SA520411758B1 - نظام وطريقة تكسير آلي - Google Patents

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بنظام تكسير هيدرولي hydraulic fracturing system يعمل آليًا (40)، يتضمن نظام مضخة pump system (66)، وخلاط blender (58) يكون مهيأ لتكوين مائع التكسير fracturing fluid ، ونظام لتخزين عامل داعم proppant storage وإيصاله (64)، ووحدة إماهة hydration unit (48) تكون مهيأة لخلط مادة مضافة additive بالمائع fluid لتكوين خليط المائع fluid mixture وتوفير خليط المائع إلى الخلاط (58)، ونظام لتخزين المائع fluid storage وإيصاله (50)، ونظام لتخزين المادة المضافة additive storage وإيصالها (54)، ونظام تحكم control system يعمل آليًا يتضمن عدد من وسائل الاستشعار sensing devices (106) وعدد من وسائل التحكم control devices (108) المدمجة في نظام المضخة (66)، ويكون كلٍ من نظام الخلاط blender system (58)، ونظام تخزين عامل داعم وإيصاله (62)، ونظام تخزين المائع وإيصاله (50)، ونظام تخزين المادة المضافة وإيصالها (54)، ونظام التحكم الذي يعمل آليًا مهيأ لمراقبة monitor المتغيرات الخاصة بنظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل آليًا (40) من خلال عدد من وسائل الاستشعار sensing devices (106) وإرسال تعليم

Description

نظام وطريقة تكسير آلي ‎AUTOMATED FRACTURING SYSTEM AND METHOD‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع ‎all‏ بنظام تكسير هيدرولي يعمل ‎automated hydraulic fracturing GJ‏ 0 وطريقة تكسير هيدرولى آلى ‎automated hydraulic fracturing method‏ باستخدام النظام المذكور.

تعززت القدرة على الوصول إلى مصادر غير تقليدية من الهيدروكريونات بدرجة كبيرة نتيجة للتحسينات الطارئة على التكنولوجيا بالعقود القليلة الماضية. يعد الحفر الأفقي والتكسير الهيدرولي من الطرق التي أدت فيها التطورات على التكنولوجيا إلى إنتاج الهيدروكربون من تكوينات قشرية لم تكن هناك قابلية للوصول إليها مسبقاً. بشكل نمطي تتطلب عمليات التكسير الهيدرولي

‎hydraulic fracturing operations‏ (التكسير) تشغيل عدة مكونات من أجل استخلاص 0 مصادر النفط والغاز من الأرض. فعلى سبيل المثال؛ عادة ما يتضمن التكسير الهيدرولي مضخات تقوم بحقن مائع التكسير ‎fracturing fluid‏ أسفل حفرة البثرء وخلاطات ‎blenders‏ ‏تمزج العامل الداعم في المائع؛ ورافعات ‎«cranes‏ ووحدات سلكية ‎Wireline units‏ ؛ وعدة مكونات أخرى ينبغى أن تقوم جميعها بوظائف مختلفة لإجراء عمليات التكسير ‎fracturing‏ ‎operations‏ . 5 .من التقليدي» أن تكون المكونات المذكورة أو الأنظمة الخاصة بالمكونات عبارة عن أنظمة مستقلة ‎dale‏ يقوم المشغلون بالتحكم بها بشكل منفصل. علاوة على ذلك؛ وفقاً لبعض الحالات؛ يكون المشغلون مسئولين عن أخذ قياسات؛ تفسير بيانات ‎ald‏ إجراء الحسابات وما شابه. ومن ثمٌّ؛ يلزم وجود تدخل كبير من المشغل لتشخيص؛ تفسير؛ الاستجابة وتعديل والتحكم كذلك بظروف التشغيل الخاصة بالمكونات المتعددة.

تكشف البراءة الأمريكية رقم 8616274 عن طريقة لصيانة حفرة بئثر. تشتمل الطريقة على إنشاء رابط اتصال بين موقع البثر وموقع التحكم المركزي ‎«central control center‏ حيث يحمل ‎dal,‏ الاتصال بيانات المستشعر ‎sensor‏ الصوت والفيديو إلى موقع التحكم المركزي ويحمل متغيرات الأمر إلى موقع البئر للتحكم في معدات صيانة حفرة البئثر في موقع ‎il‏ يتم تحليل

البيانات المرسلة من موقع ‎Al‏ في ‎alse‏ التحكم المركزي؛ وتخزينها في مخزن البيانات في موقع التحكم المركزي؛ ويتم عرض تتائج التحليل على شاشة عرض في موقع التحكم المركزي. الوصف العام للاإختراع يعلم مقدم الطلب المشاكل المبينة أعلاه هنا واستوعب واستحدث نماذج الأنظمة والطرق؛ وفقاً للكشف الراهن لتقييم معدلات التدفق في أنظمة التكسير الهيدرولي.

0 وفققاً لأحد النماذج؛ يتضمن نظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل آليًا نظام مضخة مقترن عن طريق مائع بفوهة بئثر لضح مائع تكسير في ‎Cus oil) dag‏ يتم تجهيز المضخة بمجس مضخة ووسيلة تحكم بالمضخة. يتضمن نظام التكسير الهيدرولي كذلك نظام خلاط مقترن عن طريق مائع بالمضخة؛ يقوم الخلاط بمزج مادة واحدة أو أكثر من المواد للحصول على مائع التكسير؛ حيث يتم تجهيز الخلاط بمجس خلاط ووسيلة تحكم بالخلاط ونظام مصدر لتوفير مادة واحدة أو أكثر من

5 المواد للخلاط ‎Gus‏ يتم تجهيز المصدر بمجس مصدر ووسيلة تحكم بالمصدر. يشتمل نظام التكسير الهيدرولي كذلك على مكون ‎«AT‏ يكون المكون مجهزاً بواحد على الأقل من مجس مكون ووسيلة تحكم بمكون. تقوم وسيلة واحدة على الأقل من وسيلة التحكم بالمضخة؛ وسيلة التحكم بالخلاط؛ وسيلة التحكم بالمصدرء أو وسيلة التحكم بالمكون بالتحكم في جانب ذي صلة من نظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎BF‏ بناء على» بشكل جزئئي على ‎(JY)‏ التعليمات الآلية؛ يتم إنتاج

0 التعليمات الآلية بناء على قياسات يتلقاها واحد على الأقل من مجس المضخة؛ مجس الخلاط مجس المصدر؛ أو مجس المكون. وفقاً لأحد النماذج؛ يتضمن نظام تكسير هيدرولي يعمل ‎GI‏ نظام مضخة مقترن عن طريق مائع بفوهة البثر عند موقع ‎Ji‏ لضخ مائع تكسير في فوهة ‎«ull‏ وخلاط يكون مهياً لخلط عامل داعم ومزيج المائع لتكوين مائع التكسير؛ نظام تخزين العامل الداعم وإيصاله مهياً لتوفير العامل الداعم

للخلاط ووحدة ‎dale]‏ مهيأة لخلط المادة المضافة في المائع للحصول على خليط المائع وتوفير خليط المائع للخلاط نظام تخزين المائع وإيصاله مهياً لتوفير المائع لوحدة الإماهة؛ ونظام تخزين مادة مضافة وإيصالها مهياً لتوفير المادة المضافة إلى ‎sang‏ الإماهة؛ ونظام تحكم يعمل ‎GF‏ ‏يتضمن عدد من وسائل الاستشعار وعدد من سائل التحكم المدمجة في نظام المضخة؛ نظام الخلاط نظام تخزين العامل الداعم وإيصاله؛ نظام تخزين المائع وإيصاله؛ ونظام تخزين مادة

الإضافة وإيصالهاء ويكون نظام التحكم الذي يعمل ‎WT‏ مهياً لمراقبة واحدة أو أكبر من المتغيرات الخاصة بنظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎GF‏ من خلال عدد من وسائل الاستشعار وإرسال تعليمات التحكم ‎control‏ إلى واحدة أو أكثر من العدد من وسائل التحكم للتحكم في ‎ils‏ خاص بنظام التكسير الهيدرولي ‎hydraulic fracturing system‏ الذي يعمل ‎AA‏

‎Wy 0‏ لأحد النماذج» تتضمن طريقة التكسير الهيدرولية الآلية مباشرة وبدء عملية تكسير هيدرولي ‎hydraulic fracturing operation‏ باستخدام نظام تكسير هيدرولي ‎hydraulic fracturing‏ 0 يعمل ‎(GT‏ توفير ‎sale‏ أولى لمائع التكسير ‎fracturing fluid‏ من مصدر أول إلى خلاط ‎<blender‏ يتضمن المصدر الأول مجس مصدر لقياس متغير واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالمصدر الأول ووسيلة تحكم ‎control devices‏ بالمصدر للتحكم بوظيفة واحدة أو

‏5 أكثر من وظائف المصدر الأول؛ توفير مادة ثانية لمائع التكسير من مصدر ثاني إلى الخلاط مزج المادة الأولى والمادة الثانية بالخلاط للحصول على مائع التكسير؛ يتضمن الخلاط مجس الخلاط لقياس متغير واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالخلاط ووسيلة تحكم بالخلاط للتحكم بوظيفة واحدة أو أكثر من وظائف الخلاط؛ توفير مائع التكسير من الخلاط إلى مضخة ‎PUMP‏ ؛ تتضمن المضخة مجس مضخة لقياس واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالمضخة ووسيلة

‏0 التحكم بالمضخة للتحكم بوظيفة أو أكثر من وظائف المضخة؛ الحقن بمائع التكسير من المضخة إلى فوهة ‎wellhead ji‏ مقترنة ‎i‏ مراقبة الواحد أو الأكثر من المتغيرات عبر مجس المصدرء ومجس الخلاط ومجس المضخة؛ توليد تعليمات آلية لواحدة على الأقل من وسيلة التحكم بالمصدر؛ وسيلة التحكم بالخلاط؛ أو وسيلة التحكم بالمضخة بناء على الواحد أو الأكثر من المتغيرات؛ بشكل ‎im‏ على الأفل» والتحكم بالوظيفة الواحدة أو الأكثر من وظائف المصدر

الأول؛ أو الخلاط؛ أو المضخة عبر وسيلة التحكم بالمصدر؛ وسيلة التحكم بالخلاط أو وسيلة التحكم بالمضخة؛ على التوالي؛ بناء على التعليمات الآلية بشكل جزئي على الأقل. شرح مختصر للرسومات تتضح الجوانب التالية والسمات ومزايا النماذج الخاصة بالكشف الراهن حين تناولها بالإشارة إلى الوصف التالي للنماذج والأشكال المرفقة. في النماذج التوضيحية للكشف المبينة في الأشكال

المرفقة؛ سيتم استخدام التعبيرات المحددة للتوضيح. إلا أنه لا يكون الهدف من الكشف أن يتقيد بالتعبيرات المحددة المستخدمة؛ وينبغي اعتبار أن كل تعبير محدد يشتمل على مكافئات تعمل على نحو ‎las‏ لتؤدي الوظيفة ‎Ald‏ ‏يوضح الشكل 1 رسم تخطيطي أفقي لنموذج خاص بعملية تكسير هيدرولي ‎hyd raulic‏

‎fracturing 10‏ آلية؛ وفقا لنماذج الكشف الراهن. يوضح الشكل 2 رسم تخطيطي لنموذج خاص بنظام تكسير هيدرولي آلي؛ وفقاً لنماذج الكشف الراهن. يوضح الشكل 3 رسماً لمكونات اتصالية لنظام تكسير هيدرولي آلي؛ وفقاً لنماذج الكشف الراهن. يوضح الشكل 4 رسماً لمكونات اتصالية لنظام تكسير هيدرولي آلي بمركز تحكم ‎control‏

‎center 5‏ وفقاً لنماذج الكشف الراهن. يوضح الشكل 5 مخطط تدفق لنموذج خاص بطريقة تكسير هيدرولي آلية؛ وفقاً لنماذج الكشف الراهن. يوضح الشكل 6 مخطط تدفق لنموذج خاص بطريقة للتحكم بنظام تكسير هيدرولي آلي؛ وفقاً لنماذج الكشف الراهن.

‏0 يوضح الشكل 7 مخطط صندوقي لنموذج خاص بنظام تحكم بنظام تكسير هيدرولي آلي؛ وفقاً لنماذج الكشف الراهن. الوصف التفصيلى:

يتم فهم الجوانب التالية والسمات ومزايا الكشف الراهن على نحو أفضل حين تناولها بالإشارة إلى الوصف التالي للنماذج والأشكال المرفقة. حين تناول النماذج الخاصة بالكشف المبينة في الأشكال المرفقة؛ سيتم استخدام التعبيرات المحدّدة للتوضيح. إلا أنه لا يكون الهدف من الكشف أن يتقيد بالتعبيرات المحددة المستخدمة؛ وينبغي اعتبار أن كل تعبير محدد يشتمل على مكافئات تعمل على نحو ‎lee‏ لتؤدي الوظيفة ذاتها. حين إدخال عناصر متعلقة بالنماذج المتعددة للكشف الراهن» يكون الهدف من استخدام أدوات النكرة والمعرفة والتعبير (المذكور/ة) هو الإشارة إلى واحد أو أكثر من العناصر. يتم اعتماد استخدام التعبيرات 'تتضمن" 'تشتمل على" والها" لتكون شاملة وتضم عناصر إضافية بخلاف العناصر المذكورة. لا تكون أية أمثلة خاصة بالمتغيرات التشغيلية و/أو الظروف البيئية حصرية 0 على متغيرات/وظروف أخرى خاصة بالتماذج الواردة بالكشف. وكذلك؛ ينبغي إدراك عدم استبعاد الإشارات إلى "أحد النماذج"؛ أو 'نموذج”» 'نماذج محددة"؛ أو 'نماذج أخرى" للكشف الراهن لوجود نماذج إضافية قد تشتمل كذلك على السمات المذكورة. علاوة على ذلك؛ يتم استخدام الإشارة إلى التعبيرات مثل ‎el‏ من" "أدنى"؛ "علوي" ‎Ca‏ "جانبي"؛ ‎CA Cll‏ أو تعبيرات أخرى متعلقة باتجاه أو توجيه محدد عند الإشارة إلى النماذج الموضحة ولا يكون الهدف هو تقييد أو 5 استبعاد اتجاهات أو توجيهات أخرى. وكذلك؛ ينبغي إدراك أن ذكر الخطوات الخاصة بطريقة معينة يكون على سبيل توضيح كيفية التطبيق وتكون وفقاً لأي ترتيب مالم ‎at‏ على خلاف ذلك بشكل واضح. علاوة على ذلك؛ يمكن تطبيق الخطوات على نحو متتابع أو بالتوازي مالم ‎sath‏ ‏على خلاف ذلك بشكل محدد. يوضح الشكل 1 رسماً تخطيطياً لنموذج خاص بنظام تكسير ‎hydraulic fracturing ls ue‏ ‎system 20‏ 10 موضوع عند موقع بئثر 12. في النموذج الموضح؛ يتم استخدام وسائل رفع مضخات 0000005 مضخة 14 والتي تشكّل نظام الضخ 16؛ لضغط محلول مائع التكسير ‎fracturing fluid‏ للحقن في فوهة البثر ‎wellhead‏ 18. تستقبل وحدة الإماهة ‎hydration unit‏ 0 المائع من مصدر مائع 22 عبر خطء مثلاً أنبوبي؛ وكذلك تستقبل المواد المضافة ‎additive‏ ‏من مصدر المادة المضافة 24. وفقاً لأحد النماذج؛ يكون المائع عبارة عن ماء ‎lng‏ مزج المواد 5 المضافة معاً ونقلها إلى وحدة خلاط ‎Gus 26 blender unit‏ يمكن إضافة العامل الداعم من

مصدر العامل الداعم ‎proppant source‏ 28 للحصول على محلول مائع التكسير (مثل مائع التكسير) الذي يتم نقله إلى نظام الضخ 16. تتلقى وسائل الرفع 14 محلول مائع التكسير عند ضغط أول (مثلاً من 80 رطل لكل بوصة مريعة إلى 100 ‎Jay‏ لكل بوصة مربعة) وزيادة الضغط إلى حوالي 15,000 رطل لكل بوصة مربعة للحقن في فوهة البثر. وفقاً لنماذج محددة؛

يتم تشغيل وسائل الرفع 14 بواسطة محركات كهربية. بعد التصريف من نظام المضخة 16؛ يستقبل نظام التوزيع ‎distribution system‏ 30؛ ‎Jie‏ ‏مقذوف وحدة تحكم في التدفق محلول مائع التكسير ‎fracturing fluid‏ للحقن في فوهة ‎adh‏ 18. يعمل نظام التوزيع 30 على تجميع محلول مائع التكسير من كل وسيلة من وسائل الرفع 14 ‎ia)‏ ‏عبر مشعب ‎manifold‏ مشترك لتوزيع المائع إلى المضخات) ويشتمل على أنابيب تصريف

‎discharge piping 0‏ 32 (قد تكون عبارة عن مجموعة من خطوط تصريف أو خط تصريف واحد) مقترنة بفوهة ‎ill‏ 18. وبهذاء يمكن الحقن بمحلول مضغوط للتكسير الهيدرولي في فوهة ‎ad)‏ 18. في النموذج الموضح؛ يتم ترتيب واحد أو أكثر من المستشعرات 345605005 و36 عبر نظام التكسير الهيدرولي 10. ‎Tay‏ للنماذج» ترسل المستشعرات 34 بيانات تدفق إلى ناقلة بيانات 38 للتجميع وللتحليل من بين أمور أخرى.

‏5 يعبر الشكل 2 عن رسم تخطيطي مفصّل لنظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎UT‏ 40 والذي يمكن استخدامه لتكييف ضغط ‎wellbore Ji; dash‏ 42 لتشكيل صدوع ‎fractures‏ 44 في تكوين جوفي ‎subterranean formation‏ 46 محيط بفوهة ‎ill‏ 42. يشتمل النظام 40 على ‎sas‏ إماهة ‎hydration unit‏ 48 تستقبل المائع من مصدر مائع 50 عبر خط ‎line‏ 52 وكذلك تستقبل المواد المضافة ‎additive‏ على نحو انتقائي من مصدر المادة المضافة 56 عبر الخط

‏0 56. يمكن فصل مصدر المادة المضافة 54 عن وحدة الإماهة 48 على أن تكون وحدة مستقلة بذاتهاء أو الاشتمال عليها كجزء من نفس الوحدة ‎sang Jie‏ الإماهة 48. يتم مزج المائع؛ والذي يكون عبارة عن ماء وفقاً لأحد الأمثلة؛ داخل وحدة الإماهة 48 مع المواد المضافة. وفقاً لأحد النماذج؛ يتم مزج المائع والمواد المضافة عبر فترة زمنية؛ للسماح بتوزيع منتظم للمواد المضافة داخل المائع. في ‎JE‏ الخاص بالشكل 2؛ يتم نقل المائع ومزيج المواد المضافة إلى وحدة خلاط

‎blender unit 5‏ 58 عبر خط 60. يشتمل مصدر العامل الداعم 62 على العامل الداعم؛ والذي

يتم توصيله إلى وحدة خلاط 58 كما يتضح من الخط 64؛ حيث قد يكون الخط 64 عبارة عن

ناقلة. يتم مزج العامل الداعم ومزيج المائع/المواد المضافة ‎clas‏ بداخل وحدة الخلاط 58( للحصول

على مائع التكسير؛ والذي يتم نقله بعد ذلك إلى نظام مضخة التكسير ‎fracturing pump‏

‎system‏ 66 عبر الخط 68؛ ومن 35 يشتمل المائع في الخط 68 على ما يتم تصريفه من وحدة الخلاط ‎blender unit‏ 58 والتي تعد عبارة عن وحدة امتصاص (أو تعزيز) لنظام مضخة

‎.66 fracturing pump system ‏التكسير‎

‏قد تشتمل وحدة الخلاط 58 على نظام مواد مضافة ‎Jo‏ متنهاء مثل مضخات كيماوية ومثاقب

‏لولبية. يقوم مصدر المواد المضافة 54 على نحو اختياري؛ بتوفير المواد الكيميائية لوحدة الخلاط

‏8 أو يمكن توفير نظام مواد مضافة كيماوية متنفصل أو مستقل (غير موضح) لتوصيل المواد

‏0 الكيماوية إلى وحدة الخلاط 58. وفقاً لأحد الأمثلة؛ يتراوح ضغط مائع التكسير ‎fracturing‏ ‎fluid pressure‏ الخط 68 من حوالي 80 رطل لكل بوصة مربعة إلى حوالي 100 رطل لكل بوصة مريعة. يمكن زيادة ضغط مائع التكسير إلى ما يصل إلى حوالي 15,000 رطل لكل ‎das‏ ‏مريعة بواسطة نظام المضخة ‎pump system‏ 66. يعمل محرك 69؛ والذي يتصل بنظام المضخة 66 عبر وصلة 40؛ على تحريك نظام المضخة 66 بحيث يقوم بضغط مائع التكسير.

‏5 ووفقاً لأحد الأمثلة؛ يتم التحكم بالمحرك 69 بواسطة محول يعمل بتغير التردد ‎variable‏

‎.(VFD) frequency drive ‏بعد تصريفه من نظام المضخة 66؛ إلى تجميعة فوهة‎ fracturing fluid ‏يتم ضخ مائع التكسير‎ ‏بتوصيل وحدة التصريف الخاصة‎ 42 discharge piping ‏تقوم أنابيب التصريف‎ .71 jal) 66 ‏وتوفر قناة لمائع التكسير بين نظام المضخة‎ 71 ll ‏بنظام المضخة 66 بتجميعة فوهة‎

‏0 وتجميعة فوهة ‎dl‏ 71. وفقا لأحد البدائل» يمكن استخدام خراطيم أو وصلات أخرى لتوفير قناة لمائع التكسير بين نظام المضخة 66 وتجميعة فوهة البئثر 71. على نحو اختياري؛ يمكن ضغط أي نوع من أنواع المائع بواسطة نظام مضخة التكسير 66 للحصول على مائع التكسير للحقن الذي يتم الضخ به في حفرة ‎A)‏ 42 لتكسير التكوين ‎dd‏ ولا ينحصر على الموائع 10105 المشتملة على مواد كيماوية أو العامل الداعم.

يتم توفير مثال للتوريين ‎turbine‏ 74 في المثال الخاص بالشكل 1. يمكن تشغيل التوريين 74 عن طريق ‎GB‏ حيث يستقبل وقود قابل للاحتراق من مصدر وقود 76 عبر خط تغذية 78. وفقاً لأحد الأمثلة؛ يكون الوقود القابل للاحتراق ‎Sle‏ عن غاز طبيعي؛ وقد يكون مصدر الوقود 76 عبارة عن حاوية للغاز الطبيعي أو عبارة عن ‎J‏ (غير موضّح) قربب من التوربين 74. وبدوره يعمل احتراق الوقود في التوربين 74 على تشغيل ‎alge‏ 80 ينتج الكهرباء. يقوم عمود الإدارة 82 بتوصيل المولد 80 بالتوريين 74. تحدّد تجميعة التوريين 74( والمولد 80؛ وحمود الإدارة 82 مولد توربيني ‎turbine generator‏ 83. وفقاً لمثال آخرء يمكن استخدام سلسلة التروس كذلك لتوصيل التوريين 74 والمولد 50. يتم تناول مثال لشبكة مصغرة 84 كذلك في الشكل 2 والتي تقوم بتوزيع الكهرباء ‎algal‏ بواسطة 0 المولد التوربيني 63. تشتمل الشبكة المصغرة 84 على محول 86 لتقليل فولتية الكهرياء المولدة بواسطة المولد 80 إلى فولتية أكثر توافقاً للاستخدام بواسطة وسائل يتم تشغيلها كهربياً في نظام التكسير الهيدرولي 40. وفقاً لمثال آخرء تكون الطاقة المولّدة بواسطة المولد التوربيني والطاقة المستخدمة بواسطة وسائل يتم تشغيلها كهربياً في نظام التكسير الهيدرولي 10 من نفس الفولتية ‎V 4160 Jie‏ فولت؛ بحيث لا يكون هناك ‎dala‏ لمحولات طاقة رئيسية. وفقاً لأحد النماذج؛ يتم 5 استخدام محولات بملفات مقولبة متعددة من النوع الجاف 3500 كيلو فولت أمبير. يتم توصيل الكهرياء الناتجة في المولد 80 إلى المحول 86 عبر الخط 88. وفقاً لأحد ‎ALY)‏ يقوم المحول 6 بتقليل الفولتية من 13.8 كيلو فولت إلى حوالي 600 ‎V‏ وتشتمل الفولتيات المخفضة الأخرى 0 لا 480 ‎V‏ « أو فولتيات أخرى. يتم توصيل المخرج أو الجانب منخفض الفولتية من المحول 56 بناقل طاقة 90؛ وتتصل الخطوط 0 92,؛ 94 96 98 100 و101 بناقل الطاقة 90 وتقوم بإيصال الكهرياء كهربياً إلى المكونات المشغلة كهربياً الخاصة بالنظام 40. على نحو أكثر تحديداً؛ يعمل الخط 92 على توصيل مصدر المائع ‎fluid source‏ 20 بالناقل 90؛ يعمل الخط 94 على توصيل مصدر المادة المضافة ‎additive‏ 24 بالناقل 90؛ ويعمل الخط 96 على توصيل وحدة الإماهة ‎hydration unit‏ 18 بالناقل 90 كما يعمل الخط 98 على توصيل مصدر العامل الداعم ‎proppant source‏ 62 5 بالناقل 90؛ ويعمل الخط 100 على توصيل وحدة الخلاط ‎blender unit‏ 28 بالناقل 90

ويعمل الخط 101 على توصيل الناقل 90 بمحول اختياري متغير التردد ‎variable frequency‏ ‎.102(VFD) drive‏ يعمل الخط 103 على توصيل متغير التردد ‎variable frequency‏ ‎102(VFD) drive‏ بالمحرك 69. وفقا لأحد الأمثلة؛. يمكن استخدام المحول متغير التردد ‎102(VFD) variable frequency drive‏ للتحكم بتشغيل المحرك 69 ومن ‎2B‏ تشغيل المضخة 66 كذلك. وفقاً لأحد الأمثلة يتضمن مصدر المادة ‎additive sourcedsliadl‏ 54 عشرة مضخات مواد كيماوية ‎chemical pumps‏ أو أكثر لتعزيز مضخات المواد الكيماوية القائمة على وحدة الإماهة 48 ووحدة الخلاط 58. يمكن توصيل المواد الكيماوية من مصدر المواد المضافة 54 عبر الخطوط 56 إما إلى وحدة ‎dale)‏ 48 و/أو ‎sang‏ الإماهة 58. وفقاً لأحد النماذج؛ تكون 0 عناصر النظام 40 متنقلة ويمكن نقلها إلى موقع بثر ‎Digan‏ لحفرة ‎Jill‏ 42؛ مثلاً على مقطورات أو منصات أخرى مجهّزة بعجلات أو مسارات. في النموذج الموضح, يتم ترتيب واحدة أو أكثر من التجهيزات 104 ‎Jie‏ أنواع متعددة من المستشعرات ‎sensing devices‏ 106 ووسائل التحكم 108 حول نظام التكسير الهيدرولي 40 وإقرانها بواحد أو أكثر من المكونات المذكورة أعلاه؛ ‎La‏ في ذلك أي من تجميعة ‎dash‏ البئثر 71؛ 5 المضخة ‎pump‏ 66؛ وحدة الخلاط 58؛ مصدر العامل الداعم 62« وحدة الإماهة ‎hydration‏ ‎unit‏ 48 مصدر المواد المضافة 54؛ مصدر المائع ‎fluid source‏ 50؛ المولد 60؛ التوريين ‎turbine‏ 74( مصدر الوقود 76( أية خطوط توصيل؛ ومعدات أخرى متعددة مستخدمة في نظام التكسير الهيدرولي 40؛ لا يتم تناولها جميعاً على نحو مفصل وذلك للإختصار. من الممكن أن تكون التجهيزات 104 عبارة عن مستشعرات؛ مشغلات؛ و/أو وسائل تحكم متنوعة؛ والتي قد 0 تختلف لمكونات مختلفة. فعلى سبيل المثال؛ قد تتضمن وسائل التجهيزات 104 هاردوير ‎Jie‏ ‏محول طاقة منخفض الضغط (عالي التردد ومنخفض التردد)؛ محولات طاقة ‎dle‏ الضغط (عالية التردد أو منخفضة التردد)» أجهزة تسارع قليلة التردد» أجهزة تسارع عالية ‎all‏ مستشعرات درجة حرارة؛ مقاييس تدفق خارجية مركّبة ‎Jie‏ مستشعرات دويلر وسونار؛ مقاييس تدفق مغناطيسية؛ مقاييس تدفق توربينية؛ مسبار ومستشعرات ‎cf‏ مستشعرات سرعة؛ آلات قياس سرعة دوران» 5 مستشعرات سعوية؛ ‎bod‏ مستشعرات حاثة؛ ضوئية؛ رادارية؛ فوق صوتية؛ ألياف ضوئية

ومستشعرات تأثير ‎(Joa‏ أجهزة بث ومستقبلات» عدادات الأشواط مراقبة ‎Monitoring‏ موقع ‎«GPS‏ استهلاك الوقود؛ خلايا الحمل» وسائل تحكم منطقية قابلة للبرمجة ‎(PLCs)‏ ‎Programmable logic controller‏ وموقتات 1107615 . وفقاً لبعض النماذج؛ يمكن تركيب التجهيزات على المكونات ونشرها في مواقع متعددة.

قد تشتمل المكونات أيضاً على وسائل اتصالات تمكّن من اتصال كافة حزم المستشعرات ‎sensing devices‏ ؛ ووسائل التشغيل؛ ومكونات المعدات ببعضها البعض مما يسمح بالمراقبة المشروطة في الزمن الحقيقي. يسمح ذلك بقيام المعدات بتعديل المعدلا ‎rates‏ ؛ والضغط

‎pressure‏ ¢ ظروف التشغيل ‎engined alll Jie operating conditions‏ ؛ الإرسال ‎transmission‏ عدد اللفات للدقيقة للتجميعات الميكانيكية ‎(RPMS) Rep Profit‏

‎(Management System 10‏ بوابات ‏ وصمامات ‎valves‏ ومشغلات ‎actuators‏ حجيرة تخزين رمال ‎sand storage compartment gates,‏ ؛ وسيور وقنوات5110015 توصيل ‎«sand delivery belts Ju)‏ بوابات؛ صمامات ومشغلات حجيرات تخزين الماء ‎water‏ ‎storage compartments gates‏ « خطوط ‎lines‏ وخراطيم ‎hoses‏ توصيل الماء ‎water‏ ‎delivery‏ معدلات مضخة التكسير المنفصلة وكذلك معدلات مجمعة للأنظمة؛ وحدات هيدرولية

‎fic blender hydraulicslda 5‏ مضخات المواد ‎«chemical pumps sles‏ لمواد سائلة ‎liquid‏ وجافة ‎«dry‏ محركات مروحية ‎motors‏ 180 لمجموعات التبريد؛ مضخات تصريف خلاط ‎blender discharge pump‏ « مضخات كيماوية يتم تشغيلها كهربياً وبالتردد المتغير ومتاقب لولبية؛ ومقاييس وصمامات ومشغلات مشاعب وحدات امتصاص وتصريف. تتمكن المعدات من منع وقوع الأعطال؛ وتقليل الضرر المستمرء والتحكم بتوقيت السماح وعدم

‏0 السماح باستمرار العمل بناء على قراءات البيانات الحية والمستمرة. يتمكن كل مكون من توفير أكواد إصلاح المشاكل وتنبيهات تضيّق على وجه التحديد الأسباب المحتملة للمشاكل. يسمح ذلك للتقنيين بصيانة المعدات بشكل أكثر فعالية أو لإصلاح المشاكل أو لبدء العمليات الأخرى بشكل آلي. تعمل المراقبة المشروطة على تحديد التغيرات الواقعة في مكونات النظام وكذلك التمكن من توجيه؛ تحويل» وإدارة كافة مكونات ليقوم كل مكون من المكونات بأداء وظيفته على النحو الأمثل.

وفقاً لبعض النماذج؛ ترسل المستشعرات ‎sensing devices‏ البيانات إلى ناقلة بيانات 38 للتجميع وللتحليل من بين أمور أخرى. وفقاً لبعض النماذج؛ ترسل المستشعرات البيانات إلى مكونات أخري» إلى وحدة المعالجة المركزية ‎central processing unit‏ ¢ أو إلى وسائل

روحدات تحكم ‎units remote‏ ا00010_بعيدة عن الموقع. قد تكون وسائل

5 الاتصالات بين المكونات والمستشعرات 5805015 ووسائل التحكم سلكية؛ لاسلكية؛ أو تشتمل

على كليهما. قد تتضمن وسائل الاتصالات الألياف الضوئية ‎«fiber optics‏ الكابلات الكهربية ‎electrical cables‏ « الواي فاي ‎electrical cables‏ ؛ البلوتوث 816140017 ؛ تردد لاسلكي ‎radio frequency‏ « ووسائل اتصالات أخرى خليوية؛ في المجال القريب؛ معتمدة على الإنترنت؛ أو أخرى تعمل عبر الشبكات.

0 قد تسمح سمات الكشف الحالي بالمراقبة عن بعد والتحكم من موقع مختلف وليس من ناقلة البيانات فحسب 68. ‎(Sa‏ دمج التحكم في التكسير بالمستشعر ومجموعات برامج المراقبة 104 للسماح باتخاذ أي إجراء آلي حين الحاجة له أو إذا كانت هناك حاجة إليه. قد تتمكن المعدات من تحديد المشاكل أو الأعطال من تلقاء ذاتهاء 23 ترحل الرسالة المذكورة بكود وإنذار محدّد. قد تكون المعدة مسئولة عن إيقاف عملها لمنع وقوع الأعطال. تقوم المعدات بمراقبة نفسها وكذلك الاتصال

5 بالنظام بوجه عام. يسمح ذلك بتحكم النظام بأكمله في المعدات والعمليات ليعمل كل مكون بأعلى كفاءة؛ والتحكم في ‎(Jolt‏ والماء والمواد الكيماوية والخلاطات؛ ومضخات وخطوط التدفق منخفضة الضغط وعالية الضغط. تتمكن سمات الكشف الحالي من استيعاب وعرض وتخزين البيانات ‎lly‏ تكون واضحة محلياً وعن بعد. يمكن الوصول إلى البيانات فوراً أثناء تجميع البيانات وكذلك قد تتوفر البيانات التاريخية. يمكن اختبار كل مكون لهذا النظام على نحو منفصل باستخدام

0 المحاكاة فضلاً عن ‎shal‏ اختبار الوظائف الفيزيائية. قد تتحسن كفاءات التشغيل لكل مكون منفصل وكذلك للنظام 40. فعلى سبيل ‎(JB‏ يمكن التحكم بتخزين وتوصيل الرمال إلى الخلاط ‎blender‏ باستخدام ‎WIA‏ الحمل؛ مستشعرات سونارية؛ وآلات قياس معدل دوران عمود الإدارة لتحديد كميات التخزين» ومستويات القادوس؛ وتوصيل المثتقاب إلى الحاويات. يمكن مراقبة كفاءات المضخة باستخدام مستشعرات التدفق؛ مقاييس

5 التتسارع؛ محول طاقة ضغطي؛ وآلات قياس معدل دوران عمود الإدارة لتعزيز الزيادة والمعدل مع

تقليل الظروف الضارة مثل التكهف أو حساب ينتج عنه تقديرات مرتفعة. يمكن التقاط أنماط الأعطال مثل نواتج التصريف»؛ القطوع؛ أعطال بالصمامات و/أو قواعد الصمامات؛ مشاكل متعلقة بالحشوات وانسداد الإمداد ومنعها بعد ذلك. يمكن مراقبة خطوط التدفق» كل من إمداد وتصريف وحدة الامتصاص باستخدام مقاييس التدفق لتوزيع وتحسين معدلات التدفق وسرعاته مع منع وقوع مواقف متعلقة بضخ زائد عن الحاجة الواقعية. تعمل حلقات التغذية المرتدة للقراءات من خلاط إلى مشاعب الإمداد وإلى المضخات مع بعضها البعض لتحسين الضغط والتدفق. ويمكن إيقاف عمل مضخة منفصلة مما يمنع وقوع الأعطال الإضافية؛ حين يحدث ذلك؛ يقوم النظام بوجه عام بانتقاء آلي لأفضل المضخات لتعويض المعدل اللازم. تعمل التغيرات والقدرات المذكورة على حل مشاكل المعدات ومنع وقوع الأعطال فضلاً عن توفير وسيلة لتقديم العمل بشكل مستمر.

0 وفقاً لبعض النماذج؛ يمكن الاشتمال على وسائل التجهيزات 104 (آية تجهيزة من المذكورة أعلاه؛ من بين أخرى)؛ وتركيبهاء وتحديد موقعها في أماكن متعددة مثلا على نحو متوافق مع أوعية التدفق ‎Jie‏ الخراطيم؛ سلسلة الأنابيب؛ المشاعب؛ أو وضع أحد مكونات المضخة مثل تجميعات (وحدات طرفية) للمائع؛ التجميعات الميكانيكية؛ مكونات الإرسال» محركات وأي مكون داخل المعدات المنفصلة»؛ تركيبها بشكل خارجي بالنسبة إلى سلسلة الأنابيب 010109 وأوعية التدفق

‎flow vessels 5‏ « مركبة أسفل أو أعلى حاويات تخزين الماء والرمال. قد تكون قواديس الخلاط مجهّزة ‎JS‏ من مستشعرات ‎SENSING devices‏ مستوى قرب لقادوس وكذلك خلية حمل لتحديد كمية الرمال في القادوس ‎(gh‏ وقت. يتضمن الشكل 3 مخططاً 110 موضحاً لنظام تكسير ‎fracturing system‏ آلي متصل؛ وفقاً لنماذج متعددة. وفقاً للمثال المذكور؛ قد يشتمل واحد أو أكثر من المكونات 42 الخاصة بنظام

‏0 تكسيرء؛ مثل مضخة 112( خلاط 114« وحدة الإماهة ‎hydration unit‏ 116 مصدر مائع 8. مصدر العامل الداعم ‎proppant source‏ 120؛ مصدر المواد المضافة 122( وواحد أو أكثر من المكونات 124 على وسائل اتصالات لإرسال واستقبال البيانات مع بعضها البعض عبر شبكة اتصالات 126. وفقاً لبعض النماذج؛ يشتمل بعض على الأقل من المكونات على معالجات تحلل البيانات المستقبلة من مكون أو أكثر من المكونات والتحكم بشكل آلي بجانب أو أكثر من

‏5 جوانب المكون المذكور. قد تتضمن شبكة الاتصالات 110 عدة أنواع من بروتوكولات اتصالات

سلكية أو لاسلكية ‎Wireless communication protocols‏ أو تجميعة من وسائل اتصالات سلكية ولاسلكية. وفقاً لبعض ‎oz Sail‏ يتضمن نظام التكسير الآلي المتصل كذلك واحد أو أكثر من مجموعة مكونات بما في ذلك مشعب ‎Manifold‏ ؛ مقطورة أنابيب متشعبة ‎manifold trailer‏ « سلسلة أنابيب التصريف ‎discharge piping‏ ؛ خطوط التدفق؛ وسائل النقل؛ توريين ‎turbine‏ ¢ موتور؛ محول يعمل بتغير التردد؛ مولد أو مصدر وقود. ‎(Sar‏ الاشتمال على المستشعرات ووسائل

التحكم في المكون الواحد أو الأكثر من المكونات المذكورة؛ مما يسمح باتصال المكونات المذكورة مع باقي النظام. يتضمن الشكل 4 مخططاً 130 موضحاً لشبكة اتصالات خاصة بنظام التكسير الآلي؛ وفقاً لنماذج متعددة. وفقاً لأحد الأمثلة؛ قد يتصل المكون الواحد أو الأكثر من مكونات التكسير

0 الهيدرولي 138 مع بعضهم البعض؛ على سبيل المثال لا الحصر؛ من أي من المذكورة أعلاه؛ عبر شبكة اتصالات 140 كتلك الموضحة أعلاه بالنسبة إلى الشكل 3. وقد تتصل المكونات 8 مع مركز تحكم ‎control center‏ 132 عبر شبكة الاتصالات 140. ويمكن تجهيز مركز المراقبة 132 في نظام التكسير الهيدرولي أو في مكون ما. وقد يكون مركز التحكم 132 بالموقع؛ في ناقلة بيانات أو موجود بعيداً. قد يستقبل مركز التحكم 132 البيانات من أي مكون من

5 المكونات 138؛ ويعمل على تحليل البيانات المستقبّلة؛ وتوليد أوامر تحكم لمكون أو أكثر من المكونات بناء؛ بشكل جزئي على الأقل؛ على البيانات. فعلى سبيل المثال؛ يقوم مركز التحكم 2 بالتحكم بأي جانب خاص بمكون ما بناء على حالة مكون آخر. وفقاً لبعض النماذج؛ يتضمن مركز التحكم 140 كذلك واجهة بينية خاصة بمستخدم,؛ ‎Ly‏ في ذلك شاشة لعرض البيانات وأوضاع نظام التكسير الهيدرولي ‎hydraulic fracturing system‏ تمكّن الواجهة البينية

0 للمستخدم كذلك المشغل من إدخال تعليمات تحكم ‎control instructions‏ للمكونات 134. يقوم مركز التحكم ‎control center‏ 140 كذلك بإرسال بيانات إلى مواقع أخرى وتوليد تنبيهات وإخطارات بمركز التحكم 140 أو لتستقبلها وسيلة مستخدم بعيدة عن مركز التحكم 140. يوضح الشكل 5 مخطط تدفق لنموذج خاص بطريقة تكسير هيدرولي ‎hydraulic fracturing‏ آلية 140 وفقاً لنماذج تمثيلية. ينبغي ملاحظة أن الطريقة قد تتضمن خطوات إضافية؛ أو أقل

5 وبترتيب مختلف عن تلك المبيئة في المثال المذكور. وفقاً للمثال؛ ‎Tas‏ عملية تكسير هيدرولي

2 باستخدام نظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎wing GI‏ توفير مادة أولى لمائع تكسير ‎fracturing fluid‏ 144 من مصدر أول إلى خلاط ‎blender unit‏ يوفر المصدر الأول مستشعراً ‎SENSO‏ لقياس واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالمصدر الأول ووسيلة تحكم من أجل التحكم بوظيفة أو أكثر من وظائف المصدر الأول. يتم توفير مادة ثانية لمائع التكسير ‎fracturing fluid 5‏ من مصدر ثاني إلى الخلاط. ويمكن تجهيز المصدر الثاني كذلك بمستشعر

ووسيلة تحكم. يتم مزج المادة الأولى والمادة الثانية 146 بالخلاط للحصول على مائع التكسير. قد يشتمل الخلاط كذلك على مستشعر لقياس واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالخلاط ووسيلة تحكم من أجل التحكم بوظيفة أو أكثر من وظائف الخلاط. ويتم تزويد مضخة بمائع التكسير من ‎(DUA‏ وتتضمن المضخة مستشعراً لقياس واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالمضخة ووسيلة

0 تحكم للتحكم بوظيفة أو أكثر من وظائف المضخة. ثم يتم الحقن بمائع التكسير 150 من المضخة إلى فوهة بثر مقترنة ببثر. تقوم المستشعرات على المصدر الأول؛ المصدر الثاني؛ الخلاط المضخة ومستشعرات أخرى متعددة في نظام التكسير الهيدرولي بمراقبة المتغير الواحد أو الأكثر من المتغيرات 152. ويعد ذلك يمكن توليد تعليمات آلية 154 لواحدة على الأقل من وسيلة التحكم بالمصدر؛ وسيلة التحكم بالخلاط؛ أو وسيلة التحكم بالمضخة بناء على الواحد أو الأكثر من

المتغيرات؛ بشكل جزئي على الأقل. يمكن التحكم 156 بواحدة على الأقل من الوظيفة أو الأكثر من وظائف المصدر الأول؛ أو ‎dada‏ أو المضخة أو مكون آخر لنظام التكسير الهيدرولي ‎hydraulic fracturing system‏ عبر وسيلة التحكم ذات الصلة بناء على تعليمات التحكم ‎control instructions‏ الآلية. وفقاً لبعض النماذج؛ تتسبب التعليمات في قيام واحدة أو ‎AST‏ من وسائل التحكم ‎control devices‏

0 بتعديل واحد أو ‎SST‏ من معدل التدفق ‎flow rate‏ ¢ الضغط ‎pressure‏ ¢ الطاقة ‎power‏ « ‎de ju‏ الموتور 50660 ‎motor‏ ؛ البوابات ‎gates‏ ؛ الصمام ‎valve‏ ؛ المشغلات ‎actuators‏ « خطوط التوصيل ‎Jilugy delivery lines‏ النقل ‎conveyance devices‏ ؛ معدلات الضخ ‎pump rates‏ » أو أنظمة التبريد ‎systems‏ 09ا000. فعلى سبيل المثال؛ يمكن أن يتضمن نظام المضخة ‎PUMP System‏ موتور ‎MOtOr‏ تقوم وسيلة التحكم بالمضخة بالتحكم به بناء

5 بشكل جزئي على الأقل على التعليمات ‎instructions‏ ا00010_الآلية. ووفقاً لبعض النماذج؛

يتضمن الخلاط ‎blender unit‏ واحد على الأقل من مضخة مواد كيماوية ‎chemical pump‏ « نظام تبريد؛ مثقاب ‎80096٠"‏ ؛ مضخة تصريف خلاط ‎blender discharge pump‏ ؛ صمام ‎valve‏ « أو مشغل ‎actuator‏ ؛ تقوم وسيلة التحكم الخاصة بالخلاط بالتحكم بأي منها بناء بشكل جزئي على الأقل على التعليمات الآلية. كما أنه وفقاً لبعض النماذج؛ قد يتضمن المصدر الأول أو الثاني واحداً على الأقل من بوابة؛ صمام؛ مشغل؛ سير توصيل؛ خط توصيل؛ أو مضخة مواد كيماوية؛ تقوم وسيلة التحكم بالمصدر بالتحكم بأي منها بناء بشكل جزئي على الأقل على التعليمات الآلية. ‎liad‏ يمكن بدء معدل توصيل المادة أو إيقافه أو تعديله آلياً ‎oly‏ على التعليمات الآلية. كما يمكن التحكم بالضغط أو المعدل الذي يتم عنده الحقن بمائع التكسير ‎fracturing‏ ‎fluid‏ في فوهة البئر بناء على التعليمات الآلية.

0 من الممكن أن يشتمل نظام التكسير الهيدرولي على مكونات أخرى ‎Jie‏ توريين ‎turbine‏ ؛ مولد ‎motor‏ ؛ وحدة إماهة ‎hydration unit‏ ؛ نظام توزيع ‎distribution system‏ ؛ مصدر وقود؛ أو فوهة بئر» من بين مكونات أخرى. ويمكن تجهيز المكونات المذكورة كذلك بمستشعرات

‎sensing devices‏ تقيس متغير واحد على الأقل مرتبط بالتوربين؛ المولد؛ وحدة الإماهة؛ نظام التوزيع» مصدر الوقود ‎fuel source‏ أو فوهة ‎all‏ وكذلك قد تشتمل المكونات أيضاً وسائل

‏5 تحكم تقوم بالتحكم بجانب واحد على الأقل من التوريين» المولد؛ وحدة الإماهة؛ نظام التوزيع؛ مصدر الوقود أو فوهة ‎«ill‏ بناء على الأقل بشكل جزئي على التعليمات الآلية. وفي بعض النماذج؛ يتضمن نظام التكسير الهيدرولي مجموعة من مضخات ونظام توزيع؛ يتم فيه توفير مائع التكسير من خلاط إلى المجموعة من المضخات؛ وتوفير مائع التكسير من مجموعة المضخات إلى نظام التوزيع ‎distribution system‏ ؛ والحقن بمائع التكسير من نظام التوزيع إلى حفرة

‏0 البئر. يمكن ضبط الضغط المنفصل لكل مضخة بشكل آلي بناء على التعليمات الآلية. يمكن التحكم بمعدل الضخ ‎pump rate‏ المجمع أو الكامل للمجموعة من المضخات؛ والتحكم أيضاً بالمعدل عند نظام التوزيع عبر التعليمات الآلية. وفقاً لبعض النماذج؛ تتضمن الطربقة 140 رصد وقوع واحد على الأقل من المتغير أو الأكثر خارج قيمة أولية مقبولة وإيقاف أو تعديل آلي لوظيفة أو أكثر من وظائف نظام التكسير الهيدرولي

‎hydraulic fracturing system 5‏ استجابة للرصد. وفقاً لبعض ‎ox Sail)‏ تتضمن الطريقة 140

رصد أداء أقل من القياسي في منطقة أو أكثر من مناطق نظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل آليّا؛ وحل المشاكل بشكل آلي لنظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎WF‏ بناء على البيانات المباشرة من مجموعة المستشعرات أو بيانات سابقة جمعتها المستشعرات؛ تحديد واحد أو أكثر من الأسباب أو الأسباب المحتملة للأداء الأقل من القياسي؛ وتعديل المكون أو الأكثر من المكونات بشكل آلي الخاصة بنظام التكسير الهيدرولي الذي يعمل ‎GI‏ لحل الأداء منخفض المستوى. وفقاً لبعض النماذج؛ قد يوفر النظام أكواد اكتشاف الأعطال ‎troubleshooting codes‏ أو تنبيهات دالة على واحد أو أكثر من المصادر المتعلقة بمشاكل الأداء . يتضمن الشكل 6 طريقة 160 للتحكم بنظام تكسير آلي؛ وفقاً لنماذج متعددة. وفقاً للنموذج المذكور؛ تتضمن الطريقة 160 استقبال 162 البيانات من مكون أو أكثر من مكونات نظام 0 تكسير آلي كتلك المبينة أعلاه. كما تشتمل الطريقة 160 على تحديد 164 وضع النظام بناء على البيانات المستقبّلة. وتشتمل الطريقة كذلك على التحكم 166 بجانب أو أكثر من جوانب النظام بناء على الوضع المقرر. يوضح الشكل 7 مخطط صندوقي لنموذج خاص ‎allay‏ تحكم 170 لاستقبال؛ تحليل؛ وتخزين المعلومات من موقع ‎jill‏ كما تبين أعلاه؛ يتم ترتيب المستشعرات 178 بموقع البثر وتتمكن من 5 إرسال البيانات إلى وحدة تحكم 176 للتقييم وتحديد التعديلات المحتملة على متغيرات التشغيل للمعدة بموقع ‎sll‏ + يمكن إقران وحدة التحكم 176 على نحو قابل للاتصال بشبكة 172؛ ‎Jie‏ ‏الإنترنت؛ التي تتمكن من الوصول إلى مخزن بيانات 174 مثل خادم تخزين سحابي. وبالتبعية؛ وفقاً للنماذج» يتم إرسال البيانات من المستشعرات 178 إلى وحدة التحكم 176 (والتي يتحدد موضعها على مكون؛ أو داخل ناقلة بيانات أو عن بُعد) ويتم تخزينها محلياً. إلا أنه؛ قد تتمكن 0 وحدة التحكم 176 من تحميل البيانات من المستشعرات 178 مع بيانات أخرى؛ إلى مخزن البيانات 174 عبر الشبكة 172. وبالتالي؛ يمكن استخدام البيانات من عمليات ضخ سابقة أو مستشعرات مختلفة لتعديل جوانب عديدة لعملية التكسير الهيدرولي حسب الحاجة. فعلى سبيل المثال؛ يمكن إقران بيانات التدفق من المستشعر 178 مع معلومات من المستشعرات 178 (مثل مستشعر الاهتزازء مستشعرات حركة التروس»؛ مستشعرات ‎sensors‏ عدد اللفات للدقيقة 5 لللتجميعات الميكانيكية ‎(RPMS) Rep Profit Management System‏ « مستشعرات

الضغط؛ إلخ) لتوفير تشخيصات باستخدام المعلومات من مخزن البيانات 174. ‎ad‏ سبيل المتال» يمكن استخدام بيانات سابقة كبيانات تلقينية لنموذج آلة تعلم للتنبؤ بمتغيرات التحكم المتعددة لعملية تشغيل قائمة. وفقاً للنماذج؛ يتضمن مخزن البيانات 174 معلومات خاصة بالمعدة المستخدمة بموقع البئر. ينبغي الأخذ في الاعتبار أنه وفقاً لنماذج متعددة؛ يمكن تخزين المعلومات من مخزن البيانات 174 في وسط تخزين محلي مثلاً في وسط تخزين داخل ‎ABU‏ بيانات؛ ونتيجة لذلك؛ لا يمكن تطبيق الاتصال عبر الشبكة 172 بمخزن البيانات البعيد 174. فعلى سبيل المثال؛ وفقاً لنماذج متعددة؛ يمكن إجراء عمليات الحفر بمواقع بعيدة حيث قد يكون إرسال البيانات عبر الإنترنت قليل السرعة أو غير موثوق به. نتيجة لذلك؛ يمكن تنزيل المعلومات من مخزن البيانات 174 وتخزينها محليا بناقلة البيانات قبل عملية التشغيل؛ ومن 23 توفير قابلية الوصول إلى 0 المعلومات لتقييم حالات عملية التشغيل بموقع البئر. يعد الكشف السابق ذكره ووصف النماذج الواردة بالكشف توضيحية وتمثيلية للنماذج الخاصة بالاختراع. يمكن إجراء تغييرات على تفاصيل النماذج الموضحة في نطاق عناصر الحماية الملحقة بدون الحياد عن الفحوى الفعلية للكشف. لا ينبغي حصر نماذج الكشف الراهن بعناصر الحماية التالية ومكافتآتها القانونية.

Claims (1)

1. عناصر الحماية 1- طريقة تكسير هيدروليكي آلي ‎cautomated hydraulic fracturing‏ تشتمل على: بدء عملية تكسير هيدروليكي ‎hydraulic fracturing‏ باستخدام نظام تكسير هيدروليكي ‎hydraulic fracturing system‏ يعمل ‎«Wl‏ ‏توصيل مائع ‎fluid‏ من نظام تخزين الموائع ‎fluid storage system‏ إلى وحدة إماهة ‎hydration unit 5‏ ؛ توصيل مادة مضافة ‎additive‏ من نظام تخزين المواد المضافة ‎additive storage system‏ إلى وحدة الإماهة ‎¢thydration unit‏ خلط المائع ‎fluid‏ والمادة المضافة ‎additive‏ في وحدة التميؤ ‎hydration unit‏ لتكوين خليط مائع ‎fluid mixture‏ ¢ 10 توصيل خليط الموائع ‎fluid mixture‏ من وحدة ‎hydration unit daly)‏ إلى الخلاط ‎tblender‏ ‏توصيل مادة حشو دعمي ‎proppant‏ من نظام تخزين مادة حشو دعمي ‎proppant storage‏ ‎system‏ الخلاط ‎blender‏ ؛ خلط خليط المائع ‎fluid mixture‏ ومادة الحشو الدعمي ‎proppant‏ في الخلاط لتكوين مائع تكسير ‎fracturing fluid‏ ؛ خلاط ‎blender‏ يشتمل على مستشعر الخلاط ‎blender sensor‏ لقياس متغير واحد أو أكثر من المتغيرات المرتبطة بالخلاط ‎blender‏ وجهاز التحكم ‎controller‏ ‏في الخلاط ‎blender‏ للتحكم في وظيفة أو أكثر من وظائف الخلاط ‎blender‏ ؛ توفير مائع التصدع ‎fracturing fluid‏ من الخلاط ‎blender‏ إلى مضخة ‎pump‏ « والمضخة ‎pump‏ تشتمل على مستشعر مضخة ‎sensor‏ 00010 لقياس واحد أو أكثر من المتغيرات 0 المرتبطة بالمضخة ‎pump‏ وجهاز التحكم ‎controller‏ في المضخة ‎pump‏ للتحكم في وظيفة أو أكثر من وظائف المضخة ‎pUMP‏ ؛ حقن مائع التصدع ‎fracturing fluid‏ من المضخة ‎pump‏ في فوهة ‎Lyall wellhead jl‏ بالبئر ‎well‏ ؛ مراقبة ‎monitoring‏ متغير واحد أو أكثر لعملية التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic fracturing‏ 5 عبر مجموعة من أجهزة الاستشعار ‎sensing devices‏ المدمجة في نظام تخزين ‎sale‏ الحشو

   الدعمي ‎proppant storage system‏ ؛ ونظام تخزين الموائع ‎fluid storage system‏ « ونظام تخزين المواد المضافة ‎additive storage system‏ « ووحدة ‎hydration unit daly}‏ « والخلاط ‎blender‏ ¢ والمضخة ‎pump‏ ¢ توليد تعليمات آلية ‎generating automated instructions‏ لواحد على الأقل من أجهزة الاستشعار ‎sensing‏ والتحكم بناء بشكل جزئي على الأقل على معلمة واحدة أو أكثر؛ و

   التحكم في واحدة أو أكثر من وظائف عملية التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic fracturing‏ ‎je System‏ مجموعة من وسائل التحكم ‎control devices‏ المدمجة في نظام تخزين مادة الحشو الدعمي ‎proppant storage system‏ « ونظام تخزين الموائع ‎fluid storage‏ 0 + ونظام تخزين المواد المضافة ‎additive storage system‏ « ووحدة الإماهة

   ‎hydration unit 0‏ ؛ والخلاط ‎cblender‏ والمضخة ‎pump‏ بناء بشكل جزئي على الأقل على التعليمات الآلية. 2- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: رصد وقوع واحد على الأقل من المتغير أو الأكثر من المتغيرات خارج قيمة أولية حدية مقبولة

   ‎acceptable threshold 5‏ ؛ وإيقاف أو تعديل آلي لواحدة على الأقل من وظيفة أو أكثر من الوظائف استجابة للرصد. 3- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: رصد ‎detecting‏ أداء منخفض المستوى دون القياسي ‎substandard performance‏ في

   ‏0 منطقة أو أكثر من مناطق خاصة بنظام التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic fracturing system‏ الذي يعمل ‎AT‏ ‏تحديد الأعطال بشكل ‎SI‏ لنظام التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic fracturing system‏ الذي يعمل ‎WH‏ بناء على بيانات حية مباشرة من مجموعة مستشعرات ‎sensing devices‏ أو بيانات مسبقة مجمّعة ‎collected data‏ بواسطة المستشعرات ‎sensing devices‏ ؛

   ‏5 تحديد واحد أو أكثر من الأسباب أو الأسباب المحتملة للأداء دون القياسي ‎substandard‏ ‎performance‏ ؛ وتعديل مكون واحد أو أكثر؛ بشكل آلي؛ لنظام التكسير الهيدروليكي

   — 2 1 — ‎hydraulic fracturing system‏ الذي يعمل ‎GH‏ لمعالجة ‎resolve‏ الأداء دون القياسي ‎substandard performance‏ منخفض المستوى. 4- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: ‏5 رصد ‎detecting‏ مشكلة الأداء الواحدة على الأقل الخاصة بنظام التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic fracturing system‏ الذي يعمل ‎(AT‏ وتوفير أكواد اكتشاف الأعطال ‎codes‏ ‎troubleshooting‏ أو تنبيهات دالة على واحد أو أكثر من المصادر المتعلقة بمشاكل الأداء . 5- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: ‏0 إرسال معلومات ‎information‏ مشتقة من المتغير الواحد أو الأكثر من المتغيرات المقاسة إلى مركز تحكم عن بعد ‎remote control center‏ « استقبال تعليمات التحكم ‎control instructions‏ من مركز التحكم عن بعد ‎remote control‏ ‎center‏ ؛ و التحكم بشكل آلي بجانب واحد على الأقل من نظام التكسير الهيدروليكي ‎hydraulic‏ ‎fracturing system 5‏ بناء بشكل جزئى على الأقل على تعليمات التحكم المستقيّلة ‎received‏

   ‎.control instructions‏ 6- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: بدء؛ إيقاف؛ أو تعديل ألى لمعدل ‎Juagirate‏ مادة الحشو الدعمى ‎proppant storage‏ ‎system 0‏ أو خليط المائع ‎fluid mixture‏ إلى الخلاط ‎blender‏ بناء بشكل جزئي على الأقل على التعليمات الآلية. 7- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: التحكم بضغط ‎pressure‏ أو معدل ‎rate‏ الحقن بمائع التصدع ‎fracturing fluid‏ فوهة البئر ‎oly wellhead 5‏ على التعليمات ‎AN‏

   — 2 2 — 8- الطريقة وفقا لعنصر الحماية 1؛ تتضمن كذلك: توفير مائع التصدع ‎(fracturing fluid‏ الخلاط ‎blender‏ إلى مجموعة المضخات ‎pumps‏ ؛ توفير مائع التصدع ‎fracturing fluid‏ من مجموعة المضخات ‎pumps‏ إلى نظام توزيع ‎distribution system‏ ؛ الحقن بمائع التصدع ‎fracturing fluid‏ من نظام التوزيع ‎distribution system‏ إلى ‎Jala‏ حفرة ‎wellbore ill‏ ؛ وتعديل ‎J‏ لقيم الضغط الفردية ‎individual pressures‏ أو معدلات الضخ ‎pump rates‏ الخاصة بمجموعة المضخات 000105 و/أو ضغط ‎pressure‏ أو معدل ضخ ‎pump rate‏ خاص بنظام التوزيع ‎oly distribution system‏ على التعليمات الآلية.

   $e ‏ا يننا‎ , ES ed bd wn

   ‏ع‎ rem eo po A ‏ريم سه اسه رج‎ a ‏ل و‎ ‏ا‎ lar oh HH hn fa gms EEE 5: Pee nn BEE en 5 of Pa TE 4 0 IE 1 I 0 i x3 eee en 7 ‏اي ا ا ب‎ : : ‏لسن ربوا ا ان جر‎ Prd : TE ‏ال‎ grrr sod 3 pet xy : ‏ا‎ ‎WITTE Tact | MTT ‏را‎ ‎£ Sy 2 ‏امم‎ § Freer ‏ع‎ = PE ai a 0 3 ou Ra : ‏لجا اا‎ A Ho : Amit ‏سبج اا أ‎ rT A PNET ‏ال‎ ‎: EE ; Deer ST fA 3 ry ‏تت[‎ ١ eas

   <> 8 “ & 2% 0 5 ‏ل‎ 0 5 ary or Br PETE bel 3 EN ® yo 3 or & ‏نًْ وا اما‎ ‏ج‎ TERY © TY 4 REN ‏7ج العا‎ 5 1 i ‏اج‎ N ‏اااي مستي‎ Fry Fy TR i : pay 3 i Pog i t 3 1 1 3 vod 3 ¥ Y . 2 : 3 3 3 ‏الح ا‎ 1 : : Sones i SE i 2 i & { 3 : 1 * HE oY io : i . : i ; + * ‏ب‎ co 20:5 ew oo 1 i i $ ‏ال ا اجام 1 ل‎ ‏تر 4< ما : #«*# :ا‎ I ‏خم + ب‎ + oy : ‏ا‎ Rn ‏اب‎ 5 arm i XN 6 oy > ‏الم ا م مس اياج الم‎ 3 ‏ا‎ 0 JHE ‏اا‎ ING : ‏ل‎ 8 ¥ 3 Boaedaanaacan Beaaaaan di HH ‏الما‎ SNS ‏امد ال‎ conan SEER Frond 2 : 3 0 : : : 5 ¥ : ‏اوجح ددح 0 : الممحححححححت‎ ET x atl : Ca © ‏جا‎ 1 : - 7١ ‏يو حي الب‎ Lo 1 HR 3 EE ES INS eT ‏اخ‎ x : 2 Ta 2 alos NN TENSE Soin Se win ‏ام و‎ Ni ‏ححا‎ a i Sn ‏لح اج أل‎ NR SRE es ‏احاح جه‎ Se SR aN ‏ةا‎ ‎8 i SOE 5 or Sad NERS & } ‏اتانيه الجا م قي م‎ i : 98 ‏ات ا‎ Sah > 5 AE NHR 3 ¥ lek 7 ‏ا اما ا ل حا 9 او را‎ oe EE a aw ’ EY TAHA Te 8% Fa A x SASSI ‏الا‎ tay WA ARES CN REN TE ‏اجي‎ ‎* 3 SN a SHR 8 i [EY HENSON Fm i pe RA SESE 3 Se L : SRI ‏الم‎ EL ; SER iat 1 ‏ل‎ % SAN ‏ياي ب ا الك‎ i 2 ‏ا 0 الخ اجيج‎ x SNR Son 3¥ vg + fo RW RE Sola Beet Tad ‏م لحي‎ 5 BS WERE i ‏“المي‎ SEINE ESN 3 RRR CERN RS beg 3 ‏م ا ااا‎ § A LY SRR 0 a wy TA sade Jane k AER oF gm SE FR Kann? 7 > SRY as at £5) ARSE LTE ed hs VRE ¢ ‏ف‎ he. i ‏ين‎ 3 8: veg TTT a FE 1 iw wo aN { ed x > Alot] ] _- ‏م‎ Ee ‏بن ل‎ ITN Vm ed 7: ‏اتسالات‎ SE 8 RR i : ? } - 3 ّ & oy ‏ا‎ ‎TTT ANT es ‏مادة مضافة‎ jt ‏ا قي نال“‎ ُ i J ‏ادس ب‎ Foie § ‏لبر‎ ‎— ‏و‎ \ 33 eed ta ‏مان‎ dasa fo DY & ‏عامل داعا‎ + gal iY. Fs ١ & Hp : alas ‏فركز‎ ‎5 ‏الا “اب‎ ATG ~~ ‏ل‎ ‎(ns a2) : 3 - & oo > ‏»م كا‎ Pali

   & . Nm NL 3 x A ‏ا لكب منج‎ = 2 1 ١ ‏هي 4 8 غلا 2 8 كبن‎ AF ¥ Claas ‏مكون تكسي‎ ta ‏يدر زرحي‎ ow ‏#يدزكتني‎ ‏ل ست رن‎ FAR ‏دا سا‎ 4 HE 8

   ‎se nr‏ مه 1 4 » & ِ ناا ‎Taki 2 1 4 x . x $k‏ توكير ‎cam Bl fale‏ من مصدر اقل إلى خلاط ‎Ye a‏ ‎gE Cs roa AcE &‏ ل خط وكير مادج ‎Aki‏ من ‎SA ca fs esta‏ ل ‎vig‏ ‏| رتس ‎EAN RN, LA TN‏ تفاط الوم جا ْ مزج المادة الأولى والمادة الثانية بالخلاط للحصول ‎or‏ ‎TER EN -‏ بانع تكسي [ خا ب ‎١‏ توف ‎ells‏ الكت > ‎Shee HINA‏ 0 ْ مرفي ماع التكسيز مرخ ‎Ek oN AA gd] Nal‏ ‎Bal‏ لانن ‎Ce‏ لها هام أ ‎a, 7 | FL Ta ak‏ ‎bag pat‏ التكسير مخ المعضكة إلى كوهد بر ‎i‏ اي ‎Yaa‏ ‏إ ‎kr i Bows 5% ny & § ra MS‏ £3 4 : مرافية مثفير أو كثر من متغيراث المصدر ‎SFT‏ المصدر 1 ‎TN | - . 0 ;‏ ا إ الثاني: 48 ا 3 و ب عبر ل 8 8% رات إ & ‎omy a Som‏ أ 3 ‎Bl 3 Carey‏ توليد تعليمات تحكم آلية ‎ol‏ على المتغير أو الأكثر إ ‎ted Nd oo‏ ‎ - El ER ]‏ شما بشكل جزني على ‎SA‏ ‏التحكم بواخد على الأقل من المصدر الأول: ‎ed‏ ‏اجيهو ةك » تاتان وى د ا الحم , الثاني ‎SAT‏ أو المضخة ابناء + يشكل جزني على الأقل. عل : التعليمات ‎LO‏ ‏الشكل ‎a‏

   — 2 7 — - Fhe &

   ve hE (0 ‏ا‎ OF ee eprom mms

   1 : يم 2 البياناث من ‎Sasa‏ أي اكن مسن ‎ak‏ 3 8 اث . ¥ ‎x=‏

   41 ‏بوي‎ ِ | ee ‏الخاصة بنظام تكسير هيدرولي الي ض‎ ‏ذا‎ A ‏تحديد حالة خاصة بالنظام بناء على النياناتك المستانتا‎ ] te wh Co — 57 ‏التحكم اليا بجانب أي أكثر من النظام بناء على الحالة نت‎ ‏المحددة سسا‎ SEN

   —_ 2 8 —_ £3, or YEA ce A ‏ا اح ا‎ 3 ‏مسي م ا‎ ‏م ملك‎ fa : ‏من‎ 0 Fo comer HE ‏مسلا‎ ali ‏زحدة‎ — Aa BR Reef | . wis boo fe ‏مغزن‎ ‎8 we Eo - i i ’ 5 ‏الي‎ rang on ‏خا‎ : | : ER Ad RY 3 ‏الكل‎

   الحاضهة الهيلة السعودية الملضية الفكرية ‎Swed Authority for intallentual Property pW‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § ام 5 + < ‎Ne‏ ‎ge‏ ”بن اج > عي كي الج دا لي ايام ‎TEE‏ ‏ببح ةا ‎Nase eg‏ + ‎Ed - 2 -‏ 3 .++ .* وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. »> صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > ”+ ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ uo‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏