BR0211712B1

BR0211712B1 - controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional, sistema de comunicação de fluido do controlador e método para operar o mesmo.

Info

Publication number: BR0211712B1
Application number: BRPI0211712-6A
Authority: BR
Inventors: Melvyn F Whitby; Paul L Tasson; Bolie C Williams
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2012-01-10
Also published as: NO336233B1; BR0211712A; WO2003014518A1; GB0404506D0; GB2396377A; US20030024705A1; US6719262B2; NO20040565L; GB2396377B

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONTROLA- DOR PREVENTIVO DE ERUPÇÃO DO TIPO DE EMBOLO DE VEDAÇÃO BIDIRECIONAL, SISTEMA DE COMUNICAÇÃO DE FLUIDO DO CONTROLADOR E MÉTODO PARA OPERAR O MESMO".

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a controladores preventivos de erupção do tipo de êmboto ("ram-type bbwout preventers") utilizados nas operações de poços de petróleo, tais como na recuperação de hidrocarbonetos, para o controle de poço incluindo uma prevenção de erupção do poço. Mais especificamente, a presente invenção refere- se à construção e operação de dispositivos de vedação incluídos nos controladores pre- ventivos de erupção, e encontra uma aplicação especial na operação e teste de controla- dores preventivos de erupção submarinos e outros aparelhos em uma pilha de controla- dores preventivos de erupção.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Os controladores preventivos de erupção são tipicamente incluídos no conjunto de uma cabeça de poço quando da perfuração ou da completação de um poço para fechá-lo para impedir uma erupção. Tal erupção pode ocorrer, por exemplo, quando o poço intercepta repentinamente um bolsão de fluido sob alta pressão, o qual então explode pelo furo de poço acima. Um controlador preventivo de erupção veda o poço contra a pressão de fluido de baixo. Um controlador preventivo de erupção pode também ser utilizado para vedar o poço ao redor de um tubo de poço em operações de perfuração normais que envolvem pressões positivas de fundo de poço. Na práti- ca, múltiplos controladores preventivos de erupção são dispostos em uma pilha verti- cal, a qual é posicionada sobre o poço, com a tubulação do poço se estendendo para cima através do centro da pilha de controladores preventivos de erupção.

As figuras 1 e 2 fornecem duas vistas de uma pilha de controla- dores preventivos de erupção submarinos mostrada genericamente em 10. Várias linhas hidráulicas, estruturas e aparelhos de controle para operar a pilha de controladores preventivos de erupção 10 não estão mostradas para propósitos de clareza. A pilha 10 inclui quatro controladores preventivos de erupção do tipo de embolo 12, 14, 16 e 18. Um controlador preventivo de erupção anular 20, um conector 22, um segundo controlador preventivo de erupção anular 24 e uma junta flexível 26 estão dispostos acima dos contro- ladores preventivos de erupção do tipo de êmbolo 12-18. Um adaptador de tubo ascendente 28 é posicionado no topo da pilha 10 para conexão a um tubo ascendente marinho acima (não-mostrado). Um conector de cabeça de poço 30 é localizado na base da pilha 10 para conexão a uma cabeça de poço embaixo (não-mostrada). Em geral, o número e o tipo de controladores preventivos de erupção em uma pilha, assim como a ordem na qual eles estão dispostos na pilha, podem variar.

Um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo inclui um par de dispositivos lineares de acionamento, ou atuadores lineares, loca- lizados em lados opostos de um alojamento central para propiciar movi- mento ao longo de uma linha reta, perpendicular à vertical, na direção e afastado do alojamento. Por exemplo, um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo tal como mostrado em 12 tem um par de conjuntos de pistão e cilindro 32 e 34 com os cilindros fixos nos lados opostos de um alo- jamento central 36 posicionado sobre o poço de modo que os pistões sejam móveis ao longo de uma linha perpendicular à vertical, isto é, perpendicular ao furo de poço na superfície do poço. Como mostrado, os dois controlado- res preventivos de erupção 12 e 14 inferiores têm um alojamento central 36 comum, estendido. Um furo vertical central através do alojamento 36 é ali- nhado com o furo de poço de modo que o tubo de poço que se estende do poço passa para cima através do alojamento ao longo do seu furo central.

Os pistões são hidraulicamente operados para se moverem simultanea- mente um na direção do outro, ou afastando um do outro. Cada pistão con- duz um êmbolo na extremidade do pistão na direção do poço, de modo que os dois êmbolos se encontram em uma configuração fechada no furo central do alojamento quando os pistões são acionados juntos, e são afastados pe- los pistões para uma configuração aberta. Os furos verticais centrais através dos alojamentos dos controladores preventivos de erupção do tipo de êm- bolo 12-18 fazem parte de uma passagem vertical central que se estende da cabeça de poço e do furo de poço embaixo, para cima através de todos os elementos na pilha de controladores preventivos de erupção 10 através do tubo ascendente marinha.

Uma cavidade é provida dentro do alojamento central para cada controlador preventivo de erupção do tipo de embolo 12-18, isto é, para cada par de combinações de pistão e cilindro 32/34. Cada cavidade intercepta o furo vertical do alojamento 36 e se estende radialmente para fora na direção das estruturas de pistão e cilindro 32 e 34 dentro de duas guias 38 e 40, com cada guia interposta entre o alojamento central e um conjunto de pistão e cilindro correspondente. O embolo conduzido por um pistão se move dentro da guia correspondente.

Os êmbolos em uma pilha de múltiplos controladores preventi- vos de erupção podem operar em diferentes modos no fechamento do poço.

Os êmbolos de tubo vedam ao redor de um tubo que se estende do poço, fechando o espaço anular entre o tubo de poço e a superfície do furo de poço. Os êmbolos cegos vedam através do poço sem nenhum tubo no local do êmbolo cego. Os êmbolos de cisalhamento ou de corte cisalham o tubo de poço, mas não vedam o espaço anular ao redor do tubo. Os êmbolos de cisalhamento cegos cisalham o tubo de poço e fecham e vedam o poço. Um controlador preventivo de erupção com êmbolos de cisalhamento cegos fica tipicamente no topo de uma pilha de controladores preventivos de erupção do tipo de êmbolo, com vários êmbolos de tubo em controladores preventi- vos de erupção localizados embaixo. Em uma aplicação típica, o controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo 18 superior seria equipado com êmbolos de cisalhamento cegos, e os controladores preventivos de erupção 12-16 inferiores conteriam êmbolos de tubo.

A figura 3 mostra um par casado de êmbolos de tubo generica- mente em 42 e 44, e é utilizado nesta para ilustrar várias características de êmbolos. Até o ponto onde os êmbolos 42 e 44 são semelhantes, o mesmo número de identificação é utilizado para identificar as peças e características iguais. Cada um dos êmbolos 42 e 44 inclui um corpo de êmbolo 46 que tem uma ranhura 48 na sua extremidade frontal ou dianteira. Um obturador 50 é carregado dentro da ranhura 48. Uma ranhura 52 se estende através da su- perfície superior do corpo de êmbolo 46. Uma vedação superior 54 é recebi- da dentro da ranhura superior 52 de tal modo que as extremidades da veda- ção superior se estendem até as extremidades do obturador 50. Um rasgo em T 56 é cortado dentro da parte traseira de cada corpo de êmbolo 46 para receber um botão no final de um dispositivo de acionamento linear (não- mostrado), tais como estão incluídos nos conjuntos de pistão e cilindro 32 e 34 (figuras 1 e 2), utilizado para operar os êmbolos 42 e 44.

Os corpos de êmbolo 46 são geralmente cilindros curvos, oblon- gos como mostrado. As guias (não-mostradas) são também superfícies in- ternas cilíndricas curvas, oblongas que recebem os êmbolos 42 e 44, e ao longo das quais os êmbolos são acionados pelos pistões correspondentes.

Em geral, os corpos do êmbolo de controlador preventivo de erupção e as guias correspondentes podem também ter outras formas de seção transver- sal, tais como circulares ou retangulares. Quando os êmbolos 42 e 44 são acionados juntos, eles se encontram no tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem vertical central dentro da pilha de controladores preventivos de erupção 10. Os obturadores do êmbolo de tubo 50 apresentam uma ranhura vertical, cilíndrica 58 que recebe o tubo de poço, e as extremidades diantei- ras dos corpos de êmbolo 46 são cortadas para encaixarem uma dentro da outra. Assim, na configuração fechada, os êmbolos de tubo 42 e 46 encai- xam juntos e ao redor do tubo de poço para envolver o tubo de poço em um acoplamento de vedação anular. Para completar a vedação do poço com os êmbolos 42 e 44 na configuração fechada, os êmbolos devem ser vedados nas suas respectivas guias para impedir que o fluido de poço sob pressão se mova ao redor dos êmbolos e para cima para dentro do alojamento acima do nível dos obturadores do êmbolo. Esta vedação é fornecida pelas vedações superiores 54 que acoplam as superfícies inferiores da guia em uma veda- ção deslizante. Conseqüentemente, a combinação da vedação superior 54 e do obturador 50 de um êmbolo 42 ou 44 completa a vedação entre o tubo de poço e a guia correspondente, e o par de êmbolos 42 e 44 na configuração fechada completa a vedação do espaço anular do furo de poço que circunda o tubo de poço.

Cada êmbolo 42 e 44 é dotado de um caminho de equalização de pressão na forma de uma ranhura, ou rasgo de lama 60, usinado longitu- dinalmente na superfície inferior do êmbolo para comunicar a pressão de fluido entre o furo vertical do alojamento central abaixo do obturador do êm- bolo 50 e a respectiva guia atrás das vedações de êmbolo. Assim, cada êm- bolo 42 e 44 pode ser acionado para trás e para frente ao longo de sua guia sem ter que trabalhar contra os diferenciais de pressão de fluido entre a área atrás do êmbolo e a passagem vertical central através da pilha 10, abaixo dos obturadores 50.

Cada um dos controladores preventivos de erupção do tipo de êmbolo 12-18 tem um orifício de acesso 62 (figuras 1 e 2) na direção da base de cada lado do alojamento central 36 correspondente. Os orifícios 62 de cada controlador preventivo de erupção 12-18 estão posicionados para comunicar com a passagem vertical central dentro da pilha 10 em um local embaixo de onde os obturadores do êmbolo destes controladores preventi- vos de erupção atuam em conjunto para formar uma vedação. Uma linha de estrangulamento 64 se estende ao longo da lateral da pilha 10 e é conectada aos orifícios de acesso 62 dos controladores preventivos de erupção 12 e 16, e controladas ali por válvulas 66. Uma linha de estrangulamento pode ser utilizada para sangrar uma alta pressão de fluido do fundo de poço dre- nando através de um orifício de acesso 62 em um controlador preventivo de erupção fechado e vedado. Uma linha de amortecimento 68 se estende ao longo do lado oposto da pilha 10 e é conectada aos orifícios de acesso 62 dos controladores preventivos de erupção do tipo de êmbolo 14 e 18 res- tantes, e controlada ali por válvulas 70. Uma linha de amortecimento pode ser utilizada para alimentar um fluido em alta pressão ou uma lama de alta densidade para dentro do poço através de um orifício de acesso 62 em um controlador preventivo de erupção fechado e vedado.

Na prática, os controladores preventivos de erupção são periodi- camente testados quanto à sua capacidade de vedar contra as pressões de fundo de poço. Isto é especialmente verdadeiro nos casos de instalações submarinas. Uma ferramenta de teste é baixada através da pilha de contro- ladores preventivos de erupção em um tubo, e ancorada embaixo do con- trolador preventivo de erupção mais baixo na pilha. A ferramenta de teste é acionada para vedar o poço naquele ponto. Um controlador preventivo de erupção a ser testado é movido para a sua configuração fechada, ou veda- da. Então, uma pressão de fluido é comunicada para dentro da região anular que circunda o tubo acima da ferramenta de teste e abaixo do controlador preventivo de erupção sob investigação por meio da linha de estrangula- mento 64 ou da linha de amortecimento 68 para executar o teste. Uma des- vantagem principal desta operação de teste é que ela requer que a coluna de perfuração, ou qualquer que seja a tubulação que esteja sendo utilizada dentro do poço, deva ser retirada do poço de modo que a ferramenta de teste seja instalada dentro do poço. Após o teste, a ferramenta de teste é removida e a tubulação original é então reinserida no poço. Tal desengate é demorado e dispendioso, especialrmente no caso de um poço profundo ou um poço em águas profundas.

Uma alternativa para retirar o tubo de poço para testar os êm- bolos é propiciada pela adição de outro controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo na base da pilha de controladores preventivos de erupção. Os êmbolos do controlador preventivo de erupção adicionado são instalados invertidos, de modo que as suas vedações deslizantes que contactam as guias fiquem na base dos êmbolos ao invés de no topo dos êmbolos, como ilustrado na figura 3. Também, as ranhuras de equalização de pressão 60 ficam no topo dos êmbolos invertidos para permitir uma comunicação de fluido entre as áreas atrás dos dois êmbolos e a passagem central acima dos êmbolos invertidos e abaixo do controlador preventivo de erupção que está sendo testado. Estes êmbolos invertidos são fechados para vedar ao redor do tubo de poço já no lugar dentro do poço, contra a pressão de fluido de cima dos êmbolos. Então, a pressão de fluido é comunicada para dentro da região anular que circunda o tubo de poço acima da ferramenta de teste e abaixo do controlador preventivo de erupção sob investigação por meio da linha de estrangulamento 64 ou da linha de amortecimento 68 para executar o teste. A desvantagem desta técnica de teste é que ela requer um controla- dor preventivo de erupção do tipo de êmbolo extra que é utilizado somente para testar os outros controladores preventivos de erupção na pilha.

É vantajoso e desejável dispor de uma técnica para testar os controladores preventivos de erupção e outros aparelhos em uma pilha que não requeira retirar o tubo de poço, e uma técnica que não adicione um grande aparelho na pilha de controladores preventivos de erupção que é utilizado somente para propósitos de teste. A presente invenção fornece tal técnica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional, e provê uma pilha de controladores preventivos de erupção que inclui um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional.

Um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de ve- dação bidirecional têm êmbolos de vedação bidirecional que tem vedações superiores, vedações inferiores, e obturadores na parte dianteira de cada êmbolo, um primeiro sistema de comunicação de fluido seletivamente operá- vel para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo com a pressão de fluido abaixo dos obturadores do êmbolo, e um segundo sistema de comunicação de fluido seletivamente operável para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo com a pressão de fluido acima dos obturadores do êmbolo.

Um corpo do êmbolo de controlador preventivo de erupção de acordo com a presente invenção tem um receptáculo na extremidade dian- teira para receber um obturador, uma primeira ranhura através do topo para receber um elemento de vedação superior e uma segunda ranhura através do fundo para receber um elemento de vedação inferior. Um êmbolo de con- trolador preventivo de erupção de acordo com a presente invenção tem um corpo, um receptáculo na extremidade dianteira do corpo, um obturador car- regado dentro do receptáculo, uma primeira ranhura através do topo do cor- po, um elemento de vedação superior carregado dentro da primeira ranhura, uma segunda ranhura através do fundo do corpo, e um elemento de veda- ção inferior carregado dentro da segunda ranhura. De acordo com a presente invenção, um sistema de comunica- ção de fluido de controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo tem um primeiro sistema de comunicação de fluido seletivamente operável para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo do con- trolador preventivo de erupção com a pressão de fluido abaixo dos obturado- res do êmbolo, e um segundo sistema de comunicação de fluido seletiva- mente operável para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo do controlador preventivo de erupção com a pressão de fluido acima dos obturadores do êmbolo. Um sistema de comunicação de fluido de acordo com a presente invenção ainda inclui um primeiro aparelho de con- trole para abrir e fechar seletivamente o primeiro sistema de comunicação de fluido, e um segundo aparelho de controle para abrir e fechar seletivamente o segundo sistema de comunicação de fluido. Uma unidade de controle co- nectada ao primeiro aparelho de controle e ao segundo aparelho de controle pode operar seletivamente o primeiro e o segundo aparelhos de controle para abrir e fechar o primeiro e o segundo sistemas de comunicação de flui- do, respectivamente. O primeiro aparelho de controle pode incluir pelo me- nos uma válvula e o segundo aparelho de controle pode incluir pelo menos uma válvula.

A presente invenção proporciona um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo que inclui um primeiro êmbolo conectado a um primeiro atuador linear e móvel dentro de uma primeira guia e que inclui um corpo do êmbolo que tem um topo, um fundo, uma extremidade dianteira, uma extremidade traseira, um obturador conduzido dentro de um receptá- culo na extremidade dianteira do corpo, uma vedação superior conduzida dentro de uma ranhura através do topo do corpo, uma vedação inferior car- regada dentro de uma ranhura através do fundo do corpo, e sendo conecta- do ao primeiro atuador linear na extremidade traseira do corpo, um segundo êmbolo conectado a um segundo atuador linear e móvel dentro de uma se- gunda guia e que inclui um corpo do êmbolo que tem um topo, um fundo, uma extremidade dianteira, uma extremidade traseira, um obturador condu- zido dentro de um receptáculo na extremidade dianteira do corpo, uma ve- dação superior conduzida dentro de uma ranhura através do topo do corpo, uma vedação inferior conduzida dentro de uma ranhura através do fundo do corpo, e sendo conectado ao segundo atuador linear na extremidade traseira do corpo, um primeiro sistema de comunicação de fluido entre uma passa- gem vertical central, através de um alojamento central do controlador pre- ventivo de erupção, abaixo do nível dos obturadores do êmbolo e locais na primeira e na segunda guias atrás dos êmbolos, um primeiro aparelho de controle para abrir e fechar seletivamente o primeiro sistema de comunica- ção de fluido, um segundo sistema de comunicação de fluido entre a passa- gem vertical central acima do nível dos obturadores do êmbolo e locais na primeira e na segunda guias atrás dos êmbolos, e um segundo aparelho de controle para abrir e fechar seletivamente o segundo sistema de comunica- ção de fluido. O primeiro atuador linear pode compreender um conjunto de pistão e cilindro e o segundo atuador linear pode compreender um conjunto de pistão e cilindro. O primeiro sistema de comunicação de fluido pode com- preender linhas de comunicação de fluido e pelo menos uma válvula, e o segundo sistema de comunicação de fluido pode compreender linhas de comunicação de fluido e pelo menos uma válvula. O primeiro aparelho de controle pode compreender pelo menos uma válvula, e o segundo aparelho de controle pode compreender pelo menos uma válvula. O primeiro e o se- gundo aparelhos de controle podem ser conectados a uma unidade de con- trole pela qual o primeiro e o segundo aparelhos de controle podem ser se- letivamente operados para abrir e fechar o primeiro e o segundo sistemas de comunicação de fluido, respectivamente. O primeiro sistema de comunica- ção de fluido pode incluir linhas de comunicação de fluido e pode se comuni- car com a passagem vertical central através de pelo menos um orifício de acesso, o primeiro aparelho de controle pode incluir pelo menos uma válvu- la, o segundo sistema de comunicação de fluido pode incluir linhas de co- municação de fluido e pode se comunicar com a passagem vertical central através de pelo menos um orifício de acesso, e o segundo aparelho de con- trole pode incluir pelo menos uma válvula. O segundo sistema de comunica- ção de fluido pode se comunicar com a passagem vertical central através de pelo menos um orifício de acesso que está localizado dentro do alojamento central do controlador preventivo de erupção, em uma extensão do aloja- mento central acima do controlador preventivo de erupção, ou dentro do alojamento central de um segundo controlador preventivo de erupção, mais alto. Todos os orifícios de acesso pelos quais o primeiro e o segundo siste- mas de comunicação de fluido se comunicam com a passagem vertical cen- tral podem ser localizados dentro do alojamento central do controlador pre- ventivo de erupção.

Um método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional de acordo com a presente inven- ção inclui fornecer uma comunicação de fluido entre a área de pressão de fluido contra a qual os êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional devem vedar e as partes traseiras dos êmbolos, e manipular os êmbolos entre uma configuração aberta e uma configuração fechada, de vedação.

A presente invenção fornece um método para operar um con- trolador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional, que inclui êmbolos de vedação bidirecional que têm vedações superiores, vedações inferiores e obturadores dianteiros, operáveis por atuadores Iinea- res correspondentes para um movimento dentro de guias correspondentes dentro de um alojamento central para vedar seletivamente o espaço anular ao redor de um tubo localizado dentro de uma passagem vertical central através do alojamento central, um primeiro sistema de comunicação de flui- do seletivamente operável entre a passagem vertical central abaixo do nível dos obturadores do êmbolo, e locais na primeira e na segunda guias atrás dos êmbolos, e um segundo sistema de comunicação de fluido seletiva- mente operável entre a passagem vertical central acima do nível dos obtura- dores do êmbolo, e locais na primeira e na segunda guias atrás dos êmbo- los, que inclui abrir um e fechar o outro do primeiro e do segundo sistemas de comunicação de fluido e operar os atuadores lineares para mover seleti- vamente os êmbolos dentro das guias correspondentes. O primeiro e o se- gundo sistemas de comunicação de fluido podem ser seletivamente opera- dos para abrir e fechar utilizando o primeiro aparelho de controle e o segun- do aparelho de controle, respectivamente, e o primeiro e o segundo apare- lhos de controle podem estar conectados a uma unidade de controle pela qual o primeiro e o segundo aparelhos de controle podem ser seletivamente operados. O primeiro e o segundo aparelhos de controle podem cada um incluir pelo menos uma válvula. Um método para operar o controlador pre- ventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional para aplicar uma pressão de fluido acima do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional inclui fechar o primeiro sistema de comu- nicação de fluido com o segundo sistema de comunicação de fluido aberto, operar os atuadores lineares para mover os êmbolos para vedar ao redor de um tubo dentro da passagem vertical central através do alojamento central, e aplicar uma pressão de fluido dentro da passagem vertical central acima dos obturadores dos êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional. A presente invenção assim fornece um método para testar um controlador preventivo de erupção que é posicionado acima do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional. Um método para operar o controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional para vedar contra uma pressão de fluido de baixo inclui fechar o segundo sistema de comunicação de fluido com o primeiro sistema de comunicação de fluido aberto e operar os aciona- dores lineares para mover os êmbolos para vedar ao redor de um tubo den- tro da passagem vertical central através do alojamento central.

Um método de teste de pressão de um controlador preventivo de erupção em uma pilha de controladores preventivos de erupção, de acordo com a presente invenção, inclui fornecer um controlador preventivo de erup- ção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional na pilha de controladores preventivos de erupção em uma posição abaixo do controlador preventivo de erupção a ser testado, fornecer uma comunicação de fluido entre a área acima dos êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional e abaixo do controlador preventivo de erupção a ser testado, e as partes traseiras dos êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional, fechar os êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional para a configuração de vedação, e, com o controlador preventivo de erupção a ser testado na sua configuração de vedação, aplicar uma pressão de fluido entre os êmbolos do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional e o controlador preventivo de erupção a ser testado.

A presente invenção proporciona um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional para a vedação de um poço ao redor de um tubo de poço contra a pressão de fluido de baixo para o controle do poço assim como a vedação ao redor de um tubo de poço contra a pressão de fluido de cima para testar ou ativar por pressão outros aparelhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Figura 1 é uma elevação lateral de uma pilha de controladores preventivos de erupção subaquáticos como conhecidos na técnica anterior;

Figura 2 é outra elevação lateral da pilha de controladores pre- ventivos de erupção da figura 1 ;

Figura 3 é uma vista isométrica de um par de êmbolos de tubo como conhecidos na técnica anterior;

Figura 4 é uma vista similar à figura 3, mas mostrando um par de êmbolos de tubo de acordo com a presente invenção;

Figura 5 é uma vista isométrica de outro par de êmbolos de tubo de acordo com a presente invenção, que mostra um dos êmbolos em vista explodida;

Figura 6 é uma vista isométrica, em um quarto de seção, de uma porção de um par de controladores preventivos de erupção que inclui um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional de acordo com a presente invenção;

Figura 7 é uma elevação lateral esquemática de uma porção de um controlador preventivo de erupção de vedação bidirecional, que ilustra os sistemas de comunicação de fluido da figura 6;

Figura 8 é uma vista similar à figura 7, mas mostrando outra ver- são dos sistemas de comunicação de fluido;

Figura 9 é uma vista similar às figuras 7 e 8, mas mostrando ainda outra versão dos sistemas de comunicação de fluido; e

Figura 10 é um diagrama esquemático que ilustra uma unidade de controle conectada ao aparelho de controle dos sistemas de comunica- ção de fluido de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PRESENTEMENTE PREFERIDAS

A presente invenção está ilustrada e descrita em múltiplas mo- dalidades preferidas.

A figura 4 mostra um par casado de êmbolos de tubo de veda- ção bidirecional de acordo com a presente invenção, mostrados generica- mente em 80 e 82. Até o ponto em que os êmbolos 80 e 82 são semelhan- tes, algumas características iguais dos dois êmbolos são identificadas pelos mesmos números de identificação. Com as exceções apresentadas abaixo, os êmbolos 80 e 82 operam dentro de guias de um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo como descrito acima.

Cada um dos êmbolos 80 e 82 tem um corpo do êmbolo 84 com uma extremidade frontal, ou dianteira 86, uma extremidade traseira 88, um topo 90 e um fundo 92 discerníveis. A extremidade dianteira 86 do corpo do êmbolo é dividida por uma ranhura, ou receptáculo 94 dentro do qual está montado um obturador 96. A parte dianteira do obturador 96 é dividida por uma ranhura vertical, cilíndrica 98. Também, a extremidade dianteira 86 do corpo do êmbolo é estruturada com rebaixos e projeções, com as extremi- dades dianteiras dos dois êmbolos 80 e 82 complementares de modo que os dois êmbolos engrenem juntos enquanto os seus obturadores 96 vedam ao redor de um tubo de poço recebido dentro das ranhuras de obturador 98. Cada extremidade traseira 88 do corpo do êmbolo tem um rasgo em T 100 para receber um botão sobre a extremidade de um pistão ou o equivalente (não-mostrado) por meio de que o êmbolo 80/82 é acionado para frente ou recuado pelo mecanismo de acionamento linear, ou atuador correspondente, tal como um conjunto de pistão e cilindro (não-mostrado). Cada topo de corpo 90 do êmbolo é dividido por uma ranhura 102 que se estende através do topo e conecta à ranhura de obturador 94.

Uma vedação superior 104 é montada dentro da ranhura superior 102 para fornecer uma vedação deslizante com a superfície da guia (não-mostrada) em que o êmbolo reside. Assim, as vedações superiores 104 atuam em conjunto com os obturadores 96 para vedar a passagem vertical central através da pilha de controladores preventivos de erupção correspondente contra a pressão de fluido de baixo dos êmbolos na sua configuração fecha- da, de vedação ao redor de um tubo de poço.

Cada fundo de corpo do êmbolo 92 é dividido por uma ranhura 106 que se estende através do fundo e conecta à ranhura de obturador 94. Uma vedação inferior 108 é montada dentro da ranhura inferior 106 para também propiciar uma vedação deslizante com a superfície da guia (não- mostrada) em que o êmbolo reside. Assim, as vedações inferiores 108 atu- am em conjunto com os obturadores 96 para vedar a passagem vertical central através da pilha de controladores preventivos de erupção correspon- dente contra a pressão de fluido de cima dos êmbolos na sua configuração fechada, de vedação ao redor de um tubo de poço. Portanto, os êmbolos 80 e 82 vedam a passagem vertical central através da pilha de controladores preventivos de erupção contra a pressão de fluido de cima e de baixo dos êmbolos.

Em vista do fato que os êmbolos 80 e 82 vedam contra a super- fície da guia tanto ao longo dos topos do corpo do êmbolo 90 quanto dos fundos do corpo do êmbolo 92, de fato ao redor de todo os corpos de êm- bolo 84, não pode existir nenhuma ranhura de equalização de pressão divi- dido a superfície do corpo do êmbolo da parte dianteira 86 do êmbolo para a parte traseira 88. A equalização de pressão é fornecida por outro mecanismo descrito abaixo.

A figura 5 mostra outro par casado de êmbolos de tubo de veda- ção bidirecional de acordo com a presente invenção, mostrados generica- mente em110e112, eé apresentado para mostrar um dos êmbolos 110 em vista explodida. Até o ponto em que os êmbolos 110 e 112 são semelhantes, algumas características iguais dos dois êmbolos são identificadas pelos mesmos números de identificação. Novamente, com as exceções apresen- tadas abaixo, os êmbolos 110 e 112 operam dentro de guias de um contro- lador preventivo de erupção do tipo de êmbolo como descrito acima.

Os êmbolos 110 e 112 são similares aos êmbolos 80 e 82 da figura 4. Cada êmbolo 110 e 112 tem um corpo do êmbolo 114 com uma extremidade dianteira 116, uma extremidade traseira 118, um topo 120 e um fundo 122. A extremidade dianteira 116 é dividida por uma ranhura dianteira, ou receptáculo, 124, o topo 120 é dividido por uma ranhura superior 126, e o fundo 122 é dividido por uma ranhura inferior 128. Pode ser visto na vista explodida do êmbolo 110 que a ranhura superior 126 se estende através do topo do corpo do êmbolo 120 e se une com a ranhura dianteira 124. Tam- bém, a ranhura inferior 128 se estende através do fundo do corpo do êmbolo 122 e se conecta com a ranhura dianteira 124.

Um obturador 130 se encaixa dentro do receptáculo dianteiro 124, e fica presa ali por pinos 132 recebidos em furos (não-mostrados) den- tro da ranhura dianteira. O topo e o fundo do obturador 130 são parcialmente revestidos por placas metálicas 134 e 136, respectivamente, que melhoram o encaixe do obturador dentro da ranhura dianteira 124 do corpo metálico do êmbolo 114. A parte dianteira do obturador 130 é dividida por uma ranhura cilíndrica vertical 138 que recebe um tubo de poço em uma configuração de êmbolo fechada, como descrito acima. As bordas dianteiras das placas 134 e 136 são cortadas para acompanhar o perfil ranhurado da parte dianteira do obturador 130.

Uma vedação superior 140 é formada para se encaixar dentro da ranhura superior 126, e se projetar ligeiramente para fora da ranhura para manter um acoplamento de vedação deslizante com a superfície da guia (não-mostrada). A vedação superior 140 é presa dentro da ranhura superior 126 por pinos 142 recebidos em furos (não-mostrados) dentro da ranhura superior.

Uma vedação inferior 144 é formada para se encaixar dentro da ranhura inferior 128, e se projetar ligeiramente para fora da ranhura para manter um acoplamento de vedação deslizante com a superfície da guia (não-mostrada). A vedação inferior 144 é presa dentro da ranhura inferior 128 por pinos 146 recebidos em furos (não-mostrados) dentro da ranhura inferior.

Como mostrado, especialmente na vista do êmbolo 112, a veda- ção superior 140 e a vedação inferior 144 se estendem ao redor do corpo do êmbolo 114 para contactar o obturador 130 de modo que uma vedação completa e contínua circunscreva o corpo de êmbolo e se estenda através da parte dianteira do corpo do êmbolo.

A extremidade traseira 118 do corpo do êmbolo 114 é partida por um rasgo em T 148 para receber um botão sobre a extremidade de um pistão ou o equivalente (não-mostrado) por meio de que o êmbolo 110/112 é acionado para frente ou recuado por um atuador linear correspondente, ou mecanismo de acionamento, tal como um conjunto de pistão e de cilindro (não-mostrado). A extremidade dianteira 116 de cada êmbolo 110 e 112 apresenta projeções e rebaixos que complementam as projeções e os rebai- xos sobre a extremidade dianteira do outro êmbolo quando os dois êmbolos são movidos juntos na configuração fechada. Assim, uma projeção superior 150 do êmbolo 110 é recebida por um rebaixo superior 152 que faceia opostamente do êmbolo 112, e uma projeção superior 154 do êmbolo 112 é recebida por um rebaixo superior 156 que faceia opostamente do êmbolo 110. Similarmente, um rebaixo inferior 158 do êmbolo 110 recebe uma pro- jeção inferior 160 que faceia opostamente do êmbolo 112, e um rebaixo infe- rior 162 do êmbolo 112 recebe uma projeção inferior (não-visível) que faceia opostamente do êmbolo 110. Ainda, a extremidade dianteira do corpo do êmbolo 114 apresenta cortes cilíndricos 164 para acomodar um tubo de poço a ser recebido pelo obturador 130.

A utilização de êmbolos de vedação bidirecional tais como os 80/82 e 110/112 dentro de um controlador preventivo de erupção pode ser adicionalmente apreciada com referência à figura 6 em que uma porção de um par de dois controladores preventivos de erupção do tipo de êmbolo é mostrado genericamente em 170. Um controlador preventivo de erupção superior 172 e um controlador preventivo de erupção inferior 174 são unidos por meio de um conjunto de alojamento central estendido 176, que tem uma porção de alojamento superior 176a e uma porção de alojamento inferior 176b. O alojamento estendido 176 fornece uma passagem vertical central 178 que faz parte da passagem vertical central da pilha de controladores preventivos de erupção na qual os controladores em tandem 170 podem ser incluídos.

Cada um dos controladores preventivos de erupção 172 e 174 tem um par de atuadores lineares na forma de conjuntos de pistão e cilindro nos lados opostos do alojamento central 176, apesar de que qualquer meca- nismo apropriado para produzir um movimento linear possa ser utilizado.

Somente os conjuntos de pistão e cilindro e as características relativas em um lado do alojamento 176 estão ilustrados na figura 6, os conjuntos de pistão e cilindro e as características relativas no lado oposto do alojamento sendo similares em construção e operação àqueles ilustrados. Em especial, o controlador preventivo de erupção superior 172 inclui um conjunto de pis- tão e cilindro 180 com uma cabeça de pistão 182 posicionado para movi- mento dentro de uma câmara cilíndrica 184. Uma haste de pistão 186 é uni- da à cabeça de pistão 184 na direção do lado do alojamento central da ca- beça de pistão, e uma segunda haste de pistão 188 é unida na cabeça de pistão no lado oposto. Um fluido hidráulico é circulado através de linhas e orifícios de acesso de fluido hidráulico (não-mostrados) para dentro e para fora da câmara 184 em ambos os lados da cabeça de pistão 182 para mover seletivamente a cabeça de pistão na direção e afastando do alojamento central 176a. As hastes 186 e 188 se movem com a cabeça de pistão 182. Um mecanismo de trava 190 pode ser acionado para acoplar a haste 188 para travar a cabeça de pistão 182 na sua posição fechada na direção do alojamento central 176a no caso em que a pressão hidráulica dentro da câ- mara 184 que mantém a cabeça de pistão na posição fechada seja perdida, ou seja removida. Ambos os controladores preventivos de erupção 172 e 174 estão ilustrados na sua configuração recuada, aberta.

Um êmbolo de tubo padrão 192, tal como os êmbolos 42 e 44 da figura 3, está preso no pistão 186 por um botão 194 na extremidade do pis- tão 186 que reside dentro de um rasgo em T 196 na parte traseira do embo- lo. O êmbolo padrão 192 é móvel dentro de uma guia 198. O êmbolo 192 carrega um obturador 200 na sua extremidade dianteira, e uma vedação su- perior 202 através de seu topo. Assim, o êmbolo 192 é operável para se mo- ver longitudinalmente ao longo da guia 198 pela operação do conjunto de pistão e cilindro 180, enquanto mantém uma vedação deslizante com a su- perfície superior da guia 198 por meio da vedação superior 202 do êmbolo quando unida ao obturador 200. Um rasgo de equalização de pressão de fluido (não-mostrado) é provido ao longo do fundo do êmbolo 192 para per- mitir uma comunicação de fluido entre a guia 198 atrás do êmbolo e a pas- sagem vertical central 178 abaixo do nível do obturador 200 quando o êm- bolo está na configuração fechada, como descrito acima. O êmbolo 192 está ilustrado na configuração aberta.

O controlador preventivo de erupção inferior 174 inclui um con- junto de pistão e cilindro 210 com uma cabeça de pistão 212 posicionado para movimento dentro de uma câmara cilíndrica 214. Uma haste de pistão 216 é unida na cabeça de pistão 212 na direção do lado do alojamento cen- tral da cabeça de pistão, e uma segunda haste de pistão 218 é unida à ca- beça de pistão no lado oposto. Um fluido hidráulico é circulado através de linhas e orifícios de acesso de fluido hidráulico (não-mostrados) para dentro e para fora da câmara 214 em ambos os lados da cabeça de pistão 212 para mover seletivamente a cabeça de pistão na direção e afastando do aloja- mento central 176b. As hastes 216 e 218 se movem com a cabeça de pistão 212. Um mecanismo de trava 220 pode ser atuado para acoplar a haste 218 para travar a cabeça de pistão 212 na sua posição fechada na direção do alojamento central 176b no caso em que a pressão hidráulica dentro da câ- mara 214 que mantém a cabeça de pistão na posição fechada seja perdida, ou seja removida.

Um êmbolo de tubo de vedação bidirecional 222 de acordo com a presente invenção, tais como os êmbolos 80 e 82 da figura 4, ou os êm- bolos 110 e 112 da figura 5, por exemplo, está preso no pistão 216 por um botão 224 na extremidade do pistão 216 que fica dentro de um rasgo em T 226 na parte traseira do êmbolo. O êmbolo de vedação bidirecional 222 é móvel dentro de uma guia (não visível). O êmbolo 222 conduz um obturador 228 na sua extremidade dianteira, e uma vedação superior 232 através de seu topo. Assim, o êmbolo 222 é operável para se mover longitudinalmente ao longo da sua guia correspondente pela operação do conjunto de pistão e cilindro 210, enquanto mantém uma vedação deslizante ao redor de toda a superfície da guia por meio da vedação superior 230 do êmbolo e a vedação inferior 232 do êmbolo unida ao obturador 228. O êmbolo 192 está ilustrado na configuração aberta. Como apresentado acima, o êmbolo de vedação bidirecional da presente invenção tem uma vedação superior e uma vedação inferior de modo que não existe uma ranhura de equalização de pressão longitudinal cortada ao longo da superfície do êmbolo. Um sistema de comu- nicação de fluido é provido para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira e a parte dianteira do êmbolo 222 acima ou abaixo do seu obturador 228 como necessário para mover o êmbolo dentro de sua guia.

A porção de alojamento inferior 176b tem um orifício de acesso lateral 234 na parte dianteira da porção de alojamento como ilustrado, abai- xo do nível do obturador 228 do êmbolo de vedação bidirecional 222. A por- ção de alojamento superior 176a tem um orifício de acesso lateral 236 na parte dianteira da porção de alojamento como ilustrado, abaixo do nível do obturador 200 do êmbolo padrão 192, e também acima do nível do obturador 228 do êmbolo de vedação bidirecional 222. Similarmente, a porção de alo- jamento inferior 176b tem um orifício de acesso lateral 238 na parte traseira da porção de alojamento como ilustrado, abaixo do nível do obturador 228 do êmbolo de vedação bidirecional 222. A porção de alojamento superior 176a tem um orifício de acesso lateral 240 na parte traseira da porção de alojamento como ilustrado, abaixo do nível do obturador 200 do êmbolo pa- drão 192, e também acima do nível do obturador 228 do êmbolo de vedação bidirecional 222.

Um sistema de comunicação de fluido de acordo com a presente invenção está mostrado, em parte, conectado aos orifícios de acesso dian- teiros 234 e 236. Um primeiro sistema de comunicação de fluido compreen- de uma linha de comunicação de fluido 242 conectada entre o orifício de acesso inferior 234 e uma válvula 244. Uma segunda linha de comunicação de fluido 246 deixa a válvula 244 e é unida a uma terceira linha de comuni- cação de fluido 248. Um segundo sistema de comunicação de fluido com- preende uma linha de comunicação de fluido 250 conectada entre o orifício de acesso superior 236 e uma válvula 252. A segunda linha de comunicação de fluido 246 também conecta a válvula 252, e assim conecta esta válvula 252 na terceira linha de comunicação de fluido 248. A linha de comunicação de fluido 248 conecta o interior da guia (não visível) dentro da qual o êmbolo de vedação bidirecional 222 fica e se move, com a conexão em um ponto atrás da extremidade traseira do êmbolo.

O primeiro e o segundo sistemas de comunicação de fluido ilus- trados na figura 6 e descritos acima em parte estão mostrados esquemati- camente no diagrama da figura 7, em que o êmbolo 222 é mostrado dentro de sua guia 254. A figura 7 é somente esquemática, e não desenhada em escala. Ainda, o lado direito do controlador preventivo de erupção 174 da figura 6 está parcialmente representado na figura 7 a qual mostra o seu êm- bolo de vedação bidirecional 256 dentro de sua guia 258 oposta à guia 254.

O êmbolo 256 é conectado a um conjunto de pistão e cilindro correspon- dente (não-mostrado) por um pistão 260 para um movimento selecionado dentro da guia 258, e conduz um obturador dianteiro 262, uma vedação su- perior 264 e uma vedação inferior 266. Os dois êmbolos 222 e 256 são mu- tuamente complementares no sentido de que, quando eles vêm juntos na configuração fechada em um tubo de poço dentro da passagem vertical central, os obturadores 228 e 262 formam um anel de vedação ao redor do tubo de poço, e as extremidades dianteiras dos dois êmbolos encaixam jun- tas, como descrito acima. Os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido descritos acima em conexão com o êmbolo 222 continuam em construções iguais relativas ao êmbolo 256. Especificamente, uma primeira linha de comunicação de fluido 268 está conectada entre a passagem verti- cal central por meio do orifício de acesso 238 do alojamento inferior (Fig. 6) e de uma válvula 270. Uma segunda linha de comunicação de fluido 272 se estende além da válvula 270 e se junta a uma terceira linha de comunicação de fluido 274, a qual conecta o interior da guia 258 dentro da qual o êmbolo de vedação bidirecional 256 reside e se move, com a conexão em um ponto atrás da extremidade traseira do êmbolo. Também, uma linha de comunica- ção de fluido 276 está conectada entre o orifício de acesso 240 do aloja- mento superior (figura 6) e uma válvula 278. A segunda linha de comunica- ção de fluido 272 também conecta na válvula 278, e assim conecta a válvula 278 na terceira linha de comunicação de fluido 248 e assim para a parte tra- seira da guia 258.

Será notado que ambas as guias 254 e 258 estão conectadas na passagem vertical central 178 abaixo dos obturadores 228 e 262 por meio das linhas de comunicação de fluido 242, 246 e 248 e da válvula 244 no caso do êmbolo 222, e das linhas de comunicação de fluido 268, 272 e 274 e da válvula 270 no caso do êmbolo 256, e estas linhas de comunicação de fluido e válvulas estão incluídas no primeiro sistema de comunicação de flui- do. Também será notado que ambas as guias 254 e 258 estão conectadas na passagem vertical central 178 acima dos obturadores 228 e 262 por meio das linhas de comunicação de fluido 246, 248 e 250 e da válvula 252 no caso do êmbolo 222, e das linhas de comunicação de fluido 272, 274 e 276 e da válvula 278 no caso do êmbolo 256, e estas linhas de comunicação de fluido e válvulas estão incluídas no segundo sistema de comunicação de fluido. Ambos os sistemas de comunicação de fluido compartilham as linhas de comunicação de fluido 248 e 274. Na prática, os êmbolos 222 e 256 são operados juntos dentro de suas respectivas guias 254 e 258, e portanto o primeiro sistema de comunicação de fluido será operado para ambos os êm- bolos juntos, e o segundo sistema de comunicação de fluido será operado para ambos os êmbolos juntos. Os primeiro e segundo sistemas de comuni- cação de fluido são operados para permitir ou bloquear o fluxo de fluido através dos mesmos abrindo ou fechando as suas respectivas válvulas. As- sim, as válvulas 244 e 270 Provêem um primeiro aparelho de controle para operar o primeiro sistema de comunicação de fluido, e as válvulas 252 e 278 provêem um segundo aparelho de controle para operar o segundo sistema de comunicação de fluido. A operação dos primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido pode ser apreciada com referência às figuras 6 e 7.

O controlador preventivo de erupção de vedação bidirecional 174 pode ser utilizado como um controlador preventivo de erupção para ve- dar um poço ao redor de um tubo de poço contra uma pressão de fluido de fundo de poço como no caso de um controlador preventivo de erupção de êmbolo de tubo padrão com a exceção de que o primeiro sistema de comu- nicação de fluido é utilizado para equalizar a pressão de fluido entre as guias 254 e 258 atrás dos êmbolos 222 e 256, respectivamente, e a passagem vertical central 178 abaixo dos obturadores de êmbolo 228 e 262. Para exe- cutar esta operação, o segundo sistema de comunicação de fluido conecta- do aos orifícios de acesso superiores 236 e 240 é fechado pelo fechamento das válvulas 252 e 278. O primeiro sistema de comunicação de fluido co- nectado aos orifícios de acesso inferiores 234 e 238 é aberto para ao fluxo de fluido pela abertura das válvulas 244 e 270. Com isto, conforme o con- junto de pistão e cilindro 210 é operado para acionar o êmbolo 222 na dire- ção de sua configuração fechada, a pressão de fluido da passagem vertical central 178 abaixo do nível dos obturadores de êmbolo 228 e 262, e portanto de dentro do furo de poço, é comunicada através do orifício de acesso 234, da linha de comunicação de fluido 242, da válvula 244, da linha de comuni- cação de fluido 246 e da linha de comunicação de fluido 248 para a guia 254 atrás do êmbolo 222. Similarmente, conforme o êmbolo 256 é acionado para a sua configuração fechada, a pressão de fluido da passagem vertical cen- tral 178 abaixo do nível dos obturadores de êmbolo 228 e 262, e portanto de dentro do furo de poço, é comunicada através do orifício de acesso 238, da linha de comunicação de fluido 268, da válvula 270, da linha de comunica- ção de fluido 272 e da linha de comunicação de fluido 274 para a guia 258 atrás do êmbolo 256. Com os êmbolos fechados e vedados ao redor do tubo de poço, o espaço anular que circunda o tubo de poço dentro da passagem 178 é fechado para impedir ou bloquear uma erupção de pressão para cima pela passagem do furo de poço. Quando o conjunto de pistão e cilindro 210 é operado para recuar o embolo 222 para a sua configuração aberta, a pres- são de fluido de trás do embolo dentro da guia 254 é comunicada de volta através das linhas de comunicação de fluido 248, 246, 242 e da válvula 244 para o orifício de acesso 234 e para dentro da passagem vertical central 178. Do mesmo modo, quando o êmbolo 256 é recuado para a sua configu- ração aberta, a pressão de fluido de trás do êmbolo dentro da guia 258 é comunicada de volta através das linhas de comunicação de fluido 274, 272, 268 e da válvula 270 para o orifício de acesso 238 e para dentro da passa- gem vertical central 178. Assim, os êmbolos 222 e 256 podem ser movidos dentro das guias 254 e 258, respectivamente, sem resistência de um dife- rencial de pressão. Através de toda esta operação, e com os êmbolos 222 e 258 na configuração fechada ao redor de um tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem vertical central 178, os êmbolos mantêm um acopla- mento de vedação com as guias 254 e 258, respectivamente, contra a pres- são de fluido de fundo de poço dentro do espaço anular que circunda o tubo de poço dentro da passagem 178. Este acoplamento de vedação é executa- do utilizando as vedações superiores 230 e 264 do êmbolo.

O controlador preventivo de erupção de vedação bidirecional 174 pode ser utilizado para vedar ao redor de um tubo de poço (não-mos- trado) dentro da passagem vertical central 178 para permitir a introdução de alta pressão de fluido dentro da passagem para um teste de pressão de um controlador preventivo de erupção ou outros aparelhos, ou para ativar por pressão outros equipamentos, acima do controlador preventivo de erupção 174. Para executar esta operação, o primeiro sistema de comunicação de fluido conectado nos orifícios de acesso inferiores 234 e 238 é fechado pelo fechamento das válvulas 244 e 270. O segundo sistema de comunicação de fluido conectado aos orifícios de acesso superiores 236 e 240 é aberto para o fluxo de fluido pela abertura das válvulas 252 e 278. Com isto, conforme o conjunto de pistão e cilindro 210 é operado para acionar o êmbolo 222 na direção de sua configuração fechada, a pressão de fluido da passagem ver- tical central 178 acima do nível dos obturadores de êmbolo 228 e 262 é co- municada através do orifício de acesso 236, da linha de comunicação de fluido 250, da válvula 252, da linha de comunicação de fluido 246 e da linha de comunicação de fluido 248 para a guia 254 atrás do êmbolo 222. Simi- larmente, conforme o êmbolo 256 é acionado para a sua configuração fe- chada, a pressão de fluido da passagem vertical central 178 acima do nível dos obturadores de êmbolo 228 e 262 é comunicada através do orifício de acesso 240, da linha de comunicação de fluido 276, da válvula 278, da linha de comunicação de fluido 272 e da linha de comunicação de fluido 274 para a guia 258 atrás do êmbolo 256. Com os êmbolos 222 e 256 na configuração fechada e vedada, o controlador preventivo de erupção a ser testado é fe- chado, ou outro aparelho a ser testado ou ativado é preparado, e a pressão de fluido dentro do espaço anular que circunda o tubo de poço dentro da passagem vertical central 178 é aumentada para conduzir o teste de pres- são, ou ativar por pressão o aparelho. Quando o teste é concluído, ou o apa- relho é ativado por pressão, a alta pressão é liberada, e os êmbolos 222 e 256 podem ser recuados. A pressão de fluido de teste ou de ativação pode ser comunicada para a, e liberada da, passagem vertical central utilizando uma linha de amortecimento ou uma linha de estrangulamento, como des- crito acima. Quando o conjunto de pistão e cilindro 210 é operado para recu- ar o êmbolo 222 para a sua configuração aberta, a pressão de fluido de trás do êmbolo dentro da guia 254 é comunicada de volta através das linhas de comunicação de fluido 248, 246, 250 e da válvula 254 para o orifício de acesso 236 e para dentro da passagem vertical central 178. Do mesmo modo, quando o êmbolo 256 é recuado para a sua configuração aberta, a pressão de fluido de trás do êmbolo dentro da guia 258 é comunicada de volta através das linhas de comunicação de fluido 274, 272, 276 e da válvula 278 para o orifício de acesso 240 e para dentro da passagem vertical central 178. Assim, os êmbolos 222 e 256 podem ser movidos dentro das guias 254 e 258, respectivamente, sem resistência de um diferencial de pressão. Atra- vés de toda esta operação, e com os êmbolos 222 e 258 na configuração fechada ao redor de um tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem vertical central 178, os êmbolos mantêm um acoplamento de vedação com as guias 254 e 258, respectivamente, contra a alta pressão de fluido dentro do espaço anular que circunda o tubo de poço dentro da passagem 178 utili- zada para testar por pressão um controlador preventivo de erupção ou ou- tros aparelhos, ou para ativar por pressão outros equipamentos, acima do controlador preventivo de erupção 174. Este acoplamento de vedação é executado utilizando as vedações inferiores 232 e 266 do êmbolo.

Outra versão de um sistema de comunicação de fluido para a operação de êmbolos bidirecionais de acordo com a presente invenção está mostrada esquematicamente na figura 8. Um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional de acordo com a pre- sente invenção está posicionado com uma passagem vertical central 280 se estendendo através do controlador preventivo de erupção. Um êmbolo de vedação bidirecional 282 está conectado a um atuador linear por uma haste 284 para movimento dentro de uma guia 286. O êmbolo 282 carrega um obturador dianteiro 288, uma vedação superior 290 e uma vedação inferior 292. Um êmbolo de vedação bidirecional 294 está conectado a um atuador linear por uma haste 296 para movimento dentro de uma guia 298. O êmbolo 294 carrega um obturador dianteiro 300, uma vedação superior 302 e uma vedação inferior 304. Os êmbolos 282 e 294 vedam o espaço anular ao re- dor de um tubo (não-mostrado) dentro da passagem 280 e encaixam juntos, na configuração fechada.

Uma linha de comunicação de fluido 306 conecta entre o interior da passagem 280 por meio de um orifício de acesso 308, e uma válvula 310. Outra linha de comunicação de fluido 312 conecta a válvula 310 a uma linha de comunicação de fluido 314. Uma linha de comunicação de fluido 316 co- necta entre o interior da passagem 280 por meio de um orifício de acesso 318, e uma válvula 320. Outra linha de comunicação de fluido 322 conecta a válvula 320 na linha de comunicação de fluido 314. Uma linha de comunica- ção de fluido 326 conecta a linha de comunicação de fluido 324 com o interi- or da guia 286 atrás do êmbolo 282, e uma linha de comunicação de fluido 328 conecta a linha de comunicação de fluido 314 com o interior da guia 298 atrás do êmbolo 294. O orifício de acesso 308 abre para a passagem 280 abaixo do nível dos êmbolos 282 e 294, e o orifício de acesso 318 abre para a passagem 280 acima do nível dos êmbolos. Um primeiro sistema de co- municação de fluido compreende as linhas de comunicação de fluido 306, 312, 314, 326 e 328 e a válvula 310, conectando as guias 286 e 298 atrás dos êmbolos 282 e 294, respectivamente, com a passagem interior 280 abaixo do nível dos êmbolos. Um segundo sistema de comunicação de fluido compreende as linhas de comunicação de fluido 316, 322, 324, 326 e 328 e a válvula 320, conectando as guias 286 e 298 atrás dos êmbolos 282 e 294, respectivamente, com a passagem interior 280 acima do nível dos êmbolos.

Novamente, os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido com- partilham algumas linhas de comunicação de fluido. Os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido são operados para permitir ou bloquear o fluxo de fluido através dos mesmos abrindo ou fechando as suas respectivas válvulas. Assim, a válvula 310 provê um primeiro aparelho de controle para operar o primeiro sistema de comunicação de fluido, e a válvula 320 provê um segundo aparelho de controle para operar o segundo sistema de comu- nicação de fluido.

Para utilizar o aparelho da figura 8 para vedar um poço contra uma pressão de fluido de fundo de poço, com o primeiro sistema de comuni- cação de fluido aberto para comunicar a pressão de fluido do fundo do poço abaixo do nível dos êmbolos 282 e 294 através da válvula 310 aberta para as guias 286 e 298 atrás dos êmbolos 282 e 294, respectivamente, o segun- do sistema de comunicação de fluido é fechado pelo fechamento da válvula 320, os êmbolos são movidos para a configuração fechada para vedar o poço ao redor do tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem 280.

Para utilizar o aparelho da figura 8 em um teste de pressão de um controla- dor preventivo de erupção ou outro aparelho mais alto, ou para ativar por pressão um equipamento mais alto, com o segundo sistema de comunicação de fluido aberto para comunicar a pressão de fluido da passagem acima do nível dos êmbolos 282 e 294 através da válvula 320 aberta para as guias 286 e 298 atrás dos êmbolos 282 e 294, respectivamente, o primeiro sistema de comunicação de fluido é fechado pelo fechamento da válvula 310, e os êmbolos são movidos para a configuração fechada para vedar o poço ao redor do tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem 330. Então, a pressão de fluido é introduzida na passagem 280 para testar o controlador preventivo de erupção fechado ou outro aparelho sob investigação, ou para executar qualquer outra operação de alta pressão de fluido. Em qualquer uma das utilizações, os êmbolos 332 e 344 são móveis dentro das guias 336 e 348, respectivamente, sem resistência de um diferencial de pressão.

Ainda outra versão de um sistema de comunicação de fluido para a operação de êmbolos de vedação bidirecional de acordo com a pre- sente invenção está mostrada esquematicamente na figura 9. Um controla- dor preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional de acordo com a presente invenção está posicionado com uma passagem verti- cal central 330 se estendendo através do controlador preventivo de erupção.

Um êmbolo de vedação bidirecional 332 está conectado a um atuador linear por uma haste 334 para movimento dentro de uma guia 336. O êmbolo 332 carrega um obturador dianteiro 338, uma vedação superior 340 e uma veda- ção inferior 342. Um êmbolo de vedação bidirecional 344 está conectado a um atuador linear por uma haste 346 para movimento dentro de uma guia 348. O êmbolo 344 carrega um obturador dianteiro 350, uma vedação supe- rior 352 e uma vedação inferior 354. Os êmbolos 332 e 344 vedam o espaço anular ao redor de um tubo (não-mostrado) dentro da passagem 330 e en- caixam juntos, na configuração fechada.

Uma linha de comunicação de fluido 356 conecta entre o interior da passagem 330 por meio de um orifício de acesso 358, e uma linha de comunicação de fluido 360. A linha de comunicação de fluido 360 une a linha de comunicação de fluido 356 a duas válvulas 362 e 364. O outro lado da válvula 362 está conectado a uma linha de comunicação de fluido 368, e o outro lado da válvula 364 está conectado a uma linha de comunicação de fluido 370. Uma linha de comunicação de fluido 372 conecta entre o interior da passagem 330 por meio de um orifício de acesso 374, e uma linha de comunicação de fluido 376. A linha de comunicação de fluido 376 une a linha de comunicação de fluido 372 a duas válvulas 378 e 380. O outro lado da válvula 378 está conectado na linha de comunicação de fluido 368, e o outro lado da válvula 380 está conectado na linha de comunicação de fluido 370.

Uma linha de comunicação de fluido 382 conecta a linha de comunicação de fluido 368 com o interior da guia 336 atrás do êmbolo 332, e uma linha de comunicação de fluido 384 conecta a linha de comunicação de fluido 370 com o interior da guia 348 atrás do êmbolo 344. O orifício de acesso 358 abre para a passagem 330 abaixo do nível dos êmbolos 332 e 344, e o orifí- cio de acesso 374 abre para a passagem 330 acima do nível dos êmbolos.

Um primeiro sistema de comunicação de fluido compreende as linhas de comunicação de fluido 356, 360, 368, 370, 382 e 384 e as válvulas 362 e 364, conectando as guias 336 e 348 atrás dos êmbolos 332 e 244, respecti- vamente, com a passagem interior 330 abaixo do nível dos êmbolos. Um segundo sistema de comunicação de fluido compreende as linhas de comu- nicação de fluido 372, 376, 368, 370, 382 e 384 e as válvulas 378 e 380, co- nectando as guias 336 e 348 atrás dos êmbolos 332 e 344, respectivamente, com a passagem interior 330 acima do nível dos êmbolos. Os primeiro e se- gundo sistemas de comunicação de fluido são operados para permitir ou bloquear o fluxo de fluido através dos mesmos abrindo ou fechando as suas respectivas válvulas. Assim, as válvulas 362 e 364 provêem um primeiro aparelho de controle para operar o primeiro sistema de comunicação de flui- do, e as válvulas 378 e 380 provêem um segundo aparelho de controle para operar o segundo sistema de comunicação de fluido. Novamente, os primei- ro e segundo sistemas de comunicação de fluido compartilham algumas li- nhas de comunicação de fluido.

Para utilizar o aparelho da figura 9 para vedar um poço contra uma pressão de fluido de fundo de poço, com o primeiro sistema de comuni- cação de fluido aberto para comunicar a pressão de fluido do fundo do poço abaixo do nível dos êmbolos 332 e 344 através das válvulas 362 e 364 abertas para as guias 336 e 348 atrás dos êmbolos 332 e 344, respectiva- mente, o segundo sistema de comunicação de fluido é fechado pelo fecha- mento das válvulas 378 e 380, e os êmbolos são movidos para a configura- ção fechada para vedar o poço ao redor do tubo de poço (não-mostrado) dentro da passagem 330. Para utilizar o aparelho da figura 9 em um teste de pressão de um controlador preventivo de erupção ou outro aparelho mais alto, ou para ativar por pressão um equipamento mais alto, com o segundo sistema de comunicação de fluido aberto para comunicar a pressão de fluido da passagem acima do nível dos êmbolos 332 e 344 através das válvulas 378 e 380 abertas para as guias 336 e 348 atrás dos êmbolos 332 e 344, respectivamente, o primeiro sistema de comunicação de fluido é fechado pelo fechamento das válvulas 362 e 364, e os êmbolos são movidos para a configuração fechada para vedar o poço ao redor do tubo de poço (não- mostrado) dentro da passagem 330. Então, a pressão de fluido é introduzida na passagem 330 para testar o controlador preventivo de erupção fechado ou outro aparelho sob investigação, ou para executar qualquer outra opera- ção de alta pressão de fluido. Em qualquer uma das utilizações, os êmbolos 332 e 344 são móveis dentro das guias 336 e 348, respectivamente, sem resistência de um diferencial de pressão.

Todos os sistemas de comunicação de fluido descritos acima e ilustrados nas figuras 6-9 são operados por meio de uma unidade de con- trole que pode estar localizada na estrutura (não-mostrada) ou na pilha de controladores preventivos de erupção. A figura 10 mostra um esquema do sistema de operação para os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido da presente invenção, por exemplo, como mostrado em qualquer uma das figuras 6-9. Uma unidade de controle na forma de um painel de controle 390 está conectada ao primeiro aparelho de controle 392 de um primeiro sistema de comunicação de fluido por uma linha 394 adequada, e no segundo aparelho de controle 396 de um segundo sistema de comunica- ção de fluido por uma linha 398. O primeiro aparelho de controle 392 pode ser uma ou mais válvulas do primeiro sistema de comunicação de fluido que são seletivamente abertas ou fechadas como descrito acima. O segundo aparelho de controle 396 pode ser uma ou mais válvulas do segundo siste- ma de comunicação de fluido que são seletivamente abertas ou fechadas como descrito acima. A natureza das linhas 394 e 398 serão determinadas pelas próprias válvulas 392 e 396 serem operadas eletricamente ou por pressão pneumática ou hidráulica. O painel de controle 390 também fornece- rá os sinais elétricos ou de pressão de fluido apropriados para abrir ou fe- char as válvulas 392 e 396.

No caso do sistema de comunicação de fluido das figuras 6 e 7, o primeiro aparelho de controle 392 inclui as válvulas 244 e 270 do primeiro sistema de comunicação de fluido, e o segundo aparelho de controle 396 inclui as válvulas 252 e 278 do segundo sistema de comunicação de fluido. No caso do sistema de comunicação de fluido da figura 8, o primeiro apare- lho de controle 392 inclui a válvula 310 do primeiro sistema de comunicação de fluido, e o segundo aparelho de controle 396 inclui a válvula 320 do se- gundo sistema de comunicação de fluido. No caso do sistema de comunica- ção de fluido da figura 9, o primeiro aparelho de controle 392 inclui as vál- vulas 362 e 364 do primeiro sistema de comunicação de fluido, e o segundo aparelho de controle 396 inclui as válvulas 378 e 380 do segundo sistema de comunicação de fluido.

O painel de controle 390 gera os sinais para operar todas as vál- vulas de um aparelho de controle de válvulas múltiplas simultaneamente. Assim, as válvulas 244 e 270 da figura 7 são abertas e fechadas juntas, e as válvulas 252 e 278 são abertas e fechadas juntas. Do mesmo modo, as vál- vulas 362 e 364 da figura 9 são abertas e fechadas juntas, e as válvulas 378 e 380 são abertas e fechadas juntas.

Ainda, os primeiro e segundo aparelhos de controle 392 e 396, respectivamente, são intertravados através do painel de controle 390. Isto é, o painel de controle 390 gera os seus sinais para operar os primeiro e se- gundo controles simultaneamente, e o faz para assegurar que todas as vál- vulas de um dos primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido es- tejam abertas enquanto que todas as válvulas do outro dos primeiro e se- gundo sistemas de comunicação de fluido estejam fechadas. Assim, o painel de controle 390 abre todas as válvulas de um aparelho de controle 392 ou 396 enquanto simultaneamente fechando todas as válvulas do outro apare- Iho de controle. Conseqüentemente, a comunicação de fluido entre a passa- gem central através do alojamento de um controlador preventivo de erupção do tipo de embolo de vedação bidirecional de acordo com a presente inven- ção e a área atrás dos êmbolos de vedação bidirecional dentro de suas res- pectivas guias estará sempre disponível.

O sistema de comunicação de fluido ilustrado na figura 8 é prefe- rido em relação aos sistemas de comunicação de fluido mostrados nas figu- ras 6/7 e 9 em vista do fato que cada um dos primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido da figura 8 inclui somente uma válvula de controle 310 ou 320 para operar o sistema, enquanto que cada um dos primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido das figuras 6/7 e 9 inclui duas válvulas.

Um êmbolo de vedação bidirecional como descrito nesta provê uma vedação com as suas guias ao redor de todo o corpo do êmbolo. As vedações, ou elementos de vedação, e os obturadores utilizados com a pre- sente invenção podem ser feitos de plástico ou de qualquer material elas- tomérico ou outro adequado. Os primeiro e segundo sistemas de comunica- ção de fluido podem compartilhar componentes tais como as linhas de co- municação de fluido. As linhas de comunicação de fluido dos primeiro e se- gundo sistemas de comunicação de fluido podem ser tubos, mangueiras ou qualquer outro conduto adequado. Os orifícios de acesso para as passagens centrais utilizados pelos sistemas de comunicação de fluido podem ser Ioca- Iizados em qualquer lugar abaixo dos obturadores de êmbolo para o primeiro sistema de comunicação de fluido e em qualquer lugar acima dos obturado- res de êmbolo para o segundo sistema de comunicação de fluido. Apesar de uma modalidade que utiliza os conjuntos de pistão e cilindro para mover os êmbolos estar ilustrada e descrita nesta, qualquer método de acionamento linear para fechar e abrir os êmbolos pode ser utilizado com a presente in- venção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

A presente invenção fornece um controlador preventivo de erup- ção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional que pode ser utilizado em operações de controle de poço para vedar um poço ao redor de um tubo de poço contra a pressão de fundo de poço no controle do poço, por exemplo durante a perfuração ou completação de um poço com pressão de fundo de poço positiva, assim como impedir ou bloquear uma erupção, e pode tam- bém ser utilizada para vedar ao redor de um tubo de poço contra uma pres- são acima para testar por pressão um controlador preventivo de erupção mais alto na pilha de controladores preventivos de erupção sem remover o tubo de poço do poço e inserir uma ferramenta de teste. As aplicações para a presente invenção incluem a utilização como um controlador preventivo de erupção assim como na utilização em uma pilha de controladores preventi- vos de erupção para vedar os poços e para o teste por pressão de outros controladores preventivos de erupção na pilha. As aplicações para a pre- sente invenção incluem tais usos especialmente nas pilhas de controladores preventivos de erupção submarinos. As aplicações adicionais incluem testar ou ativar hidraulicamente várias ferramentas ou aparelhos de completação dentro de uma pilha de controladores preventivos de erupção acima do con- trolador preventivo de erupção do tipo de embolo de vedação bidirecional da presente invenção, tanto nas instalações de superfície quanto nas instala- ções submarinas.

Claims

1. Controlador preventivo de erupção do tipo de embolo que possui um alojamento central (176) com uma cavidade que inclui primeira e segunda guias que se estendem radialmente para fora em direções opostas de uma passagem vertical central que se estende através do alojamento central (176), e primeiro e segundo atuadores lineares que se estendem ra- dialmente para fora do alojamento e alinhados com as primeira e segunda guias, respectivamente, compreendendo: a. um primeiro êmbolo (80, 110) conectado ao primeiro atuador linear e móvel dentro da primeira guia; b. o primeiro êmbolo (80, 110) incluindo üm corpo do êmbolo (84, 114) que tem um topo (90, 120), um fundo (92, 122), uma extremidade dianteira (86, 116), uma extremidade traseira (88, 118), um obturador (96, 130) conduzido dentro de um receptáculo (94, 124) na extremidade dianteira do corpo, uma vedação superior (104, 140) conduzida dentro de uma ra- nhura (102, 126) através do topo (90, 120) do corpo, e uma vedação in- ferior (108, 144) conduzida dentro de uma ranhura (106, 128) através do fundo (92, 122) do corpo, sendo que o primeiro êmbolo (80, 110) está conectado ao primeiro atuador linear na extremidade traseira do corpo (84,114); c. um segundo êmbolo (82, 112) conectado ao segundo atuador linear e móvel dentro da segunda guia; e d. o segundo êmbolo (82, 112) inclui um corpo do êmbolo (84, 114) que tem um topo (90, 120), um fundo (92, 122), uma extremidade dianteira (86, 116), uma extremidade traseira (88, 118), um obturador (96, 130) conduzido dentro de um receptáculo (94, 124) na extremidade dianteira (86, 116) do corpo, uma vedação superior (104, 140) conduzida dentro de uma ranhura através do topo (90, 120) do corpo, e uma vedação infe- rior (108, 144) conduzida dentro de uma ranhura (106, 128) através do fundo do corpo, sendo que o segundo êmbolo (82, 112) está conectado ao segundo atuador linear na extremidade traseira do corpo; caracterizado pelo fato de compreender ainda: e. um primeiro sistema de comunicação de fluido compreendendo linhas de comunicação de fluido fazendo a comunicação entre a passagem verti- cal central através de pelo menos um orifício de acesso abaixo do nível dos obturadores do êmbolo (96, 130) e locais nas primeira e segunda guias atrás dos êmbolos (80, 110; 82, 112 ); f. um primeiro aparelho de controle (392) compreendendo pelo menos uma primeira válvula para abrir e fechar seletivamente o primeiro sistema de comunicação de fluido; g. um segundo sistema de comunicação de fluido compreendendo linhas de comunicação de fluido fazendo a comunicação entre a passagem ver- tical central (178) através de pelo menos um orifício de acesso acima do nível dos obturadores do êmbolo (96, 130) e locais nas primeira e se- gunda guias atrás dos êmbolos(80, 110; 82, 112 ); e h. um segundo aparelho de controle (396) compreendendo pelo menos uma segunda válvula para abrir e fechar seletivamente o segundo siste- ma de comunicação de fluido.

2. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um orifício de acesso, pelo qual o segundo sistema de comunicação de fluido se comunica com a passagem vertical central, está localizado den- tro do alojamento central (176) do controlador preventivo de erupção.

3. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um orifício de acesso, pelo qual o segundo sistema de comunicação de fluido se comunica com a passagem vertical central, está localizado em uma extensão do alojamento central (176) acima do controlador preventivo de erupção.

4. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um orifício de acesso, pelo qual o segundo sistema de comunicação de fluido se comunica com a passagem vertical central (178), está localizado dentro do alojamento central de um segundo controlador preventivo de erup- ção, mais alto.

5. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que todos os orifí- cios de acesso, pelos quais os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido se comunicam com a passagem vertical central (178), estão locali- zados dentro do alojamento central (176) do controlador preventivo de erup- ção.

6. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com a qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que: a. o primeiro atuador linear compreende um primeiro conjunto de pistão e cilindro; e b. o segundo atuador linear compreende um segundo conjunto de pistão e cilindro.

7. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acor- do com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de controle conectada ao primeiro aparelho de controle (392) e conectada ao segundo aparelho de controle (396) por meio de que o primeiro aparelho de controle (392) e o segundo aparelho de controle (396) podem ser seletivamente operados para abrir e fechar os pri- meiro e segundo sistemas de comunicação de fluido, respectivamente.

8. Controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de ve- dação bidirecional (172, 174) compreendendo: a. êmbolos de vedação bidirecional (80, 82, 110, 112), que têm vedações superiores (104, 140), vedações inferiores (108, 144), e obturadores (96, -130), na frente de cada êmbolo; caracterizado pelo fato de compreender ainda: b. um primeiro sistema de comunicação de fluido seletivamente operável, compreendendo pelo menos uma primeira válvula (244), para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo com a pressão de fluido abaixo dos obturadores do êmbolo (96, 130); e c. um segundo sistema de comunicação de fluido seletivamente operável, compreendendo pelo menos uma segunda válvula (252), para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo com a pressão de fluido acima dos obturadores do êmbolo (96, 130).

9. Sistema de comunicação de fluido do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo caracterizado pelo fato de que compreende: a. um primeiro sistema de comunicação de fluido (306, 312, 314, 326, 328, 294) seletivamente operável para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo (282, 294) do controlador preventivo de erupção com a pressão de fluido abaixo dos obturadores dos êmbolos (96, 130); b. um segundo sistema de comunicação de fluido (316, 322, 324, 326, 328, -320) seletivamente operável para equalizar a pressão de fluido entre a parte traseira de cada êmbolo (282, 294) do controlador preventivo de erupção com a pressão de fluido acima dos obturadores dos êmbolos (96, 130); c. um primeiro aparelho de controle (392), compreendendo pelo menos uma primeira válvula (310) para abrir e fechar seletivamente o primeiro sistema de comunicação de fluido; e d. um segundo aparelho de controle (396), compreendendo pelo menos uma segunda válvula (320), para abrir e fechar seletivamente o segundo sistema de comunicação de fluido.

10. Sistema de comunicação de fluido do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de acordo com a reivindicação 9, caracteri- zado pelo fato de que ainda compreende uma unidade de controle (390) co- nectada ao primeiro aparelho de controle (392) e conectada ao segundo a- parelho de controle (396) por meio de que o primeiro aparelho de controle (392) e o segundo aparelho de controle (396) podem ser seletivamente ope- rados para abrir e fechar os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido, respectivamente.

11. Método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) compreendendo: - êmbolos de vedação bidirecional (80, 82, 110, 112), que têm vedações su- periores (104, 140), vedações inferiores (108, 144) e obturadores dianteiros (96, 130), operáveis por atuadores lineares correspondentes para um movi- mento dentro de guias correspondentes dentro de um alojamento central (176) para vedar seletivamente o espaço anular ao redor de um tubo Iocali- zado dentro de uma passagem vertical central (178) através do alojamento central (176), - um primeiro sistema de comunicação de fluido seletivamente operável en- tre a passagem vertical central (178) abaixo do nível dos obturadores do êmbolo (96, 130) e locais nas primeira e segunda guias atrás dos êmbolos, - um primeiro aparelho de controle (392), compreendendo pelo menos uma primeira válvula, para abrir e fechar o primeiro sistema de comunicação de fluido, e - um segundo sistema de comunicação de fluido seletivamente operável en- tre a passagem vertical central (178) acima do nível dos obturadores do êm- bolo (96, 130), e locais nas primeira e segunda guias atrás dos êmbolos, e um segundo aparelho de controle (396), compreendendo pelo menos uma segunda válvula, para abrir e fechar o segundo sistema de controle de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: a. abrir um e fechar o outro do primeiro e do segundo sistemas de comuni- cação de fluido; e b. operar os atuadores lineares para mover seletivamente os êmbolos (80, -82, 110, 112) dentro das guias correspondentes.

12. Método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) de acordo com a rei- vindicação 11, caracterizado pelo fato de utilizar uma unidade de controle (390) conectada ao primeiro aparelho de controle (392) e conectada ao se- gundo aparelho de controle (396) para operar seletivamente o primeiro apa- relho de controle (392) e o segundo aparelho de controle (396) para abrir e fechar os primeiro e segundo sistemas de comunicação de fluido, respecti- vãmente.

13. Método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) de acordo com a rei- vindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de operar o controlador pre- ventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional para aplicar uma pressão de fluido acima do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional, mediante: a. fechar o primeiro sistema de comunicação de fluido com o segundo sis- tema de comunicação de fluido aberto; b. operar os atuadores lineares para mover os êmbolos para vedar ao re- dor de um tubo dentro da passagem vertical central (178) através do alo- jamento central (176); e c. aplicar a pressão de fluido dentro da passagem vertical acima dos obtu- radores dos êmbolos (96, 130) do controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174).

14. Método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) de acordo com a rei- 15 vindicação 12, caracterizado pelo fato de que a pressão é aplicada dentro da passagem vertical (178) para testar por pressão um controlador preventi- vo de erupção, na sua configuração de vedação, posicionado acima do con- trolador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174).

15. Método para operar um controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) de acordo com a rei- vindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que compreende operar o controlador preventivo de erupção do tipo de êmbolo de vedação bidirecional (172, 174) para vedar contra a pressão de fluido de baixo, que compreende: a. fechar o segundo sistema de comunicação de fluido com o primeiro sis- tema de comunicação de fluido aberto; b. operar os atuadores lineares para mover os êmbolos para vedar ao re- dor de um tubo dentro da passagem vertical central através do alojamen- to central (176).