BR112012012257B1

BR112012012257B1 - Aparelho de válvula de fundo de poço e método de controle de fluxo de fluido em um conduto de fundo de poço

Info

Publication number: BR112012012257B1
Application number: BR112012012257-6A
Authority: BR
Inventors: Gary B. Lake; John E. Burris; David Z. Anderson; Brock A. Peoples; Robert G. McDaniel; Charles M. Tompkins; Grant R. Thompson
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2019-08-20
Also published as: WO2011062824A3; GB201208338D0; US20110120727A1; US8393386B2; GB2488062B; GB2488062A; AU2010322254A1; AU2010322254B2; WO2011062824A2; NO345155B1; NO20120715A1; BR112012012257A2

Abstract

patenten de invenção: válvula de segurança de subsuperfície e método de atuação. a presente invenção refere-se a um aparelho de válcula de undo de poço que inlcui: um transmissor de força configurado para se movimentar em uma direçãi axial; um atuador de válcula configurado para se movber em uma direção axial, o atuador de válvula independetemente movpivel em relação ao transmissor de força e fisicamente isolado do transmissor de força; um primeiro conjunto magnético disposto no atuado de válvula, o primeiro e o segundo conjunto magnético disposto no atuador de válcula, o primeiro e o segundo conjuntos magnéticos configurados para repelir um ao outro e fazer o transmissor fazer o transmissor de força movimentar o atuador de válcula quando o transmissos de força é mvido na direção do atuador de válvula.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “APARELHO DE VÁLVULA DE FUNDO DE POÇO E MÉTODO DE CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDO EM UM CONDUTO DE FUNDO DE POÇO”.

REFERÊNCIA CRUZADA

Este pedido reivindica prioridade de Pedido de Patente Não Provisório US 12/623.988 intitulado, SUBSURFACE SAFETY VALVE AND METHOD OF ACTUATION, depositado em 23 de novembro de 2009.

ANTECEDENTES

As válvulas de segurança de subsuperfície controladas na super10 fície (SCSSV) são geralmente utilizadas em poços nas indústrias de perfuração e completação, tal como sequestro de dióxido de carbono e operações de produção, avaliação e exploração de hidrocarbonetos. Ditas válvulas são tipicamente localizadas no fundo de poço e são fecháveis mediante, por exemplo, detecção de um desequilíbrio de pressão no poço. As válvulas de segu15 rança de subsuperfície são geralmente atuadas usando fluido hidráulico fornecido de uma instalação de superfície. Operadores de campos petrolíferos encontram desafios técnicos quando tentam operar válvulas de segurança de subsuperfície em grandes profundidades. Assim, válvulas de segurança atuadas eletricamente são uma solução potencial para válvulas localizadas em 20 poços de profundidades significativas. Um desafio de motores e dispositivos elétricos é que eles geralmente devem ser operados em condições razoavelmente benignas. As condições do fundo de poço são algumas das condições ambientalmente mais exigentes no planeta. Assim, SCSSVs atuadas eletricamente geralmente requerem que o atuador elétrico seja isolado das condi25 ções do poço com vedação ou vedações dinâmicas, o que aumenta a complexidade, a chance de falha e o custo do conjunto de SCSSV.

SUMÁRIO

Um aparelho de válvula de fundo de poço inclui: um transmissor de força configurado para se movimentar na direção axial; um atuador de 30 válvula independentemente movível em relação ao transmissor de força e fisicamente isolado do transmissor de força; um primeiro conjunto magnético disposto no transmissor de força; e um segundo conjunto magnético dispôsPetição 870190027135, de 21/03/2019, pág. 6/14

2/12 to no atuador da válvula, o primeiro e segundo conjuntos magnéticos configurados para repelir um ao outro e fazer o transmissor de força movimentar o atuador da válvula quando o transmissor de força se movimenta na direção do atuador da válvula.

Um método de controle de fluxo de fluido em um conduto de fundo de poço inclui: movimentar um transmissor de força em uma direção axial, o transmissor de força incluindo um primeiro conjunto magnético; exercer uma força de repulsão em um segundo conjunto magnético disposto em um atuador de válvula para fazer com que o atuador de válvula se movimente na direção axial, o atuador de válvula sendo independentemente movível em relação ao transmissor de força e fisicamente isolado do transmissor de força; e movimentar uma válvula entre uma posição aberta, na qual o fluido do fundo de poço é deixado fluir através de um conduto de fundo de poço, e uma posição fechada em que a válvula impede que o fluxo do fundo de poço flua através do conduto.

BREVE DESCRIÇÃO DO8 DESENHOS

Com referência agora aos desenhos em que elementos semelhantes são numerados de forma semelhante nas várias figuras:

a figura 1 é uma vista em seção transversal de um conjunto exemplar de válvula de segurança de subsuperfície;__ a figura 2 é uma vista em perspectiva de um transmissor de força exemplar do conjunto de válvula de subsuperfície da figura 1; e a figura 3 é um fluxograma que ilustra um método exemplar de controle de fluxo de fluido em uma coluna do poço.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com referência à figura 1, é fornecido um aparelho de válvula de subsuperfície 10, tal como válvula de segurança configurada para bloquear ou de outra forma controlar o fluxo de fluido de fundo de poço através de uma coluna do poço. Um exemplo não limitante do conjunto de válvula 10 é uma válvula de segurança de subsuperfície controlada na superfície (SCSSV) como uma SCSSV atuada eletricamente (ESCSSV). O aparelho de válvula 10 inclui um sistema de controle que usa forças magnéticas para

3/12 transferir força e/ou movimento de um transmissor de força a um atuador de válvula.

O aparelho de válvula 10 inclui um alojamento 12 contendo um furo 14 ou outro conduto de fluido de fundo de poço no mesmo. Por exem5 pio, o furo 14 é um poço de produção ou outro furo configurado para permitir a passagem de fluido de fundo de poço através do mesmo. O fluido de fundo de poço pode incluir fluidos recuperados de uma formação de terra e/ou fluidos de perfuração ou produção introduzidos a partir da superfície. Um conjunto de atuador 16 inclui um transmissor de força 18, como um pistão ou 10 haste, que é movível axialmente em relação ao alojamento 12. Conforme descrito aqui, axial se refere a uma direção pelo menos geralmente paralela a uma direção do eixo principal do alojamento 12. Um conjunto de válvula 20 inclui um atuador de válvula 22, tal como um tubo de fluxo 22, que é movível em relação a uma válvula 24, tal como uma válvula de lingueta 24, ara 15 abrir ou fechar a válvula 24. A configuração do conjunto de válvula 20 é exemplar e pode incluir qualquer tipo de elemento movível 22 em comunicação operável com qualquer tipo de válvula 24 para abrir ou fechar a válvula 24. Além disso, a válvula 24 pode ser qualquer tipo de válvula apropriada, tal como uma válvula de esfera ou válvula tubular.

O conjunto de atuador 16 inclui um dispositivo de atuação confia gurado para movimentar o transmissor de força, tal como um motor. Dispositivos de atuação exemplares incluem atuadores eletromecânicos, atuadores hidráulicos, atuadores piezelétricos, atuadores eletro-hidráulicos e outros. Um motor exemplar é um motor linear eletricamente e/ou hidraulicamente operado.

Em um exemplo, um conjunto de atuador elétrico 16 é acoplado a um condutor elétrico para fornecer energia ao conjunto de atuador 16 a partir de uma fonte remota e/ou de superfície. A fonte pode ser uma fonte de superfície fornecida por uma linha como uma linha, tal como uma linha de 30 Condutor Encapsulado em Tubulação (TEC), uma batería ou outra configuração de geração de energia no fundo de poço. O condutor é qualquer condutor apropriado, tal como um cabo monofásico ou trifásico. Um controlador

4/12 de fundo de poço pode ser incluído para controlar energia para o conjunto de atuador 16. Uma fonte de energia de fundo de poço, tal como uma bateria, pode estar disposta no fundo do poço, tal como no alojamento 12. O condutor pode ainda ser usado para comunicar entre o conjunto de atuador 16 e 5 os componentes de superfície ou usuários. O condutor é eletricamente conectado a inúmeras bobinas 28 tendo uma configuração de enrolamento selecionada. Cada condutor pode estar associado com uma fase e pode estar configurado para criar as bobinas 28. As bobinas 28 são montadas em um estator 29, que pode assumir qualquer formato desejado, tal como um for10 mato plano alongado ou um formato cilíndrico. O transmissor de força 18 inclui um transportador, tal como um contraferro 26 e inúmeros ímãs 30 que interagem com as bobinas 28 para movimentar o transmissor de força 18. Os ímãs 30 são dispostos, por exemplo, em ou no transmissor de força 18.

Os ímãs 30 e o contraferro 26 se movimentam linearmente em resposta ao campo magnético gerado pelas bobinas 28. As configurações específicas descritas aqui não são limitantes, uma vez que o motor linear pode ter qualquer configuração apropriada, como um motor linear plano ou tubular, ou um motor rotacional acoplado a mecanismos apropriados para transladar o movimento de rotação para movimento linear. Além disso, qual20 quer número e configuração de bobinas 28 e ímãs 30 podem ser usados____________ conforme desejado, por exemplo, para ajustar o campo magnético aplicado aos ímãs 30 e fornecer movimento. Um controlador pode ser fornecido para controlar a corrente através das bobinas para ajustar o campo magnético, ligar e desligar o campo e inverter o campo magnético para movimentar o contraferro 26 para frente e para trás.

Os ímãs 30 podem ser arranjados como estruturas anulares, que podem ser estruturas completamente anulares ou podem ser configurações anulares quebradas usando uma matriz de ímãs individuais. O número de ímãs é afetado por uma ou mais considerações, tal como o curso total re30 querido, espessura/profundidade do sulco da bobina, bitola do fio, enchimento de fenda, resistência do ímã, espessura/largura do ímã e relação ideal do número de ímãs para o número de bobinas.

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O conjunto de atuador 16 inclui um primeiro conjunto magnético disposto no ou próximo ao transmissor de força 18, ou de outra forma disposto em uma posição fixa em relação ao transmissor de força 18.0 primeiro conjunto magnético 32 pode estar disposto no transmissor de força 18 ou incluído ou de outra forma disposto no transmissor de força 18. O primeiro conjunto magnético 32 inclui qualquer número ou configuração de ímãs. Em um exemplo, o conjunto de atuador 16 é pelo menos parcialmente disposto em uma câmara de controle 34 que está isolada do furo 14. A câmara de controle 34 é, por exemplo, incorporada como parte do alojamento 12.

O conjunto de válvula 20 inclui um tubo de fluxo ou outro atuador de válvula 22 e um dispositivo de desvio 36 como uma mola de força 36 que desvia o atuador de válvula 22 na direção de uma posição fechada na qual o tubo de fluxo é movimentado para fora da válvula de lingueta 24 e permite que a válvula de lingueta 24 gire ao redor de um ponto de articulação 38 e feche o furo 14. Um segundo conjunto magnético 40 está disposto em uma extremidade do atuador de válvula 22 na direção do conjunto de atuador 16, ou é de outra forma disposto em uma posição fixa em relação ao atuador de válvula 22. O atuador de válvula 22 tem uma extremidade oposta 42 que interage com a válvula de lingueta 24. Os conjuntos magnéticos 32 e 40 for20 mam um acoplamento magnético ou de outra forma interagem para fazer---------com que a força seja transmitida entre o transmissor de força 18 e o atuador de válvula 22. O transmissor de força 18 e o primeiro conjunto magnético 32 assim podem estar fisicamente isolados do atuador de válvula 22 e do segundo conjunto magnético 40. Por exemplo, o transmissor de força 18 e o atuador de válvula 22 estão dispostos na câmara de controle 34 e no furo

14, respectivamente, que são isolados um do outro. Assim, não há conexão física entre o transmissor de força 18 e o atuador de válvula 22.

Em uma modalidade, os conjuntos magnéticos 32 e/ou os conjuntos de ímã 40 são eletroímãs dispostos no transmissor de força 18 e no atuador de válvula 22, respectivamente. Os eletroímãs 32 e 40 estão acoplados a uma ou mais fontes de energia e unidades de controle ideais. Utilizar os eletroímãs ajuda a fornecer um sistema que tem propriedades à prova

6/12 de falhas melhoradas, em que tal sistema efetivamente reinicializa cada vez que a energia é ciclicamente ligada/desligada de modo que não haja uma circunstância onde o acoplamento magnético ou a repulsão estejam permanentemente fora de alinhamento. Alternativamente, os conjuntos magnéticos 5 32 e 40 são ímãs permanentes ou uma combinação de ímãs permanentes e eletroímãs.

Os conjuntos magnéticos 32 e 40 podem estar configurados de modo que interajam através de uma força atrativa e/ou a repulsiva. Os ímãs 32 e 40 podem estar magneticamente acoplados de modo que o movimento 10 entre o transmissor de força 18 e o atuador de válvula 22 esteja sincronizado, tal como através da configuração dos ímãs 32 e 40 de modo que atraiam um ao outro.

Em uma modalidade, o primeiro e o segundo conjuntos magnéticos 32 e 40 são configurados de modo que exerçam uma força de repulsão 15 entre si. Por exemplo, o primeiro e o segundo conjuntos magnéticos 32 e 40 têm a mesma polaridade em uma direção axial e assim criam uma força de repulsão entre si. Nesta configuração, o primeiro conjunto magnético 32 está posicionado na câmara de controle 34, e conforme o transmissor de força 18 se movimenta na direção do atuador de válvula 22, o primeiro conjunto mag20 nético 32 repele o segundo conjunto magnético 40 no atuador de válvula 22, efetivamente direcionando o atuador de válvula 22 na direção de uma posição aberta na qual o tubo de fluxo abre a válvula de lingueta 24.

Quando o conjunto de atuador 16 está em uma primeira posição (ou fechada), o transmissor de força 18 está disposto fora do tubo de fluxo 25 22. O atuador de válvula 22 é independentemente movível em relação ao transmissor de força 18 conforme o transmissor de força 18 é movimentado para fora do atuador de válvula 22. A mola de força 36 se expande e empurra o atuador de válvula 22 para fora da válvula de lingueta 24. A válvula de lingueta 24 assim articula em torno do ponto de articulação 38 por gravidade, 30 por exemplo, e bloqueia o furo 14 para impedir que o fluxo do fundo de poço flua através do mesmo.

Quando o atuador 16 está em uma segunda posição (ou aberta),

7/12 o transmissor de força 18 está disposto na direção do atuador de válvula 22. Quando o primeiro conjunto magnético 32 se movimenta na direção do atuador de válvula 22, o primeiro conjunto magnético 32 repele o segundo conjunto magnético 40 e assim força o atuador de válvula 22 na direção da vál5 vula 24. A extremidade oposta 42 está assim em uma posição adiantada e atua para manter a válvula de lingueta 24 aberta e contra o alojamento 12. O atuador de válvula 22, na posição aberta, comprime a mola de força 36 e gira a válvula de lingueta 24 para fora do caminho do fluxo, permitindo que óleo, gás e/ou outros fluidos passem pelo furo 14.

O aparelho de válvula 10 pode estar incorporado em uma coluna de fundo de poço ou outro componente configurado para estar disposto no fundo do poço, como uma coluna de perfuração, uma coluna de produção, uma composição de fundo (BHA), uma ferramenta de fundo de poço ou outro transportador. Ainda, o aparelho de válvula 10 pode ser incorporada em um segmento de coluna como um segmento de coluna de perfuração ou coluna de produção. Cada segmento pode ter mecanismos de conexão apropriados como um mecanismo rosqueado ou um mecanismo de encaixe por deslizamento configurado para conectar o segmento a um segmento adjacente ou outro componente. Conforme descrito aqui, coluna de perfuração, coluna ou transportador de fundo de poço referem-se a qualquer estrutu--------ra ou transportador apropriado para abaixar uma ferramenta ou outro componente através de um poço ou conectando uma broca de perfuração à superfície e não estão limitados à estrutura e configuração descritas aqui.

Com referência à figura 2, em uma modalidade, o transmissor de força 18, o conjunto de atuador 16 e/ou a câmara de controle 34 incluem uma ou mais passagens ou furos axialmente alongados 44 configurados para permitir que um ou mais conjuntos magnéticos 32 estejam dispostos no mesmo. Em uma modalidade, o transmissor de força 18, o conjunto de atuador 16 e/ou a câmara de controle 34 incluem um alojamento 45 contendo uma ou mais passagens 44 que se estendem através de pelo menos uma parte de uma parede do alojamento 45. Um alojamento exemplar 45 é um corpo tubular e/ou anular como um cilindro ou haste. Em um exemplo, as

8/12 passagens 44 são uma pluralidade de passagens 44 que estão circunferencialmente arranjadas ao redor do eixo central do transmissor de força 18 e/ou do alojamento 45. Por exemplo, as passagens 44 são arranjadas dentro da parede do alojamento 45 simetricamente ao redor do eixo central.

O alojamento 45 pode ser incorporado como parte do transmissor de força 18, do conjunto de atuador 16 e/ou da câmara de controle 34. Em uma modalidade, o alojamento 45 é estacionário em relação ao transmissor de força 18, e o um ou mais conjuntos magnéticos 32 estão configurados para serem movimentados axialmente dentro das passagens 44 con10 forme o transmissor de força 18 é movimentado axialmente. Por exemplo, o alojamento 45 é parte de, fixado ou de outra forma disposto em uma posição fixa em relação a uma câmara de controle 34. Em outra modalidade, o alojamento 34 está disposto em uma posição fixa em relação ao transmissor de força 18 e/ou aos conjuntos magnéticos 32.

Cada conjunto magnético 32 está configurado, por exemplo, para estar disposto dentro de uma passagem respectiva 44. Esta configuração enormemente reduz um espaço de ar 46 entre o conjunto magnético 32 e o conjunto magnético 40 ou outros ímãs localizados em um conjunto de válvula 20, reduzindo a distância que a força magnética deve superar. O diâmetro 20 externo do transmissor de força 18 e da câmara de controle associada 34 pode assim ser significativamente reduzido. Os conjuntos magnéticos 32 e 40 podem ser configurados para serem magneticamente acoplados ou magneticamente repelidos.

O conjunto magnético 32 pode ser configurado como um ou mais elementos magnéticos 32. Em um exemplo, cada um dos um ou mais elementos magnéticos 32 inclui um número selecionado de pequenos ímãs montados sobre ou em um elemento que se estende axialmente como uma haste. Em outro exemplo, cada um dos um ou mais elementos magnéticos 32 é formado em elementos que se estendem axialmente como na forma de hastes ou segmentos de haste. Estas configurações eliminam a necessidade de ímãs anulares grandes que requerem um diâmetro externo aumentado do transmissor de força 18.

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As passagens 44 podem ser perfuradas ou de outra forma formadas na parede do alojamento 45, ou formadas ou conectadas à superfície interior ou exterior da parede do alojamento 45. Por exemplo, o transmissor de força 18 inclui uma pluralidade de furos 44 simetricamente arranjados ao redor de uma circunferência do alojamento 45.

A figura 3 ilustra um método 50 de controlar o fluxo de fluido em uma coluna de poço ou outro conduto de fundo de poço. O método 50 inclui um ou mais estágios 51 a 53. O método pode ser usado em conjunto com o aparelho de válvula 10, mas pode ainda ser usado com qualquer conjunto de válvula apropriada utilizando um acoplamento magnético ou interação magnética. O método 50 pode incluir a execução de todos os estágios 51 a 53 na ordem descrita. No entanto, certos estágios podem ser omitidos, estágios podem ser adicionados, ou a ordem dos estágios alterada.

No primeiro estágio 51, o motor linear ou tipo de mecanismo de atuação é utilizado para movimentar o transmissor de força 18 entre uma primeira posição e uma segunda posição.

Em um exemplo, a primeira posição é uma posição fechada na qual o transmissor de força 18 está posicionado axialmente para fora do atuador de válvula 22. Na posição fechada, o atuador de válvula 22 é movível independente do transmissor de força 18, pois o primeiro conjunto magnético 32 não está suficientemente perto do segundo conjunto magnético 40 para causar movimento do atuador de válvula 22. Em um exemplo, o dispositivo de desvio 36 exerce uma força no atuador de válvula 22 para fora da válvula de lingueta 24 de modo que o atuador está posicionado para fora da válvula de lingueta 24 e a válvula de lingueta 24 pode articular para o furo 14 e bloquear o fluxo de fluido.

A segunda posição é uma posição aberta na qual o transmissor de força 18 está posicionado axialmente na direção do atuador de válvula 22. Embora a primeira e a segunda posições sejam descritas como posições fechadas e posições abertas, respectivamente, o aparelho de válvula 10 pode estar configurado de modo que a primeira posição seja uma posição aberta e a segunda posição seja uma posição fechada.

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No segundo estágio 52, o primeiro conjunto magnético 32 interage com o segundo conjunto magnético 40 no atuador de válvula 22 para fazer com que o atuador de válvula 22 se movimente entre a primeira e a segunda posições. A interação entre o primeiro e o segundo conjuntos mag5 néticos 32 e 40 é pelo menos uma de força de atração e de repulsão. Os conjuntos magnéticos 32 e 40 podem ser magneticamente acoplados de modo que o movimento do transmissor de força 18 e do atuador de válvula 22 seja sincronizado.

Em uma modalidade, o primeiro conjunto magnético 32 disposto no transmissor de força 18 exerce uma força de repulsão no segundo conjunto magnético 40 e, por sua vez, o atuador de válvula 22. Assim, uma força de repulsão faz com que o atuador de válvula 22 se movimente axialmente na direção da segunda posição conforme o transmissor de força 18 se aproxima de uma posição que é suficientemente fechada para o atuador de vál15 vula 22 de modo que os conjuntos magnéticos 32 e 40 se repelem um ao outro. Por exemplo, conforme o transmissor de força 18 se movimenta axialmente na direção do atuador de válvula 22, a força de repulsão entre os conjuntos magnéticos 32 e 40 faz com que o atuador de válvula 22 se movimente na direção da válvula de lingueta 24. Se o transmissor de força 18 é 20 movimentado axialmente para fora do atuadoLde_válvula 22. por exemplo, a força de repulsão entre os conjuntos magnéticos 32 e 40 diminui, permitindo que o dispositivo de desvio 36 force o atuador de válvula 22 na direção da primeira posição.

No terceiro estágio 53, o atuador de válvula 22 faz com que a válvula 24 se movimente entre a primeira posição e a segunda posição. Por exemplo, conforme o atuador de válvula 22 se movimenta na direção da segunda posição, esta força a válvula de lingueta 24 a articular para fora do furo 14 e permitir que o fluxo de fluido passe. Em um exemplo, a força de repulsão é suficiente para superar a força de desvio do dispositivo de desvio

36.

Os sistemas e métodos descritos aqui fornecem várias vantagens sobre os métodos e dispositivos de processamento existentes. Por e-

11/12 xemplo, o aparelho de válvula descrito aqui permite isolamento do sistema de controle de uma válvula de segurança elétrica sem a necessidade de vedações dinâmicas. Além disso, um dos benefícios de usar uma força de repulsão em oposição a um acoplamento magnético é que o sistema de repulsão ainda seria seguro contra falhas se um tubo de fluxo fosse chocado com uma força pesada o suficiente para desacoplar um acoplamento magnético. Em um arranjo de acoplamento magnético, se o ímã é chocado com uma carga mais alta do que a força de acoplamento e fica desacoplado, o tubo de fluxo não seria capaz de se deslocar para a posição completamente fechada. Este modo de falha pode ser evitado usando ímãs que não são acoplados, mas que dependem de uma força de repulsão para abrir uma válvula de segurança, conforme descrito aqui.

Além disso, o uso de um ou mais elementos magnéticos alongados axialmente dispostos no ou em um transmissor de força conforme descrito aqui enormemente reduz o espaço de ar entre os ímãs em uma câmara de controle com ímãs em um tubo de fluxo ou outro atuador de válvula, o que permite um diâmetro externo menor do transmissor de força e sistema de controle associado, comparado à técnica anterior de sistemas acoplados magnéticos. O diâmetro externo menor pode ser conseguido, por exemplo, devido a ter uma espessura de parede mais fina do transmissor de força____________ próximo ao primeiro conjunto magnético embora retendo a classificação geral de explosão para o alojamento. Uma das principais queixas dos dispositivos magneticamente acoplados do estado da técnica é o diâmetro externo grande de um alojamento que é requerido para conter os ímãs. O diâmetro externo grande é uma estipulação da quantidade de espessura de parede que é necessária para conter a pressão na tubulação tentando explodir o alojamento. A configuração descrita aqui supera esta desvantagem. As passagens alongadas axialmente e os conjuntos magnéticos associados descritos aqui podem ser posicionados muito mais próximos ao diâmetro interno do alojamento. Devido à pequena espessura de parede entre os ímãs e o tubo de fluxo a força magnética é mantida em um alto nível sem requerer um diâmetro externo grande geral em uma ferramenta de fundo de poço.

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Em relação aos ensinamentos aqui, várias análises e/ou componentes analíticos podem ser usados, incluindo sistemas digitais e/ou analógicos. O sistema pode ter componentes como um processador, meio de armazenagem, memória, entrada, saída, link de comunicação (com fio, sem fio, lama pulsada, óptico ou outro), interfaces de usuário, programas de software, processadores de sinal (digital ou analógico) e outros componentes (como resistores, capacitores, indutores e outros) para fornecer operação e análise do aparelho e dos métodos revelados aqui em qualquer uma das várias maneiras bem apreciadas na técnica. Deve ser considerado que estes ensinamentos podem ser, mas não precisam ser, implementados em conjunto com um conjunto de instruções executáveis em computador armazenadas em um meio legível por computador, incluindo memória (ROMs, RAMs), tipo óptica (CD-ROMs) ou magnética (discos, discos duros) ou qualquer outro tipo que quando executadas fazem com que um computador implemente o método da presente invenção. Estas instruções podem fornecer operação de equipamento, controle, coleta de dados e análise e outros funções consideradas relevantes por um desenvolvedor de sistema, proprietário, usuário ou outro pessoal, além das funções descritas nesta revelação.

Embora a invenção tenha sido descrita com relação a modalidades exemplares, deve ser entendido pelos especialistas na técnica que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos das mesmas sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações serão apreciadas pelos especialistas na técnica para adaptar um instrumento, situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar do escopo essencial da mesma. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada a uma modalidade particular como o melhor modo contemplado para realizar esta invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de válvula de fundo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:

um transmissor de força configurado para se movimentar em uma direção axial;

um atuador de válvula configurado para se movimentar em uma direção axial, o atuador de válvula independentemente móvel em relação ao transmissor de força e fisicamente isolado do transmissor de força;

um primeiro conjunto magnético disposto no transmissor de força; e um segundo conjunto magnético disposto no atuador de válvula, o primeiro e o segundo conjuntos magnéticos configurados para repelir um ao outro e fazer com que o transmissor de força movimente o atuador de válvula quando o transmissor de força é movido na direção do atuador de válvula.
2. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto magnético é selecionado de pelo menos um dentre: pelo menos um ímã permanente e pelo menos um eletroímã.
3. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto magnético é selecionado de pelo menos um dentre: pelo menos um ímã permanente e pelo menos um eletroímã.
4. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um motor linear operativamente conectado ao transmissor de força.
5. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula está operativamente conectado a uma válvula de segurança de fundo de poço em comunicação com um conduto de fluido de fundo de poço, o atuador de válvula e a válvula de segurança de fundo de poço configurados para se movimentarem entre uma posição aberta na qual fluido de fundo de poço é dei

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2/4 xado fluir através do conduto e uma posição fechada na qual a válvula de segurança de fundo de poço impede que o fluxo de fluido de fundo de poço passe pelo conduto.
6. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de desvio configurado desviar o atuador de válvula na direção da posição fechada.
7. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a válvula de segurança de fundo de poço é uma válvula de lingueta.
8. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um alojamento incluindo um poço de produção e uma câmara de controle em isolamento de fluido do poço de produção, o poço de produção configurado para alojar o atuador de válvula e a câmara de controle configurada para alojar o transmissor de força.
9. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o transmissor de força é axialmente móvel independente do atuador de válvula e o atuador de válvula é independentemente móvel quando o transmissor de força está em uma primeira posição longe do atuador de válvula.
10. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o atuador de válvula é movível em resposta a uma força de repulsão quando o transmissor de força é movido na direção do atuador de válvula em relação à primeira posição.
11. Aparelho de válvula de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de válvula é um aparelho de válvula de segurança de subsuperfície controlada na superfície (SCSSV).
12. Método de controle de fluxo de fluido em um conduto de fundo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:

mover um transmissor de força em uma direção axial, o transPetição 870190027135, de 21/03/2019, pág. 8/14

3/4 missor de força incluindo um primeiro conjunto magnético;

exercer uma força de repulsão em um segundo conjunto magnético disposto em um atuador de válvula, para fazer com que o atuador de válvula se movimente na direção axial, o atuador de válvula sendo independentemente móvel em relação ao transmissor de força e fisicamente isolado do transmissor de força; e mover uma válvula entre uma posição aberta, na qual fluido de fundo de poço é deixado fluir por um conduto de fundo de poço, e uma posição fechada, na qual a válvula impede o fluxo de fluido de fundo de poço através do conduto.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto magnético é selecionado de pelo menos um dentre: pelo menos um ímã permanente e pelo menos um eletroímã.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto magnético é selecionado de pelo menos um dentre: pelo menos um ímã permanente e pelo menos um eletroímã.
15. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o transmissor de força é movimentado através de um motor linear.
16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda desviar o atuador de válvula em direção a uma posição na qual a válvula está na posição fechada.
17. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o aparelho de válvula é um aparelho da válvula de segurança de subsuperfície controlada na superfície (SCSSV).
18. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a válvula é uma válvula de lingueta e a movimentação da válvula inclui articular a válvula de lingueta em torno de um ponto de articulação.
19. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o conduto de fundo de poço inclui um poço de produção e uma câmara de controle em isolamento de fluido do poço de produção, o

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4/4 poço de produção configurado para alojar o atuador de válvula e a câmara de controle configurada para alojar o transmissor de força.
20. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o transmissor de força é axialmente móvel independente 5 do atuador de válvula e o atuador de válvula é independentemente móvel quando o transmissor de força está em uma primeira posição longe do atuador de válvula.