BR102015005751A2 - âncora de torque, sistema para bombear e impedir rotação, instalação de bombeio e método para impedir rotação de uma coluna de tubagem - Google Patents

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BR102015005751A2
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âncora de torque, sistema para bombear e impedir rotação, instalação de bombeio e método para impedir rotação de uma coluna de tubagem. a invenção refere-se a uma âncora de torque (30) que impede a rotação de uma coluna de tubagem em relação a um revestimento de um poço para bombear um fluido, caracterizado pelo fato de que a mesma compreende: - uma estrutura (36) destinada a ser montada no revestimento, - um canal interno (50) formado na estrutura (36); - pelo menos uma cavidade (52, 54, 56) em comunicação fluida com o canal interno, sendo que a dita cavidade se estende ao longo de uma direção radial, e - pelo menos um pistão de ancoragem (38, 40, 42) que tem a capacidade de deslizar em relação à estrutura (36) ao longo da direção radial e de exercer torque no revestimento (6), quando o fluido bombeado contido no canal interno (50) exerce força no dito pistão de ancoragem. a invenção também se refere a um sistema para bombeio e impedimento de rotação, e um dispositivo de bombeio equipado com tal âncora de torque.

Description

“ÂNCORA DE TORQUE. SISTEMA PARA BOMBEAR E IMPEDIR ROTAÇÃO. INSTALAÇÃO DE BOMBEIO E MÉTODO PARA IMPEDIR ROTAÇÃO DE UMA COLUNA DE TUBAGEM” [001] A invenção refere-se a uma âncora de torque -que impede a rotação de uma coluna de tubagem em relação ao revestimento de um poço e/ou um sistema de bombeio equipado com uma bomba de cavidade progressiva que compreende tal âncora de torque.
[002] As âncoras de torque para um sistema de bombeio são conhecidas, partícula rmente a partir do documento ns U3 6.155.346. que têm dentes montados em um carne fixado à coluna de tubagem Os dentes são deslocados pelo carne entre uma posição retraída no interior da âncora de torque e uma posição de trava em que os dentes se estendem radsalmente para fora a partir da estrutura da âncora de torque e agarram o revestimento, [003] Tais âncoras de torque têm muitas desvantagens [004] Primeiro, as mesmas são baseadas em tecnologias de braçadeiras e são. portanto prováveis de se tornar desancoradas durante a produção devido às vibrações pesadas geradas pela bomba de cavidade progressiva, isso pode fazer com que a coluna de tubagem se torne desenroscada e caia no interior do poço. levando a produção a uma intermpcão completa e resultando nos custos significativos de operações de recuperação.
[005] Além disso, em alguns casos, o mecanismo de retração pode obstruir com areia ou ser afetado por corrosão Nesse caso, a âncora de torque é erguida de modo ascendente pelas forças exercidas, danificando o revest me ito e o equ ; a· e ato ic *4 · ior do poço [006] Além disso os dentes são trazidos em posição de trava por operadores com o uso de chaves de boca para girar a coluna de tubagem a parti'· da superfície Essa operação de rotação representa um risco para a segurança do operador já que os mesmos manipulam as chaves de boca para aplicar estresse torsional. Quando uma chave de boca escorrega, os operadores podem ficar feridos.
[007] Ademais, durante operação normal o princípio mais importante da braçadeira exigida significa uma pressão de contato extremamente alta entre os dentes e o revestimento. Desse modo. tendo em vista o alto nível de vibrações durante bombeio, é fortemente suspeito de que os dentes, cue devem ter necessariamente um formato destrutivo para iniciar a braçadeira, "usinam" o revestimento.
[008] Além disso, alguns poços são submetidos a variações significativas de temperatura durante a produção. Essas variações de temperatura dilatam a coluna de tubagem, que pode aumentar em até 6 metros em comprimento, mas com pouca ou nenhuma expansão no revestimento já que o revestimento é cimentado na formação. Durante essas variações de temperatura, a âncora de torque é empurrada pela expansão da tubagem, movendo a mesma em relação ao revestimento ao longo do eixo geométrico longitudinal do poço, Como os dentes da âncora de torque são sempre embutidos no revestimento, algum dano de arranhadura à parede interna do revestimento è suspeito mas ainda não foi quantificado.
[009] Por fim, para garantir que os dentes da âncora de torque estejam devidamente presos ao revestimento, os mesmos podem ser conduzidos em uma posição de trava na superfície de poço antes de a âncora de to-rque ser abaixada no -.níencH do poço Nesse caso o conjunto de tubo de revestimento é rompido e danificado à medida que a âncora de torque ê abaixada no mtenor do poço.
[010] O documento m EP 1 371 810 descreve um dispositivo de antirrotação de um dispositivo de perfuração. O dispositivo de antirrotação é adaptado para impedir a rotação do dispositivo de perfuração dentro da formação sendo perfurada. O mesmo compreende pistões com a capacidade de se moverem de modo radial entre uma posição retraída e uma posição estendida em que os mesmos se estendem de modo radial para fora da estrutura e engatam com a formação perfurada. O movimento dos pistões para a posição estendida è alcançado com o uso de um atuador hidráulico Uma mola retorna o oistão para a posição retraída (Figura "0 parágrafo 183) [011] Entretanto, esse dispositivo de amirrotação é subconsíruído para as forças torsionais aplicadas por um estator na tubagem de produção quando o rotor é girado. O dispositivo de aníirrotação, conforme descrito neste documento, não podería suportar tais estresses. Além disso, a disposição dos canais que transportam fluido pressurizado dentro da estrutura para acionar o movimento de pistão é complexa para fabrcar Por último, em caso de falha, seria muito dispendioso reparar ou substituir uma bomba hidráulica porque isso exigiría esvaziar a tubagem de produção. O tempo médio entre as operações de manutenção é dez dias para uma sonda, enquanto é aproximadamente dois anos para um sistema de bombeio de fluido.
[012] Além disso, as temperaturas em um poço são normalmente muito mais altas.
[013] Por fim, esse dispositivo de aníirrotação não é adequado para uso em urna instalação do bombeio equipada com um revestimento porque, a fim de ancorar os pistões, os pistões devem estar encaixados com dentes afiados que mordiscam a formação sendo perfurada. Tal dispositivo de aníirrotação cortaria e danificaria o revestimento da instalação de bombeio. Se os pmos ou cientes forem eliminados o dispositivo de antírrotação não impede a rotação ia coluna Ia produção oorque as vibrações geradas por -oiaçào do rotor no estator são muito rápidas, numerosas e de alta amplitude O dano á formação sendo perfurada não ê um problema porque a mesma será posteriormente coberta por revestimento cimentado na dita formação.
[014] O objetivo da presente invenção é fornecer uma âncora de forque que tem a capacidade de tolerar altos momentos torsíonais [015] Para concluir a invenção se refere a uma âncora de torque para impedir a rotação de uma coluna de tubagem em relação a um revestimento de um poço para o bombeio de um fluido através de uma bomba de cavidade progressiva, sendo que a dita âncora compreende; - uma estrutura destinada a ser montada no revestimento, - um cana! interno formado na estrutura, sendo que o dito canal interno se estende ao longo de uma direção axial: - pelo menos uma cavidade em comunicação fluida com o canal interno, a dita cavidade se estende ao longo de uma direção radial, e - peto menos um pistão de ancoragem encaixado na dita cavidade radiai, em que dita âncora compreende pelo menos uma mofa de pré-carga adaptada para agir entre o dito pistão de ancoragem e a estrutura para inclinar o dito pistão de ancoragem em uma direção radial contra o revestimento; e em que o dito canal interno é percorrido pelo fluído bombeado, o dito pistão de ancoragem tem a capacidade de deslizar em relação à estrutura ao longo da direção radia! e de exercer torque no revestimento, quando o fluido bombeado contido no canal interno exerce força no dito pistão de ancoragem; a dita força é uma função ria diferença de pressão entre a pressão no interior do cana! interno e a pressão fora da estrutura, [016] De maneira vantajosa, a presente âncora de torque usa a diferença de pressão entre o canal nterno e a pressão do espaço anular definido entre a face externa da estrutura e o revestimento para impedir a rotação da coluna de tubagem em relação ao revestimento Essa diferença de pressão é gerada pela bomba de cavidade progressiva. A mesma pode alcançar diversas dezenas de megapascals A âncora de torque pode, portanto, aplicar torque muito alto na parede interna do revestimento Além disso, esse torque se adapta ao torque de bloqueio de nível exigido já que o torque é uma função da diferença de pressão entre a entrada e saída da bomba de cavidade progressiva, O torque exercido pela âncora de torque é automaticamente controlado pela pressão de descarga da bomba de cavidade progressiva, [017] De maneira vantajosa quando não há diferença de pressão entre a entrada e saída da bomba de cavidade progressiva, a âncora de torque se torna desancorada sem nenhuma ação ser exigida. Portanto, de maneira vantajosa, a âncora de torque não pode ficar presa no interior do poço devido a areia ou carepa, [018} De maneira vantajosa essa âncora de torque ê compacta Em particular, um módulo que tem uma pluralidade de pistões dentro do mesmo plano mede entre 30. 48 cm e 60. 96 cm (um e dois pés) [019] De maneira vantajosa. essa âncora de torque pode ser testada quando a âncora de torque tiver sido abaixada diversos metros dentro do revestimento, [020] Essa âncora de torque e simples no modelo Em particular, os pistões de ancoragem podem ser facilmente removidos a partir da estrutura durante uma operação de manutenção, [021] De acordo com determinadas realizações, a âncora de torque compreende um ou mais dos recursos a seguir: A esbutma compreende um Cange voltado pam a Dentaria de uma face plana do pistão de ancoragem, o dito flange forma um ombro plano contido em um plano perpendic itar à direção '-adia' a d,+a oe«c menos uma mola de pré-ca-ga é sustentada pelo dito ombro.
[022] De maneira vantajosa a mola de pré-carga permite aplicar torque à parede interna do revestimento quando não há diferença de pressão entre o canal interno e o espaço anular, por exemplo, no momento que o rotor é inserido no estator ou na inicialização da bomba de cavidade progressiva.
[023] O flange forma uma parede dotada de pelo menos uma abertura adequada para abafar o fluxo de fluido bombeado; a dita pelo menos uma abertura tem uma área de superfície de entre 0,5% e 5% da área de superfície de um corte transversal da cavidade radial: sendo que o dito corte transversal é perpendicular à direção radial.
[024] A estrutura é submetida a fortes vibrações geradas pela bomba de cavidade progressiva.
[025! De maneira vantajosa, o(s) restntor(s) tem a capacidade de abafar o fluxo de fluido bombeado e desse modo, amortecer as vibrações de estrutura. - A estrutura compreende uma manga interposta entre a cavidade radial c o pistão de ancoragem: sendo que a dita manga compreende o dito ffange e pelo menos uma porção do dito flange se estende no cana! interno.
[026] De maneira vantajosa essa realização permite o uso de mofas mats tongas que são menos sensíveis a oscilações de temperatura e variações no diâmetro do revestimento, tornando o desempenho da âncora de torque mais estável. - A dita manga e feda de cerâmica.
[027] De maneira vantajosa, esse equipamento elimina qualquer nsco de os pistões de ancoragem emperrarem dentro da manga Esse equipamento também aiuaa a conter o nsco de corrosão anaeróbica Essa realização é desejável em aplicações que exigem uma vida de serviço longa ou que envolve aftas temperaturas. - O dito pistão de ancoragem compreende urna cabeça e uma saia que estende a periferia da cabeça, sendo que a dita cabeça e dita saia formam uma câmara que se abre para o canal interno a dita mofa de pré-carga é alojada na dita câmara e guiada pela dita saia.
[028] De maneira vantajosa, as molas de pré-carga podem ser facilmente removidas da estrutura durante uma operação de manutenção, - O pistão de ancoragem e a cavidade radial têm um formato cilíndrico com uma base circular o pistão de ancoragem é impedido de girar em relação à estrutura por um dispositivo de impedimento de rotação, - O dispositivo de impedimento de rotação compreende uma ranhura e um dente que tem a capacidade de deslizar na dita ranhura em uma direção radial; uma dentre a ranhura e o dente é integrai a uma extremidade livre da saia e a outra à estrutura, - Um corte transversal do pistão de ancoragem e da cavidade radiai tem um formato oblongo.
[029] De maneira vantajosa, essa forma impede a rotação do pistão de ancoragem dentro da cavidade radial, sem necedade de uma embreagem adicionada, [030] Essa forma também permite aumentar a área de superfície do pistão e. portanto, a força aplicada ao revestimento. Por último, essa forma permite aumentar o comprimento do contato com o revestimento que reduz a pressão de contato e facilita a passagem oe co ares oe revestimento scb canja - O pistão de ancoragem tem uma face externa voltada para o revestimento, sendo que a dita face externa é dotada de um rebordo qua é preferenciaimente reíüíneo. - Quando os pistões de ancoragem são dispostos em um único plano, o dito rebordo se estende por uma distância de entre 30% e 70% e, preferenciaimerte etore 3C':-Í e 48Q <j0 diâmetro interno do revestimento e quando os pistões de ancoragem são dispostos em uma pluralidade de planos, a distância defimda entre as extremidades dos rebordos dos pistões de ancoragem de extremidade está entre 30% e 70% e, preferencialmente, entre 30% e 48%, do diâmetro interno do revestimento. (031 ] De maneira vantajosa, esse comprimento permite a passagem de colares de revestimento sem danos ao revestimento. - A âncora de forque compreende uma gaxeta que garante uma vedação impermeável a fluido entre o pistão de ancoragem e a estrutura ou manga. - A âncora de torque compreende pelo menos uma braçadeira adaptada para reter o pistão de ancoragem em uma posição retraída quando a âncora de torque está sendo abaixada no interior do poço; sendo que a dita braçadeira é presa, por um lado. a uma face do pistão de ancoragem e. por outro lado, à estrutura, [032] A invenção se refere também a um sistema para bombear e impedir a rotação de uma coluna de tubagem em relação a um revestimento de poço. o dito sistema compreende uma bomba de cavidade progressiva adaptada para admitir fluido para bombeio através de uma entrada, comprimir o fluido bombeado e descarregar o fluido comprimido através de uma saída, em que o sistema compreende uma âncora de torque definida de acordo com os recu-sos mencionados acima; a dita âncora de torque é fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva, em relação à direção de fluxo do fluído bombeaoo dentro da cavidade interna, o dito torque é uma função da diferença em pressão gerada pela bomba de cavidade progressiva entre a entrada da mesma e a saída da mesma. (033] A invenção se refere acticíonarmente a una instalação de bombeio de um poço equipado com um revestimento; sendo que a dita instalação de bombeio compreende; - uma coluna de tubagem disposta no dito revestimento; - uma bomba ae cavidade progressiva adaptada para mover um fluido a ser bombeado através de uma entrada de admissão, e descarregar o fiuido através de uma saída de descarga, em que a instalação compreende uma âncora de torque definida de acordo com os recursos mencionados acima: sendo que a dita âncora de torque é fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva, em relação à direção de fluxo do fluido bombeado dentro da cavidade interna; a dita força é uma função da diferença em pressão gerada pela bomba de cavidade progressiva entre a entrada da mesma e a saída da mesma.
[034] A invenção se refere também a um método para impedir a rotação de uma coiuna de tubagem em relação a um revestimento de um poço para bombear fiuido através de uma bomba de cavidade progressiva: o dito método é implantado por uma âncora de torque que compreende uma estrutura destinada a ser montada no revestimento, um canal interno formado na estrutura, sendo que o dito canal interno se estende ao longo de uma direção axiai; pelo menos uma cavidade em comunicação fluida com o canal interno a dita cavidade se estende ao longo de uma direção radiai, e pelo menos um pistão de ancoragem encaixado na dita cavidade radial, em que o método compreende as etapas a seguir: - admissão de um fluido a ser bombeado através de uma entrada da bomba de cavidade progressiva. - percurso pelo fiuido bombeado do dito canal interno, - descarga de dito fluido pressurizado na coluna de tubagem, através da saída da dita bomba de cavidade progressiva; - ap! cação de pressão ceio fluido bombeado em uma face do pistão de ancoragem; deslizamento do dito p stão de ancoragem em relação à estrutura na direção radial: dita aplicação causa to-que a ser aplicado pelo dito pistão de ancoragem ao revestimento: o dito forque é uma função da diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba de cavidade progressiva.
[035] A invenção será mais bem entendida através da leitura da descrição a seguir, dada somente como um exemplo e com referência às Figuras, nas quais: * a Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de bombeio de acordo com a presente invenção: - a Figura 2 é uma vista em perspectiva de recorte de uma âncora de torque de acordo com uma primeira realização da invenção; - a Figura 3 ê uma vista em corte axiai de uma porção do revestimento e da âncora de torque ilustrada na Figura 1; - a Figura λ é um gráfico que mostra o torque gerado pela âncora de torque, de acordo com a invenção, como uma função da diferença de pressão entre a entrada e saída de uma bomba de cavidade progressiva - a Figura 5 á uma vista em perspectiva de recorte de uma âncora de torque, de acordo com uma segunda realização da invenção; - a Figura 6 é uma vista em corte de uma porção da âncora de torque ilustrada na Figura 5. o plano em corte é perpendicular a um eixo geométrico axiai e passa através de uma ranhura da âncora de torque: - a Figura 7 é uma vista em perspectiva de recorte de uma porção de uma âncora de torque de acordo com uma terceira realização da invenção: - a Figura 8 é uma vista em corte de uma porção da estrutura e de um pistão de ancoragem que representa uma variante da primeira, segunda e terceira »ea!,zacões da invenção; a Figura 9 c uma vota em corte de uma porção da estrutura e ae um pistão de ancoragem que representa outra variante da primeira, segunda e terceira real zações ca invenção - a Figura 10 é uma vista em perspectiva de recorte de uma porção da estrutura e de um pistão de ancoragem em uma variante da âncora de torque, de acordo com a invenção; - a Figura 11 e uma vista en perspectiva de recorte de uma âncora de torque. de acordo com uma quarta realização da invenção: e - a Figura 12 representa as etapas do método de acordo com a invenção.
[036] Na descrição a seguir, os termos "topo", "fundo", "inferior", "superior', "direito" e “esquerdo” são definidos em relação à âncora de torque de acordo com a invenção sendo disposta conforme mostrado na Figura 1. e não são. de maneira nenhuma, limitantes.
[037] A invenção refere-se a uma âncora de torque e uma instalação de bombeio de um poço equipado com tal âncora de torque.
[038] A instalação de bombeio 2. de acordo com a invenção, é essencialmente destinada a bombear hidrocarboneto. água ou gás. Referindo-se à Figura 1. a mesma compreende: - um revestimento 6 cimentado na formação 7 e que compreende perfurações 8 na porção inferior do mesmo para permitir a passagem do fluido a ser bombeado; - uma coluna de tubagem 10 disposta no revestimento 6: - uma cabeça de poço 12 montada em um "conjunto de preventores" 14 e que contém um dispositivo de condução que gira a coluna de perfuração 16 :ou um cano de perfuração contínuo) localizada no interior e que se estende para o comprimento da coluna de tubagem 10. - uma ocmoa de cavidade progress.va 18 que tem um roto* 2C fixado a e girado pela coluna oe perfuração 16. e um estator 22 que tem uma abertura de admissão 24 conhecida como a entrada localizada no interior do poço, e uma abertura de descarga 26 conhecida como a saída fixada na extremidade da coluna de tubagem 10. - um elemento de filtro 28. comumente denominado um cano perfurado, teia fendada ou tela de areia, presa à entrada 24 da bomba de cavidade progressiva, e - uma âncora de torque 30 de acordo com a invenção e descrita abaixo. A âncora de torque 30 é fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva 18 em relação á direção de fluxo do fluido bombeado dentro da coluna de tubagem 10, Na realização representada, a âncora de torque 30 é diretamente fixada à extremidade superior do estator 22. Em uma variante não representada, a tubagem de parede espessa denominada uma 'junta de explosão" é presa entre a bomba de cavidade progressiva 18 e a âncora de torque 30 de modo que essa tubagem seja disposta voltada para as perfurações 8 do revestimento. {039] Durante operação da bomba de cavidade progressiva 18, o fluído contido na rocha se move através das perfurações 8 do revestimento e flui para o espaço anular entre a coluna de tubagem 10 e o revestimento 6 Então, o mesmo passa através da tela fendada 28 e peta entrada 24 da bomba de cavidade progressiva.
[040] A bomba de cavidade progressiva é composta por um número de cavidades definidas pelo encaixe entre rotor e estator. Esse encaixe é denominado a "linha de vedação". Essa linha de vedação gera perda de cabeça entre cada par de cavidades adjacentes e. desse modo. resulta em uma diferença notável em pressão entre entrada 24 e saída 26. Essa diferença de pressão é normaimente denominada a capacidade nominal de pressão.
[041] O fluido é descarregado através da saída de descarga 26 na co;jí a de tubagem i0 O fluido e então avançado para o conjunto de preventores 14 peia força dc fluido se movendo no estator 22, onde o mesmo é descarregado através ca üross de disfubumãn 32 A âncora de tcqi.e 30 centraliza e impede a rotação do estator de bomba 22 e coluna de tubagem 10 durante a rotação do rotor 20 da bomba de cavidade progressiva 18. Conforme descrito abaixo, a âncora de torque 30, de acordo com a invenção, usa a diferença de pressão gerada pela bomba de cavidade progressiva 18 para pressionar os pistões de ancoragem contra a parede interna 34 do revestimento 6.
[042] Referindo-se às Figuras 2 e 3. a âncora de forque 30, de acordo com a primeira realização da invenção, compreende uma estrutura 36 seis pistões ce ancoragem 38, 40, 42 sustentados pela estrutura, e seis molas de pré-carga 44, 46, 48 adequadas para empurrar os oistões de ancoragem 38. 40, 42 contra o revestimento 6. Observa-se que na vista em perspectiva de recorte da Figura 2. somente cinco molas de pré-carga e très pistões de ancoragem são visíveis.
[043] A estrutura 36 por exemplo, geralmente cilíndrica no formato, é dotada de um canal interno 50 e seis cavidades 52. 54, 56. cada uma acomoda um pistão de ancoragem 38. 40, 42 e uma mola de pré-carga 44. 46, 48. A estrutura 36 e o canal interno 50 formam uma seção de um cano.
[044] O canal interno 50 atravessa a estrutura 36 de uma extremidade à outra em uma direção axial A-A O mesmo se abre sobre as paredes de extremidade planas 58, 60 da estrutura, Quando a âncora de torque 30 é montada no poço. a direção axial A-A é paralela ao eixo geométrico longitudinal do eixo e o canal interno 50 é atravessado por um cano de perfuração 62 da coluna de perfuração que conecta a cabeça de poço ao rotor 20, [045] O canal interno 50 tem um diâmetro de aproximadamente três a quatro vezes maior que o diâmetro do cano de perfuração 62 de modo que o espaço anular 64 definido entre o cano de perfuração 62 e o cana! interno 50 da estrutura 36 seja suficiente para permitir movimento de coluna de perfuração causado por excentricidade do conjunto de rotor/estator e para permitir passagem de todo o fluido bombeado que então, se eleva ao ongo da coluna de tubagem 10 sem perda de carga de pressão significativa.
[048] As cavidades radiais 52. 54. 56 se abrem para o canaí interno 50 e para a face externa 56 da estrutura. As mesmas se estendem radialmente associadas de modo equiangutar em um plano perpendicular à direção axial A-A. Na realização representada, três cavidades radiais 52 são dispostas em um primeiro plano 68 e as outras três cavidades radiais 54. 56 são dispostas em um segundo piano 70 paralelo ao primeiro plano 68. Na Figura 2, somente cinco cavidades são visíveis.
[047] Alfernativamente. a estrutura 36 compreende um número drierente de cavidades radiais e pistões de ancoragem em cada piano e/ou um número menor ou maior de planos.
[048] As cavidades radiais 52. 54, 56 tem um formato complementar ao formato dos pistões de ancoragem 38. 40, 42. Na realização representada, as cavidades radiais 52, 54. 56 e os pistões de ancoragem 38. 40. 42 têm um formato cilíndrico com uma base circular.
[049] A face cilíndrica externa 72 dos pistões de ancoragem e a face cilíndrica interna 74 das cavidades são lisas e contínuas. Os pistões de ancoragem 38, 40. 42 podem, portanto, deslizar para fora a partir da estrutura 36 quando inclinados peias molas de pre-carga 44, 46. 48. e sob a diferença de pressão entre a pressão do fluido bombeado contido no canal interno 50 e a pressão no espaço anular 75 definido entre o revestimento 6 e a estrutura 36. A pressão do fluido sendo bombeado contra os pistões de ancoragem que deslizam de modo radial 38 40 42 aumenta o torque de ancoragem da âncora de torque Essa implantação também facilita a remoção de molas de pré-carga 44, 46, 48 e substituição de pistões de ancoragem 38, 40, 42 durante as operações de manutenção [050] Os pistões de ancoragem 38 40. 42 são encaixados dentro das cavidades radiais 52. 54, 56 para permitir que os pistões de ancoragem deslizem de modo radial enquanto mantém vedação ideal entre estrutura 36 e pistões de ancoragem 38, 40, 42. Por exemplo, um encarne igual a H7 gS ou H6 g5 é usado.
[051] A estrutura 36 compreende um fiange 76 que se estende em cada cavidade radial 52, 54. 56, oposta a uma face piara do pistão de ancoragem. O mesmo é integral à periferia da face cilíndrica interna 74 das cavidades Uma face plana do fiange 76 forma um ombro 78 contido em um plano perpendicular à direção radiai. Uma mola de prê-carga 44, 46, 48 é sustentada por esse ombro 78.
[052] Preferenciaimente, o fiange 76 é posicionado na extremidade da cavidade 52 mais próxima ao canal interno 50 para permitir o uso das molas de pré-carga 44 46. 48 mais longas possíveis.
[053] Alternativamente, o fiange 78 forma uma reentrância em formato de L da qual a perna inferior se estende no canal interno 50 [064] Os pistões de ancoragem 38. 40. 42 compreendem uma cabeça em forma de disco 80 e uma saia 82 integral com a periferia da cabeça 80 e que se estende perpendicularmente ao plano mediano da cabeça 80.
[055] A cabeça 80 e saia 82 formam uma câmara 83 que se abre para o canal interno. Cada mola de pré-carga é alojada em uma câmara 83. A saia 82 guia a mola de pré-carga 44. 46, 48.
[056] De acordo com essa realização, o ombro 78 tem uma largura aproximadamente igual è espessura da saia 82 mais o diâmetro do toro formado pela mola de pré-carga 44, 46 48.
[05™] A r abeça 80 ie cada p»stac tem uma face inferna 84 e uma face externa 86 oposta â face inferna A face interna 84 é disposta de modo oue a mesma esteja vetada para o canal -eterno 50 quando o pisfâo oe ancoragem 38. 40. 42 e montado na estrutura 36 A face externa 86 é disposta de modo que a mesma esteja voltada para o revestimento 6 quando a âncora de torque 30 é instalada no eixo.
[0581 A face externa 88 dos pistões de ancoragem é dotada de um rebordo ou crista 88 que forma uma porção de toro aberto, destinada a ser pressionada contra a parede interna 34 do revestimento. O corte transversal do rebordo 88 é preferenciaimente arredondado de modo que o rebordo 88 não danifique o revestimento 6.
[0591 O rebordo 88 é dotado de um recobrimento para aumentar a resistência ao desgaste do mesmo O coeficiente de atrito do 'ecobrimento otimiza a adesão do mesmo ao revestimento Esse recobrimento é, por exemplo, baseado em carboneto de tungstênio ou diamante sintético.
[060; O rebordo 88 é posicionado para formar uma linha reta que passa através do centro da face externa 86 da cabeça. O rebordo 88 é arredondado nas extremidades para impedir entrosagem durante a passagem de colares de revestimento. Para facilitar a descida da âncora de Iorque 30 dentro do eixo e fornecer resistência máxima â rotação ao redor do eixo geométrico A-A. os pistões de ancoragem 38. 40. 42 são dispostos dentro das cavidades radiais 52 54, 56 de modo que os rebordos 88 sejam posicionados de modo paralelo ao eixo geométrico axial A-A.
[061 ] Alternativameme. o rebordo 88 tem um formato diferente Por exemplo, um formato em t ou serpentina será escolhido se for desejado bloquear tanto a rotação como a transtação da âncora de torque 30 ao longo de e ao redor do eixo geométrico axial A-A.
[062} A distância D entre a bcma de extremidade ao rebordo S8 da um pistão de ancoragem 38, localizado no primeiro plano radial 68, e a borda de extremidade do rebordo 88 do pistão de ancoragem 40. localizado no plano radia lesa zado ra extremidade oposta (nesse rase o segundo plano radiai 70> e contido no mesmo plano axial. é maior do que o comprimento de um colar de revestimento de modo que a âncora de torque 30 possa atravessar os colares de revestimento sem danificar os mesmos. Por exemplo, essa distância D esta entre 302 e 7QG; e preferencialmente, entre 30% e 48% do diâmetro interno do revestimento 6.
[063] Alternativamente» quando os pistões de ancoragem 38, 40. 42 são dispostos em um único plano, o rebordo 88 de cada pistão de ancoragem se estende por um comprimento igual a essa mesma distância D. a saber, uma distância D de entre 30% e 70% e, preferenciaimente entre 30% e 48% co diâmetro interno do revestimento [064] Na primeira realização da invenção, a extremidade livre da saia 82 é dotada de um dente 90 e o ftange 76 localizado no pé da cavidade radiai compreende uma ranhura 92 na cual o dente 90 tem a capacidade de deslizar quando o diâmetro interno do revestimento muda e sob a pressão do fluido bombeado conforme mostrado na Figura 3 Essa embreagem 90*92 constitui um dispositivo de impedimento de rotação para cs pistões de ancoragem 38, 40, 42 em relação à estrutura 36 que garante que o rebordo 88 permaneça paralelo ao eixo geométrico axtal A*A, em particular, ao abaixar a âncora de torque 30 no interior do poço ou quando a âncora de torque 30 se desloca verticalmente dentro do revestimento 6 devido a variações de temoeratura.
[0651 De maneira vantajosa, a cabeça 80 do pistão de ancoragem é reforçada no rebordo 88, por exemplo, aumentando-se o tamanho do cone transversa! da mesma Por exemplo, na realização mostrada, o corte transversal da cabeça 80 em um plano perpendicular ao rebordo 88 tem um formato triangular, conforme pode ser visto na Figura 6.
[066] As molas de pré-carga 44. 46, 48 exercem uma força cafmicia nos pistões ce ancc agem Ξ8 40 42 na d -eçõc do re est rtento 6 de modo que os pistões de ancoragem 38, 40 42 impeçam a rotação da âncora de torque 30 quando a diferença de pressão entre a pressão de fluido bombeado dentro do cana! interno 50 e a pressão no espaço anular 75 è baixa. em outras palavras, durante a inicialização da bomba de cavidade progressiva 18 ou quando a quantidade de fluido bombeado é baixa. A força exercida pelas molas de pré-carga 44. 46, 48 é dependente do torque de atrito interno da bomba de cavidade progressiva 18 É também menor do que a pressão exercida pelo fluido bombeado, mas é suficiente para fornecer travamento suficiente nos momentos em que o rotor 20 não está girando dentro do estator e, portanto, nâo está gerando fortes vibrações.
[0671 A constante de mola das molas de pré-carga 44. 46, 48 é calculada para garantir uma força suficientemente grande para impedir a rotação da coluna de tubagem 10 durante a rotação do rotor 20 sem a conexão rosqueada entre o último tubo da coluna de tubagem 10 e a âncora de torque 30 se tornar desenroscada, e sem ser muito alto, evitando dano ao revestimento 6 ou rebordo 88 quando a âncora de torque 30 está sendo abaixada no interior do poço ÍQ68] As molas de pre-carga 44, 46, 48 são molas espirais. Cada uma e sustentada pelo ombro 78 em uma extremidade e peta face interna 84 da cabeça na outra.
[069‘ Alternativamente, cada pistão de ancoragem 38. 40. 42 compreende uma mola de onda, ou duas molas espirais montadas de modo coax a! uma dentro da outra preferencialmente com direções de enrolamento opostas. •37C De acordo com uma variante menos vantajosa, a estrutura compreende uma cavidade um pistão de ancoragem alojado na dita cavidade, e um batente. A cavidade, pistão de ancoragem e batente são dispostos dentro do mesmo plano radial 68.. O batente se estende radialmente e é co:locado: de modo diametricamente oposto ao pistão de ancoragem. Quando a âncora de torque está no local no eixo. o batente e o pistão de ancoragem pressionam contra a face interna do revestimento.
[071] Em outra variante, a estrutura compreende um pistão de ancoragem e uma cavidade em um primeiro plano radial, um pistão de ancoragem e uma cavidade em um segundo plano radial, e um pistão de ancoragem e uma cavidade em um terceiro piano radiai. Além disso, as cavidades e pistões de ancoragem são distribuídos de modo equiangular ao redor do eixo geométrico axiaí A-A.
[072] Alternativamente, dois pistões de ancoragem contidos em dois pianos radiais diferentes são ínterconectados de modo que os movimentos dos mesmos sejam integrais na direção radial, para facilitar a passagem de colares de revestimento sob carga. Essa conexão pode. por exemplo, ser alcançada prendendo-se um pino aos dentes 90 de cada pistão ou prendendo-se um anel de incone! ou liga de titânio sobre as braçadeiras de cada cabeça de pistão de ancoragem, [073] Durante a instalação da âncora de torque 30 no eixo. as molas de pré-carga 44, 46. 48 e os pistões de ancoragem 38. 40. 42 são inseridos na estrutura 36 e são retidos por urna ferramenta em formato de funil à medida que a âncora de torque é inserida no revestimento 6 com a coluna de tubagem 10. A âncora de torque 30 é, então, abaixada no interior do poço Durante a descida da âncora de torque 30 e quando o rotor 20 começa a girar, as molas de pré-carga 44. 46. 48 pressionam os pistões de ancoragem 38. 40. 42 contra o revestimento 6 com torque mínimo Cl, conforme ilustrado na Figura 4 Devido a estrutura da mesma a bomba de cavidade progressiva 16 avança o fluido e empurra o mesmo para a cavidade interna 50 da âncora de torque. Então, o torque resistente aplicado pelos pistões de ancoragem 38. 40, 42 ca âncora de tom ue a urre toa de modo mear g-c-ancto atoto de acordo com a diferença de pressão entre a entrada e saída da bomba de cavidade progressiva 18 Essa diferença de pressão corresponde aproximadamente à diferença em pressão entre a pressão no espaço anular entre a âncora de torque 30 e o revestimento 6 e a pressão no interior da cavidade interna 50. Como a pressão gerada peta bomba de cavidade progressiva 18 ê significativa, a pressão exercida peto fluido bombeado nos pistões de ancoragem 38, 40, 42 e. portanto, a força exercida peios pistões de ancoragem 38. 40, 42 sobre o revestimento 6 é também significativa. A mesma pode alcançar diversas centenas de bar.
[074] Desse modo. de maneira vantajosa, a âncora de torque 30. de acordo com a invenção, usa a pressão do fluido deslocado para capacitar ou incapacitar a ancoragem pela âncora de torque 30.
[075] De maneira vantajosa, a ancoragem é automaticamente controlada pela pressão do fíuico (fluido bombeado pressurizado ou ar) contido no canal inferno 50 e, portanto, pelo estado vibracionai da coluna de tubagem 10 ja que esse estado esta diretamente relacionado com a velocidade rotacional do rotor 20 dentro do estator 22, Não é, portanto, necessário montar um dispositivo para controlar a incapacitação e capacitação de ancoragem pela âncora de torque 30. Tais dispositivos são difíceis de implantar porque os mesmos devem fornecer uma vida de serviço ionga que possa tolerar altas pressões e alfas temperaturas de até 200 UC.
[078] Referindo-se as Figuras 5 e 6. a âncora de torque 94, de acordo com a segunda realização da invenção, é idêntica à âncora de torque 30 da primeira realização, exceto que o flange 78 se estende para a cavidade radial 52. 54, 58 para formar uma parede 98 dotada de pelo menos uma abeituia 98 adequada para abafar o fluxo de fluido bombeado vindo do canal interno 50. A área ae superfície da abertura 98 e cerca de 0.5¾ a 5-7 da átea ce superfície de um corte transversa' da cavidade radial 52 54 56 o olano do corte transversal é perpendicular à direção radial.
[077] A parede 85 é posicionada entre o cana: interno 50 e a cavidade radial 52. 54. 56. A mesma estreita a passagem entre o canal interno e a cavidade radial Esse restritor de estreitamento e a presença da câmara 83 abafa o fluxo de fluido bombeado e, desse modo, absorve os choques e as vibrações aos quais a âncora de torque 94 é exposta. O diâmetro da abertura 98 é calculado de modo que o mesmo permita que fluido bombeado suficiente passe para obter pressão suficiente dos pistões de ancoragem 38. 40, 42 contra o revestimento 6 enquanto abafa o fluxo de fluido bombeado.
[078] Nessa realização, a âncora de torque realiza uma função adicional de centralizar a coluna de tubagem em relação ao revestimento e abafar as vibrações geradas pela bomba de cavidade progressiva, [079] Os outros recursos técnicos da segunda realização da invenção são idênticos ou similares aos recursos técnicos da primeira realização. Os mesmos são denotados pelas mesmas referências e não serão descritos novamente aqui.
[080] Referindo-se à Figura 7, a âncora de torque 100 da terceira realização da invenção é idêntica à âncora ce torque 30 da primeira realização exceto que a estrutura 36 não compreende um flange 76 e a estrutura compreende mangas 102 interpostas entre os pistões de ancoragem 38, 40, 42 e as cavidades radiais 52, 54, 56.
[081] As mangas 102 têm um formato complementar ao formato das cavidades radiais 52. 54. 56. Em particular, na realização da invenção representada, as mangas 102 são na forma de urna jaqueta dotada de um flange 76 em uma extremidade, que se estende para dentro da manga. O flange 76 forma um ombro 78 que sustenta a mola de pré-carga 44, 46, 48, [082] As mangas 102 são presas à face cilíndrica interna oca 74 da estrutura que define as cavidades tad ais 52 54 56 de modo que cetc menos uma porção da manga 102 dotada de flange 76 seja disposta dentro do canal interno 50.
[083] De maneira vantajosa, essa fixação é alcançada soldando- se ou ajustando por contração para garantir uma vedação impermeável a fluido.
[084] Na realização mostrada, o ffange 76 tem uma largura aproximadamente igual à espessura da saia 82 e o diâmetro do toro formado pela mota de pre-carga 44, 46, 48.
[085] A manga 102 é dotada de uma ranhura dentro da qual o dente 90 do pistão de ancoragem 38, 40, 42 tem a capacidade de deslizar [086] De maneira vantajosa, essa realização torna possível usar molas de pré-carga mais longas. Essa realização reduz levemente o corte transversal da passagem para o fluido bombeado no canal interno 50, [087] Preferenciaímenfe as mangas são feitas de cerâmica de zircônta Y-TZP para eliminar qualquer risco dos pistões emperrando à medfaa que os mesmos deslizam, e reduzir o risco de erosão prematura das aberturas 98.
[088] Nessa realização, a estrutura compreende uma superfície de apoio 103 na qual uma porção da manga 102 repousa. Alternativamente, a borda superior da manga localizada na face externa da estrutura pode ser dotada de um flange sustentado pela estrutura.
[089] Os outros recursos técnicos da terceira realização da invenção são idênticos ou similares aos recursos técnicos da primeira realização Os mesmos são denotados pelas mesmas referências e não serão descritos novamente no presente documento.
[090] Alternativamente o flange 76 se estende ao longo de um comprimento maior de modo a criar um restritor conforme mostrado ra realização da invenção ilustrada na Figura 5 [091] De acordo com uma variante da invenção, uma gaxeta 104 è fornecida entre o pistão de ancoragem 38. 40, 42 e a estrutura 36 ou manga 102, [092] Referindo-se à Figura 8. essa gaxeta 104 è disposta em uma ranhura 106 formada na estrutura 36 ou manga 102. Nesse caso. um ohanfro 108 e formado na periferia da face cilíndrica externa 72 do pistão de ancoragem.
[093] Alternativamente e com referência à Figura Ô, uma gaxeta 110 é disposta em uma ranhura 112 formada no pistão de ancoragem Nesse caso, um chanfro 114 é formado na estrutura 36 ao longo da periferia da cavidade radial 52. 54, 56 ou ao longo da face interna da manga 102.
[094] De acordo com uma variante representada na Figura 10. os pistões de ancoragem 116 e as cavidades radiais 118 têm um formato cilíndrico com uma base elíptica ou um corte transversa! oblongo [095] Os pistões de ancoragem 116 são formados como um bioco soi do. Dois furos 120. 122 são atravessados na face interna 84 de cada pistão de ancoragem Os furos 120, 122 se estendem em uma direção radial Uma mola de pré-carga 44. 46 é disposta em cada furo 120. 122.
[096] Preferencialmente, os furos 120. 122 são dispostos em cada extremidade do písião de ancoragem 116. De maneira vantajosa, uma mola de pré-carga 44 tem a capacidade de se retrair enquanto a outra mola de pré-carga 46 tem a capacidade de se estender, auando o pistão de ancoragem 116 está em contato com uma saliência isolada ou reentrância. Alternativamente, os dois furos 120. 122 estão próximos um do outro e são dispostos em direção ao centro do pistão de ancoragem 116.
[097] Essa forma alternativa dos pistões de ancoragem pode ser usada nas quatro realizações reveladas da invenção.
[098] Referindo-se á Fíg ira 11 a âncora de forque ·*24 de acordo com a quarta realização da invenção, é idêntica à âncora de torque 100 de acordo com a terceira realização, exceto que a mesma inclui braçadeiras 126 adaptadas para reter os pistões de ancoragem 38. 40, 42 em uma posição retraída quando a âncora de torque 124 está sendo abaixaca As braçadeiras 126 são adaptadas para romper quando a âncora de torque 124 está em posição no interior do poço, [099] A estrutura 36 aa âncora de torque 124 compreende adícionaimente uma barra cruzada 128 que conecta duas porções diametrícamente opostas do ffange, A braçadeira 126 è presa à face interna 84 do pistão de ancoragem e à dita barra cruzada 128 através de roscas de junção 130 ou por pinos.
[0100}A braçadeira 126 e projetada para ter um diâmetro suficientemente pequeno para que a mesma se rompa sob a pressão de fluido injetado na coluna de tubagem peta cabeça de poço [0101] Aiternativamente, a estrutura 36 compreende um mecanismo termoquímico hidráulico, elétrico ou acústico com a capacidade de cisathar as braçadeiras 126 a fim de acionar as molas de ancoragem 44. 46 48 e alcançar o torque mínimo C1 necessário para permitir inserção do rotor 20 no estator 22 sem desenroscar a conexão entre estator 22 e âncora de torque 18 ou a conexão entre âncora de torque e coluna de tubagem.
[0102} Essa realização pode ser implantada com uma abertura grande 68 entre a cavidade interna 50 e a câmara 83. conforme lustrado na primeira realização da invenção, ou com uma abertura de amortecimento menor 98 como na segunda realização da invenção.
[0103] Os outros recursos técnicos da quarta realização da invenção são idênticos ou smâes ar- mimis rérnirms da mrrmra realização. Os mesmos são denotados pelas mesmas referências e não serão descritos novamente aquí.
[0104] A invenção também se refere a um sistema para bombear e impedir a rotação de uma coluna de tubagem em relação a um revestimento de poço O sistema compreende uma bomba de cavidade progressiva adaptada para admitir fluido para bombear através de uma entrada, comprimir o fluido bombeado, e descarregar o fluído comprimido através de uma saída. Esse sistema de bombeio e impedimento compreende uma âncora de torque de acordo com a invenção e conforme descrito acima. A âncora de torque é fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva, em relação à direção de fluxo do fluido bombeado dentro da cavidade interna. O torque é uma função da diferença em pressão gerada peia bomba de cavidade progressiva entre admissão e descarga, [0105] Em referência à Figura 12, a invenção se refere a um método para impedir a rotação de uma tubagem em relação a um revestimento de um eixo para bombear fluido através de uma bomba de cavidade progressiva: o dito método e implantado por uma âncora de torque que compreende uma estrutura destinada a ser montada no revestimento, um canaf interno formado na estrutura, o dito canal inferno se estende ao longo de uma direção axiat; pelo menos urna cavidade em comunicação fluida com o canal interno, a dita cavidade se estende ao longo de uma direção radial e pelo menos um pistão de ancoragem encaixado na dita cavidade radial, caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas a seguir: - admissão (151) de um fluido a ser bombeado, através de uma entrada (24) da bomba de cavidade progressiva (18). - percurso (152) pelo fluido bombeado do dito canal interno (50). - descarga (153) do dito fluido pressurizado na coluna de tubagem rOr através da saída (26) da dita bomba de cavidade progressiva f 18c - aplicação (154) de pressão peto fluído bombeado em uma face do pistão de ancoragem (38, 40, 42. 116): deslizamento p55) do dito oistão de anccmgem 38, 40 42 115} em relação á estrutura (36) na direção 'adiai: a dita aplicação causa torque a ser aplicado peío dito pistão de ancoragem (38. 40. 42, 116) ao revestimento (6); o dito torque é uma função da diferença de pressão entre a entrada (24) e a saída (26 s da bomba de cavidade progressiva.
[0106] A presente invenção também se refere a um dispositivo de centralização e/ou um abafador que compreende: - uma estrutura 38 destinada a ser montada no revestimento 6 - um canal interno 80 formado na estrutura sendo que o dito canal interno se estende ao longo de uma direção axia! (A-A). o fluido bombeado se desloca no dito canal interno 50. - pefo menos uma cavidade 52, 54. 56. 118 em comunicação fluida com o canal interno 50 sendo que a dita cavidade 52. 54, 56, 118 se estende ao longo de uma direção radial, e - peto menos um pistão de ancoragem 38, 40. 42. 116 encaixado na dita cavidade radial 52. 54. 56 118, sendo que o dito pistão de ancoragem 38. 40. 42, 116 tem a capacidade de deslizar em relação à estrutura 36 ao longo da direção radial e de exercer torque no revestimento 6, quando o fluído bombeado contido no canal interno 50 exerce força no dito pistão de ancoragem 38. 40. 42. 116.
[0107] O dispositivo de centralização e/ou o abafador compreende os recursos descritos em relação às Figuras 5 e 6 e possivelmente os recursos descritos ent relação às Figuras 7 a 11.
[0108] De maneira vantajosa, o rebordo 88 do dispositivo de centralização e/ou abafador não é recoberto com carboneto de tungstênio e, preferencialmente, tem um formato arredondado.
[0109] De maneira vantajosa a rotação oo pistão dentro da estrutura é impedida [0110] De rnane.ra vantajosa, o cantam do p-stão centra :> ntenc' dc revestimento é assegurado.
[0111] De maneira vantajosa, colares de revestimento não são danificados ao abaixar a âncora de torque para o funde do revestimento.
Reivindicações

Claims (16)

1, ÂNCORA DE TGRQUE (30, 94, 100. 124), para impedir rotação de uma coluna de tubagem (10) em relação a um revestimento (6) de um poço para o bombeio de um fluido através de uma bomba de cavidade progressiva (18). caracterizada peto fato de que a dita âncora compreendei - uma estrutura (36) destinada a ser montada no revestimento (6) - um canat interno (50) formado na estrutura (36), sendo que o dito canai interno (50) se estende ao longo de uma direção axiaí (A-A); - pelo menos uma cavidade (52, 54 56. 1181 em comunicação fiuida com o canat interno (50), sendo que a dita cavidade (52, 54, 56 118) se estende ao íongo de uma direção radial, e - peo menos um pistão de ancuagem (38 40. 42. 116) encaixado na dita cavidade radiai (52. 54. 56, 118), - em que a dita âncora compreende pelo menos uma mota de pré-carga (44. 46 48) adaptada para agir entre o dito pistão de ancoragem (38. 40 42, 116) e a estrutura (36) para inclinar o dito pistão de ancoragem (38, 40. 42. 116) em uma direção radial contra o revestimento (6i; - e em que o dito canal interno (50) é percorrido pelo fluído bombeado, c dito pistão de ancoragem (38 40 42, 116) tem a capacidade de deslizar em relação à estrutura (36) ao longo da direção radial; o dito pistão de ancoragem (38 40, 42, 116) tem a capacidade de exercer torque no revestimento <B) quando o fluido bombeado contido no cana? interno (50) exerce forca no dito pistão de ancoragem (38, 40 42. 116): sendo que a dita força é uma função da diferença de pressão entre a pressão no interior do canat interno (50» e a pressão fora da estrutura (38)
2, ANCORA DE TORQUE (30, 94, 100, 124) de acordo com a reivindicação 1 caracterizada peto fato de que a estrutura (36) compreende um flange (76) voltado para a periferia de uma face plana do pistão de ancoragem (38. 40, 42, 118), sendo que o dito flange (76) forma um ombro plano (78) contido em um plano perpendicular à direção radial, a dita pelo menos uma mofa de pré-carga (44, 46 48) é sustentada pelo dito ombro (78).
3, ÂNCORA OE TOROUE (94 100, 124), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o dito fiange (761 forma uma parede (96) dotada de pelo menos uma abertura (98} adequada para restringir o fluxo de fluido bombeado; a dita pelo menos abertura (98) que tem uma área de superfície dentre 0 Sm e 5'rf da area de superfície de um corte transversal da cavidade radial (52, 54. 56 118): sendo que o dito corte transversal é perpendicular à direção radial,
4, ÂNCORA DE TORQUE (100, 124). de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a estrutura (36) compreende uma manga <102) interposta entre a cavidade radial (52. 54. 56, 118) e o pistão de ancoragem (38. 40, 42, 116»; a dita manga (102) compreende o dito flange (76) e pelo menos uma porção do dito flange (76) se estende no canal interno (50),
5, ÂNCORA DE TOROUE {100. 124). de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a dita manga (102) é feita de cerâmica,
6, ÂNCORA DE TORQUE (30, 94. 100. 124) de acordo com a reivindicação 2. caracterizada peto fato de que o dito pistão de ancoragem (38. 40, 42, 116) compreende uma cabeça (80) e uma saia (82) que estende a perdería ca cabeça (80). a dita cabeça < 30) e a dita saia (82) formam uma câmara (83) que se abre para o canal interno (50); a dita mola de pré-carga (44, 46, 48) é alojada na dita câmara (83) e guiada pela dita saia 82
7, ANCORA DE TORQUE (30. 94. 100, 124) de acordo com a reivindicação 1. caracterizada pelo fato de que o pistão de ancoragem (38 40. 42, 116) e a cavidade radial (52, 54, 56, 118) têm um formato cilíndrico com uma base circular, o pistão de ancoragem (38. 40, 42. 116} é impedido de girar em relação à estrutura (36) por um dispositivo de impedimento de rotação (90. 92),
8. ÂNCORA DE TORQUE (30, 94, 100, 124), de acordo com a reivindicação 7 caracterizada pelo fato de que o dispositivo de impedimento de rotação (90. 92) compreende uma ranhura (92) e um dente (90) que tem a capacidade de deslizar na dita ranhura (92) em uma direção radia!; um dentre a ranhura (92) e o dente (90) é integral a uma extremidade livre da saía (82) e o outro à estrutura (36).
9. ÂNCORA DE TORQUE <30, 94, 100. 124;,. de acordo com a reivindicação 1. caracterizada pelo fato de que um corte transversal do pistão de ancoragem d 16) e da cavidade radial (118) tem um formato oblongo.
10. ÂNCORA DE TORQUE (30, 94, 100, 124), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pe o fato de que o pistão de ancoragem (38 40. 42 116; tem uma face externa (86) voltada para o revestimento (6), a dita face externa (86) é dotada de um reoordo 188) que é preferencialmente retílírteo.
11. ÂNCORA DE TORQUE (30, 94. 100, 124). de acordo com a reivindicação 1. caracterizada pelo fatc de que. quando cs pistões de ancoragem (38. 40. 42, 116) são dispostos em um único plano, o dito rebordo <88; se estende por uma distância (D) de entre 30% e 70% e. preferencialmente, entre 3033 e 48%, do diâmetro interno do revestimento (6) e quando os pistões de ancoragem (38, 40, 42, 116) são dispostos em uma pluralidade de planos, a distância (D) definida entre as extremidades dos rebordos >88,* dos pistões oe ancoragem de extremidade (38 43 42 116) é entre 30% e 70% e, preferencialmente, entre 30% e 48%, do diâmetro interno do revestimento (6).
12. ÂNCORA DE TORQUE (30, 94. 100. 124), de acordo com a reivindicação 5» caracterizada peto fato de que compreende uma gaxeta (104. 110) que garante uma vedação impermeável a fluído entre o pistão de ancoragem (38 40, 42. 116) e a estrutura (36) ou manga (102),
13. ÂNCORA DE TORQUE (124), de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pele fato de que compreende peto menos uma braçadeira (126) adaptada para reter o pistão de ancoragem (38, 40. 42, 116) em uma posição retraída quando a âncora de torque (124) está sendo abaixado no interior do poço; a dita braçadeira (126) é presa, por um tado. em uma face do pistão de ancoragem (38. 40. 42 116) e, por outro lado, na estrutura (36).
14 SISTEMA (18. 30. 94, 100, 124) PARA BOMBEAR E IMPEDIR ROTAÇÃO, de uma coluna de tubagem (10). em relação a um poço revestimento, caracterizado peto fato de que o dito sistema (18. 30, 94, 100. 124) compreende uma bomba de cavidade progressiva (18) adaptada para admitir fluido para bombear através de uma entrada (24). comprimir o fluido bombeado e descarregar o fluido comprimido através de uma saída (26), - em que o sistema compreende uma âncora de torque 130, 94. 100. 124) conforme definida nas reivindicações 1 a 13. sendo que a dita âncora de torque (30, 94. 100, 124) ê fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva (18«. em relação à direção de fluxo do fluido bombeado dentro da cavidade interna (50) o dito torque é uma função da diferença em pressão gerada peta bomba de cavidade progressiva < 18) entre a entrada da mesma (24) e a saída da mesma í261
15. INSTALAÇÃO DE BOMBEIO (2). de um poço equipado com um revestimento; caracterizada pelo fato de q ie a dita instalação de bombeio (2) compreende; - uma coluna de tubagem '10; disposta no dito revestimento (6) - uma bomba de cavidade progressiva (18) adaptada para mover um fluido a ser bombeado através de uma entrada de admissão (24), e descarregar o fluido através de uma saída de descarga (28), - em que a instalação (2) compreende uma âncora de torque (30 94. 100. 124) conforme definida nas reivindicações 1 a 13" sendo que a dita âncora de torque (30. 94. 100. 124) é fixada a jusante da bomba de cavidade progressiva (18), em relação à direção de fluxo do fluido bombeado dentro da cavidade interna (50); sendo que a dita força é uma função da diferença em pressão gerada pela bomba de cavidade progressiva (18; entre a entrada da mesma (24) e a saída da mesma (28).
16. MÉTODO PARA IMPEDIR ROTAÇÃO DE UMA COLUNA DE TUBAGEM (10). em relação a um revestimento (6) de um eixo para bombear fluído através de uma tomba de cavidade progressiva Π8) caracterizado peto fato de que o dito método e implantado através de uma ancora de torque (30 94. 1Q0 124) que compreende uma estrutura (36) destinada a ser montada no revestimento (6). um canal interno (50) formado na estrutura (36) sendo que o dito cana! interno (50) se estende ao longo de uma direção axia! (A-A); pelo menos uma cavidade (52, 54 56. 08) em comunicação fluida com o canat interno (50), sendo que a dita cavidade (52, 54, 58. 118) se estende ao íongo de uma direção radial, e pelo menos um pistão de ancoragem (38, 40, 42. 118) encaixado na dita cavidade radial (52, 54. 56, 118), em que o método compreende as etapas a seguir. - admissão (151 > de um fíu dc a ser bombeado atra.es de uma entrada (24) na bomba de cavidade progressiva (18) - percurso (152) peío fluido bombeado do dito cana! interno (50) - oescarga (153) do dito fluído pressurizado na coluna de tubagem (10) através oa saída (28) da dita bomba de cavidade progressiva (18), - aplicação (154) de pressão pefo fluido bombeado em uma face do pistão de ancoragem (38, 40, 42, 116); - deslize (155) do dito pistão de ancoragem (38, 40, 42, 116) em relação à estrutura (36) na direção radial; a dita aplicação causa torque a ser aplicado pelo dito pistão de ancoragem (38, 40, 42. 116) ao revestimento (6); o dsto torque é uma função da diferença de pressão entre a entrada (24) e a saída (26) da bomba de cavidade progressiva.
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