MXPA06004712A - Separador vibratorio. - Google Patents

Separador vibratorio.

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MXPA06004712A
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Lyndon Ray Stone
Norman Padolino
Kevin Mcdonough
Kenneth Wayne Seyffert
William L Koederitz
Mallappa Ishwarappa Guggari
Guy Lamont Mcclung Iii
Eric Scott
George Edward Smith
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Varco Int
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Abstract

Se describe un separador vibratorio (120) para tamizar fango de perforacion saturado de solidos, el separador vibratorio comprende por lo menos un tamiz (121, 122, 123) colocado en un cesto (101) aislado de una base (105), un aparato vibratorio (107) para hacer vibrar por lo menos un tamiz y medios (131, 132, 133) para ajustar el angulo de por lo menos un tamiz, tal que en uso, el fango de perforacion saturado de solidos forma un estanque en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie (137, 138, 139), la superficie tiene un borde de salida que define una playa, caracterizado en que un dispositivo de medicion (124, 125, 126) esta colocado para medir una distancia relacionada a la posicion de la superficie para determinar la longitud de la playa.

Description

perforan completamente. Si una zona de formación porosa se perfora completamente, la presión en el barreno puede reducir rápidamente, lo que reduce el nivel de circulación y puede provocar que el barreno se derrumbe. La circulación del material perdido que circula con el fango de perforación puede sellar efectivamente la zona porosa. El fango de perforación contiene lubricantes basados en aceite sintético costoso y muchos aditivos costosos. Es normal por lo tanto recuperar y reutilizar el fango de perforación usado, pero esto requiere que los sólidos sean retirados del fango de perforación. Esto se logra procesando el fluido de perforación. La primera parte del proceso es separar los sólidos del fango de perforación saturado de sólidos. Esto se logra por lo menos en parte con un separador vibratorio, tal como las cribas vibratorias descritas en los documentos US 5,265,730; WO 96/33792 y WO 98/16328. Las cribas vibratorias comprenden generalmente un cesto con fondo abierto que tiene un extremo de descarga abierto y un extremo de alimentación con paredes sólidas. Un número de tamices rectangulares se arreglan en el cesto, los cuales se sostienen en o sobre rieles situados en las paredes del cesto, tales como los descritos en el documento GB-A-2,176,424. El cesto se arregla en resortes sobre un receptor para recibir el fango de perforación recuperado. Una cuneta o zanja se proporciona debajo del extremo de descarga abierto del cesto. Un motor está fijado al cesto, que tiene un rotor de accionamiento proporcionado con un peso agrupado compensado. En uso, el motor gira el rotor y el peso agrupado compensado, provocando que el cesto y los tamices fijos al mismo, se agiten. El fango saturado de sólidos se introduce en el extremo de alimentación del cesto desde un tanque de presa a los tamices. El movimiento de agitación induce a los sólidos a moverse a lo largo de los tamices hacia el extremo abierto de descarga. El fango de perforación pasa a través de los tamices. El fango de perforación recuperado se recibe en el receptor para el procesamiento posterior y los sólidos pasan sobre los tamices y sobre el extremo de descarga del cesto en la zanja o cuneta. El cesto de la criba vibratoria puede ser anguloso de modo que los tamices permanezcan en una posición "ascendente". El fango de perforación saturado de sólidos a filtrarse permanece en un estanque en el extremo de alimentación, dejando un área de playa seca hacia el extremo de descarga de los tamices, a lo largo de la cual los sólidos viajan hacia arriba a lo largo del tamiz. Alternativamente, los rieles en los cuales se arreglan los tamices pueden inclinarse desde el extremo de alimentación al extremo de descarga a un ángulo de, por ejemplo cinco grados. En muchos separadores vibratorios y cribas vibratorias de la técnica anterior un estanque o una masa de fluido o material se forma encima de uno o más tamices o montajes de tamiz que se utilizan para introducir el fango de perforación saturado de sólidos a la criba vibratoria. La profundidad de este fluido o material puede afectar la operación eficiente del separador o criba vibratoria. El fluido o material que está demasiado profundo no puede ser filtrado adecuadamente. El fluido o material que es demasiado abajo puede fluir a través de un tamiz demasiado rápido o sin el suficiente peso para filtrarse adecuadamente. Es importante mantener una cabeza mínima de fluido en el tamiz para facilitar el movimiento del fluido a través del tamiz . Las cribas vibratorias asisten en mantener ciertas propiedades deseadas del fluido de perforación usando los tamices vibratorios para retirar ciertas partículas grandes mientras que permiten que ciertas partículas más pequeñas permanezcan en el fluido. Las partículas grandes indeseables pueden incluir los cortes de perforaciónn y residuos colectados en el proceso de perforación. Las partículas más pequeñas pueden incluir aditivos para el fluido de perforación que se requieren para mantener la densidad y viscosidad deseadas del fluido de perforación. Los tamices en estas cribas vibratorias tienen una vida limitada, y pueden ser costosos y consumen tiempo para su reemplazo. La criba vibratoria se apaga y, preferiblemente, es enjuagada antes del reemplazo del tamiz. Un factor en la vida útil del tamiz es que tan bien se mantiene el área de playa. El área de "playa" es la distancia desde una inferíase de fluido-seco con linea de fluido en el lado de descarga del charco, que está generalmente en el tamiz final. Asi, una longitud cero de playa describe una criba vibratoria que opera con el fluido de perforación que cubre el área de tamiz entera del tamiz final y que corre encima para descargar. Esto puede ser costoso debido a la pérdida de fluido de perforación que fluye fuera, en lugar de a través de un tamiz. Una longitud de playa de 50cm (20") en ciertas cribas vibratorias indica una criba vibratoria que opera muy en seco, con las últimas secciones del tamiz potencialmente vibrando contra partículas totalmente secas. Tales partículas secas que vibran en la playa del último tamiz pueden rasgar los agujeros en el tamiz y acortar la vida útil del tamiz. La longitud de playa es afectada por variables tales como caudales del fluido y propiedades del fluido de perforacionn incluyendo viscosidad, densidad, temperatura y contenido de sólidos. En muchos separadores y cribas vibratorias de la técnica anterior, se proporcionan mecanismos de inclinación o levantamiento para ajusfar el ángulo del tamiz (s) con respecto a la horizontal. Por ejemplo, una criba vibratoria S de la técnica anterior (mostrada en la figura 1) tiene un mecanismo de inclinación que permite a un cesto que contiene el tamiz inclinarse alrededor de un punto giratorio P de hasta 5o de la horizontal. El documento US-A-4 , 082 , 657 describe un aparato separador que tiene estructuras de montaje de altura ajustable individuales para cada unidad de tamiz que permiten el ajuste del ángulo de la unidad de tamiz con respecto a la horizontal . El documento US-A-6, 575, 304 describe un aparato de ariete hidráulico debajo de un cuerpo de tamiz que se utiliza para ajustar el ángulo de inclinación del cuerpo de tamiz. En muchos sistemas de la técnica anterior, una determinación del nivel del material o fluido en un tamiz o montaje de tamiz de un separador o criba vibratoria se hace visualmente y luego se hacen manualmente los ajustes del ángulo de inclinación del tamiz o del ángulo de inclinación del soporte del tamiz. Es importante mantener un área de playa del tamaño deseado que sea suficientemente grande de tal modo que el estanque no se extienda o vaya más allá del extremo de salida del tamiz, que resultaría en la separación de un poco de material y el desperdicio de fango de perforación costoso por el tamiz al simplemente fluir desde el extremo del tamiz. También es importante asegurar que el área de playa no sea demasiado grande ya que podría afectar adversamente la eficacia y eficiencia del tamizado. La presente invención proporciona un separador vibratorio para tamizar el fango de perforación saturado de sólidos, el separador vibratorio comprende por lo menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, un aparato vibratorio para vibrar por lo menos un tamiz y medios para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz, tal que en uso el fango de perforación saturado de sólidos forme un estanque en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa caracterizada en que un aparato de medición se arregla para medir una distancia relacionada con la posición de la superficie que permanece para determinar la longitud de la playa . Cuando la longitud de la playa es demasiado larga, el aparato de ajuste de altura disminuye el ángulo del cesto, y cuando la longitud de la playa es demasiado corta, el ángulo del cesto se aumenta. Así, el grado deseado de playa se mantiene automáticamente. Una distancia superficial deseada del sensor-a-estanque, y así una longitud deseada de playa se pueden programar en el sistema de control para un separador, criba vibratoria, tamiz, o un montaje de tamiz particular . Preferiblemente, el dispositivo de medición mide una distancia entre el dispositivo de medición y la superficie ventajosamente, el indicativo de la profundidad del estanque, la profundidad que es la distancia entre la superficie y por lo menos un tamiz. Asi, esto se relaciona directamente con la posición del borde de salida que define la playa. Preferiblemente, hay por lo menos dos tamices y alrededor de seis tamices o más. Ventajosamente, el dispositivo de medición mide un parámetro indicativo del ángulo del cesto y proporciona una señal que corresponde al ángulo del cesto; controla el aparato para recibir señales desde el aparato sensor y para controlar el ángulo del cesto basado en las señales . Ventajosamente, los medios para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz comprenden un accionador. Preferiblemente, el accionador ventajosamente comprende un pistón y un cilindro, el pistón y cilindro son accionados por el fluido neumático o hidráulico. Se prefiere que, si dos cilindros hidráulicos de barra doble son utilizados, operen al unisono. Ventajosamente, se enegiza el accionador. Uno o más sensores se pueden conectar a o sobre un cesto, a un tanque posterior, a una corredera o base, o a un tubo o montaje del motor. En un aspecto, un depósito fluido (fluido hidráulico o gas) y/o el aparato de bombeo de fluido es parte de un sistema separador vibratorio o parte de una criba vibratoria. En un aspecto particular, una corredera, base, o soporte de una criba vibratoria o parte de una criba vibratoria soporta un depósito fluido; y el aparato de bombeo en la criba vibratoria proporciona el fluido al aparato de ajuste de altura. Alternativamente, el accionador es una cámara inflable o cámaras inflables, infladas por los fluidos neumáticos o hidráulicos. Preferiblemente, el separador vibratorio además comprende un aparato de control para procesar la distancia proporcionada por el aparato de medición y controlar el accionador para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz. Para mantener una longitud óptima de la playa. Ventajosamente, el aparato de control se proporciona con una distancia óptima predeterminada, el aparato de control ordena al accionador dependiente de la distancia proporcionada por el aparato de medición. La longitud óptima de la playa puede variar dependiendo del tipo de sólidos en el fango de perforación y del tipo de fango de perforación y del tipo de tamices usados . Preferiblemente, los medios para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz comprenden el cesto colocado en un pivote. El pivote se puede arreglar en un extremo del cesto, más allá de la huella del cesto o dentro del cesto y de manera preferible sustancial y centralmente del cesto. El pivote se arregla para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz entre el extremo de alimentación y el extremo de descarga de la cribas vibratorias. Preferiblemente, por lo menos un tamiz está en relación fija al cesto. Preferiblemente, el pivote está situado dentro de los limites de la playa. Un punto de pivote del cesto está situado debajo de la linea posterior de la playa de tal modo que el sensor único proporcione toda la información necesaria para ajusfar la extensión de la playa según se desee. El nivel del fluido en el tamiz (s) se relaciona con el limite posterior o interno de la playa. Ventajosamente, un accionador se arregla en el extremo de alimentación del separador vibratorio y preferiblemente, dos accionadores se proporcionan, uno en cada lado del cesto. Preferiblemente, cada accionador giratoriamente se interconecta con el aparato de unión correspondiente, el aparato de unión se conecta giratoriamente al cesto adyacente al extremo de entrada de fluido del cesto. Ventajosamente, los medios para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz comprenden un montaje de brazo oscilador con un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se monta giratoriamente a la base adyacente y por debajo de un material del área de entrada del separador vibratorio y el segundo extremo adyacente y por debajo de un extremo de salida de material del separador vibratorio; y el aparato de ajuste del ángulo incluyendo el aparato de movimiento con una parte del mismo en contacto con el segundo extremo del montaje del brazo oscilador para mover el segundo extremo hacia arriba y hacia abajo para cambiar el ángulo del cesto, el aparato de movimiento se controla por el aparato de control . Ventajosamente, el dispositivo de medición se arregla sobre por lo menos un tamiz. Preferiblemente, el ángulo de por lo menos un tamiz se adapta para ajustarse entre -20 grados y +20 grados de la horizontal. En la operación normal, los tamices se arreglan en un ángulo positivo, es decir una posición ascendente, en donde los sólidos en el fango de perforación suben cuesta arriba desde un extremo de alimentación del separador vibratorio a un extremo de descarga. Si los sólidos están muy secos o si hay poco flujo del fango de perforación saturado de sólidos en los tamices, un ángulo negativo, es decir, una posición cuesta abajo, puede utilizarse. Preferiblemente, el ángulo de por lo menos un tamiz, es decir, el aspecto de por lo menos un tamiz se puede ajusfar entre la horizontal y 10 grados ascendentes. Ventajosamente, el intervalo del ángulo es desde -5 grados a +10 grados o preferiblemente +7 grados . Ventajosamente, el dispositivo de medición comprende un sensor. Preferiblemente, el dispositivo de medición es por lo menos uno de un dispositivo de medición ultrasónico, eléctrico, óptico, electromagnético, acústico, y de pulso-eco. Ventajosamente, una pluralidad de dispositivos de medición se arregla a lo largo de por lo menos un tamiz. Preferiblemente, el aparato de correlación se proporciona para correlacionar señales de los tres dispositivos de medición para verificar el ajuste del sistema. Otra o pluralidad alternativa de dispositivos de medición se puede utilizar, la información obtenida de todos éstos y un promedio o punto medio tomado en caso de uno de los dispositivos de medición da un resultado falso debido quizás a una ondulación aguda o turbulencia en la superficie del fango de perforación saturado de sólidos o un sólido grande que pasa debajo o por un funcionamiento incorrecto del dispositivo de medición. Preferiblemente, el dispositivo de medición incluye una porción de producción de la señal para producir las señales indicativas de la distancia y para transmitir las señales . Ventajosamente, el separador vibratorio además comprende un dispositivo para detectar si hay algún fluido en la criba vibratoria. Preferiblemente, el separador vibratorio además comprende un dispositivo para detectar el flujo del fango de perforación saturado de sólidos en la criba vibratoria. En ciertos aspectos un sensor de flujo de fluido se emplea en un separador vibratorio o una criba vibratoria que da una indicación cuando el flujo del material cesa para poder bajar un extremo del cesto cerca de un punto de entrada del material de tal modo que durante el recomienzo del flujo de material, el ángulo del cesto sea tal que el material no fluya al último extremo de salida de un tamiz sin ser tratado. Preferiblemente, el sistema de control regresa la criba vibratoria a una posición establecida cuando no hay flujo del fango de perforación saturado de sólidos en por lo menos un tamiz. Tales separadores vibratorios con el aparato que detecta el flujo de material pueden ajusfar y reajustar el ángulo del cesto dependiendo del estado del flujo de material . La presente invención también proporciona un método para separar sólidos del fango de perforación saturado de sólidos, el método comprende las etapas de alimentar el fango de perforación saturado de sólidos en un tamiz en un separador vibratorio para formar un estanque del fango de perforación en el mismo, caracterizado en que una distancia es medida con un dispositivo de medición para determinar la posición de la superficie del estanque y ajusta el ángulo de por lo menos un tamiz en respuesta a la distancia. Preferiblemente, la distancia medida por el dispositivo de medición es en la forma de una señal que se transmite a un aparato de control, tal aparato de control transmite un comando a un accionador para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz en respuesta a la distancia. Ventajosamente, la distancia se relaciona con la longitud de la playa, la relación programada en el aparato de control, tal que el aparato de control ajuste el ángulo de por lo menos un tamiz basado en la distancia y relación entre la distancia y la longitud de playa. La presente invención también proporciona un separador vibratorio para tamizar el fango de perforación saturado de sólidos, el separador vibratorio comprende por lo menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, el aparato vibratorio hace vibrar por lo menos un tamiz y los medios para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz, tal que, en uso, el fango de perforación saturado de sólidos forma un estanque en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa, caracterizado en que el aparato vibratorio comprende un accionador de frecuencia variable (o invertidor) y el aparato de control controla el accionador de frecuencia variable para accionar el tamiz en por lo menos un perfil de movimiento. Preferiblemente, el aparato de control comprende un PLC o una computadora. Si un valor deseado de aceleración se cambia según los estados la criba vibratoria y fango, entonces el funcionamiento se mejora y/o optimiza adicionalmente . Por ejemplo, el nivel de aceleración se ajusta para minimizar el consumo de energía, o para utilizar la aceleración necesaria mínima basada en el nivel de fluido en la criba vibratoria. Esto es útil puesto que la aceleración alta puede conducir a la vida disminuida del tamiz y a la degradación de sólidos. Preferiblemente, el aparato de control se establece para ajustar el accionador de frecuencia variable (o invertidor) para ajustar la fuerza aplicada al cesto. Ventajosamente, el aparato de control se establece para ajustar el accionador de frecuencia variable para alterar el tipo de oscilación aplicado al cesto. Por ejemplo, entre cualquiera de los modos siguientes: movimiento lineal, movimiento orbital o movimiento elíptico. Preferiblemente, el separador vibratorio tiene el aparato de ajuste (accionado eléctricamente, hidráulicamente, o neumáticamente) para recibir la información desde uno o más aparatos de detección con respecto de la distancia del fluido o material a cierta localización en un tamiz o montaje de tamiz (que corresponde a la profundidad del estanque en la localización) y para luego ajustar el ángulo de inclinación del tamiz o montaje de tamiz para ajustar y mantener la extensión de un área de playa adyacente a un extremo de salida de un tamiz. Preferiblemente, el separador vibratorio además comprende el aparato sensor conectado al separador vibratorio para detectar un parámetro indicativo del ángulo del cesto para proporcionar una señal correspondiente al ángulo del cesto, y el aparato de control para recibir señales del aparato sensor y para controlar el ángulo del cesto basado en las señales. Preferiblemente, si el nivel fluido en el cesto aumenta sobre el nivel deseado, después el ángulo del cesto se disminuye para inclinar el cesto de forma ascendente. Esto se puede hacer solamente a cierto punto. Una vez que el cesto esté completamente ascendente, se aumenta la aceleración, que procesa más fluido y baja el nivel fluido en el cesto de la criba vibratoria. El aparato de control incluye el aparato de sincronización que indica que el cesto se ha mantenido en ángulo ascendente el mayor tiempo posible por un periodo de tiempo pre-establecido y el aparato de accionamiento para accionar el aparato de accionamiento de frecuencia variable para aumentar la velocidad del motor del aparato vibratorio durante el tiempo preestablecido a alcanzarse; en donde el accionamiento se hace por un periodo de tiempo preestablecido o hasta que un flujo de material preestablecido al extremo de introducción del material sea detectado por el aparato sensor. Preferiblemente, el aparato sensor comprende una pluralidad de aparatos sensores. Preferiblemente, el aparato de control incluye el aparato de sincronización que indica que el cesto se ha mantenido en el ángulo ascendente el mayor tiempo posible por un periodo de tiempo preestablecido y el aparato de accionamiento para accionar el aparato de accionamiento de frecuencia variable para aumentar la velocidad del motor del aparato vibratorio durtante el tiempo preestablecido que se alcanzará. Ventajosamente, el accionamiento se hace por un período de tiempo preestablecido o hasta que un flujo de material preestablecido al extremo de introducción del material se detecte por el aparato sensor. Ventajosamente, el aparato sensor es del grupo que consiste de aparatos eléctricos, ópticos, electromágneticos, ultrasónicos, acústicos, y de pulso-eco. Preferiblemente, el aparato vibratorio comprende dos motores para vibrar el cesto, los dos motores proporcionan una capacidad de movimiento dual. Ventajosamente, el separador vibratorio además comprende un aparato de botón pulsador reforzado para anular el aparato de control para cambiar las fuerzas aplicadas por el aparato vibratorio. El botón reforzado puede inclinar el cesto al ángulo ascendente más grande posible y sostener el cesto allí por un período de tiempo predeterminado. Preferiblemente, el separador vibratorio además comprende un aparato sensor de flujo conectado al separador vibratorio para detectar el flujo de material en el aparato de tamiz, el aparato sensor de flujo controlado por y en comunicación el aparato de control, y el aparato de control para ajustar la operación de la criba vibratoria en respuesta a las señales del aparato sensor de flujo. Preferiblemente, el ajuste adecúa el VFD o invertidor en respuesta a la lectura del sensor de flujo de fluido. Ventajosamente, el aparato vibratorio está conectado al cesto en una pluralidad de localizaciones de tal modo que un perfil de movimiento del cesto sea variable selectivamente entre el movimiento lineal, elíptico, y circular . Preferiblemente, el perfil de movimiento del cesto incluye una primera forma en el extremo de introducción del material del cesto y una segunda forma en un extremo de salida del material del cesto. Ventajosamente, el cesto tiene un área media entre el extremo de introducción de material y el extremo de salida de fluido y el perfil de movimiento del cesto incluye una forma de elipse delgada en el extremo de introducción de material, una forma de elipse media en el área media, y una forma de elipse más gruesa en el extremo de salida de material. Ventajosamente, el separador vibratorio además comprende un accionador para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz. Preferiblemente, el accionador ajusta el ángulo del cesto en el cual se arregla por lo menos un tamiz. Ventajosamente, por lo menos un tamiz está en relación fija al cesto. Preferiblemente, el aparato vibratorio incluye los aparatos de cojinete para mejorar la operación del motor del aparato vibratorio, y el aparato sensor incluye un aparato sensor de temperatura para detectar la temperatura del aparato de cojinete durante la operación, y el aparato de control proporciona una notificación a un operador del separador vibratorio de que el aparato de cojinete debe engrasarse . Ventajosamente, el aparato de control supervisa el tiempo operacional total del separador vibratorio y proporciona una notificación del tiempo operacional total. Preferiblemente, el aparato de control incluye un aparato de interfaz de red para un interfaz entre un sitio personal en una localización del separador vibratorio y una entidad leja de la misma. La presente invención también proporciona un método para tamizar el fango de perforación saturado de sólidos, el método comprende las etapas de introducir el fango de perforación saturado de sólidos en un separador vibratorio que comprende por lo menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, que vibra sobre por lo menos un tamiz, un estanque de fango de perforación saturado de sólidos que se forma en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa caracterizada en que el aparato vibratorio comprende un accionador de frecuencia variable o un invertidor y el aparato de control controla el accionador de frecuencia variable o invertidor para conducir el tamiz en por lo menos un perfil de movimiento. La presente invención también proporciona un equipo de perforación que tiene un separador vibratorio, que puede ser cualquier separador vibratorio descrito en la presente, el separador vibratorio además comprende un aparato de monitoreo y análisis para monitorear y analizar una pluralidad de señales de una pluralidad de sensores y para transmitir las señales indicativas de información relacionada con la operación del separador vibratorio a un procesador en el equipo de perforación, al procesador incluye un grupo de reglas de control de higiene para los controles de higiene que comprende reglas lógicas, entradas y salidas para definir los eventos asociados al estado del separador vibratorio, el procesador para determinar un código de severidad para cada caso y reportar los eventos y los códigos de severidad a un servidor central, los eventos reportados por el procesador al servidor central en un protocolo definen una estructura de datos, la estructura de datos comprende una estructura de nodo de árbol jerárquico en donde los resultados de la aplicación de las reglas del control de higiene son un nodo inferior de la estructura de nodo de árbol, y despliega los códigos de severidad del evento en una pantalla. Preferiblemente, el procesador proporciona al servidor central los resultados como registros que contienen la información del nodo con respecto a una localización apropiada para los resultados en la estructura de nodo de árbol. Ventajosamente, el aparato de control ejecuta las superviciones higiénicas en tiempo real para proporcionar resultados con respecto al estado en curso del separador vibratorio para indicar una falla potencial del separador vibratorio . La presente invención también proporciona un método para tratar el material introducido a un separador vibratorio, el método comprende las etapas de introducir el material a un separador vibratorio, el separador vibratorio comprende una base, un cesto movible montado en la base y para soportar el aparato de tamiz para tratar el material introducido en el separador vibratorio, el cesto en la base y giratorio con respecto a la misma, el motor del aparato vibratorio se conecta al cesto para vibrar el cesto, el aparato de tamiz se soporta por el cesto, el material fluye sobre el aparato de tamiz para el tratamiento, el aparato de accionamiento de frecuencia variable para accionar selectivamente el motor del aparato vibratorio a una velocidad seleccionada, el aparato de ajuste del ángulo conectado al cesto para ajustar el ángulo del cento, el aparato sensor conectado al separador vibratorio para detectar un parámetro indicativo de la operación del separador vibratorio para proporcionar una señal correspondiente al parámetro, y el aparato de control para recibir señales del aparato sensor, para controlar la criba vibratoria basado en las señales, y para señalar automáticamente el aparato de accionamiento de frecuencia variable para aumentar la velocidad del motor del aparato vibratorio para aumentar la fuerza aplicada al cesto, tratar el material en el separador vibratorio, y ajustar el ángulo del cesto con el aparato de ajuste del ángulo. Es muy importante que las cribas vibratorias estén funcionando continuamente. Generalmente, un banco de cribas vibratorias se proporciona en cada equipo de perforación, tal que si una criba vibratoria necesita ser reparada o si los montajes de tamiz en el mismo necesitan cambiarse, entonces exista un número de otras cribas vibratorias para continuar trabajando. Si la circulación del fango de perforación es prevenida por ejemplo, por las cribas vibratorias que no trabajan, entonces puede perderse presión en el pozo de perforación, que puede resultar en el peor de los casos un panorama de derrumbamiento del pozo de perforación. Asi es muy importante monitorear las cribas vibratorias, que se ha conducido hasta ahora por inspección manual . La presente invención también proporciona un sistema para manejar los separadores vibratorios, los separadores vibratorios comprenden el aparato de monitorear y analizar una pluralidad de señales de una pluralidad de sensores y para trasmitir las señales indicativas de la información relacionada con la operación del separador vibratorio a un procesador en un equipo de perforación, el procesador incluye un conjunto de reglas de control de higiene para los controles de higiene que comprenden reglas lógicas, entradas y salidas para definir los eventos asociados al estado de los separadores vibratorios, el procesador determina un código de severidad para cada evento y reportar los eventos y códigos de severidad a un servidor central, los eventos reportados por el procesador al servidor central en un protocolo que define la estructura de datos que comprende una estructura de nodo de árbol jerárquico en donde los resultados de la aplicación de las reglas de control de higiene son un nodo inferior de la estructura del nodo de árbol, y despliega los códigos de severidad del evento en una pantalla .
Para una mejor comprensión de la presente invención, ahora se hará referencia, a modo de ejemplo, a las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 es una vista lateral esquemática de una criba vibratoria de la técnica anterior; La figura 2? es una vista esquemática de un sistema de perforación de acuerdo con la presente invención; La figura 2B es una vista lateral esquemática de la criba vibratoria del sistema mostrado en la figura 2A; Las figuras 3 , 4, 5B y 6 son vistas esquemáticas laterales de una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 5A es una vista esquemática de una criba vibratoria de la técnica anterior; La figura 7 es una vista esquemática lateral de tres montajes de tamiz para el uso en una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 8A es una vista esquemática lateral de dos montajes de tamiz para el uso en una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; Las figuras 8B y 8C son vistas de extremo de uno de los montajes de tamiz mostrados en la figura 8A. La figura 9 es una vista de extremo de una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 10A es una vista lateral de una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 10B es una vista en sección transversal lateral de la criba vibratoria mostrada en la figura 10A; La figura 10C es una vista en sección transversal lateral que muestra la criba vibratoria de la figura 10A con su cesta inclinada; La figura 10D es una vista de extremo frontal de la criba vibratoria mostrada en la figura 10A; La figura 10E es un diagrama esquemático de un aparato de control para la criba vibratoria mostrada en la figura 10?; La figura 10F es una vista esquemática superior de un separador vibratorio de acuerdo con la presente invención; La figura 11A es una vista de extremo lateral de una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 11B es una vista en sección transversal parcial de la criba vibratoria mostrada en la figura llA; La figura 11C es una vista en sección transversal parcial de la criba vibratoria mostrada en la figura HA; La figura 11D es una vista de extremo de la criba vibratoria mostrada en la figura 11A; La figura 12A es una vista lateral de un montaje de brazo oscilador de la criba vibratoria mostrada en la figura HA; La figura 12B es una vista superior del montaje de brazo oscilador mostrado en la figura 12A; La figura 13 es una vista esquemática de un sistema de control para un separador vibratorio de acuerdo con la presente invención; La' figura 14 es una vista esquemática de un aparato de acuerdo con la presente invención; La figura 15 es una vista lateral de una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención; La figura 16 es una vista superior y la figura 17 es una vista de extremo de la criba vibratoria mostrada en la figura 15. La figura 18 es una ilustración de una pantalla de estado preferida para un sistema de recuperación de petróleo que muestra el estado para los equipos de perforación individuales y el estado del peor caso agregado para las áreas geográficas; La figura 19 es una ilustración de una pantalla del estado preferido para un sistema de recuperación de petróleo que muestra el estado para los equipos de perforación individuales y el estado del peor caso agregado para un área geográfica más pequeña incluyendo Canadá Occidental; La figura 20 es una ilustración de una pantalla de estado preferido para un sistema de recuperación de petróleo que muestra el estado para los equipos de perforación individuales y los resultados del panel 'que muestran descripciones del texto y el estado codificado de color para un solo equipo de perforación de petróleo; La figura 21A es una ilustración de una pantalla del estado preferido para un sistema de recuperación de petróleo y un estado secundario para un equipo de perforación individual ; La figura 21B es una ilustración de una pantalla de estado alternativo para un sistema de recuperación de petróleo y un estado secundario para un equipo de perforación individual; La figura 22 es una ilustración de una pantalla de estado preferido para un sistema de recuperación de petróleo y un estado secundario de nivel inferior para un equipo de perforación individual; La figura 23 es una ilustración de una pantalla del estado preferido para un sistema de recuperación de petróleo y un estado secundario de nivel inferior para un equipo de perforación individual; La figura 24 es una pantalla del estado tabular alternativo para un sistema de recuperación de petróleo; La figura 25 es una pantalla del estado tabular alternativo para un sistema de recuperación de petróleo; La figura 26 es una · ilustración de un sistema de control de higiene preferido que reporta los controles de higiene de un equipo de perforación de petróleo a un usuario via el satélite; La figura 27 es una ilustración de un sistema de control de higiene preferido que reporta los controles de higiene de equipos múltiples, de procesos o sistemas de equipos petroleros múltiples a los usuarios múltiples; La figura 28 es una ilustración de un protocolo preferido que define una estructura de datos que reportan un evento para la población de la base de datos y la pantalla; y Las figuras 29, 30, 31, 32A y 32B son pantallas del tamiz para un sistema de acuerdo con la presente invención. Refiriéndose a las figuras 2A y 2b, un sistema de perforación 10 incluye una cabeza perforadora giratoria 12 unida al extremo inferior de una longitud de la tubería de perforación hueca 14 suspendida de una torre de perforación (no mostrada) . La tubería de perforación 14 y la cabeza perforadora unida 12 se giran para cortarse en la formación de subsuperficie 16 para formar un pozo de perforación 18. La tubería de perforación 14 pasa a través de un montaje de cabeza de pozo 20 situado en la superficie. El montaje 20 de cabeza de pozo controla el flujo del fluido de perforación en el pozo. Durante la perforación del pozo, un fluido de perforación 22 referido comúnmente como fango de perforación se bombea en el interior de la tubería de perforación hueca 14. El fango de perforación sale de los motores de reacción tales como el motor de reacción 24 en la cabeza perforadora 12 y choca con un fondo 26 del pozo de perforación 18. El fluido de perforación que sale de los motores de reacción 24 derrama lejos del fondo 26 del pozo de perforación 18 los cortes o partículas generadas a medida que la cabeza perforadora 12 corta en la formación de tierra 16. Una corriente del fango de perforación 22 entonces lleva los cortes y las partículas hacia arriba a través de una pieza anular del pozo 28 (flechas 29) a la cabeza de pozo 20. El fango de perforación 22 con las partículas y los cortes llevados o suspendidos en el mismo, sale de la cabeza de pozo 20 en la salida 31 y pasa a través de un conducto 30 a una criba vibratoria tal como la criba vibratoria 32 mostrada en las figuras 2B, 3, 4, 5B, 6 ó cualquier otra de acuerdo con la presente invención. En la criba vibratoria 32, el fango de perforación y las partículas se depositan sobre uno o más tamices que se hacen vibrar para tamizar las partículas más grandes 44 del fango de perforación y llévalas a la parte superior del tamiz ( s ) . Una porción líquida del fango de perforación junto con partículas suspendidas muy finas sale de una primera salida 34 de la criba vibratoria y se recibe en un foso para fango 36. Las partículas más grandes 44 que se tamizan fuera de la corriente del fango de perforación salen a una segunda salida o canal 38 de la criba vibratoria y se transportan en un transportador o corredera 40 para depositarse dentro de un foso 42 de reserva o dentro de tanques de almacenamiento para el transporte hacia otra localización. El fango de perforación es bombeado desde el foso de fango 36 a través de un tubo 46 por una bomba de fango 50. La bomba de fango 50 entonces' bombea el fango a través de un tubo de descarga 52 que lo regresa a la superficie interior de la tubería de perforación 14. Según lo mostrado en las figuras 2A y 2B, la criba vibratoria 32 tiene un aparato sensor del nivel de fluido 60 que está en comunicación con un aparato de control 70. El aparato sensor 60 detecta una distancia a una superficie superior del estanque del fango de perforación 22 en un tamiz 33 de la criba vibratoria 32, que es indicativa de la profundidad del fango, es decir, la profundidad del estanque. Vía un tubo de transmisión de señal 62 (o múltiples tubos si es necesario) el aparato sensor envía una señal al aparato de computadora 70 indicativa de esta distancia. El aparato 70 controla el aparato sensor 60 vía un tubo 63 (o múltiples tubos si es necesario) . La criba vibratoria 32 (o un cesto de soporte del tamiz de la misma) es soportada por un primer soporte 37 que tiene una conexión giratoria 39 y por un segundo soporte 51 que tiene una conexión giratoria 52 y un poste movible 53 que es movible selectivamente hacia arriba y hacia abajo moviendo el aparato 54 para girar la criba vibratoria 32 (o su cesto solamente) en la conexión giratoria 39 para afectar el ángulo la criba vibratoria o cesto 32, la profundidad del fluido de perforación debajo del aparato sensor 60, y la extensión de un área de la playa en el tamiz 33. Vía un tubo 65 el aparato de computadora 70 controla un aparato de control 72 que opera selectivamente el aparato móvil 54 (que se puede accionar neumáticamente, hidráulicamente, eléctricamente o si no puede ser cualquier aparato o aparato de ajuste de altura de cualquier sistema de acuerdo con la presente invención) . El aparato sensor 60 puede ser (y como puede ser el caso para cualquier sensor de cualquier sistema descrito adjunto) cualquier aparato sensor del nivel y/o distancia conocido conveniente incluyendo, pero no limitado a, los tipos siguientes: eléctrico, óptico, electromágnetico, ultrasónico, acústico, y de pulso-eco, y puede ser como los sistemas sensores del nivel descritos en las Patentes Norteamericanas Nos. 6,691,025 B2; 5,793,705; 5,319,972; 6,484,088 Bl; 6,062,070; y 5,131,271 (todas las patentes incorporadas completamente en la presente para todos los propósitos) y los sistemas referenciados , referidos o mencionados en estas patentes. El aparato 70 puede ser (y como puede ser para cualquier sistema descrito adjunto) cualquier computadora, ordenadores, sistema informático, sistema basado en microprocesador y/o controlador (s) lógico programable conveniente. La figura 3 muestra una criba vibratoria 100 que tiene un cesto 101 vibrado por el aparato de vibración interconectado 107. El cesto 101 soporta tres tamices 102, 103, 104 para tratar el material introducido en el tamiz 104 desde un tanque de presa 106.
Un sensor de nivel ultrasónico 110 está conectado al cesto 101 y detecta selectivamente la distancia a, y, por lo tanto el nivel del material 114 (por ejemplo, el fluido de perforación con los sólidos arrastrados en el mismo) en una localización 116 sobre el tamiz 103. Los montajes de tamiz están fijos al cesto 101 y asi en una localización conocida, cuya información se ingresa previamente en un aparato de control 111. Asi el aparato de control 111 puede calcular la profundidad del estanque. Alternativamente, la medida del sensor 110 a la superficie del estanque se correlaciona con una longitud de la playa conocida. El aparato de control 111 controla el sensor 110 via un cable 118 y también, vía el cable 118, el sensor 110 envía señales al aparato 111 de control indicativas de una medida del nivel en la localización 116. En un aspecto, el aparato de control 111 incluye el aparato conveniente (por ejemplo, como el aparato 70 descrito anteriormente) que calcula la profundidad en la localización 116 y, basado en la programación conveniente en medios de programación convenientes en el aparato de control 111, ajusta la inclinación del cesto 101 usando el aparato de ajuste 112 para mantener la profundidad en la localización 116 en un nivel deseado. En un aspecto, el cesto 101 está conectado giratoriamente a un soporte 113 en un punto de pivote 115. El soporte 113 se asegura a una base 105, al igual que el tanque 106 y el aparato de ajuste 112. El material fluido y/o sólido que fluye a través de los tamices 102 - 104 fluye en un receptáculo 117. El material separado 108 fluye fuera de un extremo de- salida del último tamiz 102. Alternativamente, el punto de pivote está situado en el extremo de descarga o el extremo de alimentación de la criba vibratoria o dondequiera entre o el punto de pivote puede permanecer más hacia fuera del extremo de alimentación o del extremo de descarga, afuera de la huella del cesto o cuerpo de la criba vibratoria. La figura 4 muestra una criba vibratoria 120 de acuerdo con la presente invención, similar a la criba vibratoria 100, figura 3 (y números similares indican partes similares) ; pero la criba vibratoria 120 tiene mecanismos de inclinación individuales 131, 132, 133 (cada uno con un punto de pivote respectivo 131a, 132a, 133a) cada uno debajo de un tamiz respectivo 121, 122, 123. Los niveles del fluido de perforación ¦ 128 en las varias localizaciones en los tamices 121-123 pueden ajustarse selectivamente cambiando la inclinación de los tamices 121-123. Los aparatos de control 134-136 corresponden, respectivamente, a los mecanismos 131-133. Un sistema de control 127 con los aparatos de control convenientes (por ejemplo, como el aparato 70, figura 2B) se comunica con los aparatos de control 131-133 y también con los sensores de nivel individuales 124, 125, y 126. Cada sensor 124-126 detecta el nivel del fluido de perforación 128 en, respectivamente, las localizaciones 137, 138 y 139. El aparato de control, en un aspecto, es preprogramado para mantener los niveles del fluido de perforaciónn en las localizaciones 137-139 en los niveles predeterminados monitoreando los niveles con los sensores 124-126 y ajustando las profundidades en esas localizaciones girando los tamices 121-123 al girar los mecanismos de inclinación individuales 131-133. Cualquier o cualquiera de los dos sensores 124-126 pueden suprimirse y el mecanismo (s) de inclinación correspondiente y el control asociado (s) pueden suprimirse. La figura 5A muestra una criba vibratoria de la técnica anterior con un punto de pivote en o cerca de un punto medio de un cesto de la criba vibratoria ("cesta de tamizado fino") . La figura 5B muestra una criba vibratoria 150 de acuerdo con la presente invención que tiene un punto 161 de pivote del cesto en o cerca de un extremo de un cesto 160. La criba vibratoria 150 tiene un tanque trasero 151 desde el cual el material a tratarse fluye en un cesto de remoción de ganga 170 que retira 156 pedazos y partículas masivas y/o de tamaño grueso y desde el cual el material después fluye en los tamices 153-156. El aparato de ajuste de altura 158 (controlado al igual que cualquier aparato de ajuste descrito adjunto) gira selectivamente el cesto 160 sobre el punto 161. El aparato de vibración 157 vibral cesto 160. El material que pasa a través de los tamices fluye en un receptáculo 159 en una corredera 165. En un aspecto, la presente invención proporciona un separador como el descrito en la Patente Norteamericana 4,082,657 (incorporada completamente adjunto para todo propósito); pero con mejoras de acuerdo con la presente invención. Según lo mostrado en la figura 6, un dispositivo de separación D de acuerdo con la presente invención para separar partículas de una corriente fluida incluye un marco 210 que tiene montado en el mismo un tanque de entrada 211 para recibir un fluido que se filtrará o limpiará. Las unidades de tamiz 214a y 214b son montadas en la alineación en cascada en el marco 210 por medios de montaje de vibración señalados generalmente con los números 215a y 215b, donde cada uno incluye los medios de vibración 216 montados con los mimos para vibrar las unidades de tamiz 214a y 214b simultáneamente . El marco 210 incluye un primer y segundo miembros laterales 210a (se ilustra solamente uno) que están conectados juntos por una varilla de conexión del extremo frontal 210b y una varilla de conexión posterior 210c. Las varillas de conexión frontal y posterior 210b y 210c cooperan con los miembros laterales tales como 210a para proporcionar una forma generalmente rectangular que tiene una abertura a través de los mismos con la cual puede pasar la corriente fluida limpia a un área de recuperación ubicada debajo de la misma. Los miembros de marco lateral tales como 210a pueden ser vigas en forma de I u otros miembros de marco convenientes para soportar la estructura que se describirá aquí . El tanque de entrada 211 ha conectado al mismo un tubo de entrada 211b para recibir los fluidos que se limpiarán. En un aspecto, la unidad de tamiz 214a y 214b incluye un marco de metal con el material de tamizado en el mismo . Las unidades de tamiz se montan de manera desprendible en las soportes de ensamblaje que montan la unidad de tamiz 222 y 222a. Cada unidad de tamiz es soportada por cuatro postes ajustables 235 (dos mostrados en cada lado de cada tamiz; es decir, según lo descrito en la Patente Norteamericana 4,082,657). Opcionalmente, interpuestos entre los soportes 222, 222a de las unidades de tamiz están los mecanismos de resorte 233 y 234. Los aparatos vibratorios 216 vibran las unidades de tamiz. Un sensor 240 en un soporte 240a detecta la profundidad del fluido en la unidad de tamiz 214a y un sensor 242 en un soporte 242a detecta la profundidad del fluido en la unidad de tamiz 214b. Un aparato de control 250 (como el descrito adjunto) está en comunicación de señal con los sensores 240, 242 vía los cables 243, 244. El aparato de control 250 está también en comunicación vía los cables 247, 248 con los aparatos de control 245, 246 que controlan los postes de altura ajustable 235. Los aparatos de control 250, 245, 246 pueden ser como cualquier aparato de control y/o aparato de computadora descritos anteriormente. La figura 7 muestra tres montajes de tamiz 261, 262, 263 de acuerdo con la presente invención, que se pueden utilizar en cualquier sistema de acuerdo con la presente invención en donde los montajes de tamiz, tamices, o soportes de tamiz individuales se inclinan o se mueven para ajustar la profundidad del fluido en una localización en un montaje de tamiz o tamiz. Cada montaje de tamiz 261-263 tiene un miembro expandible 264 (por ejemplo, pero no limitado a, un fuelle o un sello expandible) que asegure que el contacto de sello se mantenga entre los montajes de tamiz adyacentes (o entre un extremo del montaje de tamiz y un miembro en un cesto contra el cual un extremo del montaje de tamiz colinda) . En un aspecto según lo mostrado, los miembros expandibles 264 son los sellos de fuelle; pero está dentro del alcance de esta invención cualquier sello conveniente o material de sellado que se utilice y que pueda ampliarse y contraerse lo suficiente para mantener un sello entre los tamices adyacentes . Las figuras 8A-8C ilustran un montaje de tamiz 265 de acuerdo con la presente invención que tiene un sello de extremo flexible 266 que se sella contra un extremo de un tamiz adyacente 267. El sello 266 es lo suficiente ancho para que selle contra el extremo del montaje de tamiz 267 cuando la inclinación del montaje de tamiz 267 se cambia (y/o cuando la inclinación del montaje de tamiz 265 se cambie (por ejemplo, en respuesta a una señal de un sensor de nivel del fluido sobre cualquier o ambos montajes de tamiz 265, 267. Opcionalmente, el montaje de tamiz 267 puede también tener un sello de extremo 264. El sello puede ser lo suficiente resistente como para estirarse y permitir que los extremos adyacentes de los montajes de tamiz adyacentes 265, 267 se muevan aparte, o el sello pueda doblarse o una combinación de estiramiento y flexión. La figura 9 muestra un separador vibratorio 270 de acuerdo con la presente invención con las paredes 274 y un montaje de tamiz 271 en una configuración coronada con el fluido 272 que se tratará en el mismo. Un sensor de nivel de fluido 273 conectado a una pared 274 del separador 270 con un conector 275 detecta el nivel de fluido cerca de un punto central del montaje de tamiz 271 (según lo visto en la figura 9) . Un sensor de nivel de fluido 276 detecta el nivel de fluido cerca de la pared 274. Está dentro del alcance de la presente invención localizar uno o más sensores de fluido en cualquier punto sobre un montaje de tamiz en un separador vibratorio o criba vibratoria. Opcionalmente, cualquier sensor 273 ó 276 puede suprimirse. Las figuras 10A a 10D muestran una criba vibratoria 300 de acuerdo con la presente invención que es igual a una Criba Vibratoria King Cobra disponible comercialmente de Vareo International, Inc., pero con las mejoras de acuerdo con la presente invención. La criba vibratoria 300 tiene una corredera o base 302 en las cuales está un cesto 306 que es vibrado por el aparato de vibración 304. Desde un tanque de presa 308 un fluido, tal como el fluido de perforación con cortes perforados y residuos en el mismo, fluye en un primer tamiz 310 que es soportado por un soporte de tamiz 310a conectado al cesto 306. Parte del fluido entonces fluye en un segundo tamiz 311 soportado por un soporte de tamiz 311a conectado al cesto 306 y después parte del fluido fluye en un último tamiz 312 soportado por un soporte de tamiz 312a conectado al cesto 306. Parte del fluido fluye de un extremo 312b de salida del tamiz 312 en un tamiz inferior opcional 313 que se soporta por un soporte de tamiz 313a conectado al cesto 306. El fluido forma un estanque 315 sobre los tamices 310-312. Dependiendo del fluido, de la viscosidad del fluido, del contenido de sólidos en el fluido, en la velocidad del flujo de fluido, y del rendimiento de los tamices, se crea una playa 316 en el extremo de salida 312b del tamiz 312. Es deseable optimizar la extensión de esta playa 316 y, en ciertos aspectos, se prefiere que la playa, según lo visto en la figura 10B, sea lo suficientemente grande para que ningún fluido no tratado fluya al último tamiz 312. Un aparato de medición sensor transductor ultrasónico 320 está conectado al cesto 306 (por ejemplo a un tubo del motor 309 y/o tal aparato sensor 320b está conectado a un tanque de presa 308) y, se coloca opcionalmente sobre el estanque 315, por ejemplo sobre un extremo de entrada 310b del tamiz 310 o sobre un extremo de entrada 312c del tamiz 312. Tales localizaciones para el aparato 320 proporcionan la medición en las localizaciones que proporcionan el intervalo más grande de la profundidad del estanque y por lo tanto, el intervalo más grande para ajusfar la extensión de la playa; es decir, tal localización asegura que los aparatos 320a y/o 320b tendrán una distancia del sensor a-estanque-superficie para medición puesto que en la mayoría de los casos habrá un fluido a cierta profundidad a este punto debajo del aparato o aparatos 320. Los aparatos 320a y/o 320b están en comunicación con un aparato de control 330. Los aparatos sensores generan una señal indicativa de la distancia del sensor-a-estanque que indica la profundidad del estanque 315 debajo del aparato (s) sensor. Opcionalmente, se suprimen el sensor 320a o el sensor 320b.
Refiriéndose a la figura 10E, el aparato de control 330 (por ejemplo la computadora, el controlador PLC, PID, o otro dispositivo con medios programables ) controla selectivamente una válvula de control 336 que permite el fluido hidráulico bajo presión de un depósito 338 bombeado por una bomba hydráulica 337 para moverse a y desde dos aparatos cilindricos hidráulicos (uno mostrado, Figura 10A) que están en los lados opuestos de la criba vibratoria 300. Una válvula de control de flujo 332 controla el flujo del fluido dentro/fuea de los pistones y ajusta el índice del golpe en los aparatos cilindricos 333, 334 y una válvula de control de flujo 335 limita el flujo de fluido a/desde los pistones y ajusta el índice de golpe fuera de los aparatos cilindricos 333, 334. Un aparato cilindrico hidráulico 350 tiene un pistón extensible 351 giratoriamente conectado a una placa de pivote 353 en un punto de pivote 365. La placa 353 está conectada giratoriamente en un punto de pivote 357 al cesto 306. Un alojamiento 350 del aparato 334 se asegura a un montaje 359 que está conectado giratoriamente al cesto 306. Una unión 355 está conectada giratoriamente a la placa 353 en un punto de pivote 366 y la unión 355 está conectada a una unión 356 que está conectada giratoriamente a un punto 354 de pivote a un soporte del cesto 340. El soporte 340 del cesto está soportado por los aparatos cilindricos hidráulicos y por las bases 341. Los ejes 367 de los soportes 340 del cesto se montan giratoriamente en las bases 341. Una escala 339 indica el ángulo del soporte 340 con respecto a la horizontal (es decir, si se asume que la corredera o la base 302 es el nivel) . El soporte 340 está conectado a los resortes 346, 343 que soportan los montajes 345 y 342 del cesto, respectivamente; y los resortes y montajes similares están en el otro lado del cesto. En otro aspecto, se suprime la placa 365 y los aparatos cilindricos hidráulicos se orientan casi verticalmente y los pistones 351 de los aparatos cilindricos hidráulicos están conectados ¦ giratoriamente al soporte 340 del cesto para levantarlo y bajarlo selectivamente para ajustar la extensión de la playa. La figura 10C muestra el cesto 306 inclinado con respecto al cesto 306 como fue mostrado en la figura 10A. En un aspecto, un separador vibratorio o una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención puede utilizar un sensor de flujo de material que produce una señal indicativa de la presencia o ausencia de material que fluye sobre el aparato de tamiz; por ejemplo, pero no limitado a, fluido de perforación con sólidos de perforación que fluyen sobre el aparato de tamiz de una criba vibratoria. Tal indicación tiene valor en asegurar que, en el flujo que inicia otra vez seguido del cese del flujo de material que es común cuando se detiene la perforación, un tamiz o un cesto no se incline a un ángulo tal que un estanque relativamente de profundidad baja se forme resultando en la pérdida de fluido de perforación no tratado que fluye fuera de un extremo de salida de tamiz. Ajusfando el ángulo del tamiz o del cesto a modo que el recomienzo de flujo se acomode, un estanque se forma de profundidad y extensión suficientes donde todos o la gran mayoría del material es tratado y una cantidad opcional de fluido de perforación fluye a través del tamiz y se recupera. Opcionalmente, una criba vibratoria 300 como se mostró en las figuras 10A y 10B (con o sin un sensor o sensores tal como el sensor 320a y/o 320b) tiene un dispositivo de intercambio de flujo de material 307 conectado al separador vibratorio adyacente a un tanque de entrada de material tal como el tanque 308 para detectar cuando el material está fluyendo. El dispositivo 307 puede ser cualquier aparato sensor de flujo conocido adecuado, incluyendo, pero no limitado a sistemas de intercambio de paleta, incluyendo, pero sin limitarse a, intercambiadores de paleta series FS-550 de Gem Sensors Co . El dispositivo 307 está en comunicación con y controlado por el controlador 330 y, en un aspecto, las señales del dispositivo 307 sustituyen las señales de los sensores como, los sensores 320a y 320b de modo que el controlador 330 conoce que el flujo de material ha cesado (en lugar de una indicación de los sensores 320a, 320b que el estanque es poco profundo) . En respuesta a las señales del dispositivo 307, el controlador 330 puede activar el aparato para ajustar ángulo de cesto. Una vez que el flujo de material en el cesto está procediendo nuevamente, el controlador 330 (que actúa en las señales del sensor 320a y/o sensor 320b) ajusta el ángulo del cesto para mantener la extensión de playa deseada. Aunque se ha mencionado un sensor de flujo particular, debe ser entendido que cualquier dispositivo o sistema de sensor de flujo conocido adecuado se puede usar, incluyendo, pero sin limitarse a, sistemas transductores ultrasónicos. El controlador 330 puede ser cualquier aparato controlador disponible comercialmente conocido adecuado, incluyendo, pero no limitado a sistemas computarizados, sistemas procesadores de señal digital, sistemas controladores lógicos programables , y/o a sistemas microprocesadores. Un aparato adecuado de sensor y sistema de control asociado es el modelo XPS-10 e Hydro Ranger 200 de Siemens . La figura 10F muestra esquemáticamente un separador vibratorio o criba vibratoria 400 de acuerdo con la presente invención que tiene un cesto que soporta el tamiz 402 con miembros de pivote 414 montados giratoriamente en soportes 404 en una corredera o base 406. Los aparatos de ajuste 408, 410 de cualquier lado del cesto 402 (como cualquier aparato de ajuste descrito aquí, tal como cilindros telescópicos hidráulicos o neumáticos) suben y bajan un extremo 412 del cesto 402, girándolo sobre los miembros de pivote 414. En un aspecto, una linea posterior 416 de un área de playa 420 de un tamiz 430 soportado en el cesto 402 coincide con una linea entre los miembros de pivote 414. Un sensor 418 (como cualquier sensor descrito aqui, incluye pero no se limita a aquéllos en las figuras 1 - 10A) se ubica sobre un extremo de entrada de fluido del tamiz 430 en un miembro de conexión 422 conectado al cesto 402. Un sensor 451 (como cualquier sensor aqui) se coloca sobre un extremo de entrada de fluido del tamiz 434 y puede ser conectado convenientemente con una barra o viga que está conectada con el tanque 450 y/o con el cesto 402. El material fluye desde un tamiz 432 al tamiz 430 y. desde un tamiz 434 al tamiz 432. Cualquier depósito conveniente 452 y/o aparato de introducción de fluido pueden ser usados. El aparato vibratorio 440 hace vibrar el cesto 402. Un aparato de energía 441 conectado con la criba vibratoria 400 acciona los aparatos de ajuste 408, 410 y se puede ubicar en cualquier ubicación adecuad en la criba vibratoria 400 incluyendo, pero no se limita a, el cesto 402 o corredera 406. El aparato de energía 441 opcionalmente es cualquier aparato o sistema descrito aquí. En un aspecto el aparato de energía 441 incluye una bomba hidráulica en comunicación fluida con el depósito de fluido hidráulico 440 vía un tubo 444 y los aparatos 408, 410 son aparatos accionados hidráulicamente en comunicación fluida con la bomba vía los tubos 442, 443. El aparato de control 450 (como cualquiera descrito aquí) controla el aparato 441, el sensor 418, sensor 460, controlador 456, y/o el sensor 451. Opcionalmente , un sensor de flujo de material 460 conectado al tanque 452 (o en cualquier ubicación en el separador 400) que es similar al sensor 307, figura 10A, detecta la presencia o ausencia de material que fluye desde el tanque 452 hacia el tamiz 434. El sensor 460 está en comunicación con el aparato de control 450 y, en respuesta a señales del sensor 460, el aparato de control 450 ajusta el ángulo del cesto para acomodar el flujo de material y ajustar el reinicio del flujo seguido por el cese del flujo. Opcionalmente, un controlador de velocidad de flujo 456 controla la cantidad de fluido introducido al tamiz 434 desde el tanque de trampa 452, y un interruptor de control 455 del controlador 456 está en comunicación con el aparato de control 450. Está dentro del alcance de esta invención, los aparatos 408, 410 que se ubican en cualquier ubicación efectiva deseable con respecto al cesto, como puede ser el caso con cualquier aparato de ajuste descrito aquí.
Las figuras 11A a 11D muestran una criba vibratoria 500 de acuerdo con la presente invención, la cual es como una criba vibratoria King Cobra disponible comercialmente de Vareo International, Inc., pero que se ha mejorado de acuerdo con la presente invención. La criba vibratoria 500 tiene una corredera o base 502 en la cual está un cesto 506 aislado de la corredera 502 por resortes u otros medios elásticos. El aparato vibratorio 504 hace vibrar el cesto 506. Desde un tanque 508, un fluido, por ejemplo el fluido de perforación con cortes de virutas y desechos de perforación en el mismo, fluye hasta un primer tamiz 510 que es soportado por un soporte de tamiz 510a conectado al cesto 506. Parte del fluido entonces fluye hasta un segundo tamiz 511 soportado por un soporte de tamiz 511a conectado con el cesto 506 y entonces parte del fluido fluye hasta un último tamiz 512 soportado por un soporte de tamiz 512a conectado con el cesto 506. Parte del fluido fluye de un extremo de salida 512b del tamiz 512 hasta un tamiz inferior opcional 513 que está soportado por un soporte de tamiz 513a conectado con el cesto 506. El fluido fluye en un pozo inferior o receptáculo 503. El fluido forma un estanque 515 sobre los tamices 510 - 512. Una playa 516 está en el extremo de salida 512b del tamiz 512. Se desea controlar y/o optimizar la extensión de esta playa 516 y, en ciertos aspectos, se prefiere que la playa, como se ve en la figura 11B, sea suficientemente grande para que ningún fluido fluya sin tratarse al último tamiz 512. Un aparato de medición de sensor de transductor ultrasónico 520 está conectado con la criba vibratoria, por ejemplo a la corredera, base, tanque o como se mostró con el cesto 506 y, está opcionalmente colocado sobre el estanque 515, por ejemplo encima de un extremo de entrada 510b del tamiz 510. El aparato 520 está en comunicación con un aparato de control 530 (por ejemplo, pero sin limitarse a, una computadora) . El aparato sensor genera una señal indicativa de la distancia del sensor al estanque que indica la profundidad del estanque 515 debajo del aparato (s) sensor. El aparato de control 530 controla selectivamente un aparato de cámara de aire 536 que sube y baja selectivamente un montaje de brazo oscilador que, a su vez, sube y baja el cesto 506 al cual el montaje de brazo oscilador 540 está conectado. Opcionalmente, el ángulo del montaje de brazo oscilador con respecto a la horizontal es selectivamente ajustable por un mecanismo mecánico, por ejemplo cualquier mecanismo mecánico conocido adecuado para mover el montaje de brazo oscilador hacia arriba y hacia abajo, por ejemplo, pero sin limitarse a, un mecanismo de tornillo o un dispositivo de pistón hidráulico o neumático. Una parte superior 536a del aparato de cámara de aire 536 entra en contacto con una superficie inferior 541a de una placa 541 del montaje de brazo oscilador 540. El aparato de cámara de aire se infla para elevar el montaje de brazo oscilador 540 y se desinfla para bajarlo. Un gas, por ejemplo aire, o un liquido, por ejemplo una mezcla de agua-glicol, se puede usar para inflar el aparato de cámara de aire 536. El aparato de control 530 controla el aparato de cámara de aire 536. Está dentro del alcance de la presente invención usar, en lugar del aparato de cámara de aire 536, para mover el montaje de brazo oscilador hacia arriba y hacia abajo: el dispositivo accionador lineal u otro dispositivo operado electrónicamente; un aparato accionado hidráulicamente, por ejemplo un sistema de cilindro hidráulico; o un aparato hidráulico basado en aire, por ejemplo un sistema con un tanque llenado de liquido con presión de aire. En una modalidad particular, el aparato de cámara de aire 536 es un Modelo 20-2 disponible comercialmente de Firestone Company. Aunque solamente un aparato de cámara de aire 536 se muestra, está dentro del alcance de la presente invención usar dos aparatos, uno en cada lado del cesto 506. El montaje de brazo oscilador 540 tiene ejes de pivote 542 que giran en hendiduras correspondientes 543 de montajes 544 en la corredera 502. El montaje de brazo oscilador 540 tiene dos miembros laterales 545 interconectados con un miembro de extremo 546. Los montajes de resorte 54, soldados al cesto 506, soportan los resortes 548 que están conectados con los soportes 549. Un aparato sensor ultrasónico opcional 522, en la comunicación con el aparato de control 530, detecta si o no hay fluido que fluya desde el tanque 508 al estanque 515. Si una señal de "sin flujo" es generada por el aparato 522 y enviada al aparato de control 530, entonces el cesto se inclina a su ángulo ascendente máximo en anticipación de una afluencia de fango. Un aparato sensor ultrasónico opcional 524 detecta la ubicación (altura) de la placa 541, y produce una señal indicativa de esta ubicación, que es una señal cuyo valor corresponde al ángulo del montaje de brazo oscilador 540 y, por lo tanto, al ángulo del cesto 506 (y que se correlaciona con valores de señal del aparato 522) . En un aspecto, el aparato de control 530 calcula el ángulo del cesto basado en la señal del aparato sensor ultrasónico 524 y se correlaciona este ángulo calculado con el valor para la profundidad del estanque basado en la señal del aparato sensor ultrasónico 520. Si estos dos valores se correlacionan, esto indica que el sistema está trabajando apropiadamente. Si hay una discrepancia entre los valores (de los sensores ultrasónicos) (por ejemplo una discrepancia causada por el alto flujo, orientación del cesto descendente o nivel de fluido bajo) esto indica un problema de medición y el aparato de control 530 entonces ajusta al cesto a un ángulo completamente ascendente hasta que no haya tal discrepancia . Opcionalmente, la criba vibratoria 500 incluye un Accionador de frecuencia variable (VFD, por sus siglas en inglés) 550 (opcionalmente en una caja clasificada para un área peligrosa Clase 1, División 1, o Zona 1) cuyas funciones incluyen variar los rpms del aparato de vibración 504 y asi variar las fuerzas G (aceleración) impartidas al cesto 506 por el aparato de vibración 506; y cambiar la dirección de giro del aparato de vibración de modo que cambia el movimiento del cesto 506, por ejemplo del movimiento lineal al movimiento elíptico. En un aspecto particular el aparato de vibración 504 incluye un vibrador Modelo VMX 18-8300-80 o un modelo VMX 18-8300-110 de Martin Engineering que tiene motores de movimiento dual con la capacidad de cambiar un desequilibrio de pesos basado en la dirección de giro para cambiar el movimiento, por ejemplo de lineal a elíptico (o viceversa) . El aparato de control 530, y/o el aparato sensor ultrasónico 524 y/o el aparato 550 se pueden ubicar en cualquier ubicación conveniente en la criba vibratoria 500. Como se mostró en la figura 11A, se protegen dentro de una caja 554 formada de partes del tanque hecho de material resistente, por ejemplo metal o compuesto. Alternativamente el accionador 550 está ubicado en una caja separada 554a (mostrada por líneas punteadas) .
El aparato 552 proporciona un canal 553 para el fluido en el tanque 508 para desviar los tamices 510 - 512 y para fluir directamente en el receptáculo 503. La figura 13 muestra una computadora 560 que se puede usar, en un aspecto, para el aparato de control 530. Opcionalmente , la computadora 560 se coloca dentro de una caja 561 que es adecuada conveniente para la instalación en un área peligrosa Clase 1, División 1 o Zona 1. La energía de CA entra a un transformador de CA a CD 562 que proporciona energía a un suministro de energía 579 y a un suministro de energía 563 (que a su vez suministra energía a los dispositivos de barrera 564, 565, y 566) . El suministro de energía 563 proporciona energía, por ejemplo 24 VDC, a un suministro de energía 567 de un dispositivo de Entrada/Salida 568. El suministro de energía 579 proporciona energía (por ejemplo 5 VDC) a una sola computadora a bordo 569 que ejecuta un programa de control y lee el dispositivo I/O, y envía señales de control a las válvulas accionadas eléctricamente (por ejemplo 670, 671, figura 14) para controlar el ángulo del cesto de la criba vibratoria. Los dispositivos de barrera de energía 564 - 566 proporcionan energía, por ejemplo 24 VDC, a varios dispositivos intrínsicamente seguros ("IS", por sus siglas en inglés), por ejemplo aparatos sensores ultrasónicos. La computadora 569 se puede programar para proporcionar un reajuste de ángulo del cesto para reajustar un valor de la medida de aparatos sensores ultrasónicos de una posición "original" del cesto (por ejemplo un ángulo ascendente máximo o de 5 grados ascendentes o plano) . Los dispositivos de barrera análogos 571 y 572 limitan la energía de señales en aparatos análogos, es decir los sensores ultrasónicos. El suministro 567 proporciona energía a los dispositivos 573 - 576. Una tarjeta de entrada digital 573 recibe señales de entrada digitales desde otros dispositivos, por ejemplo VFD y botones de presión del usuario. Una tarjeta de salida digital 574 genera señales digitales a otros dispositivos, por ejemplo, al VFD. Una tarjeta de regulación 575 proporciona aberturas y cierres de intercambio para enviar señales de control desde la computadora a otros dispositivos, por ejemplo válvulas de control. Una tarjeta de entrada análoga 576 recibe señales análogas de otros dispositivos; por ejemplo de los aparatos sensores ultrasónicos. Opcionalmente el dispositivo de entrada/salida 568 puede tener un interruptor o conexión 578 para la comunicación con un sistema (por ejemplo una computadora o un sistema de computo) aparte de y/o remota de una criba vibratoria o separador vibratorio, por ejemplo, pero no limitado a, un controlador de entrada/salida de Ethernet que, a su vez, se proporciona para la conexión a otros sistemas, por ejemplo, la Internet. La figura 14 ilustra esquemáticamente un sistema 600 de acuerdo con la presente invención que es similar a los sistemas mostrados en las figuras 11A a 13. Una criba vibratoria 601 (por ejemplo similar a la criba vibratoria 500 o cualquier criba vibratoria descrita o referida aquí) tiene un montaje de brazo oscilador 640 (por ejemplo similar al montaje 540) que se puede subir y bajar por un aparato de cámara de aire 636 (por ejemplo como el aparato 536) , que está montado a una corredera 602. Los motores vibratorios 604 (por ejemplo como los motores 504) hacen vibrar un cesto 606 (por ejemplo como el cesto 506) . Los aparatos sensores ultrasónicos 620, 622, 624 (por ejemplo como los aparatos 520, 522, 524) proporcionan señales a un sistema de control 630 (por ejemplo como el aparato de control 530) para detectar parámetros del sistema y controlar el montaje de brazo oscilador para ajusfar el ángulo del cesto y controlar los motores 604. El aparato de control 630 se aloja dentro de una caja 654.(por ejemplo como la caja 554) . Un sistema de accionamiento de frecuencia variable opcional 650 ("VFD") (por ejemplo como el sistema 550) en una caja 654a (por ejemplo como la caja 554a) está en comunicación con el sistema 630 y proporciona el control de los motores 604 (es decir control de las fuerzas G en los tamices y/o el control de tipo de movimiento) y control del ángulo del cesto. En un aspecto particular, el sistema 630 tiene botones pulsadores operables manualmente 631 - 634. Los botones 631 - 633 proporcionados para calibración de los aparatos sensores ultrasónicos 620, 622, 624, respectivamente. El botón 634 es un botón para reestablecer el sistema. En un aspecto, los botones se unen a una tarjeta de entrada digital en la caja. El VFD 650 tiene botones pulsadores operables manualmente 651 - 656 y 658 - 659 que funcionan como sigue: 651 encendido 652 apagado 653 Intercambia entre movimiento de motor lineal/elíptico 654 Energía al sistema 630 655 Intercambia entre el modo automático y manual 656 reestablece el sistema 650 658 Mueve el cesto hacia arriba (aumenta el ángulo del cesto) 659 Mueve el cesto hacia abajo (disminuye el ángulo del cesto Las válvulas 670 y 671 son válvulas operables eléctricamente. La energía se proporciona a la válvula 670 vía una línea de energía 681 desde el sistema 630 y a la válvula 671 vía una línea de energía 684. El cesto se levanta o baja abriendo o cerrando selectivamente la válvula 670, que permite que el fluido 692 (por ejemplo una mezcla de agua-glicol) fluya a o desde el aparato de cámara de aire 636 de un depósito de presión controlada 691 en un tubo 675 y a ó desde la válvula 670 en un tubo 677. La válvula 671 controla el flujo de aire entre una entrada de aire 672 y el depósito 691. El aire bajo presión de una fuente 692 fluye en un tubo 693 a la entrada de aire 672 y entonces via los tubos 678 y 674 a y desde el depósito 691, para mover el fluido 692 para subir y bajar el cesto para ajusfar ángulo del cesto. Un enfriador 673, por ejemplo un aparato enfriador de vórtice en comunicación fluida con la entrada de aire 672 via los tubos 678 y 685, enfria el interior de la caja 654a. En ciertos aspectos un impulso automático minimiza la pérdida de fluido sobre el extremo de una criba vibratoria durante una situación de inundación. Varias cribas vibratorias estándares de la técnica anterior operan con una fuerza y frecuencia de agitación fija, y un ángulo de cesto manualmente ajustable y vibrado con una aceleración nominal (fuerza g) que es medida sin el fluido de perforación. La adición del fluido de perforación agrega masa al sistema, que disminuye la aceleración del sistema. Además, el ángulo del cesto frecuentemente se ajusta manualmente de acuerdo al nivel de fluido. El ajuste del ángulo de cesto mantiene el grado de fluido (playa) en un punto deseado, por ejemplo en cribas vibratorias de tamiz triples a aproximadamente el extremo de un tercer tamiz. Sin embargo, cuando las velocidades de flujo de fluido cambian frecuentemente en el campo, el ángulo del cesto no se ajusta frecuentemente a su posición óptima. Si el ángulo del cesto se deja en la posición completamente ascendente, varios tamices pueden trabajar en seco, lo que puede disminuir la vida útil del primer tamiz, que es el único tamiz que tamiza el material, por lo tanto no hay desgaste sobre todos los demás tamices . Si el ángulo del cesto se deja en una posición descendente para la longitud de la playa correcta, el fango completo se puede perder sobre el extremo de la criba vibratoria cuando las velocidades de flujo aumentan. En ciertas modalidades, una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención ajusta automáticamente el ángulo del cesto de acuerdo al nivel de fluido. Asi, el cesto se inclina descendente cuando hay poco flujo que viene en la criba vibratoria. Cuando el flujo aumenta, el cesto se inclina automáticamente ascendente para mantener la playa en aproximadamente la misma posición. Si el cesto se ha inclinado completamente ascendente, y el nivel de fluido es medido alto por cierto periodo de tiempo (programable en la computadora de cribas vibratorias y/o controlador) , entonces la computadora señala automáticamente el VFD (accionador de frecuencia variable, o invertidor) para accionar los motores más rápidamente, designado una característica de "impulso automático". El aumento de la velocidad del motor aumenta la fuerza aplicada al sistema de cesto y fluido. Esto alternadamente aumenta la aceleración del cesto, que aumenta la capacidad de flujo de la criba vibratoria. Así, esta característica de impulso automático ayuda a prevenir a la criba vibratoria de una inundación y pérdida completa del fango . Muchas cribas vibratorias tradicionales de la técnica anterior funcionan con un perfil de movimiento fijo. Estos perfiles de movimiento son lineares, elípticos o circulares. Cada movimiento tiende a ser mejor apropiado para una condición del fango particular. Por ejemplo, el movimiento circular puede realizarse bien con arcillas pegajosas, el movimiento lineal se realiza bien en altas condiciones de flujo, y el movimiento elíptico puede ofrecer un arreglo entre el lineal y circular. Algunas cribas vibratorias de la presente técnica anterior pueden intercambiar manualmente los perfiles de movimiento entre el lineal y elíptico. Estas cribas vibratorias incluyen la Brandt King Cobra +, Brandt King Cobra II, y Swaco Mongoose. Ciertas cribas vibratorias de acuerdo con la presente invención pueden tener un perfil de movimiento de la criba vibratoria usual que sea elíptico con una proporción de aspecto variante. ün perfil de movimiento es la forma del movimiento en diversos puntos en la criba vibratoria, un movimiento impartido al material que se mueve en la criba vibratoria. Por ejemplo, el funcionamiento total de la criba vibratoria puede, en ciertos aspectos, mejorar teniendo una forma de movimiento diferente en el extremo de descarga de una criba vibratoria que en el extremo de alimentación o en el centro de una criba vibratoria. En un aspecto, el movimiento afinado en el extremo de alimentación de la criba vibratoria es una elipse delgada (aproximadamente 5% de la proporción de aspecto) , que puede parecer lineal; el movimiento afinado cerca del centro del cesto es una elipse formada media (aproximadamente 15% de la proporción de aspecto) ; y el movimiento afinado cerca del extremo de descarga de la criba vibratoria es una elipse gruesa (aproximadamente 30% de la proporción de aspecto) . El nivel y ángulo de aceleración del ataque permanece razonablemente consistente y uniforme de adelante hacia atrás. En un aspecto, este perfil de movimiento permite el funcionamiento en el fango de perforación con arcillas pegajosas. Con esta configuración, la conductancia se incrementa (eliminación más rápida del liquido del fango) con la elipse delgada en el extremo de alimentación de la criba vibratoria. El transporte es mejorado en el extremo de descarga de la criba vibratoria por el movimiento elíptico más pronunciado. El movimiento más linear en el extremo de alimentación de la criba vibratoria procesa una velocidad de flujo fluido máximo más alto, mientras el movimiento más elíptico en el extremo de descarga de la criba vibratoria transporta mejor las arcillas pegajosas. El movimiento elíptico es efectuado usando diferentes pesos en motores vibratorios que crean un diferencial de fuerza que resulta en el movimiento perpendicular a la línea de fuerza en el cesto y un desequilibrio de la fuerza de torsión que hace que el cesto gire sobre el centro de la masa produciendo el movimiento elíptico; y/o tal movimiento es producido variando la posición del motor con respecto al centro de la masa. En una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención un operador puede interrumpir manualmente el perfil de movimiento de la criba vibratoria entre el movimiento lineal, elíptico y circular (con la localización del motor apropiada y/o espacio y/o con un motor en el centro del cesto de la masa) . En otro aspecto, una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención tiene la capacidad de producir los tres movimientos estándares (lineal, elíptico y circular) , y un movimiento usual (cambio de forma frontal a posterior en el cesto) , entonces el mejor perfil de movimiento se puedelegir basado en el estado del fango y el estado de la criba vibratoria. Por ejemplo, si la velocidad del fango es muy alta, el movimiento lineal será el mejor perfil de movimiento. Si se encuentran arcillas muy pegajosas, entonces puede preferirse el movimiento circular. Si el fango no tiene una cantidad grande de arcillas pegajosas, y la velocidad de flujo no es extremadamente alta, entonces el movimiento elíptico puede ser mejor. Otras condiciones pueden señalar hacia un movimiento como el mejor en cierto momento. Por ejemplo, una criba vibratoria inteligente de acuerdo con la presente invención puedelegir el movimiento apropiado, y cambiar los motores a encendido y apagado, o activa los motores delanteros o traseros para alcanzar el mejor movimiento. Los motores pueden tener frenos aplicados para detener el giro de los pesos del motor para alcanzar el movimiento deseado. Actualmente, muchas cribas vibratorias de la técnica anterior funcionan en un estado fijo o al menos infrecuentemente cambiante. El estado de la criba vibratoria se puede describir por tales parámetros como malla de tamiz, amplitud de aceleración, perfil de movimiento, ángulo del cesto, ángulo de ataque y frecuencia de vibración. Además, muchas cribas vibratorias normales funcionan sin conocimiento del estado del fango de perforación. Algunos de los parámetros que contribuyen al estado del fango incluyen viscosidad, temperatura, velocidad de flujo, nivel de fluido en la criba vibratoria, gravedad especifica, contenido de sólidos y viscosidad de los sólidos. Normalmente, muchas cribas vibratorias de la técnica anterior se diseñan para funcionar en un estado de criba vibratoria nominal que trabaja razonablemente bien sobre un intervalo de estados del fango. Los operadores experimentados cambian el estado de la criba vibratoria periódicamente para incrementar el funcionamiento para el estado del fango presente. Los sensores del fango de la técnica anterior detectan tales parámetros . Los operadores inexpertos pueden operar la criba vibratoria en un estado óptimo secundario para las condiciones del fango. Incluso los operadores experimentados pueden no tener el tiempo para cambiar el estado de la criba vibratoria para igualar las condiciones del fango cambiantes. Una criba vibratoria proporcionada con información sobre su propio estado y el estado del fango de perforación puede funcionar más cerca del nivel óptimo para las condiciones dadas . Ciertas cribas vibratorias de acuerdo con la presente invención miden su propio funcionamiento para cooperar con la operación óptima. Para operar de manera inteligente, una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención tiene una computadora u otro aparato programable de cierta forma para leer la información del estado, toma de decisiones para optimizar el funcionamiento, y cumplir las decisiones (por ejemplo, pero sin limitarse a, un controlador 330, figura 10E; aparato de control 550, figura 11A, computadora 560, figura 13; o aparato de control 630, figura 14). La computadora, en un aspecto, está conectada a un dispositivo I/O (entrada/salida) o dispositivos que leen los valores de varios sensores y salidas enviadas a los accionadores, conductores de motor y/u otro equipo. Los sensores (por ejemplo sensores dentro de una criba vibratoria, contenedor, tanque y/o una tubo de flujo o conducto; por ejemplo sensores MS, figuras 2? y 9) indican y miden algunos o todos los parámetros del estado del fango. Con la información sobre el estado del fango, el estado de la criba vibratoria actual, y/u otras medidas de funcionamiento, una criba vibratoria inteligente de acuerdo con la presente invención controla su propio estado para mejorar y/u optimizar el funcionamiento. Los estados de la criba vibratoria que pueden controlarse (con controles seleccionados del usuario y/o basado automáticamente en lecturas del sensor) incluyen el ángulo del cesto, magnitud de aceleración, perfil de movimiento (lineal, elíptico o circular; por ejemplo detecta el material que fluye libre no-pegajoso y utiliza el movimiento lineal; por ejemplo detecta arcillas pegajosas, cambia al movimiento elíptico o detecta el flujo si es bajo durante mucho tiempo y cambia al movimiento elíptico) , frecuencia de vibración, ángulo de ataque (ángulo de movimiento del cesto con relación a su posición horizontal; por ejemplo, cambia el centro de masa de la localización del cesto y/o motor) . En ciertos aspectos, la característica de impulso automático es un caso especifico de aceleración controlada. En este caso, la aceleración de la criba vibratoria se aumenta temporalmente a un valor predeterminado, por ejemplo para acomodar el flujo del fango alto inusualmente. Más generalmente, cuando la aceleración de la criba vibratoria es controlada, entonces puede ser variada sobre un intervalo continuo [por ejemplo para tal control un dispositivo de monitoreo, monitorea un acelerómetro en o conectado a un cesto de criba vibratoria y el dispositivo de monitoreo (por ejemplo una computadora, controlador PLC o PID) envía una señal a un VFD) . Por ejemplo, la aceleración se puede controlar para que sea constante debajo del flujo/carga de fango variante. Esto se logra midiendo la aceleración del cesto con un acelerómetro colocado en el cesto, en un aspecto cerca del centro de masa, por ejemplo acelerómetro de CA en la figura 11C; retroalimentación de la señal del acelerómetro a una computadora de la criba vibratoria (o controlador PID, o a una computadora remota) ; comparando la aceleración actual con el valor deseado; y cambiando la frecuencia del motor u otra fuerza de accionamiento hasta la aceleración real que iguala la aceleración deseada. Las figuras 15 a 17 muestran una criba vibratoria 70 de acuerdo con la presente invención que tiene un cesto de montaje del tamiz 72 y un puente 74 en el cual se montan dos aparatos vibratorios 75. El cesto 72 tiene sujetadores 76 los cuales aseguran los resortes helicoidales 77. Cada resorte 77 se asegura a un miembro base 77a. Como se muestra en la figura 17, un alojamiento opcional 79 se puede utilizar en los lados de y debajo de la criba vibratoria 70. opcionalmente (y como puede ser el caso con cualquier criba vibratoria descrita en la presente de acuerdo con la presente invención o con cualquier criba vibratoria o separador vibratorio de la técnica anterior conocido) un aparato de rastreo electrónico 71 está en el alojamiento 79, pero, de acuerdo con la presente invención, está dentro de cualquier miembro o parte adecuada de una criba vibratoria; y, opcionalmente, tal aparato de rastreo tiene un recipiente o alojamiento hecho del material compuesto y/o se recubre dentro o reviste con material compuesto. Cualquier dispositivo, aparato o sistema de rastreo conocido se puede utilizar, incluyendo, pero sin limitarse a, sistemas de rastreo por satélite conocidos. Regresando ahora a la figura 18, una modalidad preferida de la presente invención se muestra ilustrando una descripción global 200 de todos los equipos de perforación que comprenden un sistema de recuperación de petróleo. Como se muestra en la figura 18, un mapa localiza claramente las localizaciones geográficas de los equipos de perforación en el sistema de interés. Un despliegue de la página web se presenta en una computadora personal o PDA. La página web generada por el servidor central presenta una vista geográfica de un sistema de recuperación de petróleo. En la figura 18, el equipo de perforación número 563 (702) y el equipo de perforación número 569 (707) se muestran con un estado rojo, que indica que una condición o reporta un evento de interés, ha ocurrido en los equipos de perforación números 563 y 569. El equipo de perforación número 569 (706) está en Canadá y el equipo de perforación número 563 (711) está en los Estados Unidos. El equipo de perforación número 571 (709) tiene un estado amarillo y equipo de perforación número 567 (708) tiene el estado gris. El resto de los equipos de perforación mostrados en la figura 18 tienen un estado verde. Cuando un usuario del sistema presiona el botón en el equipo de perforación número 569 (707) o la región Canadiense, aparece la pantalla de la figura 19. La figura 19 muestra la región Canadiense, que incluye el equipo de perforación número 569. Note que el equipo de perforación número 570 tiene un estado verde que ahora está exhibido en la pantalla de la región Canadiense más detalladamente. El indicador geográfico del estado verde para el equipo de perforación número 570 se suprime y no se muestra en la pantalla más amplia de la figura 18 de modo que el estado rojo más severo del equipo de perforación número-- 569 inmediatamente será visible y evidente en la pantalla de la figura 18. Una vez que un usuario reconozca implícitamente el estado rojo para el equipo de perforación número 569 presionando el botón en el equipo de perforación número 569, la presente invención despliega el estado menos severo del equipo de perforación número 570. Así, el estado más severo del equipo de perforación número 569 se burbujea en la pantalla geográfica y se despliega primero en un nivel más alto en la jerarquía de la pantalla geográfica. Observe el indicador de estado verde del equipo de perforación número 570, sin embargo, se muestra en el panel 704 de la figura 18 y la figura 19. Así la presente invención presenta una pantalla híbrida en la cual todos los resultados de la Verificación de Condición Actual están disponibles en el panel 704, pero en el peor de los casos los resultados se presentan en las pantallas geográficas de las figuras 18 y 19. Regresando ahora a la figura 20, la pantalla de estado 724 de la figura 20 para el equipo de perforación número 569 se muestra cuando un usuario presiona el botón en el equipo de perforación número 569 en la figura 18 o figura 19. La figura 20 ilustra que un componente del equipo de perforación número 569, "RigSense" tiene un indicador rojo. El icono Magnifying Glass 722 muestra el indicador rojo adyacente 730 que indica que más información está disponible con respecto al indicador rojo 730. Observe que también están las pantallas de panel adicionales 716 y 718, que son configurables , que realizan funciones informativas adicionales. Un panel de resumen 720 se despliega para el equipo de perforación número 569. El panel de estado de resumen contiene reportes del operador del equipo de perforación de petróleo. Estos reportes del operador son útiles en estado de diagnostico y formulación de un plan de acción o notificación. Un panel de estado AutoDriller también se despliega. Observe que el indicador eight On Bit (WOB) 719 es rojo en el panel de estado AutoDriller. Un panel de parámetros ajustables de la perforadora 718 también se despliega. Regresando ahora a la figura 21A, continuando con el equipo de perforación número 569, presionando el botón en el indicador rojo para el estado RigSense en la figura 20, se lleva la pantalla para el estado de panel del sistema RigSense 740 como se muestra en la figura 21A. Observe que el bloque de mensaje del dispositivo 743 puede contener un número de partes para apresurar la reparación de una falla según lo reportado. El número de parte particular y/o número de figura necesario para realizar una reparación dada asociada con un problema o reporte de severidad dado puede ser difícil de encontrar en un inventario vasto de partes y números de partes y figuras asociadas con una falla dada. Si no, el receptor de un reporte de fallas puede tener que buscar vía palabras claves a través de un inventario extenso de partes, números de partes y figuras asociadas a una falla dada. Por otra parte, el usuario puede no estar familiarizado con el sistema del número de partes de un vendedor particular, así, la provisión del número de partes es un expediente valioso para atacar el problema.
La figura 21A muestra que el estado del dispositivo de grupo del sensor 742 es rojo con un icono Magnifying Glass 746 que indica que más información está disponible para el indicador de estado del dispositivo de grupo del sensor rojo 742. En una modalidad alternativa, como se muestra en la figura 21B, un mensaje superpuesto 746a aparece junto con Magnifying Glass que indica "Hacer clic en Magnifying Glass para más detalles". Presionando el botón en el grupo del sensor rojo 746 el dispositivo Magnifying Glass 744 lleva la pantalla 750 de la figura 22, que muestra un estado detallado para el estado del dispositivo de grupo sensor. Observe que hay dos indicadores rojos mostrados en la figura 22 para el estado del dispositivo en el grupo del sensor como sigue: "Pump 3 Stroke Count Sensor" 756 y "Hookload Sensor" 754. Observe que el indicador de estado del dispositivo rojo de la Bomba 3 tiene un comentario informativo 752 en la columna de operación de la pantalla de la figura 22, que indica "Pérdida de Señal Intermitente". El indicador de estado del dispositivo rojo de Hookload Sensor presenta un icono Magnifying Glass adyacente 758 con un mensaje que indica que más información está disponible para el estado del dispositivo del sensor de Hookload presionando el botón en el icono Magnifying Glass. Presionando el botón en el indicador Magnifying Glass 758 para el sensor de Hookload que lleva el panel del sensor de Hookload 766 de la figura 23, que muestra que el nombre de dispositivo "Barrier" 760 tiene un indicador de estado del dispositivo rojo 762. El estado del dispositivo rojo para Barrier despliega un mensaje de Operación 764, que indica, "corriente de tierra excesiva". Cada indicador coloreado y mensaje de operación acompañante mostrados en las pantallas preferidas ilustradas en las figuras 18 - 23 aparecen en la linea de Verificación de Condición Actual realizada en un equipo de perforación de petróleo y enviada al servidor en el protocolo estructurado de la presente invención.
La figura 24 ilustra una pantalla de parámetros de Ajuste de Perforadora 710 con dos indicadores rojos que muestran que el Punto de Ajuste Inferior de Perforación 712 y Punto de Ajuste Superior de Perforación 714 están en el Intervalo Externo. Un panel de parámetros de Afinación de Perforación 716 también se despliega. Ambos paneles indican el valor actual, el indicador cambiante e indicador de intervalo externo para cada parámetro desplegado en los paneles respectivos de la figura 24. La pantalla de la figura 24 es una pantalla tabular alternativa para el estado del equipo de perforación para un solo equipo de perforación. La figura 25 ilustra una configuración o panel de estado de parámetros ajustables de la perforadora 810 para el equipo de perforación números 178, 189. La pantalla de la figura 25 es una pantalla tabular alternativa para el estado del equipo de perforación para la pluralidad de equipos de perforación, por ejemplo, equipos de perforación 178 y 189. Regresando ahora a la figura 26, un sistema de adquisición de datos 801 se muestra en un ambiente del equipo de perforación de petróleo conectado a una pluralidad de legado o de sensores de Verificación de Condición Actual ("SENSORES") que, en ciertos aspectos, incluyen sensores en una criba vibratoria o cribas vibratorias, tales como un banco de criba vibratoria, que recopila datos desde el grupo de sensores que monitorean el equipo, parámetros y procesos del equipo de perforación. El sistema de adquisición de datos 801 envia los datos adquiridos desde los sensores a una computadora 804 en la cual la aplicación de Verificación de Condición Actual preferida de la presente invención está funcionando. La aplicación de la presente invención realiza la lógica de Verificaciones de Condición Actual en los datos adquiridos y reporta los resultados en el protocolo estructurado a un usuario vía el satélite 806 o alguna otra forma de comunicación electrónica. Un usuario puede monitorear el estado del control sanitario y recibir notificaciones via un receptor electrónico 808, estación de diagnóstico 807 o móvil en el vehículo de servicio de campo 805. Alternativamente la criba (s) vibratoria puede tener una conexión directa desde una computadora de la criba vibratoria CPR al sistema de transmisión de datos.
La presente invención es también útil para el Monitoreo del Proceso, es decir, para determinar que el equipo se está utilizando correctamente para realizar un proceso designado. Por ejemplo, si los operadores de la perforadora están utilizando una "invalidación" durante cierto estado del sistema indicativo de cierto proceso, que se supone será corrido automáticamente en lugar de invalidarse manualmente, la presente invención puede realizar una verificación de condición actual para detectar este evento de interés y reportarlo al servidor central. El conocimiento de esta ocurrencia permite al personal del servidor central detectar y corregir la acción inadecuada de los operadores. Por otra parte, la prueba para detectar la invalidación inadecuada permanece en el sistema de modo que si los nuevos operadores reconstruyen el problema o los operadores entrenados reinciden en usar la invalidación manual inadecuada, notifiquen al personal del servidor central que el problema puede tratarse nuevamente. Asi, el sistema de Verificación de Condición Actual construye una base acumulativa de supervisiones operacionales para asegurar que un proceso en un equipo o sistema de recuperación de petróleo funciona de manera óptima.
Regresando ahora a la figura 27, que es una ilustración de un sistema de Verificación de Condición Actual preferido que reporta los controles de higiene de equipos, procesos o sistemas múltiples de plataformas petroleras múltiples a' usuarios múltiples. Debe entenderse que cualquier controlador de equipo, dispositivo o aparato o computadora asociada puede emplearse para el sistema como se muestra en la figura 27, pero el articulo especifico esquemáticamente mostrado es un controlador y/o computadora para una criba vibratoria. Como se muestra en un aspecto el controlador de cribas vibratorias y/o computadora está en comunicación con un Ordenador de Higiene del Equipo, un Motor de la Verificación de Condición Actual, y un usuario. Opcionalmente, el controlador de criba vibratoria y/o computadora puede estar en comunicación directa via la Internet o una red similar con otra entidad, dispositivo y/o usuario .
Regresando ahora a la figura 28, los resultados de las pruebas se reportan al servidor central en un protocolo especial que contiene datos de los resultados de la Verificación de Condición Actual y describe la manera en la cual se construyen los datos para poder colocar los datos en una estructura de datos lógicos o formato de árbol y desplegarlos. Observe que el nodo raíz 810, normalmente un equipo de perforación de petróleo tiene una designación de 00". El primer nivel de nodos 812, 813 etc., bajo el nodo raíz se nombra Aa, Ab, Ac, Ad, etc. (Aa y Ac mostrados) . Cada capa subsiguiente del nodo se nombra con el nombre del nodo principal seguido por una designación del presente nodo. Por ejemplo, como se muestra en la figura 28, para un equipo de perforación número 569, el nodo raíz 810 se nombra "00", el primer nivel de nodos menores bajo el nodo raíz se nombra Aa 812 y Ac 813. El menor del nodo Aa 812 se nombra AaBa 814, AaBd 1116, AaBe 818 y AaBf 820 según se muestra. El menor del nodo menor AaBa se nombre AaBaCl 822, AaBaC2 824, AaBaC3 826 y AaBaC4 828. El menor del nodo menor AaBaC5 830 se nombra AaBaC5Dg 832, AaBaC5Dp 834, AaBaC5Dq 836 y AaBaC5Ds 838. Una nueva prueba se podría agregar al equipo de perforación número 569 y el estado de Verificación de Condición Actual se podrá reportar bajo el nodo AaBaC5Dx 840.
Los cambios para los Controles de Higiene que funcionan en cualquiera o todos los equipos de perforación no requieren cambios a la pantalla o aplicación de población de la base de datos debido a que el protocolo de comunicación preferido define la disposición de la base de datos y disposición de pantalla. Los nodos de hoja de la estructura arborescente representan los resultados de la Verificación de Condición Actual. Cada nodo contiene un identificador de prueba, un resultado de prueba (rojo/amarillo/verde/gris), datos intermedios/ datos introducidos del usuario y descripción de prueba. Los comentarios que apuntan el problema se proporcionan en el servidor central basados en errores reportados . Los códigos de error de prueba se incluyen en el nodo para que los mensajes asociados con los códigos de error se desplieguen al usuario apropiado. Alternativamente, el señalamiento del problema y otra información se pueden también generar y anexar a los resultados de las pruebas en el sitio del equipo de perforación. Asi, no se hace ningún proceso para determinar el estado del equipo de perforación en el servidor central. Se envían las notificaciones cuando se considera necesario por la aplicación. La lógica de notificación es configurable por el personal de servicio en el servidor central o en el equipo de perforación de petróleo. La lógica de notificación dicta que las notificaciones sean enviadas cuando ocurre un evento y el evento se ha seleccionado para reportarse como una notificación a un usuario. La lógica de notificación y una lista de receptores de notificación apropiada en orden de prioridad, es decir, quien hace contacto primero, se retiene en el servidor central. El evento puede ser un reporte sobre un estado del equipo, ejecución de proceso o un articulo operacional. Un usuario puede verificar con el servidor central de la presente invención para obtener un reporte en tiempo real del estado de un equipo de perforación de petróleo o plataformas petroleras múltiples. El usuario solicitante recibirá un mensaje del reporte de severidad que indica el estado del equipo de perforación, por ejemplo, "está bien" o "rojo/amarillo/verde/gris".
Las figuras 29 - 32A-32B ilustran despliegues de pantalla de la computadora para una modalidad de un sistema de control para cribas vibratorias y métodos de su uso de acuerdo con la presente invención.
La figura 29 muestra una pantalla de visualización proporcionada por un servidor, por ejemplo un servidor de red en una computadora en una criba vibratoria (por ejemplo como las computadoras 530, 630 y el controlador de computadora de las cribas vibratorias en la figura 27) . Cuando esta computadora es conectada a y en comunicación con un sistema de control del equipo de perforación, las interfaces con el sistema de control del equipo de perforación se identifican como "Alarmas y Eventos", "Diagnósticos", y "Documentación". A partir de la columna "General", un operador puede ir a cualquiera de las cinco opciones listadas. Al elegir "Depurar Monitor" conduce a una pantalla de visualización como en las figuras 32A y 32B que permite a un usuario supervisar y modificar las variables del programa de la criba vibratoria. Al elegir "Administración" se conduce a una pantalla de visualización como en la figura 30. El "Manipulador de Arreglo" conduce a una pantalla que muestra el arreglo de canales de entrada/salida. Las "versiones del software" conducen a una pantalla que despliega la versión del software actual. El "Administrador de registro/Visualizador" conduce a una pantalla que permite al usuario ver y eliminar archivos de registro del sistema.
La pantalla de visualización de la figura 30 [desplegada presionando la linea "Debug Monitor", figura 29] ilustra una variedad controles administrativos y tareas que se pueden relacionar con la computadora de la criba vibratoria. El "Restaurar JVM" se elige para reiniciar el sistema operativo del software de la computadora en la computadora de la criba vibratoria. El programa de control de la criba vibratoria es detenido eligiendo "Detener Controlador" . Esta pantalla permite a un usuario elegir que parámetros y variable serán vistos (por ejemplo en la pantalla tal como las pantallas en la figura 32A y 32B) . El estado general de la criba vibratoria es desplegado eligiendo "Estación de Control". Al elegir "Cronometro" despliega variables del cronómetro y estados. La pantalla "ai" despliega las variables de entrada análogas y estados, por ejemplo de los transductores ultrasónicos, la distancia medida de fluido en los tamices. Las variables y estados del controlador son desplegados eligiendo "Controlador" . Las variables de entrada digitales y estados [por ejemplo señales de un accionador de frecuencia variable de la criba vibratoria] y aquellos efectuados usando botones de presión o pulsadores e interruptores (por ejemplo como en la figura 14) son desplegados eligiendo "di". Las variables de salida digitales, por ejemplo abertura de válvula y señales de cierre y señales para un VFD para un funcionamiento rápido o funcionamiento normal, son desplegadas eligiendo "dq". Los parámetros y variables del protocolo usado para enviar y recibir información son desplegados eligiendo "modbus".
En la figura 32A las entradas indican lo siguiente: Entrada Indicación actuatorState Estado del accionador (por ejemplo 636, figura 14) - mover arriba, mover abajo, detener autoOrManual odeState autocontrol o control del usuario del ángulo del cesto fluidLevelState profundidad de estanque en el tamiz relativa a la posición deseada - alta, baja, deseada fluidFlowState velocidad de flujo del fluido relativa en las cribas vibratorias basketAngleState ángulo de cesto - posición original, - intermedia, alta commandState salida de comando enviada al sistema del accionador - cronómetro principal en espera, nulo, accionador movido hacia arriba, accionador movido hacia abajo controlState estado de ciclo del cronómetro de lectura del sensor - esperando, leyendo fluidFlowNoFlowCounter número de veces consecutivas que se ha medido el sensor de flujo de fluido sin flujo Entrada Indicación fluidFlowNoFlowMaxCount número preestablecido de veces consecutivas del sensor de flujo que debe medir sin-flujo antes de que el ángulo de cesto sea movido a la posición completamente ascendente para prepararse para la siguiente afluencia del fluido sensorReadCounter número actual de veces que los sensores se ha leído sensorReadCounterMaxCount número de lecturas del sensor para tomar, filtrar, y regresar un valor de señal motorMotionState movimiento actual de la criba vibratoria - lineal, elíptico, circular motorSpeedState velocidad de los motores de la criba vibratoria - normal, aumentada boostConditionsMetCounter número de veces consecutivas de condiciones aumentadas que se han cumplido Entrada Indicación boostConditionsMetCounterMax número de veces consecutivas de condiciones aumentadas que deben cumplirse antes de que la velocidad del motor sea aumentada automáticamente fluidLevelDataState indicación si la lectura del sensor está dentro del intervalo previsto - en alcance, fuera de alcance fluidLevelValidSensorData indica el % de lectura del Percentage sensor dentro del intervalo previsto fluidFlowDataState si las lecturas del sensor están dentro del intervalo previsto -en alcance, fuera de alcance fluidFlowValidSensorData indica s$ de la lectura del Percentage sensor dentro del intervalo previsto En la figura 32B, las entradas indican lo siguiente para cada uno de tres diferentes sensores (aparatos transductores ultrasónicos) : Entrada Indicación deadband distancia arriba o abajo del valor deseado que no ocasionará al accionador moverse desiredValue nivel de fluido deseado fluidLevelError diferencia entre desiredValue y fluidLevel_pulgadas fluidLevelInches distancia que representa el nivel de fluido homePosition distancia al fondo del tamiz al ángulo inferior del cesto maxValueFiltered nivel de fluido filtrado permitido máximo (medianDistance) medianDistance nivel de fluido filtrado minValueFiltered Nivel de fluido filtrado permitido mínimo (medianDistance) offset distancia sobre el homePosition que representa un flujo alto runningstate profundidad del estanque en el tamiz de la criba vibratoria con relación a la posición deseada - alta, baja, deseada Entrada Indicación validSensorDataPercentage El % de lecturas del sensor dentro del intervalo previsto validSensorDataPoints número actual de lecturas del sensor válidas calibrateCommand se ha presionado el botón de calibrado Decoded es la entrada usada forceEnabled es el valor de entrada controlado por el Debug Monitor forceValue valor para forzar la entrada si forceEnabled es verdadero ioldentifier dirección de Modbus de la entrada ioType (MOD) protocolo de Modbus maxRawValue valor máximo que se puede regresar desde la entrada maxValue valor de escala de medida que corresponde al maxRawValue para esta entrada minRawValue valor mínimo que se puede regresar desde la entrada minValue valor de escala de medida que corresponde al minRawValue para esta entrada Entrada Indicación rawValue valor entero natural regresado desde la entrada Para el mantenimiento basado en la condición, la historia del estado de la máquina de criba vibratoria y/o criba vibratoria se utiliza para predecir cuando se realizará el mantenimiento en la máquina. El programa de mantenimiento de una criba vibratoria estándar requiere frecuentemente de la adición de grasa a los cojinetes del motor del vibrador después de un periodo del tiempo. Dependiendo de cómo funcione la criba vibratoria actualmente sobre este tiempo ocasiona el marco de tiempo de mantenimiento actual a diferencia de la estática, programa documentado. El engrasado apropiado es especialmente importante para los cojinetes del motor (por ejemplo aparato del cojinete BA mostrado en lineas punteadas en la figura 11C) . Muy poca grasa puede ocasionar la fricción incrementada, temperatura incrementada, y falla prematura del cojinete. Demasiada grasa puede ocasionar presión incrementada en los cojinetes, temperatura incrementada, y falla prematura del cojinete. Además, la temperatura ambiente en la que el motor funciona afectará el programa de mantenimiento. Otros factores incluyen la fuerza del motor. Un factor que se puede utilizar para predecir cuando se necesite agregar grasa a los cojinetes es la temperatura de operación del cojinete. De acuerdo con la presente invención la temperatura de operación del cojinete se detecta con un sensor (por ejemplo sensores en el motor adyacentes a los cojinetes, por ejemplo el sensor SR, figura 11C) y después se envía a una computadora que compara la temperatura ambiente y el nivel de temperatura deseado para el engrasado, entonces el operador puede ser notificado (por ejemplo por cualquier controlador como se describe en la presente) cuando es el momento de engrasar los cojinetes del motor. También, una computadora (en la criba vibratoria, en sitio, o remota) u otro dispositivo se utiliza para no perder de vista el tiempo operacional del motor. Cuando el tiempo operacional alcanza el tiempo de mantenimiento deseado, se notifica al operador del mantenimiento requerido. Este tiempo operacional puede ajustarse de acuerdo a la temperatura ambiente y temperatura actual del cojinete. Ciertas cribas vibratorias de acuerdo con la presente invención tienen interfaces y comunicaciones con los controladores en sitio y remotos, computadoras, sistemas, redes y/o Internet. Una criba vibratoria automática de acuerdo con la presente invención tiene un red (por ejemplo Internet) interfaz entre el personal en sitio en la localización de cribas vibratorias y personal y/o información automatizada remota desde la misma para el mantenimiento y/o operaciones de reprogramación. Esto permite a los técnicos durante la actualización, mantenimiento, o localización de averias, supervisar el estado de la criba vibratoria, incluyendo todos los parámetros del programa, y ajuste de los parámetros del programa en marcha, mientras que la criba vibratoria está vibrando y el software está funcionando. Además, los técnicos pueden cargar el software actualizado a la criba vibratoria. Las actualizaciones del software se pueden llevar a cabo a través de la interfaz de la red, o físicamente cambiando un medio programable, por ejemplo una tarjeta Compact Flash desprendible . Tal criba vibratoria puede tener una red de Ethernet local en su computadora incluida en la criba vibratoria. Con un radio inalámbrico unido a la red de ordenadores de la criba vibratoria, la computadora de las cribas vibratorias puede comunicarse inalámbricamente a través del gabinete a prueba de explosión cerrada con la Internet y/o a una computadora portátil (ver, por ejemplo computadora portátil LAP mostrada esquemáticamente en la figura 26) con una conexión de red inalámbrica. En un aspecto, esto trabaja hasta aproximadamente 20 pies desde la criba vibratoria mientras la criba vibratoria está funcionando. El intervalo se puede extender con el uso de una ventana en el gabinete de la computadora, o con el uso de una antena en un gabinete a prueba de explosión con un domo de vidrio. Además, el técnico puede conectar a la red de la computadora con un cable de red. En ciertos aspectos, una criba vibratoria de acuerdo con la presente invención inalámbricamente conectada a la Internet a través de una conexión de red del equipo de perforación. Esto permite el monitoreo remoto, localización de averias y control. Por ejemplo, si un equipo de perforación tiene un problema, el soporte técnico se pone en contacto para ver el estado de la criba vibratoria, ver las variables del programa, ajustes de cambio, y actualiza el software remotamente, desde cualquier parte en el mundo con una conexión de Internet. El software en la computadora de la criba vibratoria, en ciertos aspectos, tiene la capacidad de mejorar para comunicarse con otras máquinas de Drilling Equipment (DE) tales como sillas perforadoras teleoperadas , Drawworks, bastidores, equipo del control de fango, y accionadores superiores. Opcionalmente, se proporcionan interfaces del usuario locales y/o remotas sensibles al tacto. Éstos permiten que un operador vea más información sobre el estado de la criba vibratoria, incluyendo alarmas, advertencias, controles de higiene y cambios sugeridos a la criba vibratoria. Los cambios sugeridos a la criba vibratoria pueden incluir el aumento o disminución de la malla, cojinetes del motor engrasados, sensores de reemplazo, o comprobación de los accionadores del ángulo del cesto. En ciertas modalidades, (ver, por ejemplo figuras 18 - 28) los sistemas de acuerdo con la presente invención proporcionan pruebas, verificaciones y diagnósticos inteligentes específicos para escenarios operacionales del equipo de perforación, para la operación del separador vibratorio y, en aspectos particulares, a escenarios operacionales de la criba vibratoria que mejoran la seguridad del equipo de perforación y eficiencia de las operaciones para perforar yacimientos de petróleo, en ciertos aspectos particulares cuando se aplican a una criba vibratoria automáticamente operada con un sistema de control electrónico y/o computerizado para asegurar la disponibilidad del sistema continua y apropiada durante las operaciones en el fondo del pozo. En ciertos sistemas de acuerdo con las fallas, degradación del funcionamiento y/o fallas previstas de la presente invención se reportan al personal de servicio que realiza diagnósticos adicionales o personal de campo de exploración para reemplazar o sustituir los sistemas según sea necesario. La presente invención proporciona un método y aparato para monitorear remotamente, analizar y afirmativamente notificar al personal apropiado de problemas y eventos asociados con un sistema de recuperación de petróleo que comprende uno o más, por ejemplo centenares, de equipos de perforación sobre un área geográfica extensa. La presente invención proporciona un sistema de monitoreo e información que es referido como un sistema de Verificación de Condición Actual. La presente invención proporciona una variedad de sensores de monitoreo de funcionamiento en cada equipo de perforación de petróleo en un sistema de recuperación del petróleo, y, en ciertos aspectos, para cada criba vibratoria de un equipo de perforación de petróleo. Los resultados del diagnóstico seleccionado, que se corren en cada equipo de perforación de petróleo y/o en cada criba vibratoria, se reportan a un servidor central. El servidor central llena automáticamente una base de datos para el sistema de recuperación de petróleo y despliega un reporte codificado de color rojo/amarillo/verde/gris para cada equipo de perforación y/o para un sistema entero de recuperación de petróleo. La presente invención también alerta afirmativamente al personal apropiado de las acciones requeridas para tratar los eventos asociados a un equipo de perforación de petróleo en un sistema de recuperación de petróleo. El diagnóstico realizado en cada equipo de perforación de petróleo es configurable en el equipo de perforación individual. El servidor central no necesita cambiar su reporte y desplegar el programa cuando los cambios se realizan a una verificación de condición actual en un equipo de perforación de petróleo. La presente invención proporciona un estado dinámico del equipo de perforación de petróleo que reporta el protocolo que permite la construcción y despliegue de una estructura del nodo del árbol que representa un estado de sistema entero de recuperación de petróleo en un solo tamiz. Preferiblemente, la información del nivel superior se presenta en un solo tamiz, y la información detallada presentada cuando alguien perfora en otros tamices. Asi, la presente invención permite la afirmación visual rápida de una verificación de condición actual del sistema. Una verificación de condición actual es una prueba automatizada que funciona en el equipo de perforación y supervisa algo, por ejemplo, pero no limitado a, una criba vibratoria o cribas vibratorias, para el funcionamiento aceptable, indicación de problemas, etc. Estas pruebas se pueden aplicar a los equipos, procesos de perforación, o al uso de un operador del equipo de perforación particular, por ejemplo, pero no limitado a, cribas vibratorias. Los resultados entonces se comunican a un servidor central situado en un centro de servicio a través de un protocolo único, que permite la distribución automática y despliegue de la información y/o directamente de una criba vibratoria a una interfaz del Internet. Un programa de prueba en un equipo de perforación puede ser modificado y tal cambio fluirá automáticamente a través de la comunicación, almacenamiento y despliegue de los datos de la Verificación de Condición Actual que resultan para el equipo de perforación. El centro de servicio basado en el servidor de red permite el acceso seguro a los resultados de la Verificación de Condición Actual. Los resultados se presentan en modo de "árbol de nivel superior e inferior" con colores rojo/amarillo/verde/gris. El color rojo indica la falla de una prueba o señala un evento de interés, el color amarillo indica que la prueba de higiene ha encontrado un cierta anormalidad que puede necesitar la atención, el verde indica la terminación exitosa de una prueba, y el color gris indica la incapacidad de conducir una prueba. El nodo más inferior del "árbol de nivel superior e inferior" contiene los resultados de una verificación de condición actual. El resultado del caso de trabajo se lleva sucesivamente al nivel siguiente, hasta el nodo más superior (que en la mayoría de los casos es el equipo de perforación, grupo de equipos de perforación o sistema de recuperación de petróleo) . Cada resultado de la Verificación de Condición Actual se puede configurar para generar un mensaje (correo electrónico, llamada telefónica, PDA, etc.) para alertar una o múltiples personas en caso de que falle la prueba. El protocolo de transferencia de datos es bien definido, tal que otros grupos de desarrollo o terceros puedan desarrollar fácilmente pruebas de Verificación de Condición Actual, generando resultados y alimentando la información al servidor central. Los resultados de la prueba se transfieren del equipo de perforación al servidor usando un protocolo de datos de novedad que define dinámicamente la estructura de datos, es decir, la estructura en árbol de nodo de datos por el convenio de nombramiento del protocolo. Asi, los resultados se almacenan y se despliegan simplemente usando la definición estructural proporcionada en el protocolo de comunicación. Esto permite flexibilidad extrema en la definición de nuevos programas y resultados para ejecutar y reportar en los equipos de perforación sin requerir un cambio en el protocolo de comunicación, la función de notificación o despliegue y funciones del almacenamiento en el servidor central. El nodo más inferior en la estructura en árbol contiene resultados de la prueba. Cada prueba viene en el servidor central como un registro que contiene la información del nodo en cuanto donde la información se ajusta dentro de la estructura en árbol, un identificador para la prueba, un resultado de prueba (rojo/amarillo/verde/gris) y datos intermedios tal como códigos de error, datos de ingreso del operador y descripción de los datos de prueba. Asi, ningún procesamiento de resultados necesita ocurrir en el servidor central . El servidor central solamente archiva y despliega los resultados y emisiones afirmativas (con reconocimiento) y notificaciones regulares según sea requerido.
Los eventos o condiciones se pueden establecer para la notificación, asi, una vez que ocurra el evento o condición y después de que se establezca para notificación, una notificación se envían a una persona señalada que reporta el evento de la condición. Una lista de personas se puede asociar a cada equipo de perforación y evento o condición. Una notificación se puede enviar al teléfono celular, PDA u otro dispositivo electrónico. Una notificación puede comprender un mensaje de texto, audio o vídeo a un usuario. Una notificación informa el código de color del estado del equipo de perforación, texto, auditivo o video. Un usuario puede llamar en el servidor central para verificar el estado de un equipo de perforación o sistema de recuperación de petróleo. El estado devuelto es un mensaje de notificación que indica que el equipo de perforación esta bien o que ha ocurrido un problema o condición de interés. Así, las verificaciones de condición actual son diferentes que las alarmas, aunque las alarmas (incluyendo las alarmas generadas por sistemas anteriores o posteriores) se pueden usar como entradas a una Verificación de Condición Actual donde las alarmas son procesadas y consideradas por la Verificación de Condición Actual en lugar de enviar una alarma inmediatamente al personal del equipo de perforación. La Verificación de Condición Actual puede indicar que la pieza del equipo está fuera de intervalo y se debe remplazar en un futuro cercano, sin embargo, alarmas supercríticas se pueden procesar por las verificaciones de condición actual para generar una notificación inmediata. En ciertos aspectos, la presente invención (y cualquiera y todas las etapas y/o eventos descritos anteriormente para cualquier escenario) se implementa como un conjunto de instrucciones en un medio legible por computadora, que comprende ROM, RAM, CD-ROM, Flash o cualquier otro medio legible por computadora, ahora conocido o desconocido, que cuando se ponga en funcionamiento cause que una computadora o sistema similar implemente el método y/o etapa (s) y/o eventos de sistemas y métodos de acuerdo con la presente invención, en el sitio o remotamente o ambas. la presente invención proporciona una interfaz de usuario, que, en un aspecto, se monta preferiblemente a la estructura de suelo del equipo de perforación existente y también proporciona un montaje de pedestal con altura ajustable, para la operación conveniente de obturador. Una versión inalámbrica también se proporciona. La presente invención soporta la comunicación de datos de dos vias en tiempo real, por ejemplo, con RigSense y DAQ JVM de Vareo Internacional, Inc. y con otros sistemas de información disponibles comercialmente . En un aspecto cualquier sensor cuyos datos sean usados por la presente invención (para el control y/o despliegue) se conecta directamente con la presente invención, incluyendo, pero no limitado a, sensores en una criba vibratoria o cribas vibratorias . En un aspecto, cuando el sistema de RigSense está presente en una modalidad de la presente invención, el sistema de RigSense proporciona el archivo de datos y funcionalidad de despliegue de datos expandido a la presente invención. La presente invención proporciona una interfaz de usuario integrada en otros sistemas tal como el sistema de RigSense, DAQ JVM y VICIS; Control Adecuado en Tiempo Real, control de supervisión especifico para tareas control adecuado; y control adecuado automatizado, que puede ser un proceso completo o tareas secundarias seleccionadas. Uno de los impactos primarios percibidos en productos existentes y servicios en los cuales la integración y/o implementación de la presente invención se realiza, es la capacidad adicional para tomar el control de y/o que está en control de la operación de obturación vía una intervención distinta, de modo que el control esté siendo ejercitado claramente por los usuarios en otras estaciones y por controladores automatizados . ün factor importante para la utilización e integración eficientes de la presente invención en el entorno de trabajo del operador es la provisión de controles manuales de la presente invención para acciones de control del usuario de alta frecuencia en lugar de consolas de control de pantalla digital. La funcionalidad automatizada adicional se proporciona tal como, el control establecido de presión automático para el uso en la asociación con la pantalla digital y proporciona beneficio en el área de control, particularmente en estaciones de emergencia. En una modalidad alternativa se proporciona una interfaz de usuario de pantalla digital. En otra modalidad, se implementa la presente invención como un conjunto de instrucciones en un medio legible por computadora, que comprende ROM, RAM, CD ROM, Flash o cualquier otro medio legible por computadora, ahora conocido o desconocido que cuando se ejecuta causa que una computadora implemente un método de la presente invención. La presente invención proporciona un método y aparato para remotamente monitorear, analizar y notificar afirmativamente al personal apropiado de problemas y eventos de interés asociados a un sistema de recuperación de petróleo que comprende uno o más, por ejemplo cientos de equipos de perforación sobre un área geográfica extensa o un solo equipo de perforación. La presente invención proporciona un sistema de monitoreo y reporte que es referido como un sistema de Verificación de Condición Actual. La presente invención proporciona una variedad de funcionamientos, procesos y equipo de monitoreo de las Verificaciones de Condición Actual y sensores del equipo en cada equipo de perforación en un sistema de recuperación de petróleo. La presente invención proporciona un estado del equipo de perforación dinámico que reporta el protocolo que permite la población y despliegue de una estructura de nodo en árbol que representa un sistema de recuperación de petróleo completo o un solo estado del equipo de perforación en una sola pantalla. Así, la presente invención permite la afirmación visual o auditiva rápida de un sistema de Verificación de Condición Actual. Las verificaciones de condición actual no son iguales a las alarmas. Una alarma es una notificación inmediata a un operador de que una condición inaceptable conocida ha sido detectada, requiriendo el conocimiento del operador de ésta y frecuentemente alguna acción por el operador. Una Verificación de Condición Actual puede usar alarmas en su lógica, pero es por naturaleza diferente de una alarma. Una Verificación de Condición Actual es más general y más diagnóstica que una alarma, y no requiere acción inmediata, por lo menos no en el equipo de perforación. En la presente invención, un problema se reporta a un servidor central para reporte y diagnosis para personal de servicio. Una Verificación de Condición Actual puede aplicarse a cualquier componente o proceso de equipo, sensores, sistemas de control, acciones del operador, o procesos de control, etc .
El sistema de Verificación de Condición Actual comprende el software que contiene lógica de prueba. La lógica es configurable a modo que se pueda seleccionar entradas, salidas y lógica por un usuario para probar y entender cualquier condición o evento asociado con un equipo de perforación o sistema de recuperación de petróleo. El sistema global en ciertos aspectos comprende Verificaciones de Condición Actual que se ejecutan en tiempo real en una computadora en un equipo de perforación y una red de comunicaciones que conecta el equipo de perforación a un servidor central para trasladar datos desde el equipo de perforación de un grupo de equipos de perforación al servidor. El servidor despliega los resultados en forma jerárquica. El servidor envia comandos, programas de aplicación y datos al equipo de perforación desde el servidor . El sistema de Verificación de Condición Actual de la presente invención además comprende, en ciertos aspectos, una base de datos central poblada con estados dinámicos reportados desde los equipo de perforación que comprenden un sistema de recuperación de petróleo. La presente invención además comprende un despliegue de página Web para exhibir eficientemente los resultados de la Verificación de Condición Actual asociados a una prueba, un equipo de perforación, área o sistema de recuperación de petróleo. Los resultados de la página Web se pueden desplegar en una computadora, teléfono celular, un asistente de datos personal (PDA) o cualquier otro dispositivo de despliegue electrónico capaz de recibir y desplegar o de otra manera alertar (por ejemplo, notificación de sonido) a un usuario del estado de los datos. La pantalla preferida es una pantalla de color para permitir resultados de despliegue rojo/verde/amarillo/gris. Los resultados pueden también ser en audio, video o iconos codificados gráficamente para reportes de severidad, por ejemplo, un mensaje de audio pueden indicar audiblemente, "situación verde", "situación roja" o "situación amarilla" o desplegar un icono gráfico particular, animación o corto de video asociado al reporte para demostrar un reporte de severidad de la Verificación de Condición Actual. La presente invención permite perforar (es decir, atravesar un árbol de estructura de datos jerárquica de un nodo presente hacia un nodo hijo u hoja asociado) , en un árbol de nodos que representan el estado de diagnóstico, a un nodo o nivel de hoja para tener acceso a la información adicional considerada a un reporte codificado de color. La presente invención también proporciona un sistema de notificación para informar inmediatamente al personal de servicio problemas según sea necesario, tal como un mensaje o correo electrónico a un teléfono celular o localizador o mensaje emergente de computadora. Hay también una función de afirmación del receptor que confirma que un mensaje de notificación fue recibido y reconocido. Se envían notificaciones secundarias y terciarias cuando un receptor primario no reconoce una notificación afirmativa dentro de un límite de tiempo configurable . Un reporte de severidad asociado a un problema dado es representado por un color que parpadea cuando no es reconocido y sigue siendo un color que parpadea hasta que el problema dado es aclarado y devuelto a estado verde o claro. Los reportes de severidad una vez reconocidos cambian de parpadeantes a un color sólido. Los reportes que han sido reconocidos por un usuario se pueden transferir o reasignar a otro usuario en permiso administrativo por un supervisor de sistema o solicitando el permiso de transferir a un segundo usuario y recibiendo el permiso del segundo usuario. Un supervisor del sistema puede también desplegar una lista de usuarios y de reportes de severidad que son dirigidos por el usuario, es decir, una lista de reportes de severidad reconocidos y en progreso asignados a un usuario particular para ver y permitir la distribución de la carga de trabajo para facilitar las reasignaciones para equilibrar la carga de trabajo. Un envío puede asignar una orden de trabajo a un grupo de reportes de severidad particulares. Una vez que se completa la orden de trabajo el sistema verifica para ver si han sido aclarados los nodos asociados con la orden de trabajo. La orden de trabajo proporciona un método secundario para determinar si los nodos asociados con una orden de trabajo han sido aclarados después completar un trabajo. El programa de software administrador del sistema puede también verificar automáticamente la orden de trabajo contra el estado del nodo para una verificación de sistema. Las ventajas proporcionadas al cliente de un sistema de Verificación de Condición Actual preferido son sustancialmente de mucho menos tiempo debido a la capacidad de la Verificación de Condición Actual de la presente invención para encontrar o anticipar problemas anteriores y arreglar los problemas más rápido, idealmente antes de que el cliente sea enterado que ha ocurrido un problema. La presente invención reasegura al cliente que el sistema de Verificación de Condición Actual está siempre trabajando y monitoreando y reportando en el sistema de recuperación de petróleo veinticuatro horas al día, siete días a la semana. Un cliente o un usuario del sistema puede llamar siempre y confirmar el estado de un sistema de recuperación de petróleo completo para o un solo equipo de perforación con una sola llamada al servidor central o a un equipo de perforación y recibir un reporte de la situación, que es la situación roja, amarilla, verde o gris para el sistema de recuperación de petróleo o un solo equipo de perforación, según se requiera. La presente invención permite un uso más eficiente del personal de servicio operacional . La presente invención encuentra u reporta problemas, problemas potenciales y eventos activados de interés, que permite la respuesta rápida y recuperación en caso de malfuncionamientos reales y/o. potenciales del equipo u operador u ocurrencia de un evento particulares. La presente invención también ayuda a encontrar problemas en una fase previa cuando los problemas frecuentemente son fáciles de arreglar, antes de una falla catastrófica, asi crea menos impacto en el sistema de recuperación de petróleo del cliente u equipo de perforación individual . Las verificaciones de condición actual de acuerdo con la presente invención proporcionan un método y aparato para proporcionar un programa de aplicación que actúa como un conjunto de ojos que miran siempre vigilantes un sistema de recuperación de petróleo completo o un solo equipo de perforación para asegurarse que todo esta bien, es decir, operacional . En ciertas modalidades, todos los resultados para cada equipo de perforación en un sistema de recuperación de petróleo o equipo de perforación o equipo individual, por ejemplo, pero no limitado a, una criba vibratoria o cribas vibratorias, son en el peor de los casos, combinados de modo que el reporte de severidad del peor caso burbujee a la parte superior del árbol de reporte y reporte el estado para un sistema de recuperación de petróleo completo, equipo (s) de perforación, evento de interés, proceso, o equipo que es analizado. Como se discutió anteriormente, rojo es un reporte de severidad del peor caso, seguido por el reporte de severidad amarillo y entonces el verde es el reporte menos grave. El gris no indica ningún dato disponible. Asi, si una o más pruebas reportan un estado rojo recibido de un equipo de perforación, el estado rojo burbujea hasta pasar todos los reportes de estado amarillos y verdes y el estado para el equipo de perforación y el sistema de recuperación de petróleo completo en el cual el equipo de perforación reside, se muestra como rojo. Una vez que el reporte rojo sea aclarado, los reportes amarillos, si los hay, burbujean y el estado del sistema de recuperación de petróleo, equipo de perforación o equipo que se ven, se muestran como amarillos, si un reporte amarillo está en un árbol de nodo transmitido de cualquier equipo de perforación en un sistema de recuperación de petróleo. El estado para un solo equipo de perforación burbujea hasta el reporte del peor caso también, sin embargo, se localiza al único equipo de perforación o equipos de perforaciones bajo investigación, a menos que esté agrupado. Cuando está agrupado el estado del peor caso para el grupo es reportado. Por ejemplo, si tres equipos de perforación fueron reportados el siguiente escenario es posible: equipo de perforación 1 reporta rojo, equipo de perforación 2 reporta amarillo y equipo de perforación 3 reporta verde. El estado para un grupo seleccionado para incluir los equipos de perforación 1, 2 y 3 seria rojo. El estado para un grupo seleccionado para incluir los equipos de perforación 2 y 3 seria amarillo. El estado para un grupo seleccionado para incluir el equipo de perforación 3 seria solamente verde . Las subdivisiones dentro de un equipo de perforación se pueden también seleccionar por un reporte codificado de color. Preferiblemente, el gris no se aclara. Generalmente, si la prueba no fuera conducida por ninguna razón, el estado tomaría el color gris. La presente invención permite probar en los nodos de una estructura en árbol inferior que representa un sistema de recuperación de petróleo, un solo equipo de perforación en el mismo, o un equipo en el conjunto de perforación, en donde los nodos llevan los resultados a la parte superior para visualización y uso fáciles. La presente invención también proporciona un protocolo de reporte dinámico para transferir datos desde un equipo de perforación a un servidor central en donde los identificadores de nivel se proporcionan para transferir datos y su estructura en una sola transferencia de paquete, así permite la población de la base de datos dinámica y despliega reportes de un equipo de perforación. Los resultados se presentan en una página Web o se reportan a teléfonos celulares, computadoras, localizadores, asistente de datos personales o de otra manera se reportan afirmativamente al personal apropiado. En una modalidad preferida, los reportes son reconocidos por un primer receptor o se selecciona a un segundo receptor para la recepción del reporte cuando el primer receptor no reconoce la recepción, así sucesivamente, hasta que un receptor ha recibido y reconocido el reporte. Alternativamente los receptores múltiples pueden conseguir simultáneamente la notificación . La presente invención es automáticamente escalable y expandible debido a la naturaleza modular y dinámica de su diseño. Las pruebas pueden ser creadas, agregadas o eliminadas fácilmente y los parámetros son agregados o modificados en una prueba del equipo de perforación o una verificación de condición actual sin reprogramación o cambio de la población de la base de datos del servidor central, de las aplicaciones de despliegue de datos y reporte de datos. El reporte puede variar entre la amplia cobertura y cobertura específica, es decir, el reporte de estado puede incluir datos para un sistema de recuperación de petróleo completo que comprende más de 100 equipos de perforación y/o específicamente estados de reporte para un solo equipo de perforación de interés, concurrentemente. La presente invención proporciona la detección premeditada de fallas potenciales y reales y también proporciona la confirmación de la realización y uso del producto. ün conjunto de verificaciones de condición actual y pruebas de diagnóstico automatizadas se seleccionan para ejecutarse en tiempo real en un equipo de perforación. El estado de la prueba se reporta continuamente vía un enlace de comunicación entre el equipo de perforación y un servidor central. La presente invención proporciona la comprensión y análisis del equipo, procesos y uso del equipo en un equipo de perforación. La presente invención monitorea alarmas y límites de parámetros para determinar la acción necesaria y para realizar la notificación afirmativa del personal apropiado . La presente invención proporciona una respuesta rápida, monitoreo en tiempo real y diagnóstico remoto de los sistemas de control y automatización que se ejecutan en los equipos de perforación que comprenden una flota de equipos de perforación o de un sistema de recuperación de petróleo para alcanzar el máximo desempeño del equipo de perforación mientras que se mantiene la distribución óptima del personal. Un centro de servicio está conectado con los equipos de perforación a través de una red basada en Internet. Los expertos del sistema realizan datos en tiempo real y los datos registrados de los equipos de perforación disponibles para lectura y análisis en una instalación central o en ubicaciones distribuidas. El sitio Web de la presente invención proporciona el acceso al estado operacional actual así como a la operación histórica y datos de funcionamiento para cada uno de los equipos de perforación que comprende un sistema de recuperación de petróleo. Las pruebas de Verificación de Condición Actual son configurables para poder crear, agregar o eliminar nuevas pruebas y parámetros cambiados para la ejecución en un equipo de perforación sin la necesidad de programación. Se proporciona una interfaz de usuario simple en donde un usuario en el servidor central o en un equipo de perforación puede seleccionar una prueba de una biblioteca de pruebas existentes, o crear una nueva prueba usando un lenguaje de escritura, interfaz de leguaje natural o pseudo lenguaje que genera una escritura que define entradas, salidas y lógica de proceso para una prueba. La escritura se compila y se envía al equipo de perforación para la adición a verificaciones de condición actual existentes que se ejecutan en el equipo de perforación. La interfaz de usuario también permite la modificación o adición y eliminación de parámetros asociados a una Verificación de Condición Actual o prueba. Las notificaciones pueden ser un mensaje inmediato cuando se detecta un problema o una notificación de advertencia. La notificación se envía al personal de servicio experto asociado al servidor central o se puede dirigir a un administrador de servicio o persona de servicio local más cercana al equipo de perforación que necesita el servicio. Para cada equipo de perforación y tipo de problema, una categoría de persona particular o personal de servicio se designa para la recepción de una notificación. Personal de respaldo y categorías de personal secundario y terciario son designados como un receptor para cada notificación. Las notificaciones afirmativas se deben reconocer por el receptor a modo de reconocer el problema y que alguien haya tomado la responsabilidad del problema. Si una notificación afirmativa no se reconoce dentro de un período de tiempo configurable, entonces un receptor secundario o terciario es notificado hasta que se reconoce el problema. Los reportes de conflabilidad son generados por la presente invención que muestra los resúmenes de desempeño para los equipos de perforación, que comprenden tiempo máximo, respuesta, problemas detectados y soluciones proporcionadas. Estos informes proporcionan una base objetiva para formular una evaluación de la eficiencia del sistema de Verificación de Condición Actual. Los resultados de un equipo de perforación incluyen entradas procesadas del equipo de perforación. No se requiere ningún procesamiento en el servidor central, con excepción del despliegue, almacenamiento y alertas al personal apropiado. Las verificaciones de condición actual y las pruebas del equipo de perforación son configurables así que no se requiere ninguna programación para implementar una nueva prueba o cambiar la lógica o parámetros para una prueba existente. Un ingeniero de campo o un personal del servidor central, puede agregar una nueva prueba sin requerir de un usuario para realizar un cambio de programación. La presente invención proporciona una interfaz de usuario local o remota, que proporciona una interfaz simple para describir una prueba y lógica. La interfaz comprende una presentación icónica, un pseudo lenguaje, una escritura o una interfaz de lenguaje natural para describir una entrada (s) de una prueba (s) , lógica de procesamiento y salida (s). La interfaz de usuario interpreta las entradas de un usuario y convierte la entrada del usuario en un lenguaje de escritura. El lenguaje de escritura se compila y envia al equipo de perforación en el cual la prueba nueva o aumentada debe ser realizada. La nueva prueba se agrega a una biblioteca de pruebas de las cuales un usuario puede elegir para ejecutar en un equipo de perforación. Los módulos de prueba se pueden eliminar, agregar, cambiar parámetros, y actualizar desde el equipo de perforación, servidor central o desde un usuario remoto vía un dispositivo electrónico de acceso remoto.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (37)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Separador vibratorio para tamizar fango de perforación saturado de sólidos, comprende por lo menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, un aparato vibratorio para hacer vibrar por lo menos un tamiz y medios para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz, tal que en uso, el fango de perforación saturado de sólidos forme un estanque en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa caracterizado porque un dispositivo de medición está colocado para medir una distancia relacionada con la posición de la superficie para determinar la longitud de la playa . 2. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz comprenden un accionador .
  3. 3. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque adicionalmente comprende un aparato de control para procesar la distancia proporcionada por el dispositivo de medición y que comanda el accionador para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz.
  4. 4. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el aparato de control se proporciona con una distancia óptima predeterminada, el aparato de control comanda el accionador dependiente de la distancia proporcionada por el dispositivo de medición para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz.
  5. 5. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios para ajustar el ángulo de por lo menos un tamiz comprenden el cesto colocado en un pivote.
  6. 6. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de medición está colocado sobre por lo menos un tamiz.
  7. 7. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ángulo de por lo menos un tamiz se adapta para ajustarse entre -20 y a +20 grados de la horizontal.
  8. 8. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de medición comprende un sensor.
  9. 9. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de medición incluye una porción de producción de señal para producir señales indicativas de la distancia y para transmitir las señales.
  10. 10. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende un dispositivo para detectar si hay algún fluido en la criba vibratoria.
  11. 11. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente comprende un dispositivo para detectar el flujo de fango de perforación saturado de sólidos en la criba vibratoria .
  12. 12. Método para separar sólidos del fango de perforación saturado de sólidos, el método comprende las etapas de, alimentar fango de perforación saturado de sólidos a un tamiz en un separador vibratorio para formar un estanque de fango de perforación en el mismo, caracterizado porque una distancia se mide con un dispositivo de medición para determinar la posición de la superficie del estanque, y ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz en respuesta a la distancia.
  13. 13. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la distancia medida por el dispositivo de medición está en forma de una señal que se transmite a un aparato de control, el cual transmite un comando a un accionador para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz en respuesta a la distancia.
  14. 14. Método de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque la distancia se relaciona con la longitud de la playa, la relación es programada en el aparato de control, tal que el aparato de control ajusta el ángulo de por lo menos un tamiz basado en la distancia y la relación entre la distancia y longitud de la playa.
  15. 15. Separador vibratorio para tamizar fango de perforación saturado de sólidos, comprende por lo menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, un aparato vibratorio para hacer vibrar por lo menos un tamiz y medios para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz, tal que en uso, el fango de perforación saturado de sólidos forme un estanque en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa caracterizado porque el aparato vibratorio comprende un accionador o invertidor de frecuencia variable y el aparato de control controla el accionador o invertidor de frecuencia variable para accionar el tamiz en por lo menos un perfil de movimiento.
  16. 16. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el aparato de control se establece para ajusfar el accionador o invertidor de frecuencia variable para ajusfar la fuerza aplicada al cesto.
  17. 17. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque el aparato de control se establece para ajustar el accionador o invertidor de frecuencia variable para alterar el tipo de oscilación aplicado al cesto.
  18. 18. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque adicionalmente comprende un aparato sensor conectado con el separador vibratorio para detectar un parámetro indicativo del ángulo del cesto para proporcionar una señal correspondiente al ángulo del cesto, y un aparato de control para recibir señales desde el aparato sensor.
  19. 19. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el aparato de control incluye un aparato de sincronización que indica que el cesto se ha mantenido en el ángulo lo más ascendente posible por un periodo de tiempo preestablecido y un aparato de acción para accionar el aparato accionador o invertidor de frecuencia variable para aumentar la velocidad del motor del aparato vibratorio sobre el tiempo preestablecido a alcanzarse.
  20. 20. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el accionamiento es hecho por un periodo de tiempo preestablecido o hasta que un flujo de material preestablecido al extremo de introducción de material es detectado por el aparato sensor.
  21. 21. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque el aparato sensor comprende una pluralidad de aparatos sensores .
  22. 22. Separador vibratorio de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el aparato sensor es del grupo que consiste de aparato eléctrico, óptico, electromagnético, ultrasónico, acústico, y de pulso-eco.
  23. 23. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, caracterizado porque comprende dos motores para hacer vibrar el cesto, los dos motores proporcionan la capacidad de movimiento dual.
  24. 24. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 23, caracterizado porque adicionalmente comprende un aparato de botón de presión de impulsión para sustituir el aparato de control para cambiar las fuerzas aplicadas por el aparato vibratorio.
  25. 25. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 24, caracterizado porque adicionalmente comprende un aparato sensor de flujo conectado con el separador vibratorio para detectar el flujo de material en el aparato de tamiz, el aparato sensor de flujo controlado por y en comunicación con el aparato de control, y el aparato de control para ajusfar la operación de la criba vibratoria en respuesta a las señales del aparato sensor de flujo.
  26. 26. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 25, caracterizado porque el aparato vibratorio está conectado al cesto en una pluralidad de ubicaciones de modo que un perfil de movimiento del cesto es selectivamente variable entre el movimiento lineal, elíptico, y circular.
  27. 27. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 26, caracterizado porque el perfil de movimiento del cesto incluye una primera forma en un extremo de introducción de material del cesto y una segunda forma en un extremo de salida de material del cesto .
  28. 28. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 27, caracterizado porque el cesto tiene un área media entre el extremo de introducción de material y el extremo de salida de fluido, y el perfil de movimiento del cesto incluye una forma delgada de elipse en el extremo de introducción de material, una forma media de elipse en el área media, y una forma gruesa de elipse en el extremo de salida de material.
  29. 29. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 28, caracterizado porque adicionalmente comprende un accionador para ajusfar el ángulo de por lo menos un tamiz.
  30. 30. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 29, caracterizado porque el aparato vibratorio incluye el aparato de cojinete para mejorar la operación del motor del aparato vibratorio, y un aparato sensor que incluye el aparato sensor de temperatura para detectar la temperatura del aparato de cojinete durante la operación, y el aparato de control para proporcionar una notificación a un operador del separador vibratorio que el aparato de cojinete debe engrasarse.
  31. 31. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 30, caracterizado porque el aparato de control monitorea el tiempo operacional total del separador vibratorio y proporciona una notificación del tiempo operacional total.
  32. 32. Separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 31, caracterizado porque el aparato de control incluye un aparato de interfaz de red para una interfaz entre el personal en sitio en una ubicación del separador vibratorio y una entidad remota del mismo .
  33. 33. Método para tamizar fango de perforación saturado de sólidos, que comprende las etapas de, introducir fango de perforación saturado de sólidos en un separador vibratorio que comprende por lo. menos un tamiz colocado en un cesto aislado de una base, hacer vibrar por lo menos un estanque de fango de perforación saturado de sólidos que se forma en por lo menos un tamiz, el estanque tiene una superficie, la superficie tiene un borde de salida que define una playa caracterizado porque el aparato vibratorio comprende un accionador o invertidor de frecuencia variable y un aparato de control que controla el accionador o invertidor de frecuencia variable para accionar el tamiz en por lo menos un perfil de movimiento. 3 . Equipo de perforación, caracterizado porque tiene un separador vibratorio que puede ser cualquier separador vibratorio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 ó 15 a 32, el separador vibratorio comprende además el aparato de monitoreo y análisis para monitorear y analizar una pluralidad de señales de una pluralidad de sensores y para transmitir las señales indicativas de información relacionada con la operación del separador vibratorio a un procesador en el equipo de perforación, el procesador incluye un conjunto de reglas de verificación de condición actual que comprenden reglas lógicas, entradas y las salidas para definir los eventos asociados al estado del separador vibratorio, el procesador para determinar un código de severidad para cada evento y para reportar eventos y códigos de severidad al servidor central, los eventos reportados por el procesador al servidor central en un protocolo que define una estructura de datos, la estructura de datos comprende una estructura de nodo en árbol jerárquica en donde los resultados de la aplicación de reglas de verificación de condición actual son un nodo inferior de la estructura de nodo en árbol, y despliega los códigos de severidad del ¦ evento en una pantalla. 35. Equipo de perforación de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el procesador proporciona al servidor central los resultados, según se registraron, que contiene la información de nodo con respecto a una ubicación apropiada para los resultados en la estructura de nodo en árbol. 36. Equipo de perforación de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el aparato de control ejecuta la verificación de condición actual en tiempo real para proporcionar resultados con respecto al estado en curso del separador vibratorio para indicar una falla potencial del separador vibratorio. 37. Sistema para manejar separadores vibratorios, caracterizado porque los separadores vibratorios comprenden el aparato de monitoreo y análisis para monitorear y analizar una pluralidad de señales de una pluralidad de sensores y para transmitir señales indicativas de información relacionada con la operación del separador vibratorio a un procesador en un equipo de perforación, el procesador incluye un conjunto de reglas de verificación de condición actual, que comprende reglas lógicas, entradas y salidas para definir eventos asociados al estado de los separadores vibratorios, el procesador determina un código de severidad para cada evento y reporta eventos y códigos de severidad a un servidor central, los eventos se reportan por el procesador al servidor central en un protocolo que define una estructura de datos, la estructura de datos comprende una estructura de nodo en árbol jerárquica en donde los resultados de la aplicación de las reglas de verificación de condición actual son un nodo inferior de la estructura de nodo en árbol, y despliega los códigos de severidad del evento en una pantalla .
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