MXPA04006495A

MXPA04006495A - Sistema de control de bomba alternativa.

Info

Publication number: MXPA04006495A
Application number: MXPA04006495A
Authority: MX
Inventors: Hari Upadhyay
Original assignee: Polyphase Engineered Controls
Priority date: 2002-11-01
Filing date: 2003-06-10
Publication date: 2005-03-31
Also published as: US20040084179A1; WO2004040137A1; AU2003240330B8; CN1596342A; EA200400800A1; CN101220808A; CA2414646C; US6890156B2; BR0306709A; AU2003240330B2; AU2003240330C1; AR046477A1; CN100422555C; CN100567736C; EA007102B1; CA2414646A1; BR0306709B1; AU2003240330A1

Abstract

Un sistema de control de velocidad de caballete de bombeo incluye una interfaz de usuario, un controlador y un mecanismo impulsor de velocidad variable; la interfaz de usuario incluye una representacion matematica de la geometria del caballete de bombeo que permite la conversion de perfiles de velocidad de varilla en perfiles de velocidad de manivela.

Description

SISTEMA DE CONTROL DE BOMBA ALTERNATIVA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un sistema para variar la velocidad de una bomba alternativa, rotacionalmente accionada. En particular, se refiere a un método y aparato para controlar la velocidad de varilla intraciclo de un caballete de bombeo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las bombas alternativas tales como caballetes de bombeo, típicamente son operadas con una velocidad de motor fija durante una revolución del brazo de manivela. La velocidad, aceleración y posición del movimiento lineal aplicado a la cadena de varillas en el cabezal del balancín se determinan mediante la velocidad, aceleración y posición del brazo de manivela y la geometría del caballete de bombeo. La geometría de un caballete de bombeo típico se ¡lustra en la figura 1. La operación convencional de un caballete de bombeo es mantener una velocidad de manivela constante. Como resultado, la geometría del caballete de bombeo dicta una velocidad de varilla que sigue una curva la cual es de naturaleza sinusoidal. Los ajustes para optimizar la producción de pozos han implicado históricamente cambiar la geometría de la bomba o incrementar o disminuir la velocidad rotacional global de la manivela. Dentro de un ciclo, la velocidad de manivela típicamente permanece fija y la dinámica de la bomba se determina mediante la geometría. Se han implementado métodos en donde la velocidad ha sido variada dentro de la carrera para generalmente incrementar la velocidad durante la carrera ascendente para maximizar la eficiencia y disminuir la velocidad en la carrera descendente para eliminar la trituración contra columnas de fluido. Por ejemplo, en la patente de E.U.A. No. 4,103,394, se describe un sistema de control para un motor eléctrico de velocidad variable utilizado para accionar un caballete de bombeo. Se dice que el sistema de control permite una mayor velocidad de carrera ascendente contra velocidad de carrera descendente y varía la frecuencia de carrera en respuesta a niveles de petróleo en el pozo y en instalaciones de almacenamiento. Sin embargo, no se provee descripción detallada del sistema de control. Asimismo, el sistema no permite que se implementen perfiles de velocidad adaptados. Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica de un sistema de control, que incluya métodos y aparatos, para permitir el control conveniente y completo de una velocidad de manivela y velocidad de varilla dentro de un ciclo de carrera.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En términos generales, la invención comprende un sistema de control de velocidad para una bomba de balancín que es accionada por un motor de combustión eléctrica o interna. El sistema permite que un usuario controle la dinámica del procedimiento de bombeo mediante ajuste para compensar la geometría de la unidad de bombeo. En esencia, la dinámica y movimiento de la cadena de varillas están desacoplados de la geometría de la unidad de bombeo. El sistema incluye hardware eléctrico y electrónico, métodos numéricos, algoritmos de software y diseños de interfaz de usuario para permitir el control de la unidad de bombeo y perfiles de velocidad diseñados para controlar el movimiento de varilla y dinámica y al mismo tiempo, compensar la geometría específica de la unidad de bombeo utilizada. En un aspecto, la invención puede comprender un sistema de control para variar la velocidad de varilla de una unidad de bombeo que tiene una geometría que comprende un motor de velocidad variable y brazo de manivela giratorio, el sistema comprende: (a) un mecanismo impulsor de frecuencia variable para proveer un punto de ajuste de velocidad al motor; (b) un controlador operativamente conectado al mecanismo impulsor de frecuencia variable que comprende medios para emitir un punto de ajuste de velocidad de acuerdo con un perfil de velocidad de manivela; y (c) un procesador que comprende medios para crear un perfil de velocidad de manivela y comunicar el perfil de velocidad de manivela al controlador. El sistema preferiblemente comprende además una memoria que incluye una representación matemática de la geometría de la unidad de bombeo y en donde el procesador comprende adicionalmente medios para crear un perfil de velocidad de varilla y medios para convertir un perfil de velocidad de varilla en un perfil de velocidad de manivela. En otro aspecto, la invención puede comprender un método para controlar la velocidad de varilla de una unidad de bombeo que tiene una geometría y que comprende un mecanismo impulsor de frecuencia variable, un motor de velocidad variable y un brazo de manivela giratorio, el método comprende los pasos de: (a) crear un modelo matemático de la geometría de la unidad de bombeo; (b) recibir de un usuario un perfil de velocidad de varilla o un perfil de velocidad de manivela; (c) convertir un perfil de velocidad de varilla en un perfil de velocidad de manivela utilizando el modelo matemático, si se recibe un perfil de velocidad de varilla; y (d) emitir un punto de ajuste de velocidad al mecanismo impulsor de frecuencia variable de acuerdo con el perfil de velocidad de manivela.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La invención será descrita ahora por medio de una modalidad ejemplar con referencia a los siguientes dibujos simplificados, esquemáticos, no trazados a escala. En los dibujos: La figural (técnica anterior) es una representación esquemática de la geometría de una unidad de caballete de bombeo convencional que puede implementar el método o sistema de la presente invención; la figura 2 es una representación gráfica de un perfil de velocidad de manivela constante convencional y un perfil de velocidad de varilla sinusoidal; la figura 3 es una representación esquemática de una modalidad de un sistema de control de velocidad de caballete de bombeo; la figura 4 es una diagrama de bloques que ilustra una representación esquemática de la modalidad de la figura 3; la figura 5 es una vista de una ventana de software de computadora que muestra una representación de computadora de una geometría de caballete de bombeo; la figura 6 es una vista de una ventana de software de computadora que muestra un perfil de velocidad de varilla lineal; la figura 7 es una vista de una ventana de software de computadora que muestra un perfil de velocidad de manivela lineal; la figura 8 es una vista de una ventana de software de computadora que muestra un perfil de velocidad de manivela simulado derivado del perfil de velocidad de varilla lineal mostrado en la figura 6; la figura 9 es una diagrama de flujo de un proceso de entrada de perfil de velocidad; y la figura 10 es un diagrama de flujo de un proceso de control de velocidad.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención provee un sistema de control de velocidad para una unidad de bombeo de balancín que es impulsada por un motor de combustión eléctrica o interna. Al describir la presente invención, todos los términos no definidos en la presente tienen sus significados comunes reconocidos en la técnica. Una unidad de bombeo de balancín convencional se muestra en la figura 1. Como se sabe en la técnica, la geometría de la unidad de bombeo traduce movimiento rotacional del brazo de manivela en movimiento alternativo verticalmente lineal de la varilla pulida y las varillas de accionamiento del pistón. Como se utiliza en la presente, un ciclo de bombeo sencillo de dicha unidad de bombeo se define con una revolución completa del brazo de manivela. Se puede considerar que un ciclo de bombeo sencillo inicia en un punto en donde la cadena de varillas ha alcanzado su punto más bajo y continúa a medida que la cadena de varillas asciende, se invierte y desciende de vuelta a su posición de inicio. Asumiendo una velocidad de manivela constante, la velocidad de varilla seguirá una curva de naturaleza sinusoidal, llegando a cero en sus puntos más altos y más bajos de desplazamiento de varilla y acelerando para llegar a la máxima velocidad entre los mismos, como se muestra en la figura 2. Con el fin de convertir velocidad de manivela rotacional, típicamente medida en grados por segundo, en velocidad de varilla lineal, típicamente medida en metros por segundo, se deben conocer las dimensiones y configuración de diversos componentes de la unidad de bombeo. Esto se refiere en la presente como la geometría de la unidad de bombeo y puede ser expresado matemáticamente para llegar a ecuaciones las cuales convierten velocidad de varilla en velocidad de manivela. La derivación de dicho modelo matemático de cualquier geometría de unidad de bombeo determinada es conocida por el experto en la técnica. Como se utiliza en la presente, un perfil de velocidad es un conjunto de valores de velocidad sobre la escala de un ciclo de bombeo sencillo y se puede ilustrar gráficamente como se muestra en la figura 2. En la figura 2, el perfil de velocidad de manivela (CSP) es una línea plana, que indica una velocidad de manivela constante a través de todo el ciclo. El perfil de velocidad de varilla (RSP) es por lo tanto una curva de naturaleza sinusoidal. Como lo notará un experto en la técnica, cualquier variación de la velocidad de manivela se traduce en una variación de la velocidad de varilla.

Asimismo, los cambios de un valor de velocidad a otro durante un ciclo no ocurren de manera instantánea, por lo tanto un perfil de velocidad se inclinará hacia arriba o hacia abajo entre valores de velocidad, indicando periodos de aceleración o desaceleración. En una modalidad, la invención comprende un aparato que incluye un controlador (10) y un mecanismo impulsor de velocidad variable (12), como se ilustra en la figura 3. En uso, la velocidad de manivela especificada por un perfil de velocidad de manivela es aplicada a un motor de velocidad variable (14) mediante el controlador que tiene un controlador de servomovimiento. El controlador puede ser implementado en una computadora de uso general programada con software adecuado, soporte lógico inalterado, un microcontrolador, un microprocesador o una pluralidad de microprocesadores, un procesador de señal digital u otro hardware o combinación de hardware y software conocidos para los expertos en la técnica. El controlador controlará físicamente la velocidad del motor a través del mecanismo impulsor de velocidad variable (12). Los mecanismos impulsores de velocidad variable adecuados pueden ser AC o DC y se conocen en la técnica. En una modalidad, el mecanismo impulsor puede ser un mecanismo impulsor de AC de frecuencia variable comercialmente disponible tal como un ABB ACS-601 (ABB Industry Oy, Helsinki, Finlandia) o mecanismo impulsor Allen-Bradley 1336 Impact (Rockwell Automation, Milwaukee, Wl, E.U.A.). Los mecanismos impulsores preferidos de frecuencia variable permiten el control preciso de velocidad y/o par de torsión de motor con o sin retroalimentación de velocidad. Si está presente, la retroalimentación de velocidad puede ser provista por un codificador de pulso en el eje del motor o a través de otros medios conocidos. Si el motor es un motor diesel, el controlador (10) puede operar para abrir o cerrar un regulador (no mostrado) para lograr el control de velocidad. Se provee un freno dinámico (16) para controlar una carga de sobremarcha durante la porción del ciclo en donde la cadena de varilla está cayendo o está siendo desacelerada. Los frenos dinámicos se conocen en la técnica de sistemas de control de velocidad variable. En algunas circunstancias, el peso de la cadena de varillas es mayor que la resistencia provista por la viscosidad del fluido en el pozo de petróleo y la fricción inherente en la unidad de bombeo. Por lo tanto, durante la carrera descendente, la unidad de bombeo crea energía la cual es impartida al mecanismo impulsor de frecuencia variable a través del motor eléctrico. En una modalidad, el freno dinámico comprende un banco de elementos resistores como se conocen en la técnica. También se pueden implementar opciones de mecanismo impulsor regenerativo o frenado de línea. En una modalidad, el controlador (10) es un microprocesador y se provee una interfaz de usuario (18) mediante una computadora personal (PC) de usos generales separada, tal como una computadora portátil la cual está operativamente conectada al controlador mediante entrada/salida digital adecuada. En esta modalidad, la PC incluye una memoria que contiene el modelo matemático de la unidad de bombeo y que incluye software que permite que un usuario ingrese ya sea un perfil de velocidad de manivela o un perfil de velocidad de varilla. Si el usuario define el perfil de velocidad de manivela, éste es utilizado directamente para controlar la velocidad de manivela por parte del controlador. Sin embargo, si el usuario define un perfil de velocidad de varilla, éste debe ser convertido a un perfil de velocidad de manivela utilizando el modelo de unidad de bombeo matemático, el cual es posteriormente utilizado para controlar la velocidad de manivela por parte del controlador. En otra modalidad, la interfaz de usuario (18) está ubicada de manera remota y se comunica con el controlador (10) a través de protocolos de comunicación de red estándares tales como protocolos TCP/IP o Ethernet. Como se muestra en la figura 3, una estación de trabajo remota (18) se puede comunicar con el controlador a través de teléfono, RF, o módems satelitales (20) asociados con la estación de trabajo (18) y el controlador (10). Se puede proveer un despliegue local (22) para visualizar los perfiles de velocidad definidos por el usuario y tabular resultados cuando la interfaz de usuario (18) esté provista de manera remota. La figura 4 muestra una representación esquemática de una modalidad del sistema de la presente invención. El controlador (10) está implementado por separado de la interfaz de usuario (18) como se muestra en la figura 3. Sin embargo, en una modalidad alternativa, el controlador e interfaz de usuario también pueden ser implementados en una sola caja tal como una computadora de usos generales. En una modalidad preferida, la ¡nterfaz de usuario es implementada en software que corre en una computadora de usos generales mientras que el controlador está implementado por separado en soporte lógico inalterado. La interfaz de usuario (18) incluye una memoria (22) en donde puede ser almacenado el modelo matemático de la geometría del caballete de bombeo. Preferiblemente, la interfaz de usuario también puede incluir un módulo de software que permite la selección de un modelo matemático conocido a partir de una geometría de caballete de bombeo predefinida o la creación y almacenamiento de un nuevo modelo matemático. Como se ve en la figura 5, el modelo matemático puede ser seleccionado de menús desplegables (30) que corresponden a modelos específicos de fabricantes seleccionados. Alternativamente, un nuevo modelo matemático puede ser ingresado o creado al ingresar los valores relevantes de geometría del caballete de bombeo los cuales pueden ser posteriormente almacenados en la memoria y accedidos a través de otros módulos de la interfaz de usuario. La interfaz de usuario también puede incluir un módulo que permita la entrada rápida y conveniente de un perfil de velocidad de varilla definida por el usuario (RSP) o un perfil de velocidad de manivela (CSP). Un RSP definido por el usuario puede consistir en una pluralidad de valores definidos por el usuario tales como velocidad de carrera ascendente inicial, máxima y terminal y velocidad de carrera descendente inicial, máxima y terminal. El índice de aceleración también puede ser especificado por el usuario o el usuario puede aceptar un valor predeterminado. En una modalidad, se pueden preconfigurar uno o más tipos de perfil, se pueden almacenar en memoria y ofrecerse como opciones de menú. En una modalidad, dos tipos de perfiles son RSP lineales y CSP lineales. Como lo apreciarán los expertos en la técnica, un RSP lineal o constante puede ser solamente el resultado de un CSP curvo. Por otro lado, un CSP lineal dará como resultado un RSP curvo. La figura 6 ilustra una fotografía de pantalla de una ventana de software utilizada para definir un RSP lineal. El tipo de perfil se selecciona de un menú desplegable (32) en el lado derecho superior de la ventana. Como se puede ver, la velocidad de varilla en este ejemplo está limitada a un valor máximo durante la carrera ascendente y la carrera descendente y el índice de aceleración o desaceleración es relativamente lineal. Como será evidente para el experto en la técnica, dicho RSP requerirá que el CSP incluya un periodo de disminución y aumento de velocidad gradual, que corresponda a la velocidad de varilla máxima lineal. En este ejemplo, el índice de aceleración especificado y el inicio de carrera ascendente y velocidades finales son las mismas que el inicio de la carrera descendente y velocidades finales. El software convertirá entonces el RSP en un CSP y especificará un número de pasos de perfil. Cada paso de perfil representa un cambio de velocidad en una posición de manivela especificada así como un valor de aceleración de manivela. Como se muestra en la figura 6, un RSP lineal puede ser convertido en un CSP que tenga 23 pasos de perfil. En este ejemplo, los parámetros de movimiento de varilla se utilizan para determinar el CSP. Sin embargo, en modalidades alternativas, un usuario puede ingresar un cuadro de datos de pasos de RSP cada uno consistiendo en una posición de varilla y una velocidad de varilla deseada en esa posición. La figura 7 ¡lustra una fotografía de pantalla de una ventana de software utilizada para definir un CSP lineal. El tipo de perfil (velocidad de manivela-doble) se selecciona del menú desplegable de tipo de perfil (32). Este tipo de CSP puede ser definido por un usuario al especificar la velocidad deseada en puntos predeterminados en el ciclo. Un CSP comprende una serie de pasos individuales en donde cada paso consiste en la posición de manivela en donde la velocidad deseada inicia, la velocidad deseada y el índice de aceleración. Un CSP en forma de un cuadro de datos que tiene cuatro pasos (34) se muestra en la figura 7. El CSP también se puede representar gráficamente como también se puede apreciar en la figura 7. El cuadro de datos (34) y representación gráfica se pueden generar al ingresar valores en el cuadro de datos o al especificar parámetros de movimiento tales como velocidad rotacional máxima durante ciertas fases dentro de un ciclo. Una vez que un CSP o RSP deseado ha sido definido por el usuario, el software puede proveer una función de simulación para ver el CSP o RSP resultante. La figura 8 ilustra una fotografía de pantalla de una ventana de software que muestra los resultados de una simulación de RSP lineal (el RSP mostrado en la figura 6). En este caso, el RSP ha sido definido y el usuario puede visualizar gráficamente y en forma tubular, el CSP simulado resultante.

En una modalidad, el par de torsión del motor o carga en la varilla de accionamiento del pistón pueden ser monitoreados utilizando sensores adecuados. Por lo regular, es conveniente limitar el par de torsión o carga de varilla a ciertos valores máximos para evitar la sobrecarga de la varilla. Se puede proveer un control de derivada integral proporcional (PID) con un algoritmo de escalamiento para ajustar el control de velocidad para que permanezca dentro de ciertos parámetros. Si el par de torsión medido excede un valor máximo establecido, el algoritmo de escalamiento puede ser invocado para escalar hacia abajo el perfil de velocidad. En una modalidad preferida, el mecanismo impulsor de frecuencia variable produce una referencia de velocidad real, ya sea a partir del monitoreo de las formas de onda de corriente y voltaje del motor o a través de algún otro medio. La referencia de velocidad se utiliza para estimar la posición de manivela en cualquier tiempo durante un ciclo. En una modalidad, el medio para estimar la posición de manivela incluye un dispositivo para producir una referencia de velocidad análoga y un dispositivo para convertir la referencia de velocidad en un tren de impulsos de onda cuadrada que tiene una frecuencia proporcional a la velocidad. La velocidad, representada por la onda cuadrada, puede ser entonces integrada para obtener una posición de la manivela al contar los bordes de la onda cuadrada como se haría con la entrada de un codificador de pulso. En otra modalidad, la posición de manivela y velocidad pueden ser directamente medidas utilizando un codificador de pulso.

Debido a que la posición de manivela se estima durante un ciclo o puede haber un resbalamiento de correa u otros errores de naturaleza mecánica o eléctrica, es conveniente proveer medios para corrección de errores. En una modalidad, la corrección de errores se provee al reestablecer la posición estimada con posición real una vez cada ciclo. Esto se puede realizar al proveer un interruptor de proximidad (40) fijo a una posición en la unidad de bombeo en donde puede detectar el paso del brazo de manivela y producir una señal de salida después del paso del brazo de manivela. La señal del interruptor de proximidad puede ser entonces utilizada para reestablecer la posición del brazo de manivela estimada derivada de los cálculos de velocidad/tiempo realizados por el controlador, al inicio de cada ciclo o una vez por ciclo en un punto especificado durante el ciclo. En una modalidad preferida, la referencia de velocidad real puede ser utilizada para producir perfiles de velocidad de tiempo real, los cuales pueden ser tabulados y gráficamente desplegados o registrados. Particularmente útil puede ser una comparación de tiempo real del perfil de velocidad real con el perfil de velocidad definido por el usuario. Esta función de tabulación puede ser parte del software a base de PC en la interfaz de usuario y también puede recibir y tabular otros datos o variables tales como corriente de motor o par de torsión. En una modalidad, se puede proveer un codificador para proveer una señal de posición de brazo de manivela real, en cuyo caso puede no ser necesario un interruptor de proximidad u otro medio de corrección de errores, pero puede incluso ser conveniente para corregir errores mecánicos tales como resbalamiento de correa. Una modalidad de la invención en su forma de método será descrita ahora con referencia a las figuras 9 y 10. La figura 9 es un diagrama de flujo que presenta los pasos involucrados en la creación de una serie de pasos de programa que representan un CSP o un RSP. El primer paso es ingresar un CSP o un RSP ya sea al ingresar un cuadro de datos, pasos de programa o una plantilla de parámetros de movimiento (100). Si se ingresa un RSP, es necesario convertir los valores de RSP a un CSP (110), el cual está conformado por una serie de ajustes de velocidad de manivela en ciertas posiciones de manivela. El cuadro de CSP es entonces convertido (120) en una serie de pasos de programa que pueden ser descargados (130) al controlador el cual está operativamente conectado al mecanismo impulsor de frecuencia variable. La figura 10 demuestra la operación del controlador. El interruptor de proximidad provee un inicio de señal de ciclo (200) con lo cual el mecanismo impulsor de frecuencia variable (UFD) eleva la velocidad de manivela a la velocidad de inicio deseada (210), al índice establecido de aceleración. Posteriormente se estima la posición de la manivela utilizando una referencia de velocidad real como se describe anteriormente y se invoca el siguiente paso de programa (220) en la posición adecuada. En esa posición, el punto de ajuste de velocidad de VFD se incrementa o disminuye a la aceleración deseada y este proceso continúa para todos los pasos de programa durante el ciclo. El interruptor de proximidad señala el fin de un ciclo el cual coincide obviamente con el inicio del siguiente ciclo. En este momento, si se habilita el escalamiento de PID y si se detectó un par de torsión excedente o condición de sobrecarga de varilla durante el ciclo, los puntos de ajuste de velocidad pueden ser escalados de vuelta y se puede crear un nuevo perfil de velocidad escalado para el siguiente ciclo. El algoritmo de escalamiento puede ser diseñado para reducir todos los puntos de velocidad en una cifra predeterminada en cada ciclo hasta que se reduzca el par de torsión a un nivel aceptable, según lo reportado por el sensor de par de torsión. De manera alternativa, el algoritmo de escalamiento puede ser diseñado para detectar la cantidad en la cual el valor de par de torsión ha sido excedido y reducir los puntos de ajuste de velocidad en un porcentaje el cual tiene el objetivo de reducir el par de torsión a un nivel aceptable en un paso. En una modalidad alternativa, los algoritmos de escalamiento pueden ser diseñados para escalar de vuelta solamente una porción del ciclo, tal como la porción de carrera ascendente solamente. Como será evidente para los expertos en la técnica, se pueden hacer diversas modificaciones, adaptaciones y variaciones de la descripción específica anterior sin apartarse del alcance de la invención reclamada en la presente. Las diversas características y elementos de la invención descritas se pueden combinar de una manera diferente a las combinaciones aquí descritas o reclamadas, sin apartarse el alcance de la invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de control para variar la velocidad de varilla de una unidad de bombeo que tiene una geometría y que comprende un motor de velocidad variable y brazo de manivela giratorio: (a) un mecanismo impulsor de frecuencia variable para proveer un punto de ajuste de velocidad al motor; (b) un controlador operativamente conectado al mecanismo impulsor de frecuencia variable que comprende medios para emitir un punto de ajuste de velocidad de acuerdo con un perfil de velocidad de manivela; y (c) un procesador que comprende medios para crear un perfil de velocidad de manivela y comunicar el perfil de velocidad de manivela al controlador.

2.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente una memoria que incluye una representación matemática de la geometría de la unidad de bombeo y en donde el procesador comprende medios para crear un perfil de velocidad de varilla y medios para convertir un perfil de velocidad de varilla en un perfil de velocidad de manivela.

3.- El sistema de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente medios para determinar la posición del brazo de manivela y su velocidad.

4.- El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el medio de determinación comprende un sensor de proximidad asociado con el brazo de manivela el cual detecta el paso periódico del brazo de manivela y a partir de esto transmite una señal.

5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el mecanismo impulsor de frecuencia variable comprende medios para producir una referencia de velocidad real que es transmitida al medio de determinación.

6. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente un sensor para detectar el par de torsión de motor y medios para escalar un perfil de velocidad de manivela hacia arriba o hacia abajo para incrementar o disminuir el par de torsión del motor.

7. - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente medios para crear un perfil de velocidad de manivela real a partir de la determinación de la posición y velocidad de manivela, medios para convertir el perfil de velocidad de manivela real en un perfil de velocidad de varilla real y medios para desplegar el perfil de manivela real y/o de velocidad de varilla.

8.- El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente medios para simular un perfil de velocidad de manivela real a partir del perfil de velocidad de varilla o manivela deseado y desplegar el perfil de velocidad de manivela simulado.

9. - Un método para controlar la velocidad de varilla de una unidad de bombeo que tiene una geometría y que comprende un mecanismo impulsor de frecuencia variable, un motor de velocidad variable y un brazo de manivela giratorio, el método comprende los pasos de: (a) crear un modelo matemático de la geometría de la unidad de bombeo; (b) recibir de un usuario un perfil de velocidad de varilla o un perfil de velocidad de manivela; (c) convertir un perfil de velocidad de varilla en un perfil de velocidad de manivela utilizando el modelo matemático, si se recibe un perfil de velocidad de varilla; y (d) emitir un punto de ajuste de velocidad al mecanismo impulsor de frecuencia variable de acuerdo con el perfil de velocidad de manivela.

10. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende adicionalmente el paso de determinar la posición y velocidad del brazo de manivela a partir de una referencia de velocidad real generada por el mecanismo impulsor de frecuencia variable. 1 . - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende adicionalmente el paso de restablecer la posición del brazo de manivela una vez por revolución por medio de un interruptor de proximidad el cual detecta el paso del brazo de manivela y a partir de esto transmite una señal. 12. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende adicionalmente el paso de escalar el perfil de velocidad de manivela hacia arriba o hacia abajo en respuesta a una condición de par de torsión de motor. 13. - El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el perfil de velocidad de manivela es escalado hacia arriba o hacia abajo al inicio de un ciclo pero no durante un ciclo. 14. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque comprende adicionalmente el paso de crear y desplegar un perfil de velocidad de varilla o manivela real a partir de la determinación de la posición y velocidad del brazo de manivela.