BR112014009252B1

BR112014009252B1 - método para instalação e recuperação de um dispositivo de monitoramento de poço

Info

Publication number: BR112014009252B1
Application number: BR112014009252-4A
Authority: BR
Inventors: Erling Kleppa
Original assignee: Petroleum Technology Company As.
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2021-02-17
Also published as: AU2012325240B2; US9371713B2; MY174939A; ES2594899T3; AU2012325239B2; WO2013056857A1; ES2868125T3; MX2014004653A; BR112014009251B1; EP2769051A1; MX349326B; CA2852660C; US20140216715A1; EP2769050B1; WO2013056859A1; MX349875B; CA2852659A1; US20140216757A1; US9217322B2; MY180644A

Abstract

MÉTODOS PARA INSTALAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO DE POÇO. A presente invenção está correlacionada a um método para instalação de um dispositivo para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço. O dispositivo compreende um tampão de sensor, incluindo um sensor e um elemento de flange disposto com um furo sustentando uma unidade de processamento de sinal para comunicação com o sensor. O método compreende as seguintes etapas: - instalar o tampão de sensor, incluindo o sensor em uma passagem na cabeça de poço, cuja passagem se comunica com um espaço anular do poço; - conectar um conector de cabo ao tempão de sensor, cujo conector de cabo é fixado a uma extremidade de um cabo, conectando o sensor do tampão de sensor à unidade de processamento de sinal no furo do elemento de flange; - posicionar o furo do elemento de flange de um modo substancialmente coincidente com a passagem da cabeça de poço, desse modo, inserindo o conector de cabo dentro do furo e, ainda, fixando o elemento de flange na cabeça de poço. A invenção também compreende um método de recuperação de (...).

Description

MÉTODO PARA INSTALAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO DE POÇO

[001] A presente invenção está correlacionada a um método para instalação e recuperação de um dispositivo para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço. O dispositivo compreende um tampão de sensor, incluindo um sensor e um elemento de flange disposto com um furo, sustentando uma unidade de processamento de sinal para comunicação com o sensor.

[002] Durante uma etapa de completação de um poço de petróleo e/ou gás totalmente perfurado, um determinado número de tubos de revestimento de diferentes extensões e diâmetros será cementado à formação do solo. Entre os tubos de revestimento que são coaxialmente dispostos entre si, será formado um chamado espaço anular. Para prevenir um vazamento no poço de petróleo e/ou gás uma pluralidade de elementos tipo packer será adequadamente disposta entre os tubos de revestimento. Os tubos de revestimento serão adequadamente suspensos a partir de uma estrutura de cabeça de poço, onde a cabeça de poço é disposta no topo do poço de petróleo e/ou gás. A presente invenção será adequada para uma cabeça de poço de superfície, a bordo de uma embarcação ou plataforma localizada na ou próximo da superfície da água, mas, também, pode ser aplicável para uso submarino.

[003] Uma cabeça de poço desse tipo é submetida a intensas cargas e tensões provenientes do ambiente envolvente. Embora as cabeças de poço sejam projetadas para ficarem isentas de manutenção por um determinado número de anos, é desejável e necessário realizar uma inspeção não apenas durante o estágio de produção, mas, também, durante os estágios de perfuração, instalação, e trabalho de manutenção e reparo. Essa inspeção pode ocorrer na forma de operações automatizadas e é realizada mediante monitoramento de um determinado número de diferentes parâmetros no poço, cujos parâmetros podem, por exemplo, incluir contaminação, vazamentos, pressão do poço, a própria produção, areia/erosão no poço, temperatura da cabeça de poço, estado ou condição de diversos equipamentos (por exemplo, a posição de uma válvula), corrosão, etc.

[004] É importante quanto ao aspecto de segurança, confiabilidade e custo, prevenir uma chamada perda de pressão do poço através de diferentes espaços anulares nos tubos de revestimento, e para fora para as redondezas. Se, entretanto, ocorre uma indesejável perda de pressão desse tipo, diversos sistemas de segurança são providos para possibilitar o fechamento do poço, mesmo que ainda sob pressão, de modo que o fluido do poço que circulou dentro de diferentes espaços anulares possa circular para fora de uma maneira controlada.

[005] Ao se realizar constantes medições, por exemplo, monitoramento da pressão em diferentes pontos no poço, uma indicação de que um aumento de pressão está prestes a ocorrer, que uma perda de pressão irá ocorrer ou já tenha ocorrido, pode estar presente em um estágio anterior, pelo que podem ser tomadas ações para garantir que as conseqüências de tal acúmulo de pressão serão mínimas ou evitadas.

[006] Assim, diversas soluções foram desenvolvidas para monitorar e/ou controlar a pressão em um poço de petróleo ou gás. Referência pode ser feita, por exemplo, à Patente U.S. No. 5.172.112, na qual é conhecido que um dispositivo de medição de pressão mede a pressão em uma tubulação submarina. O dispositivo inclui uma unidade fixa montada externamente à tubulação submarina e uma unidade móvel que é abaixada dentro da posição seguinte para a unidade fixa, sempre que a pressão for monitorada ou medida. A unidade fixa que se constitui de um aferidor de tensão irá monitorar a pressão na tubulação mediante medição da “tensão” na tubulação. As medições serão subsequentemente transmitidas a partir da unidade fixa na forma de adequados sinais, pelo que a unidade móvel irá então converter esses sinais, de modo a proporcionar um panorama da pressão que ocorre dentro da tubulação submarina.

[007] Uma solução é conhecida da Patente GB 2.286.682, em que um transdutor indutivo de pressão é usado para medir a pressão dentro de uma tubulação. Isso é conseguido mediante passagem de uma corrente alternada dentro de uma bobina de indução para gerar um campo magnético. O campo magnético passa através de um espaçamento formado entre a tubulação e a bobina de indução e, depois, dentro da tubulação. O fluido que está circulando na tubulação irá, devido a sua pressão, induzir uma tensão na tubulação, cuja tensão irá provocar variações nas propriedades eletromagnéticas do material do qual a tubulação é feita, cujas variações podem ser detectadas pelo campo magnético que é formado. As variações detectadas podem depois ser convertidas proporcionando uma aferição de pressão.

[008] Uma característica comum para as soluções descritas acima é que o dispositivo de medição de pressão não é disposto através do material do elemento de medição. Isso significa que o dispositivo de medição de pressão pode ser substituído sem nenhum perigo de um vazamento ou similar, que ocorre durante a substituição do mesmo, mas, por outro lado, essas soluções conhecidas não irão proporcionar uma satisfatória medição, na medida em que o elemento de medição pode ser afetado pela temperatura ambiente, como, ainda, por cargas para as quais o elemento de medição é submetido, etc.

[009] Outro sistema para detecção de um vazamento em um poço de petróleo e/ou gás é descrito na Patente U.S. No. 4.116.044, na qual o sistema compreende uma pluralidade de transdutores sensíveis à pressão, que são dispostos em um furo vazado em uma cabeça de poço. Os transdutores sensíveis à pressão serão dispostos de modo que possam detectar um vazamento em uma pluralidade de espaços anulares no poço. Os transdutores são conectados através de fios a uma caixa de derivação, que será capaz de conduzir sinais para um local de processamento. Durante a substituição dos transdutores, o poço deverá ser fechado, quando a operação de substituição envolver um poço que esteja “aberto”.

[010] O documento de patente WO 03/016673 trata da inconveniência do fechamento do poço com relação à instalação ou substituição do sensor. Uma ferramenta para instalar e remover um sensor substituível em uma instalação submarina é descrita no documento WO 03/016673. O equipamento mostrado compreende um sensor e o equipamento pertinente disposto em uma posição mais vulnerável exteriormente à cabeça de poço.

[011] Assim, constitui um objetivo da presente invenção prover um método para instalação e recuperação de um dispositivo para monitoramento de parâmetros em um espaço anular de um poço em processamento, reparando ou reduzindo pelo menos uma das desvantagens citadas no estado da técnica.

[012] A instalação do dispositivo de acordo com a invenção irá proporcionar uma localização protegida para o sensor e será disposta com um sistema hermético à pressão de barreira dupla, desse modo, mantendo as exigências para garantir um poço em processamento em uma instalação offshore.

[013] Os objetivos acima mencionados, de acordo com a presente invenção são alcançados mediante um método de instalação e recuperação de um dispositivo, conforme definido nas reivindicações independentes, em que as adicionais modalidades da presente invenção são divulgadas nas reivindicações dependentes e na descrição seguinte.

[014] O método para instalação do dispositivo inclui a etapa de instalar o tampão de sensor em uma passagem na cabeça de poço, cuja passagem se comunica com um espaço anular do poço. O tampão de sensor é então instalado em um local que proporciona proteção para o dito tampão de sensor, quando o mesmo é posicionado no interior da passagem, desse modo, sendo protegido pelo material envolvente da cabeça de poço. O elemento de flange em que a unidade de processamento de sinal se encontra localizada é provido de uma estrutura relativamente compacta conectada à cabeça de poço. Ao dispor o elemento de flange como uma estrutura compacta, diminui a probabilidade de o dito elemento de flange ser danificado, especialmente, quando se compara com as soluções descritas pelo estado da técnica.

[015] O método para instalação e recuperação do dispositivo de acordo com a invenção pode ser usado para instalar o tampão de sensor em uma passagem vazia da cabeça de poço, ou para substituir um tampão de sensor instalado na passagem por outro tampão de sensor. Assim, o tampão de sensor é considerado como um tipo de tampão de sensor substituível. O método para instalação e recuperação do dispositivo pode ainda incluir a remoção de um tampão de remoção de válvula e flange cego, antes da instalação do tampão de sensor.

[016] O tampão de sensor pode ser instalado na passagem da cabeça de poço através do uso de uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula. A estrutura de ferramenta de remoção de válvula pode apresentar uma ferramenta de remoção de válvula sustentando o tampão de sensor, e a ferramenta de remoção de válvula pode ser provida com um suporte para sustentar o tampão de sensor. O tampão de sensor é instalado na passagem da cabeça de poço mediante deslocamento de uma unidade móvel da estrutura de ferramenta de remoção de válvula, desse modo, inserindo o tampão de sensor dentro da passagem da cabeça de poço.

[017] O número de dispositivos conectados à cabeça de poço pode variar de um dispositivo para diversos dispositivos, de acordo com a necessidade de uso. As diversas passagens da cabeça de poço podem ser providas com um dispositivo cada, ou algumas passagens podem acomodar um dispositivo, ao contrário de outras passagens.

[018] No caso em que a cabeça de poço é provida de diversos dispositivos, pelo menos um destes pode ser disposto para se comunicar com pelo menos um dos outros dispositivos.

[019] O sensor do tampão de sensor é provido para monitorar os parâmetros físicos em um espaço anular, tais como, pressão e temperatura, mas, deverá ser entendido que o sensor pode também ser projetado para ser capaz de medir outros parâmetros ou adicionais parâmetros. O dispositivo de acordo com a invenção é disposto para ser instalado em uma passagem de uma cabeça de poço, em que a cabeça de poço pode incluir uma árvore de Natal para o monitoramento dos parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás. Como uso alternativo, o tampão de sensor pode ser instalado em uma linha de produção para monitorar os parâmetros físicos nos fluidos do processo.

[020] Os sinais que representam as medições detectadas pelo sensor são transmitidos do sensor para a unidade de processamento de sinal disposta no furo. A unidade de processamento de sinal será então capaz de processar os próprios sinais recebidos ou enviar esses sinais para outra unidade de recebimento e/ou processamento, para posterior processamento, através de um ou mais fios elétricos, ou de um ou mais cabos de sinal, etc., ou ainda em um modo sem fio.

[021] Após o tampão de sensor ter sido instalado na passagem da cabeça de poço, o elemento de flange precisa ser instalado. O método para instalação de acordo com a invenção compreende ainda a etapa de conectar um conector de cabo ao tempão de sensor. O conector de cabo é fixado a uma extremidade de um cabo, conectando o sensor do tampão de sensor à unidade de processamento de sinal disposta no furo do elemento de flange. Adicionais etapas incluem o posicionamento do furo do elemento de flange de um modo substancialmente coincidente com a passagem da cabeça de poço, desse modo, inserindo o conector de cabo dentro do furo e fixando o elemento de flange na cabeça de poço. A fixação do elemento de flange à cabeça de poço pode ser realizada mediante uso de adequados meios de fixação, para proporcionar uma conexão confiável entre o elemento de flange e a cabeça de poço, por exemplo, mediante uso de parafusos e porcas, ou outros meios adequados.

[022] Em uma modalidade da invenção, a instalação do tampão de sensor na passagem, compreende ainda as seguintes etapas: conectar uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula a uma estrutura de válvula previamente montada na cabeça de poço. A estrutura de válvula, que pode ser uma válvula de comporta ou outro adequado tipo de válvula para a aplicação, apresenta uma posição fechada e uma posição aberta. A estrutura de válvula se encontra na sua posição fechada quando a estrutura de ferramenta de remoção de válvula é conectada à estrutura de válvula. A estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta uma ferramenta de remoção de válvula sustentando o tampão de sensor e pode ser provida com um suporte para sustentar o tampão de sensor. O método de acordo com a presente modalidade compreende ainda trazer a estrutura de válvula para sua posição aberta e inserir o tampão de sensor na estrutura de válvula e dentro da passagem da cabeça de poço, usando a ferramenta de remoção de válvula.

[023] Quando da instalação do tampão de sensor na passagem, as seguintes etapas podem ocorrer, antes de trazer a estrutura de válvula para sua posição aberta e inserir o tampão de sensor através da estrutura de válvula e dentro da passagem da cabeça de poço, usando a ferramenta de remoção de válvula: testar a pressão da estrutura de válvula na sua posição fechada e aliviar a pressão da estrutura de válvula para uma pressão essencialmente próxima da pressão do espaço anular. Essas etapas são realizadas após a estrutura de ferramenta de remoção de válvula ser conectada à estrutura de válvula, quando a estrutura de válvula se encontra na sua posição fechada. Além disso, a inserção do tampão de sensor dentro da estrutura de válvula e dentro da passagem da cabeça de poço usando a ferramenta de remoção de válvula pode compreender a provisão da ferramenta de remoção de válvula com uma unidade móvel, e deslocamento da unidade móvel, desse modo, inserindo o tampão de sensor através da estrutura de válvula e dentro da passagem da cabeça de poço. A unidade móvel pode compreender elementos telescópicos ou outros elementos capazes de realizar o deslocamento do tampão de sensor através da estrutura de válvula e dentro da passagem. A ferramenta de remoção de válvula pode ser usada para aparafusar o tampão de sensor dentro da passagem da cabeça de poço, engatando as roscas dispostas na parede externa do sensor do tampão dentro das roscas de engate providas na parede interna da passagem, ou fixadas na cabeça de poço por outros meios adequados. Além disso, nesse aspecto, o método compreende remover o tampão de sensor da ferramenta de remoção de válvula, após ser instalado na passagem.

[024] Mediante essa instalação do tampão de sensor à cabeça de poço, é obtido um confinamento hermético à pressão da passagem, em comunicação com um espaço anular. Além disso, o sensor do tampão de sensor é protegido, pelo fato de ser localizador na passagem envolvida pelo material da cabeça de poço.

[025] Quando o tampão de sensor é instalado na passagem da cabeça de poço, as seguintes etapas podem ocorrer; testar a pressão do tampão de sensor para garantir que o tampão de sensor se encontra hermeticamente conectado à cabeça de poço; após isso, aliviar a pressão na estrutura de válvula, e remover a estrutura de ferramenta de remoção de válvula; fechar a estrutura de válvula e remover a estrutura de válvula. Em alguns casos, a estrutura de válvula será deixada conectada à cabeça de poço e, assim, essa última etapa de remoção da estrutura de válvula não irá ocorrer.

[026] Em algumas situações, um tampão de remoção de válvula e um flange cego podem ser instalados na passagem da cabeça de poço, e então, estes precisam ser removidos antes da instalação do tampão de sensor na passagem. O método para remover o tampão de remoção de válvula e o flange cego inclui as seguintes etapas: verificar a integridade da pressão do tampão de remoção de válvula; remover o flange cego que fecha a passagem da cabeça de poço; conectar a estrutura de válvula tendo uma posição aberta e uma posição fechada à cabeça de poço, em comunicação com a passagem da cabeça de poço. Se a estrutura de válvula já estiver conectada à cabeça de poço, essa etapa é pulada. A estrutura de válvula precisa ter a pressão testada na sua condição fechada. Uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula, preferivelmente, do mesmo tipo que aquela usada para instalar o tampão de sensor é usada para remover o tampão de remoção de válvula. Nesse aspecto, o método compreende a etapa de conectar uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula à estrutura de válvula. A estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta um suporte para um tampão de remoção de válvula. Além disso, são realizadas etapas para aliviar a pressão da estrutura de válvula para uma pressão substancialmente próxima da pressão do espaço anular. A estrutura de válvula está aberta e pronta para remover o tampão de remoção de válvula da estrutura de válvula, usando a estrutura de ferramenta de remoção de válvula. Após isso, o método ainda compreende a etapa de remover o tampão de remoção de válvula da estrutura de ferramenta de remoção de válvula. Assim, a estrutura de ferramenta de remoção de válvula pode estar agora pronta para instalar o tampão de sensor dentro da passagem da cabeça de poço.

[027] A estrutura de ferramenta de remoção de válvula pode ser provida na forma de uma unidade ou pode compreender a ferramenta de remoção de válvula e uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula. Neste último caso, a estrutura de conexão serve como uma estrutura de suporte para a ferramenta de remoção de válvula ser conectada à estrutura de válvula. A etapa que compreende conectar uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula à estrutura de válvula pode compreender então as seguintes etapas: fixar a estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula na estrutura de válvula, e fixar a ferramenta de remoção de válvula à estrutura de conexão. Alternativamente, a ferramenta de remoção de válvula pode ser conectada à estrutura de suporte e a estrutura de suporte com a ferramenta de remoção de válvula fixada pode ser conectada à estrutura de válvula. A estrutura de suporte pode ser provida na forma de um flange cilíndrico ou na forma de outras estruturas que se adaptam para conexão com a estrutura de válvula escolhida.

[028] No furo do elemento de flange que sustenta a unidade de processamento de sinal, o cabo com o conector de cabo fixado em uma extremidade apresenta a outra extremidade conectada a um elemento de isolamento disposto no furo do elemento de flange. O cabo pode compreender diversos fios com as extremidades conectadas ao elemento de isolamento. O elemento de isolamento proporciona isolamento elétrico dentro do furo, mas, também é disposto para transmitância de sinais elétricos a partir do sensor do tampão de sensor para a unidade de processamento de sinal localizada no furo e separada do tampão de sensor pelo elemento de isolamento. O elemento de isolamento pode apresentar áreas projetadas tendo características eletricamente condutoras, ou o sinal elétrico pode, por exemplo, ser transmitido através do elemento de isolamento mediante uso de fios ou condutores incluídos no elemento de isolamento. O elemento de isolamento apresenta um diâmetro que corresponde ao diâmetro do furo em que o mesmo está localizado. Uma luva é disposta no furo para proporcionar pressão sobre o elemento de isolamento, de modo a que o elemento de isolamento exerça pressão sobre uma disposição de vedação. A luva é disposta em um primeiro lado do elemento de isolamento, se opondo ao tampão de sensor, e a vedação é localizada em um segundo lado do elemento de isolamento, se opondo de modo distante do tampão de sensor. A vedação se dispõe em contato com uma porção de restrição no furo, e mediante pressurização, a vedação se engata em contato vedante com essa porção de restrição. A luva deve ser disposta em uma posição de pressurização em relação ao elemento de isolamento, e o elemento de isolamento deve ser disposto numa posição em que a vedação é trazida em contato vedante com a porção de restrição, desse modo, proporcionando um isolamento da porção do furo, na qual a unidade de processamento de sinal é disposta, a partir da porção de furo que se opõe ao tampão de sensor. A luva pode ser disposta com meios para sustentar a luva em relação ao furo na posição de pressurização e, em um aspecto, a luva pode ser provida com roscas que se engatam com as roscas do furo, de modo que são facilmente colocadas na posição de pressurização. Além disso, o elemento de isolamento pode ser provido pelo menos em algumas partes por um material adequadamente rígido. Quando a luva é movida na posição de pressurização, o elemento de isolamento sendo adequadamente rígido e de natureza não compressível, por exemplo, um material cerâmico, pode então ser movido dentro de uma posição em que a disposição de vedação é comprimida e o contato vedante é obtido com a porção de restrição provida no furo. Mediante essas disposições acima mencionadas se obtém um adicional confinamento hermético à pressão para o dispositivo, desse modo, proporcionando um sistema de dupla barreira para a passagem que se dispõe dentro de um espaço anular da cabeça de poço. Pelo fato de ser também uma disposição de confinamento hermética à pressão, essa disposição se constitui também em uma barreira de segurança contra fogo, entre a unidade de processamento de sinal e a passagem que sustenta o tampão de sensor.

[029] O elemento de flange instalado na cabeça de poço precisa ser testado e o método para instalação, desse modo, em uma modalidade, inclui as etapas de realizar um teste de pressão no elemento de flange. A primeira etapa compreende introduzir um fluido dentro de pelo menos uma passagem de fluxo que desemboca dentro de uma porção de furo do elemento de flange e, após isso, pressurizar o fluido de enchimento da unidade de flange.

[030] Numa adicional modalidade para instalação do dispositivo, o método compreende ainda conectar um cabo de controle à unidade de processamento de sinal do elemento de flange, através de uma abertura na parede do elemento de flange.

[031] Como alternativa, ou no caso em que o dispositivo é provido de mais de uma abertura, o método compreende ainda a montagem de uma antena em uma abertura da parede do elemento de flange, cuja antena se comunica através de um modo sem fio com a unidade de processamento de sinal no elemento de flange.

[032] Numa modalidade do dispositivo para monitoramento de parâmetros físicos, é provida uma ou mais baterias ou pacotes de baterias, que proporcionam a energia necessária conforme exigido. Entretanto, isso pode também ser obtido mediante conexão do dispositivo a um ou mais fios de suprimento de energia.

[033] Conforme indicado na introdução da presente descrição, a invenção também inclui um método para recuperação de um dispositivo para monitoramento de parâmetros físicos no espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço. O dispositivo pode ser instalado conforme o método de instalação mencionado acima. As características de construção do dispositivo, conforme descritas acima, também se aplicam para o dispositivo de acordo com o presente método e, portanto, não serão aqui repetidas. O método para recuperação do dispositivo compreende as seguintes etapas: desconectar um cabo de controle ou, opcionalmente, remover a bateria (dependendo do sistema de sensor em uso), em conexão com a unidade de processamento de sinal do elemento de flange; remover o elemento de flange do modo de engate com a cabeça de poço, no caso onde os parafusos/porcas são usados como meios de fixação, liberando as porcas dos parafusos. O método inclui ainda a etapa de desconectar um conector de cabo fixado ao tampão de sensor, cujo conector de cabo é fixado a uma extremidade de um cabo, conectando o sensor do tampão de sensor à unidade de processamento de sinal no furo do elemento de flange. Além disso, o método compreende ainda a etapa de conectar uma estrutura de válvula à cabeça de poço, em comunicação com a passagem na cabeça de poço, cuja estrutura de válvula apresenta uma posição aberta e uma posição fechada e, depois, remover o tampão de sensor da estrutura de válvula em uma posição aberta, usando uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula.

[034] Conforme mencionado anteriormente, a estrutura de válvula pode ser uma válvula de comporta ou qualquer outro tipo adequado de válvula para conexão com a cabeça de poço.

[035] De acordo com uma modalidade do método, a etapa de remover o tampão de sensor da estrutura de válvula em uma posição aberta usando uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula, compreende ainda as seguintes etapas: conectar a estrutura de ferramenta de remoção de válvula à estrutura de válvula na sua posição fechada, cuja estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta uma ferramenta de remoção de válvula provida com um suporte para o tampão de sensor; abrir a estrutura de válvula e deslocar uma unidade móvel da estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura de válvula para engatar o suporte com o tampão de sensor na passagem da cabeça de poço; remover o tampão de sensor mediante retração da unidade móvel da ferramenta de remoção de válvula da estrutura de válvula na sua posição aberta. Conforme mencionado acima, a unidade móvel pode compreender elementos telescópicos. O tampão de sensor pode ser liberado da passagem mediante aparafusamento, no caso em que o tampão de sensor é disposto com filetes de rosca se nivelando com as roscas na passagem, desse modo, desacoplando o tampão de sensor da passagem da cabeça de poço.

[036] Depois de remover o tampão de sensor da passagem, o método para recuperação do dispositivo da invenção pode compreender ainda as seguintes etapas: fechar a estrutura de válvula e aliviar a pressão da estrutura de válvula e, após isso, remover a estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura de válvula.

[037] Conforme mencionado acima, a estrutura de ferramenta de remoção de válvula pode ser provida como uma única unidade ou pode compreender a ferramenta de remoção de válvula e uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula. Nesse último caso, a estrutura de conexão serve como uma estrutura de suporte para a ferramenta de remoção de válvula a ser conectada à estrutura de válvula. A etapa de conectar a estrutura de ferramenta de remoção de válvula à estrutura de válvula na sua posição fechada, cuja estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta uma ferramenta de remoção de válvula provida com um suporte para o tampão de sensor, pode então compreender as seguintes etapas: fixar a estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula à estrutura de válvula e fixar a ferramenta de remoção de válvula à estrutura de conexão. Alternativamente, a ferramenta de remoção de válvula pode ser conectada à estrutura de suporte e a estrutura de suporte com a ferramenta de remoção de válvula pode ser conectada à estrutura de válvula. A estrutura de suporte pode ser provida na forma de um flange cilíndrico ou de outras estruturas que se adaptam para conexão com a estrutura de válvula escolhida. Isso pode ser realizado antes de se remover o tampão de sensor da passagem.

[038] Além disso, no caso em que a estrutura de ferramenta de remoção de válvula compreende uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula, cuja estrutura de conexão é fixada à estrutura de válvula e a ferramenta de remoção de válvula é conectada à estrutura de conexão, ocorrem as seguintes etapas: remoção da ferramenta de remoção de válvula da estrutura de conexão e remoção da estrutura de conexão da estrutura de válvula.

[039] A seguir, será descrito um exemplo de uma modalidade da invenção, fazendo-se referência às figuras anexas, nas quais:

- a figura 1 mostra uma disposição de uma típica estrutura de cabeça de poço;
- as figuras 2a e 2b mostram uma modalidade de uma versão com a disponibilização de fios do dispositivo, quando instalado na cabeça de poço;
- a figura 3 mostra uma modalidade de uma versão sem fios do dispositivo, quando instalado na cabeça de poço;
- as figuras 4a, 4b e 4c mostram uma modalidade apresentando duas aberturas para a fixação de uma antena e um cabo ao dispositivo;
- as figuras 5a-5f mostram uma modalidade de um procedimento de instalação para a versão com fios do dispositivo, conforme mostrado na figura 1.

[040] A figura 1 mostra uma típica estrutura de cabeça de poço, usada em conexão com um poço de petróleo e/ou gás, em que uma cabeça de poço (1) pode ser uma cabeça de poço de superfície localizada a bordo de uma estrutura flutuante, tal como, uma plataforma ou estrutura equivalente. Uma árvore de Natal pode ser fixada à cabeça de poço para fins de produção. Um riser (coluna de tubos de aço) (2) se estende entre a estrutura flutuante e a cabeça de poço (1).

[041] Conforme mostrado na figura 1, um determinado número de tubos de revestimento (3, 5, 6 e 7) é disposto de um modo entre si, de uma maneira que o tubo de revestimento disposto interiormente ao tubo precedente, sucessivamente se estende para dentro da formação de superfície (O), de modo que o tubo de revestimento mais interno se estende pela maior distância dentro da formação de superfície (O). Cada tubo de revestimento apresenta um diâmetro menor, quando comparado ao tubo precedente. A extremidade superior do primeiro tubo de revestimento (3) é adequadamente suspensa da cabeça de poço (1). Dispositivos de vedação (4), na forma de um ou mais elementos de packer são dispostos entre os tubos de revestimento, e para o tubo de revestimento externo (3), um dispositivo de vedação (4) é disposto entre uma superfície exterior do tubo de revestimento externo (3) e uma superfície interior de uma carcaça (H) da cabeça de poço (1). O espaço que é proporcionado entre os tubos de revestimento (3, 5, 6 e 7) define espaços anulares (A, B, C) que são vedados pelos dispositivos de vedação.

[042] A cabeça de poço (1) é provida de diversas passagens (não mostrado na figura 1), cada uma em comunicação de fluido com um dos espaços anulares (A, B, C). Para monitorar a condição, por exemplo, pressão e/ou temperatura em cada dos espaços anulares (A, B, C), um dispositivo (8) compreendendo um tampão de sensor (10), conforme mostrado na figura 2, é inserido dentro de uma passagem (9) da cabeça de poço, em comunicação de fluido com os respectivos espaços anulares (A, B, C). Conforme é do conhecimento de um especialista versado na técnica, um conjunto de dispositivos (8), como mostrado na figura 2, pode ser implementado na condição de um para cada passagem da cabeça de poço, de modo a monitorar os diversos espaços anulares do poço.

[043] As figuras 2a e 2b mostram uma primeira modalidade do dispositivo (8) para monitoramento dos espaços anulares, conforme mostrado na figura 1. O dispositivo compreende um tampão de sensor (10), o qual é mostrado inserido dentro de uma passagem (9) da cabeça de poço (1). O tampão de sensor (10) é mostrado compreendendo um sensor (100) que inclui um transdutor de temperatura (101), um transdutor de pressão (102) e uma placa de sensor (21). O equipamento para monitoramento dos sinais do sensor pode ser disposto na forma de uma chamada solução de aferidor de tensão, que pode ser usado em um local próximo do sensor.

[044] O tampão de sensor (10) pode, pelo menos ao longo de uma parte de sua extensão, ser configurado com uma porção rosqueada (20), para ser capaz de ser aparafusada ao tampão de sensor (10), na passagem (9), engatando com uma porção rosqueada complementar na parede da passagem (9). Mediante essa disposição de ancoramento do tampão de sensor na passagem, é proporcionado um confinamento hermético à pressão da passagem (9), que é dirigida para dentro do respectivo espaço anular.

[045] O dispositivo (8) compreende ainda um elemento de flange (11). Um conector de cabo (200) é conectado à extremidade de contato do tampão de sensor (10), que se projeta para fora da passagem (9). Esse conector de cabo (200) e a extremidade projetante do tampão de sensor (10) são acomodados em um furo (14) do elemento de flange (11). Além disso, o elemento de flange é conectado à cabeça de poço (1) através de meios de fixação, por exemplo, parafusos (42) fixados à cabeça de poço (1). Cavilhas roscadas nas pontas (42) se encaixam dentro de aberturas providas no elemento de flange (11) e porcas (41) são dispostas para fixação do elemento de flange (11) à cabeça de poço (ver a figura 2b). Além disso, um elemento de vedação é provido para vedação da conexão entre a cabeça de poço (1) e o elemento de flange, quando o elemento de flange (11) é conectado à cabeça de poço (1) mediante uso dos elementos de fixação, conforme descrito acima. Assim, por exemplo, um anel de vedação (44) é provido para ser acomodado em um recesso (43a) na cabeça de poço (1), e dentro de um correspondente recesso (43b) na face (A) do elemento de flange que se defronta à cabeça de poço (1).

[046] O conector de cabo (200) é fixado a um cabo (220) que pode compreender diversos fios (22a), conforme mostrado na figura 2a. Os fios (22a) são mostrados com suas extremidades conectadas ao primeiro lado (24a) de um elemento de isolamento (24). Algumas partes do elemento de isolamento (24) apresentam características que proporcionam isolamento elétrico, enquanto outras partes do elemento de isolamento (24) são providas para transmitância de sinais elétricos. O elemento de isolamento (24) pode apresentar áreas projetadas tendo características eletricamente condutoras ou o sinal elétrico pode, por exemplo, ser transmitido através do elemento de isolamento (24) mediante uso dos fios ou condutores incluídos no elemento de isolamento (24). Em uma modalidade, o elemento de isolamento (24) é configurado com pelo menos uma porção ou área de passagem direta, compreendendo uma mistura de um material cerâmico e um material eletricamente condutor (por exemplo, platina).

[047] O elemento de isolamento (24) é localizado em uma porção do furo (14), onde o diâmetro é reduzido. O elemento de isolamento (24) é mostrado encaixado dentro de uma porção do furo, tendo um diâmetro que corresponde ao diâmetro do elemento de isolamento (24). Uma luva (25) é localizada no furo (14) em um modo de engate com um primeiro lado (24a) do elemento de isolamento, se opondo à passagem (9). A luva (25) nessa posição exerce pressão sobre o elemento de isolamento (24). Na modalidade mostrada na figura 2, a luva é configurada com roscas (25a, 14a), providas para engate com as roscas do furo (14), sendo ainda dotada de uma porção de diâmetro ampliada (25b), disposta para encaixar com uma porção de restrição (14b) do furo (14), que pode prover um batente de extremidade para a luva (25). Ao engatar as roscas (25a) da luva (25) com as roscas (14a) do furo (14), a luva pode ser aparafusada em uma posição que exerce uma pressão sobre o elemento de isolamento (24). Um segundo lado do elemento de isolamento (24), que se opõe de modo distante à passagem (9), se apóia contra uma porção de restrição no diâmetro do furo, proporcionando uma porção de contato (26). Entre a porção de contato (26) e uma porção do segundo lado do elemento de isolamento, é provida uma vedação (26a), por exemplo, uma vedação metálica. Ao mover a luva (25) em relação ao furo (14), por exemplo, mediante aparafusamento da luva (25) em relação ao furo (14), o elemento de isolamento (24) exerce uma força sobre a vedação (26a), de um tal tamanho que proporciona um engate de isolamento entre a porção de contato (26), a vedação e o elemento de isolamento (24). Essa disposição proporciona uma disposição hermética à pressão. Consequentemente, a porção do furo que se opõe ao primeiro lado (24a) do elemento de isolamento (24) é separada da porção do furo que se opõe ao segundo lado (24b) do elemento de isolamento (24). Mediante a disposição hermética à pressão, se obtém um isolamento da passagem (9), além do confinamento hermético à pressão do tampão de sensor na passagem (9), desse modo, garantindo um confinamento de dupla barreira da passagem (9). A disposição hermética à pressão também proporciona uma segurança contra fogo. Como um especialista versado na técnica pode imaginar, a pressão da luva exercida sobre o elemento de isolamento (24) pode ser provida por outros meios diferentes do procedimento de aparafusamento descrito na presente modalidade, por exemplo, a luva pode ser embutida no furo (14) do elemento de flange. O elemento de isolamento (24) pode ser mantido na posição usando uma conexão de pressão alternativa.

[048] Na modalidade apresentada na figura 2, são mostrados fios (22b) tendo uma extremidade conectada ao segundo lado (24b) do elemento de isolamento (24). A outra extremidade dos fios (22a) é conectada a uma unidade de processamento de sinal (300), na figura 2 mostrada como uma placa principal de circuito impresso (33) e uma placa conectora de circuito impresso (31), esta última sendo disposta a uma determinada distância da placa principal de circuito impresso (33). A placa principal de circuito impresso, conforme mostrado na figura 2, serve como uma placa de interface, enquanto a placa conectora de circuito impresso (31) proporciona sinais para posterior comunicação do elemento de flange (11).

[049] Conforme mostrado na modalidade da figura 2, uma porção de flange traseira (13) do elemento de flange é configurada com uma abertura (27), aqui mostrada como um furo vazado e rosqueado, de modo a possibilitar um cabo de entrada (28), no presente exemplo também compreendendo uma porca de tensionamento (29), ser conectado à abertura (27). Entre as faces de contato da porção de flange traseira (13) e o cabo de entrada (28) é disposta uma vedação (30) na forma de um anel em “O”. Um cabo (E) é então passado através do cabo de entrada (28) e conectado a uma placa conectora de circuito impresso (31) no furo vazado (14) no elemento de flange (11). A placa principal separada de circuito impresso (23) e a placa conectora de circuito impresso (31) são, mediante um dispositivo de fixação (32), conectadas a uma parede traseira (33) de uma porção de flange dianteira (12) do elemento de flange (11). O dispositivo de fixação (32) irá ainda garantir que a placa principal de circuito impresso (23) e a placa conectora de circuito impresso (31) sejam dispostas a uma determinada distância entre si. Os sinais recebidos do sensor (100) serão, então, transmitidos em um modo sem fio, a partir da placa principal de circuito impresso (23) para a placa conectora de circuito impresso (31), a fim de que, através do cabo elétrico (E), sejam transmitidos para processamento em uma estrutura flutuante (não mostrado).

[050] A porção de flange traseira (13) é conectada à porção de flange dianteira (12) por meio de parafusos (14). Além disso, a porção de flange (13) é configurada para receber um término de extremidade (34). Parafusos (36) são usados para a fixação do término de extremidade à porção de flange traseira (13). O término de extremidade (34) é mostrado na figura 2 com uma projeção (38) tendo um diâmetro que corresponde ao diâmetro do furo (14). Uma vedação (39), na forma de um anel em “O” é disposta entre a superfície interna da porção de flange traseira (13) e a superfície externa da projeção (38), uma ou ambas essas superfícies sendo configuradas com uma fenda para recebimento da vedação (39).

[051] Além disso, o elemento de flange em uma face (A) faz contato com a cabeça de poço (1), sendo configurado com uma pluralidade de furos (41), de modo que parafusos e porcas (42) podem ser usados para firmemente conectar o dispositivo (8) à cabeça de poço (1).

[052] A figura 3 mostra outra modalidade do dispositivo (8), de acordo com a presente invenção, onde o dispositivo (8) é configurado para transmitir sinais em um modo sem fio, a partir do dito dispositivo (8) para uma estrutura flutuante (não mostrado). A composição geral do componente do dispositivo (8) e seu princípio de operação são os mesmos que aqueles descritos para a primeira modalidade da invenção, conforme mostrado na figura 2 e, desse modo, por razões de simplicidade, não serão aqui novamente descritos.

[053] A modalidade mostrada na figura 3 usa uma transmissão de sinais sem fio a partir do dispositivo, onde o elemento de flange aqui mostrado pela porção de flange traseira (13) será configurado com uma abertura (27), aqui mostrada como um furo vazado e rosqueado, de modo a possibilitar a uma antena sem fio (144) ser conectada à abertura (27). Um dispositivo de fixação (32) é também usado nessa modalidade para conectar a placa principal separada de circuito impresso (23) e a placa conectora de circuito impresso (31) à parede traseira (33) da porção de flange dianteira (12). Entretanto, a distância entre a placa principal de circuito impresso (23) e a placa conectora de circuito impresso (31) será agora maior do que na modalidade descrita com referência à figura 2, na medida em que uma parte da antena sem fio (144) irá se estender a uma distância dentro do furo (14) no elemento de flange (11). Os sinais recebidos do sensor (100) serão então transmitidos em um modo sem fio, a partir da placa principal de circuito impresso (23) para a placa conectora de circuito impresso (31), de modo a ser ainda transmitidos em um modo sem fio a partir da placa conectora de circuito impresso (31) para a antena sem fio (144), e ainda transmitidos em um modo sem fio para processamento em uma estrutura flutuante (não mostrado). Para amplificação do sinal, uma pluralidade de unidades amplificadoras de sinal (não mostrado) pode ser provida entre a cabeça de poço e a estrutura flutuante.

[054] Para operar o sensor (10) e/ou a antena sem fio (1440 no dispositivo (8), uma bateria ou um pacote de baterias (45) é provido no dispositivo (8), quando o dito dispositivo (8) se encontra montado. De acordo com esse aspecto, a bateria ou pacote de baterias (45) pode facilmente ser substituído por meio de parafusos de desaparafusamento (36) no término de extremidade (34), e remoção do término de extremidade (34) da porção de flange traseira (13). A bateria ou pacote de baterias (45) pode de uma maneira adequada, por exemplo, através de fios, etc., (não mostrado), ser conectada à placa conectora de circuito impresso (31).

[055] As figuras 4a, 4b e 4c mostram uma adicional modalidade do dispositivo (8), de acordo com a presente invenção, onde a porção de flange traseira (13) no dispositivo (8) é configurada com diversas aberturas (27), aqui mostradas na forma de furos vazados e rosqueados. A composição geral do componente do dispositivo (8) e seu princípio de operação são os mesmos que aqueles descritos para a primeira modalidade da invenção, conforme mostrado na figura 2 e, desse modo, por razões de simplicidade, não serão aqui novamente descritos.

[056] Ao configurar o dispositivo (8) com diversas aberturas (27), na forma de furos vazados e rosqueados, irá possibilitar ao dispositivo (8) ser conectado a dois cabos elétricos (E), a um cabo elétrico (E) e a uma antena sem fio (144) ou mesmo duas antenas sem fio (144). Alternativamente, uma das aberturas (27) pode inicialmente ser fechada por um tampão tipo batente (46). Se, por exemplo, o fio elétrico (E) ou a antena sem fio (144), por alguma razão, for rompido ou danificado, haverá a possibilidade de conexão ao dispositivo (8) mediante remoção do tampão de batente (46) e, por exemplo, acoplamento de uma antena sem fio (144) à outra abertura (27).

[057] Além disso, a presente modalidade irá também permitir diversos dispositivos similares serem conectados na mesma linha, pelo que os dispositivos serão então capazes de se comunicarem entre si de um modo digital.

[058] As figuras 5a-5f mostram as etapas para instalação/recuperação do dispositivo (8), conforme mostrado nas figuras 1-4.

[059] Conforme mostrado na figura 5a, uma estrutura de válvula (500), como, por exemplo, uma válvula de comporta, é montada na cabeça de poço. A estrutura de válvula (500) apresenta um furo vazado (501) que é mostrado substancialmente em alinhamento com a passagem (9), quando a estrutura de válvula (500) é fixada à cabeça de poço (1). Um elemento de válvula móvel (502) na sua posição fechada impede a comunicação através do furo vazado (501). Meios de fixação e a disposição de vedação, aqui mostrada como um anel de vedação (44), garantem que a estrutura de válvula (300) é fixada à cabeça de poço (1) de uma maneira vedada, para comunicação da pressão da passagem (9) dentro do furo vazado (501) sem vazamento ou perda para o ambiente. Uma estrutura de suporte (400) para uma ferramenta de remoção de válvula (600) é conectada à estrutura de válvula (500) através de meios de conexão e meios de vedação (60) em um modo vedado, garantindo não ocorrer nenhum vazamento na conexão entre a estrutura de válvula (500) e a estrutura de suporte (400). Um suporte de tampão de sensor (601) é montado na ferramenta de remoção de válvula (600) e o tampão de sensor (100) é fixado ao suporte de instalação (601). A ferramenta de remoção de válvula (600), após isso, é conectada à estrutura de suporte (400) de uma maneira vedada, de modo a garantir uma conexão isenta de vazamento entre a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (400). Como alternativa para primeiro instalar a estrutura de suporte (400) e, após isso, a ferramenta de remoção de válvula (600), a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (400) compreendem uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula, que é instalada como uma unidade para a estrutura de válvula (500).

[060] Nessa posição da ferramenta de remoção de válvula (600), o sensor de tampão (100) é localizado em uma porção do furo vazado (501), com o tampão de sensor (100) no suporte da instalação (601), conforme mostrado na figura 5a. Um teste de pressão é então realizado com o elemento de válvula (502) na sua posição fechada, para verificar um possível vazamento. A pressão é então aliviada para uma pressão essencialmente igual à pressão do espaço anular em comunicação com a passagem (9), e o elemento de válvula móvel (502) é trazido para uma posição aberta.

[061] Conforme mostrado na figura 5b, uma unidade móvel (602) da ferramenta de remoção de válvula (600) é deslocada dentro do furo vazado (501), aqui ilustrado por um exemplo da unidade móvel (602) compreendendo partes telescópicas da ferramenta (603, 604), movendo o tampão de sensor (100) através do furo vazado (501) da estrutura de válvula (500). O tampão de sensor (100) entra na passagem (9) mediante uso da ferramenta de remoção de válvula (600), aparafusando o tampão de sensor (100) dentro da passagem que engata com as roscas do tampão de sensor (100), mediante uso de correspondentes roscas na passagem (9).

[062] O tampão de sensor (100) é agora instalado na passagem (9) da cabeça de poço (1), e a unidade móvel (602) é liberada do tampão de sensor (100). A unidade móvel (602) é depois retornada através do furo vazado (501) e para dentro da ferramenta de remoção de válvula, conforme mostrado na figura 5c. Um teste de pressão para o tampão de sensor (100) é realizado, antes da pressão da estrutura de válvula ser aliviada, e o elemento de válvula móvel (502) é trazido para sua posição fechada, fechando o furo vazado (501). Após isso, a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (400) são liberadas da estrutura de válvula (500), seguido da remoção da estrutura de válvula (500) da cabeça de poço.

[063] O tampão de sensor (100) é agora instalado na passagem (9), conforme mostrado na figura 5c. A instalação do elemento de flange (11) conforme mostrada conectada à cabeça de poço (1) nas figuras 2-4 deverá ser descrita conforme exposto a seguir: o elemento de flange (11) é posicionado próximo à cabeça de poço e um fio de descarga (não mostrado) será fixado entre o elemento de flange e a cabeça de poço. O conector de cabo (200) é então conectado à extremidade de contato do tampão de sensor (100), que se projeta para fora da cabeça de poço (1). O conector de cabo (200) é localizado na extremidade de um cabo (220), podendo compreender diversos fios (22), conforme descrito acima. O elemento de flange (11) é posicionado de modo a que o furo (14) do elemento de flange seja substancialmente coincidente com a passagem da cabeça de poço. O conector de cabo (200) e a extremidade projetante do tampão de sensor são inseridos dentro do furo (14) do elemento de flange (11), quando o elemento de flange é movido para encaixar as aberturas providas no dito elemento de flange (11) com os meios de fixação, tais como, os parafusos dispostos na instalação do poço (não mostrado na figura 5e).

[064] O fio de descarga é removido e os meios de fixação são apertados, por exemplo, mediante aperto das porcas, de modo a proporcionar uma confiável conexão. Para testar a pressão do elemento de flange, um fluido, por exemplo, um óleo dielétrico, é introduzido dentro de uma passagem de fluxo (11a). O fluido preenche a porção do furo separada pelo primeiro lado do elemento de isolamento (24) que se opõe ao tampão de sensor (100), o fluido sendo então pressurizado para checar os vazamentos.

[065] Para comunicar sinais do dispositivo (8) para uma estrutura de recebimento (não mostrado), por exemplo, a bordo de uma estrutura flutuante (não mostrado), o cabo de controle (E) ou, alternativamente, a antena sem fio (144) (se não foi previamente instalada dentro de sua respectiva abertura do elemento de flange) que se comunica com a unidade de processamento de sinal (300) do elemento de flange (11), conforme mostrado na figura 3, precisa ser instalada.

[066] Na figura 5f, o dispositivo é mostrado com o cabo de controle (E) instalado. Para fixar o cabo de controle (E) na unidade de processamento de sinal (300), o término de extremidade (34) é removido do elemento de flange (11). O procedimento é realizado de acordo com as seguintes etapas: alimentação do cabo de controle (E) através do cabo de entrada (28); instalação do cabo de entrada (28) na abertura (27) através da parede do elemento de flange. No caso em que a abertura (27) é rosqueada, o cabo de entrada é aparafusado dentro da abertura (27). Se uma porca de tensionamento (29) estiver presente, como no caso da modalidade do dispositivo (8) mostrado nas figuras 2a, 2b, a porca de tensionamento (29) é apertada, de modo a manter o cabo de controle (E) no lugar. O teste do sensor e os ajustes de configuração são realizados, e o término de extremidade (34) é novamente fixado ao referido elemento de flange (11).

[067] Se a antena (144) for instalada, ao invés do cabo de controle (E), conforme mostrado na figura 5f, a antena (144) é instalada na abertura (27). Se a abertura (27) for rosqueada, a antena (144) é aparafusada dentro da abertura (27). Além disso, o procedimento é realizado mediante as seguintes etapas: remoção do término de extremidade (34) do elemento de flange (11); instalação de uma bateria (45) no furo do elemento de flange; realização do teste de sensor e configuração dos ajustes; e instalação do término de extremidade (34) novamente no elemento de flange.

[068] Um método para recuperação de um dispositivo (8) da cabeça de poço (1) será descrito a seguir, partindo do dispositivo instalado (8), conforme mostrado na figura 5f. A integridade da pressão do tampão de sensor (100) é normalmente testada e verificada antes de começar a remoção do dispositivo (8) da cabeça de poço (1). O método de recuperação do dispositivo (8) compreende, opcionalmente, desconectar o cabo de controle (E) e/ou a antena (144) e, opcionalmente, a bateria (14) (dependendo do uso do cabo de controle, da antena ou de ambos os dispositivos, conforme discutido anteriormente). Um fio de descarga (não mostrado) é então fixado entre o elemento de flange e a cabeça de poço (1). O método compreende ainda a remoção do elemento de flange (11) do modo de engate com a cabeça de poço (1), conforme visto na figura 5d. Isso pode ser realizado afrouxando o dispositivo de fixação, como, por exemplo, os parafusos (41) do modo de engate com as aberturas no elemento de flange, através de afrouxamento das respectivas porcas (41).

[069] O conector de cabo (200) é liberado da extremidade do tampão de sensor (100) e, depois, a estrutura de válvula (500) é conectada à cabeça de poço, conforme mostrado na figura 5c. O elemento de válvula móvel (502) se encontra na sua posição fechada e a estrutura de suporte (400) para a ferramenta de remoção de válvula (600) é conectada à estrutura de válvula (500) através de meios de conexão, de maneira similar ao procedimento descrito quando da instalação do tampão de sensor (100). O suporte do tampão de sensor (601) é montado na ferramenta de remoção de válvula (600), e a ferramenta de remoção de válvula (600) é depois conectada à estrutura de suporte (400) em um modo vedado, conforme ainda mostrado na figura 5c. Um teste de pressão é então executado com o elemento de válvula (502) na sua posição fechada, para verificar a ocorrência de possíveis vazamentos. A pressão é então aliviada para uma pressão substancialmente igual à pressão do espaço anular em comunicação com a passagem (9). O elemento de válvula móvel (502) é então trazido para uma posição aberta.

[070] Conforme ilustrado na figura 5b, a unidade móvel (602) da ferramenta de remoção de válvula (600) é deslocada dentro do furo vazado (501), aqui ilustrado pela unidade móvel (602) compreendendo partes telescópicas de ferramenta (603, 604), trazendo o suporte (601) em um modo de engate com o tampão de sensor (100). O tampão de sensor (100) é liberado da passagem (9) mediante aparafusamento do tampão de sensor fora da passagem. A unidade móvel (602) é então retornada através do furo vazado (501), com o tampão de sensor (100) fixado ao suporte de tampão de sensor (601). O elemento de válvula móvel (502) é então trazido para uma posição fechada e a pressão da estrutura (500) é aliviada. A ferramenta de remoção de válvula (600) com o tampão de sensor (100) fixado ao suporte de tampão de sensor (601) é então liberada da estrutura de suporte (400), e o tampão de sensor (100) fica livre para ser removido do suporte de tampão de sensor. Alternativamente, a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (400) compreendem uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula, que é liberada como uma unidade da estrutura de válvula (500). A estrutura de válvula (500) pode ser removida ou permanecer intacta.

[071] A ferramenta de remoção de válvula (600) está agora pronta para ser usada para instalação de outro tampão de sensor (100), de acordo com o procedimento de instalação descrito acima.

[072] Em alguns casos, um tampão de remoção de válvula e um flange cego podem ser instalados em uma passagem (9), quando o tampão de sensor (100) for instalado. Nesses casos, o tampão de remoção de válvula e o flange cego são removidos antes da instalação do tampão de sensor (100), de acordo com o método descrito acima.

[073] Inicialmente, a integridade da pressão do tampão de remoção de válvula precisa ser verificada e o flange cego é removido. A estrutura de válvula (500), como, por exemplo, uma válvula de comporta, é montada na cabeça de poço, conforme descrito em conexão com a instalação da estrutura de válvula, conforme mostrado na figura 5a. A estrutura de suporte (400) para uma ferramenta de remoção de válvula (600) é conectada à estrutura de válvula (500) mediante meios de conexão (60), de modo similar ao procedimento realizado, conforme descrito em conexão com a figura 5a. Um suporte para encaixe com o tampão de remoção de válvula instalado na passagem (9) é montado na ferramenta de remoção de válvula (600). Após isso, a ferramenta de remoção de válvula (600) é conectada à estrutura de suporte (500) em um modo vedado, para garantir uma conexão isenta de vazamento (os meios de conexão não são mostrados) entre a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (500). Nessa posição, a ferramenta de remoção de válvula (600) com o suporte para o tampão de remoção de válvula é localizada em uma porção do furo vazado (501) similar à posição mostrada na figura 5c. Um teste de pressão é então executado com o elemento de válvula (502) na sua posição fechada, para verificação de possíveis vazamentos. A pressão é então aliviada para uma pressão substancialmente igual à pressão do espaço anular em comunicação com a passagem (9). O elemento de válvula (502) é então trazido para uma posição aberta.

[074] A unidade móvel (602) da ferramenta de remoção de válvula (600) é deslocada dentro do furo vazado (501), aqui ilustrado pela unidade móvel (602) compreendendo partes telescópicas de ferramenta (603, 604), trazendo o suporte para o tampão de remoção de válvula (não mostrado) para engate com o tampão de remoção de válvula (não mostrado), de modo similar à posição mostrada na figura 5b. O tampão de remoção de válvula é liberado da passagem (9) mediante aparafusamento do tampão de remoção de válvula fora da passagem. A unidade móvel (602) é então retornada através do furo vazado (501) com o tampão de remoção de válvula fixado ao suporte de tampão de remoção de válvula, de modo similar à posição mostrada na figura 5a. O elemento de válvula móvel (502) é então trazido para uma posição fechada e a pressão da estrutura (500) é aliviada. A ferramenta de remoção de válvula (600) com o tampão de remoção de válvula fixado ao suporte de tampão de remoção de válvula é então liberada da estrutura de suporte (400), e o suporte de tampão de remoção de válvula fica livre para ser removido do tampão de remoção de válvula. Alternativamente, a ferramenta de remoção de válvula (600) e a estrutura de suporte (400) compreendem uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula que é liberada como uma unidade da estrutura de válvula (500).

[075] A ferramenta de remoção de válvula (600) está agora pronta para ser usada para a instalação de um tampão de sensor (100), de acordo com o procedimento de instalação descrito acima.

Claims

Método para instalação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço (1), cujo dispositivo (8) compreende um tampão de sensor 910), incluindo um sensor (100) e um elemento de flange (11) disposto com um furo (14) sustentando uma unidade de processamento de sinal para comunicação com o sensor (100), em que o método compreende a seguinte etapa:
- - instalar o tampão de sensor (10), incluindo o sensor (100) em uma passagem (9) na cabeça de poço (1), cuja passagem se comunica com um espaço anular do poço;
caracterizado pelo método compreender adicionalmente as seguintes etapas:
- - conectar um conector de cabo (200) ao tampão de sensor (10), cujo conector de cabo (200) é fixado a uma extremidade de um cabo (220), conectando o sensor (100) do tampão de sensor (10) à unidade de processamento de sinal no furo (14) do elemento de flange (11);
- - posicionar o furo (14) do elemento de flange (11) de um modo coincidente com a passagem (9) da cabeça de poço (1), desse modo, inserindo o conector de cabo (200) dentro do furo (14) e, ainda, fixando o elemento de flange (11) na cabeça de poço (1).
Método para instalação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de instalar o tampão de sensor (10) incluindo o sensor (100) em uma passagem (9) na cabeça de poço (1), compreende ainda as seguintes etapas:
- - conectar uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula, que apresenta uma ferramenta de remoção de válvula (600) sustentando o tampão do sensor (10), a uma estrutura de válvula (500) tendo uma posição aberta e uma posição fechada, cuja estrutura de válvula (500) foi previamente montada na cabeça de poço (1) e é disposta para comunicação com a passagem (9) na cabeça de poço (1) e, a estrutura de válvula (500) é disposta na posição fechada; e
- - trazer a estrutura de válvula (500) para dentro de sua posição aberta e inserir o tampão do sensor (10) através da estrutura de válvula (500) e dentro da passagem (9) da cabeça de poço (1), usando a ferramenta de remoção de válvula (600).
Método para instalação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que antes de trazer a estrutura de válvula (500) para dentro de sua posição aberta e inserir o tampão de sensor (10) através da estrutura de válvula (500) e dentro da passagem (9) da cabeça de poço (1) usando a ferramenta de remoção de válvula (600):
- - testar a pressão da estrutura de válvula (500) na sua posição fechada;
- - aliviar a pressão da estrutura de válvula (500) para uma pressão próxima da pressão do espaço anular,
e em que adicionalmente a etapa de inserir o tampão de sensor (10) através da estrutura de válvula (500) e dentro da passagem (9) da cabeça de poço (1) usando a estrutura da ferramenta de remoção de válvula, conforme definido na reivindicação 2, compreende ainda as seguintes etapas:
- - deslocar uma unidade móvel (602) da estrutura de ferramenta de remoção de válvula, desse modo, inserindo o tampão de sensor (10) através da estrutura de válvula (500) e dentro da passagem (9) da cabeça de poço (1);
- - destacar o tampão de sensor (10) da ferramenta de remoção de válvula (600).
Método para instalação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de após isso realizar as seguintes etapas:
- - testar a pressão do tampão de sensor (10);
- - aliviar a pressão na estrutura da válvula (500);
- - remover a estrutura de ferramenta de remoção de válvula;
- - fechar a estrutura da válvula (500); e
- - opcionalmente, remover a estrutura da válvula (500).
Método para instalação de um dispositivo (8), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tampão de remoção de válvula e um flange cego são instalados na passagem (9) da cabeça de poço, e em que antes de instalar o tampão de sensor (10) incluindo o sensor (100) em uma passagem (9) da cabeça de poço (1), realizar as seguintes etapas:
- - verificar a integridade da pressão do tampão de remoção de válvula;
- - remover o flange cego que fecha a passagem (9) da cabeça de poço (1);
- - conectar uma estrutura de válvula tendo uma posição aberta e uma posição fechada para a cabeça de poço (1), em comunicação com a passagem (9) da cabeça de poço (1);
- - testar a pressão da estrutura de válvula fechada;
- - conectar a estrutura da ferramenta de remoção da válvula que apresenta um suporte para um tampão de remoção de válvula, com relação à estrutura da válvula (500);
- - aliviar a pressão da estrutura da válvula (500) para uma pressão próxima da pressão do espaço anular;
- - abrir a estrutura da válvula (500);
- - remover o tampão de remoção de válvula da estrutura de válvula (500) usando a estrutura de ferramenta de remoção de válvula e, após isso, remover o tampão de remoção da válvula da estrutura de ferramenta de remoção da válvula.
Método para instalação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de ferramenta de remoção de válvula compreende a ferramenta de remoção de válvula (600) e uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula (600), e em que a etapa compreendendo conectar uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula à estrutura da válvula (500) compreende ainda as seguintes etapas:
- - fixar uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula (600) na estrutura da válvula (500);
- - fixar a ferramenta de remoção de válvula (600) na estrutura de conexão.
Método para instalação de um dispositivo (8), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda realizar um teste de pressão do elemento de flange (11), mediante as etapas de:
- - introduzir um fluido dentro de pelo menos uma passagem de fluxo, desembocando dentro do furo (14) do elemento de flange (11);
- - pressurizar o fluido para enchimento do furo (14) do elemento de flange (11).
Método para instalação de um dispositivo (8), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda conectar um cabo de controle (E) à unidade de processamento de sinal do elemento de flange (11), através de uma abertura na parede do elemento de flange (11).
Método para instalação de um dispositivo (8), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda a montar uma antena (144) em uma abertura na parede do elemento de flange (11), cuja antena (144) se comunica de um modo sem fio com a unidade de processamento de sinal no elemento de flange (11).
Método para recuperação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço (1), cujo dispositivo (8) compreende um tampão de sensor (10), incluindo um sensor (100) e um elemento de flange (11) disposto com um furo (14) sustentando uma unidade de processamento de sinal, para comunicação com o sensor do tampão instalado em uma passagem (9) de uma cabeça de poço (1), e cuja passagem se comunica com um espaço anular do poço, o método sendo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas:
- - desconectar um cabo de controle (E) ou, opcionalmente, remover a bateria correlacionada à unidade de processamento de sinal do elemento de flange (11);
- - remover o elemento de flange (11) do modo de engate com a cabeça de poço (1);
- - desconectar um conector de cabo (200) fixado ao tampão de sensor (10), cujo conector de cabo (200) é fixado a uma extremidade de um cabo que conecta o sensor (100) do tampão de sensor (10) à unidade de processamento de sinal no furo (14) do elemento de flange (11);
- - conectar uma estrutura de válvula à cabeça de poço (1) em comunicação com a passagem (9) na cabeça de poço (1), cuja estrutura de válvula (500) apresenta uma posição aberta e uma posição fechada;
- - remover o tampão de sensor (10) da estrutura de válvula (500) numa posição aberta, usando uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula.
Método para recuperação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço (1), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de remover o tampão de sensor (10) da estrutura de válvula (500) em uma posição aberta usando uma estrutura de ferramenta de remoção de válvula compreende ainda as seguintes etapas:
- - conectar a estrutura de ferramenta de remoção de válvula com a estrutura da válvula (500) na sua posição fechada, cuja estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta uma ferramenta de remoção de válvula (600) provida de um suporte para o tampão de sensor (10);
- - abrir a estrutura da válvula (500) e deslocar uma unidade móvel (602) da estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura da válvula (500), de modo a engatar o suporte com o tampão de sensor (10) na passagem (9) da cabeça de poço (1);
- - remover o tampão de sensor (10), mediante retração da unidade móvel (602) da estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura da válvula (500) na sua posição aberta.
Método para recuperação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço (1), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda as seguintes etapas:
- - fechar a estrutura da válvula (500);
- - aliviar a pressão da estrutura da válvula (500);
- - remover a estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura da válvula (500).
Método para recuperação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a estrutura de ferramenta de remoção de válvula compreende a ferramenta de remoção de válvula (600) e uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula (600), e em que a etapa de conectar a estrutura de ferramenta de remoção de válvula com a estrutura da válvula (500) na sua posição fechada, cuja estrutura de ferramenta de remoção de válvula apresenta uma ferramenta de remoção de válvula (600) provida com um suporte para o tampão de sensor (10), compreende ainda as seguintes etapas:
- - fixar uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula (600) na estrutura da válvula (500);
- - fixar a ferramenta de remoção de válvula (600) na estrutura de conexão.
Método para recuperação de um dispositivo (8) para monitoramento de parâmetros físicos em um espaço anular de um poço de petróleo e/ou gás, o qual apresenta uma cabeça de poço (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a estrutura de ferramenta de remoção de válvula compreende uma estrutura de conexão para a ferramenta de remoção de válvula (600) fixada na estrutura da válvula (500), e a ferramenta de remoção de válvula (600) é conectada à estrutura de conexão, realizando ainda a etapa de remover a estrutura de ferramenta de remoção de válvula da estrutura da válvula (500), através das etapas de:
- - remover a ferramenta de remoção de válvula (600) da estrutura de conexão;
- - remover a estrutura de conexão da estrutura da válvula (500).