BR112012032147B1

BR112012032147B1 - equipamento para a regulação de fluxo

Info

Publication number: BR112012032147B1
Application number: BR112012032147-1A
Authority: BR
Inventors: Keith Donald Woodford
Original assignee: Tco As
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2020-11-03
Also published as: GB201010179D0; EP2583148A1; CA2802780A1; US20130153044A1; US9316330B2; BR112012032147A2; EP2583148B1; WO2011157985A1; CA2802780C

Abstract

EQUIPAMENTO PARA A REGULAÇÃO DE FLUXO. Um equipamento (10) para a regulação do fluxo de um fluido de uma fonte para um local alvo compreende um alojamento (12) definindo uma entrada de fluido (14) configurado para comunicar-se com uma fonte de fluido e uma saída de fluido (16) configurada para comunicar-se com um local alvo, e um percurso de fluxo (18) que se prolonga entre a entrada do fluido (14) e a saída do fluido (16). Um conjunto de válvula de admissão (20) é montado no percurso de fluxo (18) e compreende um assento de válvula (22) e um membro de válvula (24) configurados para cooperar com o assento de válvula (22) para regular o fluxo pelo percurso de fluxo (18). Uma disposição de equilíbrio é provida sendo configurada para equilibrar o efeito da pressão de fluido que atua no conjunto da válvula de admissão (20).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um equipamento, como um equipamento de injeção ou manipulação de fluidos, para regular o fluxo de fluido entre uma fonte de fluido e uma região de destino. Em particular, embora não exclusivamente, a presente invenção refere-se a um equipamento para regular o fluxo de fluido entre uma fonte de fluido comum e as múltiplas regiões de destino.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

É desejável em muitas circunstâncias injetar o fluido no local de destino pressurizado a uma taxa de vazão fixa. Esse procedimento pode ser realizado através da comunicação de fluidos a partir de uma fonte pressurizada até o local de destino através de uma restrição de fluxo ou orifício. Em tal caso, a taxa de vazão é, geralmente, uma função de um coeficiente de fluxo de restrição e do diferencial de pressão entre a fonte de fluido e a localização de destino. A taxa de vazão através de um orifício ou restrição pode ser expressa pela fórmula:

Onde: Q = taxa de vazão K = coeficiente de vazão da restrição ΔP = diferencial de pressão sobre a restrição do fluxo Sg = gravidade específica do fluido.

Em muitas aplicações, a gravidade específica do fluido será constante. Por conseguinte, será reconhecido que se a restrição de fluxo e o diferencial de pressão forem fixos, uma taxa de vazão fixa da fonte até o destino pode ser obtida. No entanto, em algumas circunstâncias, uma ou ambas as pressões de localização da fonte e do destino podem variar ou flutuar, causando, assim, uma variação do diferencial de pressão. Isto irá resultar em flutuações na taxa de vazão: o que pode ser indesejável.

Para tratar da questão de taxas de vazão flutuantes, é possível empregar uma restrição de fluxo variável, que varia de acordo com as variações no diferencial de pressão. No entanto, tal equipamento geralmente requer a utilização de equipamento de controle complexo para monitorar as várias pressões e a operação de alguma forma de atuador para variar a restrição do fluxo adequadamente.

Uma abordagem alternativa consiste em assegurar que um diferencial de pressão constante seja aplicado através de uma restrição de fluxo fixo, independentemente de flutuações de pressão na fonte e no destino. Um equipamento para utilização nessa conhecida abordagem, semelhante ao descrito no GB 2 238 848, será agora descrito com referência às Figuras 1 e 2, sendo que a Figura 2 apresenta uma vista ampliada de uma porção do equipamento da Figura 1. O equipamento, geralmente identificado pelo número de referência 210, inclui um elemento de êmbolo 212 montado no curso dentro de um orifício 214 formado no interior de um compartimento 216, no qual há um vedante 218 entre o elemento do êmbolo 212 e a parede do orifício. O êmbolo 212 e o compartimento 216 juntos são compostos por uma câmara inferior 220 e uma câmara superior 222, isoladas uma da outra por meio da vedação do êmbolo 218. O compartimento é composto por uma entrada de fluido 224 que recebe fluido a partir de uma fonte de fluido 226 e se comunica com a câmara inferior 220, de tal forma que a pressão do fluido no interior da câmara inferior 220 atua contra o êmbolo 212, sobre a área definida pela vedação 218, estabelecendo uma força em. sentido ascendente. Como será discutido em detalhe mais adiante, a pressão do fluido é condicionada dentro da câmara inferior quando houver movimento do êmbolo 212.

A entrada de fluido 224 compreende uma válvula de entrada 228 que tem esfera articulada sobre uma mola 230, a qual opera juntamente com uma base de esfera 232 para controlar a entrada de fluxo de fluido na câmara inferior 220. Um pino 234 se estende desde a parte inferior do êmbolo 212 e nas funções de uso para deslocar a esfera 230 em relação à sua base 232, quando há movimento do êmbolo 212, para variar o fluxo no interior da câmara inferior 220. O compartimento 216 comporta ainda uma saída de fluido 236 para o fluido ser injetado a partir da câmara inferior 220 até uma entrada 238 de um limitador de fluxo externo fixo 240, onde o fluido de uma saída 242 do limitador de fluxo 240 é injetado em direção ao local de destino 244. O limitador de fluxo 240 está disposto de modo a injetar líquido até o local de destino 244, a uma taxa de vazão escolhida. O compartimento 216 comporta também uma entrada adicional de 246, que transmite fluido, ou pressão de fluido, a partir do lado a jusante do limitador de fluxo (que estará sujeito à pressão do local de destino) para a câmara superior 222, onde a pressão do fluido atuará contra o êmbolo 212, na área definida pela vedação 218, criando uma força descendente. O equipamento 210 compreende ainda uma mola de polarização 248 localizada no interior da câmara superior 222 e disposta de modo a estabelecer uma força descendente sobre o êmbolo. Um mecanismo de ajuste 250 é fornecido para fazer variar a força de pressão da mola 248.

Em utilização, antes de qualquer fluxo, a mola de polarização 248 forçará o êmbolo 212 para baixo de modo que a esfera 230 da válvula de entrada 228 é elevada da sua base 232 por engate com o pino 234. No início, o fluido fluirá a partir da fonte 226 de fluido através da válvula de entrada 228 e para dentro da câmara inferior 220 para proporcionar força ascendente sobre o êmbolo 212, o qual será oposto pela força da mola, e também a força criada pela pressão do local de destino que atua na câmara superior 222. Durante um período dinâmico, o êmbolo 212 será deslocado, deslocando, assim, a esfera 230 da válvula 228 através do pino do êmbolo 234 para regular a entrada de fluido até que uma condição de equilíbrio seja estabelecida. Nessa condição de equilíbrio, as forças que atuam sobre o êmbolo 212 serão equilibradas. À medida que as pressões do fluido acima e abaixo do êmbolo 212 atuam sobre uma área de vedação igual, o fluido no interior da câmara inferior será, assim, um valor fixo acima da pressão do local de destino, por uma quantidade determinada pela força da mola. Qualquer variação na pressão na fonte 226 ou no local de destino 244, ou em ambos, será acomodada por ajuste do êmbolo 212 e da válvula de entrada 228 para manter o equilíbrio continuamente. Como tal, um diferencial de pressão constante será aplicado através do limitador 240, permitindo uma taxa de vazão constante.

Como observado acima, a válvula de entrada 228 é aberta pelo movimento descendente do êmbolo 212. No entanto, para que o êmbolo 212 eleve a esfera 230 de sua base 232, ele tem de ultrapassar a pressão de entrada que agirá sobre a esfera 230 sobre a área da base 232. O efeito da pressão de entrada aplicará, portanto, força contra o êmbolo, o que pode variar conforme o pino 234 do êmbolo se engata e se desengata da esfera 230, quando em uso. O inventor da presente invenção identificou isso como um problema adverso em que o efeito desta força variável estabelecida pela pressão de entrada que age contra a base 232 resultará em variações na pressão do fluido dentro da câmara inferior, e, assim, nas variações adversas no diferencial de pressão através o limitador de fluxo 240. Tais variações no diferencial de pressão resultarão em variações na taxa de vazão. O efeito da pressão de entrada que age contra a base da válvula pode ser dirigido através da formação do equipamento 210, a fim de assegurar uma grande proporção entre a área do êmbolo 212 e a área da base da válvula 232, para minimizar o efeito da variação da pressão. No entanto, isto estabelece o requisito de usar um êmbolo relativamente grande, o qual requer um invólucro correspondentemente grande. Em aplicações de alta pressão típicas, como as que podem existir na indústria de petróleo e gás, o tamanho do compartimento típico pode ser muito superior a 75 mm (3 polegadas). Isso, por conseguinte, faz com que o equipamento 210 conhecido geralmente seja inadequado para aplicações de poços, em que os tamanhos do compartimento de destino podem estar na região de 25 mm (1 polegada).

Também pode ser desejável administrar um fluido a uma taxa de vazão fixa a vários locais de destino em diferentes pressões. Este pode ser o caso na indústria de petróleo e de gás, por exemplo, quando um fluido de injeção tem de ser injetado em zonas de formação diferentes. Um equipamento conhecido para esse tipo de injeção com múltiplas zonas é a de utilizar vários dispositivos de injeção alimentados por múltiplas linhas de alimentação. No entanto, isto requer disponibilidade de espaço para acomodar as múltiplas linhas de alimentação, o que pode não ser conveniente, e talvez não seja possível em ambientes típicos de poços. É por isso preferível, em algumas circunstâncias, utilizar uma linha de alimentação comum, que forneça fluido para múltiplos dispositivos de injeção. No entanto, mesmo no caso desses sistemas de alimentação comuns serem desejados, eles não podem ser aplicados de forma prática, tendo em vista as dimensões típicas do equipamento de injeção, como observado acima.

RESUMO DA INVENÇÃO

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um equipamento para regular o fluxo de um fluido que se origina de uma fonte em direção a um local de destino, compreendendo: um compartimento que é composto por uma entrada de fluido configurada para se comunicar com uma fonte de fluido e uma saída de fluido configurada para se comunicar com um local de destino; um curso de vazão que se estende entre a entrada de fluido e a saída de fluido; uma válvula de admissão instalado no curso de vazão, compreendendo uma base de válvula e um elemento de válvula configurado para cooperar com a base da válvula para regular o fluxo através do curso de vazão; e um equipamento de equilíbrio configurado para equilibrar o efeito da pressão do fluido que atua sobre a montagem da válvula de admissão. Um equipamento de contrapeso pode ser configurado para equilibrar o efeito da pressão do fluido que atua sobre a base da válvula.

Por conseguinte, o funcionamento da válvula de admissão, por exemplo, o movimento do elemento da válvula para regular o fluxo através do curso de vazão, pode ser conseguido sem efeito significativo da pressão que atua sobre a área da base da válvula, o que pode de outro modo afetar negativamente a consistência do taxa de vazão através do equipamento. O equipamento pode ser configurado para regular o fluxo de um fluido a partir de uma fonte de fluido até um local de destino pressurizado. O equipamento pode ser configurado para estabelecer uma taxa de vazão substancialmente constante de líquido até o local de destino. O equipamento pode ser configurado para estabelecer uma taxa de vazão substancialmente constante de líquido até o local de destino, independentemente das variações na pressão da fonte ou das localizações de destino, ou de ambas. O equipamento pode ser equipado por um equipamento regulador de válvula. O equipamento pode definir um equipamento de válvula de injeção configurado para permitir a injeção de um fluido no local de destino. O equipamento de contrapeso pode ser configurado para estabelecer uma força para se opor à força aplicada ou estabelecida pela pressão que atua sobre a válvula de admissão, sobre a área da base da válvula, por exemplo. O equipamento de contrapeso pode compreender um equipamento equilíbrio de fluidos acionado. O equipamento de contrapeso pode compreender um equipamento de êmbolo. O equipamento de contrapeso pode compreender o equipamento do êmbolo que define uma zona de equilíbrio do êmbolo, onde a área de equilíbrio do êmbolo e a área da base da válvula estão configuradas para serem expostas a uma pressão comum. A pressão comum pode compreender a pressão de entrada do fluido, que pode ser a pressão do fluido no local de origem. A área de equilíbrio do êmbolo pode ser selecionada de acordo com a área da base da válvula. Numa forma de realização, a área de equilíbrio do êmbolo pode ser substancialmente igual à área da base da válvula. Isso pode permitir a neutralização praticamente completa do efeito da pressão do fluido na válvula de admissão. Em outras formas de realização, a área de equilíbrio do êmbolo pode ser maior ou menor do que a área da base da válvula. Isso pode permitir uma força de polarização preferencial no interior do equipamento a ser estabelecida de acordo com a preferência do utilizador. O equipamento pode compreender um elemento de controle de vazão móvel instalado dentro do compartimento e configurado para operar a válvula de entrada. O elemento de controle do fluxo pode ser configurado para deslocar o elemento da válvula em relação à base da válvula para variar o curso de vazão. O elemento de controle de vazão pode ser fornecido separadamente do elemento de válvula e configurado para envolver o elemento da válvula. Noutras formas de realização, o elemento de controle de vazão e o membro da válvula podem ser formados integralmente. O equipamento de contrapeso pode ser configurado para equilibrar qualquer força aplicada ao elemento de controle de vazão pelo efeito da pressão que atua sobre a válvula de admissão, sobre a área da base da válvula, por exemplo. Por conseguinte, a operação do elemento de controle de fluxo pode ser substancialmente realizada sem interferência dos efeitos da pressão de fluido que atua sobre a válvula de admissão. O elemento de controle de fluxo pode ser configurado para ser deslocado por pressão do fluido. O elemento de controle de fluxo pode ser configurado para ser deslocado por variações na pressão do fluido, como as variações de pelo menos uma das pressões entre a pressão de fluido de origem e a pressão de fluido da região de destino. Isto permite que o elemento de controle de fluxo opere a válvula de admissão para acomodar essas mudanças na pressão de fluido. Isto pode ajudar a manter uma taxa de vazão consistente através do curso de vazão. O elemento de controle do fluxo pode ser configurado para operar a válvula de admissão para que se alcance uma posição de equilíbrio. A posição de equilíbrio pode ser estabelecida por um diferencial de pressão constante ao longo do elemento de controle de fluxo. O equipamento pode compreender uma primeira câmara de fluido localizada sobre um lado de montante do elemento de controle do fluxo, e uma segunda câmara de fluido situada em um lado de jusante do elemento de controle de fluxo. O elemento de controle de fluxo pode ser configurado para ser deslocado por pressão do fluido no interior da primeira e da segunda câmeras de fluido. A primeira câmara de fluido pode ser configurada para receber o fluido da válvula de admissão e a segunda câmara de fluido pode ser configurada para transmitir fluido para a saída de fluido. O equipamento pode compreender um equipamento de vedação configurada para isolar a primeira e a segunda câmaras de fluido. O equipamento de vedação pode compreender um equipamento de vedação dinâmica configurada para acomodar o movimento do elemento de controle de fluxo relativamente ao compartimento. O equipamento de vedação pode estabelecer as áreas de êmbolo definidos associadas ao elemento de controle de fluxo, onde a pressão do fluido que atua sobre as áreas do êmbolo associadas estabelece uma força correspondente sobre o elemento de controle de fluxo.

A pressão do fluido no interior da primeira câmara de fluido pode gerar uma força associada sobre o elemento de controle de fluxo para polarizar o referido elemento numa direção descendente. A pressão do fluido no interior da segunda câmara de fluido pode gerar uma força associada sobre o elemento de controle de fluxo para polarizar o referido elemento numa direção ascendente. O elemento de controle de fluxo pode ser configurado para ser deslocado por variações na pressão no interior da primeira ou da segunda câmera de fluido, ou em ambas. O equipamento pode compreender um equipamento de polarização configurada para aplicar uma força de polarização sobre o elemento de controle de fluxo em uma direção preferida. A força de polarização pode ser configurada para estabelecer um diferencial de pressão através do elemento de controle de fluxo. Em uma forma de realização, o equipamento de polarização pode ser configurado para aplicar uma força de polarização ao elemento de controle de fluxo na direção à montante. Nesse equipamento, o equilíbrio de força do elemento de controle do fluxo pode ser obtido quando as forças combinadas do equipamento de polarização e a força da pressão no interior da segunda câmara forem equivalentes à força da pressão dentro da primeira câmara de fluido. Nessa forma de realização, o equipamento de polarização pode ser configurado para estabelecer um diferencial de pressão através do elemento de controle de fluxo, onde o diferencial de pressão pode ser uma função da força de polarização do equipamento de polarização. Por exemplo, a pressão no interior da primeira câmara pode ser maior do que a pressão no interior da segunda câmara por um valor associado com o equipamento de polarização. O equipamento de polarização pode ser configurado para proporcionar uma força de polarização fixa. O equipamento de polarização pode ser configurado para proporcionar uma força de polarização variável. O equipamento de polarização pode ser configurado como variável, por exemplo, para variar a força de polarização. O equipamento de polarização pode ser ajustável. O equipamento pode compreender um ajustador configurado para ajustar a força de polarização do equipamento de polarização. O equipamento de polarização pode compreender uma mola. O equipamento de polarização pode compreender qualquer meio adequado capaz de aplicar uma força fixa ou variável, como um elemento de elastômero, êmbolo, mola pneumática ou similar. O equipamento de contrapeso pode ser pelo menos parcialmente fornecido ou definido pelo elemento de controle de fluxo. Numa forma de realização, o elemento de controle de fluxo pode definir uma área de equilíbrio do êmbolo, em que a área de equilíbrio do êmbolo e a válvula de admissão estão configuradas para serem expostas a uma pressão comum, como a pressão na fonte de fluido. A área de equilíbrio do êmbolo pode ser estabelecida por uma seção perfilada sobre o elemento de controle de fluxo, como uma região com níveis. A área de equilíbrio do êmbolo pode ser definida por uma área anelar. A área de equilíbrio do êmbolo pode ser associada a um equipamento de vedação, como, por exemplo, o mesmo equipamento de vedação configurado para isolar a primeira e a segundas câmaras em lados opostos do elemento de controle de fluxo. A área de equilíbrio do êmbolo pode, por exemplo, ser proporcionada entre duas vedações, tais como duas vedações que compõem uma área diferencial do êmbolo correspondente à área de equilíbrio do êmbolo. O elemento de controle do fluxo pode incluir um pino. O elemento de controle de fluxo pode ser montado no interior do curso de vazão do equipamento. O elemento de controle de fluxo pode incluir um canal configurado para definir uma parte do curso de vazão do equipamento. O canal pode compreender um canal interno no interior do elemento de controle de fluxo. O canal pode fornecer a comunicação entre a primeira e a segunda câmaras em lados opostos do elemento de controle de fluxo. O equipamento pode compreender um limitador de vazão. O limitador de fluxo pode comportar uma restrição ao fluxo. O limitador de fluxo pode definir uma restrição fixa ao fluxo. O limitador de fluxo pode definir uma restrição variável ao fluxo. O limitador de fluxo pode ser configurado para ser variado ou ajustado. Nesse equipamento, o limitador de fluxo pode ser ajustado para proporcionar uma restrição pré-determinada ao fluxo, o qual pode permanecer fixo durante o uso. O limitador de fluxo pode ser ajustado para proporcionar uma restrição inicial ao fluxo, que pode então ser variado durante o uso. O limitador de fluxo pode ser adaptado para ser exposto a um diferencial de pressão, como, por exemplo, um diferencial de pressão associado ao elemento de controle de fluxo. O limitador de fluxo pode ser configurado para estabelecer uma taxa desejada de fluxo de fluido através do equipamento entre a fonte e o local de destino, como, por exemplo, uma taxa de vazão fixa, uma taxa de vazão de acordo com um perfil de fluxo desejado ou semelhante. O limitador de fluxo pode ser instalado no exterior do compartimento. O limitador de fluxo pode ser instalado no interior do compartimento. O elemento de controle de fluxo pode ser instalado no interior do curso de vazão do compartimento.

Em uma forma de realização, o limitador de fluxo pode ser instalado no interior do elemento de controle de fluxo, como, por exemplo, no interior de um canal interno do elemento de controle de fluxo. Esse equipamento pode eliminar ou minimizar a exigência de componentes externos. O limitador de fluxo pode ser instalado dentro de um canal interno do elemento de controle de fluxo que se estende entre a primeira e a segunda câmaras de ambos os lados do elemento de controle de fluxo. Nessa forma de realização, o limitador de fluxo pode ser exposto a um diferencial de pressão entre a primeira e a segunda câmaras, que, em combinação com a dimensão de uma restrição de fluxo associada ao limitador de fluxo, determinará a taxa de vazão através do equipamento. O limitador de fluxo pode ser instalado dentro de um canal interno do elemento de controle de fluxo que se estende entre a primeira e a segunda câmaras de ambos os lados do elemento de controle de fluxo, onde o limitador de fluxo está configurado para estabelecer uma contrapressão dentro da primeira câmara de fluido. Essa contrapressão pode contribuir com as forças aplicadas ao elemento de controle de fluxo na direção à jusante. O equipamento pode compreender uma ou mais válvulas de retenção. Uma ou mais válvulas de retenção podem definir válvulas de sentido único, permitindo que o fluxo de fluido siga em uma direção única. Uma ou mais válvulas de retenção podem ser instaladas no interior do equipamento. O compartimento do equipamento pode ser fornecido como um componente único. Em alternativa, o compartimento pode ser provido de vários componentes. Isto pode fornecer uma forma modular, a qual fornece mais flexibilidade. O equipamento pode ser configurado para uso dentro de um sistema de fornecimento de fluido configurado para fornecer fluido a partir de uma fonte de fluido única para múltiplos locais de destino, os quais podem definir diferentes pressões. O sistema pode compreender múltiplos aparelhos, de acordo com o primeiro aspecto, onde a entrada de cada equipamento está ligada a uma fonte de fluido única e a saída de cada equipamento está ligada a um local de destino respectivo. O equipamento pode ser configurado para uso dentro de um poço, por exemplo, para utilização na administração de fluido a um local no poço, como equipamento de poço, em uma região de formação ou semelhante.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um método para regular o fluxo entre uma fonte e um local de destino, compreendendo: um equipamento contendo um compartimento que comporta uma entrada de fluido configurada para se comunicar com uma fonte de fluido e uma saída de fluido configurada para se comunicar com um local de destino, e um curso de vazão que se estende entre a entrada de fluido e a saída de fluido; injeção de fluido na entrada de fluido e através de uma válvula de admissão compreendendo uma base de válvula e um elemento de válvula configurado para cooperar com a base da válvula para regular o fluxo através da curso de vazão; e exposição da válvula de admissão e um equipamento de contrapeso no interior do equipamento a uma pressão de fluido comum para equilibrar o efeito da pressão do fluido que atua sobre a válvula de admissão. Características e métodos definidos e implícitos de utilização do equipamento de acordo com o primeiro aspecto podem ser aplicados ao método de acordo com o segundo aspecto. De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um sistema de distribuição de fluido, que compreende: uma fonte de fluido comum; pelo menos dois aparelhos, onde a entrada de fluido de cada equipamento está ligada a uma fonte de fluido comum e a saída de cada equipamento está ligada aos respectivos locais de destino. O sistema de fornecimento de fluido pode ser configurado para uso no interior de um poço.

De acordo com o quarto aspecto da presente invenção, é proporcionado um equipamento para regular o fluxo de um fluido que se origina de uma fonte em direção a um local de destino, compreendendo: um compartimento que comporta uma entrada de fluido configurada para se comunicar com uma fonte de fluido e uma saída de fluido configurada para se comunicar com um local de destino; um curso de vazão que se estende entre a entrada de fluido e a saída de fluido; uma válvula de admissão instalado no curso de vazão, compreendendo uma base de válvula e um elemento de válvula configurado para cooperar com a base da válvula para regular o fluxo através da curso de vazão; e um limitador de fluxo instalado no interior do curso de vazão e configurado para ser exposto a um diferencial de pressão através do referido limitador de vazão.

Deve notar-se que as características definidas em conformidade com o primeiro aspecto podem ser aplicadas para o equipamento de acordo com o quarto aspecto. O equipamento pode compreender um elemento de controle de vazão móvel instalado dentro do compartimento e configurado para operar a válvula de entrada. O limitador de fluxo pode estar associado com o elemento de controle de fluxo. O equipamento pode compreender uma primeira câmara de fluido localizada sobre um lado de montante do elemento de controle do fluxo, e uma segunda câmara de fluido situada em um lado de jusante do elemento de controle de fluxo. O elemento de controle de fluxo pode ser configurado para ser deslocado por pressão do fluido no interior da primeira e da segunda câmeras de fluido. A primeira câmara de fluido pode ser configurada para receber o fluido da válvula de admissão e a segunda câmara de fluido pode ser configurada para transmitir fluido para a saída de fluido. O equipamento pode compreender um equipamento de vedação configurada para isolar a primeira e a segunda câmaras de fluido. O elemento de controle do fluxo pode incluir um pino. O elemento de controle de fluxo pode ser montado no interior do curso de vazão do equipamento. O elemento de controle de fluxo pode incluir um canal configurado para definir uma parte do curso de vazão do equipamento. O limitador de fluxo pode ser instalado no interior do canal do elemento de controle de fluxo. O canal pode compreender um canal interno no interior do elemento de controle de fluxo. O canal pode fornecer a comunicação entre a primeira e a segunda câmaras em lados opostos do elemento de controle de fluxo. O limitador de fluxo pode definir uma restrição ao fluxo. O limitador de fluxo pode definir uma restrição fixa ao fluxo. O limitador de fluxo pode definir uma restrição variável ao fluxo. O limitador de fluxo pode ser configurado para ser variado ou ajustado. Nesse equipamento, o limitador de fluxo pode ser ajustado para proporcionar uma restrição pré-determinada ao fluxo, o qual pode permanecer fixo durante o uso. O limitador de fluxo pode ser ajustado para proporcionar uma restrição inicial ao fluxo, que pode então ser variado durante o uso. O limitador de fluxo pode ser adaptado para ser exposto a um diferencial de pressão, como, por exemplo, um diferencial de pressão associado ao elemento de controle de fluxo. O limitador de fluxo pode ser configurado para estabelecer uma taxa desejada de fluxo de fluido através do equipamento entre a fonte e o local de destino, como, por exemplo, uma taxa de vazão fixa, uma taxa de vazão de acordo com um perfil de fluxo desejado ou semelhante. O limitador de fluxo pode ser instalado dentro de um canal interno do elemento de controle de fluxo que se estende entre a primeira e a segunda câmaras de ambos os lados do elemento de controle de fluxo. Nessa forma de realização, o limitador de fluxo pode ser exposto a um diferencial de pressão entre a primeira e a segunda câmaras, que, em combinação com a dimensão de uma restrição de fluxo associada ao limitador de fluxo, determinará a taxa de vazão através do equipamento. O limitador de fluxo pode ser configurado para estabelecer uma contrapressão dentro da primeira câmara de fluido. Essa contrapressão pode contribuir com as forças aplicadas ao elemento de controle de fluxo na direção à jusante.

De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, é proporcionado um método para regular o fluxo entre uma fonte e um local de destino, compreendendo: um equipamento contendo um compartimento que comporta uma entrada de fluido configurada para se comunicar com uma fonte de fluido e uma saída de fluido configurada para se comunicar com um local de destino, e um curso de vazão que se estende entre a entrada de fluido e a saída de fluido, compreendendo um elemento de controle de fluxo instalado no interior do curso de vazão; injeção de fluido na entrada de fluido e através de uma válvula de admissão compreendendo uma base de válvula e um elemento de válvula configurado para cooperar com a base da válvula para regular o fluxo através da curso de vazão; e fluxo através de um limitador de fluxo no interior do elemento de controle de fluxo. Características e métodos definidos e implícitos de utilização do equipamento de acordo com o quarto aspecto podem ser aplicados ao método de acordo com o segundo aspecto. De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, é proporcionado um sistema de distribuição de fluido, que compreende: uma fonte de fluido comum; pelo menos dois aparelhos de acordo com o quarto aspecto, onde a entrada de fluido de cada equipamento está ligada a uma fonte de fluido comum e a saída de cada equipamento está ligada aos respectivos locais de destino.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DIAGRAMAS

Estes e outros aspectos da presente invenção serão agora descritos, a título de exemplo apenas, com referência aos diagramas anexos, em que:

A Figura 1 apresenta uma visão esquemática em corte transversal de uma válvula de redução da pressão conhecida;

A Figura 2 apresenta uma visão ampliada de uma porção da válvula mostrada na Figura 1;

A Figura 3 apresenta uma visão esquemática em corte transversal de um equipamento regulador de fluxo de acordo com uma forma de realização da presente invenção;

A Figura 4 apresenta uma visão ampliada de uma porção do equipamento mostrado na Figura 3;

A Figura 5 representa um equipamento de injeção que compreende vários dispositivos mostrados na Figura 3;

A Figura 6 mostra uma representação esquemática de um sistema de fornecimento de fluido para poços, de acordo com uma forma de realização da presente invenção; e

A Figura 7 apresenta uma visão esquemática em corte transversal de uma porção de um equipamento regulador de fluxo de acordo com uma forma de realização alternativa da presente invenção.

BREVE DETALHADA DOS DIAGRAMAS

A referência é feita pela primeira vez nas Figuras 3 e 4 dos diagramas que representam esquematicamente um equipamento ou equipamento regulador de fluxo, geralmente identificado pelo numeral de referência 10, de acordo com uma forma de realização da presente invenção. O equipamento completo 10 é mostrado na Figura 3, e a visão ampliada da porção identificada em tracejado na Figura 3 é mostrada na Figura 4. Como será discutido em mais detalhe abaixo, o equipamento 10 é configurado para utilização na regulação do fluxo de fluidos a partir de uma fonte em direção a uma região de destino.

O equipamento 10 compreende um compartimento 12 que comporta uma entrada de fluido 14 configurada para se comunicar com uma fonte de fluido e uma saída de fluido 16 configurada para se comunicar com um local de destino. Um curso de vazão 18 prolonga-se através do compartimento a partir da entrada de fluido 14 em direção à saída 16, onde o curso de vazão 18 é composto, em parte, por vários componentes instalados no interior do compartimento 12.

Uma válvula de admissão 20 é instalada no interior da entrada 14 e compreende uma base 22de válvula e um elemento de válvula na forma de uma esfera 24 que opera juntamente com a base da válvula 22 para regular o fluxo através do curso de vazão 18. Em utilização, o fluido entra no compartimento 12 através da entrada 14, em particular dentro de uma câmara de entrada 26, de tal modo que a válvula de admissão 20 será exposta à pressão de entrada. O efeito da pressão de entrada aplicará uma força sobre a válvula 20 associada à área da base da válvula 22. Como será discutido em mais detalhe abaixo, o equipamento 10 compreende um equipamento de contrapeso configurado para equilibrar o efeito desta força na entrada da válvula 20, permitindo que a operação da válvula de entrada obtenha uma taxa de vazão mais consistente por meio do equipamento 10.

O equipamento 10 compreende ainda um elemento de controle de fluxo na forma de um pino 28, o qual está instalado de modo móvel no interior do curso de vazão 18. O pino de controle de fluxo 28 compreende uma lingueta superior 30 configurado para se engatar na esfera 24 para mover a esfera 24 em relação à base 22 e assim variar o fluxo através da válvula de admissão 20 a partir da câmara de entrada 26. Como será discutido em mais detalhe abaixo, o pino de controle 28 de fluxo é levado a mover-se em reação a flutuações das pressões, tais como pressões na fonte e/ou locais de destino, para assim variar o fluxo através do equipamento 10 de acordo com uma taxa de vazão constante.

O equipamento 10 compreende ainda uma mola de polarização 29 que atua de modo a polarizar o pino 28 de controle de fluxo na direção a montante. A força da mola de polarização 29 pode ser ajustada por um parafuso 31 de ajuste para alcançar a força de polarização desejada.

O pino de controle de fluxo 28 compreende um canal interno 32 que faz parte do curso de vazão 18 através do compartimento 12, onde o canal 32 está configurado para permitir a comunicação entre uma primeira câmara superior 34 ou câmara de fluido a montante e uma segunda câmara ou câmara de fluido a jusante 36. A câmara de fluido a montante 34 está configurada para receber o fluxo a partir da entrada 14 e a câmara de entrada 26 através da válvula de entrada 20. A câmara de fluido a jusante 34 se comunica com a saída 16 através de um par de válvulas de retenção de não retorno 38. O pino 28 move-se dentro de um equipamento de vedação dinâmico, que compreende um vedante superior 40 e um vedante inferior 42, onde o equipamento de vedação está configurada para isolar as câmaras de fluido a montante e a jusante34, 36.

Um limitador de fluxo 44 com restrição ao fluxo está localizado no interior do canal 32 interno do pino de controle de fluxo 28. Na forma de realização mostrada, o limitador do fluxo 44 compreende uma restrição fixa de fluxo. Esta restrição fixa de fluxo pode ser obtida por um limitador de fluxo fixo e permanente. Como alternativa, esta limitação fixa ao fluxo pode ser obtida por um limitador de fluxo ajustável, configurado para estabelecer a restrição fixa.

O limitador de fluxo 44 funciona de modo a estabelecer a taxa de vazão através do equipamento, onde a taxa de vazão pode ser expressa pela fórmula:

Onde: Q = taxa de vazão K = coeficiente de vazão da restrição de fluxo ΔP = diferencial de pressão sobre a restrição do fluxo Sg = gravidade específica do fluido. Em utilização normal, a gravidade específica do fluido que flui através do equipamento 10 será constante, e como notado acima, na presente forma de realização, o limitador de fluxo 44 compreende uma restrição fixa ao fluxo, de tal modo que o coeficiente de fluxo do limitador de fluxo 44 também será constante. Por conseguinte, a taxa de vazão será uma função, em geral, do diferencial de pressão através do limitador 44, a qual será o diferencial de pressão entre as câmaras de montante e de jusante 34, 36. Por conseguinte, as variações no diferencial de pressão entre as câmaras de montante e de jusante 34, 36 irão resultar nas variações na taxa de vazão. No entanto, na presente forma de realização, o pino de controle de fluxo 28 está configurado para funcionar mantendo um diferencial de pressão constante, alcançando, assim, uma velocidade de fluxo constante. Em utilização, o pino de controle de fluxo 28 será exposto a uma série de diferentes forças. Especificamente, o pino 28 será exposto a forças que atuam em uma direção à jusante estabelecida pela pressão no interior da câmara de fluido o montante 34, que atua sobre a área da vedação superior 40. Neste contexto, a câmara de montante 34 será exposto a uma pressão associada ao fluxo fornecido através da válvula de entrada 20 e uma contrapressão criada pelo fluxo através do limitador de fluxo 44. Além disso, o pino 28 será exposto a forças que atuam em uma direção a montante estabelecida por uma combinação da pressão no interior da câmara de jusante 36 que atua sobre a área da vedação inferior 42 e sobre a força da mola de polarização 29. Neste contexto, a câmara a jusante 36 será exposta a uma pressão associada ao local de destino. Por conseguinte, para o elemento de controle de fluxo atingir o equilíbrio de força, as forças aplicadas na direção à jusante devem ser iguais e se oporem às forças aplicadas na direção a montante. Assim, quando em estado de equilíbrio, a pressão no interior da câmara a montante 34 será maior do que a pressão no interior da câmara a jusante 36 em uma quantidade correspondente à força aplicada pela mola de polarização. Por conseguinte, em condições de equilíbrio, o diferencial de pressão através do limitador de fluxo 44 será fixa, determinada pela força da mola de polarização 29, proporcionando assim uma taxa fixa de fluxo.

Se as variações de pressão ocorrem, por exemplo, as variações na pressão de uma fonte de fluido ou a localização do destino, um desequilíbrio resultante de força fará com que o elemento de controle de fluxo 28 seja deslocado, fazendo variar, assim, a válvula de admissão pelo encaixe da lingueta 30 e pela esfera 24 no ajuste do fluxo admitido na câmara a montante 34 e, assim, modificando a pressão do fluido que nela passa. Este autoajuste continuará até que o equilíbrio seja atingido novamente e o diferencial de pressão constante associado à força da mola de polarização 29 seja alcançado.

Como observado acima, o equipamento 10 inclui um equipamento de contrapeso configurado para equilibrar o efeito da pressão de entrada na válvula de entrada 20. A configuração e a operação do equipamento de contrapeso serão agora descritas com referência contínua às Figuras 3 e 4.

Uma câmara de equilíbrio 46 é instalada entre as vedações superior e inferior 40, 42 do equipamento de vedação e está configurada para ser exposta à pressão do fluido no interior da câmara de entrada 26 através de um curso de vazão anelar 48 e uma pluralidade de portas 50.

A porção do membro de controle do fluxo 28 que é posicionada entre as vedações superiores e inferiores 40, 42 é composta por uma área de êmbolo anular 52, a qual na forma de realização mostrada é equivalente à área da base da válvula 22 da válvula de entrada 20.

Deste modo, em utilização, a pressão da entrada será aplicada a áreas iguais e opostas, estabelecendo, assim, um equilíbrio de forças e de neutralização do efeito da pressão de entrada que atua sobre a válvula de admissão sobre a área da base de válvula 22.

Isto é, quando a válvula de entrada 22 está fechada com a esfera 24 engatada à esfera 22, a pressão de entrada aplicará uma força contra a esfera 24 sobre a área da base 22.

Deste modo, o pino de controle de fluxo 28 deve ultrapassar esta força aplicada a fim de levantar a esfera 24 a partir de sua base 22, a fim de procurar manter um diferencial de pressão constante através do limitador de fluxo 44.

Este requisito para superar a força aplicada sobre a válvula de entrada 20 pode resultar em variações no diferencial de pressão obtido, o que estabelecerá um taxa de vazão variável através de o equipamento 10.

No entanto, este efeito é eliminado através da aplicação de uma pressão de entrada de força igual e oposta sobre o elemento de controle de fluxo 28 através da área do êmbolo anelar 52.

O equipamento 10 descrito acima pode ser utilizado em numerosos setores onde o fluido costuma ser injetado em uma taxa de vazão desejada, como, por exemplo, uma taxa de vazão constante a partir de uma fonte em direção a um local de destino. Em um tipo de uso, o equipamento 10 pode fazer parte de um sistema de injeção de fluido a partir de uma fonte comum em direção a múltiplos locais de destino com diferentes pressões. Tal sistema exemplar será agora descrito com referência à Figura 5.

O sistema compreende uma pluralidade de dispositivos 10 que são idênticos ao equipamento 10 mostrado primeiramente na Figura 3. A entrada 14 de cada equipamento 10 está acoplada a um canal comum 56, ou trilho, que injeta o fluido a partir de uma fonte comum. A saída 16 de cada equipamento é acoplada a uma respectiva região de destino 51, 52, 53, 54, que pode estar em diferentes pressões. Em utilização, o pino de controle de fluxo 28 de cada equipamento 10 operará para estabelecer um diferencial de pressão fixo através dos respectivos limitadores de fluxo 44 para assim atingir uma taxa de vazão desejada, como, por exemplo, uma taxa de vazão fixa em cada região de destino 51, 52, 53, 54.

Essa injeção com destinos ou nós múltiplos pode ser aplicada em muitos setores. Por exemplo, para utilização na injeção de odor em um fluxo de gás natural em vários locais, para utilização na injeção de combustível em várias regiões de combustão de um motor de combustão, para utilização na injeção de um lubrificante em várias regiões de uma vedação, e similares. Outra aplicação exemplar é ilustrada na Figura 6, e envolve a injeção de um fluido, como uma substância química, por exemplo, ácido, em várias zonas 58, 59, 60 ao longo de um poço 62, que se estende através de uma formação subterrânea 64, como uma formação de rolamento de hidrocarbonetos. Neste exemplo de aplicação, vários dispositivos 10 estão instalados ao longo de um equipamento completo 66, cada um dentro de uma zona de interesse 58, 59, 60, sendo cada um acoplado a um canal comum 68, o qual injeta o fluido a partir de uma fonte comum, como, por exemplo, a partir de uma fonte localizada na superfície. Em uso, cada equipamento 10 pode ser operado para injetar o fluido fornecido a partir do canal comum 68 em cada zona respectiva 58, 59, 60 a uma desejada taxa de vazão, como, por exemplo, uma taxa de vazão constante, independentemente das pressões e das flutuações de pressão no canal comum 68 ou nas zonas individuais 58, 59, 60, ou em ambas as opções.

A referência agora é feita à Figura 7, que mostra uma porção do equipamento limitador de fluxo, geralmente identificado pelo numeral de referência 110, de acordo com uma forma de realização alternativa da presente invenção. O equipamento 110 é semelhante ao equipamento 10 mostrado pela primeira vez na figura 3 e, como tal, por razões de clareza e brevidade, características semelhantes partilham números de referência semelhantes, somados a 100. Além disso, deve notar-se que o equipamento 110 funciona de uma forma semelhante ao equipamento 10, e, como tal, nenhuma descrição mais específica será dada, a não ser para fins de determinação das diferenças gerais.

O equipamento 110 compreende um pino de controle de fluxo 128 com um canal interno 132 com um limitador de fluxo 144 nele contido. Uma válvula de entrada 120 é fornecida por um elemento da válvula 124 formado integralmente com o pino 128 e uma base de válvula 122. O fluido que sai de uma entrada 114 entra em uma câmara de entrada 126 e flui através de um curso de vazão anelar 148 e por uma pluralidade de portas 150 para ser transmitido até a válvula de entrada 120. Quando o elemento da válvula 124 é desengatado da base 122 o fluxo fica livre para atravessar o canal interno 132 do pino e o limitador de fluxo 144, encontrando o interior de uma câmara a jusante 136, em comunicação com uma saída de fluido (não mostrada). O fluido que atravessa o limitador de fluxo 144 estabelecerá uma contrapressão que aplica uma força descendente sobre o pino. A pressão do fluido no interior da câmara a jusante 136 aplicará uma força ascendente sobre o pino 128 em toda a área de uma vedação inferior 142. Além disso, a mola de polarização 129 aplicará uma força ascendente sobre o pino 128.

Assim, em utilização, o pino procurará uma posição de equilíbrio de forças em que a força descendente aplicada pela contrapressão seja igual e oposta à força combinada fornecida pela pressão no interior da câmara a jusante 136 e à força da mola 129.

Como tal, o diferencial de pressão através do limitador de fluxo 144 nesta posição de equilíbrio será constante, resultando numa taxa de vazão desejada, como, por exemplo, uma taxa de vazão constante no equipamento 110.

Se ocorrerem flutuações de pressão, o pino 128 será autoajustado para fazer o elemento da válvula 124 variar em relação à sua base 122 para novamente conseguir uma posição de equilíbrio em que o diferencial de pressão é determinado pela força da mola 129.

Durante o uso, o fluido a uma pressão de entrada atuará contra o elemento de válvula 124 sobre a área da base da válvula 122 para assim estabelecer uma força ascendente, o que pode causar efeitos adversos sobre a capacidade do equipamento 110 de manter um diferencial de pressão fixo no limitador de fluxo 144. Para lidar com isso, o equipamento 110 compreende um equipamento de contrapeso que se destina a equilibrar as forças aplicadas sobre a válvula de admissão 120 através da pressão de entrada. Nesse contexto, o pino de controle de fluxo 128 compreende uma extensão 128a que se estende através de um vedante 170 que compreende uma área equivalente à área da base da válvula 122. A vedação 170 e a extensão do pino 128a em uso são expostas a uma pressão de entrada de tal modo que a força para baixo aplicada sobre o pino 128 através da extensão do pino 128a e da vedação 170 é equivalente e oposta à força ascendente aplicada sobre o elemento da válvula 124 através da área da base da válvula 122.

O equipamento da presente invenção fornece vantagens significativas em relação a outros dispositivos conhecidos. Por exemplo, a presente invenção permite que um regulador de fluxo seja formado com o mínimo de dimensões externas, sendo que não são necessárias grandes áreas para o êmbolo para minimizar forças com efeitos indesejáveis. Isso permite, portanto, a utilização da presente invenção em ambientes em que o espaço é escasso, como em ambientes de poços onde os dispositivos da técnica anterior não são adequados. Além disso, a incorporação de um regulador de fluxo para atingir uma taxa de vazão desejada no interior do equipamento, e em particular no interior de um elemento de controle de fluxo fornece ainda outras vantagens em termos de criação de um equipamento compacto com um mínimo de componentes separados.

Deve ser entendido que as formas de realização aqui descritas são meramente exemplificativas e que diversas modificações podem ser feitas a elas sem que se saia do âmbito da invenção. Por exemplo, o equipamento pode ser utilizado em qualquer aplicação em que a regulação de fluxo entre uma origem e um local de destino seja necessária. Além disso, o compartimento do equipamento pode ser formado em componentes múltiplos, em que cada componente do compartimento pode proporcionar uma parte individual do equipamento. Além disso, em algumas formas de realização a área da base da válvula pode não ser exatamente acompanhada por uma área de contrapeso. Por exemplo, em alguns casos, diferentes áreas podem ser estabelecidas para atingir a força de polarização desejada no interior do equipamento. Além disso, o limitador de fluxo nas formas de realização descritas pode ser configurado para ser variável, a fim de proporcionar uma restrição variável ao fluxo. Isso permite que a taxa de vazão através do equipamento seja modificada, por exemplo, para estabelecer um perfil de fluxo desejado, permitindo diferentes usos do equipamento ou de dispositivos semelhantes.

Claims

1. Equipamento para a regulação do fluxo de um fluido de uma fonte para um local alvo, compreendendo: um alojamento (12) definindo uma entrada de fluido (14, 114) configurado para comunicar-se com uma fonte de fluido e uma saída de fluido (16) configurada para comunicar-se com um local alvo; um percurso de fluxo (18) que se prolonga entre a entrada (14, 114) e a saída do fluido (16); um conjunto de válvula (20, 120) de admissão montado no percurso de fluxo (18) e compreendendo um assento de válvula (22, 122) e um membro de válvula (24, 124) configurado para cooperar com o assento de válvula (22, 122) para regular o fluxo pelo percurso de fluxo (18); uma disposição de equilíbrio configurada para equilibrar o efeito da pressão de fluido que atua no conjunto da válvula (20, 120) de admissão; e uma primeira câmara de fluido localizada em um lado do membro de controle de fluxo (28, 128) para receber fluido da entrada de fluido (14, 114) e uma segunda câmara de fluido localizada em um lado oposto do membro de controle de fluxo (28, 128) para comunicar fluido à saída de fluido (16), em que o membro de controle de fluxo (28, 128) é deslocável por pressão de fluido dentro da primeira e segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136); e um restritor de fluxo (44, 144) montado dentro do conduto interno (32, 132) do membro de controle de fluxo (28, 128) e configurado para ser exposto a um diferencial de pressão através do referido restritor de fluxo (44, 144), caracterizado pelo conjunto da válvula (20, 120) e o arranjo de balanceamento são expostos a uma pressão de fluido comum; e ainda compreender: o membro de controle de fluxo (28, 128) opera o conjunto da válvula (20, 120) para variar a pressão do fluido dentro de uma das primeira e segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136) para manter um diferencial de pressão constante através do restritor de fluxo (44, 144).

2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de balanceamento equilibra o efeito da pressão do fluido que atua na área do assento de válvula (22, 122).

3. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de controle de fluxo (28,128) é deslocável por variações na pressão do fluido, incluindo variações em pelo menos uma da pressão do fluido de origem e pressão do fluido da região alvo.

4. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de controle de fluxo (28,128) opera o conjunto da válvula para alcançar um diferencial de pressão constante através do membro de controle de fluxo (28,128).

5. Sistema de entrega de fluido, caracterizado pelo fato de que compreender uma fonte de fluido comum; pelo menos dois equipamentos, conforme definido na reivindicação 1, sendo que a entrada de fluido (14, 114) de cada equipamento é acoplada à fonte de fluido comum e a saída de cada equipamento é acoplada aos respectivos locais alvo.

6. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o assento de válvula (22, 122) do conjunto da válvula (20, 120) é fixa e o membro da válvula (24, 124) é móvel em relação ao assento de válvula (22, 122).

7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o assento de válvula (22, 122) do conjunto da válvula (20, 120) define uma abertura de fluido.

8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de válvula (20, 120) compreende um conjunto de válvula de entrada (20, 120).

9. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a entrada de fluido (14, 114) é fornecida em uma extremidade axial do alojamento e a saída de fluido (16) é fornecida em uma extremidade axial oposta do alojamento.

10. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o equipamento é um equipamento de fundo de poço para regular o fluxo de um fluido de uma fonte para um local alvo de fundo de poço.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um restritor de fluxo (44, 144).

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o restritor de fluxo (44, 144) está dentro do membro de controle de fluxo (28, 128).

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o restritor de fluxo (44, 144) é montado dentro do conduto interno (32, 132) do elemento de controle de fluxo (28, 128) que se estende entre a primeira e a segunda câmara em ambos os lados do elemento de controle de fluxo (28, 128) e o restritor de fluxo (44, 144) é exposto a uma pressão diferencial entre a primeira e a segunda câmara, as quais, em combinação com a dimensão de uma restrição de fluxo associada ao restritor de fluxo (44, 144), determinarão uma taxa de fluxo através do equipamento.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de equilíbrio compreende um arranjo de pistão que define uma área de equilíbrio de pistão, em que a área de equilíbrio de pistão e a área do o assento de válvula (22, 122) são dispostas dentro do equipamento para serem expostas a uma pressão comum.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a pressão comum compreende pressão de entrada de fluido.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a área de equilíbrio do pistão é selecionada de acordo com a área do assento de válvula (22, 122).

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a área de equilíbrio do pistão é igual à área do assento de válvula (22, 122).

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira câmara de fluido localizada em um lado do elemento de controle de fluxo (28, 128) para receber fluido da entrada de fluido e uma segunda câmara de fluido localizada em um lado oposto do elemento de controle de fluxo (28, 128) para comunicar fluido a saída de fluido (16).

19. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a pressão do fluido dentro da primeira câmara de fluido gera uma força associada no membro de controle de fluxo (28, 128) para influenciar o referido membro em uma direção a jusante, e a pressão do fluido dentro da segunda câmara de fluido (36, 136) gera uma força associada no membro de controle de fluxo (28, 128) para influenciar o referido membro em uma direção a montante.

20. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o membro de controle de fluxo (28, 128) é deslocável por pressão de fluido dentro da primeira e da segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136).

21. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o assento de válvula (22, 122) define uma abertura para a primeira câmara a partir da entrada de fluido (14, 114).

22. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a primeira câmara de fluido é para receber fluido do conjunto de válvula (20, 120).

23. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o membro de controle de fluxo (28, 128) opera o conjunto da válvula (20, 120) para variar a pressão do fluido dentro de uma das primeira e segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136) para fornecer um diferencial de pressão constante através do restritor de fluxo (44, 144).

24. Equipamento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de vedação (40, 42, 142, 170) para isolar a primeira e a segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136).

25. Equipamento, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o arranjo de vedação (40, 42, 142, 170) estabelece áreas definidas do pistão associadas ao elemento de controle de fluxo (28, 128), em que a pressão do fluido que atua sobre as áreas associadas do pistão estabelece uma força correspondente no elemento de controle de fluxo (28, 128).

26. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de polarização (29, 129) para aplicar uma força de polarização ao membro de controle de fluxo (28, 128) em uma direção preferida, em que a força de polarização estabelece uma pressão diferencial através do elemento de controle de fluxo (28, 128).

27. Equipamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o arranjo de polarização (29, 129) aplica uma força de polarização ao elemento de controle de fluxo (28, 128) em uma direção a montante.

28. Equipamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o arranjo de polarização (29, 129) fornece uma força de polarização fixa.

29. Equipamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o arranjo de polarização (29, 129) fornece uma força de polarização variável.

30. Equipamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o arranjo de polarização (29, 129) é variável para variar a força de polarização.

31. Equipamento, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende um ajustador (31) para ajustar a força de polarização do arranjo de polarização (29, 129).

32. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o arranjo de balanceamento é pelo menos parcialmente fornecido ou definido pelo elemento de controle de fluxo (28, 128).

33. Equipamento, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o membro de controle de fluxo (28, 128) define uma área de equilíbrio do pistão, em que a área de equilíbrio do pistão e o conjunto da válvula (20, 120) são dispostos dentro do Equipamento para serem expostos a uma pressão comum.

34. Equipamento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a área de equilíbrio do pistão é estabelecida por uma seção perfilada no elemento de controle de fluxo (28, 128).

35. Equipamento, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que a área de equilíbrio do pistão está associada a um arranjo de vedação e é fornecida entre duas vedações (142, 170) de um arranjo de vedação, em que as duas vedações (142, 170) definem uma área diferencial do pistão correspondente à área de equilíbrio do pistão.

36. Método para regular o fluxo entre uma fonte e um local de destino, compreendendo: fornecer um equipamento que compreende: um alojamento que define uma entrada de fluido (14, 114) para comunicação com uma fonte de fluido e uma saída de fluido (16) para comunicação com um local de destino; um caminho de fluxo (18) que se estende entre a entrada (14, 114) e saída de fluido (16); um conjunto de válvula (20, 120) montado no caminho de fluxo (18) e compreendendo um assento de válvula (22, 122) e um membro de válvula (24, 124) que coopera com o assento de válvula (22, 122) para regular o fluxo através do caminho de fluxo (18); um membro de controle de fluxo (28, 128) montado de maneira móvel dentro do alojamento para operar o conjunto da válvula (20, 120), movendo o membro da válvula (24, 124) em relação ao assento de válvula (22, 122) para variar o fluxo através do caminho de fluxo (18), em que o membro de controle de fluxo (28, 128) compreende um conduto interno (32, 132) que define uma porção do caminho de fluxo (18) tal que o fluido flui da entrada de fluido (14, 114) para a saída de fluido (16) através do conduto interno (32, 132) do membro de controle de fluxo (28, 128); uma primeira câmara de fluido localizada em um lado do membro de controle de fluxo (28, 128) para receber fluido da entrada de fluido (14, 114) e uma segunda câmara de fluido localizada em um lado oposto do membro de controle de fluxo (28, 128) para comunicar fluido à saída de fluido (16), em que o membro de controle de fluxo (28, 128) é deslocável por pressão de fluido dentro da primeira e segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136); e um restritor de fluxo (44, 144) montado dentro do conduto interno do membro de controle de fluxo (28, 128) e configurado para ser exposto a um diferencial de pressão através do referido restritor de fluxo (44, 144) e um arranjo de equilíbrio, caracterizado pelo fato de que o método compreende: fornecer fluido na entrada de fluido (14, 114) para fluir através do conjunto da válvula (20, 120) e do conduíte interno (32, 132) do elemento de controle de fluxo (28, 128) em direção à saída de fluido (16); e expor o conjunto da válvula (20, 120) e o arranjo de equilíbrio a uma pressão de fluido comum para equilibrar o efeito da pressão do fluido que atua no conjunto de válvula (20, 120); e compreende ainda: fluir um fluido através do equipamento de modo que o membro de controle de fluxo (28, 128) se mova para operar o conjunto da válvula (20, 120) para variar a pressão do fluido dentro de uma das primeira e segunda câmaras de fluido (26, 126, 36, 136) para manter um diferencial de pressão constante através do restritor de fluxo (44, 144).

37. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o restritor de fluxo (44, 144) define uma restrição fixa ao fluxo.

38. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o restritor de fluxo (44, 144) define uma restrição variável ao fluxo.