División
ARGENTINA S.A.
SAM WELL MANAGER
CONTROLADOR DE POZO DE PETRÓLEO
Guía Rápida de Operación y Referencia
1. Introducción y Procesos de Seguridad.....................................................................2
Maniobra de parada general: ...............................................................................2
Maniobra de parada que involucre zanjeos en la locación, soldaduras sobre
AIB/Cañería en locación, reparación de cables, tablero motor o instrumentos
(Celda carga, sensor RPM motor, sensor manivela), desarme de boca de pozo
(ej: cambio empaquetaduras) o desmontaje parcial o total del SAM:...................3
Maniobra de arranque-parada del AIB sin intervención del SAM: ........................3
Consultas técnicas ...............................................................................................4
2. Pantalla, teclado y modalidad de operación.............................................................5
3. Principales pantallas y Datos ...................................................................................6
Estado General de Funcionamiento .....................................................................7
Cartas Dinamometricas ...................................................................................... 11
Datos Históricos ................................................................................................. 12
Consulta de Históricos, Logs y Datos de Estado avanzado ............................... 14
4. Programación del controlador SAM ....................................................................... 23
MENU / PROGRAM CONTROLLER / RPC APLICATION ................................. 23
MENU / PROGRAM CONTROLLER / RTU LEVEL............................................ 30
MENU / PROGRAM CONTROLLER / AUXILIARY FUNCTIONS....................... 31
MENU / PROGRAM CONTROLLER / REGISTER FUNCTION ......................... 34
MENU / PROGRAM CONTROLLER / WELL STATE ALARMS ......................... 35
MENU / PROGRAM CONTROLLER / COIL TRACKING ................................... 36
5. Mantenimiento de Sensores .................................................................................. 38
Instalando la Celda de Carga de Barra Pulida ................................................... 38
Instalando el Transductor de Efecto Hall de las RPM del Motor ........................ 43
Instalando el Transductor de Efecto Hall de Brazo Manivela ............................. 45
Instalando/Conexionando la caja de empalme de cables................................... 48
6. Lista de Estados .................................................................................................... 49
7. Preguntas frecuentes ............................................................................................. 55
Servicios y Automatización: Parque Industrial, Comodoro Rivadavia, Chubut ■ Tel (+54-297) 448-4050
Planta: Parque Industrial, Macizo 3 (9000) Comodoro Rivadavia, Chubut ■ Tel (+54-297) 448-1750 Fax 448-2735
Av del Trabajador 647 (8300) Neuquén ■ Tel/Fax (+54-299) 442-5102 / 448-8711 ■ lufkinnq@lufkin-arg.com
Av. Santa Fe 768 - 3er piso (C1059ABO) Buenos Aires ■ Tel (+54-11) 4315-1641/42 / 4312-7620 Fax 4311-8181
1. Introducción y Procesos de Seguridad
El controlador para pozo de petróleo con AIB, modelo SAM Well Manager de Lufkin
Automation, es un sistema de control que permite optimizar la producción del sistema
mediante el sensado de parámetros de superficie y el proceso de los mismos
En su operatoria en modalidad “Pump-Off”, puede ser configurado para que detenga la
unidad de bombeo en el caso que detecte que el nivel del pozo es bajo. Luego de un
cierto intervalo, el sistema rearranca el motor en forma automática. ES POR ESTO
QUE DEBE EL OPERADOR, INSPECTOR O PERSONAL QUE EJECUTE
CUALQUIER TAREA EN EL SITIO CONSIDERAR QUE, AL IGUAL QUE LOS
EQUIPSO CON TIMER/TEMPORIZADOR, LA UNIDAD PUEDE ARRANCAR O
DETENERSE AUTOMÁTICAMENTE SIN AVISO PREVIO.
En caso de ejecutarse tarea alguna que requiera la intervención de la unidad de
bombeo, deberá ejecutarse el siguiente procedimiento, según el tipo de tarea:
Maniobra de parada general:
Dar la orden de parada en el frente del gabinete del tablero eléctrico
(confirmación de parada manual, posición cero)
Apagar el controlador desde la llave On-Off ubicada en la puerta interna del
mismo (tecla o switch superior)
Ejecutar cualquier otro proceso de seguridad que requiera la intervención, como
ser: frenado del AIB (unidad de bombeo), bloqueado del AIB, desconexión total
de la energía, etc.
Para reiniciar el arranque del AIB, desbloquear y quitar freno del AIB, restablecer
la energía (si se hubiera quitado), encender el SAM, pasar a AUTOMATICO la
llave de habilitación de arranque del tablero del motor. Si el sistema no se pone
en marcha en un tiempo inferior a los dos minutos, entonces confirme que el
SAM esté encendido, pase la llave del tablero a posición MANUAL (el AIB
debiera ponerse en marcha inmediatamente), luego retornela a posición Cero y
finalmente a AUTOMATICO. Si la unidad de bombeo no se pone en marcha en
menos de dos minutos, deje el sistema en MANUAL, pida asistencia y reporte
inmediatamente la falla para su reparación
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Maniobra de parada que involucre zanjeos en la locación, soldaduras
sobre AIB/Cañería en locación, reparación de cables, tablero motor o
instrumentos (Celda carga, sensor RPM motor, sensor manivela), desarme
de boca de pozo (ej: cambio empaquetaduras) o desmontaje parcial o total
del SAM:
Dar la orden de parada en el frente del gabinete del tablero eléctrico
(confirmación de parada manual, posición cero)
Apagar el controlador desde la llave On-Off ubicada en la puerta interna del
mismo (tecla o switch superior)
Cortar el suministro de energía eléctrica desde el tablero del motor y/o llave de
corte general.
Ejecutar cualquier otro proceso de seguridad que requiera la intervención, como
ser: frenado del AIB, bloqueado del AIB, desconexión total de la energía desde
línea aérea, etc.
Para reiniciar el arranque del AIB, desbloquear y quitar freno del AIB, restablecer
la energía (si se hubiera quitado), encender el SAM, pasar a AUTOMATICO la
llave de habilitación de arranque del tablero del motor. Si el sistema no se pone
en marcha en un tiempo inferior a los dos minutos, entonces confirme que el
SAM esté encendido, pase la llave del tablero a posición MANUAL (el AIB
debiera ponerse en marcha inmediatamente), luego retornela a posición Cero y
finalmente a AUTOMATICO. Si la unidad de bombeo no se pone en marcha en
menos de dos minutos, deje el sistema en MANUAL, pida asistencia y reporte
inmediatamente la falla para su reparación
Maniobra de arranque-parada del AIB sin intervención del SAM:
Maniobrar la unidad de bombeo usando la llave de Comando del tablero
eléctrico, pasándo a MANUAL para dar marcha y CERO para la parada. En
estas posiciones se anula la capacidad de control (parada/arranque) del equipo
de bombeo por parte del controlador SAM.
Ejecutar el proceso deseado, arrancando y parando el AIB desde el frente del
tablero eléctrico del pozo.
Una vez completado el trabajo, asegurarse de desbloquear y quitar freno del
AIB, restablecer la energía (si se hubiera quitado), chequear que el SAM tenga
energía, y pasar a AUTOMATICO la llave de habilitación de arranque del tablero
del motor. Si el sistema no se pone en marcha en un tiempo inferior a los dos
minutos, entonces confirme que el SAM esté encendido, pase la llave del tablero
a posición MANUAL (el AIB debiera ponerse en marcha inmediatamente), luego
retornela a posición Cero y finalmente a AUTOMATICO. Si la unidad de bombeo
no se pone en marcha en menos de dos minutos, deje el sistema en MANUAL,
pida asistencia y reporte inmediatamente la falla para su reparación
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Una vez superada la rutina de mantenimiento y operativa sobre la locación, deberán
repertirse en forma inversa los pasos del proceso ejecutado, revirtiendo las acciones a
su estado original.
ADVERTENCIA: LA OPERACIÓN DEL CONTROLADOR DEBE SER EFECTUADA
DESDE EL PANEL INTERNO FRONTAL, MEDIANTE EL TECLADO DISPONIBLE A
LA VISTA DEL MISMO. NUNCA DEBE ABRIRSE LA PUERTA INTERMEDIA
INTERNA, YA QUE DENTRO EXISTEN COMPONENTES Y PUNTOS DE BAJA
TENSIÓN Y RESISTENCIAS CALEFACTORAS.
Consultas técnicas
Contáctese con un responsable técnico de asistencia al cliente de Lufkin Argentina en:
Comodoro Rivadavia
Parque Industrial, Macizo 3, Plata Servicios, (9000) Comodoro Rivadavia, Chubut
Tel (+54-297) 448-1750 Fax 448-4050
Neuquén
Av del Trabajador 647, (8300) Neuquén
Tel/Fax (+54-299) 442-5102 / 448-8711
Buenos Aires
Av. Santa Fe 768 - 3er piso, C1059ABO - Capital Federal
Tel (+54-11) 4315-1641/42 / 4312-7620 Fax 4311-8181
O genericamente al email LufkinAuto@lufkin-arg.com
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2. Pantalla, teclado y modalidad de operación
PANTALLA
El sistema está dotado de una pantalla gráfica de alta resolución que permite ver toda
la información, reportes, gráficos y cartas dinamométricas. Ciertos controladores no
cuentan con dicha pantalla pero la misma puede ser obtenida mediante en handheld
PDA (iPaq) o una PC portátil
Toda la información que genera el sistema es accesible mediante esta interface gráfica
local y también remotamente en el software de supervisión (Scada), con las
limitaciones propias de diseño de cada tipo de software.
Esta pantalla tiene un sistema de ahorro de energía que apaga la misma en forma
automática luego de transcurrido cierto tiempo sin que se oprima ninguna tecla. La
misma se reactiva automáticamente al oprimir cualquier tecla.
Asimismo, y para mejorar su visualización, dispone de un sistema de retroiluminado
que permite ver los datos en la oscuridad o mala iluminación externa
Como el equipo fue diseñado para operar bajo las más gélidas temperaturas invernales
hasta las más altas temperaturas estivales, se ha dotado de un potenciómetro para
ajustar el contraste. Es por esto que en ocasiones, y dependiendo de tales factores
climáticos y del funcionamiento mismo de la unidad, pueda encontrarse que la pantalla
está totalmente blanca o totalmente negra. En tales casos, tan solo deberá ajustarse el
contraste mediante la perilla del frente de la unidad.
TECLADO
El teclado de la unidad permite navegar entre las opciones de los menús, retroceder y
avanzar entre diferentes pantallas, ingresar datos y demás configuraciones del sistema.
Seguidamente se muestra el mímico del teclado:
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MODALIDAD DE OPERACIÓN
La información en el controlador está organizada en pantallas, de acceso mediante
menús.
En cualquier momento se puede tener acceso al menú de inicio de sistema oprimiendo
la tecla “MENU”. Este será el menú de partida.
Las opciones dentro del menú se seleccionan vía las teclas de navegación de flechas
para arriba ().
Para modificar un valor seleccionado (o sea que se puso en reverso, estando rodeado
por un fondo negro con las letras en claro), debe oprimirse la tecla “EDIT”. Una vez en
dicho modo de edición, los valores se modifican mediante los cursores o el ingreso de
un valor numérico vía el teclado, según corresponda. Finalizada la edición debe
oprimirse la tecla “ENTER”.
La tecla “DELETE” borra el campo seleccionado o editado, o restaura el mismo a su
valor por defecto, según sea el caso. Cuando se visualizan cartas dinamométricas, se
usa esta tecla para limpiar la pantalla.
La tecla “NEXT” permite avanzar a la siguiente pantalla o campo. De igual modo pero
con sentido inverso opera la tecla “EXIT”
Muchas de las funciones y opciones están resguardados mediante Claves o Password
para evitar que errores involuntarios alteren la configuración del sistema. En caso de
necesitar reconfigurar el controlador, deberá asegurarse de contar con dicho permiso
de acceso.
3. Principales pantallas y Datos
Como se ha mencionado anteriormente, la pantalla de inicio del sistema es el Menú
Principal o Main Menu. Al mismo se accede en cualquier momento y desde cualquier
pantalla presionando la tecla “MENU”
Tal pantalla es la siguiente:
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Cualquiera de las opciones del menú son accesibles mediante la selección de la misma
vía las teclas de navegación o flechas y una vez seleccionado oprimiendo la tecla
“ENTER”. Otra alternativa es oprimiendo directamente la tecla numérica
correspondiente a dicha opción. Por ejemplo para STATUS es la tecla “1”
De las opciones disponibles, entre las que se encuentran las de configuración del
sistema, acceso a datos históricos de hasta 60 días, resultados de análisis y pantallas
de referencia, consulta y auditado de los eventos, nos referiremos a las opciones 1 y 4
correspondientes al estado general resumido de funcionamiento y cartas
dinamométricas.
Estado General de Funcionamiento
Se trata de la opción 1 del menú principal, descripta en la pantalla como RPC STATUS.
Seleccionado éste, se accede a tres pantallas de resumen de las principales variables,
datos y estados de funcionamiento del sistema.
Para pasar de una pantalla a la otra, debe utilizarse la tecla “NEXT”.
La tecla “MENU” o “EXIT” darán regreso a la pantalla del Menú Principal
Seguidamente se dará referencia a alguno de estos valores
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Pantalla 1 de 3
Estado RPC Pantalla 1/3
Dirección RTU
Estado Actual
Tiempo alcanzado
Modo Control
Modo Operación
Mínimos cicl bomba
Hora cierre
Funcionam ayer
Fun desde hr-cierre
Producc Inf Ayer
Producc desde hr-cierre
Prod Inf Diaria proyec
(Brls/Día)
Rodometer
Pumpometer
Velocidad bombeo
Llenado de bomba
Velocidad actual VSD
(carreras/min)
[NEXT] para Pág 2/3
Current Well State: Indica el estado del sistema, pudiendo ser “Starting” que
significa que está en proceso de arranque inminente, “Min Pump Strokes”
cuando inicia las primeras emboladas luego del arranque, “Pumping-Normal
Mode” bombeando normalmente, “Stopped” detenido, “Unable to Run” cuando
no puede dar marcha al motor, etc. Al final se describen con detalles las distintas
opciones de estados
Enlapsed Time: Tiempo que lleva la unidad bombeando ininterrumpidamente o
detenida, según sea el caso.
Control Mode: Es el modo de control seteado. Puede ser Downhole (basado en
parámetros calculados en fondo), Surface (idem por superficie) y Motor (por
comportamiento del motor eléctrico). Mayormente se emplea Downhole
Operation Mode: Es el modo de operación del control. Puede ser Nornal (el
sistema opera normalmente controlando el AIB), Host (solo registra lo que
acontece sin tomar acciones de control) y Timer (opera el arranque y parada del
pozo por tiempo sin tomar en cuenta las funciones de control)
Run Yesterday: indica en porcentaje de tiempo y en cantidad de horas y minutos
cuánto funcionó el equipo el día anterior
Run Since Gauge-OFF: indica lo mismo que el item anterior pero en lo que va
del día en curso.
Inf Prod Yesterday: Producción en barriles computada el día anterior
Inf Prod Since Gauge-OFF: Producción en barriles en lo que va del día en curso.
Projected Daily InfProd: Producción en barriles que estima el controlador que
producirá el sistema de bombeo en el día en curso de mantenerse los
parámetros de producción actuales.
Pumping Speed: Golpes por minuto
Pump Fillage: Llenado de la bomba en porcentaje
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Pantalla 2 de 3
Estado RPC Pantalla 2/3
Dirección RTU
Estado Actual
Tiempo alcanzado
HP en Barra Pulida
Pico Hoy de HPBP
HP en bomba
Rev motor/carrera
Pot prom motor C.desc
Torque máx en C.desc
Torque máx en C.asce
(pseudo)
[NEXT] para Pág 3/3
Polished Rod HP: Potencia en HP en la sarta
Today’s Peak PRHP: Valor pico del item anterior registrado hoy
Pump HP: Potencia en HP en la bomba
Motor Rev/Stroke (NREV): Indica las revoluciones que dio en motor en para
completar el último ciclo de bombeo. El incremento de este valor da idea del
nivel de patinamiento de correas
Avg Downstroke Motor Pwr: Nro adimensional que sirve de referencia cuando el
sistema está operando en modo de control por motor (poco usado)
Max Downstroke Torque: Torque pico detectado en la carrera descendente en el
último ciclo de bombeo
Max Upstroke Torque: Torque pico detectado en la carrera ascendente en el
último ciclo de bombeo
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Pantalla 3 de 3
Estado RPC Pantalla 3/3
Dirección RTU
Estado Actual
Tiempo alcanzado
Consec Consec Acum Limit
Malfunc H/D Permit Ocurr Ocurr Cfg
Presente
Valor
Carga pico
Mín Carga
No RPM
No Crack
Bajas RPM Mtr
Pico Torque
Pto Malfunc
Otras opciones
Habilitado/Deshabilitado
Administ Pico Enero
Cálculo AGA
Expresiones Lógicas
HOA Switch
Corte IPA
[NEXT] para Pág 1/3
Peak Load: Muestra en la última columna el valor de carga pico el Libras en la
sarta en la embolada actual
Min Load: Muestra en la última columna el valor de carga mínimo el Libras en la
sarta en la embolada actual
No RPM: Muestra en la última columna las RPM actuales del motor. Monitorea
la ausencia/falla de este sensor
No Crack: Solo monitorea la ausencia/falla de este sensor
Low Motor RPM: Muestra en la última columna las mínimas RPM alcanzadas
por el motor en el último ciclo de bombeo
Peak torque: Máximo torque calculado en la caja de engranajes en el último ciclo
de bombeo. ESTE TORQUE ES CALCULADO A PARTIR DEL
COMPORTAMIENTO DEL MOTOR ELECTRICO, LO CUAL PUEDE
REQUERIR UNA CALIBRACION ESPECIAL.
Malf Setpoint: Punto de malfuncionamiento usado en control por carta de
superficie.
Low Fluid: Peso en libras correspondiente al esfuerzo por levantamiento del
fluido. La merma de este valor indica pescas, fallas graves en bomba y
pinchaduras de tubing, entre otras.
En el menú Other Status o Estatus avanzado, ubicado en la opción 7 del menú
principal, se podrá acceder a información detallada del estado, como ser registros de
paradas, estado de las entradas/salidas, etc.
Para todos los casos que se indiquen valores diarios, los mismos son considerados
como día el transcurrido desde las 7:00 de la mañana de un día hasta el mismo horario
del día siguiente. Dicho horario es configurable.
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Cartas Dinamometricas
Se trata de la opción 4 del menú principal, descripta en la pantalla como
DYNAGRAPHS
Seguidamente se accede a la siguiente pantalla
La modalidad de navegación es análoga a la descripta para el caso del Menú Principal.
Dentro de las opciones de dinamómetros disponibles, se puede acceder a la
visualización de las últimas 5 cartas dinamométricas. Se accede vía la opción 1
“STORED”
La carta actual, en tiempo real, está disponible en la opción 4 “REALTIME”.
Las opciones 2 “PUMP UP” y 6 “START” muestran las cartas de cuando el equipo
arrancó por última vez.
Dentro de las opciones de dinamómetros disponibles, se puede acceder a la
visualización de las 5 cartas dinamométricas de la última vez que arrancó el sistema de
bombeo. También de la vez anterior. Se accede vía la opción 3 “SHUTDOWN”
Seguidamente se muestra a manera de ejemplo y referencia la pantalla de la carta
actual. La modalidad de navegación es similar para todos los casos
Para ambos datos considera como día el transcurrido desde las 7:00 de la mañana de
un día hasta el mismo horario del día siguiente
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Moviéndose con los cursores de navegación (flechas) se tiene selección a “Display
Type”, tal como se muestra en el ejemplo previo
Oprimiendo entonces la tecla “EDIT” y mediante la selección con los cursores y la
fijación mediante la tecla “ENTER” se puede optar entre la visualización de la carta de
superficie, la carta de fondo, o ambas simultáneamente, tal como se indica en el
ejemplo previo.
Datos Históricos
Se accede mediante la opción 3 del menú principal.
Básicamente dará cuenta del comportamiento de varios de los parámetros registrados
en el SAM durante las últimas 24 hs e históricos de 60 días.
La pantalla principal es la siguiente:
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El Sub-Menú de Previous 24 hour, opción 1, habilita la visualización de lo siguiente
Registro de funcionamiento en ciclos y porcentaje de marcha (tendencia)
Variación de Velocidad de bombeo según comando del variador de velocidad (si
fuera existente, no previsto para esta etapa del proyecto)
Cómputos de gas mediante cálculo AGA (si estuviera disponible, no previsto
para esta etapa del proyecto)
Comportamiento de los canales de entrada externos (Por ejemplo: Presión de
boca de pozo y otros, no previsto para esta etapa del proyecto)
Comportamiento de los canales de acumulación externos (si estuviera
disponible, no previsto para esta etapa del proyecto)
Varios de los datos pueden visualisarse como gráfico de tendencia o tablas de valores
mediante la conmutación con la tecla NEXT. Seguidamente se muestra el ejemplo
correspondiente a ciclos de funcionamiento
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El Sub-Menú de Previous 24 hour, opción 2, habilita la visualización de lo siguiente
Registro de funcionamiento en porcentaje de marcha
Producción del pozo
Máximo registro de pico de carga día por día
Mínimo registro de pico de carga día por día
Cómputos de gas mediante cálculo AGA (si estuviera disponible, no previsto
para esta etapa del proyecto)
Pico de potencia mecánica calculada en barra pulida día por día
Comportamiento de los canales de entrada externos (Presión de boca de pozo y
otros, no previsto para esta etapa del proyecto)
Comportamiento de los canales de acumulación externos (no previsto para esta
etapa del proyecto)
Las otras opciones disponibles en el menú de históricos son:
Last 400 load plots: Gráfico de las últimas 400 muestras de carga vs tiempo
(usado principalmente para ver una carta en forma abierta, en lugar de
referenciada a la posición)
Valve check-leakage-cbe: Herramienta de análisis para registrar las pérdidas en
válvulas (móvil y de pie), efecto del contrapeso, cargas residuales y rendimiento
de la bomba. Requiere del maniobrado del sistema para el registro de datos.
Auto DownTime Plot: Gráfico del análisis del ensayo automático de
determinación del tiempo óptimo de parada
Consulta de Históricos, Logs y Datos de Estado avanzado
Complementariamente a las consultas básicas conocidas la nueva versión aporta las
siguientes mejoras
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MENU / HISTORICAL DATA / COIL TRACKING
Se trata de un módulo estadístico que permite ver la cantidad de paros/alarmas/eventos
y horas producidas por diferentes causas.
Esta función no ha sido configurada dado que el Scada existente no soporta esta
herramienta, pero su utilidad potencial sería computar las siguientes estadísticas
(recomendadas)
Parado por llenado incompleto de bomba (Pump-Off)
Bombeando en modo manual (HOA Hand) o Modo Host ON
Parado en modo manual (HOA en cero) o Modo Host OFF
Parado por detección Función Lógica (asociada a Protección eléctrica en tablero
o detector de fuga “Stop Leak”)
Alarma en canal digital 3 por acción de Protección eléctrica en tablero (esta
alarma es complementaria con la Parada por Función Lógica, solo que en este
caso se muestra la presencia de la alarma lo cual pudo o no haber derivado en
parada del sistema de bombeo)
Alarma en canal digital 4 por acción de Detección de Fugas en empaquetaduras
o Stop Leak (esta alarma es complementaria con la Parada por Función Lógica,
solo que en este caso se muestra la presencia de la alarma lo cual pudo o no
haber derivado en parada del sistema de bombeo)
Parado por pico de carga barra pulida (Peak Load)
Parado por mínima carga barra pulida (Min Load)
Parado por bajo peso de fluído (Low Fluid Load)
Parado por pico de torque en caja reductora (Peak Torque)
Parado por no detección de RPM en motor (No RPM)
Parado por bajas RPM en motor (Low RPM)
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Parado por no detección de movimiento en manivela (No Crank)
Puede verse en forma gráfica o tabular (apretando Next). Esta última opción indica,
además del tiempo la cantidad de ocurrencias, día por día hasta 60 días.
Como día 1 se indica ayer, y así sucesivamente.
El día es considerado de acuerdo a la hora establecida de cierre de producción (Gauge
Off Time)
MENU / HISTORICAL DATA / EVENT DATA / RPC TIME STAMPED EVENT
Visualiza con indicación de fecha y hora la ocurrencia, si existiera, de los principales
eventos
MENU / HISTORICAL DATA / EVENT DATA / RPC SHUTDOWN LOG
Muestra con indicación de fecha y hora los últimos eventos de parada del pozo
registrados, cuando el sistema está en modo Automático.
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MENU / HISTORICAL DATA / EVENT DATA / ALARM LOG
Indica con fecha y hora los últimos 100 registros de alarmas. Muesta cuando una
alarma aparece y cuando se reestablece.
MENU / HISTORICAL DATA / REGISTER LOGGING
El SAM tiene la posibilidad de generar históricos de cualquier variable disponible en el
controlador
Esta función no ha sido configurada dado que el Scada existente no soporta esta
herramienta, pero su utilidad potencial sería computar las siguientes tendencias
(recomendadas)
Algunos ejemplos de las estadísticas (hasta 10) que podrían computarse
simultáneamente podrian ser
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Log de Registro (39743): Producción instantánea de Fluido expresado en
barriles/día. El registro se ejecuta tomando el promedio por minuto. El parámetro
se indica multiplicado por 10 (o sea 5 barriles/día se mostrará como 50)
Log de Registro (39744): Producción instantánea de Petróleo. Idem anterior
Log de Registro (39745): Producción instantánea de Agua. Idem anterior
Log de Registro (39746): Producción instantánea de Gas por tubing (no
considera el gas producido por el anular). Idem anterior, expresado en metros
cúbicos día y también multiplicado por 10
Log de Registro (32614): Llenado de bomba, registro promedio por minuto. El
parámetro se indica multiplicado por 100 (o sea 90% de llenado se mostrará
como 9000)
Log de Registro (32614): Llenado de bomba, idem anterior pero promedio por
hora. El parámetro se indica multiplicado por 100 (o sea 90% de llenado se
mostrará como 9000)
Log de Registro (32613): Peso del fluído en la bomba [libras], registro promedio
por minuto.
Log de Registro (32613): Peso del fluído en la bomba [libras, idem anterior pero
promedio por hora
PIP (39703): Presión de entrada a la Bomba[PSI], registro Promedio minuto a
minuto
Log de Registro (32575): Mínimas RPM registradas en el ciclo [RPM], registro
promedio por minuto.
Estos Log son un mero ejemplo del potencial de historiado del controlador. La principal
fortaleza de esta herramienta es que dicho computo es ejecutado en el mismo
controlador en base a muestras segundo a segundo de la variable a registrar, para
luego reportar el resultado integrado en el tiempo programado.
MENU / OTHER STATUS
AUXILIARY FUNCTION STATUS / AUX I/O: ESTADO DE LAS ENTRADAS Y SALIDAS
DIGITALES Y ANALOGICAS
Este menú presenta una serie de sub-menus que permiten ver el estado de las
entradas salidas analógicas y digitales. Esto puede resultar especialmente importante a
los fines de mantenimiento y diagnóstico/
En el caso de conectar transmisores analógicos (Ej: presión de línea, etc) estas
pantallas permitirán acceder a la información colectada
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AUXILIARY FUNCTION STATUS / LOGIC EXPRESSION
Las funciones lógicas permiten resolver funciones de control local en el propio SAM.
En esta etapa del proyecto se han implementado dos expresiones lógicas
M02=D03’X Parada por falla eléctrica en Tablero control Motor
M02=D04’X Parada por Stop-Leak o detección de derrames
Estas expresiones Lógicas realizan la acción de detener el bombeo si su condición es
verdadera, es el caso en que se actúe alguna protección de Motor o parada desde
tablero o también en el caso de que haya fuga de fluído (Stop Leak)
Generalizando, esta herramienta posibilita ejecutar paradas del motor y/o accionar
salidas digitales que motoricen un dispositivo o proceso externo (manejo de válvula,
alarma acústica, alerta visual, bomba dosificadora de químicos, etcétera) en base a
estados de las entradas/salidas digitales/analógicas y de cualquier registro de la
memoria del SAM (complementando las expresiones Lógicas con los otras funciones
avanzadas).
A manera de ejemplo puede citarse el caso que sea requerido inyectar químicos
basado en el estado de marcha de la unidad de bombeo, cargas de fluido, etc, o
cuando se conecte un sensor de alarma (vibraciones, derrames) el cual se asocie a una
condición de parada de la unidad de bombeo.
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ALARM STATUS
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Este grupo de pantallas permite determinar cual es la causa/s de que el SAM esté en
estado de alarma.
Se trata de un grupo de nueve pantallas que se avanza de una a la otra mediante la
tecla Next
Las pantallas 1 y 2 son estados básicos de alarma del pozo
Las pantallas 3 y 4 corresponden a alarmas de canales analógicos. Sin uso en el
presente proyecto
La pantalla 5 corresponde a grupo de alarmas especiales que el usuario programa
sobre cualquier parámetro existente en el SAM. Las mismas no han sido habilitadas
en el presente proyecto.
La pantalla 6 indica estado de alarma dinámica (o sea que ahora está activa) sobre los
canales digitales. Las mismas no han sido habilitadas en el presente proyecto. La
pantalla 7 es idéntica a la 6, pero señala alarmas Latched, lo que significa que en
algún momento aparecieron.
La pantalla 8 muestra alarmas sobre las comunicaciones con dispositivos Modbus
esclavos y la pantalla 9 alarmas especiales programadas por el usuario asociadas a
estados del Pozo.
Esta última nos mostrará los estados de pozo. Esta función no ha sido configurada por
no tener soporte el scada existente sobre la misma, pero podrías ser programada de la
siguiente manera:
1. Pump-Off
2. HOA Manual / Host ON
3. HOA parado / Host Off
4. Alta carga (DT y Malfunction)
5. Baja Carga (DT y Malfunction)
6. Baja Carga fluída (DT y Malfunction)
7. Mínimas RPM (DT y Malfunction)
8. Alto Torque (DT y Malfunction)
9. No RPM (DT y Malfunction)
10. Crank (DT y Malfunction)
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11. Punto de Malfuncionamiento (DT y Malfunction)
COIL TRACKING STATUS
El SAM ejecuta estadísticas de ciertas alarmas establecidas por el usuario.
Esta función ha sido implementada en este proyecto.
Hay 15 Coils de 16 posibles de los cuales 11 se han asociado a estados de pozos, más
2 que son estados de pozos no deseados pero que no provocan paros, más dos que
son entradas digitales que provocan paros.
Su funcionalidad es la descripta en la sección MENU / HISTORICAL DATA / COIL
TRACKING, explicado en capítulos precedentes del presente documento.
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4. Programación del controlador SAM
A continuación se describen las principales pantallas de configuración del SAM. Se
recomienda que se configuren los parámetros genéricos usando los ejemplos dados.
Si bien el SAM admite su total configuración en forma local se recomienda
centralizar esta tarea en el sistema Scada.
MENU / PROGRAM CONTROLLER / RPC APLICATION
RPC PARAMETERS / CONTROL PARAMETERS
Este primer menu define los parámetros básicos del control
Control Mode: Habitualmente estará en modo Dowhole lo que significa que el
SAM parará y arrancará el AIB basado en el llenado de la bomba (modo PumpOff). También podría asociarse a un variador de velocidad y controlar los golpes
por minuto de bombeo basado en el llenado
Operation Mode: Es el modo de operación. Debe estar en Normal. El modo Host
es una forma de By-Passear el controlador para forzarlo a un estado de parada o
bombeo, sin control, y Timer opera haciendo funcionar y parar el AIB como si
fuera un temporizador.
Minimun Pump-Strokes: Son los ciclos mínimos iniciales de bombeo que se
registrarán antes que el SAM tome una decisión de cambio de velocidad o
parada por llenado de bomba. La meta es permitir que el pozo se normalice en el
arranque antes de iniciar las acciones de control del mismo
DownTime mode: Determina la manera de fijar el tiempo de parada. Si está en
Manual la misma es establecida por el operador, en modo Automática se ejecuta
el proceso de AutoDownTime.
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Manual Downtime: Es el tiempo predefinido de paro que se empleará para todas
las detenciones del controlador en la modalidad Down-Time. El SAM solo parará
el pozo en forma definitiva hasta que se reconozcan las fallas si es que se
produce una cantidad definida de violaciones establecidas de un determinado
parámetro de control que esté habilitado (ejemplo: alta carga). Cuando el SAM
está en modalidad de control del pozo por variación de velocidad puede
establecerse que en lugar de parar el pozo en las circunstancias mencionadas lo
fuerce a bombear a la mínima velocidad establecida.
Power On Delay: Es el tiempo en segundos durante el cual el SAM demorará el
arranque del AIB luego de un corte energético. Esta función está diseñada para
programar arranques en cascada para evitar picos de consumo ante un corte
general de energía y su posterior reestablecimiento
Start Alert Delay: Es el tiempo en segundos durante el cual el SAM enviará una
señal destinada a conectar una alarma acústica (no disponible actualmente pero
factible de instalar) previo al arranque automático por parte del SAM del AIB.
Sirve como alerta de seguridad
La tabla que se señala a continuación indica las diferentes variables de control
del pozo. Las que tienen una E en el estado de E/D es porque están habilitadas.
Allowed Limit señala el setpoint de control. Consecuent Allowed establece la
cantidad de violaciones consecutivas que deben ocurrir sobre este parámetro
para que el SAM tome una acción de parada definitiva hasta que sea reconocida
la falla. StarUp delay es la demora en el control que se establece durante el
arranque del AIB sobre la detección de este parámetro.
RPC PARAMETERS / VIOLATIONS
La habilitación de las violaciones producirá que el SAM tome en cuenta este parámetro
para controlar el pozo. Todas estas violaciones producen que el pozo se detenga o
pase a mínimas revoluciones (según corresponda) a excepción del patinamiento de
correas (Belt Slippage) que solo produce alarma.
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END DEVICES PARAMETERS
Permite configurar los sensores que usará el SAM para establecer la carga y posición.
En el caso de Load Traducer se deberá siempre usar Calibrated 50000.
Para sensor de posición se deberá usar RPM/Crank-Beam. En el caso de falla en el
sensor de RPM se podrá operar usando solamente el sensor de manivela y en ese
caso se deberá elegir como sensor One Digital Beam. Esta modalidad es de menor
precisión por lo cual puede perderse calidad en la obtención de la dinamometría del
pozo. Se recomienda solamente como solución temporal en el caso de una falla en la
lectura de las RPM.
Full load HP / Ful Load Speed / Synch Speed, son parámetros del motor eléctrico.
SWT/PIP PARAMETERS
Corresponde a valores de la bomba/producción.
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Surface Stroke Length es la carrera de la unidad de bombeo en superficie. Cuando se
carga la unidad de bombeo desde el Scada o desde la pantalla para este fin en el
SAM, debe asegurarse que este registro sea actualizado.
Pump Diameter es el diámetro del pistón de la bomba de profundidad
Pump Depth es la profundidad medida VERTICALMENTE a la cual está la bomba. En
pozos verticales esta profundidad coincide con el largo total de la sarta de varillas,
pero en pozos desviados estos parámetros no coinciden.
Tubing Head Pressure es la presión promedio habitual que tiene la línea de
producción (tubing) en la cabeza de pozo. Si existiera una válvula de contrapresión de
superficie debe considerarse el valor de presurización del tubing del pozo en superficie
Tubing Gradient: Es la presión promedio que tiene el tubing de producción por pie.
Puede carcularse a partir de la composición del fluído y el peso específico de sus
componentes
Casing Head Pressure: Es la presión del casing
SWT Water Cut: Es el corte de agua del fluído, o sea qué porcentaje de agua
promedio existe en el fluído bombeado
SWT Pump Leakege: Es el escurrimiento que se produce en la bomba producto de
pérdidas en sus válvulas y luz del pistón. Este parámetro debe ser cargado en barriles
día. Al ejecutarse la maniobra de pruebas de válvulas localmente en el SAM y
grabados estos registros este parámetro es actualizado automáticamente.
SWT Cutoff Control debe estar siempre como deshabilitado. Su función es detener al
AIB luego de una producción determinada, con el objeto de limitar la producción para
el caso de equipos aislados que bombean a tanque.
Fluid Load Detection: Es el modo en que el sistema calcula el peso del fluído
bombeado. En etapas inciales se recomienda usar la opción Basic
Fluid Load Adjustment: En caso de configuraciones para usuarios avanzados esta
opción permite ajustar manualmente el cómputo del peso del fluído. Se recomienda
dejar en cero
Consider Shallow Well: En caso de pozos someros (hasta 1000 pies) debe
seleccionarse YES. Esta opción permite adecuar el cálculo de peso del fluído
compensando efectos dinámicos propios de pozos someros.
Consider Unanchores Tubing permite que el SAM incluya en la determinación del
llenado de la bomba el movimiento del tubing.
SWT/PIP: Se recomienda dejar en BASIC para esta etapa inicial y hasta contar con un
sistema Scada que de soporte remoto a estas funciones. Al habilitar la opción
avanzada el SAM permitirá computar e historizar localmente el PIP (Presión de
entrada a la bomba, lo cual da un parámetro asociado al nivel del pozo) y el cálculo
avanzado de la producción del pozo con discriminación de la producción del gas que
se produce por la bomba (no casing)
SWT K-Factor permite ajustar el cálculo de producción correspondientemente con un
ensayo del pozo.
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PUMPING UNITS PARAMETERS
Define el modelo del AIB y carrera actual del mismo.
Puede cargarse mediante las dimensiones API del mismo, o vía base de datos. En
cualquiera de los casos, de cambiarse estos parámetros luego deberá seleccionarse la
opción 3 para que el SAM calcule la carrera basado en el AIB/radio cargado.
ROD TAPER PARAMETERS
Establece el diseño de la sarta y datos misceláneos de fondo
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VFD/VSD PARAMETERS
Permite configurar la modalidad de control vía variación de velocidad del AIB.
Sin utilidad para esta etapa del proyecto ya que no se ha previsto la interconexión de
los controladores SAM a variadores de velocidad (VSD)
GAUGE OFF TIME /PEAK ENERGY MGNT
Fija la hora de cierre del día. Peak Energy Management debe estar siempre
deshabilitado ya que su función es detener al AIB durante ciertas horas y días de la
semana para evitar consumos energéticos en horas pico.
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OTHERS
Pump-O-Meter/Rod-O-Meter permite poner en cero o fijar la cantidad de ciclos de la
bomba o sarta, de modo de registrar la cantidad de ciclos actuales de cualquiera de
estos elementos
Referente PRHP permite fijar para su futura referencia un valor de Pico de Potencia en
la barra pulida.
Peak PRHP fija el límite de pico de potencia en barra pulida a partir del cual el SAM
emitirá una alarma sin acción de control
H-O-A Switch permite que el SAM monitoree el estado de la llave Manual-Automático.
Si no estuviera conectadas las 2 señales digitales provenientes del tablero, esta función
debe estar deshabilitada. Se configurará HAND: D01, AUTO: D02
La función External Reset Malf debe asociarse al canla digital 01 para que cada vez
que el operador mueva la llave de comando del tablero a la posición Cero y luego a
Manual automáticamente resetee la Malfunciones del SAM, sin necesitar tocar nada en
el SAM propiamente dicho
El resto de las configuraciones son por defecto y no debieran alterarse
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MENU / PROGRAM CONTROLLER / RTU LEVEL
CONTROLLER DATA AND TIME: FIJA FECHA Y HORA ACTUAL
Permite corregir cualquier desvío en la fecha y hora. Tener en cuenta que cada vez
que se configure estos datos se perderá parte de las estadísticas hasta el día
siguiente.
La función DTS habilita el cambio automático de hora según el calendario de Estados
Unidos, razón por la cual debe estar siempre deshabilitado
COMMUNICATION PARAMETERS / COMMUNICATION PORT CONFIG
Establece los datos de comunicaciones del SAM. En la dirección de RTU debe
configurarse según lo asignado para cada pozo (en el presente proyecto se ha definido
como Standard 300 para todos los pozos, pero en cualquier caso verificar con el
administrador). De cambiarse este u otros parámetros puede ocasionar que el SAM
quede sin comunicación remota vía radio.
El resto de los datos de comunicaciones deben ser fijados como se indica en el ejemplo
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MENU / PROGRAM CONTROLLER / AUXILIARY FUNCTIONS
AUX I/O / AUX ANALOG INPUT CONFIGURATION
En esta pantalla se configura el canal analógico AI 01 para la entrada del transmisor de
presión de línea
Se debe configurar como Board 0, Channel 1, Units **** (generico), Range 4-20 mA,
Min Val 0, Max Val: 30. Esto debe coincidir con el rango de medición configurado en el
instrumento (PT). Si se altera este, debe configurarse esta pantalla en el SAM
AUX I/O / AUX ANALOG OUTPUT CONFIGURATION
Solo requerido para el conexionado con un VSD. Se necesita una placa de expansión
adicional
No usado en esta etapa del proyecto.
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AUX I/O / AUX DIGITAL I/O CONFIGURATION
Establece la configuración de las entradas/salidas digitales.
Para el caso de este proyecto se han configurado las siguientes entradas digitales:
D01 (Llave de Comando del Tablero eléctrico – HOA – Posición MANUAL):
Board 0, Channel 01, State Change Delay 000 segundos, INPUT, Alarm State
Close, Alarms DISABLE
D02 (Llave de Comando del Tablero eléctrico – HOA – Posición AUTO): Board 0,
Channel 02, State Change Delay 000 segundos, INPUT, Alarm State Close,
Alarms DISABLE
D03 (Detector de Fugas, Stop Leak): Board 0, Channel 03, State Change Delay
000 segundos, INPUT, Alarm State CLOSE, Alarms DISABLE
D04 (Alarma Parada desde Tablero): Board 0, Channel 04, State Change Delay
000 segundos, INPUT, Alarm State CLOSE, Alarms DISABLE.
LOGIC EXPRESSION
Permite asociar una acción sobre una salida digital siguiendo cierta función lógica.
Para Ingresar a la edición de las expresiones lógicas oprimir Menú>2>6>2. Dentro de
este Menú:
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1 Program Logic Expression: Donde editaremos la función. Tenemos 8 posibles líneas
de programación. Sobre una línea apretamos EDIT y en la parte inferior nos aparecerá
los posibles Operandos y Operadores, estas líneas desplegadas mostrarán los
elementos según el contexto de la expresión. Lo primero que hay que editar es la sálida
asociada a la expresión, por ejemplo para nuestro caso las expresiones lógicas
programadas solo están asociadas a la salida M02 que es la salida de control de Pump
Off, podría ser M03 u otra. Del otro lado de la igualdad se programa la expresión.
Los Operandos podrían ser entradas digitales, analógicas, acumuladores y los
operadores son operadores lógicos o alarmas (condiciones), para cerrar la expresión
lógica seguidamente se debe usar la sintaxis ´x
En este proyecto hemos usado dos expresiones:
M02=D03´X (asignado a falla eléctrica tablero)
M02=D04´X (asignado a detección de derrames por stop leak)
Esto significa que si la expresión lógica es verdadera (Cualquiera de las dos en este
caso) se actuará sobre la salida de control de Motor, es decir, si esta actuada la entrada
digital D03 (o D04) , se parará el bombeo.
2 Program Logic Expresión Action: Aquí se programa la clase de Acción que tomará el
controlador en caso que la Expresión lógica sea verdadera, podría, apagar, encender, o
originar una malfunción en el caso de Actuar sobre otras salidas distintas a M02 hay
otras acciones adicionales para otras salidas como los son Timer, Temp, Latch o Flag.
Que no van a ser explicadas en este breve manual.
También en este menú se editará el retardo de actuación de la expresión lógica.
3 Clear Current Logic Expresión State: Para despejar una expresión lógica actuada.
4 Logic Expresión Downtime Config: Dos posibilidades, Normal en la que el lapso del
paro es igual al Downtime programado para un paro por Pump-Off, u otro lapso
cualquiera definido por el usuario.
5 Enable/Disable Logic Expresión: habilita o no las expresiones lógicas, en la línea de
abajo aparecerá si están habilitadas o no
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MENU / PROGRAM CONTROLLER / REGISTER FUNCTION
REGISTER LOG
Opción no soportada por el scada actual, y por ende no fue configurada. Lo siguiente
forma parte de la recomendación de implementación según necesidades.
En adición a los históricos que el SAM genera por defecto, se pueden setear hasta
diez históricos adicionales, según lo descripto en los capítulos precedentes.
Para ingresar a este menú oprimimos Menú 2>7>2 y en la pantalla tenemos la
posibilidad de editar hasta 10 registros, para editar cada uno de ellos apretamos
ENTER sobre alguno/s de ellos en la parte inferior deberemos colocar la categoría de
registro que queremos historiar, podrían ser:
Register Data: Alguno de los registros propios del SAM, en nuestro caso solo serán de
este tipo. Dentro de esta categoría se programarán, el número de registro (se debe
leer el Mapa de registros del SAM) y el tipo de Registro podría ser Word, Float, Coil,
Long. Al revisar las tablas del mapa Modbus del SAM se indicará que tipo de registro
es
Slave Data: Es idem al anterior solo que se trata de registros provenientes de otro
dispositivo comunicado al SAM, además de configurar los mismos Ítems habrá que
colocar la dirección del dispositivo (ya configrada en el SAM)
AGA Data: Datos provenientes del Computo AGA realizado en el SAM, se deberá
elegír la variable de ese computo a historiar
Accumulator Data: Datos provenientes de alguno de los acumuladores configurados
en el SAM, habra que indicarle el número de acumulador y cual es el valor a historiar:
(Cuentas en Bits, RAW) o el valor escalado apropiadamente.
Analog Input Data: Datos provenientes de una entrada analógica, habrá que indicar el
número de entrada y también si se considera en valor en cuentas, RAW o el valor ya
escalado.
None: Ninguno
Luego hay dos parámetros a configurar comunes a todas las categorías el modo de
sampleo puede ser muestreado o promediado en el intervalo, la velocidad de ese
muestreo en minutos y si habilitamos o no el historico.
Tengamos en cuenta que todos los Logs de Registros son del tipo WORD salvo el 9º
PIP que es un FLOAT
En nuestro ejemplo, se propone la siguiente configuración:
Log de Registro (39743): Producción instantánea de Fluido expresado en
barriles/día. El registro se ejecuta tomando el promedio por minuto. El parámetro
se indica multiplicado por 10 (o sea 5 barriles/día se mostrará como 50)
Log de Registro (39744): Producción instantánea de Petróleo. Idem anterior
Log de Registro (39745): Producción instantánea de Agua. Idem anterior
Log de Registro (39746): Producción instantánea de Gas por tubing (no
considera el gas producido por el anular). Idem anterior, expresado en metros
cúbicos día y también multiplicado por 10
Log de Registro (32614): Llenado de bomba, registro promedio por minuto. El
parámetro se indica multiplicado por 100 (o sea 90% de llenado se mostrará
como 9000)
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Log de Registro (32614): Llenado de bomba, idem anterior pero promedio por
hora. El parámetro se indica multiplicado por 100 (o sea 90% de llenado se
mostrará como 9000)
Log de Registro (32613): Peso del fluído en la bomba [libras], registro promedio
por minuto.
Log de Registro (32613): Peso del fluído en la bomba [libras, idem anterior pero
promedio por hora
PIP (39703): Presión de entrada a la Bomba[PSI], registro Promedio minuto a
minuto
Log de Registro (32575): Mínimas RPM registradas en el ciclo [RPM], registro
promedio por minuto.
MENU / PROGRAM CONTROLLER / WELL STATE ALARMS
Opción no soportada por el scada actual, y por ende no fue configurada. Lo siguiente
forma parte de la recomendación de implementación según necesidades.
Esta función permite realizar estadísticas de ciertas alarmas establecidas por el
usuario, según lo descripto en los capítulos precedentes.
Primero debemos asociar algunos coils a estados de pozos
Ingresando a Menú>2>4
Para estos Estados tenemos disponibles hasta 16 Coils que son de número fijo
nosotros usamos solo 11. Cada número de registro tiene la capacidad de asociarse con
2 estados de pozos que signifiquen lo mismo para el operador.
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MENU / PROGRAM CONTROLLER / COIL TRACKING
Opción no soportada por el scada actual, y por ende no fue configurada. Lo siguiente
forma parte de la recomendación de implementación según necesidades.
Para editar ahora los Coils debemos ingresar a Menú>2>8 COIL TRACKING
Allí pondremos en el orden que se muestra en la lista los coil (15 en Total). El orden de
estos COIL corresponde a que los primeros 3 son estados que lo que tienen en común
es que son estados conocidos y aceptados por el operador del 4 al 13 son estados NO
queridos por el operador o que estamos ante la presencia de algún fallo. Y los últimos
dos corresponden a estados en los que hay alguna anomalía pero que el bombeo no
se detiene.
Servicios y Automatización: Parque Industrial, Comodoro Rivadavia, Chubut ■ Tel (+54-297) 448-4050
Planta: Parque Industrial, Macizo 3 (9000) Comodoro Rivadavia, Chubut ■ Tel (+54-297) 448-1750 Fax 448-2735
Av del Trabajador 647 (8300) Neuquén ■ Tel/Fax (+54-299) 442-5102 / 448-8711 ■ lufkinnq@lufkin-arg.com
Av. Santa Fe 768 - 3er piso (C1059ABO) Buenos Aires ■ Tel (+54-11) 4315-1641/42 / 4312-7620 Fax 4311-8181
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Para el presente ejemplo los resaltados en verde son los Coil de estados de Pozos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Coil 10625 – well state 031 - Pump-Off
Coil 10626 – well state 010/008 - HOA Manual / Host ON
Coil 10627 – well state 035/036 - HOA parado / Host Off
Coil 10467 - Alarma Tablero eléctrico (DI 4)
Coil 10568 - Alarma Stop Leak (DI 3)
Coil 10628 – well state 033/070 - Alta carga (DT y Malfunction)
Coil 10629 – well state 034/071 - Baja Carga (DT y Malfunction)
Coil 10630 – well state 046/079 - Baja Carga fluída (DT y Malfunction)
Coil 10631 – well state 040/073 - Mínimas RPM (DT y Malfunction)
Coil 10632 – well state 047/077 - Alto Torque (DT y Malfunction)
Coil 10633 – well state 049/075 - No RPM (DT y Malfunction)
Coil 10634 – well state 050/076 - Crank (DT y Malfunction)
Coil10635 – well state 032/072 - Punto de Malfuncionamiento (DT y Malfunction)
Coil 10003 – Patinamiento de correa
Coil 10004 – Alta potencia HP barra pulida
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5. Mantenimiento de Sensores
Los siguientes procedimientos, los cuales no son definitorios de las condiciones de
seguridad en la operación del equipo de bombeo, ya que solo se indican los pasos
técnicos recomendados a los cuales deberá sumarse los procedimientos propios de
seguridad del cliente, serán de aplicación en el montaje, desmontaje y mantenimiento
de los traductores de carga (celda de carga) y posición (sensores de RPM motor y
Manivela).
Instalando la Celda de Carga de Barra Pulida
La Celda de Carga de Barra Pulida (CCBP) de 50K (50.000 libras), código 062.1001,
esta instalada entre la abrazadera de la barra pulida y la barra de apoyo (Figura 5-1).
Una arandela esférica para ajuste, código 062.0004, debe ser instalada entre la barra
de apoyo y la CCBP para asegurar una señal de carga exacta. Cuando la celda de
carga está instalada adecuadamente, esta soporta la carga completa de la sarta. La
CCBP provee una señal cuantitativa que es directamente proporcional a los cambios
de carga que ocurren en la barra pulida.
Figura 5-1. Celda de Carga de Barra Pulida Instalada con Arandela Niveladora esférica
Para la instalación de todas las celdas de carga, deberá ser colocada una arandela
esférica entre tope de la barra de apoyo y la cara inferior de la celda de carga. En su
cara superior es recomendable instalar la Platina cuadrada de apoyo de Grampa para
una mejor distribución de esfuerzos.
Herramientas Requeridas
• Abrazadera para Barra Pulida del tamaño correcto
•
Llaves para tuercas para grampa para Barra Pulida
•
Voltímetro
•
Protector de caja de empaquetadura
•
Soporte separador
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Procedimiento de Instalación
Siga los siguientes pasos para una apropiada instalación de la CCBP.
1. Detenga la unidad de bombeo en la carrera inferior.
2. Crear un espacio entre la barra de apoyo (cruceta) y la abrazadera de la barra
pulida para colocar la celda de carga, apoyando la sarta sobre el cabezal del pozo
(ejemp. Ajuste temporalmente la sarta sobre el cabezal del pozo). Esto puede ser
realizado utilizando el güinche de un camión o usando el motor primario de la unidad
de bombeo. Se sugieren los siguientes pasos:
a. Asegurese que el freno de la unidad esta sostenido de forma segura.
b. Instale una grampa temporal para la barra pulida sobre la barra pulida debajo de
la barra de apoyo y sobre el revestimiento de la barra pulida tomando en cuenta
las siguientes precauciones:
• Use grampa del tamaño correcto.
• Apriete de forma segura la abrazadera y utilice una extensión si es necesario. Use
grampas de doble tornillo en pozos profundos con sartas pesadas.
• Sobre una barra con la superficie con material endurecido, intente instalar la
abrazadera en una porción de la barra pulida que no tenga la superficie con material
endurecido.
c. Proteja la caja de empaquetadura tomando las siguientes precauciones:
• No ponga el peso de la sarta sobre la caja de empaquetadura. Use los protectores
adecuados para la caja de empaquetadura.
• Seleccione el espaciador de la longitud adecuada para evitar demasiada flojedad en
el tiro en la sujeción.
• Afloje el soporte de la barra de apoyo tan suave como sea posible. Evite el
movimiento en el espaciador.
Nota: La instalación de la CCBP muchas veces puede requerir trepar al cabezal del
pozo o la utilización de escaleras. Tenga extrema precaución cuando suba
utilizando escaleras — fíjela a nivel de suelo. Algunas compañías prohíben
trepar al cabezal del pozo.
PELIGRO: Mantenga los dedos y manos alejados de daños posibles en caso de que
la abrazadera de la barra pulida o el freno de la unidad se deslicen.
Después que la sarta está independientemente soportada, marque la posición de la
abrazadera original de la cruceta sobre la barra pulida con un lápiz de grasa o una
pieza de jabón.
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Desconecte toda la potencia de la fuente principal energía. Use un voltímetro para
asegurarse de que no existe energía entrando al panel arrancador del motor.
Apague el SAM Well Manager. Si el SAM Well Manager tiene una batería opcional,
esto puede mantener el SAM Well Manager energizado pero no por mucho tiempo.
Remueva la grampa original de la barra pulida de la barra de apoyo superior.
Quite las barras o cuplas del tope de la barra pulida.
Deslice hacia abajo la arandela esférica sobre la barra pulida y posiciónela en la parte
superior de la barra de apoyo o cruceta.
Ubique la celda de carga alrededor de la barra pulida sobre la arandela esférica.
Observe la flecha superior del lado de la CCBP, y este seguro que esta apunta hacia
arriba.
Verifique que la superficie del cojinete de carga de la CCBP descansa en la superficie
de la arandela esférica.
Posicione la CCBP para que el enchufe del cable de señal este enfrente de la unidad
de bombeo.
Nota: La CCBP debe ser instalada debajo del rotor de sarta, caso contrario podría
ocurrir un daño severo a la celda de carga y/o al cable.
Reponer la barra o cupla del tope de la sarta.
Reponer la grampa original superior de la garra de la CCBP. Recuerde mover la
abrazadera hacia arriba desde la posición original marcada a la altura de la celda de
carga y la arandela esférica de manera de mantener el mismo espaciamiento de la
bomba.
a. SUAVEMENTE libere el freno de la unidad para transferir el peso de la sarta de
regreso a la barra de apoyo y el sujetador. NO deje caer la sarta abruptamente
hacia la celda de carga. Un impacto de carga puede introducir un desplazamiento
del cero en el transductor, haciendo que la calibración de la celda de carga sea
ineficaz. Restablezca el freno después de obtenerse una cantidad pequeña de
espacio libre. Quite el espaciador y la grampa de la barra pulida temporalmente
instalada debajo de la barra de apoyo.
b. Operar la unidad lentamente durante el primer ciclo de bombeo para chequear
posibles problemas, tales como:
• El estrobo se resbala fuera de la cabeza de mula debido a una alineación pobre del
mismo
• El revestimiento de la barra pulida (si fue instalado) está siendo sacado fuera del
empaque de la caja de empaquetaduras, lo cual puede crear una fuga peligrosa
• Existe una distancia inadecuada entre la cabeza de mula y la grampa de la barra
pulida cuando la unidad esta en el tope de la carrera
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Montar el cable de celda de carga de 100 ft, código 510.5211. Se debe instalar la ficha
del cable en el conector dentro de la celda de carga, y luego apretar el prensacable.
El cable debe ser instalado sujetando el guardacabo en el gancho de fijación de la
celda de carga. En la viga del poste maestro de la unidad de bombeo debe fijarse el
cable mediante el kit de montaje 069.0004. En el caso de unidades Mark II se debe
montar fijando en la parte frontal de la caja reductora el soporte LA-1934, que
suministrará un punto de sujeción al la cuerda elástica Bungee 508.0500 de ½” para
servirle de guía al cable de celda. En este caso el morceto 291.0011 debe fijarse sobre
el LA-1934 a la altura equivalente a la mitad del recorrido de la carrera de superficie
En el caso de unidades neumáticas, el montaje se efectúa en forma análoga, utilizando
el soporte LA-1933 como punto de fijación del morceto 291.0011
Kit de montaje de cable de celda de
carga, código 069.0004, compuesto
por morceto 291.0011, pitón
212.9800 con tuerca, y guardacabo
de para cuerda textil del ½”
Cuerda elástica Bungee 508.0500 de
½”, multifilamento con cobertura
textil, tipo industrial
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La Cuerda Bungee 508.0500 se debe
fijar mediante pitón 212.9800 y
guardacabo para cuerda textil de ½”
al extremo de la celda de carga.
Fijación de cable Bungee mediante
morceto 291.001, pitón 212.9800 con
tuerca, y guardacabo de ½” para
cuerda textil a soporte LA-1934
Vista general de montaje del conjunto
en unidad Mark II. El cable se monta
arrollado sobre la cuerda Bungee, y
se conduce por el soporte LA-1934
mediante precintos aptos para
intemperie.
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Chequeos para Celda de Carga
Para verificar que el cableado y
celda de carga funcionen
adecuadamente debe verificarse
que la resistencia sea la siguiente:
•
Rojo a Negro — 693 Ω a 770 Ω
•
Verde a Blanco — 693 Ω a 707 Ω
CELDA DE CARGA
Rojo CABLE
Negro Rojo
Tierra Verde Blanco Instalando el Transductor de
Efecto Hall de las RPM del Motor
El magneto ensamblado debe ser montado sobre el eje del motor y la sonda del
transductor del Efecto Hall debe ser montada de tal manera que el magneto pase a 1/8
de pulgada de la punta de la sonda cuando este pase por el sensor. El procedimiento
de instalación suministrado abajo asume que la polea de correa esté lo suficientemente
lejos del eje del motor para montar el magneto entre el motor y la polea. Esto puede
funcionar para la mayoría de las instalaciones. Los técnicos de instalación pueden
necesitar ser innovadores en algunas locaciones. Contacte su representante Lufkin
Automation si tiene problemas. Soportes tipo Extra T están disponibles si se necesita.
Herramientas Requeridas
• Juegos de llaves fijas y tubos
• Destornilladores
Partes Requeridas
• Conjunto de Transductor con soporte de fijación al motor y soporte de fijación tipo T
• Conjunto Magneto
• Abrazadera de acero inoxidable
Procedimiento de instalación
Siga los pasos abajo indicados para instalar adecuadamente el transductor de Efecto
Hall de RPM del Motor.
1. Apague el interruptor de energía principal hacia el motor.
Ajuste el freno en la unidad de bombeo y bloquee la unidad.
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Hoja 43 de 57
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Verde
Sujete el magneto (montado en el soporte) al eje del motor con una abrazadera de
acero inoxidable. Corte el exceso de la abrazadera después de apretarla. Vea Figura
5-2.
Figura 5-2. Diagrama del Conjunto del Transductor del Motor
Mostrando la Conexión Soporte T
Instale el soporte del transductor del motor sobre un perno de la cubierta del motor.
Seleccione un perno de la cubierta que permita fácilmente alinear el transductor con el
magneto.
Ensamble y ajuste la conexión soporte T de forma tal que el magneto pase
aproximadamente 1/8 de pulgada del transductor. Vea la Figure 5-3.
Figure 5-3. Conjunto Transductor del Motor
Ajuste todas las conexiones de soporte.
El transductor del motor esta ahora instalado.
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Instalando el Transductor de Efecto Hall de Brazo Manivela
El transductor de manivela se debe instalar para sensar precisamente el borde principal
del magneto en el punto muerto inferior del recorrido. Un error en esta medida resultara
en una rotación de la posición de la barra pulida, lo cual causara distorsiones en las
cartas de superficie y de fondo del pozo y errores en los cálculos de diagnostico.
Herramientas Necesarias
• Juego de dados o de llaves
• Destornillador
• Silicón sellante/adhesivo
Repuestos Necesarios
• Conjunto transductor y soportes
• Magneto
Procedimiento de instalación
Siga los pasos siguientes para instalar apropiadamente el transductor del brazo del
cigüeñal (Manivela o Crank)
2. Posicione las manivelas de la unidad con la barra pulida en el punto muerto inferior.
a. Alinee la manivela con la biela pitman. Las líneas centrales de la biela y de la
manivela deben estar en alineamiento perfecto. Vea la Figura 5-4.
b. Pare le unidad cerca del punto muerto inferior.
c. Con el motor apagado, libere el freno lentamente y observe la dirección de la
rotación de las manivelas.
d. Con esto en mente, arranque la unidad y luego pare la unidad con la barra pulida
cerca del fondo de tal forma que cuando el freno se libere suavemente las
manivelas giren en la dirección en que se alinearon las líneas centrales de estas
y de las bielas.
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Hoja 45 de 57
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Figura 5-4. Alineamiento Cigüeñal/Pitman en el punto muerto inferior
Si una persona se involucra en la instalación, este procedimiento se puede hacer
en pasos para permitir que la manivela gire un poco, luego frene y observe el
alineamiento. Continué este método hasta que las líneas centrales estén en
perfecto alineamiento. Si este método no es exitoso (la unidad se comporta
diferente desde un pozo a otro) considere parar la unidad ligeramente antes del
punto muerto inferior, luego frene parcialmente y “golpee” la unidad con rápidas
arrancadas y paradas del motor. Después de cada “golpe” observe el
alineamiento de las manivelas y de las bielas hasta que se logre el alineamiento
perfecto.
Apague el interruptor de energía principal hacia el motor.
Ponga el freno en la unidad de bombeo y bloquee la unidad.
Seleccione un perno sobre la tapa del cojinete del eje de baja velocidad de la caja de
engranajes que permita el más fácil y mejor alineamiento del transductor al magneto.
Remueva el perno y monte el soporte del transductor de Efecto Hall. Reinstale y ajuste
el perno para asegurar el soporte. Vea la Figura 5-5 y la Figura 5-6.
Use siempre el método descrito abajo para montar el magneto.
• Magneto de Barra (vea la Figura 5-5) — Monte un magneto de barra sobre la
manivela y cuidadosamente inspeccione el lado trasero del brazo de esta para
asegurarse que el transductor no se golpeara con la porción de la manivela que
sale mas afuera de la superficie del magneto. Después de estar seguro que la
cara del magneto y el transductor tienen la misma polaridad, pegue el magneto a
la manivela con silicón. Una polaridad incorrecta resultara que no se tenga señal
de posición de la manivela. Una polaridad correcta se puede determinar
manteniendo el magneto de barra cerca a un magneto tipo giratorio montado en
soporte utilizado para medir la velocidad y revoluciones del motor. El lado del
magneto atraído al magneto giratorio es el lado a pegar a la manivela.
SAM WELL MANAGER – GUIA RAPIDA DE USO Y CONSULTA – LUFKIN ARGENTINA
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Figura 5-5. Magneto de Barra Montado sobre la Parte Posterior del Brazo de la manivela
• Magneto Giratorio (vea la Figura 5-6) — Sujete un magneto giratorio (montado
en un sostenedor) al eje de velocidad lenta de la caja de engranaje con una
abrazadera ajustable de acero inoxidable, similar al ensamblaje del transductor
del motor. Si no hay suficiente espacio disponible para montar el magneto entre
la manivela y la tapa del cojinete de la caja de engranaje, monte un magneto de
barra sobre la manivela tal como se describió anteriormente.
Figura 5-6. Montaje del Magneto Redondo sobre el Eje de baja Velocidad de la Caja de
Engranaje
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Hoja 47 de 57
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El transductor de Efecto Hall sensa el magneto cuando el borde principal del magneto
esta aproximadamente en el centro de la sonda del transductor. Con esto en mente y
con la unidad en el punto muerto inferior posicione el transductor o el magneto de tal
forma que el centro del transductor este en el borde principal del magneto y
aproximadamente a 1/8 de pulgada desde el magneto (Vea la Figura 5-7 para un
alineamiento apropiado). Ajuste todas las conexiones en forma segura.
Figura 5-7. Alineamiento Apropiado del Magneto
El transductor de Efecto Hall del brazo de manivela esta ahora instalado.
Chequeos para sensores posición de Efecto Hall
Para verificar que el cableado y los sensores funcionen adecuadamente debe
verificarse cada vez que pasa el imán del sensor de RPM o Manivela (Crank) se
encienda las luces rojas ubicadas en el borde centro izquierdo de la placa madre,
próximos al conector RJ46. Dichos leds están señalados como RPM y CSW
respectivamente.
Instalando/Conexionando la caja de empalme de cables
Para los casos que se requiera instalar una caja de empalme intermedia donde
conectarse los cables de los sensores de celda de carga, RPM y Manivela/Crank, y de
usarse cable de instrumentación de 6 pares (o 4 pares + 1 par), el conexionado del
mismo será el siguiente:
Multipar de 4 pares
PT
RPM /
Crank
Blanco
Azul
Pantalla
Blanco
Par 1
Negro
Blanco
Par 2
Negro
Blanco
Par 3
Negro
Blanco
Par 4
Negro
Pantalla/Tierra
Par simple
Función
Celda carga
Cable / Par
+ señal
- señal
+5 V
RPM
Crank
Común
+5 V
+ señal
- señal
Común
Conexión
en SAM
+12 VDC
TB2 PO2+
TB3 LD5
TB4
1
TB4
2
TB4
3
TB4
4
TB3 LD1
TB3 LD2
TB3 LD3
TB3 LD4
TB3 LD5
Conexión
en JB
Borne 1
Borne 2
Borne tierra
Borne 3
Borne 4
Borne 5
Borne 6
Borne 7
Borne 8
Borne 9
Borne 10
Borne tierra
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6. Lista de Estados
Se indica a continuación el listado de los principales estados del SAM. Para más
referencia ver el Anexo D del Manual de Usuario del controlador SAM WM
DT/Power-On Delay
Estado de Pozo inicial siguiente a Initializing. El SAM Well
Manager espera el número programado de segundos antes
de arrancar la unidad de bombeo.
Starting Alert
La salida digital 3 se mantiene baja para el número
programado de segundos para hacer sonar un dispositivo
audible opcional de alerta de arranque.
Starting Unit
El SAM Well Manager ha bajado la salida digital para
arrancar la unidad de bombeo y esta en el proceso de
verificación de que la unidad de bombeo actualmente
arranco. Para realizar esa determinación se ejecuta la
verificación de la entrada de posición y luego la entrada de
carga.
Min Pump Strokes
El SAM Well Manager bombeara para el número
programado de recorridos sin análisis de la información de
la carta dinagráfica.
Pumping-Normal Mode
El SAM Well Manager esta ejecutando todas las acciones
habilitadas.
Pumping-Host Mode
El SAM Well Manager ha sido programado por el usuario
para operar en el modo de operación del Ordenador
Principal y esta actualmente programado para operar la
unidad de bombeo.
Pumping-Timed Mode
El SAM Well Manager ha sido programado por el usuario
para operar en el modo de operación Sincronizada.
Pumping/HOA in Hand
El Estado de Pozo en donde, cuando solo las entradas
digitales están conectadas a contactos sobre el interruptor
H-O-A y programado para uso Automático o Manual.
Necesita el uso de dos entradas digitales. Indica que el
interruptor H-O-A ha sido ajustado a una posición para
controlar el pozo pasado por alto por el SAM Well Manager.
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Unable to Run
El SAM Well Manager esta tratando de arrancar la unidad
de bombeo pero no se ve carga dinámica ni señales de
posición para confirmar que la unidad esta actualmente
bombeando. Condiciones tales como correas de acción
paradas, disparo por sobrecarga del motor o selección del
operador de la posición H-O-A conducirán a este estado de
pozo.
Stopping Unit
Una de las funciones de control habilitadas del SAM Well
Manager ha sido una decisión para parar la unidad de
bombeo. En este estado de pozo, las entradas de posición y
de carga se verifican hasta que ellas vienen a ser estáticas
indicando que la unidad actualmente ha parado.
Stopped
Una condición transitoria que los usuarios no están a gusto
de observar.
Unable to Stop
La verificación durante el estado de pozo Stopping Unit
continua para ver la carga o posición dinámica después del
tiempo máximo permitido de Stopping Unit de 3 minutos y
30 segundos. El operador verificara la posición del
interruptor H-O-A.
El SAM Well Manager no ha sido apropiadamente calibrado
para utilizarlo con un transductor de viga.
Típicamente este estado aparece cuando el SAM pierde su
configuración (por corte energético y falta de conexión de
batería respaldo) o desconfiguración desde el Scada/local
Load Uncalibrated
DT/Pumpoff
El SAM Well Manager detecto una condición de apagado de
bombeo y fue suficientemente capaz para parar la unidad de
bombeo.
DT/Malf Setpt
El setpoint de Malfuncionamiento en la carta dinagráfica de
superficie ha sido violado y el SAM Well Manager ha
parado exitosamente la unidad de bombeo. El SAM Well
Manager arrancara la unidad de bombeo después de
transcurrido el tiempo muerto programado. Si la violación
del setpoint de Malf. fue debida a una condición transitoria
del agujero del pozo, el contador de malfuncionamiento
consecutivo se despejara y la operación normal continuara.
Si la violación del setpoint de Malf. ocurre repetidamente por
el numero de violaciones consecutivas permitidas, el SAM
Well Manager llegara al estado de pozo Malf/Setpoint.
DT/Peak Load
El Limite Permitido de Carga Pico en la carta dinagráfica de
superficie ha sido violado y el SAM Well Manager ha parado
exitosamente la unidad de bombeo. El SAM Well Manager
arrancara la unidad de bombeo después de transcurrido el
tiempo muerto programado. Si la violación de la carga pico
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fue a una condición transitoria del agujero del pozo, el
contador de malfuncionamiento consecutivo se despejara y
la operación normal continuara. Si la violación de la carga
pico ocurre repetidamente por el numero de violaciones
consecutivas permitidas, el SAM Well Manager llegara al
estado de pozo Malf/Peak Load.
DT/Min Load
El Limite Permitido de Carga Mínima en la carta dinagráfica
de superficie ha sido violado y el SAM Well Manager ha
parado exitosamente la unidad de bombeo. El SAM Well
Manager arrancara la unidad de bombeo transcurrido el
tiempo muerto programado. Si la violación de Carga Mínima
fue debido a una condición transitoria del agujero del pozo,
el contador de malfuncionamiento consecutivo se despejara
y la operación normal continuara. Si la violación de Carga
Mínima ocurre repetidamente por el número de violaciones
Permitidas Consecutivamente, el SAM Well Manager llegara
al estado de pozo Malf/Minimum Load.
DT/HOA in Off
Este estado de pozo no indica algún problema con el
sistema del SAM Well Manager. El operador puede querer
verificar porque el interruptor H-O-A ha sido colocado en la
posición Off probablemente desde el momento en que el
pozo no esta bombeando. Solamente si las entradas
digitales han sido conectadas a los contactos del interruptor
H-O-A y programados para utilizarse Manual y
Automáticamente.
DT/Host Mode
Indica que el SAM Well Manager ha sido programado
deliberadamente para mantener la unidad de bombeo
parada hasta una posterior acción del operador.
DT/Timed Mode
Indica que el SAM Well Manager ha sido programado
deliberadamente para colocar en ciclo la unidad de bombeo
en el modo de operación Sincronizada. La unidad de
bombeo arrancara después que transcurra el Tiempo de
Apagado Ajustado programado.
DT/Low RPM
El Limite Permitido de Baja RPM ha sido violado y el SAM
Well Manager exitosamente ha parado la unidad de
bombeo. El SAM Well Manager arrancara la unidad de
bombeo después de transcurrido el tiempo muerto
programado. Si la violación de Baja RPM fue debido a una
condición transitoria del agujero del pozo, el contador de
malfuncionamiento consecutivo se despejara y la operación
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normal continuara. Si la violación de Baja RPM ocurre
repetidamente por el número de violaciones Consecutivas
Permitidas, El SAM Well Manager llegara a un estado do
pozo Malf/Low RPM.
DT/Logic
La expresión lógica programada se ha proporcionado como
verdadera y el SAM Well Manager exitosamente ha parado
la unidad de bombeo. El SAM Well Manager arrancara la
unidad de bombeo después que transcurra el tiempo muerto
programado. Si la violación de la expresión lógica fue
debido a una condición transitoria, el contador de
malfuncionamiento consecutivo se despejara y la operación
normal continuara. Si la violación de la expresión lógica
ocurre repetidamente por el numero de violaciones
Consecutivas Permitidas, el SAM Well Manager llegara a un
estado de pozo Malf/Logic.
DT/Low Fluid Load
El Limite Permitido de Carga de Fluido ha sido violado y el
SAM Well Manager exitosamente ha parado la unidad de
bombeo El SAM Well Manager arrancara la unidad de
bombeo después de transcurrido el tiempo muerto
programado. Si la violación de carga de fluido baja fue
debido a una condición del agujero del pozo transitoria, el
contador de malfuncionamiento consecutivo se despejara y
la operación normal continuara. Si la violación de carga de
fluido baja ocurre repetidamente por el número de
violaciones Consecutivas Permitidas, el SAM Well Manager
llegara a un estado de pozo Malf/Low Fluid Load.
DT/Peak Torque
El Limite Permitido de Torque Pico ha sido violado y el SAM
Well Manager exitosamente ha parado la unidad de
bombeo. El SAM Well Manager arrancara la unidad de
bombeo después de transcurrido el tiempo muerto
programado. Si la violación del Torque Pico fue debido a
una condición del agujero del pozo transitoria, el contador
de malfuncionamiento consecutivo se despejara y la
operación normal continuara. Si la violación del Torque Pico
ocurre repetidamente por el número de violaciones
Consecutivas Permitidas, el SAM Well Manager llegara a un
estado de pozo Malf/Peak Torque.
DT/Low Power
El SAM Well Manager esta operando en el Modo de Control
de Potencia del Motor y ha parado la unidad de bombeo
debido a que el promedio actual de potencia del motor en un
pseudo recorrido ha descendido por debajo de la potencia
ajustada de referencia. El usuario verificara si la interrupción
de la potencia del motor fue programada intencionalmente o
fue debido a una falla en la entrada de la señal de carga.
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DT/No RPM Signal
El SAM Well Manager pierde pulsaciones provenientes del
transductor de Efecto Hall de las RPM del motor y
exitosamente ha parado la unidad de bombeo. El SAM Well
Manager arrancara la unidad de bombeo después de
transcurrido el tiempo muerto programado. Si la perdida de
pulsaciones de RPM fue debido a una condición transitoria,
tal como si el interruptor H-O-A se apaga
momentáneamente, el contador de malfuncionamiento
consecutivo se despejara y la operación normal continuara.
Si la pérdida de pulsaciones de RPM ocurre repetidamente
por el número de violaciones Consecutivas Permitidas, el
SAM Well Manager llegara a un estado de pozo Malf/No
RPM Signal.
DT/No Crank Sig
El SAM Well Manager pierde pulsaciones de entrada desde
el transductor de Efecto Hall del brazo de la manivela y ha
exitosamente parado la unidad de bombeo. El SAM Well
Manager arrancara la unidad de bombeo después de
transcurrido el tiempo muerto programado. Si la perdida de
pulsaciones del interruptor de la manivela fue debido a una
condición transitoria, tal como si el interruptor H-O-A se
apaga momentáneamente, el contador de
malfuncionamiento consecutivo se despejara y la operación
normal continuara. Si la pérdida de pulsaciones del
interruptor de la manivela ocurre repetidamente por el
número de violaciones Consecutivas Permitidas, el SAM
Well Manager llegará a un estado de pozo Malf/No Crank
Signal.
DT/Peak Energy
La función de administración de energía pico se ha
habilitado y el SAM Well Manager ha parado la unidad de
bombeo durante el Periodo de Administración de Energía
Pico. El SAM Well Manager regresara a la operación
programada y al modo de control después del periodo de
administración de energía.
DT/Operator Stop
El SAM Well Manager ha parado la unidad de bombeo en
repuesta a una orden del operador. El comando del
operador puede ser a través del teclado numérico local o
desde el software del ordenador principal vía una conexión
de telemetría de información. La unidad de bombeo
rearrancara automáticamente después de transcurrido el
tiempo muerto programado.
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Malf/Peak Load
Refiérase al anterior DT/Peak Load. La unidad de bombeo
permanecerá parada hasta que el usuario realice el ajuste
del malfuncionamiento.
Malf/Min Load
Refiérase al anterior DT/Min Load. La unidad de bombeo
permanecerá parada hasta que el usuario realice el ajuste
del malfuncionamiento.
Malf/Setpoint
Refiérase al anterior DT/Malf Setpoint. La unidad de
bombeo permanecerá parada hasta que el usuario realice el
ajuste del malfuncionamiento.
Malf/Low RPM
Refiérase al anterior DT/Low RPM. La unidad de bombeo
permanecerá parada hasta que el usuario realice el ajuste
del malfuncionamiento.
Malf/Logic
Refiérase al anterior DT/Logic. La unidad de bombeo
permanecerá parada hasta que el usuario realice el ajuste
del malfuncionamiento.
Malf/No RPM
Refiérase al anterior DT/No RPM Signal. La unidad de
bombeo permanecerá parada hasta que el usuario realice el
ajuste del malfuncionamiento.
Malf/No Crank
Refiérase al anterior DT/No Crank Sig. La unidad de
bombeo permanecerá parada hasta que el usuario realice el
ajuste del malfuncionamiento.
Malf/Peak Torque
Refiérase al anterior DT/Peak Torque. La unidad de bombeo
permanecerá parada hasta que el usuario realice el ajuste
del malfuncionamiento.
Malf/Low Fluid Load
Refiérase al anterior DT/Low Fluid Load. La unidad de
bombeo permanecerá parada hasta que el usuario realice el
ajuste del malfuncionamiento.
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7. Preguntas frecuentes
En pocas palabras, qué es el controlador SAM y que es lo que realiza?
El controlador SAM Well Manager es un equipo dedicado al control del sistema
de bombeo, cuyo objetivo es optimizar la producción y proteger a la instalación.
Basa su control en la medición de la dinamometría de superficie a partir de carga
y posición, y procesando la misma obtiene la dinamometría de fondo así como
otra información valiosa del comportamiento del motor, correas, caja reductora,
estructura AIB, sarta, tubing, ancla, bomba y columna fluída.
Su meta es brindar la información que permita maximizar el sistema productivo,
y tomar acciones de control sobre el AIB consiguiendo un llenado de bomba
determinado, operando eficientemente a la instalación en su conjunto.
Anexo a esto el sistema puede ser configurado para tomar acciones de control o
alertas en caso de violaciones de parámetros de seguridad, tendientes a la
protección integral de la instalación, evitando roturas y minimizando down time.
Cual sería el ABC de la optimización de un pozo mediante el uso del SAM?
Una buena práctica para definir la configuración inicial del controlador es
acondicionar el sistema de bombeo sobredimensionando su capacidad de
producción de modo de forzar el agotamiento de nivel
De esta manera y al agotar nivel se verá reflejado este efecto en el llenado de
bomba registrado por el SAM. El objetivo es fijar un set point de llenado que
refleje un golpe de fluído incipinete. Como regla general se recomienda que el
SP sea en el orden del 10% inferior al reflejado al arranque del equipo luego de
un DT que permita asegurar un recupero del nivel. O sea que si con nivel
suficiente el pozo arranca con una carta de 95% de llenado el SP deberá estar
en el orden de 85%
A continuación debe fijarse un tiempo de DownTime que permita recuperar el
máximo nivel sin que esto ocacione una pérdida de producción. Esto se logra
testeando diferentes tiempos o bien usando la función de AutoDownTime.
El objetivo general será que el pozo agote al menos una vez al día nivel pero sin
superar los 20 ciclos diarios de parada
Simultaneamente deben fijarse los límites de protección de la unidad de bombeo
por máxima carga y mínima carga. Se recomienda observar los registros
históricos de los últimos 60 días de Pico/Min carga y elegir valores de un 10%
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Hoja 55 de 57
Ver 01c - Febrero de 2008
superiores/inferiores a estos. El valor límite de carga admisible no debiera
superarar nunca el valor máximo de diseño de la unidad de bombeo.
Complementariamente y de manera similar a lo expresado anteriormente deben
fijarse las protecciones por Bajo peso de Fluído (para detección de bloqueos por
gas y pezcas), Bajas RPM motor (para detectar sobrecargas en el motor y
correas) y fallas en los sensores (No RPM/Crank)
Todos estos procesos debe ir acompañados de evaluaciones contínuas de
acondicionamiento del sistema de bombeo a partir de los datos históricos, cartas
dinamométricas y demás datos reportados.
Qué pasa cuando cambio de carrera al AIB, lo tengo que configurar?
Se debe configurar los parámetros del AIB indicando la nueva carrera. Si se
hace desde la pantalla/teclado del SAM o en forma remota desde el Scada. Se
recomienda realizar el proceso completo como si se tratase de la carga de un
AIB nuevo.
En AIB neumáticos se debe revisar la posición del imán de manivela
Ver el manual del SAM / Sistema Scada para más información.
Que pasa cuando cambio de golpes al AIB, lo tengo que configurar?
En el caso que la velocidad de bombeo se altere cambiando la frecuencia de
trabajo del variador, esto no repercutirá en la configuración del SAM.
Si se cambiase las poleas, se debe realizar la rutina de chequeo de NREV
(Revoluciones que da el motor por cada giro completo de la manivela). Esto
puede hacerse desde la pantalla dedicada a este fin en la opción del QuickStart
(Menu/2/2 del SAM) o directamente en la configuración de los datos de control
(Menu/2/1/1/1 del SAM) ingresando el parámetro deseado de referencia de las
NREVs.
También se puede hacer desde el el sistema Scada.
Ver el manual del SAM / Sistema Scada para más información.
Es posible que el SAM alerte antes de arrancar automáticamente el AIB?
Si. El Controlador fue diseñado para que opcionalmente se instale un sistema de
alerta acústico el cual advertirá un cierto tiempo previo (programable por el
usuario) al arranque automático del AIB.
Lufkin Automation puede suministrar estas alarmas acústicas o bien el usuario
puede instrumentar sus propias alarmas. En este último caso se debe disponer
de un relay de 12 Vcc el cual se conecta en sus bornes de bobina al terminal
+12 Vcc de la fuente del SAM y el otro terminal al borne DIO3 (punto 5) de la
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bornera de DIO de la placa madre. Se empleará un contacto NA de tal relay para
comandar una sirena acústica convencional
Es posible agregarle algún tipo de lámpara que en forma simple reporte el estado
del pozo para no tener que consultar la pantalla?
Si. El Controlador fue diseñado para que opcionalmente se instale un sistema de
alerta visual el cual advertirá en forma simple el estado del Controlador.
Tal alerta indicará lo siguiente:
Encendida: Estado normal del sistema (AIB funcionando o detenido)
Apagado: Si energía el SAM, encendiéndose el controlador o con falla en
su programa
Titilando: Estado de falla que necesita la atención del operador
Lufkin Automation puede suministrar estas alarmas visuales o bien el usuario
puede instrumentar sus propias alarmas. En este último caso se debe disponer
de un relay de 12 Vcc el cual se conecta en sus bornes de bobina al terminal
+12 Vcc de la fuente del SAM y el otro terminal al borne DIO1 (punto 1) de la
bornera de DIO de la placa madre. Se empleará un contacto NA de tal relay para
comandar una baliza convencional
Que diferencia hay entre el modo de control VSD-DH y DOWNHOLE?
Cuando la instalación dispone de un variador de frecuencia este puede ser
potencialmente asociado al SAM tal que el controlador comande la velociadad
de bombeo, tendiente a mantener al AIB con un llenado de bomba determinado,
en permanente bombeo, siempre y cuando los límites de control y las
condiciones del pozo así se lo permitan. A esto llamamos control VSD-DH
Cuando se controla por el método DOWNHOLE el controlador no tomará
acciones de cambios en la velocidad de bombeo, logrando que el sistema se
mantenga dentro de un márgen de llenado de bomba determinado por el
usuario, accionado sobre el encendido y apagado cíclico del AIB.
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