BR102015029620A2

BR102015029620A2 - válvula para controlar um fluxo de fluido, conjunto de barreira e método para a operação de uma válvula de elevação de gás

Info

Publication number: BR102015029620A2
Application number: BR102015029620A
Authority: BR
Inventors: Aaron Michael Henry Ranson; Zlatko Salihbegovic
Original assignee: Weatherford Technology Holding LLC
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-09-06
Also published as: EP3026210A1; EP3026210B1; NO2734508T3; DK3026210T3; US20160145983A1; US10161232B2

Abstract

resumo válvula para controlar um fluxo de fluido, conjunto de barreira e método para a operação de uma válvula de elevação de gás a presente invenção refere-se geralmente a válvulas de elevação de gás para o uso em poços de hidrocarbonetos para operações de elevação artificial. uma realização da presente revelação é uma válvula. a válvula compreende um alojamento e um fole disposto no alojamento. um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com uma entrada do alojamento, e um segundo lado do fole está voltada para uma câmara fechada no alojamento. a válvula adicionalmente compreende um conjunto de barreira disposto na câmara fechada. ?? ?? ?? ?? 1/1

Description

"VÁLVULA PARA CONTROLAR UM FLUXO DE FLUIDO, CONJUNTO DE BARREIRA E MÉTODO PARA A OPERAÇÃO DE UMA VÁLVULA DE ELEVAÇÃO DE GÁS" Antecedentes da Invenção Campo da Invenção [01] As realizações da presente revelação geralmente se referem a válvulas capazes de suportar altas pressões, incluindo válvulas para o uso em poços de hidrocarboneto para operações de elevação artificial.

Descrição da Técnica Correlacionada [02] Para obter fluidos de hidrocarbonetos a partir de uma formação de terra, um orificio de poço é perfurado na terra para interseccionar uma área de interesse no interior da formação. O orificio de poço pode então ser "completado" pela inserção de um revestimento no interior do orificio de poço e o ajuste do revestimento ali dentro usando, por exemplo, cimento. Como uma alternativa, o orifício de poço pode permanecer sem revestimento (um orificio de poço com um "orifício aberto"), ou pode ser apenas parcialmente revestido. Independente da forma do orifício de poço, a tubulação de produção é tipicamente instalada e trabalhada no orifício de poço primariamente para transportar o fluido de produção (por exemplo, fluido de hidrocarboneto, assim como água e outros gases não hidrocarbonados), a partir da área de interesse no interior do orifício de poço para a superfície do orifício de poço.

[03] Frequentemente, a pressão no interior do orifício de poço é insuficiente para fazer com que o fluido de produção naturalmente seja elevado através da tubulação de produção para a superfície do orifício de poço. Assim sendo, para forçar o fluido de produção a partir da área de interesse no interior do orificio de poço para a superfície, meios artificiais de elevação são as vezes empregados. Elevador de gás é um exemplo de meios de elevação artificial para aumentar a produção de óleo e de gás a partir de um orifício de poço.

[04] Os sistemas de elevadores de gás são frequentemente os sistemas de elevação artificial preferido porque a operação de sistemas de elevador de gás envolve menos partes móveis do que daqueles outros tipos de sistemas de elevação artificiais, tais como sistemas de elevação por haste de sucção. Adicionalmente, porque nenhuma haste de sucção é requerida para operar o sistema de elevador de gás, os sistemas de elevadores de gás são úteis em orifícios de poço offshore tendo válvulas de segurança subsuperficiais que interferiríam com uma haste de sucção.

[05] Os sistemas de elevadores de gás comumente incorporam uma ou mais válvulas em mandris de bolso lateral da tubulação de produção para permitir a elevação do fluido de produção para a superfície. Idealmente, as válvulas de elevação de gás permitem gás a partir da coroa anular entre o revestimento e a tubulação de produção entrar na tubulação através das válvulas, mas previnem o fluxo reverso do fluido de produção a partir da tubulação para a coroa anular.

[06] Um tipo de válvula de elevação de gás são as válvulas de elevação de gás operada a pressão de gás de injeção, as quais geralmente incluem foles para converter a pressão a partir do gás de injeção em movimento. Todavia, a pressão no gás de injeção é muito mais alta do que a pressão operacional dos foles. Para proteger os foles, a retenção de um líquido sobre um lado do fole é usualmente usada para atuar contra a pressão do gás de injeção a partir de um lado oposto do fole. Todavia, bolhas de gás são algumas vezes retidas no liquido durante a operação e isto danifica o fole. Tradicionalmente, um liquido de alta viscosidade é geralmente usado na válvula de elevação de gás operada à pressão de gás de injeção para amortecer a trepidação/vibração da válvula. Todavia, porque a válvula de elevação de gás usualmente opera em uma alta temperatura que chega até 300° F, a viscosidade do liquido é significativamente reduzida, deixando a questão de trepidação/vibração de válvula sem uma solução.

[07] Portanto, há uma necessidade para um aparelho e para métodos que proporcionem uma proteção do fole e que reduza a trepidação/vibração nas válvulas de elevação de gás. Sumário da Invenção [08] As realizações da presente revelação, geralmente, se referem a válvulas de elevação de gás para o uso em poços de hidrocarboneto para as operações artificiais de elevação.

[09] Uma realização da presente revelação é uma válvula. A válvula compreende um alojamento e um fole disposto no alojamento. Um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com uma entrada do alojamento, e um segundo lado do fole está voltada para uma câmara fechada no alojamento. Adicionalmente, a válvula compreende um conjunto de barreiras disposto na câmara fechada.

[10] Outra realização da presente revelação proporciona uma válvula de elevação de gás. A válvula de elevação de gás compreende um ou mais componentes formando um alojamento, em que o alojamento tem uma abertura de injeção de gás e uma abertura de sarda, um mecanismo de válvula disposto no alojamento, em que o mecanismo de válvula seletivamente abre e fecha um percurso de fluxo entre a abertura de injeção de gás e a abertura de sarda, e um fole acoplado ao mecanismo de válvula, em que um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com a abertura de injeção de gás, e um segundo lado do fole está em comunicação de fluido com uma câmara de carga de pressão formada no alojamento. Adicionalmente, a válvula compreende um sistema de barreira móvel e disposto na câmara de carga de pressão, em que o conjunto de barreiras divide a câmara de carga de pressão para um volume de liquido e um volume de gás, e o volume de líquido, são posicionados entre o volume de gás e o segundo lado do fole.

[11] Outra realização da presente revelação é um conjunto de barreira. O conjunto de barreira compreende um corpo de pistão, em que um percurso de fluxo é formada através do corpo de pistão, uma primeira extremidade do percurso de fluxo está voltada para um primeiro lado do corpo de pistão, e uma segunda extremidade do percurso de fluxo está voltada para um segundo lado do corpo de pistão, e uma válvula de retenção bidirecional é disposta do percurso de fluxo.

[12] Outra realização proporciona um método para a operação da válvula de elevação de gás . O método inclui a alimentação de um gás na válvula de elevação de gás, expandindo o fole da válvula de elevação de gás contra um fluido não compressível, movendo um conjunto de barreira disposto entre um líquido não compressível e um volume de gás para reduzir um tamanho do volume de gás, e abrindo uma abertura de saída para ejetar o gás na válvula de elevação de gás.

Breve Descrição dos Desenhos [13] Para que a maneira pela qual as características aqui acima citadas da presente revelação possam ser subentendidas em detalhes, uma descrição mais particular dos vários aspectos, aqui acima brevemente sumarizados, pode ser encontrada com referência as realizações, algumas das quais são ilustradas nos desenhos aqui apensados. Todavia, deve ser aqui observado e notado que os desenhos apensados ilustram apenas realizações tipicas desta revelação e, portanto, não devem ser considerados como algo limitante do seu escopo uma vez que a revelação pode admitir outras realizações igualmente eficientes e efetivas.

[14] A Figura 1 esquematicamente ilustra uma tipica elevação de gás por completo para recuperação de hidrocarboneto.

[15] A Figura 2A é uma vista esquemática seccional de uma válvula de elevação de gás com um fole formado de forma convoluta de acordo com uma realização da presente revelação.

[16] As Figuras 2B-2C são vistas seccionais ampliadas e parciais da válvula de elevação de gás da Figura 2A.

[17] A Figura 3 é uma vista esquemática seccional de uma barreira de acordo com uma realização da presente revelação.

[18] A Figura 4 é uma vista esquemática seccional de uma ferramenta de instalação de barreira de acordo com uma realização da presente revelação.

[19] A Figura 5A é uma vista esquemática seccional parcial de uma válvula de elevação de gás de acordo com outra realização da presente revelação.

[20] A Figura 5B é uma vista seccional parcial ampliada da válvula de elevação de gás da Figura 5A mostrando uma vedação de mola energizada.

[21] A Figura 6A é uma vista seccional esquemática de uma válvula de elevação de gás com um fole soldado na borda de acordo com uma realização da presente revelação.

[22] A Figura 6B ilustra esquematicamente um fole soldado na borda.

[23] A Figura 6C é uma vista seccional ampliada parcial da válvula de elevação de gás da Figura 6A mostrando um conjunto de vedação deslizante cativo.

[24] A Figura 7 é uma vista seccional esquemática de uma válvula de elevação de gás de acordo com outra realização da presente revelação.

[25] A Figura 8 é uma vista seccional esquemática de uma válvula de elevação de gás de acordo com outra realização da presente revelação.

[26] Para facilitar o entendimento, numerais de referência idênticos foram usados, onde e quando possível, para designar elementos idênticos que são comuns às figuras. É aqui contemplado que os elementos revelados em uma realização podem ser beneficamente utilizados em outras realizações sem u recitá-los especificamente. Os desenhos aqui referidos não deveríam ser entendidos como sendo desenhados em escala a não ser que especificamente notado ou observado. Também, os desenhos são frequentemente simplificados e os detalhes ou componentes são omitidos por uma questão de clareza na apresentação e na explicação. Os desenhos e a discussão servem para exemplificar os princípios aqui abaixo discutidos, onde as designações similares representam elementos similares.

Descrição Detalhada da Realização Preferida [27] Na descrição aqui a seguir, detalhes numerosos e específicos são estabelecidos para proporcionar um entendimento mais completo da presente revelação. Todavia, será aparente para um indivíduo com especialização na técnica que a presente revelação pode ser praticada sem um ou mais destes detalhes específicos. Em outros casos e situações, as características já bastante conhecidas não são descritas com o objetivo de evitar obscurecer a presente revelação.

[28] As realizações da presente revelação proporcionam uma válvula de elevação de gás operada a injeção de pressão tendo uma barreira em uma câmara de pressão de carga para separar o líquido de proteção do fole e do gás pressurizado. Em uma realização, o líquido de proteção de fole pode ser óleo de silicone. O gás pressurizado pode ser nitrogênio pressurizado. Sem a barreira, nitrogênio pode penetrar e saturar o óleo de silicone fazendo com que o óleo de silicone se torne compressível e ineficiente quanto à proteção do fole. A barreira separa o gás pressurizado, tal como nitrogênio, a partir do liquido de proteção de fole, tal como o óleo de silicone, para impedir com que o gás pressurizado penetre no líquido de proteção de fole. A barreira assegura que o líquido de proteção de fole permaneça não compressível, portanto, permite com que as válvulas de elevação de gás operem com uma pressão mais alta e que tenham um número de ciclos de abrir/fechar mais alto. A barreira também elimina a necessidade de manter as válvulas de elevação de gás em uma posição vertical, assim sendo, proporcionando conveniência quando do transporte e da instalação. Adicionalmente, porque a barreira move com o fole, a fricção de arrasto da barreira proporciona uma restrição no que diz respeito ao movimento da válvula de elevação de gás, algo que reduz trepidação indesejada.

[29] A Figura 1 ilustra uma típica elevação de gás completa para a recuperação de hidrocarboneto, algo que pode incluir um cabeçote de poço 112 na parte de cima de um revestimento 114 que passa através de uma formação 102. A tubulação de produção 120 posicionada no revestimento 114 pode ter um número de mandris de bolso lateral 130 e um conjunto de produção 122. Para conduzir uma operação de elevação de gás, os operadores convencionalmente instalam a válvula de elevação de gás 140 nos mandris de bolso lateral 130.

[30] Com a válvula de elevação de gás 140 instalada, gás comprimido G a partir do cabeçote de poço 112 pode ser injetado na coroa anular 116 entre a tubulação de produção 120 e o revestimento 114. Nos mandris de bolso lateral 130, a válvula de elevação de gás 140 então atua como válvula de duas vias pela abertura na presença de alta pressão de gás de injeção, desta forma permitindo com que o gás flua a partir da coroa anular 116 para a tubulação de produção 120.

[31] Na parte interna do orifício, o conjunto de produção 122 força um percurso em um sentido para cima da tubulação de produção 120 do fluido de produção P entrando nas perfurações de revestimento 115 a partir da formação 102. Adicionalmente, o conjunto de produção 122 mantém o fluxo de gás na coroa anular 116 a partir de entrar na tubulação de produção 120 .

[32] O gás injetado G passa através da coroa anular 116 até que atinge os mandris de bolso lateral 130. Entrando nos portais de entrada do mandril 135, o gás G primeiramente passa através da válvula de elevação de gás 140 antes de passar pela tubulação de produção 120. Uma vez na tubulação de produção 120, o gás G pode então ser elevado até a superfície, elevando o fluido de produção P na tubulação de produção no processo.

[33] Quando a pressão é reduzida como um resultado do bombeamento descontínuo de gás na superfície, a válvula de elevação de gás 140 fecha para impedir um fluxo reverso de fluido de produção a partir da tubulação de produção 120 para a coroa anular 116.

[34] A Figura 2A é uma vista seccional esquemátíca de uma válvula de elevação de gás 200 de acordo com uma realização da presente revelação. A válvula de elevação de gás 200 pode ser usada na elevação de gás completa da Figura 1 ao invés da válvula de elevação de gás 140. A válvula de elevação de gás 200 inclui um alojamento 201. O alojamento 201 pode ser formado a partir de um ou mais componentes. Conforme é mostrado na Figura 2A, o alojamento 201 é formado pelos componentes de alojamento 202, 204, 206, 208. O alojamento 201 pode incluir uma abertura de injeção de gás 210 e uma abertura de saída 212. Os conjuntos 216, 218 são posicionados em ambos os lados do abertura de injeção de gás 210 para isolar a abertura de injeção de gás 210 .

[35] Uma válvula de via simples 214 pode ser disposta no alojamento 201 entre a abertura de injeção de gás 210 e a abertura de saída 212. A válvula de via simples 214 permite o fluxo de fluido a partir do abertura de injeção de gás 210 para a abertura de saída 212, mas não permite o fluxo na direção oposta. Em uma realização, a válvula de via simples 214 pode ser uma válvula de checagem.

[36] Um mecanismo de válvula 220 pode ser disposto no alojamento 201. O mecanismo de válvula 220 é posicionado para abrir e fechar seletivamente um percurso de fluxo entre a abertura de injeção de gás 210 e a abertura de sarda 212. O mecanismo de válvula 220 pode ser qualquer mecanismo adequado. Na realização da Figura 2A, o mecanismo de válvula 220 é um mecanismo de esfera e de sede. O mecanismo de válvula 220 inclui um elemento de sede 222 e uma esfera 226. O mecanismo de sede 222 pode definir um orificio 224 e o mecanismo de esfera 226 pode ser formado a partir de carbureto de tungstênio. Quando a esfera 226 contata o elemento de sede 222, a esfera 226 bloqueia o orificio 224 desta forma fechando a válvula de elevação de gás 200. Quando a esfera 226 é movida se afastando a partir do elemento de sede 222, o orificio 224 é aberto, desta forma abrindo a válvula de elevação de gás 200.

[37] A esfera 226 pode ser operada pele um fole 232 disposto no alojamento 201. O fole 232 funciona como uma vedação de membrana dividindo o alojamento 201 em um volume de injeção 242 e uma câmara de carga de pressão 240. O volume de injeção 242 está em comunicação de fluido com a abertura de injeção de gás 210. A câmara de carga de pressão 240 e o volume de injeção 242 se encontram em lados opostos do fole 232. Na realização da Figura 2A, o volume de injeção 242 inclui um volume interno 245 do fole 232 enquanto a câmara de carga de pressão 240 é exterior no que diz respeito ao fole 232. Alternativamente, o volume de injeção 242 é exterior no que diz respeito ao fole 232 enquanto a câmara de carga de pressão 240 é interior no que diz respeito ao fole 232.

[38] As realizações da presente revelação incluem um conjunto de barreira 252 disposto de forma móvel na câmara de carga de pressão 240. O conjunto do barreira 252 divide a câmara de carga de pressão 240 em, um volume de liquido 234 e um volume de gás 250. O volume de liquido 234 pode ser cheio com um liquido não compressivel e o volume de gás 250 pode ser cheio com um gás pressurizado. O volume de liquido 234 é disposto entre o fole 232 e o conjunto de barreira 252. Por causa do fator que o conjunto 252 previne com que o gás no volume de gás 250 entre no volume de liquido 234, o fole 232 apenas contata o liquido não compressivel no volume de liquido 234. O gás pressurizado no volume de gás 250 interage com o gás de injeção no volume de injeção 242 através do liquido não compressivel no volume de liquido 234 e o conjunto de barreira, resultando em uma extensão e uma compressão do fole 232.

[39] Na realização da Figura 2A, uma extremidade inferior 232L do fole 232 pode ser fixadamente acoplada ao alojamento 201. Uma extremidade superior 232U Fo fole 232 pode ser acoplada a uma haste deslizante 228. A haste deslizante 228 pode incluir uma porção de cabeçote 236 e uma porção de haste 238. A porção de cabeçote 236 é disposta no volume de liquido 234 acima da extremidade superior 232U do fole 232. Uma extremidade da porção de haste 238 é acoplada à porção de cabeçote 236 e a outra extremidade é acoplada à esfera 226. A porção de haste 238 estende a partir da porção de cabeçote 236 através do volume interno 245 do fole 232. Um adaptador 230 pode ser usado para conectar a esfera 226 à haste deslizante 228. A extensão do fole 232 move a haste deslizante 228 para cima no interior do alojamento 201, desta forma movendo a esfera 226 afastando-a a partir do elemento de sede 222 para abrir a válvula de elevação de gás 200. A compressão do fole 232 move a haste deslizante 228 para baixo no interior do alojamento 201, desta forma movendo a esfera 226 em um sentido ao elemento de sede 222 para fechar a válvula de elevação de gás 200.

[40] O fole 232 pode ser qualquer fole adequado, tal como um fole de forma convoluta ou como um fole com bordas soldadas. A Figura 2A ilustra o fole 232 como um fole de forma convoluta.

[41] Em uma realização, o volume liquido 234 pode ter um ombro formatado como um cone 244 e um orificio 248 formado acima do ombro formatado como um cone 244. Um membro de vedação 246 pode ser disposto sobre a porção de cabeçote 236 para engatar com o ombro formatado como um cone 244. Quando a haste deslizante 228 move para cima, o membro de vedação 246 pode contatar o ombro formatado como um cone 244 parar a haste deslizante 228. Em uma realização, o membro de vedação 246 é formado a partir de um metal leve, tal como cobre. A Figura 2B é uma vista ampliada e parcial da válvula de elevação de gás 200 mostrando o volume de gás 250. O volume de gás 250 pode ser definido pelo alojamento 201 e do conjunto de barreira 252. O conjunto de barreira 252 pode ser disposto acima do orificio 248 e atravessado o longo de um diâmetro interno do alojamento 20. Em uma realização, o conjunto de barreira 252 é um pistão que é móvel e disposto contra a parede interna 256 do alojamento 201 . Um ou mais anéis de vedação 254 podem ser dispostos entre o conjunto de barreira 252 e o alojamento 201 para separar de forma fluida o volume de gás 250 e o volume de liquido 234. Opcionalmente, uma válvula de retenção bidirecional 258 pode ser disposta no conjunto de barreira 252. A válvula de retenção bidirecional 258 é desenhada para permitir um fluxo de fluido entre dois lados do conjunto de barreira 252 quando uma ferramenta especial é usada (algo a ser discutido com a Figura 3).

[42] Em uma realização, uma válvula de carga de liquido opcional 260 pode ser disposta próxima ao orifício 248. A válvula de carga 260 pode ser usada para carregar o volume de líquido 234 com um fluido não compressível. Em um exemplo, o volume de líquido 234 é cheio com um líquido com alta viscosidade, tal como óleo de silicone.

[43] A válvula de elevação de gás 200 pode incluir uma válvula de carga de gás 262 configurada para carregar um gás compressivel no volume de gás 250. A válvula de carga de gás 262 pode ser uma válvula de núcleo. Em um exemplo, nitrogênio pressurizado é alimentado no volume de gás 250 acima do conjunto de barreira 252.

[44] A Figura 3 é uma vista seccional esquemática do conjunto de barreira 252 de acordo com uma realização da presente revelação. O conjunto de barreira 252 pode incluir um corpo de pistão 302. Um diâmetro externo 304 do corpo de pistão 302 pode ser dimensionado para engatar de forma vedada com o alojamento 201 e deslizar no interior de uma válvula de elevação de gás, tal como a válvula de elevação de gás 200. Uma ou mais ranhuras 306 podem ser formadas sobre o diâmetro externo 304 do corpo de pistão 302 para receber o um ou mais anéis de vedação 254. O um ou mais anéis de vedação 254 engatam de forma vedada com a parede interna 256 para separar de forma fluida os lados opostos do conjunto de barreira 252.

[45] O corpo de pistão 302 pode ter um orifício central 310 estendendo através do mesmo. Em uma realização, uma primeira extremidade do corpo de pistão 302 pode ter um formato cônico. Quando em operação, a primeira extremidade 308 pode ficar de frente para um volume de liquido. O formato cônico da primeira extremidade 308 permite qualquer bolha de gás no volume de liquido ser elevada ao longo da superfície cônica para o orifício central 310. Uma segunda extremidade 315 do corpo de pistão 302 está voltada para o volume de gás 250. Uma primeira face de vedação 312 pode ser formada no orifício central 310 próxima a primeira extremidade 308 do corpo de pistão 302. Uma segunda face de vedação 320 pode ser formada no orifício central 310 opostamente a primeira face de vedação 312.

[46] Uma primeira esfera 324 pode ser disposta no orifício central 310 próxima da face de vedação 312. Uma segunda esfera 328 pode ser disposta no orifício central 318 próxima a segunda face de vedação 320. Um membro de tensionamento 326 pode ser disposto entre as esferas 324, 328. O membro de tensionamento 326 pode ser uma mola comprimida configurada para desviar as esferas 324, 328 em um sentido as suas respectivas faces de vedação 312, 320 para formar vedações entre as mesmas. As esferas 324, 328 e o membro de tensionamento 326 formam uma válvula de retenção bidirecional prevenindo o fluxo de fluido através dos orifícios centrais 310, 318 independente dos níveis de pressão sobre ambos os lados do conjunto de barreira 252.

[47] Em uma realização, um orifício rosqueado 314 pode ser formado na segunda superfície da extremidade 315 do corpo de pistão 302 para receber uma inserção 316. Uma porção do orifício central 318 pode ser formada na inserção 316, a qual quando presa de forma segura no orifício rosqueado 314, completam a o orifício central 318 do corpo de pistão 302. Em uma realização, um anel de vedação 322 pode ser usado para vedar de forma fluida a interface entre o corpo de pistão 302 e a inserção 316 .

[48] Referindo de volta as Figuras 2Ά-2Β, o conjunto de barreira 252 é disposto na câmara de carga de pressão 240 definida pelo alojamento 201. O conjunto de barreira 252 divide a câmara de carga de pressão 240 entre o volume de liquido 234 e o volume de gás 250. Durante a operação, um gás pressurizado, tal como nitrogênio pressurizado, é alimentado no volume de gás 250. Um liquido não compressível, tal como óleo de silicone, é alimentado no volume liquido 234 abaixo do conjunto de barreira 252 de tal maneira que o exterior do fole 232 é cheio com o liquido não compressivel. O volume interno 245 do fole 232 está em comunicação de fluido com o volume de injeção 242 através de um espaçamento 243 entre a haste deslizante 228 e o alojamento 201.

[49] Quando não há gás de injeção alimentado ou a pressão do gás de injeção é menor do que uma pressão de abertura predeterminada, a válvula de elevação de gás 200 está em uma posição fechada com a esfera 226 contatando o elemento de sede 222, conforme é mostrado na Figura 2A. Um gás de injeção pode entrar no abertura de injeção de gás 210 para o volume de injeção 242, e então para o volume interno 245 do fole 232 através do espaçamento 243. O gás de injeção aumenta a pressão no volume interno 245 para causar a expansão do fole 232. Por sua vez, a haste deslizante 228 move em um sentido para cima para elevar a esfera 226 afastando-a a partir do elemento de sede 222. Quando a esfera 226 move se afastando a partir do elemento de sede, o orificio 224 abre para permitir com que o gás de injeção flua através do abertura de sarda 212.

[50] Quando da expansão do fole 232, a porção de cabeçote 236 da haste deslizante 228 move em um sentido para cima no volume liquido 234 para deslocar uma parte do liquido compressivel no volume de liquido 234 através do orificio 248. O liquido não compressivel deslocado impulsiona o conjunto de barreira 252 em um sentido para cima no alojamento 201, desta forma comprimindo o gás pressurizado no volume de ás 250. A pressão do gás pressurizado aumenta enquanto a dimensão do volume de gás 250 é reduzida. O conjunto de barreira 252 transfere a pressão do gás pressurizado para o liquido não compressivel no volume de liquido 234 e então para o fole 232. O exterior do fole 232 é sujeito à pressão do gás pressurizado no volume de gás 250 enquanto o volume interno 245 do fole 232 é sujeito a pressão do gás de injeção. O fole 232 para de mover quando a pressão do gás de injeção no volume interno 245 equilibra com a pressão do gás pressurizado no volume de gás 250.

[51] Em um evento em que a pressão do gás de injeção é muito alta, a haste deslizante 228 pode mover em um sentido para cima no volume de liquido 234 de tal maneira que o membro de vedação 246 contata o ombro com um formato de cone 244. O membro de vedação 246 e o ombro com um formato de cone 244 então proporcionam um limite superior ao movimento do fole 232. O limite superior proporciona proteção ao fole 232 contra o gás de injeção em pressões altas porque o liquido no volume de liquido 234 permanece não compressivel e suporta as paredes do fole 232 para impedir com que o fole 232 seja deformado e danificado pelas altas pressões do gás de injeção.

[52] Quando a pressão do gás de injeção é reduzida, o gás pressurizado no volume de gás 250 expande para empurrar a haste deslizante 228 em um sentido para baixo. A haste deslizante 228 pode mover a esfera 226 em contato com o elemento de vedação 222, desta forma fechando o orifício 224. A esfera 226 e o elemento de vedação 222 também servem como um limite inferior para o movimento do fole 232.

[53] Quando o com junto de barreira 252 não é usado, experimentos laboratoriais demonstraram que o gás pressurizado realmente "sangra" no liquido não compressivel para formar uma mistura fluida que é compressivel. Esta mistura compressivel de gás e de liquido pode impedir a válvula de elevação de gás a partir de funcionar apropriadamente sobaltas pressões porque a proteção proporcionada pelo fluido não compressivel é adversamente afetada. As realizações do conjunto de barreira 252 proporciona uma barreira fisica entre o gás pressurizado no volume de gás 250 e o liquido não compressivel no volume de liquido 234. Por causa do fator que o conjunto de barreira 252 previne com que o gás pressurizado sangre no liquido não compressivel durante a operação, o fole 232 é protegido pelo liquido não compressivel o tempo todo. A válvula de elevação de gás de acordo com a presente revelação pode trabalhar sobpressões mais altas do que as válvulas de fechamento verticais tradicionais. A válvula de elevação de gás sem qualquer barreira entre o liquido e o gás em uma câmara de carga de pressão tem um limite de pressão de cerca de 3500 PSI na câmara de carga de pressão. As válvulas de elevação de gás da presente revelação podem operar com uma pressão de cerca de 5000 PSI na câmara de carga de pressão 240 com uma pressão de injeção de gás de cerca de 5500 PSI.

[54] O conjunto de barreira 252 também pode funcionar como um amortecedor para o fole 232, desta forma reduzindo a trepidação da válvula de elevação de gás 200. As válvulas de elevação de gás tradicionais dependem da viscosidade do liquido não compressivel para amortecer o fole. Todavia, por causa do fator que as válvulas de elevação de gás usualmente trabalham em uma temperatura de até 300° F onde a viscosidade do liquido não compressivel é significativamente reduzida, o liquido não compressivel se torna menos eficiente no que diz respeito a amortecimento, durante as operações. Como um resultado, as válvulas de elevação de gás tradicionais trepidam com pequenas mudanças na pressão do gás de injeção. Em contraste, as realizações do conjunto de barreira 252 na válvula de elevação de gás 200 movem com os foles 232 por causa da natureza não compressivel do liquido entre o fole 232 e o conjunto de barreira 252. Os anéis de vedação 254 do conjunto de barreira 252 contatam o alojamento 201 gerando fricção de arrasto quando o conjunto de barreira 252 move em relação ao alojamento. A fricção de arrasto proporciona uma restrição ao movimento do fole 232, assim sendo, reduzindo a trepidação.

[55] O conjunto de barreira 252 também torna conveniente o transporte e a instalação da válvula de elevação de gás 200. Tradicionalmente, as válvulas de elevação de gás são mantidas em uma posição vertical para impedir com que qualquer gás entre no volume de liquido no lado de fora do fole. Mantendo as válvulas de elevação de gás na posição vertical não é sempre algo conveniente. Com o conjunto de barreira 252 disposto entre o gás e o liquido, não há necessidade para manter uma posição vertical durante o transporte ou a instalação.

[56] Adicionalmente, as realizações da presente revelação incluem um aparelho e métodos para instalar um conjunto de barreira em uma válvula de elevação de gás. A Figura 4 é uma vista seccional esquemática de uma ferramenta de instalação de barreira 400 com a válvula de elevação de gás 200. A ferramenta de instalação de barreira 400 é configurada para instalar um conjunto de barreira em uma válvula de elevação de gás e para remover bolhas de gás através do conjunto de barreira.

[57] A ferramenta de instalação de barreira 400 pode incluir um alojamento 402 tendo rosqueamentos formados no diâmetro interno e uma haste rosqueada 404 disposta de forma móvel no alojamento 402. Um travessão 406 pode ser fixado a haste rosqueada 404 para proporcionar uma rotação conveniente da haste rosqueada 404. O alojamento 402 pode ser afixado a um alojamento de uma válvula de elevação de gás, tal como o componente de alojamento 202 da válvula de elevação de gás 200. Adicionalmente, a ferramenta de instalação de barreira 400 inclui uma haste de impulso 410 parcialmente disposta no alojamento 402. A haste de impulso 410 pode ser conectada a haste rosqueada 404 através de uma esfera 408. Uma extremidade proximal 410a da haste de impulso 410 contata a esfera 408. Uma extremidade distai 410b da haste de impulso 410 é formatada para aplicar uma força ao conjunto de barreira 252. A extremidade distai 410b pode incluir uma ponta 412 configurada para impulsionar a esfera 328 a partir da sua sede.

[58] Antes da instalação do conjunto de barreira 252, um liquido pode ser cheio na câmara de carga de pressão 240 no lado de fora do fole 232 de tal maneira que um exterior do fole 232 é circundado e envolto pelo liquido. O liquido pode ser cheio em excesso de até metade da altura do volume acima do orifício 248. Em uma realização, o liquido pode ser óleo de silicone. O líquido também pode ser cheio derramando-o através da abertura superior do componente de alojamento 202 ou através da válvula de carga 260.

[59] O conjunto de barreira 252 pode ser inserido na câmara de carga de pressão 240 acima do liquido a partir da abertura superior do componente de alojamento 202. A ferramenta de instalação de barreira 400 é então fixada ao componente de alojamento 202. A haste rosqueada 404 é rotada em um sentido para baixo de tal maneira que a esfera 408 é impulsionada contra a extremidade proximal 410a da haste de impulso 410 e a extremidade distai 410b da haste de impulso 410 impulsiona contra o conjunto de barreira 252. A ponta 412 impulsiona a esfera 328 afastando-a a partir da segunda face de vedação 320 abrindo a extremidade superior da válvula de retenção bidirecional 258. O conjunto de barreira 252 pode ser impulsionado em um sentido para baixo do componente de alojamento 202 pela rotação da haste rosqueada 404. Por causa do conjunto de barreira 252 e do componente de alojamento 202 formar uma vedação hermética, a atmosfera abaixo do conjunto de barreira 252 pode ser comprimida conforme o conjunto de barreira 252 move em um sentido para baixo. Conforme a atmosfera é adicionalmente comprimida, a pressão de ar abaixo do conjunto de barreira 252 aumenta para abrir a extremidade inferior da válvula de retenção bidirecional 258 permitindo com que ar escape através da válvula de retenção bidirecional 258. Qualquer excesso de liquido pode ser removido a partir debaixo do conjunto de barreira 252 da mesma maneira.

[60] Em uma realização, a ferramenta de instalação de barreira 400 pode ser usada para remover qualquer bolha de ar dissolvida a partir do liquido cheio. Por exemplo, o fole 232 pode ser expandido e comprimido pelo movimento da haste deslizante 228 para cima e para baixo. A expansão e a compressão do fole 232 pode causar com que qualquer bolha de gás mova em um sentido para cima ao longo do ombro com um formato de cone 2 44, através do orifício 248, mover em um sentido para cima ao longo da superfície formatado como um cone da primeira extremidade 308 do conjunto de barreira 252, e então escapar através da válvula de retenção bidirecional 258. O ombro formatado como um cone 244 facilita o movimento em um sentido para cima de qualquer bolha de gás a partir do volume de liquido 234. Similarmente, a superfície formatada como um cone da primeira extremidade 308 também facilita a remoção de bolhas de gás.

[61] A Figura 5A é uma vista esquemática seccional parcial de uma válvula de elevação de gás 500 de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de elevação de gás 500 é similar a válvula de elevação de gás 200 exceto que a válvula de elevação de gás 500 tem uma vedação energizada por uma mola 546 no lugar do membro de vedação 246 da válvula de elevação de gás 200. A Figura 5B é uma vista parcial seccional ampliada da válvula de elevação de gás 500 mostrando os detalhes da vedação energizada por uma mola 546. A vedação energizada por uma mola 546 pode incluir um elemento de vedação 572 e um elemento de mola 574 desviando o elemento de vedação 572 contra o ombro formatado como um cone 244. Em uma realização, o elemento de mola 574 pode ser uma mola em circunferência. Um membro de suporte de vedação 570 pode ser fixado à porção de cabeçote 236 da haste deslizante 228 para prender o elemento de vedação 572. A vedação energizada por uma mola 546 pode suportar uma pressão de operação mais alta quando comparada as vedações tradicionais.

[62] A Figura 6A é uma vista esquemática seccional de uma válvula de elevação de gás 600 der acordo com uma realização da presente revelação. A válvula de elevação de gás 600 é similar à válvula de elevação de gás 200 exceto que a válvula de elevação de gás 600 inclui um fole de borda soldada 632 e um mecanismo de vedação deslizante cativo 620 enquanto a válvula de elevação de gás 200 inclui um fole de forma convoluta padrão 232 e a esfera e o mecanismo de válvula de sede 220. O fole de borda soldada 632 permite a válvula de elevação de gás 600 operar em uma pressão de injeção mais alta.

[63] A Figura 6Bé uma vista esquemática do fole de borda soldada 632. O fole de borda soldada 632 inclui uma pluralidade de diafragmas 682, 684 soldados conjuntamente. Os diafragmas 682, 684 podem ser feitos a partir de folhas de metal usando técnicas de estampagem hidráulica. Os diafragmas estampados 682, 684 podem ser empilhados de parte posterior contra parte posterior (macho a fêmea) e são soldados conjuntamente nos diâmetros internos 688 e nos diâmetros externos 686. Os diafragmas 682, 684 podem ser soldados pele soldas a plasma, laser, arco, ou feixe de elétron. A espessura, o formato e o material dos diafragmas 682, 684 podem ser selecionados para se adequar a pressão de operação, ao comprimento do percurso, a taxa de mola, a temperatura e outros fatores do fole de borda soldada 632 . O fole de borda soldada 632 pode ser totalmente comprimido até uma pilha de diafragmas sólidos. O estado totalmente comprimido do fole de borda soldada 632 pode ser usado como uma para mecânica para um limite inferior do alcance do movimento com uma pressão de operação aumentada. O mecanismo de vedação deslizante cativo 620, o qual não requer uma parada mecânica para formar uma vedação, permite o estado totalmente comprimido do fole de borda soldada 632 como uma parada mecânica para a válvula de elevação de gás 600 .

[64] Com referência a Figura 6Ά uma extremidade superior 632U do fole de borda soldada 632 pode ser afixada a porção de cabeçote 236 da haste deslizante 228. Uma extremidade inferior 632L do fole de borda soldada 632 pode ser afixada no componente de alojamento 204. O fole de borda soldada 632 pode expandir e comprimir dependendo da pressão do gás de injeção a partir do abertura de gás de injeção 210. O fole de borda soldada 632 move a haste deslizante 228 para abrir ou para fechar o mecanismo de vedação deslizante cativo 620.

[65] A Figura 6C é uma vista de seção parcial ampliada da válvula de elevação de gás 600 mostrando o mecanismo de vedação deslizante cativo 620. 0 mecanismo de vedação deslizante cativo 620 inclui um pistão de válvula 630 fixado a extremidade distai da haste deslizante 228. O pistão de válvula 630 move verticalmente com a haste deslizante 228. O mecanismo de vedação deslizante cativo 620 adicionalmente inclui um elemento de tampa 621 e um elemento de base 629 preso ao alojamento 201. Em uma realização, o elemento de tampa 621 e o elemento de base 629 podem ser presos ao alojamento pele rosqueamento. O elemento de tampa 621 e o elemento de base 629 formam um orificio 624. Alternativamente, o orificio 624 pode ser uma parte integral do alojamento 201.

[66] Um elemento de vedação 622 pode ser disposto em uma ranhura 631 no orificio 624. O elemento de vedação 622 pode ser um anel. A seção do elemento de vedação 622 pode ser mais espessa em um diâmetro externo 639 e mais fina em um diâmetro interno 627. Em uma realização, o elemento de vedação 622 pode incluir um ombro 635 entre o diâmetro interno 627 e o diâmetro externo 639. O diâmetro interno 627 do elemento de vedação 622 forma uma superfície de vedação. O elemento de vedação 622 pode ser formado a partir de um polímero, tal como politetrafluoretileno (PTFE), TEFLON®, ou algo similar.

[67] A ranhura 631 também pode incluir um ombro 637 para segurar o ombro 635 do elemento de vedação 622. Os ombros 635, 637 previnem com que o elemento de vedação 622 seja sugado para fora da ranhura 631 enquanto o fluido flua através do orifício 624 em altas taxas de fluxo. Em uma realização, uma tampa 633 pode ser colocada entre os ombros 635, 637. Em uma realização, o elemento de vedação 622 pode adicionalmente incluir um elemento de desvio 623 disposto na ranhura 631 no lado de fora do elemento de vedação 622. O elemento de desvio 623 pode ser um anel formado a partir de um elastômero. O elemento de desvio 623 é posicionado para impulsionar o elemento de vedação 622 em um sentido ao orifício 624. Uma extremidade distai 625 do pistão de válvula 630 tem uma superfície externa 626. A superfície externa 626 pode ter um espaço livre apertado no que diz respeito ao diâmetro interno 627 do elemento de vedação 622.

[68] Durante a operação, a extremidade distai 625 move para dentro e para fora do orificio 624 como um resultado do movimento do fole de borda soldada 632. Quando a extremidade distai 625 insere-se no orifício 624, o diâmetro interno 627 do elemento de vedação 622 contata a superfície externa 626 da extremidade distai 625 para formar uma vedação. O elemento de desvio 623 aplica uma força de desvio no elemento de vedação 622 em um sentido a extremidade distai 625 intensificando a vedação. Gás de injeção pode entrar na ranhura 631 e a pressão de gás de injeção na ranhura 631 também pode aplicar uma força de desvio ao elemento de vedação 622 em um sentido a extremidade distai 625. Quando o diâmetro interno 627 do elemento de vedação 622 se torna desgastada, o espaçamento 633 permite ao elemento de vedação 622 ser impulsionado para fora da ranhura 631 para a extremidade distai 625, desta forma estendendo a vida operacional do elemento de vedação 622.

[69] Conforme a válvula de elevação de gás 600 opera, a extremidade distai 625 do pistão de válvula 630 pode percorrer/cursar através do elemento de vedação 622 para abrir e para fechar o percurso do fluxo entre a abertura de injeção de gás 210 e a abertura de sarda 212. Quando a extremidade distai 625 é inserida no elemento de vedação 622, o diâmetro interno do elemento de vedação 622 engata a superfície externa 626 da extremidade distai 625 formando uma vedação deslizante cativa.

[70] Similar a válvula de elevação de gás 200, a válvula de elevação de gás 600 também inclui um conjunto de barreira 252 para separar o gás pressurizado e o líquido não compressível e o ombro com um formato de cone 244 para facilitar o acúmulo de bolhas de gás. Portanto, a válvula de elevação de gás 600 tem todas as mesmas vantagens da válvula de elevação de gás 600. Adicionalmente, o fole de borda soldada 632 permite a válvula de elevação de gás 600 operar com uma pressão de injeção mais alta. Em uma realização, a válvula de elevação de gásõOO pode operar em uma pressão de injeção que excede 5000 PSI e até cerca de 6000 PSI. Deveria ser observado e notado que o alcance de pressão das válvulas de elevação de gás da presente revelação é dependente do fole usado. O fole designado para operar sobpressão mais alta permite um alcance de pressão mais alta das válvulas de elevação de gás.

[71] Durante a operação, o fole de borda soldada 632 move o pistão de válvula 630 dependendo da diferença de pressão entre o volume de liquido 234 e o gás de injeção. A pressão no volume de liquido 234 atua sobre as superfícies no lado de fora do fole de borda soldada 632 ao passo que a pressão do gás de injeção atua sobre as superfícies internas do fole de borda soldada 632. Quando não há pressão de injeção, a válvula de elevação de gás 600 se encontra na posição fechada conforme é mostrado na Figura 6A. Na posição fechada, o fole de borda soldada 632 pode ser comprimido completamente até a sua altura sólida. O estado de compressão completa protege o fole de borda soldada 632A partir de deformações causadas pele pressão externa no volume de liquido 234 porque o fole de borda soldada 632 é comprimido até a sua altura de empilhamento sólido e não há espaço para as convoluções do fole para deformar e para falhar. A vedação deslizante cativa 620 não precisa de uma posição longitudinal fixa para manter uma vedação, portanto é compatível com o fole de borda soldada 632.

[72] Quando o gás de injeção entra no abertura de gás de injeção 210 durante a operação, o gás de injeção percorre internamente a válvula de elevação de gás 600 no espaço entre o componente de alojamento 204 e a haste deslizante 228 e entra no interior do fole de borda soldada 632. O gás de injeção atua contra as superfícies internas do fole de borda soldada 632 impulsionando a convoluções contra a pressão externa no volume de liquido 234. Neste ínterim, gás pressurizado acima do conjunto de barreira 252 e qualquer óleo ou algo similar no volume de líquido 234 proporciona uma força de contra atuação sobre as superfícies do fole de borda soldada 632.

[73] Conforme a pressão do gás de injeção aumenta, o fole de borda soldada 632 começará a expandir e o pistão de válvula 630 move em um sentido a posição aberta. Em algum ponto, quando a força do gás de injeção no lado de dentro do fole de borda soldada 632 e grande o bastante, o fole de borda soldada 632 expande até um limite superior quando a porção de cabeçote 236 da haste deslizante 228 contata o ombro com um o formato de um cone 244. O ombroem forma de cone 244 paralisa qualquer expansão adicional do fole de borda soldada 632 e o movimento do liquido no volume de liquido 234.

[74] Se a pressão do gás de injeção é reduzida quando a válvula de elevação de gás 600 está em uma posição aberta, o fole de borda soldada 632 pode começar a comprimir e o pistão de válvula 630 move em um sentido a posição fechada. Em algum ponto, quando a pressão do gás de injeção é baixa o bastante ou nenhum gás de injeção entra no volume interno do fole de borda soldada 632, o fole de borda soldada 632 atinge o estado de totalmente comprimido.

[75] A Figura 7 é uma vista esquemática seccional de uma válvula de elevação de gás 700 de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de elevação de gás 700 é similar a válvula de elevação de gás 200 exceto que a válvula de elevação de gás 700 inclui um batente 770 disposto acima do conjunto de barreira 252 para controlar um limite superior do fole 232. A válvula de elevação de gás 700 não tem vedação alguma em um volume de liquido 734 no lado de fora do fole 232.

[76] A válvula de elevação de gás 700 inclui um alojamento 701 tendo um ou mais componentes de alojamento. O alojamento 701 pode definir uma câmara de carga de pressão 740. Em uma realização, a câmara de carga de pressão 740 pode ser um volume cilíndrico contínuo definido pele um componente de alojamento 702. Alternativamente, a câmara de carga de pressão 740 pode ter outros formatos e pode ser definida pele dois ou mais componentes de alojamento. Diferente da válvula de elevação de gás 200, a válvula de elevação de gás 700 não tem um ombro sobre o fole 232 paralisar o fole 232 de expandir sobre um limite superior. O batente 770 atua como um batente para impedir com que o fole 232 expanda sobre o limite superior.

[77] O fole 232 pode ser disposto em uma porção inferior da câmara de carga de pressão 740. O conjunto de barreira 252 é disposto acima do fole 232. O conjunto de barreira 252 divide a câmara de carga de pressão 740 em um volume de gás 750 e o volume de líquido 734. O volume de líquido 734 pode ser cheio com líquido não compressível . O volume de gás 750 pode ser cheio com gás pressurizado. A válvula de elevação de gás 700 pode incluir uma haste deslizante 728 tendo uma porção de cabeçote 736 conectada a extremidade superior 232U do fole 232. A porção de cabeçote 736 pode ter uma superfície planar superior 736a.

[78] O batente 770 é disposto no volume de gás 750. O batente 770 é configurado paralisar o conjunto de barreira 252A partir de mover passando um limite superior. Em uma realização, o batente 770 pode ser uma seção tubular disposta contra um diâmetro interno do componente de alojamento 702. O batente 770 pode formar um ombro 772 no volume de gás 750. Alternativamente, o batente 770 pode ser qualquer estrutura adequada que pode paralisar o conjunto de barreira 252 em uma localização predeterminada.

[79] O volume de líquido 734 é cheio com um líquido não compressível. O líquido não compressível transfere movimentos entre o conjunto de barreira 252 e o fole 232. Durante a operação, a expansão do fole 232 impulsiona para cima a porção de cabeçote 736, o líquido não compressível transfere o movimento em um sentido para cima da porção de cabeçote 736 para o conjunto de barreira 252. O conjunto de barreira 252 então move em um sentido para cima e comprime o gás pressurizado no volume de gás 750. Quando o conjunto de barreira 252 contata o batente 770, o conjunto de barreira 252 para de se mover em um sentido para cima, o qual por sua vez para o fole 232 a partir de mover em um sentido para cima. Assim sendo, o batente 770 pode ser posicionado para assegurar que o fole 232 move dentro de um limite superior.

[80] A Figura 8 é uma vista esquemática seccional de uma válvula de elevação de gás 800 de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de elevação de gás 800 é similar à válvula de elevação de gás 700 exceto que a válvula de elevação de gás 800 inclui um fole de borda soldada 832 e uma vedação deslizante cativa 820. O fole de borda soldada 832 é similar aquele fole de borda soldada 632 da Figura 6A. A vedação deslizante cativa 820 pode ser similar ao mecanismo de vedação deslizante cativo 620 da Figura 6A. O batente 770 proporciona um limite superior ao fole de borda soldada 832. Um limite inferior do fole de borda soldada 832 é atingido quando o fole de borda soldada 832 é completamente comprimido.

[81] As realizações desta presente revelação incluem um método para desempenhar operações de elevação de gás internas ao orifício ou descendentes. Em uma realização, o método inclui a disposição de uma válvula de elevação de gás em um mandril de bolso lateral de uma tubulação de produção, em que a válvula de elevação de gás inclui um ou mais componentes formando um alojamento, em que o alojamento tem uma abertura de injeção de gás e uma abertura de saída, um mecanismo de válvula disposto no alojamento, onde o mecanismo de válvula abre e fecha, seletivamente, um percurso de fluxo entre a abertura de injeção de gás e a abertura de sarda, um fole acoplado ao mecanismo de válvula, em que um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com a câmara de carga de pressão formada no alojamento e um conjunto de barreira disposto de forma móvel na câmara de carga de pressão, em que o conjunto de barreira divide a câmara de carga de pressão para um volume de líquido e um volume de gás, o volume de líquido é posicionado entre o volume de gás e o segundo lado do fole, o volume de líquido é cheio com um líquido e o volume de gás é cheio com um gás pressurizado. Adicionalmente, o método inclui a abertura da válvula de elevação de gás pela injeção de um fluxo de gás descendente.

[82] Em outra realização, o método adicionalmente inclui o fechamento da válvula de elevação de gás pela descontinuidade da injeção de fluxo de gás. Em uma realização, a abertura da válvula de elevação de gás inclui a injeção de fluxo de gás através do abertura de injeção de gás para o primeiro lado do fole, e o aumento da pressão de fluxo de gás para estender o fole, em que a extensão do fole move um membro de vedação do mecanismo de válvula afastando-o a partir da superfície de vedação.

[83] Em outra realização, o método adicionalmente inclui a paralisação do fole em um limite superior. Em uma realização, a paralisação do fole inclui o contato de uma porção do cabeçote de uma haste deslizante fixada ao fole com um ombro no formato de um cone formado no alojamento. Em uma realização a paralisação do fole inclui a paralisação do conjunto de barreira.

[84] Uma realização da presente revelação é uma ferramenta para instalar um conjunto de barreira. A ferramenta compreende um alojamento fixado a válvula de elevação de gás, em que o alojamento tem uma superfície interna rosqueada, uma haste rosqueada acoplada à superfície interna rosqueada do alojamento, e uma haste de impulsão tendo uma extremidade proximal de frente para a haste rosqueada e uma extremidade distai tendo uma ponta.

[85] Uma realização da presente revelação é um método para a instalação de um conjunto de barreira. O método compreende parcialmente encher uma câmara de carga de pressão de uma válvula de elevação de gás com um liquido, em que a válvula de elevação de gás compreende um fole, um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com uma abertura de injeção de gás e um segundo lado do fole está voltada para a câmara de carga de pressão, impulsionando o conjunto de barreira na câmara de carga de pressão em um sentido ao liquido e impulsionando para abrir uma via do conjunto de barreira para permitir que qualquer gás abaixo do conjunto de barreira escape através do conjunto de barreira.

[86] Uma realização da presente invenção proporciona uma válvula. A válvula inclui um alojamento, um fole disposto no alojamento, em que um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com uma entrada do alojamento, e um segundo lado do fole está voltada para um membro fechado no alojamento, e um conjunto de barreira disposto na câmara fechada.

[87] As realizações da presente revelação são aqui acima descritas com válvulas de elevação de gás com a pressão de gás de injeção atuando contra superfícies internas de um fole enquanto as superfícies externas do fole são suportadas pele óleos não compressíveis. As realizações da presente revelação também podem ser aplicadas a válvulas de elevação de gás com pressão de injeção de gás atuando contra as superfícies externas de um fole enquanto as superfícies internas do fole são suportadas pele óleos não compressíveis.

[88] Enquanto o aqui acima mencionado é direcionado as realizações da presente revelação, outras realizações e realizações adicionais podem ser idealizadas sem partir a partir do escopo básico das mesmas, e o escopo das mesmas é determinado pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Válvula para controlar um fluxo de fluido caracterizada pelo fato que compreende: um alojamento tendo uma abertura de injeção de gás e uma abertura de saída; um mecanismo de válvula configurado para seletivamente abrir e fechar um percurso de fluxo entre a abertura de injeção de gás e a abertura de saída; um fole acoplado ao mecanismo de válvula, em que um primeiro lado do fole está em comunicação de fluido com a abertura de injeção de gás e um segundo lado do fole está em comunicação de fluido com uma câmara de carga de pressão formada no alojamento; e um conjunto de barreira disposto de uma maneira móvel na câmara de carga de pressão, em que o conjunto de barreira divide a câmara de carga de pressão em um volume de liquido e um volume de gás, e o volume de liquido é posicionado entre o conjunto de barreira e o segundo lado do fole.

2. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que o conjunto de barreira compreende um pistão móvel ao longo de uma superfície interna de um ou mais componentes de alojamento.

3. Válvula de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato que o pistão compreende: um corpo cilíndrico,em que um percurso de fluxo é formado através do corpo cilíndrico, uma primeira extremidade do percurso de fluxo voltada para o volume de liquido e uma segunda extremidade do percurso de fluxo voltada para o volume de gás; e uma válvula de retenção bidirecional disposta no percurso de fluxo.

4. Válvula de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato que a válvula de retenção bidirecional compreende: uma primeira esfera disposta na primeira extremidade do percurso de fluxo; uma segunda esfera disposta na segunda extremidade do percurso de fluxo; e um membro de tensionamento disposto entre a primeira esfera e a segunda esfera.

5. Válvula de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato que o membro de tensionamentoé uma mola.

6. Válvula de acordo com a reivindicação 2,caracterizada pelo fato que o conjunto de barreira adicionalmente compreende um ou mais anéis de vedação dispostos sobre um diâmetro externo do pistão.

7. Válvula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que o alojamento compreende um ombroem forma de cone no volume de liquido, e o ombroem forma de cone impede o fole de se mover além de um limite superior.

8. Válvula de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato que adicionalmente compreende um batente disposto no volume de gás, em que o batente é posicionado para impedir o conjunto de barreira de se mover além de um limite superior.

9. Válvula de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato que o mecanismo de válvula compreende uma válvula de esfera e sede.

10. Válvula de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato que o mecanismo de válvula compreende uma vedação deslizante cativa.

11. Conjunto de barreira para impedir um gás pressurizado de penetrar um volume de líquido, caracterizado pelo fato que compreende: um corpo de pistão, em que um percurso de fluxo é formada através do corpo de pistão, uma primeira extremidade do percurso de fluxo está voltada para um primeiro lado do corpo de pistão e uma segunda extremidade do percurso de fluxo está voltada para um segundo lado do corpo de pistão; e uma válvula de retenção bidirecional disposta no percurso de fluxo.

12. Conjunto de barreira de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato que a válvula de retenção bidirecional compreende: uma primeira esfera disposta na primeira extremidade do percurso de fluxo; uma segunda esfera disposta na segunda extremidade do percurso de fluxo; e um membro de tensionamento disposto entre a primeira esfera e a segunda esfera.

13 . Conjunto de barreira de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende um ou mais anéis de vedação dispostos sobre um diâmetro externo do corpo do pistão.

14. Método para a operação de uma válvula de elevação de gás, caracterizado pelo fato que compreende: alimentar um gás para a válvula de elevação de gás; expandir um fole da válvula de elevação de gás contra um fluido não compressível; mover um conjunto de barreira disposto entre um liquido não compressivel e um volume de gás para reduzir uma dimensão do volume de gás; e abrir uma abertura de sarda para ejetar o gás na válvula de elevação de gás.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende expandir a dimensão do volume de gás pela redução da pressão do gás alimentado.

16. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que a expansão do fole contra o fluido não compressivel desloca o fluido não compressivel.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que o deslocamento do fluido não compressivel move o conjunto de barreira.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que a redução da dimensão do volume de gás aumenta a pressão no volume de gás.

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende expandira dimensão do volume de gás pela redução da pressão do gás alimentado.

20. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que adicionalmente compreende: retrair o fole em resposta a expansão da dimensão do volume de gás; e fechara abertura de sarda.