することによって、ポンプ装置の第１のトルク要素を決定することを含む。トルク要素は、ポンプ装置のクランクアームの角度に対するポンプ装置の研磨ロッドの位置の変化率を含む。

例示的装置は、ハウジングとハウジング内に配置されたプロセッサとを含む。プロセッサは、ポンプ装置のモーターの第１のトルクを推定するため、ポンプ装置の研磨ロッドにおける第１の負荷を決定し、ポンプ装置のための第１のトルク要素を決定する。プロセッサは、第１の負荷、第１のトルク及び第１のトルク要素に基づいて、ポンプ装置のカウンターバランスの位相角、または、カウンターバランスのモーメントを決定する。

本明細書に開示の実施例が実現され得る、井戸での使用のための例示的ポンプ装置である。本明細書に開示の実施例が実現され得る、井戸での使用のための別の例示的ポンプ装置である。本明細書に開示の実施例が実現され得る、井戸での使用のための別の例示的ポンプ装置である。図４Ａは、本開示の教示による例示的校正工程の間に生成された例示的参照テーブルを示す。図４Ｂは、本開示の教示による例示的校正工程の間に生成された例示的参照テーブルを示す。図５Ａは、本明細書に開示の実施例を用いて生成された別の例示的参照テーブルを示す。図５Ｂは、本明細書に開示の実施例を用いて生成された別の例示的参照テーブルを示す。図６Ａは、本明細書に開示の実施例を用いて生成された別の例示的参照テーブルを示す。図６Ｂは、本明細書に開示の実施例を用いて生成された別の例示的参照テーブルを示す。図１〜図３の例示的ポンプ装置を実行するために使用され得る例示的方法を表すフローチャートである。図１〜図３の例示的ポンプ装置を実行するために使用され得る例示的方法を表すフローチャートである。図１〜図３の例示的ポンプ装置を実行するために使用され得る例示的方法を表すフローチャートである。図１〜図３の例示的ポンプ装置を実行するために使用され得る例示的方法を表すフローチャートである。図７〜図１０の方法及び／または図１〜図３の装置を実行するためのプロセッサプラットフォームである。

図は原寸ではない。可能な限り、同じ参照符号は、同じまたは同等の部分を参照するために、図及び添付の記載された明細書を通して使用される。

井戸のポンプ装置がサイクルを通して移動するとき、異なるポンプ装置の構成要素において力及び／またはトルクが付与される。いくつかの実施例において、これらの力及び／またはトルクの少なくともいくつかが監視され及び／または特定の値未満で維持された場合、ポンプ装置及び／またはその構成要素の動作寿命は延ばされ得る。本明細書に記載の実施例は、実質的にリアルタイムでポンプ装置のギヤボックスに付与された負荷及び／または力を監視する例示的ロッドポンプコントローラ及び関連した方法に関する。監視された負荷及び／または力に基づいて、ロッドポンプコントローラは、たとえば、ギヤボックスの動作寿命を延ばすため、ピークギヤボックス負荷が所定の値（たとえば、設計限界）未満で維持されるようにポンプ装置を動作させても良い。付加的にまたは代替的に、本明細書に開示の実施例は、ポンプ装置のため、トルク要素、カウンターバランスの位相角及び／またはカウンターバランスのモーメントを決定するために使用されても良い。

いくつかの実施例において、ギヤボックスによって生じる負荷の大部分は、カウンターバランスのトルク及び研磨ロッドの負荷からのトルクと関連付けられる。カウンターバランスのトルクは、クランクアームが垂直なときにその最小値（たとえば、おおよそゼロ）であっても良く、クランクアームが水平なときにその最大値であっても良い。いくつかの実施例において、研磨ロッドのトルクは、研磨ロッドの負荷及び研磨ロッドの負荷及び研磨ロッドのトルクと相互に関連するトルク要素に基づいて決定されても良い。

ポンプ装置のためのトルク要素は、異なる方法で決定されても良い。たとえば、トルク要素は、ポンプ装置の形状及び既知の式及び／または例示的校正工程に基づいて決定されても良い。例示的校正工程及び次の処理を用いてトルク要素が決定される場合、トルク要素は、有限差分近似及び校正工程の間決定された値及び／または次いで決定された値を用いて決定されても良い。トルク要素がどのように決定されるかにかかわらず、トルク要素は、ギヤボックスによって生じたネットトルク（ｎｅｔｔｏｒｑｕｅ）、カウンターバランスの位相角及び／または最大のカウンターバランスのトルクのモーメントを決定するために使用されても良い。動作中、ポンプ装置は、ポンプ装置の構成要素の動作寿命を実質的に増加させるために、ギヤボックスによって生じたネットトルク及び／またはカウンターバランスのトルクのモーメントが、それらの最大値未満及び／または所定の値で維持されるのを実質的に確実とするように操作されても良い。付加的にまたは代替的に、位相角及び／またはポンプ装置の構成要素は、ギヤボックスによって生じた最大ネットトルクを減少させるために調整されても良い。

図１は、油井１０２からオイルを生成するために使用され得る例示的クランクアーム平衡型ポンプ装置及び／またはポンプ装置１００を示す。ポンプ装置１００は、基部１０４、サンプソンポスト１０６及びウォーキングビーム１０８を含む。ウォーキングビーム１０８は、ロープ（ｂｒｉｄｌｅ）１１２を介して油井１０２に対して研磨ロッド１１０を往復運動させるために使用されても良い。

ポンプ装置１００は、ギヤボックス１１８を回転させ、同様にクランクアーム１２０及びカウンターウェイト１２１及び／またはカウンターバランス１２１を回転させるためにベルト及び滑車システム１１６を駆動するモーターまたはエンジン１１４を含む。ピットマン（ｐｉｔｍａｎ）１２２は、クランクアーム１２０の回転がピットマン１２２及びウォーキングビーム１０８を移動させるように、クランクアーム１２０とウォーキングビーム１０８との間で結合される。ウォーキングビーム１０８が枢動点及び／またはサドルベアリング１２４周りに枢動するとき、ウォーキングビーム１０８は、ホースヘッド１２６及び研磨ロッド１１０を移動させる。

クランクアーム１２０がサイクルを完了するとき、及び／または、特定の角度位置を通過するときに検出するため、第１のセンサ１２８がクランクアーム１２０に隣接して結合される。モーター１１４の回転数を検出及び／または監視するため、第２のセンサ１３０がモーター１１４に隣接して結合される。第３のセンサ（たとえば、ストリングポテンショメータ、レーダーを用いた直線変位センサ、レーザー等）１３２は、ポンプ装置１００に結合され、第１及び第２のセンサ（たとえば、近接センサ）１２８、１３０と組み合わせて使用され、本開示の教示によるロッドポンプコントローラ及び／または装置１２９を校正する。ポンプ装置の計測及びクランクアーム／研磨ロッドのオフセットの決定によるいくつかの既知の校正技術とは対照的に、例示的装置１２９は、クランクアーム１２０のサイクルを通した研磨ロッド１１０の位置及びモーター１１４の回転を直接的に計測することによって校正される。

いくつかの実施例において、図１の装置１２９を校正するため、第１のセンサ１２８は、クランクアーム１２０のサイクルの完了を検出し、第２のセンサ１３０は、モーター１１４が回転するに連れてモーター１１４及び／またはモーター１１４のシャフトに結合された１つまたは複数のターゲット１３４を検出し、第３のセンサ１３２は、そのストロークを通した研磨ロッド１１０の位置を直接的に計測する。第１、第２及び第３のセンサ１２８、１３０及び１３２から得られたデータは、装置１２９の入／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１３６によって受信され、装置１２９のハウジング内に配置されたプロセッサ１４２によってアクセス可能なメモリ１４０に記憶される。たとえば、校正工程の間、プロセッサ１４２は、第１のセンサ１２８からのクランクパルスカウント及び／またはパルス、第２のセンサ１３０からの時間に対するモーターパルスカウント及び／またはパルス、第３のセンサ１３２からの時間に対する研磨ロッド１１０の位置を、繰り返し受信し、及び／または実質的に同時に受信する（たとえば、５０ミリ秒毎、５秒毎、おおよそ５秒から６０秒の間）。いくつかの実施例において、サンプリング間隔を決定するため、及び／または第１、第２及び第３のセンサ１２８、１３０及び１３２からデータ（たとえば、計測されたパラメータ値）を要求、送信及び／または受信するときを決定するため、プロセッサ１４２及び／または第１、第２及び／または第３のセンサ１２８、１３０及び／または１３２によってタイマー１４４が使用される。さらに、いくつかの実施例において、入力（たとえば、センサ入力、操作者の入力）は、クランクアーム１２０が鉛直であるときを示すＩ／Ｏデバイス１３６によって受信されても良い。カウンターバランスのトルクは、クランクアーム１２０が鉛直のときにその最小（たとえば、おおよそゼロ）であっても良い。入力に基づき、鉛直な位置に対するポンプ装置１００のサイクルにおけるポイントからのモーターパルスカウントが決定されても良い。

いくつかの実施例において、プロセッサ１４２は、２つの連続的なクランクパルスカウントの間の時間に対する時間及びモーターパルスカウントに対する研磨ロッド１１０の位置（たとえば、クランクアーム１２０の回転）に基づいたポンプ装置１００の完全なサイクルのための、これらの計測されたパラメータ値（たとえば、時間、モーターパルスカウント及び研磨ロッド位置）の間の関係を示す参照及び／または校正テーブル４００（図４Ａ及び図４Ｂ）を生成する。いくつかの実施例において、時間は、秒で計測されても良く、研磨ロッド１１０の位置は、インチで計測されても良い。

一度校正工程が完了し、対応する参照テーブル４００が生成されると、決定された位置データ（たとえば、時間データに対する研磨ロッド１１０の位置）がメモリ１４０内に保存され、及び／または、たとえば、ロッドポンプ動力計カード、表面動力計カード、ポンプ動力計カード等のような、動力計カードを生成するためにプロセッサ１４２によって使用される。動力計カードは、たとえば研磨ロッド１１０における負荷Ｆを識別するために使用されても良い。付加的にまたは代替的に、参照テーブル４００に含まれた値は、クランクアーム１２０の回転毎のモーターパルス数を決定するために使用されても良い。

図５Ａ及び図５Ｂの参照テーブル５００に示されるように、図４Ａ及び図４Ｂの参照テーブル４００の値は、計測がクランクアーム１２０の垂直位置に基づき、クランクの角度変位（すなわち、クランク角）と関連付けられるべくスケール調整されるように調整されても良い。いくつかの実施例において、参照テーブル４００に含まれた値に基づいてクランク角を決定するために式１が使用されてもよく、ＭＰは、第２のセンサ１３０によって検出されるモーターパルスの数に対応し、ＭＰＰＣＺは、クランクアーム１２０がゼロのときに第２のセンサ１３０によって検出されるモーターパルスの数に対応し、ＭＰＰＣＲは、クランクアーム１２０の１回転の間に第２のセンサ１３０によって検出されるモーターパルスの数に対応する。

式２は、クランクアーム１２０が角度θのときの研磨ロッドの負荷によって生成されたトルク、Ｔ_ＰＲＬ（θ）を決定するために使用されても良く、ここでＦは研磨ロッドの負荷に対応し、ｄｓ（θ）／ｄθは、クランクアーム１２０の角度の変化（たとえば、トルク要素（ｔｏｒｑｕｅｆａｃｔｏｒ）に対する研磨ロッド１１０の位置の変化率に対応する。式３は、トルク要素、ｄｓ（θ）／ｄθを決定するために使用されても良く、ここで、ｄｓ／ｄｔは、時間に対する研磨ロッド１１０の位置の変化（たとえば、研磨ロッドの速度）に対応し、ｄθ／ｄｔは、クランクアーム１２０の角速度に対応する。特に、いくつかの実施例において、図６Ａ及び図６Ｂの参照テーブル６００に示されるように、ｄｓ（θ）／ｄθ及びｄｓ／ｄｔを決定するために１次中心差分近似（ｆｉｒｓｔｏｒｄｅｒｃｅｎｔｒａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）が使用されても良く、トルク要素、ｄｓ（θ）／ｄθを決定するために式３に示される関係が使用されても良い。本明細書におけるいくつかの実施例において、トルク要素は、ＴＦ（θ）またはｄｓ（θ）／ｄθによって示されても良い。

式４は、クランクアーム１２０が角度、θのときにギヤボックス１１８のシャフトによって生じたネットトルク、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）と、クランクアーム１２０が角度、θのときのカウンターバランスのトルク、Ｔ_ＣＢ（θ）及び、クランクアーム１２０が角度、θのときの研磨ロッド１１０の負荷からのトルク、Ｔ_ＰＲＬ（θ）との間の関係を示す。式４において、ポンプ装置１００の慣性トルクは、無視される。式５は、ギヤボックス１１８におけるネットトルク、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）を決定するために使用されても良い。式５を参照すると、Ｔ_ＮＰ（θ）は、モータートルクに対応し、ＭＰＰＣＲは、クランクアーム１２０の１回転の間に記録されるモーター１１４のパルス数に対応し、ターゲットは、モーター１１４及び／またはそのシャフトに結合されたターゲット１３４の数に対応する。いくつかの実施例において、モータートルクは、モーター１１４に結合された第４のセンサ（たとえば、可変速駆動）１４６によって決定される。ギヤボックス１１８におけるネットトルク、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）は、フィート・ポンドの代わりにインチ・ポンドの単位で示されても良い。したがって、インチ・ポンドの単位でネットトルクを示すために数字の１２が式５に含まれても良い。式６は、角度、θにおけるカウンターバランスのトルク、Ｔ_ＣＢ（θ）と、最大カウンターバランスモーメント、Ｍと、弧度法でのカウンターバランスの位相角、τとの間の関係を示す。

式７は、式２、式４及び式６の組み合わせを示し、ここで、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）は、ギヤボックス１１８及び／またはそのシャフトにおけるネットトルクに対応し、Ｍは、最大カウンターバランスモーメントに対応し、θは、鉛直からのクランクアーム１２０の角度変位に対応し、τは、弧度法でのカウンターバランスの位相角に対応し、Ｆは、瞬時的な研磨ロッド１１０の負荷に対応し、ＴＦ（θ）は、クランクアーム１２０の角度、θにおけるトルク要素に対応する。

式８は、異なるクランク角におけるトルク要素、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）を用いてカウンターバランスの位相角を決定するために使用されても良い。たとえば、クランク角が０、π／２、π及び３π／２のときに式９、式１０、式１１及び式１２を用いて、それぞれのトルク要素が決定されても良い。いくつかの実施例において、クランク角０、π／２、π及び３π／２のそれぞれの間のトルク要素は補間されても良い。式１０は、最大のカウンターバランスのトルクのモーメント、Ｍを算出するため、式１３に示されるようにさらに書き換えられ得る。

図２は、本明細書に開示された実施例を実行するために使用され得るマークＩＩ型ポンプ装置及び／またはポンプ装置２００を示す。クランクアーム１２０のピン及びカウンターバランスが共通軸線１４８を共有する図１のクランクアーム平衡型ポンプ装置１００とは対照的に、マークＩＩ型ポンプ装置２００は、オフセットした軸線２０６及び２０８を有するカウンターウェイトアーム２０２及びピンアーム２０４を含む。オフセットした軸線２０６及び２０８は、ポンプ装置２００に正の位相角、τを提供する。

図３は、本明細書に開示された実施例を実行するために使用され得る改良された形状のポンプ装置及び／またはポンプ装置３００を示す。クランクアーム１２０のピン及びカウンターバランスが共通軸線１４８を共有する図１のクランクアーム平衡型ポンプ装置１００とは対照的に、改良された形状のポンプ装置３００は、オフセットした軸線３０６及び３０８を有するカウンターウェイトアーム３０２及びピンアーム３０４を含む。オフセットした軸線３０６及び３０８は、ポンプ装置３００に負の位相角、τを提供する。

図４Ａ及び図４Ｂは、本明細書に開示された実施例に関連して生成され得る及び／または本明細書に開示された実施例を実行するために使用され得る例示的参照テーブル４００を示す。例示的参照テーブル４００は、タイマー１４４から受信された及び／またはタイマー１４４によって決定された時間に対応する第１列４０２と、第２のセンサ１３０から受信される及び／または第２のセンサ１３０によって決定されるモーター１１４のパルスカウントに対応する第２列４０４と、第３のセンサ１３２から受信される及び／または第３のセンサ１３２によって決定される研磨ロッド１１０の位置に対応する第３列４０６と、を含む。いくつかの実施例において、参照テーブル４００に含まれるデータは、クランクアーム１２０の１回転に関する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本明細書に開示された実施例に関連して生成され得る及び／または本明細書に開示された実施例を実行するために使用され得る例示的参照テーブル５００を示す。いくつかの実施例において、参照テーブル５００は、計測がクランクアーム１２０の垂直位置に基づき、クランク角変位（すなわち、弧度法でのクランク角）に関連付けられるべくスケール調整されるように、図４Ａ及び図４Ｂの参照テーブル４００の値を調整することによって生成される。例示的参照テーブル５００は、タイマー１４４から受信される及び／またはタイマー１４４によって決定される時間に対応する第１列５０２と、第２のセンサ１３０から受信される及び／または第２のセンサ１３０によって決定されるモーター１１４のパルスカウントに対応する第２列５０４と、第３のセンサ１３２から受信される及び／または第３のセンサ１３２によって決定される研磨ロッド１１０の位置に対応する第３列５０６と、クランク角に対応する第４列５０８と、を含む。

図６Ａ及び図６Ｂは、本明細書に開示された実施例と関連して生成され得る及び／または本明細書に開示された実施例を実行するために使用され得る例示的参照テーブル６００を示す。いくつかの実施例において、参照テーブル６００は、ｄｓ（θ）／ｄθ及びｄｓ／ｄｔを決定するために１次中心差分近似を用いて生成され、トルク要素、ｄｓ（θ）／ｄθを決定するために式３に示される関係が使用されても良い。例示的参照テーブル６００は、タイマー１４４から受信される及び／またはタイマー１４４によって決定される時間に対応する第１列５０２と、第２のセンサ１３０から受信される及び／または第２のセンサ１３０によって決定されるモーター１１４のパルスカウントに対応する第２列５０４と、第３のセンサ１３２から受信される及び／または第３のセンサ１３２によって決定される研磨ロッド１１０の位置に対応する第３列５０６と、クランク角に対応する第４列５０８と、を含む。参照テーブル６００は、ｄｓ／ｄｔに対応する第５列６０２と、ｄ（θ）／ｄｔに対応する第６列６０４と、ｄｓ／ｄ（θ）に対応する第７列６０６と、をさらに含む。

装置１２９を実施する例示的方法は、図１に示されるが、図１に示される要素、工程及び／またはデバイスの１つまたは複数は、結合され、分離され、再構成され、除外され、排除され、及び／または任意の他の方法で実現されても良い。さらに、Ｉ／Ｏデバイス１３６、メモリ１４０、プロセッサ１４２及び／またはより一般的に、図１の例示的装置１２９は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、及び／または、ハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェアの任意の組み合わせによって実現されても良い。したがって、たとえば、Ｉ／Ｏデバイス１３６、メモリ１４０、プロセッサ１４２、タイマー１４４及び／またはより一般的に、図１の例示的装置１２９のいずれかは、１つまたは複数のアナログまたはデジタル回路、ロジック回路、プログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）及び／またはフィールドプログラマブルロジックデバイス（ＦＰＬＤ）によって実現され得る。ソフトウェア及び／またはファームウェアの実施を完全にカバーするための本特許に係る任意の装置またはシステムの請求項を参照すると、例示的Ｉ／Ｏデバイス１３６、メモリ１４０、プロセッサ１４２、タイマー１４４及び／またはより一般的に、図１の例示的装置１２９の内の少なくとも１つは、本明細書においてソフトウェア及び／またはファームウェアを記憶するメモリ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ブルーレイディスク等のような実体的な（ｔａｎｇｉｂｌｅ）コンピュータ可読記憶デバイスまたは記憶ディスクを含むように明確に定義される。さらに、図１の例示的装置１２９は、図１に示されたものに加え、またはその代わりに、１つまたは複数の要素、工程及び／またはデバイスを含んでも良く、及び／または１よりも多い任意のまたは全ての示された要素、工程及びデバイスを含んで良い。

図１が従来のクランク平衡状態のポンプ装置を示す一方で、本明細書に開示された実施例は、任意の他のポンプ装置と関連して実現され得る。たとえば、例示的装置１２９及び／またはセンサ１２８、１３０、１３２及び／または１４６は、図２のポンプ装置２００及び／または図３のポンプ装置３００において実現されても良い。

図１の装置１２９を実施するための例示的方法を表すフローチャートは、図７〜図１０に示される。この実施例において、図７〜図１０の方法は、図１１と関連して以下に記載される例示的プロセッサプラットフォーム１１００に示されたプロセッサ１１１２のようなプロセッサによる実行のためのプログラムを備える機械可読命令によって実現されても良い。プログラムは、プロセッサ１１１２と関連付けられたＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、またはメモリのような実体的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアにおいて具現化されても良いが、全体のプログラム及び／またはその部分は、その代わりにプロセッサ１１１２以外のデバイスによって実行され、及び／またはファームウェアまたは専用のハードウェアにおいて具現化され得る。さらに、例示的プログラムが図７〜図１０に示されたフローチャートを参照しつつ説明されたが、例示的装置１２９を実施する多くの他の方法がその代わりに使用されても良い。たとえば、ブロックの実行順序は、変更されても良く、及び／または記載された、いくつかのブロックは、変更され、排除され、または結合されても良い。

上述のように、図７〜図１０の例示的方法は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／または任意の継続時間（たとえば、延長された時間間隔、永久的、短時間、一時的バッファ、及び／または情報のキャッシュのため）情報が記憶される任意の他の記憶デバイスまたは記憶ディスクのような実体的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコード化された命令（たとえば、コンピュータ及び／または機械可読命令）を用いて実現されても良い。本明細書において使用されるように、実体的なコンピュータ可読記憶媒体という語は、任意の形式のコンピュータ可読記憶デバイス及び／または記憶ディスクを含むように、且つ、伝搬信号を除くように、且つ伝送媒体を除くように、明確に定義される。本明細書において使用されるように、「実体的なコンピュータ可読記憶媒体」及び「実体的な機械可読記憶媒体」は、置換可能に使用される。付加的にまたは代替的に、図７〜図１０の例示的方法は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ及び／または任意の継続時間（たとえば、延長された時間間隔、永久的、短時間、一時的バッファ、及び／または情報のキャッシュのため）情報が記憶される任意の他の記憶デバイスまたは記憶ディスクのような非一時的コンピュータ及び／または機械可読媒体に記憶されたコード化された命令（たとえば、コンピュータ及び／または機械可読命令）を用いて実現されても良い。本明細書において使用されるように、非一時的コンピュータ可読媒体という用語は、任意の形式のコンピュータ可読記憶デバイス及び／または記憶ディスクを含み、伝搬信号除き、伝送媒体を除くように明確に定義される。本明細書において使用されるように、請求項のプリアンブルにおける遷移的用語として「ａｔｌｅａｓｔ」という句が使用されるとき、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語が非制限的であるのと同様に非制限的（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）なものである。

図７の方法は、参照テーブル４００を生成するために使用されても良く、クランクアーム１２０の最初のパルスカウントの決定（ブロック７０２）を含む校正準備モードにおいて開始する。ブロック７０４において、プロセッサ１４２は、タイマー１４４を開始し、及び／または初期化する（ブロック７０４）。ブロック７０６において、プロセッサ１４２は、タイマー１４４によってタイマー１４４が初期化されてからの時間経過を決定する（ブロック７０６）。ブロック７０８において、プロセッサ１４２は、経過時間がたとえば、５０ミリ秒のような所定時間にあるか、または所定の時間後であるかを決定する（ブロック７０８）。タイマー１４４は、サンプリング間隔を設定し及び／または等しい周期で第１のセンサ１２８、第２のセンサ１３０及び／または第３のセンサ１３２から実質的にデータが得られるのを確実とするように使用されても良い。プロセッサ１４２が第１のセンサ１２８からのデータに基づいて経過時間が所定時間または所定時間後であると決定する場合、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０のパルスカウントを決定する（ブロック７１０）。ブロック７１２において、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０の現在のパルスカウントとクランクアーム１２０の最初のパルスカウントとの間の差がゼロより大きいかどうかを、第１のセンサ１２８からのデータに基づいて決定する（ブロック７１２）。いくつかの実施例において、クランクアーム１２０のサイクルが一度完了すると、クランクアーム１２０のパルスカウントは、ゼロから１へと変化する。パルスカウントが１で開始する実施例において、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０のパルスカウントが変化したかどうかを決定する。

ブロック７１２におけるパルスカウントの差がゼロに等しい場合、第１のセンサ１２８からのデータに基づいて、プロセッサ１４２は、再度タイマー１４４を初期化する（ブロック７０４）。しかしながら、ブロック７１２においてパルスカウントの差がゼロより大きい場合、校正工程は、初期化される（ブロック７１４）。ブロック７１６において、第２のセンサ１３０は、モーター１１４の第１のパルスカウントを決定する（ブロック７１６）。他の実施例において、校正工程が開始した直後に、モーター１１４のパルスカウントは得られない。ブロック７１８において、第３のセンサ１３２からのデータに基づき、プロセッサ１２９は、研磨ロッド１１０の第１の位置を決定する（ブロック７１８）。プロセッサ１４２は、次いでゼロパルスの値を研磨ロッド１１０の第１の位置と関連付け、このデータをメモリ１４０内に記憶させる（ブロック７２０）。たとえば、パルスカウントは、参照テーブル４００の第２列４０４の第１の入力４０８において記憶されても良く、研磨ロッド１１０の第１の位置は、参照テーブル４００の第３列４０６の第１の入力４１０において記憶されても良い。

ブロック７２２において、プロセッサ１４２は、タイマー１４４を再度開始し、及び／または初期化する。ブロック７２４において、プロセッサ１４２は、タイマー１４４によってタイマー１４４が初期化されてからの時間経過を決定する（ブロック７２４）。ブロック７２６において、プロセッサ１４２は、経過時間がたとえば、５０ミリ秒のような所定の時間であるか、または、所定の時間後であるかを決定する（ブロック７２６）。プロセッサ１４２が第２のセンサ１３０からのデータに基づいて経過時間が所定の時間、または所定の時間後であると決定する場合、プロセッサ１４２は、モーター１１４の第２の及び／または次のパルスカウントを決定する（ブロック７２８）。

ブロック７３０において、プロセッサ１４２は、第２のパルスカウント及び／または次のパルスカウントと第１のパルスカウントとの間の差を決定する（ブロック７３０）。ブロック７３２において、第３のセンサ２００からのデータに基づいてプロセッサ１４２は、研磨ロッド１１０の第２の位置及び／または次の位置を決定する（ブロック７３２）。ブロック７３４において、プロセッサ１４２は、第１のパルスカウントと第２のパルスカウントとの間の差を研磨ロッド１１０の第２の位置及び／または次の位置と関連付け、メモリ１４０内にデータを記憶させる。たとえば、パルスカウントの差は、参照テーブル４００の第２列４０４の第２の入力４１２において記憶されても良く、研磨ロッド１１０の第２の位置は、参照テーブル４００の第３列４０６の第２の入力４１４において記憶されても良い。ブロック７３６において、プロセッサ１４２は、垂直位置及び／またはゼロ位置であるクランクアーム１２０と関連付けられた入力が受信されたかどうかを決定する（ブロック７３６）。いくつかの実施例において、入力は、クランクアーム１２０が垂直位置及び／またはゼロ位置にあるときに検出する操作者及び／またはセンサから受信された入力であっても良い。クランクアーム１２０が垂直位置及び／またはゼロ位置であることに関する入力が受信された場合、プロセッサ１４２は、第２のパルスカウントまたは次のパルスカウントを垂直位置及び／またはゼロ位置にあるクランクアーム１２０と関連付け、この情報をメモリ１４０に記憶させる（ブロック７３８）。

ブロック７４０において、第１のセンサ１２８からのデータに基づいて、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０のパルスカウントを決定する（ブロック７４０）。ブロック７４２において、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０の現在のパルスカウントとクランクアーム１２０の最初のパルスカウントとの間の差が１より大きいかどうかを決定する（ブロック７４２）。いくつかの実施例において、クランクアーム１２０のパルスカウントは、クランクアーム１２０がサイクルを完了した場合に変化する。ブロック７４４において、収集されたデータ、生成された参照テーブル４００及び／または処理されたデータは、メモリ１４０に記憶される（ブロック７４４）。生成された参照テーブル４００は、ポンプ装置１００が連続的に動作するときに研磨ロッド１１０の位置を決定するために、第１のセンサ１２８及び／または第２のセンサ１３０からのデータとの組み合わせで使用され得る。いくつかの実施例において、参照テーブル４００に含まれるデータは、たとえば、研磨ロッド１１０において負荷、Ｆを識別する動力計カードを生成するために使用されても良い。さらに、テーブル４００は、ギヤボックス１１８によって生じたネットトルク、Ｔ_Ｎｅｔ（θ）、クランクアーム１２０が角度、θのときのカウンターバランスのトルク、Ｔ_ＣＢ（θ）、及び／または、クランクアーム１２０が角度、θのときの研磨ロッド１１０によるトルク、Ｔ_ＰＲＬ（θ）を決定するために使用され得る。

図８の方法は、参照テーブル５００を生成するために使用されても良く、プロセッサ１４２によって垂直位置及び／またはゼロ角度位置にあるクランクアーム１２０と関連付けられた参照テーブル４００における第１のモーターパルス入力の識別を開始する（ブロック８０２）。クランクアーム１２０は、プロセッサ１４２によって受信された入力に基づいて垂直位置及び／またはゼロ位置と関連付けられても良い。入力は、センサ及び／または操作者から受信されても良い。図４Ａ及び図４Ｂの参照テーブル４００において、クランクアーム１２０は、入力４１６におけるモーターパルスカウントが８００であるときに、ゼロ角度位置（たとえば、垂直位置）として識別される。

ブロック８０４において、プロセッサ１４２は、第１のモーターパルスカウント入力を角度ゼロ位置にあるクランクアーム１２０と関連付ける（ブロック８０４）。プロセッサ１４２は、第１のモーターパルスカウントと関連付けられた入力４１７における第１の研磨ロッド１１０位置をさらに識別する（ブロック８０６）。ブロック８０８において、プロセッサ１４２は、第２の参照テーブル５００内の入力５１０におけるクランクアーム１２０ゼロ位置、入力５１２における第１の研磨ロッド１１０位置、及び、入力５１４における第１のモーターパルスカウントの記憶を記憶させる（ブロック８０８）。

ブロック８１０において、プロセッサ１４２は、次のモーターパルス入力を第１の参照テーブル４００内に移動させる（ブロック８１０）。たとえば、次のモーターパルス入力が第１のモーターパルス入力直後である場合、プロセッサ１４２は、入力４１６から入力４１８へと移動する。プロセッサ１４２は、次いで次のモーターパルス入力がクランクアーム１２０のゼロ角度位置に関連付けられているかどうかを決定する（ブロック８１２）。いくつかの実施例において、次のモーターパルス入力は、全サイクルの後にゼロ角度位置に戻るクランクアーム１２０に基づいてクランクアーム１２０のゼロ角度位置に関連付けられる。次のモーターパルス入力がクランクアーム１２０のゼロ角度位置に関連付けられる場合、図８の方法は終了する。しかしながら、次のモーターパルス入力がクランクアーム１２０のゼロ角度位置に関連付けられない場合、制御はブロック８１４へ移行する。

ブロック８１４において、プロセッサは、次のモーターパルスカウント入力に基づいてクランクアーム１２０の角度を決定する（ブロック８１４）。次のモーターパルスカウント入力が参照テーブル４００における第１の入力４０８である場合、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０の角度を決定するために式１４を使用しても良い。次のモーターパルスカウント入力が参照テーブル４００における第１の入力４０８ではない場合、プロセッサ１４２は、クランクアーム１２０の角度を決定するために式１５を使用しても良い。

プロセッサ１４２は、次のモーターパルスカウントに関連付けられた次の研磨ロッド１１０の位置をさらに識別する（ブロック８１６）。ブロック８１８において、プロセッサ１４２は、たとえば、入力５１６におけるクランクアーム１２０の次の位置と、たとえば、入力５１８における次の研磨ロッド１１０の位置と、たとえば、第２の参照テーブル５００内の入力５２０における次のモーターパルスカウントと、を記憶する（ブロック８１８）。ブロック８２０において、プロセッサ１４２は、第１の参照テーブル４００における次のモーターパルス入力へと移動する（ブロック８２０）。たとえば、次のモーターパルス入力が第２のモーターパルス入力の直後である場合、プロセッサ１４２は、入力４１２から入力４２０へ移動する。

図９の方法は、参照テーブル５００を生成するために使用されても良く、クランクアーム１２０が垂直位置及び／またはゼロ角度位置にあるときにプロセッサ１４２によって参照テーブル５００における第１の入力６０８の識別を開始する（ブロック９０２）。ブロック９０４において、トルク要素は、関連したクランクアーム１２０の角度に基づいて決定される（ブロック９０４）。いくつかの実施例において、ｄｓ（θ）／ｄθ及びｄｓ／ｄｔを決定するために１次中心差分近似が使用されても良く、トルク要素、ｄｓ（θ）／ｄθを決定するために式３に示される関係が使用されても良い。プロセッサ１４２は、次いで、第５列６０２内の関連した入力におけるｄｓ／ｄｔと、第６列６０４内の関連した入力におけるｄ（θ）／ｄｔと、第７列６０６内の関連した入力におけるｄｓ／ｄ（θ）と、を記憶する（ブロック９０６）。

プロセッサ１４２は、次いで参照テーブル５００が別のクランクアーム１２０の角度入力を含むかどうかを決定する（ブロック９０８）。たとえば、クランクアーム１２０の角度入力がこれ以上存在しない場合（たとえば、次のクランクアーム１２０角度入力が存在しない場合）、図６Ａ及び図６Ｂの方法は終了する。しかしながら、次のクランクアーム１２０の角度入力が入力６１０である場合、たとえば、プロセッサ１４２は、次いで第２の参照テーブル５００及び（ブロック９１０）における次のクランクアーム１２０の角度入力へと移動する。

図１０の方法は、カウンターバランスの位相角、τ及び／または最大のカウンターバランスのトルクのモーメント、Ｍを決定するために使用されても良く、プロセッサ１４２によって、たとえば、１つまたは複数の参照テーブル５００、６００及び７００及び／またはセンサ１２８、１３０、１３２及び／または１４６の１つまたは複数の入力を用いてクランクアーム１２０の角度を決定することを開始しても良い（ブロック１００２）。プロセッサ１４２は、次いでクランクアーム１２０の角度が所定のクランクアーム１２０の角度の１つと等しいかどうかを決定する（ブロック１００４）。いくつかの実施例において、所定のクランクアーム１２０の角度は、０、π／２、π、３π／２である。クランクアーム１２０の角度が、所定のクランクアーム１２０の角度の１つと等しい場合、プロセッサ１４２は、たとえば、第４のセンサ１４６を用いて、所定の角度におけるモーター１１４のトルクを決定する（ブロック１００６）。いくつかの実施例において、第４のセンサ１４６は、可変速駆動（ＶＳＤ）である。所定のクランクアーム１２０の角度の１つと等しいクランクアーム１２０の角度に基づいて、プロセッサ１４２は、所定の角度におけるクランクアーム１２０の角度の関数としてギヤボックス１１６によって生じたネットトルク、Ｔ_ＮＰを決定する（１００８）。所定のクランクアーム１２０の角度の１つと等しいクランクアーム１２０の角度に基づいて、プロセッサ１４２は、第３のテーブル６００を参照することによって、関連したトルク要素、ＴＦ（θ）を決定する（ブロック１０１０）。所定のクランクアーム１２０の角度の１つと等しいクランクアーム１２０の角度に基づいて、プロセッサ１４２は、たとえば、参照テーブル５００、６００及び７００の１つまたは複数を用いて、研磨ロッド１１０における負荷を決定する（ブロック１０１２）。

ブロック１０１４において、プロセッサ１４２は、所定のクランクアーム１２０の角度のそれぞれのためのトルク要素が決定されたかどうかを決定する。所定のクランクアーム１２０の角度のためのトルク要素の全てが決定されていない場合、図１０の方法は、ブロック１００２へ戻る。

所定のクランクアーム１２０の角度のためのトルク要素の全てが決定された場合、プロセッサ１４２は、たとえば、式８を用いてカウンターバランスの位相角を算出する（ブロック１０１６）。プロセッサ１４２は、次いで、たとえば、式１３を用いて最大のカウンターバランスのトルクのモーメント、Ｍを算出しても良い（ブロック１０１８）。いくつかの実施例において、位相角及び／または最大のカウンターバランスのトルクのモーメントを決定するため、ポンプ装置１００の少なくとも１つのストロークが監視される。

図１１は、図１の装置１２９を実行するための図７〜図１０の方法を実施するための命令を実行することが可能な例示的プロセッサプラットフォーム１１００のブロック図である。プロセッサプラットフォーム１１００は、たとえば、サーバー、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス（たとえば、携帯電話、スマートフォン、ｉＰａｄ（登録商標）のようなタブレット、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、インターネット家電、または任意の他の形式のコンピューティング装置であり得る。

図示された実施例のプロセッサプラットフォーム１１００は、プロセッサ１１１２を含む。図示された実施例のプロセッサ１１１２は、ハードウェアである。たとえば、プロセッサ１１１２は、１つまたは複数の集積回路、ロジック回路、マイクロプロセッサ、または任意の所望のファミリーまたは製造業者からの制御器によって実現され得る。

図示された実施例のプロセッサ１１１２は、ローカルメモリ１１１３（たとえば、キャッシュ）を含む。図示された実施例のプロセッサ１１１２は、バス１１１８を介して揮発性メモリ１１１４及び不揮発性メモリ１１１６を含むメインメモリと通信する。揮発性メモリ１１１４は、同時性の動的ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳ動的ランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）及び／または任意の他の形式のランダムアクセスメモリデバイスによって実現されても良い。不揮発性メモリ１１１６は、フラッシュメモリ及び／または任意の他の所望の形式のメモリデバイスによって実現されても良い。メインメモリ１１１４、１１１６へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。

図示された実施例のプロセッサプラットフォーム１１００は、インタフェース回路１１２０をさらに含む。インタフェース回路１１２０は、イーサネット（登録商標）インタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、及び／またはＰＣＩエクスプレスインタフェースのような任意の形式のインタフェース企画によって実現されても良い。

示された実施例において、１つまたは複数の入力装置１１２２は、インタフェース回路１１２０に対して結合される。入力装置１１２２は、使用者がプロセッサ１０１２内にデータ及びコマンドを入力するのを許可する。入力装置は、たとえば、音声センサ、マイク、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、ｉｓｏポイント及び／または音声認識システムによって実現され得る。

１つまたは複数の出力デバイス１１２４は、図示された実施例のインタフェース回路１１２０に対してさらに接続される。出力デバイス１０２４は、たとえば、ディスプレイ装置（たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、液晶ディスプレイ、ブラウン管ディスプレイ（ＣＲＴ）、タッチスクリーン、触知性出力デバイス、発光ダイオード（ＬＥＤ）、プリンタ及び／またはスピーカー）によって実現され得る。図示された実施例のインタフェース回路１１２０は、したがって、グラフィックドライバカード、グラフィックドライバチップまたはグラフィックドライバプロセッサを概して含む。

図示された実施例のインタフェース回路１１２０は、ネットワーク１１２６（たとえば、イーサネット（登録商標）接続、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、電話線、同軸ケーブル、携帯電話システム等）を介した外部のマシン（たとえば、任意の種類のコンピューティング装置）とのデータの交換を容易とするための送信機、受信機、送受信機、モデム及び／またはネットワークインタフェースカードのような通信デバイスも含む。

図示された実施例のプロセッサプラットフォーム１１００は、ソフトウェア及び／またはデータを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶デバイス１１２８をさらに含む。こうした大容量記憶デバイス１１２８の実施例は、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、ＲＡＩＤシステム、及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブを含む。

図７〜図１０の方法を実行するためのコード化された命令１１３２は、大容量記憶デバイス１１２８に、揮発性メモリ１１１４に、不揮発性メモリ１１１６に、及び／またはＣＤまたはＤＶＤのような取り外し可能な実体的なコンピュータ可読記憶媒体において記憶されても良い。

製造の特定の例示的方法、装置及び物品が本明細書において開示されてきたが、本発明の範囲は、これに限定されるものではない。むしろ、本発明は、適正に本発明の特許請求の範囲内となる製造の全ての方法、装置及び物品を包含する。

Claims

井戸における使用のためのポンプ装置のパラメータを決定する方法であって、
前記ポンプ装置は、研磨ロッドと、ウォーキングビームと、ピットマンと、クランクアームと、カウンターバランスと、ギヤボックスと、モーターと、を備えており、
前記モーターは、前記井戸から流体を引き出すために、前記ギヤボックス、前記クランクアーム、前記ピットマン、及び前記ウォーキングビームを介して前記研磨ロッドを前記井戸に相対的に往復運動させ、
前記クランクアームは、前記ギヤボックスの駆動シャフトの周りに回転し、
前記クランクアームは、前記回転に関する位相角τだけ互いにオフセットした一対のオフセット軸線を有するカウンターウェイトアーム及びピンアームを含み、
前記カウンターウェイトアームの先端部に前記カウンターバランスが取り付けられており、
前記ピンアームと前記ウォーキングビームとを前記ピットマンが連結しており、
前記方法は、
前記ポンプ装置の前記研磨ロッドにおける第１の負荷Ｆを決定することと、
前記ポンプ装置の前記モーターの第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）を推定することと、
前記ポンプ装置のための第１のトルク要素ＴＦ（θ）であって前記ポンプ装置の前記クランクアームの角度θに対する前記研磨ロッドの位置の変化率を備えた前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）を決定することと、
前記第１の負荷Ｆ、前記第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）及び前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）に基づいて、前記ポンプ装置の前記カウンターバランスの位相角τまたは前記カウンターバランスの最大カウンターバランスモーメントＭを決定することと、を備える方法。
前記ポンプ装置の前記カウンターバランスの前記位相角τまたは前記カウンターバランスの前記最大カウンターバランスモーメントＭの、他方を決定することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が参照テーブルを用いて決定される、請求項１又は２に記載の方法。
前記モーターを用いて前記ポンプ装置の第１のサイクルを通して前記研磨ロッドを移動させることと、
実質的に等しく間隔をおいた最初の回において第１のセンサを用いて前記第１のサイクルを通して前記モーターの第１のパルスカウント値を決定することと、
前記最初の回において第２のセンサを用いて前記第１のサイクルを通して前記研磨ロッドの第１の位置値を決定することと、
前記ポンプ装置のプロセッサを校正するために前記第１のパルスカウント値を前記第１の位置値のそれぞれの１つと関連付けることと、
前記第１のパルスカウント値と前記第１の位置値との間の相関を示すために、前記最初の回において得られた前記第１のパルスカウント値及び前記第１の位置値を用いて前記参照テーブルを生成することと、をさらに備え
前記第１のパルスカウント値は、前記第１のセンサが、前記モーターが回転するに連れて検出する当該モーター及び又は当該モーターのシャフトに結合された１つ又は複数のターゲットに関連付けられている、請求項３に記載の方法。
前記クランクアームの実質的にゼロの角度位置を決定することと、
前記第１の位置値における前記クランクアームのそれぞれの角度を決定することと、をさらに備える、請求項４に記載の方法。
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が、前記クランクアームの第１の所定の角度と関連付けられた、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
前記クランクアームの第２の所定の角度と関連付けられた第２のトルク要素ＴＦ（θ）と、前記第２のトルク要素ＴＦ（θ）に基づいてさらに決定された前記位相角τと、を決定することをさらに備えた、請求項６に記載の方法。
井戸における使用のためのポンプ装置のパラメータを決定する方法であって、
前記ポンプ装置は、研磨ロッドと、ウォーキングビームと、ピットマンと、クランクアームと、カウンターバランスと、ギヤボックスと、モーターと、を備えており、
前記モーターは、前記井戸から流体を引き出すために、前記ギヤボックス、前記クランクアーム、前記ピットマン、及び前記ウォーキングビームを介して前記研磨ロッドを前記井戸に相対的に往復運動させ、
前記クランクアームは、前記ギヤボックスの駆動シャフトの周りに回転し、
前記クランクアームは、前記回転に関する位相角τだけ互いにオフセットした一対のオフセット軸線を有するカウンターウェイトアーム及びピンアームを含み、
前記カウンターウェイトアームの先端部に前記カウンターバランスが取り付けられており、
前記ピンアームと前記ウォーキングビームとを前記ピットマンが連結しており、
前記方法は、第１のセンサを用いた前記モーターのパルスカウント値と第２のセンサを用いた前記研磨ロッドの位置との間の相関を決定することによって前記ポンプ装置の第１のトルク要素ＴＦ（θ）を決定することを備えており、
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が、前記ポンプ装置の前記クランクアームの角度θに対する前記ポンプ装置の前記研磨ロッドの位置の変化率を備えた、方法。
前記モーターのパルスカウント値と前記研磨ロッドの前記位置との間の前記相関に基づいて前記ポンプ装置の前記研磨ロッドにおける第１の負荷Ｆを決定することをさらに備えた、請求項８に記載の方法。
前記ポンプ装置の前記モーターの第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）を推定することをさらに備えた、請求項９に記載の方法。
前記第１の負荷Ｆ、前記第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）及び前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）に基づいて前記ポンプ装置のカウンターバランスの位相角τ、または、前記位相角τに基づいて前記カウンターバランスの最大カウンターバランスモーメントＭを決定する、請求項１０に記載の方法。
前記ポンプ装置の前記カウンターバランスの前記位相角τまたは前記カウンターバランスの前記最大カウンターバランスモーメントＭの、他方を決定することをさらに備えた、請求項１１に記載の方法。
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が前記クランクアームの第１の角度θに基づく、請求項８乃至１２のいずれかに記載の方法。
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が参照テーブルを用いて決定される、請求項８乃至１３のいずれかに記載の方法。
前記参照テーブルを生成することが、
前記モーターを用いて前記ポンプ装置の第１のサイクルを通して前記研磨ロッドを移動させることと、
実質的に等しく間隔をおいた最初の回において第１のセンサを用いて前記第１のサイクルを通して前記モーターの第１のパルスカウント値を決定することと、
前記最初の回において第２のセンサを用いて前記第１のサイクルを通して前記研磨ロッドの第１の位置値を決定することと、
前記ポンプ装置のプロセッサを校正するために前記第１のパルスカウント値を前記第１の位置値のそれぞれの１つと関連付けることと、
前記第１のパルスカウント値と前記第１の位置値との間の相関を示すために、前記最初の回において得られた前記第１のパルスカウント値及び前記第１の位置値を用いて前記参照テーブルを生成することと、を備え、
前記第１のパルスカウント値は、前記第１のセンサが、前記モーターが回転するに連れて検出する当該モーター及び又は当該モーターのシャフトに結合された１つ又は複数のターゲットに関連付けられている、請求項１４に記載の方法。
井戸における使用のためのポンプ装置のパラメータを決定する装置であって、
前記ポンプ装置は、研磨ロッドと、ウォーキングビームと、ピットマンと、クランクアームと、カウンターバランスと、ギヤボックスと、モーターと、を備えており、
前記モーターは、前記井戸から流体を引き出すために、前記ギヤボックス、前記クランクアーム、前記ピットマン、及び前記ウォーキングビームを介して前記研磨ロッドを前記井戸に相対的に往復運動させ、
前記クランクアームは、前記ギヤボックスの駆動シャフトの周りに回転し、
前記クランクアームは、前記回転に関する位相角τだけ互いにオフセットした一対のオフセット軸線を有するカウンターウェイトアーム及びピンアームを含み、
前記カウンターウェイトアームの先端部に前記カウンターバランスが取り付けられており、
前記ピンアームと前記ウォーキングビームとを前記ピットマンが連結しており、
前記装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたプロセッサであって、前記ポンプ装置の前記研磨ロッドにおける第１の負荷Ｆを決定し、前記ポンプ装置の前記モーターの第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）を推定し、前記ポンプ装置のための第１のトルク要素ＴＦ（θ）を決定する、プロセッサと、を備える装置であって、前記プロセッサが、前記第１の負荷Ｆ、前記第１のトルクＴ _ＮＰ（θ）及び前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）に基づいて、前記ポンプ装置の前記カウンターバランスの位相角τまたは前記カウンターバランスの最大カウンターバランスモーメントＭを決定する、装置。
前記プロセッサが、前記カウンターバランスの前記位相角τまたは前記カウンターバランスの前記最大カウンターバランスモーメントＭの、他方をさらに決定する、請求項１６に記載の装置。
前記トルク要素ＴＦ（θ）が、参照テーブルを用いて決定される、請求項１６又は１７に記載の装置。
前記プロセッサが、第１のセンサを用いた前記モーターのパルスカウント値と前記研磨ロッドの位置との間の相関に基づいて前記参照テーブルを生成し、
前記第１のパルスカウント値は、前記第１のセンサが、前記モーターが回転するに連れて検出する当該モーター及び又は当該モーターのシャフトに結合された１つ又は複数のターゲットに関連付けられている、請求項１８に記載の装置。
前記第１のトルク要素ＴＦ（θ）が、前記クランクアームの第１の所定の角度θと関連付けられた、請求項１６乃至１９のいずれかに記載の装置。