BR102012031214A2 - Método para testar vazamento de fluido de um dispositivo, e sistema para testar vazamento de fluido em um dispositivo - Google Patents
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Abstract
MÉTODO PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO, E SISTEMA PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO Um sistema e método para testar um selo de fluido em um dispositivo pode incluir bombeamento simultâneo de fluido para o dispositivo e para um dispositivo de controle, enquanto que medindo a pressão do fluido de bombeio para ambos os dispositivos. Uma variação do volume de fluido no dispositivo de controle pode ser iniciada, uma alteração na diferença de pressão associada à mudança de volume pode ser determinada, e uma relação de teste de fugas pode ser formada a partir da mesma. As alterações na diferença de pressão podem ser usadas para determinar a presença de fugas de fluido, que podem ser apresentadas como os resultados dos testes para os utilizadores ligados a uma rede. Um volume de vazamento pode ser determinado, usando a mudança na diferença de pressão e a relação de teste de fugas.
Description
I MÉTODO PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO, E SISTEMA PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO
Domínio da Invenção
As atuais formas de realização geralmente dizem 5 respeito a um sistema e método para determinar fugas em selos de fluido, tais como conectores de selo, selos de obturadores anti-erupção (BOP), e conectores energizáveis de tubo de alta pressão, para uso em um poço de petróleo ou gás natural.
Antecedentes
Existe a necessidade de um sistema e método para avaliar rapidamente selos de fluido, que sejam capazes de fornecer resultados em menos de cerca de 5 minutos.
Existe ainda a necessidade de um sistema e método
para determinar pequenas fugas, tais como fugas de menos de 1 x IO-6 cm3.
Existe ainda a necessidade de um sistema e método para verificar vazamentos, que sejam altamente confiáveis, fáceis de usar, e requeiram pouco ou nenhum treinamento.
Existe ainda a necessidade de um sistema e método
de teste de fugas para pequenos volumes, que possam testar a pressões elevadas, tais como superiores a 10.000 psi, sem a necessidade de complexos equipamentos de teste e técnicas de calibração.
As atuais formas de realização atendem a essas necessidades.
Breve Descrição dos Desenhos A descrição pormenorizada será mais bem compreendida em conjunto com os desenhos anexos, como se ~ 5 segue:
a Figura 1 ilustra uma forma de realização de um sistema, que pode ser utilizado para implementar o método;
a Figura 2 ilustra uma forma de realização do dispositivo de armazenamento de dados tendo uma pluralidade de instruções de computador nele armazenadas;
a Figura 3 ilustra uma representação gráfica de dados de pressão em bruto, mostrando dados de pressão em bruto traçados ao longo do tempo, de acordo com uma ou mais formas de realização;
a Figura 4 ilustra uma representação gráfica da
resposta de teste menos a resposta de controle, de acordo com uma ou mais formas de realização;
a Figura 5 ilustra uma forma de realização da representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle com a mudança na pressão e uma mudança na temperatura traçadas em relação à mudança de tempo;
a Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo do método para testar o dispositivo quanto a vazamento de fluido, de acordo com uma ou mais formas de realização.
As atuais formas de realização são detalhadas a
seguir com referência às Figuras mencionadas. Descrição Detalhada das Formas de Realização Antes de explicar o presente sistema e método em detalhes, deve ser entendido que os sistema e método não se limitam às formas de realização particulares, e que podem
ser praticados ou realizados de várias maneiras. ______________________
As presentes formas de realização dizem respeito a um sistema e método para testar selos de fluido, tais como aqueles em conectores ou obturadores anti-erupção, que podem ser utilizados para poços de petróleo, poços de gás 10 natural, poços submarinos, poços terrestres, ou semelhantes.
Os sistema e método podem ajudar a economia norteamericana, reduzindo o tempo e custos necessários para iniciar a produção de hidrocarbonetos, reduzindo assim o custo da gasolina e dos produtos petroquímicos semelhantes, e economizando tempo de sonda, que pode ser de cerca de
50.000 dólares por hora. Os sistema e método podem economizar até 30 minutos por análise. A análise de uma
_sonda pode ser realizada cerca de 10 vezes por mês, por
isso, os sistema e método podem ser usados para poupar cerca de 5 horas por mês em tempo de análise. Como tal, os sistema e método podem ser usados para poupar cerca de
250.000 dólares por mês em custos de produção e cerca de
500.000 dólares por mês em tempo de produção, com base nos custos atuais projetados.
O método pode incluir o uso de uma bomba, para bombear, simultaneamente, um fluido de um reservatório para um dispositivo de controle e para um dispositivo, para testar o dispositivo.
A bomba pode ser uma pequena bomba manual, uma
bomba ENERPAC, ou_qualquer outra bomba capaz de aspirar de
cerca de 1 mililitro a cerca de 10 mililitros de gás ou fluido para dentro de um conduto de teste, e adaptada para atingir uma pressão de teste variando de cerca de 1.000 psi a cerca de 20.000 psi.
A bomba pode ser uma bomba elétrica, e a bomba
elétrica pode ser conectada a uma fonte de alimentação, tais como baterias, uma fonte de alimentação de 110 volts, gerador, ou suas combinações.
0 dispositivo e o dispositivo de controle podem ser pressurizados. Em uma ou mais formas de realização, o dispositivo e o dispositivo de controle podem ter pressões semelhantes, pressões idênticas, ou diferentes pressões.
O método pode incluir o uso de um programa de
_computador, para permitir a um utilizador testar em duas
pressões diferentes e, em seguida, ajustar as pressões, para fornecer uma "normal", permitindo assim comparações corretas e de alta precisão.
O método para determinar taxas de vazamento de um fluido em um dispositivo pode incluir a determinação de um volume de controle para fluido no dispositivo de controle a uma pressão inicial. Em uma ou mais formas de realização, o método pode proporcionar comparações altamente precisas para taxas de vazamento de fluido tão baixas, quanto 1 x IO'6 cm3/ minuto ou menos.
__ ________________0_______volume de_______controle pode ser expandido no
dispositivo de controle, permitindo que o volume de controle aumente de tamanho, através de uma alteração de volume conhecido, de tal forma que a pressão mude da pressão inicial para uma pressão de análise. A alteração de 10 volume conhecido pode variar desde apenas alguns microlitros até galões.
0 método pode incluir a inserção de uma válvula numa linha de fluxo entre a bomba e o dispositivo de controle. A válvula pode ter uma haste, que pode ser 15 configurada para ser rodada, para proporcionar a alteração de volume conhecido. Em operação, a expansão do volume de controle pode ser conseguida, rodando a haste na válvula. Por exemplo, um quarto de volta da haste na válvula pode
_corresponder a uma alteração de volume conhecido de 10~6
galões.
0 aumento de volume pode provocar a queda de pressão. Um exemplo da mudança da pressão inicial para a pressão de análise do dispositivo de controle pode ser de 200 psi.
0 método pode incluir o uso de um processador com
um dispositivo de armazenamento de dados, que pode ter instruções de computador nele armazenadas. 0 dispositivo de armazenamento de dados pode estar em comunicação com um transdutor de pressão no dispositivo sendo testado e um transdutor de pressão no dispositivo de controle.
5Informações sobre o fluido podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados. Por exemplo, o fluido pode ser água, óleo, nitrogênio, ar, ar comprimido, nitrogênio comprimido, hélio comprimido, outro gás inerte comprimido, outro fluido, outro gás, ou suas combinações.
Além disso, o fluido pode estar a uma pressão variando de cerca de 14 psi a cerca de 40.000 psi.
Informações sobre a pressão de teste podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados. Por exemplo, a pressão de teste pode ser de 10.600 psi.
Informações sobre a pressão de controle inicial
podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados. Por exemplo, a pressão de controle inicial pode ser de 10.325 psi.
_Informações sobre a pressão de controle da análise
podem ser armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados. Por exemplo, a pressão de controle da análise pode ser de 9.500 psi.
Um valor para a mudança de volume conhecido pode ser armazenado no dispositivo de armazenamento de dados.
Por exemplo, a mudança de volume conhecido pode variar desde cerca de 1 mililitro até cerca de 5 barris. Os valores representando a mudança de volume conhecido podem ser armazenados no dispositivo de armazenamento de dados. Os valores representando a mudança de valor conhecido podem variar, dependendo da válvula
disposta entre___a bomba___e o dispositivo de controle, por
exemplo, o valor pode variar desde cerca de 1 x ICT6 galões a cerca de 1 barril.
0 método pode incluir, simultaneamente, a pressurização do dispositivo de controle e do dispositivo, 10 que está sendo testado com fluido. O dispositivo de controle e o dispositivo podem ser pressurizados a pressões iniciais substancialmente semelhantes, tais como dentro de um desvio de + /- 5 por cento.
Durante a pressurização, o fluido utilizado para testar o dispositivo pode ser substancialmente semelhante, idêntico, ou diferente do fluido usado para aplicar pressão ao dispositivo de controle.
0 método pode incluir a utilização de instruções de
_computador no dispositivo de armazenamento de dados, para
calcular uma relação de cálculo de vazamento por: uso da mudança de volume conhecido para o fluido no dispositivo de controle, e divisão da variação de volume conhecido por uma diferença entre a pressão inicial e a pressão de análise.
0 método pode incluir o fornecimento de uma determinação, de que nenhum vazamento está presente no selo de fluido do dispositivo sendo testado, quando a pressão do dispositivo imita a pressão de controle. Por exemplo, o equipamento de teste pode proporcionar a determinação de que nenhum vazamento está presente.
O método pode incluir o cálculo da diferença entre
J5___________a_______pressão_____no dispositivo de controle______e___a_ pressão no
dispositivo sendo testado ao longo de um período de tempo definido, de modo a formar um ponto de ajuste de calibração.
O método pode incluir o cálculo contínuo da diferença entre a pressão no dispositivo de controle e a pressão no dispositivo sendo testado, e comparação da diferença calculada para o ponto de ajuste de calibração.
Se a pressão do dispositivo sendo testado não imitar a pressão do dispositivo de controle, instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser, então, utilizadas para calcular a diferença, para formar o ponto de ajuste de calibração.
Se a diferença entre a resposta de teste e a
_resposta de controle se alterar, um volume de vazamento
pode ser, então, calculado, utilizando a relação de cálculo de vazamento.
Por exemplo, se o dispositivo de controle for determinado como estando a 10.200 psi, e o dispositivo sendo testado for determinado como estando a 10.000 psi, a diferença inicial será de 200 psi, o que constitui o ponto de ajuste de calibração. O método pode incluir a comparação da diferença inicial calculada ao longo do tempo. 0 método pode incluir a determinação, de que um vazamento está presente, quando a diferença calculada se desviar do ponto de ajuste de 5calibração. Instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser utilizadas para comparar a diferença calculada ao longo do tempo, e determinar se existe a presença de fugas.
0 método pode incluir a multiplicação da diferença calculada do ponto de ajuste de calibração vezes a relação do cálculo de fuga, para determinar um volume de vazamento, por exemplo, usando instruções de computador armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados.
O método pode incluir a divisão do volume de vazamento pelo período de tempo definido para fornecer uma taxa de fuga do dispositivo sendo testado, tal como pela utilização de instruções de computador armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados.
_Em uma ou mais formas de realização, o método pode
incluir o uso de um meio para comunicação com o dispositivo de armazenamento de dados, tal como um telefone celular, laptop, ou monitor de computador. 0 meio de comunicação pode ser vinculado às instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para comparar a 25 pressão do dispositivo sendo testado com a pressão do dispositivo de controle. O dispositivo de controle pode ser testado, utilizando o fluido com uma primeira pressão de teste variando de cerca de 5.000 psi a cerca de 20.000 psi, enquanto que, simultaneamente, testando o dispositivo com o
5.........fluido a uma pressão variando de cerca de 5.000 psi a cerca
de 20.000 psi.
Uma pressão do dispositivo de controle pode ser também referida como uma resposta de controle, e uma pressão do dispositivo sendo testado, também referida como 10 uma resposta de teste, pode ser obtida simultaneamente. 0 transdutor de pressão no dispositivo de controle pode ser usado para medir e registrar a resposta de controle para o dispositivo de armazenamento de dados, e o transdutor de pressão no dispositivo sendo testado pode ser usado para 15 medir e registrar a resposta de teste para o dispositivo de armazenamento de dados.
A resposta de teste e a resposta de controle podem ser comparadas, formando resultados comparados, que podem
_ser apresentados imediatamente a partir do momento em que o
fluido é bombeado para o dispositivo de controle e ao dispositivo sendo testado.
As instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem formar resultados comparados, e podem apresentar os resultados comparados a um usuário, através do meio de comunicação. Além disso, o meio de comunicação pode formar os resultados comparados. Em uma ou mais formas de realização, os resultados comparados podem ser formados imediatamente a partir do tempo de bombeio do fluido para o dispositivo sendo testado e o dispositivo de controle.
5__________________Os resultados comparados podem ser apresentados ao
utilizador em um dispositivo cliente. Os resultados comparados podem ser transmitidos para uma rede, pelo meio de comunicação, que pode estar em comunicação com o dispositivo cliente.
O dispositivo cliente pode ser um telefone celular,
laptop, computador de mesa, assistente pessoal digital, sistema de posicionamento global, com uma tela e o processador, ou dispositivo similar com o processador, que pode ser conectado à rede.
A rede pode ser uma rede celular, rede via
satélite, rede de área local, rede de sistema de posicionamento global, ou a internet.
Voltando agora às Figuras, a Figura 1 mostra um
_sistema, que pode ser utilizado para implementar o método,
de acordo com uma ou mais formas de realização.
O sistema pode incluir um fluido 34 contido num reservatório 30, ou numa fonte secundária.
O sistema pode incluir uma bomba 50, que pode ser utilizada para, simultaneamente, bombear o fluido 34 a partir do reservatório 30 para um dispositivo 48 sendo testado, que pode ter um selo de fluido, durante o bombeamento do fluido 34 a partir do reservatório 30 para um dispositivo de controle 49. O fluido 34 pode ser bombeado a pressões iguais ou similares através de linhas de fluxo, tais como um conduto de teste 28 e um conduto de
5____________controle 29._________ ___________ ______ _____________________
A bomba 50 pode ser alimentada por uma fonte de alimentação 51, tais como baterias, uma fonte de 110 volts a partir de um gerador, ou uma fonte de energia adicional.
0 sistema pode incluir uma válvula 31 com uma haste 10 de válvula integrada 33, que pode ser instalada no conduto de controle 29. Por exemplo, a válvula 31 pode ser uma válvula de haste de alta pressão, de 1/4 polegada, tal como aquela fornecida pela Autoclave Engineers of Pennsylvania. A haste de válvula integrada 33 pode ser configurada para 15 ser rodada, para proporcionar mudanças de volume conhecido do fluido 34 para o dispositivo de controle 49.
A bomba 50 pode bombear o fluido 34 para dentro do dispositivo 48, através de uma abertura 53. A bomba 50 pode
_pressurizar o dispositivo 48 até um valor máximo de cerca
de 20.000 psi. Em uma ou mais formas de realização, o dispositivo 48 pode ser um conector, obturador antierupção, ou outro dispositivo com um selo de fluido.
O sistema pode incluir um transdutor de pressão de teste 52 e um transdutor de pressão de controle 54. 0 fluido 34 pode passar através do transdutor de pressão de teste 52 no conduto de teste 28, antes de passar para dentro do dispositivo 48, e através do transdutor de pressão de controle 54 no conduto de controle 29, antes de passar para dentro do dispositivo de controle 49.
0 transdutor de pressão de teste 52 pode detectar 5pressões no conduto de teste 28, formando um sinal de teste de pressão 56. 0 transdutor de pressão de teste 52 pode transmitir o sinal de pressão de teste 56 a um processador 59 em comunicação com o transdutor de pressão de teste 52.
0 transdutor de pressão de controle 54 pode 10 detectar pressões no conduto de controle 29, formando um sinal de controle 58. 0 transdutor de pressão de controle 54 pode transmitir o sinal de controle 58 para o processador 59 em comunicação com o transdutor de pressão de controle 54.
O processador 59 pode ser configurado para receber
o sinal de pressão de teste 56 e o sinal de controle 58 para armazenamento em um dispositivo de armazenamento de dados 60.
_O processador 59 pode armazenar o sinal de pressão
de teste 56 e o sinal de controle 58 no dispositivo de armazenamento de dados 60.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 e o processador 59 podem estar em comunicação com um meio de comunicação 74, que pode estar em comunicação com uma rede 72, para comunicação com um dispositivo cliente 70 para controle remoto. O meio de comunicação 7 4 também pode estar em comunicação com uma tela 67, que pode representar um painel executivo 65 dos resultados de teste para controle local. Em uma ou mais formas de realização, o painel executivo 65 _____5_ pode ser também apresentado no dispositivo cliente 70.
A Figura 2 ilustra uma forma de realização do dispositivo de armazenamento de dados 60 tendo uma pluralidade de instruções de computador nele armazenadas.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode incluir instruções de computador para instruir o processador a determinar uma diferença entre a resposta de teste e a resposta de controle, de modo a formar uma diferença de pressão 200.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode incluir instruções de computador para instruir o processador a determinar uma queda na diferença de pressão associada ao volume conhecido 202.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode
_incluir instruções de computador para instruir o
processador, de modo a formar uma relação de teste de fugas, através da divisão do volume conhecido pela queda na diferença de pressão 204.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode incluir instruções de computador para instruir o processador a determinar se a resposta de teste imita a resposta de controle, através da determinação da ocorrência de uma alteração na diferença de pressão 206.
Em operação, se a imitação for determinada, o processador pode ser configurado para usar instruções de computador para proporcionar uma determinação de que nenhum
vazamento____no selo de fluido do dispositivo está _presente
208 .
Em operação, se a imitação não for determinada, o processador pode ser configurado para usar instruções de computador para determinar um volume de vazamento através 10 da multiplicação de uma queda de pressão associada à mudança na diferença de pressão através da relação de teste de fugas, e para proporcionar uma determinação de que um vazamento no selo de fluido do dispositivo está presente 210.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode
incluir instruções de computador para instruir o processador a determinar um período de tempo associado ao volume de vazamento, e dividir o volume de vazamento pelo
_período de tempo, para formar uma taxa de fuga 212._
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode
incluir instruções de computador para instruir o processador, de modo a formar uma representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo 214.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode incluir instruções de computador para instruir o processador a apresentar a representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo como o painel executivo para o usuário no dispositivo cliente, na tela, ou em suas combinações 216.
O dispositivo de armazenamento de dados 60 pode
_„5...... incluir informações acerca do fluido 218, um valor para o
volume conhecido 220, e um valor representando o volume conhecido 222 nele armazenado.
0 dispositivo de armazenamento de dados 60 pode incluir instruções de computador para pressurizar simultaneamente o dispositivo de controle e o dispositivo sendo testado com o fluido em pressões iniciais substancialmente similares 224.
Por exemplo, as pressões iniciais podem estar dentro de um desvio de cerca de +/- 5 por cento. Durante a 15 pressurização simultânea, o fluido utilizado para pressurizar o dispositivo sendo testado e o fluido usado para pressurizar o dispositivo de controle podem ser idênticos, substancialmente semelhantes, ou diferentes.
_A Figura 3 ilustra uma representação gráfica de
dados de pressão em bruto 112, que mostra os dados de pressão em bruto traçados ao longo do tempo, de acordo com uma ou mais formas de realização.
A representação gráfica de dados de pressão em bruto 112 pode incluir uma representação gráfica da pressão detectada do dispositivo sendo testado, como uma linha de teste 110. A representação gráfica de dados de pressão em bruto 112 pode incluir uma representação gráfica da pressão detectada no dispositivo de controle, como uma linha de controle 114.
___ ___________________A linha de controle 114 pode ter uma redução de
pressão a cerca de meio caminho, através de um teste de pressão em um ponto 116, o que pode ser devido a um aumento de volume. 0 aumento de volume pode ser iniciado por um giro de H polegada na haste da válvula, no conduto de 10 controle. O diâmetro da haste da válvula e o passo da rosca conectando a haste na válvula podem ser conhecidos; portanto, o aumento de volume pode ser calculado, usando instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados.
A linha de teste 110 pode ser representada,
imitando a linha de controle 114, o que pode indicar que não há nenhuma fuga no dispositivo sendo testado.
A Figura 4 ilustra uma representação gráfica da
_resposta de teste menos a resposta de controle 104, de
acordo com uma ou mais formas de realização.
A representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle 104 pode incluir uma alteração na pressão 99 e uma alteração no tempo 101. A mudança na pressão 99 pode ser traçada em relação à mudança no tempo 101.
A primeira parte da curva 100 representa um início do teste de fugas de fluido, com a pressão inicial de ambas sendo a mesma, e permanecendo substancialmente a mesma até um ponto médio da curva 102, que pode estar a cerca de meio caminho através do teste de fugas de fluido. Um giro de H 5 polegada da haste da válvula no conduto de controle pode iniciar a diferença de pressão representada na metade da curva 102.
O giro da haste da válvula pode abrir a válvula, e fazer com que o fluido escoe através da válvula, aumentando 10 assim o volume de fluido no dispositivo de controle. A diferença no volume de fluido, antes e depois do giro da haste da válvula, pode ser referida como um volume de controle.
O volume de controle pode ser calculado com base no diâmetro da haste de válvula e no passo de rosca da haste de válvula. Por exemplo, o volume de controle pode ser de 1 x IO-6 galões, o que pode resultar numa diferença de pressão de 60 psi, o que é indicado em um ponto de queda de
_pressão da curva 103._
Em uma ou mais formas de realização, a
representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle 104 pode ser formada, usando instruções de computador armazenadas no dispositivo de armazenamento de dados.
A representação gráfica da resposta de teste menos
a resposta de controle 104 pode evidenciar, se há ou não vazamento de fluido no selo de fluido do dispositivo sendo testado.
A representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle 104 é ilustrada sem nenhum vazamento 5 presente, o que é evidenciado pela ausência de uma mudança na diferença de pressão, exceto no ponto médio da curva 102, onde um giro de H polegada da haste da válvula no conduto de controle foi iniciado.
A Figura 5 ilustra uma forma de realização da representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle 104 com a mudança na pressão 99 e uma mudança na temperatura 98, traçada em relação à mudança de tempo 101.
A primeira parte da curva 100 representa um início do teste de fugas de fluido, com a pressão inicial de ambas permanecendo substancialmente a mesma, até que o ponto médio da curva 102, no qual um giro de H polegada da haste da válvula no conduto de controle foi iniciado para
_provocar a diferença de pressão mostrada._
O giro da haste da válvula no conduto de controle
pode fazer com que a mudança de pressão caia para o ponto de queda de pressão da curva 103.
Após o ponto de queda de pressão da curva 103, a mudança de pressão 99 pode ser mostrada caindo lentamente com a mudança no tempo 101, como indicado por uma porção de vazamento da curva 105, que é indicativo de uma fuga de fluido no selo de fluido do dispositivo sendo testado.
Em operação, a mudança de volume conhecido pode ser introduzida a meio caminho através do teste, permitindo que uma taxa de vazamento seja definida.
______________________A taxa de vazamento pode ser calculada, usando a
variação de volume e a mudança no tempo, em que a alteração no volume ocorrida pode ser determinada, por exemplo, usando instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados. Por exemplo, uma redução de Ix 10 IO-6 galões em volume durante cinco minutos pode ser equiparada a uma taxa de vazamento de 0,00029 galões por dia.
Na forma de realização ilustrada, um giro de polegada da haste da válvula foi iniciado em cerca de 150 15 segundos do teste, e o vazamento de fluido parou a cerca de 400 segundos durante o teste. O volume de vazamento pode ser estimado. Por exemplo, se 60 psi for um volume de vazamento conhecido de 1 x IO-6 galões, e o volume real de
_vazamento for de 90 psi durante cerca de 250 segundos,
pode-se estimar que a taxa de vazamento seja de cerca de
0,00045 galões por dia.
Efeitos ambientais, tais como clima, extrusão de Oring, e similares, podem ser anulados, devido ao fato da diferença entre a resposta de teste e a resposta de controle ser medida. Além disso, o dispositivo de controle pode ser visualmente inspecionado quanto há vazamentos de fluido, para garantir resultados precisos de teste. Como tal, desvios na representação gráfica da resposta de teste menos a resposta de controle 104 podem ser determinados, como sendo devido a fugas, a menos que o dispositivo de
.....5...... controle não esteia sob as mesmas condições ambientais que
o dispositivo sendo testado.
Uma linha de temperatura 107 para a mudança de temperatura 98 pode ser traçada em conjunto com a mudança de pressão 99. Em operação, se a mudança de temperatura 98 10 subir, e a alteração na pressão 99 subir, isso pode ser indicativo de que o dispositivo sendo testado está sendo aquecido em relação ao dispositivo de controle. Se a mudança de temperatura 98 subir, e a mudança na pressão 99 cair, isto pode ser indicativo de uma fuga de fluido no 15 dispositivo sendo testado.
Em operação, vários dispositivos podem ser empilhados ou conectados entre si, de tal modo que vários selos de fluido possam ser testados simultaneamente. Por
_exemplo, uma conexão de 3/8 polegada e duas conexões de H
polegada podem ser testadas por aparafusamento conjunto dos conectores.
A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo do método para testar o dispositivo quanto a vazamento de fluido, de acordo com uma ou mais formas de realização. A fuga de fluido pode ter uma taxa inferior a 1 x IO-6 cm3 por minuto.
0 método pode incluir a conexão do dispositivo na bomba conectada ao reservatório de fluido, em que o dispositivo tem um selo de fluido, tal como ilustrado pela caixa 600.
O dispositivo pode ser um obturador anti-erupção,
um conector,_______uma pluralidade de conectores, ou vários
dispositivos empilhados ou conectados entre si para um poço. Vários dispositivos podem ser testados simultaneamente.
Por exemplo, o fluido pode ser: água, ar comprimido, óleo, nitrogênio comprimido, hélio comprimido, outro gás inerte comprimido, outro gás, outro fluido, e suas combinações. 0 fluido pode estar a uma pressão variando de 14 psi a 40.000 psi.
0 método pode incluir a conexão do dispositivo de controle na bomba, tal como ilustrado pela caixa 602.
O método pode incluir simultaneamente o bombeamento de fluido para dentro do dispositivo e do dispositivo de controle, tal como ilustrado pela caixa 604.
_O fluido pode ser bombeado para o dispositivo e o
dispositivo de controle a uma pressão variando de 5.000 psi a 20.000 psi. Em operação, pressões idênticas podem ser fornecidas para o dispositivo e ao dispositivo de controle usando o fluido.
O método pode incluir detecção de uma pressão do fluido fluindo para o dispositivo de controle, formando uma resposta de controle, tal como ilustrado pela caixa 606. O método pode incluir detecção de uma pressão do fluido fluindo para o dispositivo, formando uma resposta de teste, tal como ilustrado pela caixa 608.
Por exemplo, as pressões podem ser detectadas,
_J5 utilizando transdutores de pressão em____comunicação______com o
processador, o processador pode estar em comunicação com o dispositivo de armazenamento de dados, e o dispositivo de armazenamento de dados pode ter instruções de computador para armazenar as pressões detectadas.
Por exemplo, instruções de computador no
dispositivo de armazenamento de dados podem ser usadas para formar a resposta de teste e a resposta de controle.
0 método pode incluir a determinação de uma diferença entre a resposta de teste e a resposta de controle, formando uma diferença de pressão, tal como ilustrado pela caixa 610.
Por exemplo, instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser usadas para
_formar a diferença de pressão._
0 método pode incluir o ajuste de um volume do
fluido no dispositivo de controle através de um volume conhecido, tal como ilustrado pela caixa 612.
Por exemplo, o volume do fluido no dispositivo de controle pode ser ajustado, utilizando uma haste da válvula. A válvula pode estar em comunicação de fluido entre a bomba e o dispositivo de controle, e a haste pode ser configurada, para ser rodada, para fornecer o volume conhecido. 0 volume conhecido pode variar de cerca de 1 x IO-6 galões a cerca de 1 barril.
O método pode incluir a determinação de uma queda
5____________na diferença de pressão associada ao volume conhecido, tal
como ilustrado pela caixa 614.
Por exemplo, instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser utilizadas para determinar a queda na diferença de pressão associada ao volume conhecido.
0 método pode incluir a formação de uma relação de teste de fugas, através da divisão do volume conhecido pela queda na diferença de pressão, tal como ilustrado pela caixa 616.
Por exemplo, instruções de computador no
dispositivo de armazenamento de dados podem ser usadas para formar a relação de teste de fugas.
0 método pode incluir a determinação do evento da
_resposta de teste imitar a resposta de controle, através da
determinação da ocorrência de uma alteração na diferença de pressão, como ilustrado pela caixa 618.
Por exemplo, instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser usadas para determinar se a resposta de teste imita a resposta de controle.
0 método pode incluir o fornecimento de uma determinação, de que nenhum vazamento no selo de fluido do dispositivo está presente, se a imitação for determinada, tal como ilustrado pela caixa 620.
O método pode incluir a determinação de um volume
de vazamento, através da___multiplicação de uma queda______de
pressão associada à mudança na diferença de pressão através da relação do teste de fugas, e proporcionar uma determinação de que uma fuga no selo de fluido do dispositivo está presente, se a imitação não for determinada, como ilustrado pela caixa 622.
Por exemplo, instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados podem ser usadas para fornecer a determinação de que nenhuma fuga no selo de fluido do dispositivo está presente, ou determinar o volume 15 de vazamento e proporcionar a determinação de que a fuga no selo de fluido do dispositivo está presente.
0 método pode incluir a determinação de um período de tempo associado ao volume de vazamento e divisão do
_volume de vazamento pelo período de tempo, formando uma
taxa de fuga, tal como ilustrado pela caixa 624.
O método pode incluir armazenamento no dispositivo de armazenamento de dados: informações sobre o fluido, um valor para o volume conhecido, e um valor representando o volume conhecido, tal como ilustrado pela caixa 626.
Por exemplo, o valor representando o volume
conhecido pode ser um ângulo de giro associado a um volume conhecido.
0 método pode incluir a formação de uma representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo, tal como ilustrado pela caixa 628.
5____________________________________________0 método______pode incluir___o uso de___um____meio_________de
comunicação para transferir a representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo a um utilizador, tal como ilustrado pela caixa 630.
Por exemplo, o meio de comunicação pode estar em comunicação com o processador, o dispositivo de armazenamento de dados, ou suas combinações.
0 método pode incluir a apresentação da representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo como o painel executivo ao utilizador no dispositivo cliente, na tela, ou suas combinações, como ilustrado pela caixa 632 .
Por exemplo, o dispositivo cliente e a tela podem ser cada qual: um telefone celular, um laptop, um
_computador de mesa, um assistente pessoal digital, um
sistema de posicionamento global, ou dispositivo similar, que pode ser ligado à rede.
Embora essas formas de realização tenham sido descritas com ênfase nas formas de realização, deve-se compreender que, dentro do âmbito das reivindicações anexas, as formas de realização podem ser praticadas de maneira diferente das especificamente aqui descritas.
Claims (20)
1. MÉTODO PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO, caracterizado pelo fato dele compreender: a. conexão do dispositivo a uma bomba conectada a um reservatório de fluido, em que o dispositivo tem um selo de fluido; b. conexão de um dispositivo de controle na bomba; c. bombeamento simultâneo do fluido para dentro do dispositivo e do dispositivo de controle; d. detecção de uma pressão do fluido fluindo para o dispositivo de controle, formando uma resposta de controle; e. detecção de uma pressão do fluido fluindo para o dispositivo, formando uma resposta de teste; f. determinação de uma diferença entre a resposta de teste e a resposta de controle, formando uma diferença de pressão; q. ajuste de um volume do fluido no dispositivo de controle, através de um volume conhecido; h. determinação de uma queda na diferença de pressão associada ao volume conhecido; i. formação de uma relação de teste de fugas, através da divisão do volume conhecido pela queda na diferença de pressão; e j . determinação, se a resposta de teste imita a resposta de controle, através da determinação da ocorrência de uma alteração na diferença de pressão, em que: (i) se a imitação for determinada, proporcionar uma determinação de que nenhum vazamento no selo de fluido do dispositivo está presente; ou (ii) se a imitação não for determinada, determinar um volume de vazamento, através da multiplicação de uma queda de pressão associada à mudança na diferença de pressão através da relação de teste de fugas, e proporcionar uma determinação de que uma fuga no selo de fluido do dispositivo está presente.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de um período de tempo associado ao volume de vazamento, e divisão do volume de vazamento pelo período de tempo, formando uma taxa de fuga.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do volume do fluido no dispositivo _de controle ser ajustado através de uma haste de válvula, em que a válvula se encontra em comunicação de fluido entre a bomba e o dispositivo de controle, e em que a haste está configurada para ser rodada, para proporcionar o volume conhecido.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a detecção das pressões, utilizando transdutores de pressão, no qual os transdutores de pressão estão em comunicação com um processador, em que o processador está em comunicação com um dispositivo de armazenamento de dados, e em que o dispositivo de armazenamento de dados possui instruções de computador para armazenar as pressões detectadas.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de ainda compreender a utilização de instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para: a. formar a resposta de teste e a resposta de controle; b. formar a diferença de pressão; c. determinar a queda na diferença de pressão associada ao volume conhecido; d. formar a relação de teste de vazamento; e. determinar, se a resposta de teste imita a resposta de controle; f. proporcionar a determinação de que nenhuma _fuga no selo de fluido do dispositivo está presente, ou determinar o volume de vazamento, e proporcionar a determinação de que a fuga no selo de fluido do dispositivo está presente; g. armazenar informações sobre o fluido no dispositivo de armazenamento de dados; h. armazenar um valor para o volume conhecido no dispositivo de armazenamento de dados; e i. armazenar um valor, representando o volume conhecido no dispositivo de armazenamento de dados.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a formação de uma__representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender: a. uso de um meio de comunicação para transferir a representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo a um utilizador, em que o meio de comunicação está em comunicação com o processador, o dispositivo de armazenamento de dados, ou combinações dos mesmos; b. apresentação da representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo, como um painel executivo para o usuário em um dispositivo cliente, uma tela, ou suas combinações; ou c. combinações desses.
8._MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de: a. o fluido ser um membro do grupo constituído de: água, ar comprimido, óleo, nitrogênio comprimido, hélio comprimido, outro gás inerte comprimido, outro gás, outro fluido, e suas combinações; b. o fluido estar a uma pressão variando de 14 psi a 40.000 psi; c. o fluido ser bombeado para o dispositivo e o dispositivo de controle a uma pressão variando de 5.000 psi a 2 0.000 psi; ou d. combinações desses.
9. MÉTODO,____de acordo com_____a reivindicação _____1/ caracterizado pelo fato de ainda compreender o fornecimento de pressões idênticas ao dispositivo e ao dispositivo de controle usando o fluido.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo ser um obturador anti-erupção, um conector, ou uma pluralidade de conectores para um poço.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de fuga de fluido ter uma taxa de menos de 1 x IO-6 cm3 por minuto.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do volume conhecido variar de 1 x10'6 galões a 1 barril.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender o empilhamento ou a conexão de vários dispositivos em conjunto e, simultaneamente, selos de fluido dos vários dispositivos.
14. SISTEMA PARA TESTAR VAZAMENTO DE FLUIDO DE UM DISPOSITIVO, caracterizado pelo fato dele compreender: a. bomba conectada a um reservatório de fluido, em que a bomba é configurada para ser conectada a um dispositivo tendo um selo de fluido; b. dispositivo de controle em comunicação de fluido com a bomba, em que a bomba é configurada para bombear, simultaneamente, o fluido para dentro do dispositivo e do dispositivo de controle; c. primeiro transdutor de pressão disposto entre a bomba e o dispositivo de controle, para detectar uma pressão do fluido no dispositivo de controle, para formar uma resposta de controle; d. segundo transdutor de pressão disposto entre a bomba e o dispositivo, para detectar uma pressão do fluido no dispositivo para formar uma resposta de teste; e. processador e um dispositivo de armazenamento de dados em comunicação com o primeiro transdutor de pressão e o segundo transdutor de pressão, em que o processador está configurado para receber a resposta de controle e a resposta de teste para armazenamento no dispositivo de armazenamento de dados; f. instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador a determinar uma diferença entre a resposta de teste e a resposta de controle, de modo a formar uma diferença de pressão; g. válvula em comunicação de fluido entre a bomba e o dispositivo de controle, em que a válvula compreende uma haste configurada para ajustar o volume do fluido no dispositivo de controle, através de um volume conhecido; h. instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador a determinar uma queda na diferença de pressão associada ao volume conhecido; i. instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador, de modo a formar uma relação de teste de fugas, através da divisão do volume conhecido pela queda na diferença de pressão; e j. instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador a determinar, se a resposta de teste imita a resposta de controle, através da determinação da ocorrência de uma alteração na diferença de pressão, em que: (i) se a imitação for determinada, o processador é configurado para usar instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para _proporcionar uma determinação de que nenhum vazamento no selo de fluido do dispositivo está presente; ou (ii) se a imitação não for determinada, o processador é configurado para usar instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para determinar um volume de vazamento, através da multiplicação de uma queda de pressão associada à mudança na diferença de pressão, através da relação de teste de fugas, e para proporcionar uma determinação de que um vazamento está presente no selo de fluido do dispositivo. rdo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ainda compreender instruções de computador no dispositivo de ___armazenamento de dados, para instruir...... o_______processador __ a determinar um período de tempo associado ao volume de vazamento, e dividir o volume de vazamento pelo período de tempo, para formar uma taxa de fuga.
15.de reivindicacao desapareciada.
16. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ainda compreender, no dispositivo de armazenamento de dados: a. informações sobre o fluido; b. um valor para o volume conhecido; e c. um valor representando o volume conhecido.
17. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ainda compreender instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador, de modo a formar uma representação _gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo._
18. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de ainda compreender: a. meio para comunicação, em comunicação com o processador e o dispositivo de armazenamento de dados, para transferência da representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo para um utilizador; b. instruções de computador no dispositivo de armazenamento de dados, para instruir o processador a apresentar a representação gráfica da diferença de pressão ao longo do tempo, como um painel executivo para o usuário em um dispositivo cliente, uma tela, ou suas combinações; ou c. combinações desses.
19. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de: a. o fluido ser um membro do grupo constituído de: água, ar comprimido, óleo, nitrogênio comprimido, hélio comprimido, outro gás inerte comprimido, outro gás, outro fluido, e suas combinações; b. o fluido estar a uma pressão variando de 14 psi a 40.000 psi; ou c. combinações desses.
20. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do dispositivo ser um obturador anti-erupção, um conector, uma pluralidade de conectores, ou vários dispositivos empilhados ou conectados para um poço.
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