Cómo verificar la señal de posición de un controlador pump-off
La señal de posición es el eje horizontal de toda carta dinamométrica, así que si está mal, la carta queda torcida sin importar qué tan buena sea la celda de carga. Un controlador pump-off usa la posición para saber en qué parte de la carrera pertenece cada lectura de carga y para contar emboladas, y un sensor de posición invertido, no lineal o que cuenta mal produce cartas que se leen como fallas de bomba y conteos de embolada que derivan. Este procedimiento verifica el canal de posición después de confirmar el canal de carga. Cubre los extremos, la dirección, la linealidad y el requisito de un conteo por embolada.
Verificar la señal de posición de un POC en una línea: Para verificar la señal de posición de un controlador pump-off, confirme que lee un cero repetible en el fondo de la carrera y la escala completa en el tope, que el valor aumenta con suavidad conforme sube la varilla pulida sin puntos muertos, y que el sensor produce exactamente un conteo limpio por embolada de la bomba. Cruce que la carga pico cae en la mitad ascendente de la carta. Una señal de posición invertida, no lineal o que cuenta doble debe corregirse antes de que el controlador construya una carta o cuente emboladas.
Confirme los extremos y la dirección
Cicle la unidad despacio, a mano donde sea seguro o a baja velocidad, y observe el valor crudo de posición. Debe alcanzar un valor bajo consistente en el fondo de la carrera y un valor alto consistente en el tope, y esos extremos deben repetirse en cada embolada. Si la lectura del fondo deambula o la del tope se recorta antes del tope real del recorrido, el rango o el montaje del sensor están mal y la carta saldrá truncada o desplazada. Fije o confirme el span de posición para que la carrera mecánica completa se mapee al rango completo de la señal.
La dirección es la revisión decisiva. El valor de posición debe aumentar conforme la varilla pulida sube. Si corre al revés, el controlador refleja la carta de izquierda a derecha y una carta normal de bomba llena se ve como falla de bomba. Esta sola inversión es uno de los errores de puesta en servicio más comunes e invalida cada diagnóstico aguas abajo, así que confírmela explícitamente y corríjala en el montaje o en la configuración en lugar de intentar compensarla en otra parte.
Cruce la posición contra la carga ya verificada. La carga pico debe quedar en la carrera ascendente y la mínima en la descendente. Si la carga pico cae del lado descendente de la carta, posición y carga no están de acuerdo en la dirección de la carrera y usted debe reconciliarlas. Lograr que las dos señales sean consistentes es lo que permite al controlador calcular una carta correcta y una decisión de pump-off con sentido.
Revise la linealidad y la integridad del conteo
Entre los extremos, la señal de posición debe moverse con suavidad y de forma monotónica. Barra la carrera despacio y busque puntos muertos, saltos o reversas a media trayectoria, que indican un potenciómetro gastado, un inclinómetro marginal o una separación de imán y sensor demasiado grande. Un eje de posición no lineal distorsiona la carta dinamométrica a media carrera, exactamente donde aparecen las firmas de golpe de fluido y de gas, así que los errores de linealidad corrompen el diagnóstico directamente aunque los extremos se vean bien.
Para cualquier sensor de posición que también sirva como contador de emboladas, verifique que produce exactamente un conteo por embolada. Un imán de manivela colocado donde el sensor lo atrapa dos veces por revolución duplica las emboladas por minuto reportadas; una separación que deja al sensor fallar de vez en cuando cuenta de menos. Observe varias emboladas y confirme que el conteo se incrementa una vez por ciclo completo. Un conteo de emboladas equivocado descompone la acumulación de tiempo de marcha y cualquier lógica basada en velocidad, y es la misma señal detrás de la lectura de emboladas por minuto (SPM) del pozo.
Si el controlador deriva la posición del ángulo de manivela en lugar de un sensor lineal de recorrido, confirme que el mapeo de ángulo a posición coincide con la geometría de la unidad. Un desajuste de geometría coloca el tope y el fondo de la carrera en ángulos equivocados y sesga la carta completa. Donde el controlador ofrezca una selección de geometría o tipo de unidad, verifique que está puesta para la unidad de bombeo real del sitio, porque la forma de la carta depende de que ese mapeo esté bien.
Confirme la carta en marcha y el conteo de emboladas
Con extremos, dirección y linealidad verificados, corra el pozo y capture varias cartas. Un canal de posición correcto produce cartas que usan el ancho completo del eje de posición, colocan la toma de carga en el fondo y la liberación en el tope, y se repiten de embolada a embolada. Si la carta sale angosta, desplazada o deambulando horizontalmente, la señal de posición todavía necesita atención aunque el canal de carga sea perfecto. El ancho y la colocación de la carta son la prueba visible de que la posición está bien.
Confirme que las emboladas por minuto reportadas coinciden con un conteo manual. Cronometre la unidad contra un reloj durante un minuto, o cuente revoluciones de manivela, y compare contra lo que reporta el controlador. Una discrepancia significa que el sensor de posición está contando mal y debe corregirse antes de confiar en cualquier lógica de marcha o de velocidad. Este cruce manual toma un minuto y atrapa un conteo doble que la carta sola no revela.
Solo cuando la posición lee extremos correctos, dirección correcta, linealidad suave y un conteo de emboladas exacto, la carta es completamente confiable. En ese punto el controlador tiene un eje de carga verificado y un eje de posición verificado, y la carta calculada es segura para diagnosticar y para basar los paros de pump-off. La verificación de posición es la segunda mitad de lo que hace confiable a un controlador basado en carta dinamométrica.
Errores comunes
El error clásico es una señal de posición invertida que produce una carta en espejo leída como falla de bomba. Confirme siempre que el valor de posición aumenta conforme la varilla pulida sube antes de interpretar cualquier carta. La inversión es invisible si solo mira la forma y obvia si revisa la dirección.
El segundo es ignorar la linealidad a media carrera porque los extremos se ven bien. Un punto muerto a media trayectoria distorsiona exactamente la parte de la carta donde aparecen el golpe de fluido y el gas. El tercero es no verificar el conteo de emboladas contra un cronometraje manual, lo que deja que un sensor que cuenta doble infle la velocidad reportada y corrompa la acumulación de marcha sin distorsionar nunca la forma de la carta.
Preguntas frecuentes
¿Cómo sé si la señal de posición está invertida?
Cicle la unidad despacio y observe el valor crudo de posición: debe aumentar conforme la varilla pulida sube en la carrera ascendente. Si disminuye cuando la varilla sube, la señal está invertida y el controlador refleja la carta, de modo que una carta sana de bomba llena se lee como falla. Confirme la dirección explícitamente y corríjala en el montaje del sensor o en la configuración, no compensando aguas abajo.
¿Por qué el sensor de posición necesita un conteo por embolada?
Muchos controladores usan el mismo sensor de posición para contar emboladas y acumular tiempo de marcha. Si un imán de manivela se detecta dos veces por revolución, las emboladas por minuto reportadas se duplican; si el sensor falla de vez en cuando, cuenta de menos. Observe varias emboladas, confirme que el conteo se incrementa exactamente una vez por ciclo completo y crúcelo contra un cronometraje manual. Un conteo equivocado corrompe la lógica de velocidad y los totales de marcha aunque la forma de la carta se vea correcta.
¿Qué causa una carta distorsionada aunque la celda de carga esté bien?
Un canal de posición malo. Si los extremos se recortan antes del tope o fondo reales, la dirección está invertida o la señal es no lineal a media trayectoria, la carta queda truncada, en espejo o torcida sin importar la calidad de la celda de carga. Barra la carrera despacio, confirme un recorrido suave y monotónico entre extremos repetibles y verifique que la selección de geometría de la unidad coincide con la unidad de bombeo real.
Fuentes y lecturas
Referencias primarias de los organismos de normas y reguladores que definen este tema:
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