BR112012003678B1

BR112012003678B1 - válvula de bloqueio de fluxo e método para controlar fluxo

Info

Publication number: BR112012003678B1
Application number: BR112012003678-5A
Authority: BR
Inventors: George Swietlik; Robert Large; Ryan Peter Morris
Original assignee: Pilot Drilling Control Limited
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2018-12-04
Also published as: MY163442A; BR112012003678A2; EP2467561B1; AU2009351364A1; CA2771095A1; CA2771095C; EP2467561A1; US9347286B2; US20120227982A1; MX342957B; MX2012002079A; AP2012006165A0; AU2009351364B2; WO2011020979A1

Description

(54) Título: VÁLVULA DE BLOQUEIO DE FLUXO E MÉTODO PARA CONTROLAR FLUXO (73) Titular: PILOT DRILLING CONTROL LIMITED, Sociedade Britânica. Endereço: NOUVOTECH HOUSE, HARBOUR ROAD INDUSTRIAL ESTATE, LOWESTOFT, SUFFOLK NR 32 3LZ - GRÃ BRETANHA, REINO UNIDO (GB) (72) Inventor: GEORGE SWIETLIK; ROBERT LARGE; RYAN PETER MORRIS.

Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 18/08/2009, observadas as condições legais

Expedida em: 04/12/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

1/ΊΟ

VÁLVULA DE BLOQUEIO DE FLUXO E MÉTODO PARA CONTROLAR FLUXO [001] Esta divulgação se relaciona com uma válvula de bloqueio de fluxo que pode ser posicionada em uma coluna tubular furo abaixo, e particularmente se relaciona com uma válvula de bloqueio de fluxo para uso em sistemas de fluido de perfuração de densidade dupla.

Antecedentes da invenção [002] Quando perfurando um furo de poço, é desejável que a pressão do fluido de perfuração no furo de poço recém perfurado, onde não existe revestimento, seja maior que a pressão de poro local da formação para evitar fluxo a partir de, ou colapso de, a parede do poço. Similarmente, a pressão do fluido de perfuração deve ser menor que a pressão da fratura do poço para evita fratura do poço ou perda excessiva de fluido de perfuração para dentro da formação. Em aplicações convencionais de perfuração fora da costa (ou fora da costa rasa), a densidade do fluido de perfuração é selecionada para garantir que a pressão do fluido de perfuração esteja entre a pressão de poro da formação local e os limites de pressão da fratura através de uma ampla faixa de profundidades. (A pressão do fluido de perfuração compreende grandemente a pressão hidrostática do fluido do furo de poço com um componente adicional devido ao bombeamento e ao fluxo resultante do fluido.) Entretanto, em aplicações de perfuração de mar profundo a pressão da formação no fundo do mar SB é substancialmente a mesma que a pressão hidrostática HP do mar no leito de oceano e a subsequente taxa de aumento de pressão com a profundidade d é diferente daquela no mar, como mostrado na figura la (na qual P representa pressão e FM e FC denotam a pressão da formação

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2/70 e a pressão da fratura respectivamente. Esta mudança de gradiente de pressão torna difícil garantir que a pressão do fluido de perfuração esteja entre as pressões de formação e fratura através de uma faixa de profundidades, porque um fluido de perfuração de densidade única SD não exibe esta mesma mudança de etapa no gradiente de pressão.

[003] Para superar esta dificuldade, seções mais curtas de um poço são correntemente perfuradas antes que a parede do poço fique firme com um revestimento. Uma vez que uma seção de revestimento está no lugar, a densidade do fluido de perfuração pode ser alterada para melhor se adequar à pressão de poro da seção de formação seguinte a ser perfurada. Este processo é continuado até que a profundidade desejada seja alcançada. Entretanto, as profundidades de sucessivas seções são fortemente limitadas pelos diferentes gradientes de pressão, como mostrado pela curva de densidade única SD na figura la, e o tempo e custo para perfurar até uma certa profundidade são significativamente aumentados.

[004] Em vista destas dificuldades, sistemas de fluido de perfuração de densidade dupla DD têm sido propostos (veja a US2006/0070772 e W02004/033845, por exemplo). Tipicamente, nestes sistemas propostos, a densidade do fluido de perfuração retornando do furo de poço é ajustada em ou próxima ao fundo do mar para combinar aproximadamente com a densidade da água do mar. Isto é conseguido bombeando para o fundo do mar um segundo fluido com uma densidade diferente e misturando este fluido com o fluido de perfuração voltando para a superfície. A figura lb mostra um exemplo de tal sistema no qual um fluido de primeira densidade 1 é bombeado para baixo de uma coluna tubular 6 e através de um cabeçote

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3/70 de perfuração 8. Este fluido de primeira densidade 1 e quaisquer cortes a partir do processo de perfuração então escoam entre a parede do poço e a coluna tubular. Uma vez que este fluido alcança o fundo do mar, ele é misturado com um fluido de segunda densidade 2, que é bombeado a partir da superfície SF via tubo 10. Este processo de mistura resulta em um fluido de terceira densidade 3, que escoa para a superfície dentro de um aspersor 4, mas também está fora da coluna tubular 6. Os fluidos e quaisquer cortes de perfuração são então separados na superfície e os fluidos de primeira e segunda densidades são reformados para uso no processo.

[005] Em sistemas propostos alternativos, uma única mistura é bombeada para baixo da coluna tubular e quando retornando para a superfície a mistura é separada em suas partes constituintes no fundo do mar. Estes componentes separados são então retornados para a superfície via o aspersor 4 e tubo 10, onde a mistura é reformada para uso no processo.

[006] Com qualquer dos arranjos de densidade dupla, a densidade do fluido de perfuração abaixo do fundo do mar está substancialmente na mesma densidade que o fluido dentro da coluna tubular e as densidades dos fluidos de primeira e segunda densidades podem ser selecionadas tal que a pressão do fluido de perfuração fora da coluna tubular e dentro do furo de poço exposto esteja entre as pressões da formação e fratura.

[007] Tais sistemas são desejáveis porque eles recriam a mudança de etapa no gradiente de pressão hidrostática tal que o gradiente de pressão do fluido de perfuração abaixo do fundo do mar possa seguir mais proximamente as pressões de

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4/70 formação e fratura através de uma ampla faixa de profundidades (como mostrado pela curva de densidade dupla DD na figura la) . Portanto, com um sistema de densidade dupla, maiores profundidades podem ser perfuradas antes de ter que revestir o furo de poço exposto ou ajustar a densidade do fluido de perfuração e economias significativas podem ser feitas. Adicionalmente, os sistemas de densidade dupla potencialmente permitem profundidades maiores serem alcançadas e portanto reservas maiores podem ser exploradas. [008] Entretanto, um problema com os sistemas de densidade dupla propostos é que quando o fluxo de fluido de perfuração para, existe um desequilíbrio de pressão hidrostática inerente entre o fluido na coluna tubular e o fluido fora da coluna tubular, porque o fluido dentro da coluna tubular é um fluido de densidade única que tem uma pressão hidrostática diferente em relação ao fluido de densidade dupla fora da coluna tubular. Existe portanto uma tendência para o fluido de perfuração mais denso na coluna tubular compensar este desequilíbrio deslocando o fluido menos denso fora da coluna tubular, da mesma maneira que um manômetro de tubo em U. O mesmo problema também se aplica quando abaixando seções de revestimento para dentro do furo de poço.

[009] O pedido de patente UK (GB0802856.5) encaminha este problema provendo uma válvula de bloqueio de fluxo posicionada em uma coluna tubular furo abaixo. (A GB0802856.5 é aqui incorporada por referência). A válvula de bloqueio de fluxo descrita nele está em uma posição fechada quando uma diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo estiver abaixo

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5/70 de um valor limite, impedindo desta forma fluxo através da coluna tubular furo abaixo. Adicionalmente, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição aberta quando a diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo estiver acima de um valor limite, permitindo desta forma fluxo através da coluna tubular furo abaixo. A válvula de bloqueio de fluxo descrita em GB0802856.5 é portanto aberta por uma pressão de abertura provida por bombas e a válvula de bloqueio de fluxo é de outra forma fechada para impedir o fluxo de fluido devido ao desequilíbrio de pressões hidrostáticas.

[010] Entretanto, em algumas configurações de tal válvula, a válvula pode trepidar quando ela for aberta porque uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo abriu, a pressão localizada acima da válvula se reduz, tendendo desta forma a fechar a válvula novamente. A presente invenção portanto procura encaminhar este problema.

Declarações da invenção [011] De acordo com uma primeira configuração é provida uma válvula de bloqueio de fluxo para colocação em uma coluna tubular furo abaixo operando em um sistema de densidade de fluido dupla, onde a válvula de bloqueio de fluxo é arranjada tal que ela esteja em comunicação com uma diferença de pressão entre: fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo; ou fluido acima e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo dentro da coluna tubular furo abaixo, onde a válvula de bloqueio de fluxo compreende um primeiro elemento de válvula arranjado tal que a diferença de pressão atue através de pelo menos uma porção do primeiro elemento de válvula e que o

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6/70 primeiro elemento de válvula seja móvel entre as posições aberta e fechada sob ação da citada diferença de pressão de modo a seletivamente permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo, onde o primeiro elemento de válvula compreende uma primeira passagem arranjada de modo a transmitir fluido de um primeiro orifício em um primeiro lado do primeiro elemento de válvula para um segundo lado do primeiro elemento de válvula, o primeiro orifício sendo posicionado tal que ele fique adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver em uma posição pelo menos parcialmente aberta. A região de fluxo de baixa pressão pode estar em comunicação fluídica com o segundo lado do primeiro elemento de válvula via o primeiro orifício e a primeira passagem. A válvula de bloqueio de fluxo pode reduzir trepidação de válvula e/ou pode auxiliar na abertura da válvula. Por exemplo, a válvula de bloqueio de fluxo pode ajudar abrindo a válvula mais rapidamente ou abrindo a válvula mais completamente do que ela abriría de outra forma. [012] A região de fluxo de baixa pressão pode corresponder a uma região de velocidade de fluxo alta quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver em uma posição aberta. A região de fluxo de baixa pressão pode corresponder a uma restrição ou estreitamento na área de fluxo da seção transversal.

[013] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender adicionalmente um segundo elemento de válvula. O primeiro elemento de válvula pode ser movelmente disposto com relação ao segundo elemento de válvula de modo a se mover entre as posições aberta e fechada seletivamente permitindo o fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula e desta forma

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7/70 através da coluna tubular furo abaixo.

[014] O primeiro orifício pode ser arranjado tal que ele não seja exposto a fluido na coluna tubular furo abaixo e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo pela interação entre o primeiro e segundo elementos de válvula quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição fechada. O primeiro orifício pode ser exposto a fluido na coluna tubular furo abaixo e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição aberta.

[015] O segundo elemento de válvula pode ser movelmente disposto com relação ao primeiro elemento de válvula. O segundo elemento de válvula pode ser forçado no sentido da posição fechada por virtude de um primeiro membro resiliente. O segundo elemento de válvula pode ser substancialmente esférico e o primeiro elemento de válvula pode compreender uma correspondente porção de assento de válvula que pode ser adaptada para receber o segundo elemento de válvula. O primeiro orifício pode ser provido dentro da porção de assento de válvula ou pode alternativamente ser provido abaixo da porção de assento de válvula.

[016] Fluido na coluna tubular furo abaixo e acima da válvula de bloqueio de fluxo pode atuar no primeiro lado do primeiro elemento de válvula. O primeiro elemento de válvula pode compreender um ressalto. O ressalto pode definir uma segunda porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula e o restante do segundo lado pode definir uma primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula.

[017] Fluido fora da coluna tubular furo abaixo pode atuar na segunda porção do segundo lado do primeiro elemento

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8/70 de válvula. Fluido na coluna tubular furo abaixo e acima da válvula de bloqueio de fluxo pode atuar na primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula. Fluido na coluna tubular furo abaixo e acima da válvula de bloqueio de fluxo pode atuar na primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula por virtude de uma segunda passagem no primeiro elemento de válvula. A primeira passagem pode ser arranjada de modo a transmitir fluido de um segundo orifício no primeiro lado do primeiro elemento de válvula para a primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula. O segundo orifício pode ser exposto a fluido na coluna tubular furo abaixo e acima da válvula de bloqueio de fluxo nas posições aberta e fechada. A primeira e segunda passagens podem se unir dentro do primeiro elemento de válvula e sair em uma saída comum na primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula.

[018] O primeiro elemento de válvula pode ser disposto deslizavelmente em um alojamento da válvula de bloqueio de fluxo. Um respiro pode ser provido em uma parede do alojamento. O respiro pode prover uma trajetória de fluxo a partir do lado de fora do alojamento para a segunda porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula.

[019] O primeiro elemento de válvula pode ser resistido por um segundo membro resiliente de modo a resistir ao movimento do primeiro elemento de válvula sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo.

[020] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender adicionalmente um terceiro elemento de válvula. O terceiro elemento de válvula pode ser disposto de modo a limitar o movimento do segundo elemento de válvula. O primeiro e

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9/70 segundo elementos de válvula podem se mover juntos sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e na coluna tubular furo abaixo até que o segundo membro de válvula encoste no terceiro membro de válvula. Mediante movimento adicional do primeiro membro de válvula, o primeiro e segundo membros podem se mover à parte de modo a permitir fluido escoar entre o primeiro e segundo membros de válvula, permitindo desta forma fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo e colocando a válvula de bloqueio de fluxo em uma posição aberta. A localização do terceiro elemento de válvula com relação ao primeiro e segundo elementos de válvula pode ser selecionável.

[021] Fluido na coluna tubular furo abaixo e acima da válvula de bloqueio de fluxo pode atuar no primeiro lado de um primeiro elemento de válvula. Fluido na coluna tubular furo abaixo e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo pode atuar em pelo menos uma primeira porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula. Fluido fora da coluna tubular furo abaixo pode atuar em pelo menos uma segunda porção do segundo lado do primeiro elemento de válvula.

[022] A válvula de bloqueio de fluxo pode ser para uso em, por exemplo, perfuração e cimentação e pode ser usada para controlar o fluxo de fluidos de acabamento em operações de acabamento. A válvula de bloqueio de fluxo pode ser para uso em aplicações de mar profundo fora da costa. Em tais aplicações, a coluna tubular furo abaixo pode se estender, pelo menos parcialmente, a partir da superfície até um fundo do mar. A coluna tubular furo abaixo pode ser, pelo menos parcialmente, localizada dentro de um aspersor, o aspersor se estendendo do fundo do mar até a superfície. O valor limite

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10/70 pode ser maior ou igual à diferença de pressão entre o fluido fora da coluna tubular e dentro da coluna tubular furo abaixo no fundo do mar. A primeira extremidade do alojamento pode ser localizada acima da segunda extremidade do alojamento, a primeira extremidade do alojamento pode ser conectada a uma coluna de perfuração ou seção de revestimento e a segunda extremidade do alojamento pode ser conectada a uma outra coluna de perfuração ou seção de revestimento ou um dispositivo de perfuração.

[023] O fluido na coluna tubular furo abaixo pode estar a uma primeira densidade. Um fluido em uma segunda densidade pode ser combinado no fundo do mar com fluido retornando para a superfície, tal que a mistura resultante entre o aspersor e a coluna tubular furo abaixo possa estar a uma terceira densidade.

[024] De acordo com uma outra configuração é provido um método para controlar fluxo em uma coluna tubular furo abaixo operando em um sistema de densidade de fluido dupla, o método compreendendo: restringir fluxo através da coluna tubular furo abaixo fechando uma válvula de bloqueio de fluxo quando uma diferença de pressão entre: fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo; ou fluido acima e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo dentro da coluna tubular, estiver abaixo de um valor limite; e permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo abrindo a válvula de bloqueio de fluxo quando a diferença de pressão estiver acima de um valor limite, sendo que o método compreende adicionalmente transmitir fluido a partir de um primeiro orifício em um primeiro lado de um primeiro elemento de válvula para um segundo lado do primeiro

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11/70 elemento de válvula, o primeiro orifício sendo posicionado tal que ele fique adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver em uma posição pelo menos parcialmente aberta. A região de fluxo de baixa pressão pode estar em comunicação fluídica com o segundo lado do primeiro elemento de válvula via o primeiro orifício e a primeira passagem. A válvula de bloqueio de fluxo pode reduzir trepidação de válvula e/ou pode auxiliar a abrir totalmente a válvula.

[025] O método pode compreender adicionalmente: prover um segundo elemento de válvula. O primeiro elemento de válvula pode ser movelmente disposto com relação ao segundo elemento de válvula de modo a se mover entre as posições aberta e fechada. O método pode compreender adicionalmente permitir seletivamente o fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula e desta forma através da coluna tubular furo abaixo. [026] O método pode compreender adicionalmente: arranjar o primeiro orifício tal que ele possa não estar em comunicação fluídica com fluido na coluna tubular furo abaixo e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo pela interação entre o primeiro e segundo elementos de válvula quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição fechada e o primeiro orifício pode estar em comunicação fluídica com o fluido na coluna tubular furo abaixo e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição aberta.

[027] O método pode compreender adicionalmente: permitir o segundo elemento de válvula ser movelmente disposto com relação ao primeiro elemento de válvula. O método pode compreender adicionalmente: forçar o segundo elemento de

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12/70 válvula no sentido da posição fechada por virtude de um primeiro membro resiliente. O método pode compreender adicionalmente: resistir ao movimento do primeiro elemento de válvula sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo com um segundo membro resiliente. O método pode compreender adicionalmente: prover um terceiro elemento de válvula disposto de modo a limitar o movimento do segundo elemento de válvula.

[028] O método pode compreender adicionalmente: permitir o primeiro e segundo elementos de válvula se moverem juntos sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e na coluna tubular furo abaixo até que o segundo membro de válvula encoste no terceiro membro de válvula. O método pode compreender adicionalmente permitir o primeiro e segundo membros de válvula se moverem à parte mediante movimento adicional do primeiro membro de válvula de modo a permitir fluido escoar entre o primeiro e segundo membros de válvula, permitindo desta forma fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo e colocando a válvula de bloqueio de fluxo em uma posição aberta.

[029] O método pode compreender adicionalmente: selecionar a localização do terceiro elemento de válvula com relação ao primeiro e segundo elementos de válvula.

[030] O método pode compreender adicionalmente perfurar em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo disposta em uma coluna de perfuração. Alternativamente, o método pode compreender adicionalmente cimentar em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo disposta adjacente a uma seção de revestimento. O método pode compreender adicionalmente

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13/70 usar a válvula de bloqueio de fluxo para controlar o fluxo em um poço em produção.

[031] De acordo com um outro exemplo da invenção, é provida uma válvula de bloqueio de fluxo, a válvula de bloqueio de fluxo compreendendo um primeiro elemento de válvula arranjado tal que uma diferença de pressão atue através de pelo menos uma porção do primeiro elemento de válvula e que o primeiro elemento de válvula seja móvel entre as posições aberta e fechada sob a ação da citada diferença de pressão de modo a seletivamente permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo, sendo que o primeiro elemento de válvula compreende uma primeira passagem para transmitir fluido a partir de um primeiro orifício em um primeiro lado do primeiro elemento de válvula para um segundo lado do primeiro elemento de válvula, o primeiro orifício sendo posicionado próximo a um estreitamento na trajetória de fluxo quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver pelo menos parcialmente na posição aberta tal que uma baixa pressão seja transmitida via a primeira passagem para o segundo lado do primeiro elemento de válvula. A válvula de bloqueio de fluxo pode ser para uso em uma coluna tubular furo abaixo operando em um sistema de densidade de fluido dupla. A válvula de bloqueio de fluxo pode reduzir trepidação de válvula e/ou pode auxiliar a abrir totalmente a válvula.

[032] De acordo com um outro exemplo da invenção, é provido um método para operar uma válvula de bloqueio de fluxo, o método compreendendo: prover um primeiro elemento de válvula arranjado tal que uma diferença de pressão atue através de pelo menos uma porção do primeiro elemento de válvula e que o primeiro elemento de válvula seja móvel entre

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14/70 as posições aberta e fechada sob a ação da citada diferença de pressão de modo a seletivamente permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo, transmitir fluido a partir de um primeiro orifício em um primeiro lado do primeiro elemento de válvula para um segundo lado do primeiro elemento de válvula, o primeiro orifício sendo posicionado próximo a um estreitamento na trajetória de fluxo guando a válvula de blogueio de fluxo estiver pelo menos parcialmente na posição aberta tal gue uma baixa pressão seja transmitida via a primeira passagem para o segundo lado do primeiro elemento de válvula. A válvula de blogueio de fluxo pode ser para uso em uma coluna tubular furo abaixo operando em um sistema de densidade de fluido dupla. A válvula de blogueio de fluxo pode reduzir trepidação de válvula e/ou pode auxiliar a abrir totalmente a válvula.

[033] De acordo com um exemplo da invenção, é provida uma válvula de blogueio de fluxo posicionada em uma coluna tubular furo abaixo, sendo gue: a válvula de blogueio de fluxo esteja em uma posição fechada guando uma diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo imediatamente acima ou na válvula de blogueio de fluxo estiver abaixo de um valor limite, impedindo desta forma o fluxo através da coluna tubular; e a válvula de blogueio de fluxo esteja em uma posição aberta guando a diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo imediatamente acima ou na válvula de blogueio de fluxo estiver acima de um valor limite, permitindo desta forma fluxo através da coluna tubular furo abaixo.

[034] O valor limite para a diferença de pressão entre

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15/70 fluido fora da coluna tubular e dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo pode ser variável.

[035] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender: um primeiro elemento pressionador; e uma válvula; onde o primeiro elemento pressionador pode atuar sobre a válvula tal que o primeiro elemento pressionador possa forçar a válvula no sentido da posição fechada; e sendo que a diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo também pode atuar na válvula e pode forçar a válvula no sentido de uma posição aberta, tal que quando a diferença de pressão exceder o valor limite a válvula possa estar na posição aberta e fluido de perfuração possa ser permitido a escoar através da coluna tubular furo abaixo. O primeiro elemento pressionador pode compreender uma mola.

[036] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender adicionalmente um alojamento, e uma seção tubular oca e uma luva colocada dentro do alojamento, a luva pode ser provida ao redor da seção tubular oca e a luva pode ser localizada dentro do alojamento, o alojamento pode compreender primeira e segunda extremidades e a seção tubular oca pode compreender primeira e segunda extremidades, a primeira extremidade da seção tubular oca correspondendo à primeira extremidade do alojamento, e a segunda extremidade da seção tubular oca correspondendo a uma segunda extremidade do alojamento.

[037] A seção tubular oca pode ser deslizavelmente contatada dentro do alojamento. A luva pode ser deslizavelmente contatada sobre a seção tubular oca. A seção tubular oca pode compreender um orifício tal que o orifício possa ser seletivamente bloqueado por movimento da seção

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16/70 tubular oca ou luva, o orifício pode formar a válvula tal que em uma posição aberta uma trajetória de fluxo possa existir a partir de uma primeira extremidade do alojamento, através do orifício e do centro da seção tubular até uma segunda extremidade do alojamento.

[038] Uma terceira superfície de encosto pode ser provida em uma primeira extremidade da seção tubular oca tal que a terceira superfície de encosto possa limitar o percurso da luva na direção no sentido da primeira extremidade do alojamento. Um flange pode ser provido na segunda extremidade da seção tubular oca. Uma segunda superfície de encosto pode ser provida na segunda extremidade do alojamento tal que a segunda superfície de encosto do alojamento pode encostar no flange da seção tubular limitando o percurso da seção tubular oca em uma segunda direção, a segunda direção sendo em uma direção no sentido da segunda extremidade do alojamento.

[039] Uma primeira superfície de encosto pode ser provida dentro do alojamento entre a segunda superfície de encosto do alojamento e a primeira extremidade do alojamento, tal que a primeira superfície de encosto possa encostar no flange da seção tubular oca limitando o percurso da seção tubular oca em uma primeira direção, a primeira direção sendo em uma direção no sentido da primeira extremidade do alojamento.

[040] Um elemento espaçador de dimensões variáveis pode ser provido entre a segunda superfície de encosto do alojamento e o flange da seção tubular oca, tal que o limite do percurso da seção tubular oca na segunda direção possa ser variado.

[041] Um segundo elemento pressionador pode ser provido entre a segunda superfície de encosto do alojamento e o

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17/70 flange da seção tubular oca. O segundo elemento pressionador pode compreender uma mola.

[042] O primeiro elemento pressionador pode ser provido sobre a seção tubular oca e o primeiro elemento pressionador pode ser posicionado entre a primeira superfície de encosto do alojamento e a luva tal que ele possa resistir ao movimento da luva na segunda direção.

[043] Uma cabeça de pistão pode ser provida na primeira extremidade da seção tubular oca. A pressão de fluido na primeira extremidade do alojamento pode atuar sobre a cabeça de pistão e uma extremidade da luva voltada para a primeira extremidade do alojamento. A área projetada da cabeça de pistão exposta ao fluido na primeira extremidade do alojamento pode ser maior que a área projetada da luva exposta ao fluido na primeira extremidade do alojamento.

[044] A luva, alojamento, seção tubular oca e primeira superfície de encosto podem definir uma primeira câmara, tal que quando a válvula estiver fechada, a primeira câmara pode não estar em comunicação de fluxo com a segunda extremidade do alojamento. Uma passagem pode ser provida através da luva, a passagem pode prover uma trajetória de fluxo a partir da primeira extremidade do alojamento até a primeira câmara. A área projetada da luva voltada para o fluido na primeira extremidade do alojamento é maior que a área projetada da luva voltada para o fluido na primeira câmara.

[045] Uma segunda câmara pode ser provida entre a luva e o alojamento, a câmara pode ser selada de comunicação de fluxo com a primeira extremidade do alojamento e a primeira câmara. Uma quarta superfície de encosto pode ser provida sobre uma superfície externa da luva e uma quinta superfície

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18/70 de encosto pode ser provida dentro do alojamento, tal que a quarta e quinta superfícies de encosto possam definir a segunda câmara e limitar o movimento da luva na direção contra a segunda extremidade do alojamento.

[046] Um respiro pode ser provido na parede de alojamento, o respiro pode prover uma trajetória de fluxo entre a segunda câmara e o lado de fora do alojamento da válvula de bloqueio de fluxo. A superfície da luva definida pela diferença entre: a área projetada da luva voltada para o fluido na primeira extremidade do alojamento; e a área projetada da luva voltada para o fluido na primeira câmara, pode ser exposta ao fluido fora da válvula de bloqueio de fluxo.

[047] Uma diferença de pressão entre fluido em um primeiro lado da válvula e em um segundo lado da válvula pode ser substancialmente igual à diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo imediatamente acima da válvula de bloqueio de fluxo.

[048] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender: um terceiro elemento pressionador; e uma válvula; sendo que o terceiro elemento pressionador pode atuar na válvula tal que o terceiro elemento pressionador possa forçar a válvula no sentido da posição fechada; e sendo que a diferença de pressão entre fluido em um primeiro lado da válvula e em um segundo lado da válvula também pode atuar sobre a válvula e forçar a válvula no sentido de uma posição aberta, tal que quando a diferença de pressão exceder o valor limite a válvula possa estar na posição aberta e fluido de perfuração seja permitido a escoar através da coluna tubular furo

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19/70 abaixo .

[049] A válvula de bloqueio de fluxo pode compreender adicionalmente um alojamento, e uma haste, a haste pode estar localizada dentro do alojamento, e pode ser recebida deslizavelmente em uma primeira porção de recepção em uma primeira extremidade do alojamento e uma segunda porção de recepção em uma segunda extremidade do alojamento, o alojamento pode compreender uma primeira superfície de encosto e a haste pode compreender uma segunda superfície de encosto, tal que a válvula possa estar em uma posição fechada quando a segunda superfície de encosto da haste contatar a primeira superfície de encosto do alojamento.

[050] A haste pode compreender primeira e segunda extremidades, a primeira extremidade da haste correspondendo à primeira extremidade do alojamento, e a segunda extremidade da haste correspondendo a uma segunda extremidade do alojamento.

[051] A primeira extremidade da haste e a primeira porção de recepção podem definir uma primeira câmara e uma segunda extremidade da haste e a segunda porção de recepção podem definir uma segunda câmara, a primeira e segunda câmaras podem não estar em comunicação de fluxo com a primeira e segunda extremidades do alojamento respectivamente. O terceiro elemento pressionador pode compreender uma mola provida na primeira câmara.

[052] Pode ser provida uma primeira passagem através da haste a partir da primeira extremidade de alojamento até a segunda câmara e uma segunda passagem através da haste a partir da segunda extremidade do alojamento até a primeira câmara, tal que a primeira câmara possa estar em comunicação

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20/70 de fluxo com a segunda extremidade do alojamento e a segunda câmara possa estar em comunicação de fluxo com a primeira extremidade do alojamento.

[053] Pode ser provida uma primeira passagem através da haste a partir da primeira extremidade do alojamento até a segunda câmara e uma segunda passagem a partir de um furo em uma parede lateral do alojamento até a primeira câmara, tal que a primeira câmara possa estar em comunicação de fluxo com fluido fora da coluna tubular furo abaixo e a segunda câmara possa estar em comunicação de fluxo com a primeira extremidade do alojamento.

[054] A área projetada da primeira extremidade da haste voltada para o fluido na primeira câmara pode ser menor que a área projetada da segunda extremidade da haste voltada para o fluido na segunda câmara.

[055] Um ou mais de a haste, a primeira porção de recepção e a segunda porção de recepção podem ser fabricados a partir de materiais perfuráveis. Um ou mais de a haste, a primeira porção de recepção e a segunda porção de recepção podem ser fabricados a partir de uma seleção de materiais incluindo latão e alumínio.

[056] De acordo com um exemplo, é provido um método para impedir fluxo em uma coluna tubular furo abaixo, sendo que quando uma diferença entre a pressão de fluido fora da coluna tubular furo abaixo e a pressão de fluido dentro da coluna tubular furo abaixo em uma válvula de bloqueio de fluxo estiver abaixo de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição fechada, impedindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo, e quando uma diferença entre a pressão de fluido fora da coluna tubular furo abaixo e a

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21/70 pressão de fluido dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo estiver acima de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição aberta, permitindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo.

[057] De acordo com um outro exemplo, é provido um método para impedir fluxo em uma coluna tubular furo abaixo, sendo que quando uma diferença entre a pressão de fluido em um primeiro lado de uma válvula de bloqueio de fluxo e a pressão de fluido em um segundo lado da válvula de bloqueio de fluxo estiver abaixo de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição fechada, impedindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo, e quando uma diferença entre a pressão de fluido em um primeiro lado da válvula de bloqueio de fluxo e a pressão de fluido em um segundo lado da válvula de bloqueio de fluxo estiver acima de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição aberta, permitindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo.

[058] O método pode compreender perfuração em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo disposta em uma coluna de perfuração. O método pode compreender cimentar em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo disposta adjacente a uma seção de revestimento. A válvula de bloqueio de fluxo pode ser provida em uma sapata de uma coluna de revestimento. [059] De acordo com um outro exemplo, é provido um método para perfuração em um sistema de densidade de fluido dupla usando uma válvula, a válvula impedindo fluxo em uma coluna tubular furo abaixo, sendo que quando uma diferença entre a pressão do fluido fora da coluna tubular furo abaixo e a

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22/70 pressão de fluido dentro da coluna tubular furo abaixo em uma válvula de bloqueio de fluxo estiver abaixo de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição fechada, impedindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo, e quando uma diferença entre a pressão de fluido fora da coluna tubular furo abaixo e a pressão de fluido dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo estiver acima de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição aberta, permitindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo.

[060] De acordo com um exemplo adicional, é provido um método para perfuração em um sistema de densidade de fluido dupla usando uma válvula, a válvula impedindo fluxo em uma coluna tubular furo abaixo, sendo que quando uma diferença entre a pressão de fluido em um primeiro lado de uma válvula de bloqueio de fluxo e a pressão de fluido em um segundo lado da válvula de bloqueio de fluxo estiver abaixo de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição fechada, impedindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo, e quando uma diferença entre a pressão de fluido em um primeiro lado da válvula de bloqueio de fluxo e a pressão de fluido em um segundo lado da válvula de bloqueio de fluxo estiver acima de um valor limite, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em uma posição aberta, permitindo fluxo através da coluna tubular furo abaixo.

Descrição resumida dos desenhos [061] Para uma melhor compreensão da presente divulgação, e para mostrar mais claramente como ela pode ser levada a efeito, referência será feita agora, por meio de exemplo, aos desenhos seguintes, nos quais:

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23/70 [062] A figura la é um gráfico mostrando a variação das pressões da formação e fratura abaixo do fundo do mar;

[063] A figura lb é um diagrama esquemático mostrando um arranjo proposto para um exemplo de um sistema de perfuração de densidade dupla;

[064] A figura lc é um diagrama esquemático mostrando o arranjo posicionai da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com um primeiro exemplo comparativo da divulgação;

[065] A figura 2 é uma vista lateral em corte da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com um primeiro exemplo comparativo da divulgação;

[066] As figuras 3a e 3b são vistas laterais em corte mostrando a luva de válvula de acordo com um primeiro exemplo comparativo da divulgação com a figura 3b sendo uma vista ampliada da figura 3a;

[067] As figuras 4a, 4b e 4c são vistas laterais em corte da válvula de bloqueio de fluxo nas posições fechada, précarregada e aberta de acordo com um primeiro exemplo comparativo da divulgação;

[068] As figuras 5a, 5b, 5c, 5d, 5e e 5f são vistas laterais em corte da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com um segundo exemplo comparativo da divulgação.

[069] A	figura 6 é uma	vista	lateral	em	corte da	válvula
de bloqueio	de fluxo de	acordo com um	terceiro	exemplo
comparativo	da divulgação;
[070] A	figura 7 é uma	vista	lateral	em	corte da	válvula
de bloqueio	de fluxo de	acordo com	um	quarto	exemplo
comparativo	da divulgação;
[071] A	figura 8 é uma	vista	lateral	em	corte da	válvula
de bloqueio	de fluxo de	acordo com	um	quinto	exemplo

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24/70 comparativo da divulgação;

[072] A figura 9 é uma vista lateral em corte da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com uma primeira configuração da divulgação;

[073] A figura 10a é uma vista lateral em corte explodida do arranjo de válvula mostrado na figura 9 e as figuras 10b e 10c mostram exemplos do arranjo de assento de válvula;

[074] A figura 11 é uma vista de corte explodida adicional do arranjo de válvula mostrado na figura 9;

[075] As figuras 12a, 12b e 12c são vistas laterais em corte da válvula de bloqueio de fluxo nas posições fechada, pré-carregada e aberta de acordo com uma primeira configuração da divulgação;

[076] A figura 13 é uma vista lateral em corte da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com uma primeira configuração da divulgação mostrando uma ampliação do arranjo de válvula e dos contornos de pressão associados;

[077] A figura 14 é uma vista lateral em corte da válvula de bloqueio de fluxo de acordo com uma segunda configuração da invenção; e [078] As figuras 15a e 15b são vistas laterais em corte da válvula de bloqueio de fluxo em uma posição aberta (figura 15a) e uma posição fechada (figura 15b) de acordo com uma terceira configuração da divulgação.

Descrição detalhada [079] Com referência à figura lc, uma válvula de bloqueio de fluxo 20, de acordo com um primeiro exemplo comparativo da divulgação, está localizada em uma coluna tubular 6 (p.ex., uma coluna de perfuração ou de revestimento) tal que, quando um cabeçote de perfuração 8 estiver em posição para

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25/70 perfuração, a válvula de bloqueio de fluxo 20 esteja em qualquer ponto desejado na coluna tubular, por exemplo, entre o fundo do mar SB e o cabeçote de perfuração 8. A válvula de bloqueio de fluxo 20 ilustrada garante que antes que o fluxo de fluido de perfuração 1 seja iniciado, ou quando ele for interrompido, o fluido de perfuração dentro da coluna tubular 6 seja restringido de comunicação de fluxo com o fluido 1, 3 fora da coluna tubular, impedindo desta forma fluxo descontrolável devido à diferença de pressão hidrostática descrita acima.

[080] Com referência à figura 2, a válvula de bloqueio de fluxo 20, de acordo com o primeiro exemplo comparativo da divulgação, compreende um alojamento tubular 22 dentro do qual está disposta uma seção tubular oca 24. O alojamento 22 compreende uma caixa 38 em uma primeira extremidade do alojamento e um pino 40 em uma segunda extremidade do alojamento. (NB, a primeira extremidade de um componente daqui por diante se referirá à extremidade mais à direita como mostrado nas figuras 2-4 e consequentemente a segunda extremidade se referirá à extremidade mais à esquerda). A caixa 38 e pino 40 permitem o engate da válvula de bloqueio de fluxo 20 com seções adjacentes de uma coluna tubular e pode compreender conexões roscadas convencionais de caixa e pino, respectivamente. Embora os termos caixa e pino sejam usados, qualquer conexão para uma coluna tubular pode ser usada, por exemplo, um arranjo de soquete e plugue. Alternativamente, a válvula de bloqueio de fluxo 20 poderia ser unitária com a coluna tubular 6.

[081] Uma luva 2 6 é disposta deslizavelmente dentro do alojamento 22 sobre uma primeira extremidade da seção tubular

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26/70 oca 24, tal que a luva 26 possa deslizar ao longo da seção tubular oca 24 em sua primeira extremidade, e a luva 26 também possa deslizar dentro do alojamento 22. Um flange 28 é provido em uma segunda extremidade da seção tubular oca 24 e um primeiro ressalto de encosto 30 é provido dentro do alojamento 22 entre a primeira e segunda extremidades da seção tubular oca 24 tal que a seção tubular oca 24 seja deslizavelmente engatada dentro da porção mais interna do primeiro ressalto de encosto 30 e o movimento da seção tubular oca 24 em uma primeira direção no sentido do alojamento seja limitado pelo encostar do flange 28 contra o primeiro ressalto de encosto 30. (NB, a primeira direção é aqui a seguir uma direção no sentido da extremidade mais à direita mostrada nas figuras 2-4 e consequentemente a segunda direção é no sentido da extremidade mais à esquerda) . Um segundo ressalto de encosto 32 é provido dentro do alojamento 22 e é colocado oposto ao primeiro ressalto de encosto 30, tal que o flange 28 fique entre o primeiro e segundo ressaltos de encosto 30, 32. Adicionalmente, um elemento espaçador de largura variável 34 pode ser colocado entre o segundo ressalto de encosto 32 e o flange 28 e o movimento da seção tubular oca 24 em uma segunda direção no sentido da segunda extremidade do alojamento pode ser limitado pelo encostar do flange 28 contra o elemento espaçador 34 e o encostar do elemento espaçador 34 contra o segundo ressalto de encosto 32. O flange 28 e o elemento espaçador 34 podem ambos ter aberturas centrais tal que o fluxo de fluido seja permitido do centro da seção tubular oca 24 para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20.

[082] A válvula de bloqueio de fluxo 20, de acordo com o

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27/70 primeiro exemplo comparativo da divulgação, também pode ser provida com uma mola 36, que está localizada entre o primeiro ressalto de encosto 30 e a luva 26. A mola 36 ilustrada pode resistir ao movimento da luva 26 na segunda direção.

[083] Com referência às figuras 3a e 3b, a seção tubular oca 24 de acordo com o primeiro exemplo comparativo da divulgação, compreende adicionalmente uma cabeça de pistão com formato de cone 44 disposta na primeira extremidade da seção tubular oca 24. A cabeça de pistão 44 pode ser provida com um terceiro ressalto de encosto 42, que encosta em uma primeira extremidade da luva 26 limitando desta forma o movimento da luva 2 6 em relação à seção tubular oca 2 4 na primeira direção. A cabeça de pistão 44 pode ter qualquer formato desejado. Por exemplo, ela pode ter formato de cone como no exemplo ilustrado. A seção tubular oca 24 pode adicionalmente compreender um ou mais orifícios 46, que podem ser providos em uma parede lateral da seção tubular oca 24 na primeira extremidade da seção tubular oca 24. Os orifícios 46 podem permitir fluxo a partir da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20 para dentro do centro da seção tubular oca 24, através das aberturas no flange 28 e elemento espaçador 34 e subsequentemente para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20. Entretanto, quando a luva 26 encosta no terceiro ressalto de encosto 42 da cabeça de pistão 44, a luva 26 pode bloquear os orifícios 46 e portanto impedir fluxo a partir da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 2 0 para o centro da seção

tubular	oca	24 .
[084]	A	luva	26	pode compreender adicionalmente um
respiro	de	luva	48	que provê uma passagem de fluxo da

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28/70 primeira extremidade da luva 26 para a segunda extremidade da luva 2 6 e de lá para uma primeira câmara 52, que contém a mola 36 e é definida pelo alojamento 22, a seção tubular oca 24, o primeiro ressalto de encosto 30 e a segunda extremidade da luva 26. O respiro de luva 38 pode assim garantir que as pressões atuando sobre a primeira e segunda extremidades da luva 26 sejam iguais. Entretanto, a área projetada da primeira extremidade da luva 2 6 pode ser maior que a área projetada da segunda extremidade da luva 2 6 tal que a força devida à pressão atuando sobre a primeira extremidade da luva 26 seja maior que a força devida à pressão atuando na segunda extremidade da luva 26. Esta diferença de áreas pode ser conseguida por virtude de um quarto ressalto de encosto 54 na luva 26 e um correspondente quinto ressalto de encosto 56 no alojamento 22. O quarto ressalto de encosto 54 pode ser arranjado tal que o diâmetro da luva 2 6 em sua primeira extremidade seja maior que em sua segunda extremidade e adicionalmente, o movimento da luva 26 na segunda direção pode ser limitado quando o quarto e quinto ressaltos de encosto 54, 56 se encostam. O quarto e quinto ressaltos de encosto 54, 56, juntos com a luva 26 e alojamento 22 podem definir uma segunda câmara 58 e um respiro de alojamento 50 pode ser provido na parede lateral do alojamento 22 tal que a segunda câmara 58 possa estar em comunicação de fluxo com o fluido fora da válvula de bloqueio de fluxo 20. A força líquida atuando sobre a luva 26 é portanto o produto de (1) a diferença entre a pressão fora da válvula de bloqueio de fluxo 20 e na primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20, e (2) a diferença de área entre a primeira e segunda extremidades da luva.

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29/70 [085] Os selos 60, 62 podem ser providos na primeira e segunda extremidades da luva 26 respectivamente tal que a segunda câmara 58 possa ser selada a partir da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20 e a primeira câmara 52 respectivamente. Adicionalmente, selos 64 podem ser providos na porção mais interna do primeiro ressalto de encosto 30 tal que a primeira câmara 52 possa ser selada da segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 20.

[086] Com referência às figuras 4a, 4b e 4c, a operação da válvula de bloqueio de fluxo 20, de acordo com o primeiro exemplo comparativo da divulgação, será agora explicada. A válvula de bloqueio de fluxo 20 pode ser localizada em uma coluna tubular com a primeira extremidade acima da segunda extremidade e a válvula de bloqueio de fluxo 2 0 pode ser conectada a seções tubulares adjacentes via a caixa 38 e pino 40. Antes do abaixamento da coluna tubular para dentro do furo de poço (p.ex., o aspersor de uma sonda de perfuração fora da costa) , pode haver uma pequena pré-carga na mola 36 tal que a luva 26 encoste no terceiro ressalto de encosto 42 da cabeça de pistão 44 e os orifícios 46 estejam fechados, como mostrado na figura 4a. Nesta posição nenhum fluido de perfuração pode passar através da válvula de bloqueio de fluxo 20.

[087] À medida que a coluna tubular e portanto a válvula de bloqueio de fluxo 20 são abaixados para dentro do aspersor, as pressões hidrostáticas dentro e fora da coluna tubular e da válvula de bloqueio de fluxo 20 começa a subir. Com um exemplo de um sistema de fluido de perfuração de densidade dupla, a densidade do fluido dentro da coluna tubular pode ser mais alta que a densidade do fluido fora da

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30/70 coluna tubular, e as pressões hidrostáticas dentro da coluna tubular (e portanto aquelas atuando na cabeça de pistão 44 e primeira e segunda extremidades da luva 26) portanto aumentam em uma taxa maior que as pressões fora da coluna tubular. A diferença entre as pressões dentro e fora da coluna tubular pode aumentar até que o fundo do mar seja alcançado, ponto além do qual os fluidos dentro e fora da coluna tubular podem ter a mesma densidade e as pressões dentro e fora da coluna tubular podem aumentar na mesma taxa.

[088] Antes que a válvula de bloqueio de fluxo 20 alcance o fundo do mar, a diferença de pressão crescente entre dentro e fora da coluna tubular também atua sobre a seção tubular oca 24 porque a extremidade superior (primeira) da válvula de bloqueio de fluxo 2 0 não está em comunicação de fluxo com a extremidade inferior (segunda) da válvula de bloqueio de fluxo 20. Esta diferença de pressão atua sobre a área projetada da cabeça de pistão 44, que em um exemplo comparativo pode ter o mesmo diâmetro externo que a seção tubular oca 24. A mesma diferença de pressão também atua na diferença de área entre a primeira e segunda extremidades da luva, entretanto, esta diferença de área pode ser menor que a área projetada da cabeça de pistão 44. Portanto, à medida que a válvula de bloqueio de fluxo 20 é abaixada dentro do aspersor, a força atuando sobre a seção tubular oca 24 pode ser maior que a força atuando sobre a luva 26. Uma vez que as forças atuando sobre a seção tubular oca 24 e luva 25 superem a pequena pré-carga da mola 36, a seção tubular oca 24 pode ser movida para baixo (isto é, na segunda direção) e porque a força sobre a cabeça de pistão 44 pode ser maior que aquela na luva 2 6, a luva 2 6 permanece encostada contra o terceiro

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31/70 ressalto de encosto 42 da cabeça de pistão 44. Este movimento da seção tubular oca 24 pode continuar até que o flange 28 encoste no elemento espaçador 34, em cujo ponto a válvula de bloqueio de fluxo 20 pode estar totalmente pré-carregada, como mostrado na figura 4b. A diferença de pressão na qual isto ocorre, e a força resultante na mola, podem ser variadas mudando a espessura do elemento espaçador 34. Com um elemento espaçador maior 34, a seção tubular oca 24 pode percorrer uma distância mais curta antes que a válvula de bloqueio de fluxo 20 esteja pré-carregada e pode resultar em uma força de mola menor. O oposto se aplica para um elemento espaçador menor 34. (O tamanho do elemento espaçador 34 pode ser selecionado antes de instalar a válvula de bloqueio de fluxo 20 dentro da

coluna tubular).
[089] Quando	a seção tubular oca	24	não pode se	mover
mais a válvula	de bloqueio de	fluxo	20	está em um	estado
completamente	pré-carregada.	Entretanto, no	estado

completamente pré-carregada, a força atuando sobre a luva 26 ainda não é suficiente para superar a força da mola, porque a diferença de pressão atuando sobre a luva 26 atua em uma área muito menor. A luva 26 pode portanto permanecer em contato com o terceiro ressalto de encosto 42 e os orifícios 46 podem permanecer fechados. A válvula de bloqueio de fluxo 20 pode ser abaixada adicionalmente para a diferença de pressão atuando sobre a luva 26 aumentar. A espessura do elemento espaçador 34 pode ser selecionada tal que uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo 2 0 alcance o fundo do mar, a diferença de pressão e portanto as forças de pressão atuando sobre a luva 26 nesta profundidade sejam pouco menores que a força da mola no estado totalmente pré-carregada. No fundo do

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32/70 mar as forças de pressão não são portanto suficientes para mover a luva 2 6, mas um aumento adicional, que pode ser um pequeno aumento, na pressão a montante da válvula de bloqueio de fluxo pode ser suficiente para superar a força da mola no estado totalmente pré-carregada e mover a luva 26. Entretanto, à medida que a válvula de bloqueio de fluxo 20 é abaixada abaixo do fundo do mar, a diferença de pressão pode não aumentar mais (pelas razões explicadas acima) e portanto os orifícios 46 permanecerão fechados. Uma vez que coluna tubular esteja no lugar e o fluxo de fluido de perfuração seja desejado, uma pressão de abertura adicional pode ser aplicada pelas bombas de fluido de perfuração, que pode ser suficiente para superar a força da mola totalmente précarregada, movendo desta forma a luva 2 6 para baixo (na segunda direção) e permitindo fluxo através dos orifícios 46 e da válvula de bloqueio de fluxo 20.

[090] Impedindo fluxo até que as bombas de fluido de perfuração provejam a pressão de abertura, a válvula de bloqueio de fluxo 20 descrita acima pode resolver o problema mencionado anteriormente do fluido na coluna tubular deslocar o fluido fora da coluna tubular devido às diferenças de densidades e desequilíbrios de pressão hidrostática resultantes.

[091] Em um exemplo alternativo, o flange 28 pode ser substituído com uma porca de aperto disposta sobre a segunda extremidade da seção tubular oca 24, tal que o comprimento inicial da mola 36, e portanto a força da mola totalmente pré-carregada, possa ser variado na superfície. Com tal arranjo, o elemento espaçador 34 pode ser removido.

[092] Com referência às figuras 5a-f, uma válvula de

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33/70 bloqueio de fluxo 20 de acordo com um segundo exemplo comparativo da divulgação pode adicionalmente compreender uma segunda mola 70 disposta entre o flange 28 e o elemento espaçador 34. A segunda mola 70 pode encaixar dentro do alojamento 22 e a segunda mola 70 pode ser dimensionada para permitir a passagem de fluido através da válvula de bloqueio de fluxo 20. Por exemplo, o diâmetro interno da segunda mola 7 0 pode ser maior que, ou igual a, o diâmetro interno da seção tubular oca 24 e/ou do elemento espaçador 34. Em um estado não comprimido, a segunda mola 70 pode não contatar o flange 28 quando a seção tubular oca 24 estiver em sua posição elevada (como mostrado na figura 5a) . Alternativamente, quando em um estado não comprimido a segunda mola 70 pode em todos os instantes contatar tanto o flange 28 quanto elemento espaçador 34.

[093] A operação do segundo exemplo comparativo será agora explicada com referência às figuras 5a-5f, que mostram os vários estágios da válvula de bloqueio de fluxo. A figura 5a mostra a válvula de bloqueio de fluxo 20 na superfície antes de ser abaixada para dentro do furo com a luva 26 e a seção tubular oca 24 em suas primeiras direções principais. A figura 5b mostra a válvula de bloqueio de fluxo 20 à medida que ela é abaixada para dentro do furo e a pressão mais alta atuando na primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 2 0 faz a mola 3 6 se comprimir. Quando a válvula de bloqueio de fluxo 20 é abaixada adicionalmente para dentro do furo, por exemplo, como mostrado na figura 5c, o diferencial de pressão atuando através da luva 26 e seção tubular oca 24 aumenta. A mola 36 pode ser comprimida adicionalmente pela seção tubular oca 24 sendo forçada na segunda direção e, à

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34/70 medida que o flange 2 8 entra em contato com a segunda mola 70, a segunda mola 70 também pode ser comprimida. O diferencial de pressão atuando através da luva 26 e seção tubular oca 24 alcança um valor máximo quando a válvula de bloqueio de fluxo alcança o fundo do mar e à medida que a válvula de bloqueio de fluxo é abaixada adicionalmente abaixo do fundo do mar o diferencial de pressão permanece substancialmente constante neste valor máximo. Isto é porque a diferença hidrostática dentro e fora da coluna tubular furo abaixo aumenta na mesma taxa devido às densidades de fluido abaixo do fundo do mar serem as mesmas dentro e fora da coluna tubular furo abaixo. Portanto, uma pressão de abertura adicional é requerida para abrir a válvula de bloqueio de fluxo, e esta pressão de abertura adicional pode ser provida por uma pressão dinâmica causada pelo fluxo de fluido na coluna tubular furo abaixo.

[094] A figura 5d mostra a válvula de bloqueio de fluxo 20 em uma profundidade abaixo do fundo do mar. Uma vez que a pressão de abertura foi aplicada (por exemplo bombeando fluido para baixo da coluna tubular furo abaixo) a luva 26 pode começar a se mover na segunda direção e os orifícios 46 podem ser abertos permitindo fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo 20. À medida que fluxo começa a escoar, a diferença de pressão atuando através da seção tubular oca 24 pode ser reduzida. A força para baixo atuando sobre a seção tubular oca 24 pode portanto também ser reduzida e a segunda mola 36 pode então ser capaz de forçar a seção tubular oca 24 para cima, isto é, na primeira direção, como mostrado na figura 5e. O movimento da seção tubular oca 24 na primeira direção também pode fazer os orifícios 46 abrir mais

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35/70 rapidamente. Isto pode servir para reduzir adicionalmente a queda de pressão através da válvula de bloqueio de fluxo 20, que pode por sua vez elevar a seção tubular oca 24.

[095] Como mostrado na figura 5f, quando a pressão dinâmica a montante da válvula de bloqueio de fluxo é reduzida (por exemplo, interrompendo o bombeamento de fluido de perfuração), a luva 26 retorna para a primeira extremidade da seção tubular oca 24 fechando os orifícios 46 e portanto a válvula de bloqueio de fluxo 20.

[096] A segunda mola 70 pode ser qualquer forma de elemento pressionador e, por exemplo, pode ser uma mola helicoidal, mola de disco, mola de borracha ou qualquer outro elemento exibindo propriedades resilientes. A espessura combinada do elemento espaçador 34 e da segunda mola 70 em um estado comprimido pode determinar o pré-carregamento na mola 36 e portanto a pressão de abertura para abrir a válvula de bloqueio de fluxo 20. Em um exemplo, para obter uma pressão de abertura apropriada para a profundidade desejada, a espessura do elemento espaçador 34 e/ou a segunda mola 70 em um estado comprimido podem ser selecionadas antes de instalar a válvula de bloqueio de fluxo 20 dentro da coluna tubular. [097] Em uma alternativa ao segundo exemplo comparativo, uma segunda mola 70 pode substituir completamente o elemento espaçador 34, p.ex., tal que a segunda mola 70 possa ser localizada entre o segundo ressalto de encosto 32 e o flange 28. Em tal exemplo o pré-carregamento na mola 36 pode ser determinado pelo comprimento da segunda mola 70 em um estado comprimido.

[098] Uma válvula de bloqueio de fluxo de acordo com um terceiro exemplo comparativo da divulgação se relaciona com o

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36/70 abaixamento de uma coluna tubular e pode em particular se relacionar com o abaixamento de uma seção de revestimento para dentro de uma porção recém perfurada e exposta de um furo de poço. A válvula de bloqueio de fluxo é localizada em uma coluna tubular sendo abaixada para dentro de um furo de poço, tal que, quando uma coluna tubular estiver em posição para selagem contra a parede de poço, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em qualquer ponto na coluna tubular entre o fundo do mar e o fundo da coluna tubular. Em particular, a válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser localizada no fundo de uma coluna de revestimento, por exemplo, em uma sapata de revestimento. A válvula de bloqueio de fluxo pode garantir que antes que o fluxo de fluido, p.ex., uma pasta de cimento, seja iniciado, ou quando ele for interrompido, o fluido dentro da coluna tubular não esteja em comunicação de fluxo com o fluido fora da coluna tubular, impedindo, portanto, o fluxo devido à diferença de pressão hidrostática descrita acima. (O problema mencionado anteriormente do desequilíbrio de pressão hidrostática se aplica igualmente a operações de cimentação uma vez que a densidade de uma pasta de cimento pode ser mais alta que a de um fluido de perfuração).

[099] Com referência à figura 6, a válvula de bloqueio de fluxo 120 de acordo com o terceiro exemplo comparativo da divulgação, pode compreender um alojamento 122 e uma haste 124. A haste 124 pode ser recebida deslizavelmente em tanto uma primeira porção de recepção 126 quanto uma segunda porção de recepção 128. A primeira porção de recepção 128 pode ser ligada a uma primeira extremidade do alojamento 122 e a segunda porção de recepção 128 pode ser ligada à segunda extremidade do alojamento 122. (NB, a primeira extremidade de

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37/70 um componente daqui por diante se referirá à extremidade mais superior como mostrada na figura 6 e consequentemente a segunda extremidade se referirá à extremidade mais inferior do terceiro exemplo comparativo). As ligações entre o alojamento 122 e a primeira e segunda porções de recepção 126, 128 podem ser arranjadas tal que um fluxo seja permitido entre o alojamento 122 e a primeira porção de recepção 126 e entre o alojamento 122 e a segunda porção de recepção 128.

[100] O alojamento pode compreender adicionalmente uma primeira superfície de encosto anular 130, a qual está localizada na parede lateral interna do alojamento e entre a primeira e segunda porções de recepção 126, 128. A haste 124 também pode compreender uma segunda superfície de encosto anular 132 e a segunda superfície de encosto anular pode ser provida entre a primeira e segunda extremidades da haste 124. O arranjo da primeira e segunda superfícies de encosto anulares 130, 132 pode permitir o movimento da haste 124 em uma primeira direção mas limitar o movimento em uma segunda direção. (NB, a primeira direção é daqui por diante uma direção no sentido da extremidade mais superior mostrada na figura 6 e consequentemente a segunda direção é no sentido da extremidade mais inferior do terceiro exemplo comparativo). Adicionalmente, a segunda superfície de encosto anular 132 pode ser conformada para contato com a primeira superfície de encosto anular 130, tal que quando a primeira e segunda superfícies de encosto anulares se encostarem, fluxo a partir da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 possa ser impedido.

[101] A primeira porção de recepção 126 e a primeira

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38/70 extremidade da haste 124 juntas podem definir uma primeira câmara 124. Selos 136 pode ser providos sobre a primeira extremidade da haste 124 para garantir que a primeira câmara 134 não esteja em comunicação de fluxo com a primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120. Similarmente, a segunda porção de recepção 128 e a segunda extremidade da haste 124 juntas definem uma segunda câmara 138. Selos 140 podem ser providos sobre a segunda extremidade da haste 124 para garantir que a segunda câmara 138 não esteja em comunicação de fluxo com a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120.

[102] As áreas projetadas da primeira e segunda extremidades da haste 124 na primeira e segunda câmaras 134, 138 podem ser iguais e a área projetada da segunda superfície de encosto anular 132 pode ser menor que as áreas projetadas da primeira e segunda extremidades da haste 124.

[103] Uma mola 142 pode ser provida na primeira câmara 134 com uma primeira extremidade da mola 142 em contato com a primeira porção de recepção 126 e uma segunda extremidade da mola 142 em contato com a haste 124. A mola 142 pode pressionar a haste 124 na segunda direção tal que a primeira e segunda superfícies de encosto 130, 132 se encostem. Um elemento espaçador (não mostrado) pode ser provido na primeira câmara 134 entre a mola 142 e a haste 124 ou a mola 124 e a primeira porção de recepção 126. O elemento espaçador pode atuar para reduzir o comprimento inicial da mola 142 e portanto a pré-tensão na mola.

[104] A haste 124 também pode ser provida com uma primeira passagem 144 e uma segunda passagem 146. A primeira passagem 144 pode prover uma trajetória de fluxo a partir da

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39/70 primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 para a segunda extremidade 138, enquanto a segunda passagem 146 pode prover uma trajetória de fluxo a partir da segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 para a primeira câmara 134. Entretanto, quando a primeira superfície de encosto anular 130 encosta na segunda superfície de encosto anular 132, a primeira passagem 144 pode não estar em comunicação de fluxo com a segunda passagem 146.

[105] A válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser fabricada de alumínio (ou qualquer outro material prontamente perfurável, por exemplo, latão) para permitir a válvula de bloqueio de fluxo 120 ser retirada por perfuração uma vez que a operação de cimentação esteja completa. Em adição, a mola 142 pode ser uma ou mais arruelas Belleville ou uma mola ondulada; p.ex., para permitir o uso de uma seção de mola maior enquanto ainda mantendo-a perfurável. Para auxiliar na operação de perfuração a válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser localizada excentricamente em um revestimento externo para permiti-la ser facilmente retirada por perfuração por um bit de perfuração convencional. Adicionalmente, a válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser conformada para auxiliar os fluxos de fluido tanto quanto possível e assim reduzir o desgaste da válvula de bloqueio de fluxo 120 por erosão.

[106] Em operação a pressão da primeira e segunda extremidades da válvula de bloqueio de fluxo 120 atuam sobre a segunda e primeira câmaras 138, 134, respectivamente, via a primeira e segunda passagens 144, 146, respectivamente. As áreas projetadas da primeira e segunda extremidades da haste 124 na primeira e segunda câmaras 134, 138 podem ser iguais,

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40/70 mas devido à pressão na primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 ser mais alta que a pressão na segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 (por exemplo, quando usada com o sistema de densidade dupla explicado acima) as forças atuando na segunda câmara 138 são mais altas que aquelas na primeira câmara 134. Adicionalmente, como a área projetada da segunda superfície de encosto anular 132 pode ser menor que a área projetada da primeira e segunda extremidades da haste 124, o efeito líquido das forças de pressão é mover a haste 124 em uma primeira direção. Entretanto, a mola 142 pode atuar sobre a haste 124 para se opor a esta força e manter a válvula de bloqueio de fluxo 120 em uma posição fechada (isto é, com a primeira e segunda superfícies de encosto anulares 130, 132 em contato) . A mola 142 pode não suportar a força de pressão completa, porque a área na primeira e segunda câmaras 134, 138 pode ser maior que aquela ao redor do centro da haste 124 e a força líquida atuando sobre a primeira e segunda câmaras 134, 138 está na direção oposta à força atuando na segunda superfície de encosto anular 132.

[107] A abertura da válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ocorrer quando o diferencial de pressão atuando sobre a haste 124 alcançar a pressão de abertura desejada. Nesta pressão, a força líquida atuando sobre a haste 124 é suficiente para fazer a haste 124 se mover em uma primeira direção, permitindo desta forma fluido de cimentação escoar. A diferença de pressão na qual isto ocorre pode ser variada selecionando um elemento espaçador apropriado para ajustar a pré-tensão na mola.

[108] Entretanto, uma vez que fluido começa a escoar

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41/70 através da válvula de bloqueio de fluxo 120, a diferença de pressão atuando através da haste 124 pode diminuir, embora uma diferença de pressão possa permanecer devido a perdas de pressão causadas pelo fluxo de fluido através da válvula. Portanto, na ausência das diferenças de pressão presentes quando não existe fluxo, a mola 142 pode atuar para fechar a válvula. Entretanto, à medida que a válvula fecha as diferenças de pressão podem novamente atuar sobre a haste 124, fazendo-a desta forma reabrir. Este processo pode se repetir e a haste 124 pode trepidar durante o uso. A oscilação entre as posições aberta e fechada auxilia a manter o fluxo de fluido de cimentação e estes efeitos dinâmicos podem ajudar a evitar bloqueio entre a primeira e segunda superfícies de encosto anulares 130, 132.

[109] Com referência à figura 7, a válvula de bloqueio de fluxo 120, de acordo com um quarto exemplo comparativo da divulgação é substancialmente similar ao terceiro exemplo comparativo da divulgação, exceto que a válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser orientada na direção oposta (isto é, a primeira extremidade do alojamento 122 está na extremidade mais inferior e a segunda extremidade do alojamento 122 está na extremidade mais superior). Em adição, o quarto exemplo comparativo pode diferir do terceiro exemplo comparativo em que a área projetada da segunda superfície de encosto anular 132 pode ser maior que a área projetada da primeira e segunda extremidades da haste 124. À parte destas diferenças o quarto exemplo comparativo é por outro lado igual ao terceiro exemplo comparativo e partes iguais têm o mesmo nome e numeral de referência.

[110] Durante a operação do quarto exemplo comparativo,

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42/70 fluido de pressão mais alta a partir de cima da válvula de bloqueio de fluxo 120 pode atuar sobre a primeira câmara 134 por virtude da segunda passagem 146, e fluido de pressão mais baixa pode atuar na segunda câmara 138 por virtude da primeira passagem 144. As forças de pressão sobre a primeira e segunda câmaras 134, 138, juntas com a força da mola, podem atuar para fechar a válvula de bloqueio de fluxo 120 (isto é, com a primeira e segunda superfícies de encosto anulares 130, 132 em contato). Entretanto, como a área projetada da primeira superfície de encosto anular 130 pode ser maior que a área projetada da primeira e segunda extremidades da haste 124, o efeito líquido das forças de pressão é mover a haste 124 para uma posição aberta. Portanto, uma vez que as forças de pressão tenham alcançado um limite particular suficiente para superar a força da mola, a válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser aberta.

[111] Em exemplos alternativos, a primeira e segunda extremidades da haste 124 podem ter diferentes áreas projetadas. Por exemplo, aumentar a área projetada da primeira extremidade da haste 124 para o terceiro exemplo comparativo em relação à segunda extremidade da haste 124 pode forçar adicionalmente a válvula para uma posição fechada e pode portanto aumentar a pressão de abertura para abrir a válvula. Outras modificações para as áreas projetadas podem ser feitas para mudar o pressionamento da válvula, como será entendido por alguém experiente na técnica.

[112] Com referência à figura 8, a válvula de bloqueio de fluxo 120, de acordo com um quinto exemplo comparativo da divulgação é substancialmente similar ao terceiro exemplo comparativo da divulgação, exceto que a segunda passagem 146

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43/70 da haste 124 foi omitida. Ao contrário, a primeira porção de recepção 126 pode ser provida com uma terceira passagem 148 que provê uma passagem de fluxo a partir da primeira porção de recepção 12 6 para o exterior da válvula de bloqueio de fluxo 120. Pode haver um correspondente furo 150 no alojamento 122. A terceira passagem 148 pode ser provida dentro de uma porção 152 da primeira porção de recepção 126 que se estende para encontrar a superfície interna do alojamento 122. Entretanto, uma passagem de fluxo ainda será mantida ao redor da primeira porção de recepção 126 tal que um fluido possa escoar da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120 para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 120. À parte destas diferenças, o quinto exemplo comparativo é por outro lado igual ao terceiro exemplo comparativo e partes iguais têm o mesmo nome e numeral de referência.

[113] O quinto exemplo comparativo trabalha do mesmo modo que o terceiro exemplo comparativo porque uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo está abaixo do fundo do mar o fluido logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo e dentro da coluna tubular furo abaixo tem a mesma densidade que o fluido logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo e fora da coluna tubular furo abaixo (veja a figura lb) . Portanto, a pressão hidrostática do fluido fora da válvula de bloqueio de fluxo pode ser igual àquela dentro da coluna tubular furo abaixo logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo. (Em contraste, a pressão do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo 120 pode ser diferente daquela fora da válvula de bloqueio de fluxo 120 porque a densidade do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e dentro da coluna tubular furo

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44/70 abaixo é diferente da densidade do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e fora da coluna tubular furo abaixo, como mostrado na figura lb). Segue portanto que, antes que a válvula de bloqueio de fluxo 120 abra, a diferença de pressão entre fluido no primeiro e segundo lados da válvula pode ser substancialmente a mesma que a diferença de pressão entre fluido dentro e fora da válvula em um ponto logo acima da válvula (negligenciando a diferença de pressão hidrostática

entre acima e	abaixo da válvula fora	da	válvula uma	vez que
esta pode ser	relativamente	pequena	em	comparação	com as
profundidades	envolvidas.	Portanto	l	o quinto	exemplo
comparativo,	que somente	difere	do	terceiro	exemplo

comparativo derivando a pressão a partir do exterior da válvula de bloqueio de fluxo ao invés de abaixo da válvula de bloqueio de fluxo para a primeira porção de recepção 126, pode funcionar do mesmo modo que o terceiro exemplo comparativo.

[114] Com referência à figura 9, a válvula de bloqueio de fluxo 200 de acordo com uma primeira configuração da presente divulgação é adequada para colocação em uma coluna tubular furo abaixo operando em um sistema de densidade de fluido dupla. (NB, a figura 9 mostra a válvula de bloqueio de fluxo em uma posição fechada). A válvula de bloqueio de fluxo 200 é arranjada tal que ela esteja em comunicação com uma diferença de pressão entre um de: fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo, p.ex., na válvula de bloqueio de fluxo; e fluido acima e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo, p.ex., em qualquer lado da válvula de bloqueio de fluxo 200 dentro da coluna tubular furo abaixo. Estas diferenças de pressão são substancialmente

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45/70 iguais devido à densidade e portanto a pressão hidrostática do fluido abaixo da válvula de bloqueio de fluxo dentro e fora da coluna tubular furo abaixo sendo as mesmas. No particular exemplo mostrado na figura 9, a válvula de bloqueio de fluxo 200 é arranjada tal que ela esteja em comunicação com uma diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo e dentro da coluna tubular furo abaixo na válvula de bloqueio de fluxo.

[115] A válvula de bloqueio de fluxo 200 compreende um meio de restrição de fluxo, que na primeira configuração compreende uma válvula 201 compreendendo primeiro e segundo elementos de válvula 226', 220'. Como descrito adicionalmente abaixo, o primeiro e segundo elementos de válvula 226', 220' são seletivamente trazidos em contato de modo a seletivamente bloquear a passagem de fluxo. O meio de restrição de fluxo pode compreender qualquer outro arranjo, por exemplo, uma válvula corrediça ou um estreitamento variável na passagem de fluxo.

[116] A válvula de bloqueio de fluxo 200 de acordo com a primeira configuração é substancialmente igual à válvula de bloqueio de fluxo 20 de acordo com o primeiro exemplo comparativo. Por exemplo, a válvula de bloqueio de fluxo 200 compreende um alojamento 222, que pode ser tubular, e dentro do qual é disposto um terceiro elemento de válvula 224' . O terceiro elemento de válvula 224' pode servir para limitar o movimento do segundo elemento de válvula 220' e o terceiro elemento de válvula 224' pode ser na forma de uma seção tubular oca 224. O alojamento 222 compreende uma caixa 238 em uma primeira extremidade do alojamento e um pino 240 na segunda extremidade do alojamento (NB, a primeira extremidade

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46/70 de um componente se referirá daqui por diante à extremidade mais superior como mostrada na figura 9 e consequentemente a segunda extremidade se referirá à extremidade mais inferior). A caixa 238 e pino 240 permitem o engate da válvula de bloqueio de fluxo 200 com seções adjacentes de uma coluna tubular e podem compreender conexões roscadas convencionais de caixa e pino, respectivamente. Embora os termos caixa e pino sejam usados, qualquer conexão para uma coluna tubular pode ser usada, por exemplo, um arranjo de soquete e plugue. Alternativamente, a válvula de bloqueio de fluxo 200 pode ser unitária com a coluna tubular.

[117] O primeiro elemento de válvula 226' é arranjado tal que a diferença de pressão atue através de pelo menos uma porção do primeiro elemento de válvula e que o primeiro elemento de válvula seja móvel entre posições aberta e fechada sob a ação da citada diferença de pressão de modo a seletivamente permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo. O primeiro e segundo elementos de válvula estão em uma trajetória de fluxo da válvula de bloqueio de fluxo 200 e são arranjados para seletivamente permitir e bloquear fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo. Consequentemente, pelo menos uma parte do primeiro elemento de válvula 226' pode ser conformada para contatar uma correspondente porção do segundo elemento de válvula 220' tal que um selo possa ser seletivamente formado entre o primeiro e segundo elementos de válvula. Por exemplo, o primeiro elemento de válvula 226' pode compreender um assento de válvula 227 e o segundo elemento de válvula 220' pode compreender uma correspondente porção para contatar o assento de válvula e bloquear a trajetória de fluxo.

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47/70 [118] Na particular configuração mostrada na figura 9, o primeiro elemento de válvula compreende um assento de válvula conformado esfericamente 227 para receber um segundo elemento de válvula, gue também pode ser conformado esfericamente. O restante do primeiro elemento de válvula pode ser na forma de uma luva 226, gue é disposta deslizavelmente dentro do alojamento 222 sobre uma primeira extremidade da seção tubular oca 224, tal gue a luva possa deslizar ao longo da seção tubular oca 224 em sua primeira extremidade, e a luva 226 também possa deslizar dentro do alojamento 222. Um flange 228 é provido em uma segunda extremidade da seção tubular oca 224 e um primeiro ressalto de encosto 230 é provido dentro do alojamento 222 entre a primeira e segunda extremidades da seção tubular oca 224 tal gue a seção tubular oca 224 seja deslizavelmente contatada dentro da porção mais interna do primeiro ressalto de encosto 230 e o movimento da seção tubular oca 224 em uma primeira direção no sentido da primeira extremidade do alojamento é limitado pelo encostar do flange 228 contra o primeiro ressalto de encosto 230. (NB, a primeira direção é dagui por diante uma direção no sentido da extremidade mais superior mostrada na figura 9 e conseguentemente a segunda direção é no sentido da extremidade mais inferior). Um segundo ressalto de encosto 232 é provido dentro do alojamento 222 e é colocado oposto ao primeiro ressalto de encosto 230, tal gue o flange 228 figue entre o primeiro e segundo ressaltos de encosto 230, 232.

[119] Adicionalmente, elementos espaçadores de largura variável (não mostrados) podem ser colocados entre o segundo ressalto de encosto 232 e o flange 228 e entre o primeiro ressalto de encosto 230 e flange 228. O movimento da seção

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48/70 tubular oca 224 em qualquer direção pode ser limitado pelo encostar do flange 228 contra os elementos espaçadores. Os elementos espaçadores podem impedir o movimento da seção tubular oca 224 todos juntos. A espessura dos elementos espaçadores pode ser variada tal que a posição da seção tubular oca 224 com relação ao alojamento 222 possa ser alterada antes da instalação da válvula de bloqueio de fluxo furo abaixo. O flange 228 e elementos espaçadores podem ambos ter aberturas centrais tal que o fluxo de fluido seja permitido a partir do centro da seção tubular oca 224 para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 200.

[120] A válvula de bloqueio de fluxo 200, de acordo com a primeira configuração da divulgação, também pode ser provida com um ou mais elementos resilientes 236', por exemplo, molas 236, que podem ser localizadas entre o primeiro ressalto de encosto 230 e a luva 226. Por meio de um exemplo adicional, o um ou mais elementos resilientes podem compreender um ou mais absorvedores de choque fluídicos selados, molas helicoidais, molas de disco, molas onduladas, molas de borracha, arruelas Bellevile ou qualquer outro elemento exibindo propriedades resilientes ou qualquer combinação dos mesmos. As molas 236 ilustradas podem resistir ao movimento da luva 226 na segunda direção. Em contraste com o primeiro exemplo comparativo, a primeira configuração da presente divulgação pode compreender uma pluralidade de molas 236 dispostas dentro da circunferência do alojamento 222. (Alternativamente, a primeira configuração pode compreender uma única mola entre o primeiro ressalto de encosto 230 e a luva 226 como pelo primeiro exemplo comparativo).

[121] Cada mola pode compreender uma guia de mola 261, na

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49/70 forma de um pino suporte, que passa através do meio da mola e garante que a mola não se deforme. As molas também podem ser providas com primeira e segunda luvas de mola 2 64, 2 66 na forma de anéis, que são dispostos dentro da circunferência do alojamento 222 e sobre as circunferências da seção tubular oca 224. A primeira luva de mola 264 pode definir um canal circular no qual a uma ou mais molas são localizadas. Similarmente, a segunda luva de mola 266 também pode definir um canal circular no qual a uma ou mais molas são localizadas. (A primeira configuração pode compreender alternativamente luvas de mola para cada mola 236, com cada luva de mola circundando pelo menos uma porção axial de cada mola) . A primeira e segunda luvas de mola 2 64, 2 66 servem adicionalmente para impedir a mola de se deformar. As luvas de mola 2 64, 2 66 podem ser providas em primeira e segunda extremidades da mola, por exemplo, a primeira luva de mola 264 pode ser provida adjacente à luva 226 e pode ser integral com a luva 226, enquanto a segunda luva de mola 266 pode ser provida na outra extremidade da mola. Os comprimentos axiais das guias de mola 2 61 e luvas de mola 2 64, 2 66 podem ser selecionados de modo a não interferir indevidamente com a compressão das molas.

[122] O alojamento 222 pode ser dividido em uma pluralidade de partes componentes. Cada parte componente pode ter forma circular com conexões macho e fêmea em cada extremidade de modo a interfacear com respectivas partes componentes, formando desta forma o alojamento completo. As partes componentes podem se conectar entre si por exemplo, por virtude de um encaixe com interferência ou uma conexão roscada. Em particular, o alojamento compreende primeira,

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50/70 segunda, terceira e quarta partes componentes 222a, 222b, 222c, 222d, que se encaixam juntas para formar o alojamento 222. A montagem das partes componentes 222a-d permite a luva 226 e seção tubular oca 224 serem colocadas dentro do alojamento 222. Por exemplo, a luva 226 é provida dentro da segunda parte componente 222b e a seção tubular oca 224 amplia a segunda e terceira partes componentes 222b, 222c. Adicionalmente, a terceira parte componente 222c compreende o primeiro ressalto de encosto 230 e uma parte macho da quarta parte componente forma o segundo ressalto de encosto 232. Similarmente, as luvas de mola 2 66 encostam em uma parte macho da terceira parte componente 222c. A parte macho do terceiro componente pode compreender um anel de rolamento 268 que se assenta entre as luvas de mola 266 e a terceira parte componente 222c. O anel de rolamento pode servir para garantir que as molas não sejam torcidas quando a segunda e terceira partes componentes 222b, 222c são giradas uma em relação à outra durante a montagem, por exemplo, para estabelecer uma conexão roscada. Em outras palavras, o anel de rolamento 268 pode impedir a mola 236 de girar com relação à terceira parte componente 222c. O anel de rolamento 268 pode ser localizado em uma ranhura na terceira parte componente tal que as segundas luvas de mola 2 66 possam deslizar sobre o anel de rolamento. O anel de rolamento pode compreender um anel de cobre.

[123] Pelo menos uma porção do segundo elemento de válvula 220' pode ser na forma de um membro esférico 220, embora pelo menos uma porção do segundo elemento de válvula possa ter qualquer outro formato, por exemplo, um formato de tronco de cone. A porção de assento de válvula do primeiro

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51/70 elemento de válvula é conformada para receber uma correspondente porção do segundo elemento de válvula consequentemente. O primeiro elemento de válvula na forma de luva 226 é disposto movelmente com relação ao membro esférico 220 de modo a se mover entre as posições aberta e fechada (mostradas nas figuras 12a-12c) permitindo seletivamente o fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula e desta forma através da coluna tubular furo abaixo. Na configuração mostrada na figura 9, o membro esférico 220 é disposto movelmente com relação à luva 226 e o membro esférico é forçado no sentido da posição fechada por virtude de um primeiro membro resiliente 280. Em contraste com a configuração mostrada, o membro esférico 220 pode ser conectado a ou unitário com a seção tubular oca 224. Adicionalmente, o segundo elemento de válvula não necessita ser esférico e pode ter qualquer outro formato.

[124] Com referência às figuras lOa-lOc, a válvula de bloqueio de fluxo 200 de acordo com a primeira configuração é novamente substancialmente igual à válvula de bloqueio de fluxo 20 de acordo com o primeiro exemplo comparativo. (NB, a figura 10a mostra a válvula de bloqueio de fluxo em uma posição fechada) . Por exemplo, a luva 22 6 pode compreender adicionalmente uma ou mais segundas passagens 248a, 248b, o quê provê uma passagem de fluxo a partir da primeira extremidade da luva para a segunda extremidade da luva e daí para uma primeira câmara 252, que contém as molas 236. A segunda passagem 248a, 248b pode assim garantir que as pressões atuando sobre a primeira e segunda extremidades da luva 228 sejam iguais. A segunda passagem 248a, 248b pode começar a partir de um ou mais correspondentes segundos

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52/70 orifícios 249a, 249b que podem ser providos em uma parede lateral externa da luva 226, p.ex., em uma porção da luva que tenha um diâmetro menor que o resto da luva 22 6 tal que exista uma folga entre o segundo orifício 249a, 249b e a parede do alojamento. (O arranjo do segundo orifício 249a, 249b é mais claramente mostrado na figura 11). Entretanto, o segundo orifício 240a, 249b pode ser provido em uma parede extrema da luva 226. O segundo orifício 249a, 249b, segunda passagem 248a, 248b e portanto primeira câmara 252 estão em comunicação fluida com o fluido na coluna tubular furo abaixo acima da válvula de bloqueio de fluxo 200 quando a válvula de bloqueio de fluxo está nas posições aberta e fechada. A segunda passagem pode compreender um filtro 251 para impedir quaisquer detritos de entrar na primeira câmara 252.

[125] Em contraste com o primeiro exemplo comparativo, a primeira configuração pode compreender adicionalmente uma ou mais primeiras passagens 212 providas na luva 226. As primeiras passagens 212 podem ser arranjadas de modo a transmitir fluido a partir de um ou mais correspondentes primeiros orifícios 213 na primeira extremidade da luva para a segunda extremidade da luva. Em particular, o primeiro orifício 213 pode ser posicionado próximo a um gargalo ou estreitamento da área de fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula 226', 220' quando a válvula estiver na posição aberta (veja figura 12c). Como um resultado, o primeiro orifício 213 pode ficar adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo 200 estiver em uma posição aberta devido ao efeito Venturi provocado pelo subsequente aumento de velocidades de fluxo no gargalo ou estreitamento. A primeira e segunda passagens 212,

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248a, 248b podem se juntar dentro da luva 226 e sair em uma saída comum na segunda extremidade da luva.

[126] O primeiro orifício 213 pode ser arranjado tal que ele não esteja em comunicação fluídica com fluido abaixo da válvula de bloqueio de fluxo na coluna tubular furo abaixo pela interação entre a luva 226 e o membro esférico 220 quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição fechada. Em outras palavras, o primeiro orifício 213 está localizado em ou acima do ponto de contato entre a luva 226 e o membro esférico 220 tal que ele não seja exposto à pressão de fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo quando na posição fechada. Similarmente, o primeiro orifício 213 pode ser exposto ao fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo na coluna tubular furo abaixo quando a válvula de bloqueio de fluxo estiver na posição aberta. Como mostrado na figura 10b, a luva 226 pode compreender uma porção de assento de válvula 227 conformada esfericamente para receber o membro esférico e o primeiro orifício 213 pode ser provido dentro da porção de assento de válvula ou o primeiro orifício pode ser provido acima da porção de assento de válvula. Adicionalmente, como mostrado na figura 10c, o primeiro orifício 213 pode alternativamente ser provido dentro de um ressalto anular 225 provido dentro da luva 226 e o primeiro orifício 213 pode ser provido dentro de um canto 223 do ressalto anular 225. O primeiro orifício 213 do arranjo mostrado na figura 10b pode ser exposto a um fluxo de velocidade mais alta e portanto uma região de fluxo de pressão baixa mais baixa. O arranjo mostrado na figura 10c pode normalizar as pressões vistas no primeiro orifício 213 e pode comunicar uma pressão mais estável para a primeira passagem 213.

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54/70 [127] Como é mostrado na figura 10a, a válvula de bloqueio de fluxo 200 de acordo com a primeira configuração da presente divulgação pode compreender adicionalmente uma estrutura suporte 270. A estrutura suporte 270 pode ser conectada à luva 226 e pode se mover com a luva 226 dentro do alojamento 222. A estrutura suporte pode compreender uma pluralidade de pernas 272 que podem ser distribuídas circunferencialmente sobre a estrutura suporte e conectar uma porção de cabeça 274 da estrutura suporte à luva 226. O movimento da luva 226 e estrutura suporte 270 pode ser limitado pela porção de cabeça 274 encostar em um ressalto de encosto 275 formado por uma porção macho da primeira parte de componente de alojamento 222a. As pernas 272 e porção de cabeça 274 da estrutura suporte 270 podem circundar o membro esférico 220. O membro esférico 220 pode ser livre para se mover dentro da estrutura suporte tal que o membro esférico possa estar na posição fechada na qual o membro esférico está assentado, p.ex., assentado contra uma porção da luva 226, ou na posição aberta, p.ex., na qual existe uma folga 229 (como mostrado nas figuras 12c e 13 descritas abaixo) entre o membro esférico e a luva 226.

[128] A porção de cabeça 274 pode compreender o primeiro membro resiliente 280 que pode ser na forma de uma mola como mostrado, mas pode alternativamente ser um absorvedor de choque fluídico selado, mola helicoidal, mola disco, mola ondulada, mola de borracha, arruela Bellevile ou qualquer outro elemento exibindo propriedades resilientes. Uma capa 282 pode ser provida em uma extremidade do membro resiliente, sendo que a capa contata o membro esférico 220. O membro resiliente 280 força o membro esférico 220 para contato com a

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55/70 luva 226. Uma abertura 276 na porção de cabeça 274 pode ser provida, p.ex., sobre o primeiro membro resiliente 280, para garantir que fluxo possa penetrar na estrutura suporte 270 no evento que a porção de cabeça 274 encoste no primeiro componente de alojamento 222a. A abertura 276 permite a pressão de fluxo a montante ser comunicada para o membro esférico 220 e luva 226 no evento que a porção de cabeça 274 da estrutura suporte 270 encoste e forme um selo ao redor do primeiro componente de alojamento 222a. A comunicação desta pressão pode ser desejável uma vez que a área da porção de cabeça 274 exposta a fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo pode sozinha não ser suficiente para prover uma força de pressão para superar a força inicial das molas 236. Adicionalmente, o membro esférico 220 pode funcionar como uma válvula de uma via permitindo fluxo na primeira direção no evento que exista uma contrapressão forçando fluido para cima na coluna tubular. A porção de cabeça 274 da estrutura suporte 270 circundando o membro esférico 220 garante que o membro esférico 220 esteja livre para se mover em uma primeira direção mesmo se a porção de cabeça estiver encostada com o primeiro componente de alojamento 222a.

[129] Em contraste com o primeiro exemplo comparativo, a seção tubular oca 224 da primeira configuração pode não compreender uma cabeça de pistão. Ao contrário, a seção tubular oca 224 da primeira configuração pode compreender uma porção de contato 2 90, que pode ter um formato de tronco de cone. A porção de contato 2 90 pode compreender uma ou mais aberturas, p.ex., furos 292 dispersos sobre a circunferência da porção de contato 290. A seção tubular oca 224 pode adicionalmente compreender um ressalto de encosto 294 que

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56/70 contata um correspondente ressalto de encosto 296 em uma superfície interna da luva 226. As superfícies de encosto 2 94, 2 96 podem limitar o movimento da luva 22 6 na segunda direção.

[130] Como para o primeiro exemplo comparativo, quando a diferença de pressão através da luva 226 da primeira configuração é suficientemente alta, a luva 226 pode se mover na segunda direção. A seção tubular oca 224 da primeira configuração pode ser fixada em posição pelos espaçadores em qualquer lado do flange 228. O membro esférico 220 pode inicialmente se mover com a luva 22 6 na segunda direção devido ao efeito do membro resiliente 280 e da diferença de pressão atuando através do membro esférico 220. Entretanto, além de um certo ponto, o membro esférico pode contatar a porção de contato 290 da seção tubular oca 224 e o membro esférico 220 pode não mais se mover com a luva 226. Portanto, à medida que a luva se move adicionalmente na segunda direção, uma folga 229 (como mostrada nas figuras 12c e 13 descritas acima) é formada entre o membro esférico 220 e a luva 226 e a válvula de bloqueio de fluxo 200 está na posição aberta. Uma vez na posição aberta (como mostrado na figura 12c) , fluxo pode passar ao redor da porção de cabeça 274 e entre as pernas 270 da estrutura suporte 270 e através da folga 229 entre o membro esférico 220 e a luva 226. Fluido pode então passar através dos furos 292 da porção de contato 290 para dentro da seção tubular oca 224 e dali para a segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 200.

[131] Com referência à figura 11, a válvula de bloqueio de fluxo 200 de acordo com a primeira configuração é novamente substancialmente igual à válvula de bloqueio de

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57/70 fluxo 20 de acordo com o primeiro exemplo comparativo. (NB, a figura 11 mostra a válvula de bloqueio de fluxo em uma posição fechada). Por exemplo, a área projetada da primeira extremidade da luva 22 6 pode ser maior que a área projetada da segunda extremidade da luva 22 6 tal que a força devida à pressão atuando sobre a primeira extremidade da luva 226 seja maior que a força devida à pressão atuando na segunda extremidade da luva 22 6. Esta diferença de áreas pode ser conseguida por virtude de um quarto ressalto de encosto 254 na luva 226 e um correspondente quinto ressalto de encosto 256 no alojamento 222. O quarto ressalto de encosto 254 pode ser arranjado tal que o diâmetro da luva 226 em sua primeira extremidade seja maior que aquele em sua segunda extremidade e adicionalmente, o movimento da luva 226 na segunda direção pode ser limitado quando o quarto e quinto ressaltos de encosto 254, 256 se encostam. O quarto e quinto ressaltos de encosto 254, 256, juntos com a luva 226 e alojamento 222 podem definir uma segunda câmara 258 e um respiro de alojamento 250 pode ser provido na parede lateral do alojamento 222 tal que a segunda câmara 258 possa estar em comunicação de fluxo com o fluido fora da válvula de bloqueio de fluxo 200. A força da pressão líquida atuando sobre a luva 226 é portanto o produto de (1) a diferença entre a pressão fora da válvula de bloqueio de fluxo 200 e na primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 200, e (2) a diferença de áreas entre a primeira e segunda extremidades da luva.

[132] Os selos 260, 262 (o último sendo mostrado na figura 10) podem ser providos na primeira e segunda extremidades da luva 226 respectivamente tal que a segunda

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58/70 câmara 258 possa ser selada a partir da primeira extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 200 e da primeira câmara 252 respectivamente. Adicionalmente, selos 265 (figura 9) podem ser providos na porção mais interna do primeiro ressalto 230 tal que a primeira câmara 252 possa ser selada da segunda extremidade da válvula de bloqueio de fluxo 200.

[133] Com referência às figuras 12a a 12c, a operação da válvula de bloqueio de fluxo 200, de acordo com a primeira configuração da divulgação, será agora explicada. A válvula de bloqueio de fluxo 200 pode ser localizada em uma coluna tubular com a primeira extremidade acima da segunda extremidade e a válvula de bloqueio de fluxo 200 pode ser conectada a seções tubulares adjacentes via a caixa 238 e pino 240. Antes de abaixar a coluna tubular para dentro do furo de poço (p.ex., o aspersor de uma sonda de perfuração fora da costa) , pode haver uma pequena pré-carga nas molas 236 tal que a estrutura suporte 270 encoste no ressalto de encosto 275, como mostrado na figura 12a. Adicionalmente, na configuração representada, o membro esférico 220 encosta na luva 226 por virtude do membro resiliente 280 e da diferença de pressão através do membro esférico 280. Com o membro esférico nesta posição nenhum fluido de perfuração pode passar através da válvula de bloqueio de fluxo 200 [134] À medida que a coluna tubular e portanto a válvula de bloqueio de fluxo 200 são abaixadas para dentro do aspersor, as pressões hidrostáticas dentro e fora da coluna tubular e válvula de bloqueio de fluxo 200 começam a subir. Com um exemplo de um sistema de fluido de perfuração de densidade dupla, a densidade do fluido dentro da coluna tubular pode ser mais alta que a densidade do fluido entre o

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59/70 aspersor e a coluna tubular, e as pressões hidrostáticas dentro da coluna tubular (e portanto aquelas atuando sobre o membro esférico 220 e a primeira e segunda extremidades da luva 226) portanto aumentam em uma taxa mais alta que as pressões entre o aspersor e a coluna tubular. A diferença resultante entre as pressões dentro e fora da coluna tubular podem aumentar até que o fundo do mar seja alcançado, além de cujo ponto os fluidos dentro e fora da coluna tubular podem ter a mesma densidade e as pressões dentro e fora da coluna tubular podem aumentar na mesma taxa.

[135] Antes que a válvula de bloqueio de fluxo 200 alcance o fundo do mar, a diferença de pressão crescente entre o interior e o exterior da coluna tubular também atua sobre o membro esférico 220 porque a extremidade superior (primeira) da válvula de bloqueio de fluxo 200 não está em comunicação de fluxo com a extremidade inferior (segunda) da válvula de bloqueio de fluxo 200. A mesma diferença de pressão também pode atuar sobre a diferença de áreas entre a primeira e segunda extremidades da luva 226. Entretanto, esta diferença de área pode ser menor que a área projetada do membro esférico 220 exposto à diferença de pressão através da válvula de bloqueio de fluxo 200. Portanto, à medida que a válvula de bloqueio de fluxo 200 é abaixada para dentro do aspersor, a força atuando sobre o membro esférico 220 pode ser maior que a força atuando sobre a luva 22 6. Uma vez que as forças atuando sobre o membro esférico 220 e a luva 26 superam uma pequena carga inicial nas molas 236, a luva 226 pode ser movida para baixo (isto é, na segunda direção) e devido à força sobre o membro esférico 220 poder ser maior que aquela sobre a luva 226, o membro esférico 220 permanece

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60/70 encostado contra a luva 226. (0 comprimento e/ou rigidez das molas 236, e portanto sua carga inicial podem ser préselecionados para garantir que a porção de cabeça 274 da estrutura suporte 270 encoste inicialmente no ressalto de encosto 275 da primeira parte componente de alojamento 222a antes de abaixar para dentro do aspersor).

[136] O movimento combinado da luva 226 e membro esférico 220 pode continuar até que o membro esférico 220 encoste na porção de contato 290 da seção tubular oca 224 e o membro esférico não mais possa se mover com a luva 226, como mostrado na figura 12b. A válvula de bloqueio de fluxo 200 está então em um estado totalmente pré-carregada. A diferença de pressão na qual isto ocorre, e a força resultante nas molas, podem ser variadas mudando a espessura dos elementos espaçadores. Com um elemento espaçador maior por baixo do flange 228 (e consequentemente um elemento espaçador menor acima do flange) a seção tubular oca 224 será mais alta e a luva 226 e o membro esférico 220 percorrerão uma distância mais curta antes que a válvula de bloqueio de fluxo 200 esteja pré-carregada. O oposto se aplica para um elemento espaçador menor abaixo do flange. O tamanho dos elementos espaçadores acima e abaixo do flange 228 podem ser selecionados antes de instalar a válvula de bloqueio de fluxo 200 dentro da coluna tubular. Por exemplo, elementos espaçadores de diferentes tamanhos ou múltiplos podem ser inseridos acima e/ou abaixo do flange 228 antes de conectar a terceira e quarta partes componentes 222c, 222d do alojamento 222 entre si.

[137] A espessura dos elementos espaçadores por baixo do flange 228 pode determinar a pré-carga nas molas 236 no

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61/70 estado pré-carregado. Em tal configuração, é a pré-carga nas molas contra a qual a diferença de pressão tem que superar para mover a luva 22 6 qualquer adicional após o membro esférico 220 ter encostado na porção de contato 290. A espessura de tais elementos espaçadores, portanto determina a profundidade da válvula de bloqueio de fluxo na qual a précarga nas molas é superada tal que a luva possa se mover adicionalmente e a válvula abra. Por exemplo, com um elemento espaçador maior por baixo do flange ilustrado 228, a válvula de bloqueio de fluxo 200 abrirá em uma diferença de pressão mais baixa.

[138] Uma vez que o membro esférico 220 não possa se mover mais, devido ao encosto com a porção de contato 290, a válvula de bloqueio de fluxo 200 está no estado totalmente pré-carregado, como mostrado na figura 12b. Em uma configuração, no estado totalmente pré-carregado, a força atuando sobre a luva 226 ainda não é suficiente para superar a força de mola, porque a diferença de pressão atuando sobre a luva 22 6 atua sobre uma área muito menor que quando a diferença de pressão atuou sobre o membro esférico 220. A luva 226 pode, portanto permanecer em contato com o membro esférico 220 e a válvula de bloqueio de fluxo pode ficar fechada até que a diferença de pressão seja suficientemente alta para mover a luva 22 6 independentemente do membro esférico. A válvula de bloqueio de fluxo 200 pode ser abaixada adicionalmente para a diferença de pressão atuando sobre a luva 226 aumentar. A espessura dos elementos espaçadores pode ser selecionada tal que uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo 200 alcance o fundo do mar, a diferença de pressão e portanto as forças de pressão atuando

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62/70 sobre a luva 226 nesta profundidade sejam só menores que a força de mola no estado totalmente pré-carregado. No fundo do mar as forças de pressão não são portanto suficientes para mover a luva 22 6, mas um aumento adicional na pressão a montante da válvula de bloqueio de fluxo pode ser suficiente para superar a força de mola no estado totalmente précarregado e mover a luva 22 6. Entretanto, à medida que a válvula de bloqueio de fluxo 200 é abaixada abaixo do fundo do mar, a diferença de pressão pode não aumentar mais (pelas razões explicadas acima) e, portanto a válvula de bloqueio de fluxo permanecerá fechada. Uma vez que a coluna tubular esteja no lugar e o fluxo de fluido de perfuração seja desejado, uma pressão de abertura adicional pode ser aplicada pelas bombas de fluido de perfuração, que pode ser suficiente para superar a força de mola totalmente précarregada, movendo desta forma a luva 226 para baixo (na segunda direção) e permitindo fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo 200, como mostrado na figura 12c. A pressão de abertura da válvula de bloqueio de fluxo pode ser variada para se adequar à particular aplicação, p.ex., a profundidade da água no fundo do mar e/ou as densidades dos fluidos. A pressão de abertura pode, por exemplo, ser variada selecionando forças de mola e/ou comprimentos de molas 236 ou incluindo elementos espaçadores ou variando a área do quarto e quinto ressaltos de encosto 254, 256. Para fins de exemplo, a pressão de abertura pode ser na faixa de 20 a 3.448 kPa, mas também pode ser fora desta faixa. Uma vez que a válvula esteja na posição aberta, fluido é capaz de escoar entre o primeiro e segundo elementos de válvula 226', 220' e portanto através da válvula de bloqueio de fluxo 200, como indicado

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63/70 pelas setas mostradas na figura 12c.

[13 9] Como um aparte, deve ser notado que uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo está abaixo do fundo do mar, a diferença de pressão através da válvula de bloqueio de fluxo (de cima para baixo) é substancialmente a mesma que a diferença de pressão dentro e fora da coluna tubular logo acima da válvula de bloqueio de fluxo 200. Isto é porque o fluido logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo e dentro da coluna tubular furo abaixo tem a mesma densidade que o fluido logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo e fora da coluna tubular furo abaixo (veja a figura lb) . Portanto, a pressão hidrostática do fluido fora da válvula de bloqueio de fluxo pode ser a mesma que aquela dentro da coluna tubular furo abaixo logo abaixo da válvula de bloqueio de fluxo. (Em contraste, a pressão do fluido dentro da coluna tubular furo abaixo acima da válvula de bloqueio de fluxo 200 pode ser diferente daquela fora da válvula de bloqueio de fluxo 200 porque a densidade do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e dentro da coluna tubular furo abaixo é diferente da densidade do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo e fora da coluna tubular furo abaixo, como mostrado na figura lb) . Segue, portanto que, antes que a válvula de bloqueio de fluxo 200 abra, a diferença de pressão entre fluido no primeiro e segundo lados da válvula pode ser substancialmente igual à diferença de pressão entre fluido dentro e fora da válvula em um ponto logo acima da válvula (negligenciando a diferença de pressão hidrostática entre acima e abaixo da válvula fora da válvula uma vez que esta pode ser relativamente pequena em comparação com as profundidades envolvidas).

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64/70 [140] Em termos gerais, a posição na qual movimento adicional do segundo elemento de válvula 220' é impedido, p.ex., pelos elementos espaçadores, determina a pré-carga nos elementos resilientes 236' contra os quais a diferença de pressão atuando no primeiro elemento de válvula 226' tem que superar para mover o primeiro elemento de válvula independentemente do segundo elemento de válvula e abrir a válvula de bloqueio de fluxo.

[141] Impedindo o fluxo até que as bombas de fluido de perfuração forneçam a pressão de abertura, a válvula de bloqueio de fluxo 200 descrita acima pode resolver o problema mencionado anteriormente do fluido na coluna tubular deslocar o fluido fora da coluna tubular devido às diferenças de densidade e desequilíbrios de pressão hidrostática resultantes.

[142] Embora o acima tenha se referido a um processo para abaixar a válvula de bloqueio de fluxo, por exemplo, antes da perfuração, a válvula de bloqueio de fluxo também pode ser utilizada em uma aplicação de densidade dupla não de abaixamento. Por exemplo, a válvula de bloqueio de fluxo também pode ser utilizada quando subindo uma coluna tubular, p.ex., elevando uma coluna de perfuração a partir do poço após perfuração. A válvula de bloqueio de fluxo também pode ser usada em um modo de circulação, por exemplo, durante perfuração ou durante extração de fluidos, p.ex., óleo, de um poço. Em tal modo de operação, a válvula de bloqueio de fluxo também pode garantir que quando o fluxo de fluido parar o fluido de perfuração mais denso na coluna tubular não desloque o fluido menos denso fora da coluna tubular.

[143] Com referência à figura 13, um corte ampliado do

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65/70 membro esférico 220 e do assento de válvula da luva 226 é mostrado. A figura 13 também mostra contornos de pressão constante do fluido quando a válvula de bloqueio de fluxo 200 está em uma posição aberta, p.ex., quando a luva 226 e membro esférico 220 se moveram à parte (os valores de pressão correspondem a uma pressão em Pascais com relação a um dado). Existe uma região de fluido de baixa pressão 290 entre a luva 226 e o membro esférico 220 porque existe um estreitamento da área de fluxo neste ponto, o que aumenta as velocidades de fluxo e, portanto reduz a pressão. Em outras palavras, a baixa pressão na região de baixa pressão 2 90 é como um resultado do efeito Venturi. A região de fluxo de baixa pressão 2 90 pode corresponder a uma região de velocidade de fluxo alta onde a válvula de bloqueio de fluxo 2 00 está em uma posição aberta. A região de fluxo de baixa pressão pode corresponder a uma restrição ou estreitamento da área de fluxo da seção transversal.

[144] O primeiro orifício 213 do primeiro lado da luva

226 é posicionado tal que ele fique adjacente a esta região de baixa pressão quando a válvula estiver na posição aberta. (Em contraste, a região de fluxo de baixa pressão 290 pode não existir quando a válvula de bloqueio de fluxo 200 estiver em uma posição fechada uma vez que fluido não está escoando através da válvula de bloqueio de fluxo 200) . O primeiro orifício 213 é posicionado na vizinhança desta região de baixa pressão tal que a baixa pressão que existe uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo 200 é aberta também seja transmitida para o segundo lado da luva 22 6. A força de pressão forçando a válvula de bloqueio de fluxo a fechar é portanto reduzida e assim qualquer tendência para a válvula

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66/70 de bloqueio de fluxo 200 trepidar ou não abrir totalmente também foi reduzida. A trepidação da válvula (p.ex., abertura e fechamento relativamente rápidos da válvula, indesejáveis) ou abertura parcial de outra forma ocorre quando uma válvula requer uma certa pressão para abrir, e a pressão se reduz na abertura da válvula devido ao aumento da velocidade de fluxo (devido ao efeito de Bernoulli). Pode portanto haver uma tendência para a válvula fechar por causa da redução de pressão na abertura. Uma vez que a válvula fecha, a pressão aumenta uma vez que o fluxo parou e o processo se repete fazendo a válvula trepidar. A presente invenção serve para abrandar este efeito reduzindo a força de pressão no segundo lado da luva 226 (via o primeiro orifício 213 e segunda passagem 248a, 248b) uma vez que a válvula está aberta, reduzindo desta forma a força forçando a válvula a fechar.

[145] Com referência à figura 14, uma válvula de bloqueio de fluxo 300 de acordo com uma segunda configuração da presente divulgação, compreende uma válvula 301 compreendendo primeiro e segundo elementos de válvula 326', 320', que podem ser seletivamente trazidos em contato de modo a seletivamente bloquear a passagem de fluxo. Como para a primeira configuração, o primeiro elemento de válvula da segunda configuração pode ser na forma de uma luva 326 e o primeiro elemento de válvula 326' pode compreender um assento de válvula 327 para receber o segundo elemento de válvula 320'. O segundo elemento de válvula 320' da segunda configuração é conformado em uma segunda extremidade para ser recebido pelo assento de válvula 327 de modo a formar um selo entre o primeiro e segundo elementos de válvula 326', 320' . O segundo elemento de válvula 320' pode compreender uma porção de

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67/70 tronco de cone 321 e pode compreender adicionalmente uma porção cilíndrica 322.

[146] Em contraste com a primeira configuração, o segundo elemento de válvula 320' da segunda configuração é conectado a um terceiro elemento de válvula 324'. No caso particular da segunda configuração, o segundo elemento de válvula 320' pode ser conectado roscadamente ao terceiro elemento de válvula 324', mas o segundo elemento de válvula 320' pode ser conectado ao terceiro elemento de válvula 324' por qualquer outro meio e também pode ser unitário com o terceiro elemento de válvula 324' . A este respeito a segunda configuração é similar ao primeiro exemplo comparativo com o segundo elemento de válvula 320' sendo equivalente à cabeça de pistão 44 do primeiro exemplo comparativo. Como uma conseqüência a válvula de bloqueio de fluxo 300 da segunda configuração não compreende a estrutura suporte 270 da primeira configuração.

[147] A válvula de bloqueio de fluxo 300 da segunda configuração compreende uma primeira passagem 312 provida na luva 326. A primeira passagem 312 pode ser arranjada de modo a transmitir fluido de um primeiro orifício 313 na primeira extremidade da luva para a segunda extremidade da luva. Em particular, o primeiro orifício 313 pode ser posicionado próximo a um gargalo ou estreitamento da área de fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula 326', 320' quando a válvula estiver na posição aberta. Como um resultado, o primeiro orifício 313 pode ser adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo 300 estiver em uma posição aberta devido ao efeito Venturi provocado pelo subsequente aumento de velocidades de fluxo no gargalo ou estreitamento.

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68/70 [148] A segunda configuração por outro lado funciona do mesmo modo que a primeira configuração. Em outras palavras, a posição na qual o movimento adicional do segundo elemento de válvula 320' é impedido, p.ex., pelos elementos espaçadores, determina a pré-carga dos elementos resilientes 326' contra a qual a diferença de pressão atuando sobre o primeiro elemento de válvula 326' tem que superar para mover o primeiro elemento de válvula independentemente do segundo elemento de válvula e abrir a válvula de bloqueio de fluxo.

[149] Com referência às figuras 15a e 15b, uma válvula de bloqueio de fluxo 400 de acordo com uma terceira configuração da presente invenção é substancialmente igual ao terceiro exemplo comparativo da divulgação. Por exemplo, a válvula de bloqueio de fluxo 400 pode ser localizada em uma coluna tubular sendo abaixada dentro de um furo de poço, tal que, quando uma coluna tubular estiver em posição para cimentação dentro do furo de poço, a válvula de bloqueio de fluxo esteja em qualquer ponto na coluna tubular entre o fundo do mar e o fundo da coluna tubular. Em particular, a válvula de bloqueio de fluxo 400 pode ser localizada no fundo de uma coluna de revestimento, por exemplo, em uma sapata de revestimento e uma pasta de cimento pode escoar através da válvula de bloqueio de fluxo. A figura 15a mostra a válvula de bloqueio de fluxo 400 em uma posição aberta, enquanto a figura 15b mostra a válvula de bloqueio de fluxo 400 em uma posição fechada. Como para o terceiro exemplo comparativo, o movimento da haste 424 determina se a primeira e segunda superfícies de encosto anulares 430, 432 estão em contato e consequentemente se a válvula de bloqueio de fluxo está em uma posição aberta ou fechada. A haste 424 é, portanto

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69/70 equivalente ao primeiro elemento de válvula da primeira configuração.

[150] A terceira configuração difere do terceiro exemplo comparativo em que uma segunda passagem 446 na haste 424 sai em um orifício 447, que está na vizinhança da primeira e segunda superfícies de encosto anulares 430, 432. Em particular, o orifício 447 pode ser posicionado próximo a um gargalo ou estreitamento da área de fluxo entre a primeira e segunda superfícies anulares 430, 432 quando a válvula estiver na posição aberta. Como um resultado, o orifício 447 pode ser adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo 400 estiver em uma posição aberta devido ao efeito Venturi provocado pelo aumento subsequente nas velocidades de fluxo no gargalo ou estreitamento. O orifício 447 é posicionado na vizinhança desta região de baixa pressão tal que a pressão baixa que existe uma vez que a válvula de bloqueio de fluxo 400 é aberta seja transmitida para a primeira câmara 434. A força de pressão forçando a válvula de bloqueio de fluxo a fechar é portanto reduzida. Como uma conseqüência a tendência para a válvula de bloqueio de fluxo 400 trepidar ou abrir somente parcialmente também foi reduzida.

[151] A trepidação ou abertura parcial da válvula por outro lado ocorre quando uma válvula requer uma certa pressão para abrir a válvula, e a pressão se reduz na abertura da válvula devido ao aumento da velocidade de fluxo (devido ao efeito Bernoulii). Pode portanto haver uma tendência para a válvula fechar devido à redução de pressão na abertura. Uma vez que a válvula fecha, a pressão aumenta uma vez que o fluxo parou e o processo se repete fazendo a válvula

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70/70 trepidar. A presente invenção serve para abrandar este efeito reduzindo a força de pressão no primeiro lado da haste 424 (via o orifício 447 e segunda passagem 446) uma vez que a válvula é aberta, reduzindo desta forma a força forçando a válvula a fechar. A terceira configuração aliás opera do mesmo modo que o terceiro exemplo comparativo descrito acima.

[152] Embora a invenção tenha sido apresentada com relação a um número limitado de exemplos, aqueles experientes na técnica, tendo o benefício desta divulgação, apreciarão que outras configurações podem ser imaginadas que não se desviem do escopo da presente divulgação.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Válvula de bloqueio de fluxo, para colocação em uma coluna tubular furo abaixo (6) operando em um sistema de densidade de fluido dupla, sendo que a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) está em comunicação com um de: uma diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo (6) e dentro da coluna tubular furo abaixo (6) na a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) ; e uma diferença de pressão entre fluido acima e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) dentro da coluna tubular furo abaixo (6) , sendo que a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) compreende um primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') arranjado tal que a diferença de pressão atue através de pelo menos uma porção do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') e que o primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') seja móvel entre as posições aberta e fechada sob a ação da citada diferença de pressão, de modo a seletivamente permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo (6), sendo que o primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') compreende uma primeira passagem (212, 312, 446) para transmitir fluido a partir de um primeiro orifício (213, 313, 447) em um primeiro lado do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') para um segundo lado do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424'), o primeiro orifício (213, 313, 447) sendo posicionado adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver em uma posição aberta tal que a pressão baixa esteja em comunicação fluídica com o segundo lado do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') via o

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2/Ί primeiro orifício (213, 313, 447) e a primeira passagem (212, 312, 446)[—], sendo que a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) compreende ainda um segundo elemento de válvula (220', 320'), o primeiro elemento de válvula (226', 326') sendo movelmente disposto com relação ao segundo elemento de válvula (220', 320') de modo a se mover entre as posições aberta e fechada permitindo seletivamente o fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula e desta forma através da coluna tubular furo abaixo (6), sendo a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400), caracterizada pelo fato de o primeiro orifício (213, 313) ser arranjado sem estar em comunicação fluídica com fluido na coluna tubular furo abaixo (6) e abaixo da a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300,

400) pela interação entre o primeiro e segundo elementos de válvula (226', 326', 220', 320'), quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver na posição fechada e o primeiro orifício (213, 313, 447) esteja em comunicação fluídica com o fluido na coluna tubular furo abaixo (6) e abaixo da a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver na posição aberta.

bloqueio de fluxo, de acordo caracterizada pelo fato de o elemento de válvula (220' , 320') ser movelmente disposto com relação ao primeiro elemento de válvula (226', 326').
3. Válvula de bloqueio de fluxo, reivindicação 2, caracterizada pelo elemento de válvula (220') ser forçado no sentido da posição fechada por virtude de um primeiro membro resiliente (280).
4. Válvula de bloqueio de fluxo, de acordo com qualquer uma

2. Válvula de reivindicação 1, com a segundo de acordo fato de o com a segundo

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3/7 das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de o segundo elemento de válvula (220' ) ser substancialmente esférico e o primeiro elemento de válvula (226') compreender um correspondente assento de válvula adaptado para receber o segundo elemento de válvula (220'), o primeiro orifício (213) sendo provido dentro da porção de assento de válvula.
5. Válvula de bloqueio de fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de o primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') ser resistido por um segundo membro resiliente de modo a resistir ao movimento do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') sob ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400).
6. Válvula de bloqueio de fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um terceiro elemento de válvula, sendo que o terceiro elemento de válvula é disposto de modo a limitar o movimento do segundo elemento de válvula (220', 320').
7. Válvula de bloqueio de fluxo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o primeiro e segundo membros de válvula (226', 326', 220', 320')se moverem juntos sob ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) e na coluna tubular furo abaixo (6) até que o segundo membro de válvula encoste no terceiro elemento de válvula e mediante movimento adicional do primeiro membro de válvula, o primeiro e segundo membros de válvula (226', 326', 220', 320') se moverem à parte de modo a permitir fluido escoar entre o primeiro e segundo membros de válvula (226', 326', 220', 320'), permitindo desta forma fluxo

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ΜΊ através da a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) e colocando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) em uma posição aberta.
8. Válvula de bloqueio de fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 7, caracterizada pelo fato de a localização do terceiro elemento de válvula com relação ao primeiro e segundo elementos de válvula (226', 326', 220', 320') ser selecionável.
9. Método para controlar fluxo, em uma coluna tubular furo abaixo (6) operando em um sistema de densidade de fluido dupla, caracterizado pelo fato de compreender:

- restringir fluxo através da coluna tubular furo abaixo (6) fechando uma a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) quando um de: uma diferença de pressão entre fluido fora da coluna tubular furo abaixo (6) e dentro da coluna tubular furo abaixo (6) na válvula de bloqueio de fluxo (200, 300,

400) ; e uma diferença de pressão entre fluido acima e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) dentro da coluna tubular furo abaixo (6), estiver abaixo de um valor limite;

- permitir fluxo através da coluna tubular furo abaixo (6) abrindo a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) quando a diferença de pressão estiver acima de um valor limite,

- transmitir fluido a partir de um primeiro orifício (213,

313, 447) em um primeiro lado de um primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') para um segundo lado do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424'), o primeiro orifício (213, 313, 447) sendo posicionado adjacente a uma região de fluxo de baixa pressão quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver em uma posição aberta tal que a

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5/7 pressão baixa esteja em comunicação fluídica com o segundo lado do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') via o primeiro orifício (213, 313, 447) e a primeira passagem (212, 312, 446),

- prover um segundo elemento de válvula (220', 320'), o primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') sendo movelmente disposto com relação ao segundo elemento de válvula (220', 320') de modo a se mover entre as posições aberta e fechada; e

- permitir, seletivamente, o fluxo entre o primeiro e segundo elementos de válvula e desta forma através da coluna tubular furo abaixo (6), sendo o método para controlar fluxo caracterizado pelo fato de compreender ainda:

- arranjar o primeiro orifício (213, 313, 447) sem que ele esteja em comunicação fluídica com fluido na coluna tubular furo abaixo (6) e abaixo da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) pela interação entre o primeiro e segundo elementos de válvula, quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver na posição fechada e o primeiro orifício (213, 313, 447) esteja em comunicação fluídica com o fluido na coluna tubular furo abaixo (6) e abaixo da a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) quando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) estiver na posição aberta.
10. Método para controlar fluxo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda:

- permitir o segundo elemento de válvula (220', 320') ser movelmente disposto com relação ao primeiro elemento de válvula (226', 326', 424').

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6/Ί
11. Método para controlar fluxo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

- forçar o segundo elemento de válvula (220', 320' ) no sentido da posição fechada por virtude de um primeiro membro resiliente (280).
12. Método para controlar fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

- resistir ao movimento do primeiro elemento de válvula (226', 326', 424') sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) com um segundo membro resiliente.
13. Método para controlar fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 12, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

- prover um terceiro elemento de válvula disposto de modo a limitar o movimento do segundo elemento de válvula (220' ,

320').
14. Método para controlar fluxo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

- permitir que o primeiro e segundo elementos de válvula (226', 326', 220', 320') se moverem juntos sob a ação do fluido acima da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) e na coluna tubular furo abaixo (6) até que o segundo membro de válvula encoste no terceiro membro de válvula; e

- permitir que o primeiro e segundo membros de válvula (226',

326'

220'

320') se movam à parte mediante movimento adicional do primeiro membro de válvula (226') de modo a

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7/7 permitir fluido escoar entre o primeiro e segundo membros de válvula (226', 326', 220', 320'), permitindo desta forma fluxo através da válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) e colocando a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) em uma posição aberta.
15. Método para controlar fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato de compreender:

- selecionar a localização do terceiro elemento de válvula com relação ao primeiro e segundo elementos de válvula (226', 326', 220', 320').
16. Método para controlar fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 15, caracterizado pelo fato de compreender perfurar em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo _£200, 300, 400) disposta em uma coluna de perfuração.
17. Método para controlar fluxo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 9 a 15, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente cimentar em um sistema de densidade de fluido dupla com a válvula de bloqueio de fluxo (200, 300, 400) conectada a uma seção de revestimento a ser cimentada no lugar.

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