Wireless 50K Load Cell

Este sistema de dinamómetro de herradura de 5" está diseñado para facilitar la instalación de la celda de carga de herradura y para eliminar los errores de medición causados por cambios en el espaciado de la bomba resultantes de la instalación de un transductor de herradura entre la barra portadora y la abrazadera de varilla pulida permanente.

DESCRIPCIÓN GENERAL

El dinamómetro de herradura para elevador hidráulico requiere la instalación permanente de un carrete espaciador económico sobre la varilla pulida, ubicado entre la abrazadera fija de la varilla pulida y la barra portadora de la unidad de bombeo. Para realizar una prueba de dinamómetro, el transductor de herradura y el conjunto de elevación hidráulica se insertan fácilmente en el carrete. El elevador hidráulico se acciona mediante una pequeña bomba hidráulica portátil, que transfiere la carga de la varilla pulida desde el espaciador a la celda de carga de herradura de 5 pulgadas. La inserción de una placa espaciadora de ¼ de pulgada entre el elevador hidráulico y el transductor de herradura, junto con la liberación de la presión hidráulica, permite retirar la bomba. Posteriormente, el funcionamiento de la unidad de bombeo hasta que el pozo se estabilice permite realizar un análisis de dinamómetro representativo de las condiciones de producción normales del pozo.

Las mediciones más precisas del dinamómetro se obtienen utilizando una celda de carga de galgas extensométricas calibrada, que mide directamente la carga sobre la varilla pulida. Sin embargo, a menos que la celda de carga esté fijada permanentemente al pozo (como en la mayoría de las aplicaciones de controladores de parada de bomba), su instalación normalmente requiere separar la abrazadera de la varilla pulida de la barra portadora a una distancia equivalente al grosor de la celda. Este grosor oscila entre 7,6 y 15,2 cm (3 a 6 pulgadas), según el tipo de celda. En consecuencia, toda la sarta de varillas se eleva a la misma distancia, de modo que el émbolo de la bomba se aleja aún más de la válvula de retención y opera en una sección diferente del cuerpo de la bomba a la sección donde normalmente opera. Esto resultará en un rendimiento de la bomba distinto al normal, especialmente si la carrera de la bomba es relativamente corta. En particular, el diferente espaciado de la bomba provocará una relación de compresión diferente, y la bomba puede ser más susceptible a la interferencia y el bloqueo por gas. Para evitar estos efectos, es necesario insertar la celda de carga con un cambio mínimo en la posición de la varilla pulida con respecto a la barra portadora. Esto se logra mediante el uso del carrete espaciador, el elevador hidráulico y el equipo de dinamómetro de herradura de 5 pulgadas.

Los sistemas de celdas de carga para elevadores hidráulicos constan de cinco elementos: el transductor de herradura de 5", el elevador hidráulico, el carrete espaciador, la placa espaciadora y la bomba hidráulica portátil con manguera y conexiones. Consulte los siguientes dibujos. El carrete espaciador está fijado permanentemente al pozo sobre la varilla pulida, entre la barra portadora de la unidad de bombeo y la abrazadera de la varilla pulida. El transductor de herradura, el elevador hidráulico y la placa espaciadora se ubican dentro del carrete espaciador durante la prueba en el dinamómetro. La bomba hidráulica portátil se utiliza para accionar el elevador hidráulico, de modo que la carga de la varilla pulida se aplique sobre la celda de carga de herradura.

El transductor de herradura de 5" tiene una capacidad nominal de 50 000 lb y está calibrado para ofrecer una precisión general del 0,5 % del rango o superior. Está fabricado con acero inoxidable de grado instrumental e incorpora un acelerómetro de alta precisión cuya señal permite al software Well Analyzer calcular la velocidad y la posición de la varilla pulida. La celda de carga tiene un diámetro exterior de 5", una altura de 3,5" y pesa 10 lb.

Un espaciador económico, compuesto por dos placas terminales y un tubo central, está dimensionado para ajustarse a la varilla pulida. El carrete se ubica entre la abrazadera de la varilla pulida y la barra de soporte. El tubo central de 5 pulgadas de largo sostiene las placas terminales. La distancia entre las placas terminales permite la inserción de la celda de carga en forma de herradura y el elevador hidráulico, de modo que la varilla pulida pueda elevarse una corta distancia de aproximadamente 1/4 de pulgada mediante el gato hidráulico, transfiriendo así toda la carga de la varilla pulida a la celda de carga.

Un gato hidráulico de perfil bajo con múltiples pistones se ajusta perfectamente al carrete espaciador junto con la celda de carga. Al presurizarse, eleva la celda de carga lo suficiente como para depositar toda la carga de la varilla pulida sobre ella. Se inserta una placa espaciadora debajo de la celda de carga. Al liberar la presión, la carga de la varilla pulida permanece sobre la celda de carga y la manguera hidráulica se desconecta del gato hidráulico. Esto permite el movimiento completo de la varilla pulida durante las operaciones normales de bombeo. El desplazamiento de la varilla pulida con respecto a su estado normal de funcionamiento es menor que el espesor de la placa espaciadora de ¼ de pulgada.

La placa espaciadora es una placa de acero de 6 mm de espesor diseñada para encajar entre la parte inferior de la célula de carga y el cuerpo del elevador hidráulico. Cuando se inserta la placa y se retraen los pistones del elevador, la célula de carga continúa soportando la carga completa de la varilla pulida.

La bomba hidráulica portátil se conecta mediante una manguera y un acoplamiento rápido al elevador hidráulico. Es capaz de presurizar el fluido hidráulico a una presión de 5000 psi, elevando así la celda de carga cuando el peso de la varilla flotante es inferior a 30 000 lb y, por lo tanto, transfiriendo toda la carga de la varilla pulida a la celda de carga.

Todas las pruebas descritas con el transductor de herradura de 4" se pueden realizar con el de 5". La principal diferencia entre las celdas de carga de 4" y 5" de diámetro exterior radica en la mayor abertura interna (o garganta) necesaria para que el transductor encaje en el tubo interior del carrete espaciador. La garganta del transductor de 4" mide ligeramente más de 1,5 pulgadas, mientras que la del transductor de 5" mide ligeramente más de 2 pulgadas. Por consiguiente, es necesario aumentar el diámetro exterior del transductor al aumentar el tamaño de la garganta.