DISPOSITIVO DE SUPERVISIÓN PARA BOMBA ANTECEDENTES Las configuraciones descritas están relacionadas con ensambles de bomba para una variedad de aplicaciones. En particular, se describen las configuraciones de supervisión de la condición de cada bomba de un ensamble de varias bombas durante la operación. ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA RELACIONADA Frecuentemente se emplean varias bombas en forma simultánea en operación de gran escala. Las bombas pueden unirse entre sí a través de un distribuidor común que recolecta y distribuye mecánicamente la salida combinada de cada bomba según los parámetros de la operación correspondiente. En esta manera, pueden llevarse a cabo en forma efectiva las operaciones de presión alta a gran escala. Por ejemplo, frecuentemente las operaciones de fractura hidráulica tienen lugar en esta manera con la participación de, quizás, tantas como veinte, o más, bombas de desplazamiento positivo acopladas juntas en conjunto a través de un distribuidor común. Puede utilizarse un sistema centralizado de computadoras para dirigir todo el sistema durante la operación. Tal ensamble de varias bombas puede, ser empleado para dirigir un fluido que contiene abrasivo a través de un pozo dentro de la tierra para fracturar la roca en éste bajo presión extremadamente alta. Tales técnicas frecuentemente se emplean para liberar el petróleo y gas natural de la roca porosa subterránea. En el sistema descrito antes, pueden establecerse parámetros de operación para cada una de las bombas según la contribución anticipada de la bomba al sistema completo. Por ejemplo, en una operación de dimensiones moderadas, seis bombas pueden ser acopladas a un distribuidor común para proporcionar 9600 caballos de fuerza (HP) en un punto dado durante la operación, en donde cada bomba contribuye con 1600 HP. Para lograr esto la bomba puede funcionar a alrededor de 1800 revoluciones por minuto (rpm) al
accionar sobre, ésta una aplicación de alrededor de 2000 HP. Es decir, con una pérdida de energía, o inefíciencia, esperada de alrededor de 20% más o menos, la bomba que funciona en esta manera puede producir una salida de potencia final de los 1600 HP requeridos. En el ejemplo descrito antes, se estima que cada bomba será capaz de contribuir con 1600 HP al sistema cuando funcione a 1800 rpm. Sin embargo, generalmente en realidad únicamente se emplea una estimación de la salida de potencia de la bomba. Es decir, suponiendo que la bomba está funcionando en una condición normal y en perfectas condiciones, en el ejemplo descrito se estima que la bomba a 1800 rpm debe proporcionar una operación que produce 1600 HP. Lamentablemente, la estimación de la salida de potencia como la descrita antes no toma en cuenta circunstancias en las cuales cada bomba esté operando en condiciones que no sean las óptimas. Por ejemplo, donde exista una falla en el suministro de fluido a la bomba o no funcionen adecuadamente las válvulas en la bomba, la salida de potencia estimada probablemente no será representativa de la salida de potencia real de la bomba. Es decir, partiendo del ejemplo anterior, incluso con la bomba funcionando a 1800 rpm, es probable que la bomba con válvulas defectuosas no pueda contribuir por completo con los 1600 HP para la operación. Con la falla de una de las bombas descritas, puede disminuir la salida de potencia total del sistema. Esto puede afectar el tiempo y efectividad de la operación global. Los esfuerzos para supervisar directamente la condición de cada bomba y su salida pueden reforzarse con la colocación de un medidor de flujo y otro mecanismo directamente en la salida física de cada bomba. En esta forma, no hay necesidad de depender únicamente de la salida estimada para estimar la contribución de cada bomba a la potencia de funcionamiento total del sistema de varias bombas. Sin embargo, la dependencia de un medidor de flujo u otro dispositivo mecánico situado directamente en la
salida de cada bomba de presión alta para supervisar directamente su salida puede ser bastante problemática y costosa en cuanto a la colocación y mantenimiento de dichos aparatos. En consecuencia, en vez de un dispositivo de supervisión en cada bomba situado directamente en sitio, se pueden tomar lecturas de la presión, y otras lecturas, del distribuidor común u otra área común del sistema. Por tanto, donde se verifique la caída de presión del sistema completo como resultado de una bomba defectuosa, todas las bombas del sistema pueden controlarse de manera que proporcionen un aumento en la salida para compensar la bomba defectuosa. Sin embargo, esto crea tensión sobre las bombas restantes lo cual provoca que aumente la probabilidad de la falla de éstas durante la operación. Además, debido a que las lecturas se toman de un área común como el. distribuidor común, esta técnica no permite identificar qué bomba tiene una operación deficiente. SUMARIO En una configuración según la presente invención, se proporciona un dispositivo de supervisión para una bomba que incluye un mecanismo de regulación acoplado a la entrada de la bomba para supervisar la potencia aplicada a ésta durante un período de tiempo. Se puede acoplar un procesador de datos al mecanismo de regulación para analizar la potencia de entrada con respecto a la potencia de salida estimada durante ese período. En esta manera puede determinar la condición de potencia de salida real de la bomba. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista de sección lateral de una configuración de un dispositivo de supervisión acoplado a una bomba. La figura 2 es una vista ampliada de una configuración de una válvula tomada a partir de la línea 2-2 de la figura 1. La figura 3 es un diagrama que representa la configuración que emplea el dispositivo de supervisión de la figura 1 que revela datos con respecto a la potencia en
caballos de fuerza durante la operación de la bomba. La figura 4 es una vista de sección lateral de una configuración que emplea un sistema de varias bombas en una operación de fractura. La figura 5 es un diagrama de flujo que resume una configuración de supervisión en forma indirecta de la condición de la salida de potencia de una bomba. DESCRIPCIÓN DETALLADA Las configuraciones se describen en referencia a las bombas de desplazamiento positivo de un ensamble de varias bombas y métodos aplicables a éstas. Sin embargo, pueden emplearse otros tipos de bombas, que incluyen las que no necesariamente se emplean como parte de un ensamble de varias bombas. En todo caso, los métodos descritos aquí pueden ser particularmente útiles en la supervisión de la condición de la potencia de salida para una bomba dada donde la supervisión directa de la potencia de salida no está disponible para el operador de la bomba. En referencia a la figura 1 , se presenta una configuración de un dispositivo de supervisión de bomba 100 acoplado a una bomba 101 . En la configuración presentada, la bomba 101 es una bomba de desplazamiento positivo. El dispositivo de supervisión 100 incluye un mecanismo de regulación 1 10 acoplado a la entrada de potencia de la bomba 101 . Como se presenta, la entrada de la bomba es un motor y un ensamble de transmisión 199. El mecanismo de regulación 1 10 puede incluir o acoplarse a una variedad de mecanismos de retroalimentación y sensores relacionados con el motor y ensamble de transmisión 199 de tal manera que su operación puede ser supervisada y controlada. Por ejemplo, en una operación dada el mecanismo de regulación 1 10 puede recopilar datos relativos al motor y ensamble de transmisión 199 como la torsión real o la potencia en caballos de fuerza efectuada por estos. El mecanismo de regulación 1 10 puede suministrar estos datos a un procesador de datos 120 que puede realizar los cálculos y en determinadas
circunstancias redirigir los parámetros de funcionamiento del motor y ensamble de transmisión 199, quizás incluso de regreso a través del mismo mecanismo de regulación 1 10. Para ilustrar en forma más clara la recopilación y dirección de determinados datos del motor y ensamble de transmisión 199 descritos antes con referencia al mecanismo de regulación 1 10, éste se presenta como una sola unidad. Sin embargo, las funciones descritas antes del mecanismo de regulación 1 10 no necesariamente se lleva a cabo a través de un mecanismo de regulación 1 10 construido como una única unidad. En vez de esto, la recopilación y dirección de datos del motor y ensamble de transmisión 199 puede llevarse a cabo a través de diversos sensores separados e implementos de retroalimentación que constituyen el mecanismo de regulación 1 10. Por ejemplo, a lo largo de estas líneas se recopilan otros datos con respecto a la velocidad dirigida a la bomba 101 en funcionamiento por un sensor de velocidad separado, como se describe a continuación. En alusión a lo anterior, puede emplearse un sensor de velocidad en la forma de un sensor de velocidad del eje de accionamiento 125 para detectar la velocidad que un ensamble de eje de accionamiento 197 proyecta sobre el pistón 190 de la bomba 101 en operación. El sensor de velocidad del eje de accionamiento 125 se monta al ensamble de eje de accionamiento 197. En la configuración anterior, el sensor de velocidad de eje de accionamiento 125 detecta la posición del eje de accionamiento dentro del ensamble de eje de accionamiento 197 por medios convencionales como la detección de un paso de pieza de sujeción del eje de accionamiento u otro dispositivo detectable asegurado al eje de accionamiento interno Esta información de la posición y el tiempo es transferida al procesador de dato 120. El procesador de dato 120 tiene almacenada la información con respecto al tiempo y orden de las partes móviles de la bomba 101. Así, pueden realizarse los cálculos que requieren una medición directa de la velocidad del eje de accionamiento.
Como se indicó antes, la detección o dirección de la potencia y velocidad pueden obtenerse con componentes del dispositivo de supervisión de la bomba 100 que incluyen un procesador de dato 120 que está acoplado a un mecanismo de regulación 1 10 y un sensor de velocidad del eje de accionamiento 125. Por ejemplo, en una configuración, la bomba 101 puede ajustarse para funcionar entre alrededor de 1500 y 2000 rpm con el ensamble generando alrededor de 2,000 HP de entrada de potencia y transfiriendo alrededor de la salida de potencia estimada de 1600 HP por la bomba 101 . Aunque la potencia de salida de 1600 HP es una estimación, el dispositivo de supervisión 100 puede emplearse para medir y ajustar directamente los parámetros de operación de la potencia de entrada en comparación con ésta. En esta forma, las configuraciones descritas emplean el dispositivo de supervisión 100 para ayudar a asegurar que cada bomba 101 está funcionando de acuerdo con los parámetros de operación con respecto a la salida de potencia, incluso donde no esté disponible la supervisión directa de la salida de potencia de cada bomba 101 tal como puede ser el caso de un sistema de varias bombas 400 (véase la figura 4). De nuevo con respecto a la figura 1 , el pistón 190, mencionado antes, para que tenga un movimiento reciprocantes dentro de un alojamiento de pistón 107 que se acerque y aleje de la cámara 135. En esta manera, el pistón 190 produce presiones positiva y negativa sobre la cámara 135. Por ejemplo, cuando el pistón 190 es empujado hacia la cámara 135, aumenta la presión dentro de la cámara 135. En algún punto, el aumento de presión será suficiente para producir la abertura de una válvula de descarga 150 que permite la liberación del fluido y la presión dentro de la cámara 135. Por tanto, este movimiento del pistón 190 frecuentemente se menciona como su carrera de descarga. Además, el presente documento identifica el punto en el cual el pistón 190 está en proximidad más avanzada hacia la cámara 135 como la posición de descarga. La cantidad de presión requerida para abrir la válvula de descarga 150 descrita puede ser determinada por un mecanismo de
descarga 170 tal como un resorte que mantenga la válvula de descarga 150 en posición cerrada hasta que se obtenga la presión requerida en la cámara 135. Como se describió antes, el pistón 190 también produce una presión negativa sobre la cámara 135. Es decir, cuando el pistón 190 se aleja de su posición de descarga avanzada cerca de la cámara 135, disminuirá la presión. Debido a que disminuye la presión dentro de la cámara 135, la válvula de descarga 150 se cerrará devolviendo la cámara 135 a la condición sellada. Debido a que el pistón 190 continúa alejándose de la cámara 135 la presión continuará cayendo, y finalmente se obtendrá una presión negativa dentro de la cámara 135. Similar a la acción de la válvula de descarga 150 descrita antes, la reducción de la presión finalmente será suficiente para efectuar la abertura de una válvula de admisión 155. Por tanto, este movimiento del pistón 190 frecuentemente se menciona como su can-era de admisión. La abertura de la válvula de admisión 155 permite la entrada de fluido dentro de la cámara 135 desde un canal de fluido 145 adyacente a ésta. El punto en el cual el pistón 190 está en la posición más retirada con respecto a la cámara 135 se conoce aquí como posición de admisión. La cantidad de presión requerida para abrir la válvula de admisión 155 descrita puede ser determinada por un mecanismo de entrada 175 tal como un resorte que mantenga la válvula de admisión 155 en posición cerrada hasta que se obtenga la presión negativa requerida en la cámara 135. Como se describió antes, un movimiento reciprocante del pistón 190 hacia un lado y hacia otro, acercándose y alejándose de la cámara 135, dentro de la bomba 101 controla la presión interna. Las válvulas 150, 155 responde según se suministro fluido desde la cámara 135 y a través de un canal de salida 140 a presión alta. Ese fluido luego es reemplazado con fluido proveniente del canal de fluido 145. Este ciclo efectivo de la bomba 101 como el descrito depende del cierre discreto y completo de las válvulas 150, 1 55 sobre los asientos de válvula 180, 185 seguido por la descarga o admisión de fluido con
respecto a la cámara 135. Sin embargo, como se describe más adelante, el cierre completo o sellado de la cámara 135 puede evitarse por algún defecto en la válvula 150, 155. Adicionalmente, la falta de suministro de fluido a la bomba 101 u otro problema de suministro puede llevar a una salida de potencia ineficiente por la bomba 101 . Ahora en referencia a la figura 2, se presenta una vista ampliada de la válvula de descarga 150 tomada de las líneas de sección 2-2 de la figura 1 . Se presenta la válvula de descarga 150 accionada entre el asiento de válvula de descarga 1 80 y el plano de descarga 1 52 por medio del mecanismo de descarga de resorte 1 70. En la configuración presentada, la válvula de descarga 150 incluye patas de válvula 250 y la pieza intercalada de la válvula 160. Las patas de válvula 250 guían la válvula de descarga 150 hacia la posición de la cámara 135 para sellar la cámara 135 con respecto al canal de salida 140 descrito antes. En condiciones de cierre perfecto de la válvula, la cámara 135 finalmente queda sellada cuando el asiento de la válvula de descarga 180 hace contacto con la válvula de descarga 150 con su pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente. Como se describe más adelante, el empleo de una pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente para el sellado de la cámara 135 conduce al bombeo de los fluidos que contienen abrasivo a través de la bomba 101 de la figura 1 . Como se describió antes, la salida de potencia efectiva por la bomba 101 depende parcialmente del suministro del fluido apropiado, ciclo apropiado y cierre completo de las válvulas 150, 155 con los asientos de válvula 180, 185 durante la recirculación (véase también la figura 1). Sin embargo, como se muestra en la figura 2, la existencia de alguna parte dañada 260 de la pieza intercalada de la válvula 160 puede evitar el sellado completo que debe formarse entre la válvula 1 50 y el asiento de válvula 180, lo cual permite la fuga entre la cámara 135 y el canal de salida 140. Cuando ocurre esto, la salida de potencia real aportada por la bomba 101 de la 1 puede verse gravemente
comprometida como se detalla más adelante. Siguiendo con la figura 2, la bomba de desplazamiento positivo 101 es totalmente adecuada para aplicaciones de presión alta de fluidos que contienen abrasivo como se indicó antes (véase también la figura 4). De hecho, las configuraciones descritas aquí pueden aplicarse a la cementación, tubería en serpentín, cortes por chorro de agua y operaciones de fractura hidráulica, para mencionar algunas. Sin embargo, en los casos donde se bombean los fluidos que contienen abrasivo, por ejemplo, desde la cámara 135 y salen por la válvula 150 como se presenta en la figura 2, puede ser importante asegurar que el abrasivo dentro del fluido no evite que la válvula 150 se selle contra el asiento de válvula 180. Por ejemplo, en el caso de operaciones de fractura hidráulica, el fluido bombeado a través del una bomba de desplazamiento positivo 101 puede incluir un abrasivo o agente apuntalante, como arena, material cerámico o bauxita mezcla. Al emplear una pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente, cualquier agente apuntalante presente en la interfase 200 de la válvula 150 y el asiento de válvula 180 prácticamente evita el cierre de la válvula 150. Es decir, la pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente está configurada para conformarse alrededor de cualquier agente apuntalante presente en la interfase 200, así permite que la válvula 150 selle la cámara 135 sin importar la presencia del agente apuntalante. Volviendo a la figura 1 , la técnica descrita antes de empleo de la pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente, donde el fluido abrasivo va a ser bombeado, permite la capacidad de sellado mejorada de las válvulas. Sin embargo, también deja la válvula 150 susceptible a la degradación por el fluido abrasivo. Es decir, la pieza intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente puede ser elaborada de uretano u otros polímeros convencionales susceptibles a la degradación por un fluido abrasivo. De hecho, en las operaciones convencionales de fractura hidráulica, la pieza
intercalada de la válvula 160 de forma adaptada correspondiente puede degradarse completamente después de aproximadamente una a seis semanas de uso continuo. Cuando comienza a ocurrir esta degradación, falla el sello hermético entre la válvula 150 y el asiento de válvula 180. Pueden observarse efectos de la degradación descrita antes en la parte dañada
260 de la pieza intercalada de la válvula 160. Puede observarse que el cierre de la válvula 150 contra el asiento de válvula 180 no evitará la fuga de fluido en la interfase 200 de ésta debido a la presencia de la parte dañada 260. Como se indicó antes, este tipo de fuga creciente, entre la cámara 135 y el canal de salida 140, puede afectar gravemente la salida de potencia de la bomba 101 en una operación. Las configuraciones descritas aquí revelan métodos para la identificación tal fuga u otro problema de suministro de fluido que afecte la salida de potencia real de una bomba 101 incluso cuando el funcionamiento de un sistema de varias bombas o de otra forma en donde no está disponible la medición directa de la salida de la potencia. Como se describe más adelante, estas técnicas involucran el análisis de la entrada de potencia en función de la salida de potencia estimada. Con respecto a las figuras 1 -4, se presentan las técnicas para la supervisión de las condiciones de salida de potencia real de una bomba 101 en funcionamiento en la forma del diagrama de la figura 3. Estas técnicas pueden ser de beneficio particular en el examen de la bomba 101 como parte de un sistema de varias bombas 400 u otras circunstancias en las cuales no se miden directamente las condiciones de salida de potencia real de la bomba 101 . Como se indicó antes, los métodos descritos aquí, que revelan el modo de la supervisión de la entrada de potencia 325 con respecto a una salida de potencia estimada 350 para una bomba 101 con el tiempo, pueden utilizarse para establecer la condición de la salida de potencia real de la bomba 101 , a pesar del hecho de que no se haga ninguna medición directa de la salida de potencia.
En referencia a la figura 1-3, se describe en más detalle la técnica anterior. Como se observa en la figura 3, se conoce la entrada de potencia real 325 de la bomba en funcionamiento con el tiempo. Por ejemplo, en la configuración presentada, puede proporcionarse una entrada de potencia 325 de 1500-2000 HP a la bomba 101 para un período determinado de operación. La entrada de potencia 325 puede ser dirigida por el procesador de dato 100 u otro medio. Adicionalmente, la entrada de potencia 325 puede ser detectada directamente y calculada durante el proceso. Por ejemplo, puede utilizarse el sensor de velocidad del eje de accionamiento 125 para establecer la velocidad del eje de accionamiento o la rpm aplicada al pistón 190 de la bomba 101 en operación que, cuando se multiplica por la torsión medido directamente por el mecanismo de regulación 1 10 puede proporcionar una medición directa y cierta de la entrada de potencia 325 hacia la bomba 101 . Puede observarse un registro de esta entrada de potencia 325 por el motor y un ensamble de transmisión 199 hacia la bomba 101 con el tiempo en el diagrama de la figura 3. Aunque la entrada de potencia 325 descrita antes puede ser medida directamente, la salida de potencia 350 por la bomba 101 frecuentemente no es medida directamente por las razones señaladas antes. Sin embargo, la salida de potencia 350 puede ser estimada para una bomba 101 dada que funcione en perfectas condiciones. Por ejemplo, según el tipo particular de la bomba 101 y los parámetros de operación, la salida de potencia 350 puede estimarse entre alrededor de 70 - 80% de la entrada de potencia 325 destinada para una operación dada de la bomba 101. La estimación particular de la salida de potencia 350 puede ser la bomba 101 y la operación específica que depende de factores como la presión de salida y caudal de la bomba. La salida de potencia 350 estimada presentada en la figura 3 supone que la bomba está funcionando en perfectas condiciones. Por ejemplo, el caudal de la bomba que
se incluye como factor en el cálculo de la salida de potencia 350 estimada supone una caudal particular de eficiencia, por ejemplo, en términos de barriles por minuto (bpm) en vista de las revoluciones por minuto (rpm) de la bomba reciprocante 101. Es decir, los datos proporcionados por el sensor de eje de accionamiento 125 pueden ser extrapolados por el procesador de dato 120 u otro medio a los datos rpm para la bomba reciprocante 101. A partir de esta información de rpm, se utilizará un caudal de bomba que supone un nivel dado de eficiencia en el establecimiento de una salida de potencia estimada 350 para la bomba. El diagrama de la figura 3 revela una salida de potencia estimada 350, extrapolada a partir de los datos de rpm descritos antes, y que supone un nivel dado de eficiencia cuando funciona la bomba 101. Cuando la bomba 101 aumenta o disminuye las rpm, se ajusta en forma correspondiente la salida de potencia 350 estimada. En más o menos los primeros 15.000 segundos del diagrama de la figura 3 puede observarse que la salida de potencia 350 estimada está arriba de los 1500 HP en la bomba 101 en operación y con el transcurrir del tiempo, finalmente la salida de potencia 350 estimada se ajusta para terminar un poco por arriba de los 1000 HP. Continuando con la referencia de más o menos los primeros 15000 segundos, se percibe que la salida de potencia 350 estimada permanece en una cantidad sustancialmente constante por debajo de la entrada de potencia 325. Como se mencionó antes, este hecho es un grado de ineficiencia natural presente 375. Es decir, la entrada de potencia 325 proporcionada por el motor y ensamble de transmisión 199 hacia la bomba 101 se trasladará a una salida de potencia 350 estimada que es algo menor que la entrada de potencia 325. En la configuración presentada en la figura 3, alrededor de 2000 HP de la entrada de potencia pueden emplearse en el comienzo de una operación de bomba para proporcionar 1600 HP estimados de la salida de potencia por la bomba 101. Como se
describió antes, esto es de esperarse. Suponiendo una bomba en perfectas condiciones y en operación efectiva 101 , puede proporcionarse al operador la salida de potencia 350 estimada, descrita antes, con una idea justa de la cantidad de energía realmente aportada por una bomba 101 , por ejemplo, para una operación que emplea un sistema de varias bombas. Sin embargo, como se señaló en referencia particular a la figura 2, la efectividad de la bomba 101 no permanece necesariamente en perfectas condiciones y constante. Cuando surgen tales circunstancias, la salida de potencia 350 estimada se hace poco confiable. Por ejemplo, el deterioro de la pieza intercalada de la válvula 160, la falla en el suministro de fluido y otros problemas pueden surgir de manera que pueden afectar profundamente el caudal real de la bomba o la efectividad de la bomba 101 en operación. Cuando se altera el caudal real (es decir, en bpm) de la bomba 101 en esta manera, la salida de potencia 350 estimada se hace poco confiable. Esto es debido a que la salida de potencia 350 estimada depende de los valores de rpm para la bomba 101 en vez de una medición directa o real del caudal de la bomba. En consecuencia, los problemas que afectan el caudal real de la bomba impiden considerar la salida de potencia 350 estimada. La poca confiabilidad descrita antes de la salida de potencia estimada 350 se reveló en la otra parte del diagrama de la figura 3. Específicamente, cuando se examina la operación de la bomba representada entre alrededor de 20.000 segundos y alrededor de 30.000 segundos, puede diagnosticarse que no existen condiciones adecuadas en el funcionamiento de la bomba 101 cuando se examina la entrada de potencia 325 en vista de la salida de potencia 350 estimada durante este marco de tiempo. Es decir, inicialmente, después de 20.000 segundos, cuando la entrada de potencia 325 comienza a registrarse, la salida de potencia 350 estimada también comienza a aparecer algo por debajo de la entrada de potencia 325 como se espera. Algo después, poco antes de los 25.000 segundos, se
presenta el error de salida 300. Este error de salida 300 descrito en mayor detalle más adelante, puede ser analizado y retransmitido por el dispositivo de supervisión 100 de la bomba para alertar al operador de la bomba 101. La región antes mencionada del error de salida 300 presente en el diagrama de la figura 3 cuando la entrada de potencia 325 desciende mientras en ese mismo momento la salida de potencia 350 estimada desciende en forma correspondiente desde ese punto. Por tanto, ningún grado de inefíciencia 375 está presente en esta región del error de salida 300. Debido a la imposibilidad de la salida de potencia cierta obtenida de una bomba 101 repentinamente se convierte en mayor que la entrada de potencia 325 en la bomba 101, se percibe que existe un problema con la salida de potencia 350 estimada que se presenta en esta región del error de salida 300. Como se describe más adelante, este problema puede atribuirse a un problema con la operación de la bomba 101 . La configuración presentada en la figura 3 representa una bomba 101 que se ajusta para funcionar a las rpm dadas con la idea de obtener caudales de bomba dados (es decir en bpm) de cada bomba 101 durante el curso de la operación. Cuando existe una falla de la bomba 101 en cuanto a eventos tales como la ausencia de suministro de fluido o fuga de las válvulas de la bomba (véase la figura 2), desciende la cantidad de la entrada de potencia 325 necesaria para mantener las rpm requeridas. Es decir, con tales fallas, disminuye la resistencia del fluido y la entrada de potencia 325 necesaria para suministrar el ensamble del eje de accionamiento 197 o reciprocar el pistón 190 se hace menor. Esto puede observarse en la caída en la entrada de potencia 325 alrededor del área de los 25.000 segundos de la operación representada. Sin embargo, como se indicó, esta caída en la entrada de potencia 325 no está acompañada por una caída requerida en la salida de potencia 350 estimada. Más bien, la salida de potencia 350 en realidad cae por debajo de la salida de potencia estimada 350.
Como se indicó antes, la configuración presentada en la figura 3 representa la bomba 101 que se ajusta para funcionar a las rpm dadas con la idea de obtener la salida de potencia y caudales de bomba dados. Sin embargo, la salida de potencia estimada 350 de la figura 3, es una estimación que no tiene forma de tomar en cuenta la falla emergente de la bomba indicada antes. Más bien, este valor toma en cuenta la rpm conocida y por consiguiente asigna un valor al caudal de la bomba en la estimación de la salida de potencia. No obstante, cuando surge la falla de la bomba como la descrita antes, las rpm cesan de ser una calibración exacta del caudal de la bomba. Por tanto, como se presenta en la figura 3 a cerca de 25.000 segundos, el error de salida 300 se presenta como la incapacidad de la salida de potencia 350 estimada de responder a la falla de la bomba, que mantiene valores en función únicamente de una rpm no afectada y supone caudales de bomba inexactos basados en esto. A pesar de la poca confiabilidad de la salida de potencia 350 estimada sola ante la falla de la bomba, cuando se examinó con respecto a la entrada de potencia 325, el error de salida 300 puede revelar que proporciona información valiosa al operador en cuanto a la condición de la salida de potencia real de la bomba. En la configuración presentada en la figura 3, está presente la ineficiencia esperada de alrededor de 20% al comienzo de la operación y de repente desaparece por debajo de alrededor de 25.000 segundos en operación. Por tanto, parece que ocurre la falla de la bomba. Sin embargo, en otras configuraciones, la condición de la bomba 101 en operación puede deteriorarse más gradualmente de manera que la ineficiencia esperada 375 disminuya en forma más gradual. En todo caso, donde la ineficiencia esperada 375 disminuye durante el curso de una operación dada de una bomba 101 , el error de salida 300 está presente y la emergencia de problemas que llevan a la falla de la bomba y la disminución de la salida real puede ser retransmitida al operador de la bomba 101 con el uso del dispositivo de supervisión de
bomba 100. Empleando configuraciones descritas aquí, el error en la salida de la bomba puede ser detectado aunque no haya sido medida directamente la salida real de la bomba. Como se indicó antes, esta característica puede ser particularmente beneficiosa para la supervisión de la condición de una bomba 101 de un sistema de varias bombas 400 donde no puede estar disponible la medición directa de la salida de cada bomba. El método de diagnósticos de los problemas de salida de la bomba descrito antes proporciona un ejemplo del funcionamiento de una bomba en donde la bomba 101 va a funcionar a rpm fijadas con la idea de correlacionar caudales de bomba presupuestos para establecer la salida de potencia estimada 350. Sin embargo, las configuraciones descritas aquí pueden emplearse para otros parámetros de operación de la bomba. Por ejemplo, puede ajustarse un motor y ensamble de transmisión 199 para funcionar a niveles de entrada de potencia 325 dados (en oposición a realizarlo con respecto a las rpm establecidas). En estas circunstancias la falla de la bomba conduciría a la disminución en la resistencia del fluido y, como tal, el aumento de las rpm de la bomba 101 cuando ésta se proporciona con sus niveles de entrada de potencia 325 coherentes. En consecuencia, en oposición a la disminución de la entrada de potencia 325 como se presenta alrededor de los 25.000 segundos del diagrama de la figura 3, se observaría el aumento de la salida de potencia estimada 350, de nuevo reduciendo la ineficiencia esperada 375. Por tanto, sin consideración del tipo de operación, la disminución de la ineficiencia esperada 375 revela el error de salida 300 que representa problemas con la salida real de la bomba 101. Ahora en referencia específicamente a la figura 4, se presentan varias bombas de desplazamiento positivo en operación simultánea como parte de un sistema de varias bombas 400 en el mismo sitio de fractura hidráulica 401 . Cada bomba 101 puede ser accionada con una cantidad conocida de potencia de entrada (por ejemplo, alrededor de
2000 HP) para contribuir en la cantidad estimada de potencia de salida (por ejemplo, 1600 HP) para la operación del sistema de varias bombas 400. En esta manera, la salida total (por ejemplo, 9600 HP) del sistema de seis bombas puede emplearse para impulsar el fluido abrasivo 410 a través de la boca del pozo 450 y hacia el pozo 425. El fluido abrasivo 410 contiene un agente apuntalante como arena, material cerámico o bauxita proporcionad desde un mezclador 490 y que se distribuye más allá del pozo 425 en la roca que puede ser facturada 415 u otro material terrestre. En la configuración presentada en la figura 4 se proporciona individualmente la potencia de entrada para cada bomba 101 lo que permite la supervisión directa de ésta. Sin embargo, cada bomba 101 está en comunicación de fluido con todas las otras por un distribuidor común 475 que recibe una cantidad combinada de potencia de todas las bombas 101. En consecuencia, se hace difícil de obtener la determinación de la potencia de salida provista por cualquier bomba 101 con el examen de las condiciones del distribuidor. Sin embargo, las configuraciones descritas antes pueden emplearse para determinar la condición real de la salida de potencia para cada bomba 101 individualmente. Esto se logra por la comparación de la entrada de potencia para la bomba 101 dada con la salida de potencia 101 estimada para esa misma bomba 101. En referencia a las figuras 1 -4, en la operación de varias bombas cada procesador de dato 120 para cada dispositivo de supervisión 100 de cada bomba 101 puede ser acoplado independientemente a un sistema centralizado de computadoras, por ejemplo, al emplear una interfaz gráfica de usuario (GUI, por sus siglas en inglés), donde el operador puede revisar la condición de la operación de cada bomba 101 simultáneamente. En la operación de varias bombas, el operador tiene la capacidad de supervisar la presencia o gravedad de cualquier error de salida 300 dado y, donde sea necesario, interactuar con la GUI para efectuar modificaciones en los parámetros de la operación, incluyendo en cada
bomba 101. En esta forma, se pueden maximizar la eficiencia y efectividad del sistema de varias bombas 400. Ahora en referencia a la figura 5 en integración con la referencia a la fg 1, se resume la configuración de supervisión en forma indirecta de la condición de la potencia de salida real de una bomba en la forma de un diagrama de flujo. A saber, la bomba 101 está funcionando a un nivel conocido de potencia de entrada como se indica en 500. Esto puede lograrse con un procesador de dato 120 que dirige un mecanismo de regulación 1 10 en un motor y ensamble de transmisión 199 descritos antes. El mecanismo de regulación 110 también puede ser empleado para comunicarse con el procesador de dato 120 de tal manera que la potencia de entrada puede ser supervisada durante un período de tiempo dado como se indica en 525. En forma similar, puede supervisarse la potencia de salida estimada para este mismo período de tiempo como se indica en 550. Como se describió antes, datos tales como las rpm de la bomba 101 en funcionamiento, pueden ser supervisados por un sensor de velocidad del eje de accionamiento 125 y extrapolados por el procesador de dato 120 para hacer seguimiento a la salida de potencia estimada. El procesador de datos 120 del dispositivo de supervisión de la bomba 100 puede emplearse para analizar la potencia de entrada conocida en comparación con la potencia de salida estimada durante el período de tiempo referido antes. En esta manera, el procesador de dato 120 puede establecer la condición de la potencia de salida real de la bomba 101 como se indica en 575. Por ejemplo, donde comience a disminuir la ineficiencia esperada 375 (véase la figura 3) o la diferencia entre la potencia de entrada conocida y la potencia de salida estimada durante el período, puede diagnosticarse una potencia de salida en condiciones inadecuadas de la bomba 101. Recíprocamente, donde sustancialmente se mantenga esta diferencia, la potencia de salida de la bomba 101 puede considerarse en perfectas condiciones para el período de tiempo dado. Pueden sacarse estas conclusiones
incluso sin que se lleve a cabo la supervisión directa de la potencia de salida de la bomba. Las configuraciones descritas aquí proporciona configuraciones de un dispositivo de supervisión y el método para la determinación de la condición de potencia de salida de una bomba incluso donde no esté disponible la medición de la potencia de salida. Por tanto, puede superarse la poca confiabilidad potencial de una salida de potencia estimada de la bomba, por ejemplo, de una operación de varias bombas. Como resultado, puede maximizarse la eficiencia y efectividad de tal operación. Este aspecto puede lograrse sin necesidad del uso de un medidor de flujo u otro dispositivo problemático a la salida de la bomba. Además, el empleo de las configuraciones del dispositivo de supervisión y método pueden permitir la identificación de una bomba en malas condiciones en una operación de varias bombas con lo cual se evita añadir tensión a las otras bombas del sistema. Aunque los ejemplos de configuraciones describen la supervisión particular de las bombas de desplazamiento positivo, por ejemplo, en las operaciones de fractura hidráulica con varias bombas, es posible utilizarla en otras configuraciones. Además, se pueden realizar muchos cambios, modificaciones y sustituciones sin apartarse del alcance de las configuraciones descritas.