BR112015017158B1

BR112015017158B1 - Álvula de isolamento, sistema e conjunto de isolamento para uso na perfuração de um poço e método de isolamento de uma coluna em um poço

Info

Publication number: BR112015017158B1
Application number: BR112015017158-3A
Authority: BR
Inventors: Joe Noske
Original assignee: Weatherford Technology Holdings, Llc
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2022-11-22
Also published as: AU2018202882A1; US20140202768A1; AU2020203973B2; AU2018202882B2; BR122022017810B1; US20170089157A1; CA2977804A1; US10273767B2; EP3521552A2; US9518445B2; EP2946067A2; BR112015017158A2; AU2020203973A1; CA2898461A1; CA3074376C; CA2977804C; EP3862530A3; US20190226292A1; EP3862530B1; US10947798B2

Abstract

VÁLVULA, SISTEMA E CONJUNTO DE ISOLAMENTO PARA USO EM UMA ABERTURA DE POÇO E MÉTODO PARA A PERFURAÇÃO DE UMA ABERTURA DE POÇO. Uma válvula de isolamento para uso em uma abertura de poço inclui: um alojamento, um pistão longitudinalmente móvel com relação ao alojamento; uma válvula de charneira carregada pelo pistão para operação entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de charneira operável para isolar uma porção superior da abertura da válvula a partir de uma porção inferior da abertura na posição fechada; um abridor conectado ao alojamento para abrir a válvula de charneira; e um batente configurado para receber a válvula de charneira na posição fechada, desta forma retendo a válvula de charneira na posição fechada.

Description

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

[1] O presente pedido de patente se refere a uma válvula de isolamento para uma abertura de poço bidirecional descendente.

Descrição da Técnica Correlacionada

[2] Uma formação contendo hidrocarboneto (por exemplo, petróleo bruto e/ou gás natural) é acessada pela perfuração de uma abertura de poço a partir da superfície da terra até a formação. Depois que a abertura de poço é perfurada até certa profundidade, uma camisa ou coluna de revestimento de aço é tipicamente inserida na abertura de poço e uma coroa anular entre a coluna de revestimento e a formação é preenchida com cimento. A coluna de revestimento reforça a abertura perfurada e o cimento auxilia a isolar áreas da abertura de poço durante perfurações adicionais e quando da produção de hidrocarbonetos.

[3] Uma vez que a abertura de poço tenha atingido a formação, a formação é então usualmente perfurada em uma condição sobre balanceada significando que a pressão exercida pelo material de retorno (fluido de perfuração e aparas de perfuração) na coroa anular é maior que a pressão de poro da formação. As desvantagens de operação em uma condição sobre balanceada incluem o gasto do fluido de perfuração pesado e danos às formações pela entrada de lama na formação. Portanto, uma perfuração sub-balanceada ou com pressão gerenciada pode ser empregada para evitar ou pelo menos para mitigar problemas de perfuração sobre balanceada. Quando de uma perfuração sub-balanceada ou de pressão gerenciada, um fluido de perfuração mais leve é usado de maneira a prevenir ou pelo menos reduzir a entrada do fluido de perfuração e danos à formação. Uma vez que a perfuração sub-balanceada e de pressão gerenciada é mais suscetível a golpes de pressão (formação de fluido entrando na coroa anular), os poços sub-balanceados e de pressão gerenciada são perfurados usando um dispositivo de controle de rotação (RCD) (por exemplo, um desviador rotativo, um dispositivo de prevenção de explosão (BOPs) rotativo, ou um cabeçote de perfuração rotativo). O dispositivo de controle de rotação (RCD) permite à coluna de perfuração ser rotada e abaixada através do poço enquanto mantendo uma vedação de pressão ao redor da coluna de perfuração.

[4] Uma válvula de isolamento como parte da coluna de revestimento pode ser usada para temporariamente isolar uma pressão da formação abaixo da válvula de isolamento de tal maneira que uma coluna de perfuração ou de operação possa ser rápida e seguramente inserida em uma porção da abertura de poço acima da válvula de isolamento que está temporariamente aliviada a uma pressão atmosférica. A válvula de isolamento permite a uma coluna de perfuração/de operação ser colocada em e retirada da abertura de poço em uma taxa mais rápida enquanto mantendo a coluna sob pressão. Uma vez que a pressão acima da válvula de isolamento é aliviada, a coluna de perfuração/de operação pode ser colocada na abertura de poço sem que a pressão da abertura de poço atue para empurrar a coluna para fora. Adicionalmente, a válvula de isolamento permite uma inserção da coluna de perfuração/de operação na abertura de poço que é incompatível com o amortecimento devido ao formato, diâmetro e/ou comprimento da coluna.

[5] As válvulas de isolamento típicas são unidirecionais, desta forma vedando contra a pressão de formação abaixo da válvula, mas não permanecendo fechadas no caso da pressão acima da válvula de isolamento exceder a pressão abaixo da válvula. Esta natureza unidirecional da válvula pode complicar a inserção da coluna de perfuração/de operação na abertura de poço devido a um pico de pressão criado ou gerado durante a inserção. O pico de pressão pode abrir momentaneamente a válvula permitindo a um fluxo interno de fluido da formação vazar através da válvula.

[6] O documento US2012/261137 descreve um sistema de controle de fluxo incluindo uma válvula de charneira e um sistema de desvio de pressão estacionário. O documento US2008/257560 descreve uma ferramenta de passagem para um suspensor de liner expansível, e o documento US4901798 discute um aparelho para remoção de líquidos acumulados em poços produtores de hidrocarbonetos.

Sumário da Invenção

[7] A presente invenção geralmente se refere a uma válvula de isolamento bidirecional de abertura descendente. Em uma realização, uma válvula de isolamento para uso em uma abertura de poço inclui: um alojamento, um pistão longitudinalmente móvel em relação ao alojamento; uma válvula de charneira no pistão para operação entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de charneira sendo operável para isolar uma porção superior de uma abertura de válvula a partir de uma porção inferior da abertura na posição fechada; e um pilar configurado para receber a válvula de charneira na posição fechada, desta forma mantendo a válvula de charneira na posição fechada.

[8] Em outra realização, um método para a perfuração de uma abertura de poço inclui: instalar uma coluna de perfuração na abertura de poço através de uma coluna de revestimento disposta na abertura de poço, a coluna de revestimento tendo uma válvula de isolamento; perfurar uma abertura de poço em uma formação pelo injetar fluido de perfuração através da coluna de perfuração e girar uma broca de perfuração da coluna de perfuração; recuperar a coluna de perfuração a partir da abertura de poço até que a broca de perfuração esteja acima de uma válvula de charneira da válvula de isolamento, e fechar a válvula de charneira pelo alimentar fluido hidráulico a um pistão da válvula de isolamento, o pistão carregando a válvula de charneira fechado até engajamento com um pilar da válvula de isolamento para bidirecionalmente isolar a formação a partir de uma porção superior da abertura de poço.

[9] Em outra realização, um conjunto de isolamento para uso em uma abertura de poço inclui uma válvula de isolamento e um subconjunto de força para abrir e/ou fechar a válvula de isolamento. A válvula de isolamento inclui: um alojamento; um primeiro pistão longitudinalmente móvel em relação ao alojamento; uma válvula de charneira para operação entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de charneira operável para isolar uma porção superior de uma abertura de válvula a partir de uma porção inferior da abertura na posição fechada; uma manga para abrir a válvula de charneira; e um dispositivo de alívio de pressão ajustado em uma pressão de projeto da válvula de charneira e operável para desviar a partir da válvula de charneira fechada. O subconjunto de força inclui: um alojamento tubular tendo uma abertura formada através do mesmo; um mandril tubular disposto no alojamento do subconjunto de força móvel em relação ao mesmo e tendo um perfil formado através de uma parede do alojamento para receber um motor de uma ferramenta de deslocamento; e um pistão acoplado ao mandril e operável para bombear fluido hidráulico para o pistão da válvula de isolamento.

Breve Descrição dos Desenhos

[10] De maneira a que as características aqui acima mencionadas da presente invenção posam ser entendidas em detalhes, uma descrição mais particular da invenção, brevemente aqui acima sumarizada, pode ser conseguida por referência às realizações, algumas das quais são ilustradas nos desenhos anexos. Todavia, deve ser aqui observado e notado que os desenhos anexos apenas ilustram realizações típicas desta invenção e, portanto, não devem ser considerados como algo limitante do seu escopo, uma vez que a invenção pode admitir outras realizações igualmente eficientes e efetivas.

[11]As Figuras 1A e 1B ilustram a operação de um sistema de perfuração terrestre em um modo de perfuração, de acordo com uma realização da presente invenção.

[12]As Figuras 2A e 2B ilustram uma válvula de isolamento do sistema de perfuração em uma posição aberta. A Figura 2C ilustra uma ligação da válvula de isolamento. A Figura 2D ilustra uma dobradiça da válvula de isolamento.

[13]As Figuras 3A-3F ilustram o fechamento de uma porção superior da válvula de isolamento.

[14]As Figuras 4A-4F ilustram o fechamento de uma porção inferior da válvula de isolamento.

[15]As Figuras 5A-5C ilustram uma válvula de isolamento modificada tendo um pilar para o suporte periférico da válvula de charneira de acordo com outra realização da presente revelação.

[16]As Figuras 6A-6C ilustram uma válvula de isolamento modificada tendo uma manga de fluxo adelgaçada para resistir a abertura da válvula de acordo com outra realização da presente revelação. A Figura 6D ilustra uma válvula de isolamento modificada tendo um engate para restringir a válvula na posição fechada, de acordo com outra realização da presente revelação. A Figura 6E ilustra outra válvula de isolamento modificada tendo um engate para restringir a válvula na posição fechada, de acordo com outra realização da presente revelação.

[17]As Figuras 7A e 7B ilustram outra válvula de isolamento modificada tendo uma junta de válvula de charneira articulada de acordo com outra realização da presente revelação. A Figura 7C ilustra a junta de válvula de charneira da válvula modificada.

[18]As Figuras 8A-8C ilustram outra válvula de isolamento modificada tendo um perfil de pilar e de disparo combinados, de acordo com outra realização da presente revelação.

[19]As Figuras 9A-9D ilustram a operação de um sistema de perfuração offshore em um modo de colocação, de acordo com outra realização da presente revelação.

[20]As Figuras 10A e 10B ilustram uma válvula de isolamento modificada do sistema de perfuração offshore. A Figura 10C ilustra um conjunto de sensor sem fio da válvula de isolamento modificada. A Figura 10D ilustra uma etiqueta de identificação de rádio frequência (RFID) para a comunicação com o conjunto de sensor. As Figuras 11A-11C ilustram outra válvula de isolamento modificada tendo um dispositivo de alívio de pressão de acordo com outra realização da presente revelação.

Descrição Detalhada da Realização Preferida

[21]As Figuras 1A e 1B ilustram a operação de um sistema de perfuração terrestre 1 em um modo de perfuração de acordo com uma realização da presente revelação. O sistema de perfuração 1 pode incluir uma estrutura de perfuração 1r, um sistema de gerenciamento de fluido 1f, e um conjunto de controle de pressão (PCA) 1p. A estrutura de perfuração 1r pode incluir uma torre de poço de petróleo 2 tendo um piso de estrutura 3 em sua extremidade inferior tendo uma abertura através da qual uma coluna de perfuração 5 se estende em um sentido para baixo no conjunto de controle de pressão (PCA) 1p. O conjunto de controle de pressão (PCA) 1p pode estar conectado a um cabeçote de poço 6. A coluna de perfuração 5 pode incluir um conjunto de fundo de poço (BHA) 33 e uma coluna de transporte. A coluna de transporte pode incluir juntas do tubo de perfuração 5p (ver a Figura 9A) conectadas em conjunto, tal como por acoplamentos rosqueados. O conjunto de fundo de poço (BHA) 33 pode estar conectado a coluna de transporte, tal como por acoplamentos rosqueados e incluir uma broca de perfuração 33b e um ou mais colares de perfuração 33c conectados, tal como por acoplamentos rosqueados. A broca de perfuração 33b pode ser girada 4r por um motor de superfície 13 através do tubo de perfuração 5p e/ou o conjunto de fundo de poço (BHA) 33 pode adicionalmente incluir um motor de perfuração (não mostrado) para girar a broca de perfuração. O conjunto de fundo de poço (BHA) 33 pode adicionalmente incluir um conjunto de instrumentação (não mostrado), tal como um conjunto de medição durante a perfuração (MWD)) e/ou um conjunto de registro durante a perfuração (LWD).

[22]Uma extremidade superior da coluna de perfuração 5 pode estar conectada a um eixo oco do motor de superfície 13. O motor de superfície 13 pode incluir um motor 4r para girar a coluna de perfuração 5. O motor de superfície superior pode ser elétrico ou pode ser hidráulico. Uma estrutura do motor de superfície 13 pode estar acoplada a um trilho (não mostrado) da torre de poço de petróleo 2 para prevenir a rotação do alojamento do motor de superfície durante a rotação da coluna de perfuração 5 e permitir o movimento vertical do motor de superfície com um bloco de percurso 14. A estrutura do motor de superfície 13 pode ser suspensa a partir da torre de poço de petróleo 2 pelo bloco de percurso 14. O bloco de percurso 14 pode ser suportado por uma corda de fiação 15 conectada na sua extremidade superior a um bloco de coroa 16. A corda de fiação 15 pode ser entrelaçada através de roldanas dos blocos 14, 16 e estendida para arrastos operacionais 17 para o devido enrolamento, desta forma elevando ou abaixando o bloco de percurso 14 em relação a torre de poço de petróleo 2.

[23]Alternativamente, a abertura de poço pode ser uma abertura de poço submarino tendo um cabeçote de poço localizado adjacente a linha d’água e a estrutura de perfuração pode estar localizada sobre uma plataforma adjacente ao cabeçote de poço. Alternativamente, uma Kelly e uma mesa rotativa (não mostradas) podem ser usadas ao invés do motor de superfície.

[24]O conjunto de controle de pressão (PCA) 1p pode incluir um dispositivo de prevenção de explosão (BOP) 118, um dispositivo de controle de rotação (RCD) 19, uma válvula de difusão variável 20, uma estação de controle 21, uma unidade de energia hidráulica (HPU) 35h, um distribuidor hidráulico 35m, uma ou mais linhas de controle 37o,c, e uma válvula de isolamento 50. Um alojamento do dispositivo de prevenção de explosão (BOP) 18 pode estar conectado ao cabeçote de poço 6, tal como por uma conexão de flange. O alojamento do dispositivo de prevenção de explosão (BOP) também pode estar conectado a um alojamento do dispositivo de controle de rotação (RCD) 19, tal como por uma conexão de flange. O dispositivo de controle de rotação (RCD) 19 pode incluir uma vedação de separadores e o alojamento. A vedação de separadores pode ser suportada com relação a rotação relativa ao alojamento por mancais. A interface vedação de separadores - alojamento pode ser isolada por vedações. A vedação por separadores pode formar uma fixação de interferência com uma superfície externa da coluna de perfuração 5 e ser direcional para o aumento pela pressão da abertura de poço. A válvula de difusão 20 pode estar conectada a uma saída do dispositivo de controle de rotação (RCD) 19. A difusora 20 pode incluir um atuador hidráulico operado por intermédio de um controlador de lógica programável (PLC) 36 através de uma segunda unidade de energia hidráulica (HPU) (não mostrada), para manter a pressão de retorno no cabeçote de poço 6. Alternativamente, o atuador de difusora pode ser elétrico ou pneumático.

[25]O cabeçote de poço 6 pode ser montado sobre uma coluna de revestimento externa 7, a qual está instalada no cabeçote de poço 8 e perfurada a partir de uma superfície 9 da terra e cimentada 10 na abertura de poço. Uma coluna de revestimento interna 11 instalada no cabeçote de poço 8, suspensa a partir do cabeçote de poço 6, e cimentada 12 em posição. A coluna de revestimento interna 11 pode se estender até uma profundidade adjacente à parte inferior de uma formação superior 22u. A formação superior 22u pode ser uma formação não produtiva e uma formação inferior 22b pode ser um reservatório contendo hidrocarboneto. Alternativamente, a formação inferior 22b pode ser ambientalmente sensível, tal como um aquífero, ou pode ser instável. A coluna de revestimento interna 11 pode incluir um suspensor de coluna de revestimento 9, uma pluralidade de juntas de coluna de revestimentos conectadas conjuntamente, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados, a válvula de isolamento 50 e uma sapata de guia 23. As linhas de controle 37o,c podem ser presas a coluna de revestimento interna 11 em intervalos regulares. As linhas de controle 37o,c podem ser agrupadas conjuntamente como parte de um cordão umbilical.

[26] A estação de controle 21 pode incluir um console 21c, um microcontrolador (MCU) 21m, e um exibidor, tal como um medidor 21g, em comunicação com o microcontrolador 21m. O console 21c pode estar em comunicação com o tubo de distribuição 35m através de uma linha de operação e pode estar em comunicação fluida com as linhas de controle 37o,c através das respectivas derivações de pressão. O console 21c pode ter controles para a operação do tubo de distribuição 35m para um técnico e pode ter medidores para exibir as pressões nas respectivas linhas de controle 37o,c para o devido monitoramento pelo técnico. A estação de controle 21 pode adicionalmente incluir um sensor de pressão (não mostrado) em comunicação fluida com a linha de fechamento 37c através de uma torneira de pressão e um microcontrolador (MCU) 21m pode estar em comunicação com o sensor de pressão para receber um sinal de pressão a partir do mesmo.

[27]O sistema de fluido 1f pode incluir uma bomba de lama 24, um reservatório de fluido de perfuração, tal como um poço 25 ou um tanque, um carretel de desgaseificação (não mostrado), um separador de material sólido, tal como um agitador de xisto 26, um ou mais medidores de fluxo 27d,r, um ou mais sensores de pressão 28d,r, uma linha de retorno 29, e uma linha de alimentação 30h,p. Uma primeira extremidade da linha de retorno 29 pode estar conectada a saída do dispositivo de controle de rotação (RCD) e uma segunda extremidade da linha de retorno pode estar conectada a uma entrada do agitador 26. O sensor de pressão de material de retorno 28r, a difusora 20, e o medidor de fluxo de retorno 27r podem ser montados como uma parte da linha de retorno 29. Uma extremidade inferior da linha de retorno 30p,h pode estar conectada a uma saída da bomba de lama 24 e uma extremidade superior da linha de alimentação pode estar conectada a uma entrada do motor de superfície 13. O sensor de pressão de alimentação 28d e o medidor de fluxo de alimentação 27d podem ser montados como uma parte da linha de alimentação 30p,h.

[28] Cada um dos sensores de pressão 28d,r pode estar em comunicação de dados com o controlador de lógica programável (PLC) 36. O sensor de pressão de retorno 28r pode estar conectado entre a difusora 20 e o portal de saída do dispositivo de controle de rotação (RCD) e pode ser operável para monitorar a pressão do cabeçote de poço. O sensor de pressão de alimentação 28d pode estar conectado entre a bomba de lama 24 e uma mangueira de Kelly 30h da linha de alimentação 30p,h e pode ser operável para monitorar a pressão no tubo de suporte. O medidor de fluxo de retorno 27r pode ser um medidor de fluxo de massa, tal como um medidor de fluxo de Coriolis, e pode estar em comunicação de dados com o controlador de lógica programável (PLC) 36. O medidor de fluxo de retorno 27r pode estar conectado entre a difusora 20 e o agitador de xisto 36 e pode ser operável para monitorar uma taxa de fluxo do material de retorno de perfuração 31. O medidor de fluxo de retorno 27d pode ser um medidor de fluxo volumétrico, tal como um medidor de fluxo de Venturi, e pode estar em comunicação de dados com o controlador de lógica programável (PLC) 36. O medidor de fluxo de alimentação 27d pode estar conectado entre a bomba de lama 24 e a mangueira de Kelly 30h e pode ser operável para monitorar uma taxa de fluxo da bomba de lama. O controlador de lógica programável (PLC) 36 pode receber uma medição de densidade de fluido de perfuração 32 a partir de um misturador de lama (não mostrado) para determinar uma taxa de fluxo de massa do fluido de perfuração a partir de uma medição volumétrica do medidor de fluxo de alimentação 27d.

[29]Alternativamente, um contador de cursos (não mostrado) pode ser usado para monitorar uma taxa de fluxo da bomba de lama ao invés do medidor de fluxo de alimentação. Alternativamente, o medidor de fluxo de alimentação pode ser um medidor de fluxo de massa.

[30] Para estender a abertura de poço 8 a partir da sapata de coluna de revestimento 23 na formação inferior 22b, a bomba de lama 24 pode bombear o fluido de perfuração 32 a partir do poço 25, através do tubo de suporte 30p e da mangueira de Kelly 30h para o motor de superfície 13. O fluido de perfuração 32 pode incluir um líquido de base. O líquido de base pode ser óleo refinado ou óleo sintético, água, salmoura ou uma emulsão de água e de óleo. O fluido de perfuração 32 pode adicionalmente incluir material sólido dissolvido ou suspenso no líquido de base, tal como argila organofílica, lignita, e/ou asfalto, desta forma formando uma lama.

[31]Alternativamente, o fluido de perfuração 32 pode adicionalmente incluir um gás, tal como nitrogênio diatômico misturado com o líquido de base, desta forma formando uma mistura de duas fases. Alternativamente, o fluido de perfuração pode ser um gás, tal como nitrogênio, ou gasoso tal como uma neblina ou uma espuma. Se o fluido de perfuração 32 inclui gás, o sistema de perfuração 1 pode adicionalmente incluir uma unidade de produção de nitrogênio (não mostrada), operável para produzir nitrogênio comercialmente puro a partir de ar.

[32]O fluido de perfuração 32 pode fluir a partir da linha de alimentação 30p,h e na coluna de perfuração 5 através do motor de superfície 13. O fluido de perfuração 32 pode ser bombeado para baixo através da coluna de perfuração 5 e sair pela broca de perfuração 33b onde o fluido pode circular as aparas para fora se afastando da broca e retornar as aparas para cima via a coroa anular 34 formada entre uma superfície interna da coluna de revestimento 11 ou a abertura de poço 8 e uma superfície externa da coluna de perfuração 10. O material de retorno 31 (fluido de perfuração mais as aparas) podem fluir para cima na coroa anular 34 para o cabeçote de poço 6 e ser desviado pelo dispositivo de controle de rotação (RCD) 19 na saída do dispositivo de controle de rotação (RCD). O material de retorno 31 pode continuar através da difusora 20 e do medidor de fluxo 27r. O material de retorno pode então fluir no agitador de xisto 26 e ser processado, desta forma removendo as aparas, desta forma completando um ciclo. Conforme o fluido de perfuração 32 e o material de retorno 31 circulam, a coluna de perfuração 5 pode ser rotada 4r pelo motor de superfície 13 e abaixado 4a pelo bloco de percurso 14, desta forma estendendo a abertura de poço 8 na formação inferior 22b.

[33]Uma densidade estática do fluido de perfuração 32 pode corresponder a uma gradiente de pressão de poro da formação inferior 22b e, o controlador de lógica programável (PLC) 36 pode operar a difusora 20 de tal maneira que uma condição sub-balanceada, balanceada, ou levemente sobre balanceada é mantida durante a perfuração da formação inferior 22b. Durante a operação de perfuração, o controlador de lógica programável (PLC) 36 também pode desempenhar um balanceamento de massa para assegurar o controle da formação inferior 22b. Conforme o fluido de perfuração 32 está sendo bombeado na abertura de poço 8 pela bomba de lama 24 e o material de retorno 31 está sendo recebido a partir da linha de retorno 29, o controlador de lógica programável (PLC) 36 pode comparar as taxas de fluxo de massa (por exemplo, taxa de fluxo de fluido de perfuração menos a taxa de fluxo de material de retorno), usando os respectivos medidores de fluxo 27d,r. O controlador de lógica programável (PLC) 36 pode usar o balanceamento de massa para monitorar a formação de fluido (não mostrado) entrando na coroa anular 34 (alguma entrada pode ser tolerada no que diz respeito a perfuração sub- balanceada) e contaminando o material de retorno 31 ou o material de retorno 31 entrando na formação 22b.

[34]Quando da detecção de um contragolpe ou perda de circulação, o PLC 36 pode tomar uma ação remedial, tal como desviar o fluxo de material de retorno 31 a partir de uma saída do medidor de fluxo de retorno 27r para o carretel de desgaseificação. O carretel de desgaseificação pode incluir válvulas de fechamento automatizadas em cada uma das extremidades, um separador de lama - gás (MGS), e um detector de gás. Uma primeira extremidade do carretel de desgaseificação pode estar conectada a linha de material de retorno 29 entre o medidor de fluxo de retorno 27r e o agitador 26 e uma segunda extremidade do carretel de desgaseificação pode estar conectada a uma entrada do agitador. O detector de gás pode incluir uma sonda tendo uma membrana para realizar a amostragem do gás a partir de o material de retorno 31, um cromatógrafo a gás, e um sistema de carga para liberar a amostra de gás para o cromatógrafo. O separador de gás e lama (MGS) pode incluir uma entrada e uma saída de gás conectado a um flare ou a um recipiente de armazenamento de gás. Em conformidade, o controlador de lógica programável (PLC) 36 também pode ajustar a difusora 20, tal como apertando a difusora em resposta a um contragolpe e afrouxando a difusora em resposta a perda do material de retorno.

[35]As Figuras 2A e 2B ilustram a válvula de isolamento 50 em uma posição aberta. A válvula de isolamento 50 pode incluir um alojamento tubular 51, um abridor, tal como uma manga de fluxo 52, um pistão 53, um membro de fechamento, tal como uma válvula de charneira 54, e um pilar, tal como um ressalto 59m. Para facilitar a fabricação e a montagem, o alojamento 51 pode incluir uma ou mais seções 51a-d, cada uma delas conectadas conjuntamente, tal como presas com acoplamentos rosqueados e/ou retentores. A válvula pode incluir uma vedação em cada uma das conexões do alojamento para vedar a respectiva conexão. Um adaptador superior 51 a e um adaptador inferior 51d do alojamento 51 pode, cada um deles, ter um acoplamento rosqueado (por favor, refiram-se as Figuras 3A e 4A), tal como um pino ou uma caixa, para a conexão a outros membros da coluna de revestimento interna 11. A válvula 50 pode ter uma abertura longitudinal através da mesma para a passagem da coluna de perfuração 5.

[36]A manga de fluxo 52 pode ter uma porção superior com um diâmetro maior 52u, uma porção inferior com um diâmetro menor 52b, e uma porção média 52m conectando as porções superior e inferior. A manga de fluxo 52 pode ser disposta no interior do alojamento 51 e longitudinalmente ali conectada, tal como por intermédio de retenção da porção superior 52u entre uma parte inferior do adaptador superior 51a e um primeiro ressalto 55a formado em uma superfície interna de um corpo 51b do alojamento 51. A manga de fluxo 52 pode carregar uma vedação para vedar a conexão com o alojamento 51. O pistão 53 pode ser longitudinalmente móvel em relação ao alojamento 51. O pistão 53 pode incluir um cabeçote 53h e uma manga 53s longitudinalmente conectada ao cabeçote, tal como que retida por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores. O cabeçote de pistão 53h pode carregar uma ou mais (três são mostradas) vedações para vedar as interfaces formadas entre: o cabeçote e a manga de fluxo 52, o cabeçote e a manga Dio pistão 53s, e o cabeçote e o corpo 51.

[37]Uma câmara hidráulica 56h pode ser formada em uma superfície interna do corpo 51b. O alojamento 51 pode ter um segundo ressalto 55b e um terceiro ressalto 55c, formados em uma superfície interna do mesmo e o terceiro ressalto pode carregar uma vedação para vedar uma interface entre o corpo 51b e a manga do pistão 53s. A câmara 56h pode ser definida radialmente entre a manga de fluxo 52 e o corpo 51b e longitudinalmente entre o segundo ressalto 55b e o terceiro ressalto 55c. Fluido hidráulico pode ser disposto na câmara 56h. cada uma das extremidades da câmara 56h pode estar em comunicação fluida com um respectivo acoplamento hidráulico 57o,c através de uma respectiva passagem hidráulica 56o,c formada através de uma parede do corpo 51b.

[38]A Figura 2D ilustra uma dobradiça 58 da válvula de isolamento 50. A válvula de isolamento 50 pode, adicionalmente, incluir a dobradiça 58. A válvula de charneira 54 pode estar pivotavelmente conectado a manga do pistão 53s, tal como que pela dobradiça 58. A dobradiça 58 pode incluir uma ou mais articulações 58f formadas em uma extremidade superior da válvula de charneira 54, uma ou mais articulações 58n formadas em uma parte inferior da manga do pistão 53s, um retentor, tal como um pino de dobradiça 58p, estendendo através de aberturas das articulações, e uma mola, tal como uma mola de torção 58s. A válvula de charneira 54 pode ser pivotante acerca da dobradiça 58 entre uma posição aberta (mostrada) e uma posição fechada (ver a Figura 4F). A válvula de charneira 54 pode ter um corte formado em pelo menos uma porção de uma face externa do mesmo para facilitar a ação pivotante entre as posições e assegurar que uma vedação não seja forma não intencionalmente entre a válvula de charneira e o ressalto 59m. A mola de torção 58s pode ser embrulhada ao redor do pino de dobradiça 58p e ter extremidades em engajamento com a válvula de charneira 54 e a manga do pistão 53s de tal maneira a desviar a válvula de charneira em um sentido a posição fechada. A manga de pistão 53s também pode ter uma sede 53f formada numa parte inferior da mesma. Uma periferia interna da válvula de charneira 54 pode engatar a sede 53f na posição fechada, desta forma isolando uma porção superior da abertura de válvula a partir de uma porção inferior da abertura de válvula. A interface entre a válvula de charneira 54 e a sede 53f pode ser uma vedação de metal para metal.

[39]A válvula de charneira 54 pode ser aberto ou fechado por intermédio de um movimento longitudinal com o pistão 53 e uma interação com a manga de fluxo 52. O movimento em um sentido para cima do pistão 53 pode engatar a válvula de charneira 54 com uma parte inferior da manga de fluxo 52, desta forma empurrando a válvula de charneira 54 para a posição aberta e movendo a válvula de charneira atrás da manga de fluxo para a proteção a partir da coluna de perfuração 5. O movimento em um sentido para baixo do pistão 53 pode mover a válvula de charneira 54 afastando-o a partir da manga de fluxo 52 até que a válvula de charneira esteja livre a da porção inferior da manga de fluxo 52b, desta forma permitindo a mola de torção 58s a fechar a válvula de charneira. Na posição fechada, a válvula de charneira 54 pode fluidamente isolar uma porção superior da abertura de válvula a partir de uma porção inferior da abertura de válvula.

[40]A Figura 2C ilustra uma ligação 60 da válvula de isolamento 50. Adicionalmente, a válvula de isolamento 50 pode incluir a ligação 60 e uma manga de travamento 59. A manga de travamento 59 pode ter uma porção superior de diâmetro maior 59u, uma porção inferior de diâmetro menor 59b, e a porção de ressalto 59m conectando a porção superior e a porção inferior. A manga de travamento 59 pode interagir com o alojamento 51 e o pistão 53 via a ligação 60. Uma câmara de mola 56s também pode ser formada em uma superfície interna do corpo 51b. A ligação 60 pode incluir um ou mais prendedores, tais como pinos 60p, carregado pela manga de pistão 53s adjacente à parte inferior da manga de pistão 53s, um gume de broca 60t formado em uma superfície interna da porção de manga de travamento superior 59u adjacente à parte superior da mesma, e uma mola linear 60s disposta na câmara de mola 56s. Uma extremidade superior da mola linear 60s pode ser engatada com o corpo 51b e uma extremidade inferior da mola linear pode ser engatada com a parte superior da manga de travamento 59 de tal maneira a desviar a manga de travamento afastando-a a partir do corpo 51b e em um engajamento com o pino de ligação 60p.

[41] Com referência de volta as Figuras 2 A e 2B, a caixa de travamento 51c do alojamento 51 pode ter um perfil de aterrissagem 55d,e formado em uma parte superior do mesmo para receber uma face inferior do ressalto da manga de travamento 59m. O perfil de aterrissagem 55d,e pode incluir uma porção sólida 55d e uma ou mais aberturas 55e. Uma face superior do ressalto de manga de travamento 59m pode receber a válvula de charneira fechado 54. Quando o pistão 53 estiver em uma posição superior (mostrado), o ressalto da manga de travamento 59m pode ser posicionado adjacente à parte inferior da manga de fluxo, desta forma formando uma câmara e válvula de charneira 56f entre a manga de fluxo 52 e a porção superior da manga de travamento 59u. A câmara de válvula de charneira 56f pode proteger a válvula de charneira 54 e a sede de válvula de charneira 53f a partir de serem erodidas e/ou a ligação 60 de ser suja por intermédio de aparas no material de retorno de perfuração 31. A válvula de charneira 54 pode ter um formato curvo (ver a Figura 4C), para estar em conformidade com o formato anular da câmara de válvula de charneira 56f e a sede de válvula de charneira 53f pode ter um formato curvo (ver a Figura 4E) complementar ao da curvatura da válvula de charneira.

[42]As Figuras 3A-3F ilustram o fechamento de uma porção superior da válvula de isolamento 50. As Figuras 4A- 4F ilustram o fechamento de uma porção inferior da válvula de isolamento 50. Depois da perfuração da formação inferior 22b até a profundidade total, a coluna de perfuração 5 pode ser removida a partir da abertura de poço 8. Alternativamente, a coluna de perfuração 5 pode precisar ser removida por outras razões antes de atingir a profundidade total, tal como que para a substituição da broca de perfuração 33b. A coluna de perfuração 5 pode ser elevada ou erguida até que a broca de perfuração 33b esteja acima da válvula de charneira 54.

[43]O técnico pode então operar a estação de controle para alimentar fluido hidráulico pressurizado a partir de um acumulador da HPU 35h para uma porção superior da câmara hidráulica 53h e para aliviar o fluido hidráulico a partir da porção inferior da câmara hidráulica 53h para um reservatório da HPU. O fluido hidráulico pressurizado pode fluir a partir do tubo de distribuição 35m através do cabeçote de poço 6 e na abertura de poço via a linha de fechamento 37c. O fluido hidráulico pressurizado pode fluir em um sentido para baixo pela linha de fechamento 37c e na passagem 56c através do acoplamento hidráulico 57c. O acoplamento hidráulico pode sair da passagem 56c na porção superior da câmara hidráulica e exercer pressão sobre a face superior do cabeçote de pistão 53h, desta forma operando o pistão 53 em um sentido para baixo em relação ao alojamento 51. Conforme o pistão 53 começa a percorrer, fluido hidráulico deslocado a partir da porção inferior da câmara hidráulica pode fluir através da passagem 56o e na linha de abertura 37o através do acoplamento hidráulico 57o. O fluido hidráulico deslocado pode fluir em um sentido para cima da linha de abertura 37o, através do cabeçote de poço 6 e sair da linha de abertura no tubo de distribuição hidráulico 35m.

[44] Conforme o pistão 53 percorre em um sentido para baixo, o pistão pode empurrar a válvula de charneira 54 em um sentido para baixo através do pino de dobradiça 58p e a mola de ligação 60s pode empurrar a manga de travamento 59 para seguir o pistão. Este movimento coletivo em um sentido para baixo do pistão 53, da válvula de charneira 54 e da manga de travamento 59 pode continuar até que a válvula de charneira tenha pelo menos parcialmente se livrado da manga de fluxo 52. Uma vez pelo menos parcialmente livre a partir da manga de fluxo 52, a mola de dobradiça 58s pode começar a fechar a válvula de charneira 54. O movimento coletivo em um sentido para baixo pode continuar conforme o ressalto da manga de travamento 59m aterrissa por sobre o perfil de aterrissagem 55d,e. A abertura do perfil de aterrissagem 55e pode prevenir uma vedação de ser formada sem intenção entre a manga de travamento 59 e a caixa de travamento 51c algo que de outra maneira pode obstruir a abertura da válvula de charneira 54.

[45]A ligação 60 pode permitir um movimento em um sentido para baixo do pistão 53 e a válvula de charneira 54 de continuar livre a partir da manga de travamento 59. O movimento em um sentido para baixo do pistão 53 e da válvula de charneira 54 pode continuar até que a dobradiça 58 aterrisse por sobre a face superior do ressalto de manga de travamento 53m. O engajamento da dobradiça 58 com a manga de travamento 59 pode prevenir a abertura da válvula de charneira 54 em resposta a pressão na porção superior da abertura de válvula sendo maior do que a pressão na porção inferior da abertura de válvula, desta forma permitindo aa válvula de charneira isolar bidirecionalmente a porção superior da abertura de válvula a partir da porção inferior da abertura de válvula. Este isolamento bidirecional pode ser conseguido usando apenas a interface de vedação entre a periferia interna da válvula de charneira e a sede 53f.

[46]Uma vez que a dobradiça 58 tenha aterrissado, o técnico pode operar a estação de controle 21 para fechar a linha de fechamento 37c ou ambas as linhas de controle 37o,c, desta forma hidraulicamente travando o pistão 53 em seu lugar. Fluido de perfuração pode ser circulado (ou continuar a ser circulado) na porção superior da abertura de poço 8 (acima da válvula de charneira inferior) para lavar uma porção superior da válvula de isolamento 50. O dispositivo de controle de rotação (RCD) 19 pode ser desativado ou desconectado a partir do cabeçote de poço 6. A coluna de perfuração 5 pode então ser recuperada para a estrutura 1r.

[47]Uma vez que a circulação tenha sido paralisada e/ou a coluna de perfuração 5 tenha sido recuperada para a estrutura 1r, a pressão na coluna de revestimento interna 11 atuando sobre uma face superior da válvula de charneira 54 pode ser reduzida em relação a pressão na coluna de revestimento interna atuando sobre a face inferior da válvula de charneira, desta forma criando uma força líquida em um sentido para cima sobre a válvula de charneira, a qual é transferida para o pistão 53. A força em um sentido para cima pode ser resistida por intermédio de pressão fluida gerada pelo fluido hidráulico sem compressão na linha de fechamento 37c. O microcontrolador (MCU) 21m pode ser programada com uma correlação entre a pressão delta calculada e o diferencial de pressão 64u,b por todo a válvula de charneira 54. O microcontrolador (MCU) 21m pode então converter a pressão delta para um diferencial de pressão por todo a válvula de charneira 54 usando a correlação. O microcontrolador (MCU) 21m pode então dar sida ao diferencial de pressão convertido para o medidor 21g para o monitoramento por intermédio de um técnico.

[48]A correlação pode ser determinada teoricamente usando parâmetros, tais como a geometria da válvula de charneira 54, a geometria da sede 53f, e as propriedades dos materiais dos mesmos, para construir um modelo de computador, tal como um elemento finito e/ou um modelo de diferença finita, da válvula de isolamento 50 e então uma simulação pode ser realizada usando o modelo para derivar uma fórmula. O modelo pode ou não ser empiricamente ajustado.

[49]A estação de controle 21 pode, adicionalmente, incluir um alarme (não mostrado) operável pelo microcontrolador (MCU) 21m para alertar o técnico, tal como um alarme visual e/ou um alarme audível. O técnico pode dar entrada a um ou mais pontos de ajuste de alarme na estação de controle 21 e o microcontrolador (MCU) 21m pode alertar o técnico caso o diferencial de pressão convertido viole os pontos de ajuste. Um ponto de ajuste máximo pode ser uma pressão de projeto da válvula de charneira 54.

[50] Caso a profundidade total não tenha sido atingida, a broca de perfuração 33b pode ser substituída e a coluna de perfuração 5 pode ser reinstalada na abertura de poço 8. Devido ao isolamento bidirecional pela válvula 50, a coluna de perfuração 5 pode ser colocada sem considerações de momentaneamente abrir a válvula de charneira 54 pela geração de contragolpes de pressão excessivos. A pressão na porção superior da abertura de poço 8 pode ser equalizada com a pressão na porção inferior da abertura de poço 8 e a equalização pode ser confirmada usando o medidor 21g. O técnico pode então operar a estação de controle 21 para alimentar fluido hidráulico pressurizado para a linha de abertura 37o enquanto aliviando a linha de fechamento 37c, desta forma abrindo a válvula de isolamento 50. A perfuração pode então ser continuada. Desta maneira, a formação inferior 22b pode permanecer ativa durante o percurso devido ao isolamento a partir da porção superior da abertura de poço pela válvula de charneira fechado 54, desta forma tornando óbvia a necessidade de desativar a formação inferior 22b.

[51]Uma vez que a profundidade total tenha sido atingida, a coluna de perfuração 5 pode ser recuperada para a estrutura de perfuração 1r conforme acima discutido. Uma coluna de revestimento (não mostrada) pode então ser acionada na abertura de poço 8 usando uma coluna operacional (não mostrada). A coluna de revestimento e a coluna operacional podem ser acionadas na abertura de poço vivo 8 usando a válvula de isolamento 50, conforme acima discutido para a coluna de perfuração 5. Uma vez acionada, a coluna de revestimento pode ser ajustada na abertura de poço 8 usando a coluna operacional. A coluna operacional pode então ser recuperada a partir da abertura de poço 8 usando a válvula de isolamento 50 conforme é aqui acima discutido para a coluna de perfuração 5. O conjunto de controle de pressão (PCA) 1p pode então ser removida a partir do cabeçote de poço 6. Uma coluna de tubulação de produção (não mostrada) pode ser acionada na abertura de poço 8 e uma árvore de produção (não mostrada) pode então ser instalada sobre o cabeçote de poço 6. O hidrocarboneto (não mostrado) produzido a partir da formação inferior 22b pode entrar em uma abertura da coluna de revestimento, percorrer através da abertura de coluna de revestimento e entrar em um abertura da tubulação de produção para o transporte até a superfície 9.

[52]Alternativamente, as articulações da manga de pistão 58n e a sede da válvula de charneira 53f podem ser formadas em um membro separado (ver a tampa 91), conectados a uma parte inferior da manga de pistão 53s, tal como retidos por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores. Alternativamente, o corte da válvula de charneira pode ser omitido. Alternativamente, a manga de travamento 59 pode ser omitida e o perfil de aterrissagem 55d,e do alojamento 51 pode funcionar como um pilar.

[53]As Figuras 5A-5C ilustram uma válvula de isolamento modificada 50a tendo um pilar 78 para suporte periférico da válvula de charneira 54, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50a pode incluir o alojamento 51, a manga de fluxo 52, o pistão 53, a válvula de charneira 54, a dobradiça 58, uma guia linear 74, uma manga de travamento 79, e o pilar 78. A manga de travamento 79 pode ser idêntica a manga de travamento 59, exceto por ter uma parte da guia linear 74 e por ter um soquete formado em uma face superior do ressalto 79m para a conexão o pilar 78. A guia linear 74 pode incluir um, perfil, tal como uma fenda 74g, formada em uma superfície interna da porção superior da manga de travamento 79u, um seguidor, tal como um pino 60p, e uma parada 74t formada em uma extremidade superior da porção superior da manga de travamento 70u. A extensão do pino 60p na fenda 74g pode conectar por torção a manga de travamento 70 e o pistão 53 enquanto permitindo o movimento longitudinal limitado entre os mesmos.

[54]O pilar 78 pode ser um anel conectado a manga de travamento 79, de tal maneira como tendo uma passagem recebendo um retentor engatado com o soquete do ressalto. O pilar 78 pode ter um suporte de válvula de charneira 78f formado em uma face superior do mesmo para receber uma periferia externa da válvula de charneira 54 e um bolso de dobradiça 78h formado na face superior para receber a dobradiça 60. O suporte de válvula de charneira 78f pode ter um formato curvo (ver a Figura 5 A) complementar a curvatura da válvula de charneira. Uma porção superior do pilar 78 pode ter um ou mais entalhes ali formados para prevenir a formação de uma vedação formada sem intenção entre o pilar e a válvula de charneira 54, algo que pode de outra maneira obstruir a abertura da válvula de charneira 54. Outro suporte periférico da válvula de charneira 54 pode aumentar a capacidade de pressão da válvula 50a contra um diferencial de pressão em um sentido para baixo (pressão na porção superior da abertura de poço maior do que a pressão em uma porção inferior da abertura de poço). Alternativamente, os entalhes de pilar podem ser omitidos de tal maneira que o pilar (modificada) possa funcionar como um suporte para um engajamento de vedação com a válvula de charneira 54. Alternativamente, a manga de travamento 79 pode ser omitida e o pilar 78 pode, ao invés de estar conectada a caixa de travamento 51c.

[55]As Figuras 6A-6C ilustram uma válvula de isolamento modificada 50b tendo uma manga de fluxo adelgaçada 72 para resistir a abertura da válvula, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50b pode incluir o alojamento 51, a manga de fluxo 72, um pistão 73, a guia linear 74, uma segunda guia linear 71b,g, a válvula de charneira 54, a dobradiça 60 e um pilar 70b. A manga de fluxo 72 pode ser idêntica à manga de fluxo 52 exceto por ter um perfil, tal como um cone 72e, formado na parte inferior da porção inferior 72b e tendo parte da segunda guia linear 71b,g. O pistão 73 pode ser idêntico ao pistão 53 exceto por ter parte da segunda guia linear 71b,g. A manga de travamento 70 pode ser idêntica a manga de travamento 79 exceto por ter uma porção de ressalto modificada 70m. A porção de ressalto 70m pode ter um cone 70s e o pilar 70b formada em uma face superior da mesma para receber a válvula de charneira 54. A segunda guia linear 71b,g pode incluir um perfil, tal como uma fenda 71g formada em uma superfície interna da manga do pistão 73s, e um seguidor, tal como um retentor rosqueado 71b, tendo uma porção de eixo estendendo através de um soquete formado através de uma parede da porção média da manga de fluxo 72m. A extensão do eixo retentor na fenda 71g pode conectar por torção a manga de fluxo 72 e o pistão 73 enquanto permitindo um movimento longitudinal limitado ali entre os mesmos.

[56]A manga de fluxo adelgaçada 72 pode funcionar como uma proteção contra a abertura não intencional da válvula 50b no caso das linhas de controle 37o,c falharem. A manga de fluxo adelgaçada 72 pode ser direcionada de tal maneira que a válvula de charneira 54 contate a manga de fluxo em uma localização adjacente a dobradiça 58, desta forma reduzindo um comprimento de uma alavanca de uma força de abertura exercida pela manga de fluxo por sobre a válvula de charneira. As guias lineares 71b,g, 74 podem assegurar que o alinhamento da manga de fluxo 72, da válvula de charneira 54 e da manga de travamento 59 seja mantido. O cone do ressalto da manga de travamento 70s pode ser algo complementar ao cone da manga de fluxo 72e para o posicionamento adjacente quando a válvula 50b estiver na posição aberta. Uma porção da válvula de charneira 54 distal a partir da dobradiça 58 pode assentar contra o pilar 70b para um suporte bidirecional da válvula de charneira 54.

[57]Alternativamente, o pilar 70b pode ser uma peça separada conectada a manga de travamento 72 e ter o cone 72e formado em uma porção superior da mesma.

[58]A Figura 6D ilustra uma válvula de isolamento modificada 50c tendo um engate 77 para restringir a válvula na posição fechada, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50c pode incluir um alojamento tubular 76, a manga de fluxo 52, o pistão 53, a válvula de charneira 54, a dobradiça 58, o ressalto de pilar 59m, a ligação 60 e o engate 77. O alojamento 76 pode ser idêntico ao alojamento 51 exceto no que diz respeito a substituição da caixa de travamento 76c para a caixa de travamento 51c. A caixa de travamento 76c pode ser idêntica a caixa de travamento 51c exceto pela inclusão de um recesso tendo um ressalto 77s para receber uma pinça 77b,f. A manga de travamento 75 pode ser idêntica a manga de travamento 59 exceto pela inclusão de um perfil de engate, tal como uma ranhura 77g.

[59]O engate 77 pode incluir a pinça 77b,f, a ranhura 77g, e o recesso formado na caixa de travamento 71c. A pinça 77b,f pode estar conectada ao alojamento, tal como quer por intermédio de uma retenção entre uma parte de cima do adaptador inferior 51d e o ressalto de recesso 77s. A pinça 77b,f pode incluir um anel de base 77b e uma pluralidade (apenas uma é mostrada) de dedos divisórios 77f estendendo longitudinalmente a partir da base. Os dedos 77f podem ter aletas formadas em uma extremidade distal a partir da base 77b. Os dedos 77f podem ser balanço a partir da base 77b e podem ter uma rigidez desviando os dedos em um sentido a uma posição engatada (mostrado). Conforme a válvula 50c está sendo fechadas, as aletas dos dedos podem ser encaixadas na ranhura 77g, desta forma retendo longitudinalmente a manga de travamento 75 no alojamento 76. O engate 73 pode funcionar como uma proteção contra a abertura não intencional da válvula 50c no caso das linhas de controle 37o,c falharem. O engate 73 pode incluir espaço suficiente de tal maneira a acomodar a determinação do diferencial de pressão por todo a válvula de charneira 54 pelo monitoramento da pressão na linha de fechamento 37c, conforme aqui acima discutido.

[60]Alternativamente, qualquer uma das válvulas de isolamento 50b,d,g podem ser modificadas para incluir um engate 77. Alternativamente, as articulações da manga de pistão 58n e a sede da válvula de charneira 53f podem ser formadas em um membro separado (ver a tampa 91), conectada a parte inferior da manga de pistão 53s, tal como que retida por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores. Alternativamente, o corte da válvula de charneira pode ser omitido.

[61]A Figura 6E ilustra outra válvula de isolamento modificada 50d tendo um engate 82 para restringir a válvula na posição fechada, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50d pode incluir um alojamento tubular 81, a manga de fluxo 52, um pistão 83, a válvula de charneira 54, a dobradiça 58, o ressalto de pilar 59m, a ligação 60, a manga de travamento 59, e o engate 82. O alojamento 81 pode ser idêntico ao alojamento 51 exceto pela substituição do corpo 81b pelo corpo 51b. O corpo 81b pode ser idêntico ao corpo 51b exceto pela inclusão de um perfil de engate, tal como uma ranhura 82g. O pistão 83 pode ser idêntico ao pistão 53 exceto pela manga 83s tendo um recesso de ressalto 82r para receber uma pinça 82b,f.

[62]O engate 82 pode incluir a pinça 82b,f, a ranhura 82g, o recesso de ressalto 82r, e uma mola de engate 82s. A pinça 82b,f pode incluir um anel de base 82b e uma pluralidade (apenas uma é aqui mostrada) de dedos divisórios 82f estendendo longitudinalmente a partir da base. A pinça 82b,f pode estar conectada ao pistão 83, tal como que por intermédio de uma retenção da base 82b a manga de pistão 83s. Os dedos 82f podem ter aletas formadas em uma extremidade distal a partir da base 82b. Os dedos 82f podem ser balanço a partir da base 82b e ter uma rigidez desviando os dedos em um sentido a uma posição engatada (mostrado). A mola de engate 82s pode ser disposta em uma câmara formada entre a manga de travamento 59 e a caixa de travamento 51c. A mola de engate 82s pode ser compacta, tal como uma mola de Belleville, de tal maneira que a mola apenas engate o ressalto da manga de travamento 59m quando o ressalto da manga de travamento esteja adjacente ao perfil 55d,e. Conforme a válvula 50d está sendo fechada e depois do fechamento da válvula de charneira 54, o ressalto da manga de travamento 59m pode engatar e comprimir a mola de engate 82s. As aletas de dedo podem então se encaixar na ranhura 82g, desta forma longitudinalmente retendo o pistão 82 no alojamento 81. A rigidez dos dedos pode gerar uma força de engajamento substancialmente maior do que uma força de separação gerada pela compressão da mola de engate, desta forma pré-carregando o engate 82. O engate 82 pode funcionar como uma proteção contra a abertura não intencional da válvula 50d no caso das linhas de controle 37o,c falharem. O engate 82 pode incluir espaço suficiente de tal maneira para acomodar a determinação do diferencial de pressão por todo a válvula de charneira 54 pelo monitoramento da pressão na linha de fechamento 37c, aqui acima discutido.

[63]Alternativamente, a manga de travamento 70 pode ser omitida e o perfil de aterrissagem 55d,e do alojamento 51 pode funcionar como o pilar. Alternativamente, qualquer uma das válvulas de isolamento 50b,d,g podem ser modificadas para incluir um engate 82. Alternativamente, as articulações da manga de pistão 58n e a sede da válvula de charneira 53f podem ser formadas em um membro separado (ver a tampa 91), conectada a parte inferior da manga de pistão 53s, tal como que retida por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores. Alternativamente, o corte da válvula de charneira pode ser omitido.

[64]As Figuras 7A e 7B ilustram outra válvula de isolamento modificada 50e tendo uma junta de válvula de charneira articulada, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50e pode incluir o alojamento tubular 51, a manga de fluxo 52, um pistão 93, uma válvula de charneira 94, a guia linear 74, a manga de travamento 79, a junta articulada, tal como uma dobradiça deslizante 92, e um pilar 98. O pistão 93 pode ser longitudinalmente móvel em relação ao alojamento 51. O pistão 93 pode incluir o cabeçote 53h e uma manga 93s longitudinalmente conectada ao cabeçote, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores.

[65]O pilar 98 pode ser um anel conectado a manga de travamento 79, de tal maneira a ter uma passagem recebendo um retentor engatado com o soquete do ressalto. O pilar 98 pode ter um suporte de válvula de charneira 98f formado em uma face superior do mesmo para receber uma periferia externa da válvula de charneira 94 e um bolso de disparo 98k formado na face superior para auxiliar a dobradiça deslizante quando do fechamento da válvula de charneira 94. O suporte de válvula de charneira 98f pode ter um formato curvo (ver a Figura 7A) complementar a curvatura da válvula de charneira. O bolso de disparo 98k pode formar um perfil de guia para receber uma extremidade inferior da válvula de charneira 94 e radialmente empurrar a extremidade inferior da válvula de charneira na abertura de válvula (ver a Figura 7A).

[66]A Figura 7C ilustra a dobradiça deslizante 92 da válvula modificada 50e. A dobradiça deslizante 92 pode ligar a válvula de charneira 94 ao pistão 93 de tal maneira que a válvula de charneira possa ser carregado pelo pistão enquanto sendo capaz de articular (ação pivotante de deslizante) em relação ao pistão entre a posição aberta (mostrado) e a posição fechada (ver a Figura 7B). A dobradiça deslizante 92 pode incluir uma tampa 91, um deslizador 95, uma ou mais molas de válvula de charneira 96, 97 (um para de cada uma delas é aqui mostrado), e uma mola de deslizador 92s. A manga de pistão 93s pode ter um recesso formado em uma superfície externa da mesma adjacente à parte inferior da manga de pistão para receber o deslizador 95 e a mola do deslizador 92s. A mola do deslizador 92s pode ser disposta entre uma parte superior do deslizador 95 e uma parte superior do recesso de manga, desta forma desviando o deslizador afastando-o a partir da manga de pistão 93s.

[67]A tampa 91 pode ter uma sede 91f formada em uma parte inferior da mesma. Uma periferia interna da válvula de charneira 94 pode engatar a sede 91f na posição fechada, desta forma isolando uma porção superior da abertura de válvula a partir de uma porção inferior da abertura de válvula. O deslizador 95 pode ter uma porção de folha 95f e uma ou mais porções de articulações 95n. A válvula de charneira 94 pode estar pivotavelmente conectado ao deslizador 95, tal como que por intermédio de uma articulação 92f formada em uma extremidade superior da válvula de charneira 94 e um retentor, tal como um pino de dobradiça 92p, estendendo através de aberturas da articulação 92f, 95n. A tampa 91 pode ser longitudinalmente e por torção conectada a uma parte inferior da manga de pistão 93s, tal como que retida por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores. O deslizador 95 pode ser ligado a tampa 91, tal como que por intermédio de um ou mais retentores (três são aqui mostrados) 92w estendendo através das respectivas fendas 95s formadas através do deslizador e sendo recebidos pelos respectivos soquetes (não mostrados) formado na tampa. A ligação de retentor - fenda 92w, 95s pode conectar por torção o deslizador 95 e a tampa 91 e longitudinalmente conectar o deslizador e a tampa sujeito a liberdade longitudinal limitada oferecida pela fenda.

[68]A válvula de charneira 94 pode ser desviado em um sentido a posição fechada pelas molas de válvula de charneira 96, 97. As molas 96, 97 podem ser lineares e pode cada uma delas, incluir uma respectiva porção principal 96a, 97a e uma extensão 96b, 97b. A tampa 91 pode ter fendas formadas através da mesma para receber as porções principais 96b, 97b. Uma extremidade superior das porções principais 96b, 97b pode estar conectada a tampa 91 na parte superior das fendas. A tampa 91 também pode ter uma trajetória de guia formada em uma superfície externa da mesma para a passagem das extensões 96b, 97b para a válvula de charneira 94. As extremidades inferiores das extensões 96b, 97b podem estar conectadas a uma face interna da válvula de charneira 94. As molas de válvula de charneira 96, 97 podem exercer uma força de tensão sobre a face interna da válvula de charneira, desta forma puxando a válvula de charneira em um sentido a sede 91f acerca do pino de dobradiça 92p. O perfil de disparo 92p pode auxiliar as molas de válvula de charneira 96, 97 no fechamento da válvula de charneira 94 devido ao braço de alavanca reduzido da tensão da mola quando a válvula de charneira se encontra na posição aberta.

[69]Alternativamente, o suporte de válvula de charneira 98f pode ser omitido e o perfil de disparo 98k pode, ao invés, ser formado ao redor do pilar 98 e adicionalmente funcionar como o suporte da válvula de charneira. Alternativamente, a manga de travamento 79 pode ser omitida e o pilar 98 pode, ao invés, estar conectada a caixa de travamento 51c. Alternativamente, a válvula de charneira 94 pode ser cortada. Alternativamente, um anel de vedação de polímero pode ser disposto em uma ranhura formada na sede da válvula de charneira 91f (ver a Figura 12 da patente norte-americana No. US 8,261,836, o qual é aqui incorporado por referência em sua totalidade), de tal maneira que a interface entre a periferia interna da válvula de charneira e a sede 91f é uma vedação de polímero hibrido e de metal para metal. Alternativamente, o anel de vedação pode ser disposto na periferia interna da válvula de charneira.

[70]As Figuras 8A-8C ilustram outra válvula de isolamento modificada 50f tendo um pilar 87f e um perfil de disparo 87k combinado, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50f pode incluir um alojamento tubular 86, a manga de fluxo 52, o pistão 93, a válvula de charneira 94, uma manga de câmara 89, a dobradiça deslizante 92, o perfil de disparo 87k e o pilar 87f. O alojamento 86 pode ser idêntico ao alojamento 51 exceto pela substituição da caixa de travamento 86c pela caixa de travamento 51c e pelo adaptador inferior modificado (não mostrado) pelo adaptador inferior 51d. A caixa de travamento 86c pode ser idêntica a caixa de travamento 51c exceto pela inclusão de um perfil de guia 86r. A manga de câmara 89 pode ter um recesso de ressalto 82r para receber uma pinça 88.

[71]A pinça 88 pode incluir um anel de base 88b e uma pluralidade de dedos divisórios 87 estendendo longitudinalmente a partir da base. A pinça 88 pode estar conectada a manga de câmara 89, tal que por intermédio de retenção da base 82b na mesma. Os dedos 87 podem, cada um deles, ter uma porção de tala 87s distal a partir da Bse 88b. As talas 87s podem, cada uma delas, ser balanço a partir da base 88b e ter uma rigidez desviando a aleta 87f,k,s em um sentido a uma posição expandida (por favor, refiram-se as Figuras 8A e 8B). O pilar 87f pode ser formada em uma parte superior das aletas 87f,k,s, o perfil de disparo 87k pode ser formado em uma superfície interna das aletas, e uma manga receptora 87g também pode ser formada em uma superfície interna das aletas. Uma mola de manga 85 pode ser disposta no perfil de guia 86r entre a caixa de travamento 86c e o anel de base 88b, desta forma desviando a manga de câmara 89 em um sentido a manga de fluxo 52. A mola de manga 85 pode ser compacta, tal como uma mola de Belleville, e pode ser capaz de comprimir até uma posição sólida (ver a Figura 8C). Conforme a válvula 50f está sendo fechado, a válvula de charneira 94 pode empurrar a pinça 88 e a manga de câmara 89 em um sentido para baixo. Uma vez que a válvula de charneira 94 está livre da manga de fluxo 52, o perfil de disparo 87k pode radialmente empurrar a extremidade inferior da válvula de charneira na abertura de válvula. Uma vez que a válvula de charneira 94 estiver fechado, as articulações 92f, 95n podem continuar a empurrar a pinça 88 e a manga de câmara 89 até que a pinça é forçada no perfil de guia 86r, desta forma retraindo a pinça em uma posição comprimida (ver a Figura 8CX) e engatando o pilar 87f com uma porção central da superfície externa da válvula de charneira.

[72]Alternativamente, a válvula de charneira 94 pode ser cortada. Alternativamente, a interface entre a periferia interna da válvula de charneira e a sede 91ff é uma vedação de polímero híbrido e de metal para metal. Alternativamente, o anel de vedação pode ser disposto na periferia interna da válvula de charneira. Alternativamente, os dedos de pinça 87 podem ter um formato curvo complementar a curvatura da válvula de charneira.

[73]As Figuras 9A-9D ilustram a operação de um sistema de perfuração offshore 101 em um modo de percurso, de acordo com outra realização da presente revelação. O sistema de perfuração offshore 101 pode incluir uma unidade de perfuração offshore móvel (MODU) 101m, tal como um submersível, a estrutura de perfuração 1r, um sistema de gerenciamento de fluido 101f, um sistema de transporte de fluido 101t, e um conjunto de controle de pressão (PCA) 101p.

[74]A unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m pode carregar a estrutura de perfuração 1r e o sistema de gerenciamento de fluido 101f a bordo e pode incluir uma janela de operações, através da qual as operações de perfuração são conduzidas. A unidade de perfuração móvel offshore (MODU) semissubmersível 101m pode incluir um casco de barcaça inferior, o qual flutua abaixo de uma superfície (por exemplo, a linha d’água) 102s do mar 102 e é, portanto, menos sujeita a ação de ondas superficiais. Colunas de estabilidade (apena uma é aqui mostrada) podem ser montadas sobre a o casco da barcaça inferior para suportar um casco superior acima da linha d’água. O casco superior pode ter um ou mais deques para carregar a estrutura de perfuração 1r e o sistema de gerenciamento de fluido 101h. Adicionalmente, a unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m pode ter um sistema de posicionamento dinâmico (DPS) (não mostrado) ou pode ser ancorada para manter a janela de operações na posição sobre um cabeçote de poço submarino 110. A estrutura de perfuração 1r pode adicionalmente incluir um compensador de coluna de perfuração (não mostrado) para compensar os deslocamentos da unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m. O compensador de coluna de perfuração pode ser disposto entre o bloco de percurso 14 e o motor de superfície 13 (por exemplo, montado enganchado) ou entre o bloco de coroa anular 16 e a torre de poço de petróleo 2 (por exemplo, montada acima).

[75]Alternativamente, a unidade de perfuração móvel offshore (MODU) pode ser um navio de perfuração. Alternativamente, uma unidade de perfuração offshore móvel ou uma unidade de perfuração offshore flutuante não móvel pode ser usada ao invés da unidade de perfuração móvel offshore (MODU).

[76]O sistema de transporte de fluido 101t pode incluir uma coluna de perfuração 105, um 101t pode incluir uma coluna de perfuração 105, um conjunto de tubo de subida marítimo superior (UMRP) 120, um elevador marinho 125, uma linha impulsora auxiliar 127 e uma linha difusora 128. A coluna de perfuração 105 pode incluir um conjunto de fundo de poço (BHA) e o tubo de perfuração 5p. O conjunto de fundo de poço (BHA) pode estar conectado ao tubo de perfuração 5p, tal como por acoplamentos rosqueados, e incluir a broca de perfuração 33b, os colarinhos de perfuração 33c, uma ferramenta de deslocamento 150 e um pegador de esfera (não mostrado)

[77]O conjunto de controle de pressão (PCA) 101p pode estar conectado ao cabeçote de poço 110 localizado adjacente a um piso/leito 102f do mar 102. Uma coluna condutora 107 pode ser furada no leito do mar 102f. A coluna condutora 107 pode incluir um alojamento e juntas do tubo condutor conectados em conjunto, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados. Uma vez que a coluna condutora 107 tenha sido ajustada, uma abertura de poço submarino 108 pode ser perfurado no leito do mar 102f e uma coluna de revestimento 111 pode ser acionada na abertura de poço. O alojamento do cabeçote de poço pode aterrissar no alojamento condutor durante o acionamento da coluna de revestimento 111. A coluna de revestimento 111 pode ser cimentada 112 na abertura de poço 108. A coluna de revestimento 111 pode estender até uma profundidade adjacente a uma parte inferior da formação superior 22u.

[78]A coluna de revestimento 111 pode incluir um alojamento de cabeçote de poço, juntas da coluna de revestimento conectadas em conjunto, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados, e um conjunto de isolamento 200o,c, 50g conectado as juntas de coluna de revestimento, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados. O conjunto de isolamento 200o,c, 50g pode incluir uma ou mais subconjunto de forças, tais como um abridor 200 o e um membro de fechamento 200c, e uma válvula de isolamento 50g. O conjunto de isolamento 200o,c, 50g pode adicionalmente incluir um conjunto espaçador (não mostrado) disposto entre o membro de fechamento 200c e a válvula de isolamento 50g e/ou entre o abridor 200 o e o membro de fechamento. As subconjunto de forças 200o, c podem ser hidraulicamente conectadas a válvula de isolamento 50g em uma configuração de três vias, de tal maneira que a operação de uma das subconjunto de forças 200o,c operará a válvula de isolamento 50g entre a posição aberta e a posição fechada e alternará as outras subconjunto de forças 200o,c. Esta configuração de três vias pode permitir cada uma das subconjunto de forças 200o,c ser operada em penas uma direção rotacional e cada uma das subconjunto de forças apenas abrir ou fechar a válvula de isolamento 50g. os respectivos acoplamentos hidráulicos (não mostrados) de cada uma das subconjunto de forças 200o,c e os acoplamentos hidráulicos 57o,c da válvula de isolamento 50g podem estar conectados por intermédio de respectivos condutos 245a-c, tal como tubulações.

[79]O PCA 101p pode incluir um adaptador de cabeçote de poço 40b, uma ou mais cruzes de fluxo 41u,m,b, um ou mais preventivos contra explosões (BOPs) 42a,u,b, um conjunto de tubo de subida marinho inferior (LMRP), um ou mais acumuladores 44, e um receptor 46. O conjunto de tubo de subida marinho inferior (LMRP) pode incluir um suspensor aerodinâmico de controle 116, uma junta flexível 43 e um conector 40u. O adaptador de cabeçote de poço 40b, as cruzes de fluxo 41u,m,b, os dispositivos de prevenção de explosão (BOPs) 42 a,u,b, o receptor 46, o conector 40u e a junta flexível 43, cada um deles, pode incluir um alojamento tendo um abertura longitudinal através dos mesmos e cada um deles pode estar conectado, tal como que por intermédio de flanges, de tal maneira que um abertura contínuo é ali através de todos mantido. A abertura pode ter um diâmetro de punção correspondendo a um diâmetro de punção do cabeçote de poço 110.

[80] Cada um dos conectores 40u e do adaptador de cabeçote de poço 40b pode incluir um ou mais retentores, tais como cães, para prender o conjunto de tubo de subida marinho inferior (LMRP) nos dispositivos de prevenção de explosão (BOPs) 42a,u,b e o conjunto de controle de pressão (PCA) 1p a um perfil externo do alojamento do cabeçote de poço, respectivamente. Cada um dos conectores 40u e adaptadores de cabeçote de poço 40b pode, adicionalmente, incluir uma manga de vedação para engatar um perfil interno do respectivo receptor 46 e alojamento de cabeçote de poço. Cada um dos conectores 40u e adaptador de cabeçote de poço 40b pode estar em comunicação elétrica ou hidráulica com a suspensor aerodinâmico de controle e/ou adicionalmente incluir um atuador elétrico ou hidráulico e uma interface, tal como um estabilizador a calor, de tal maneira que um veículo submarino remotamente operado (ROV) (não mostrado) possa operar o atuador para engatar os cães com o perfil externo.

[81]O conjunto de tubo de subida marinho inferior (LMRP) pode receber uma extremidade inferior do elevador 125 e conectar o elevador ao conjunto de controle de pressão (PCA) 101p. O suspensor aerodinâmico de controle 116 pode estar em comunicação elétrica, hidráulica e/ou ótica com o PLC 36 a bordo da MODU 10am através de um cordão umbilical 117. O suspensor aerodinâmico de controle 116 pode incluir uma ou mais válvulas de controle (não mostradas) em comunicação com os dispositivos de prevenção de explosão (BOPs) 42a,u,b para a operação do mesmo. Cada uma das válvulas de controle pode incluir um atuador elétrico ou hidráulico em comunicação com o cordão umbilical 17. O cordão umbilical 117 pode incluir um ou mais cabos/condutos de controle elétricos e/ou hidráulicos para os atuadores. Os acumuladores 44 podem armazenar fluido hidráulico pressurizado para operar os dispositivos de prevenção de explosão (BOPs) 42a,u,b. Adicionalmente, os acumuladores 44 podem ser usados para operar um ou mais dos outros componentes do conjunto de controle de pressão (PCA) 101p. O cordão umbilical 117 pode adicionalmente incluir cabos/condutos hidráulicos, elétricos e/ou óticos de controle para operar a várias funções do conjunto de controle de pressão (PCA) 101p. O controlador de lógica programável (PLC) 36 pode operar o conjunto de controle de pressão (PCA) 101p através do cordão umbilical 117 e o suspensor aerodinâmico de controle 116.

[82]Uma extremidade inferior de a linha impulsora auxiliar 127 pode estar conectado a uma bifurcação da cruzeta de fluxo 41u por intermédio de uma válvula de fechamento 45a. Um distribuidor impulsor auxiliar também pode se conectar a extremidade inferior da linha impulsora auxiliar e ter uma ponta conectada a uma respectiva bifurcação de cada uma das cruzetas de fluxo 41m,b. As válvulas de fechamento 45b,c podem ser dispostas nas respectivas pontas do distribuidor impulsor auxiliar. Alternativamente, uma linha de parada (não mostrada) pode estar conectada as bifurcações das cruzetas de fluxo 41m,b ao invés de o distribuidor impulsor auxiliar. Uma extremidade superior de a linha impulsora auxiliar 127 pode estar conectado a uma saída de uma bomba impulsora auxiliar (não mostrado). Uma extremidade da linha difusora 128 pode ter pontas conectadas as respectivas segundas bifurcações das cruzetas de fluxo 41m,b. As válvulas de fechamento 45d,e podem ser dispostas em pontas respectivas da extremidade inferior da linha difusora.

[83]Um sensor de pressão 47a pode estar conectado a uma segunda bifurcação da cruzeta de fluxo superior 41u. Os sensores de pressão 47b,c podem estar conectados as pontas da linha difusora entre as respectivas válvulas de fechamento 45d,e, e respectivas segundas bifurcações das cruzetas de fluxo. Cada um dos sensores de pressão 47a-c pode estar em comunicação de dados com o suspensor aerodinâmico de controle 116. As linhas 127, 128 e o cordão umbilical 117 podem estender entre a unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 1m e o conjunto de controle de pressão (PCA) 1p por intermédio de serem presas a suportes dispostos ao longo do elevador 125. Cada uma das linhas 127, 128 pode ser um conduto de fluxo, tal como uma tubulação bobinada. Cada uma das válvulas de fechamento 45a-e pode ser automatizada e ter um atuador hidráulico (não mostrado) operável pelo suspensor aerodinâmico de controle 16 através de uma comunicação fluida com um respectivo conduto cordão umbilical ou os acumuladores de conjunto de tubo de subida marinho inferior (LMRP) 44. Alternativamente, os atuadores de válvulas podem ser elétricos ou pneumáticos.

[84]O elevador 125 pode estender a partir do conjunto de controle de pressão (PCA) 101p até a unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m e pode conectar à unidade de perfuração móvel offshore (MODU) através do conjunto de tubo de subida marítimo superior (UMRP) 120. O conjunto de tubo de subida marítimo superior (UMRP) pode incluir um desviador 121, uma junta flexível 122, uma junta deslizante (por exemplo, telescópica) 123, um tensor 124, e um dispositivo de controle de rotação (RCD) 126. Uma extremidade inferior do dispositivo de controle de rotação (RCD) 126 pode estar conectada a uma extremidade superior do elevador 125, tal como que por intermédio de uma conexão de flange. A junta deslizante 123 pode incluir um tambor externo conectado a uma extremidade superior do dispositivo de controle de rotação (RCD) 126, tal como por uma conexão de flange, e um tambor interno conectado a junta flexível 122, tal como que por intermédio de uma conexão de flange. O tambor externo também pode estar conectado ao tensor 124, tal como que por intermédio de um anel tensor (não mostrado).

[85]A junta flexível 122 também pode conectar ao desviador 121, tal como que por intermédio de uma conexão de flange. O desviador 121 também pode estar conectado ao piso da estrutura 3, tal como que por intermédio de um suporte. A junta deslizante 123 pode ser operável para estender e para retrair em resposta a impulsos da unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m relativos ao elevador 125 enquanto o tensor 124 pode enrolar a corda de fiação em resposta ao deslocamento, desta forma suportando o elevador 125 a partir da unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 1m enquanto acomodando o deslocamento. As juntas flexíveis 123, 43 podem acomodar o movimento horizontal e/ou rotacional (por exemplo, de afastamento e de rolagem) da unidade de perfuração móvel offshore (MODU) 101m em relação ao elevador 125 e do elevador em relação ao conjunto de controle de pressão (PCA) 101p. O elevador 125 pode ter um ou mais módulos de flutuação (não mostrados) ali dispostos para reduzir a carga sobre o tensor 124.

[86]O dispositivo de controle de rotação (RCD) 126 pode incluir um alojamento, um pistão, um engate, e um conjunto de mancais. O alojamento pode ser tubular e ter uma ou mais seções conectadas em conjunto, tal como que por intermédio de conexões de flange. O conjunto de mancais pode incluir um conjunto de mancal, um conjunto de vedação de alojamento, um ou mais separadores, e uma manga de encaixe. O conjunto de mancais pode ser seletivamente, longitudinalmente e por torção conectada ao alojamento pelo engajamento do engate com a manga de encaixe. O alojamento pode ter portais hidráulicos em comunicação fluida com o pistão e uma interface do dispositivo de controle de rotação (RCD) 126. O conjunto de mancais pode suportar os separadores a partir da manga de tal maneira que os separadores podem rotar em relação ao alojamento (e a manga). O conjunto de mancais pode incluir um ou mais suportes radiais, um ou mais suportes de impulso, e um sistema de lubrificação autocontido. O conjunto de mancais pode ser disposto entre os separadores e pode ser alojado no e conectado a manga de encaixe, tal como que por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou retentores.

[87] Cada um dos separadores pode incluir uma gaxeta de vedação ou um retentor e uma vedação. Cada uma das vedações de separadores pode ser direcional e direcionada para vedar contra o tubo de perfuração 5p em resposta a uma pressão mais alta no elevador 125 do que no conjunto de tubo de subida marítimo superior (UMRP) 120. Cada uma das vedações dos separadores pode ter um formato cônico para uma pressão fluida agir contra uma superfície adelgaçada respectiva das mesmas, desta forma gerando uma pressão de vedação contra o tubo de perfuração 5p. Cada uma das vedações de separadores pode ter um diâmetro interno levemente menor do que um diâmetro de tubo do tubo de perfuração 5p para formar uma fixação de interferência ali entre os mesmos. Cada uma das vedações de separadores pode ser flexível o bastante para acomodar e para vedar contra os acoplamentos rosqueados do tubo de perfuração 5p tendo um diâmetro de junta de ferramenta maior. O tubo de perfuração 5p pode ser recebido através de uma abertura do conjunto de mancais de tal maneira que as vedações de separadores possam engatar o tubo de perfuração. As vedações de separadores podem proporcionar uma barreira desejada no elevador 125 tanto quando o tubo de perfuração 5p está estacionário ou quando está rotando. O RCD pode ser submerso adjacente a linha d’água 102s. A interface de RCD pode estar em comunicação fluida com a unidade de energia hidráulica auxiliar (HPU) (não mostrada) do controlador de lógica programável (PLC) 36 através de um cordão umbilical auxiliar 118.

[88]Alternativamente, uma vedação ativa de RCD pode ser usada. Alternativamente, o receptor de dispositivo de controle de rotação (RCD) pode ser localizado acima da linha d’água e/ou ao longo do UMRP em qualquer outra localização além de uma extremidade inferior do mesmo. Alternativamente, o dispositivo de controle de rotação (RCD) pode ser montado como uma parte do elevador em qualquer localização ao longo do mesmo ou como uma parte do conjunto de controle de pressão (PCA). Alternativamente, o cordão umbilical auxiliar pode estar em comunicação com um console de controle (não mostrado) ao invés do PLC 36.

[89]O sistema de gerenciamento de fluido 101fh pode incluir uma linha de retorno 129, a bomba de lama 24, o agitador de xisto 33, os medidores de fluxo 27d,r, os sensores de pressão 28d,r, a difusora 20, a linha de alimentação 30p,h, o carretel de desgaseificação (não mostrado), um reservatório de fluido de perfuração, tal como um tanque 25, um leitor de identificação 132, e um ou mais lançadores, tais como lançadores de etiquetas 131t e um lançador de esfera 131b. Uma extremidade inferior da linha de retorno 129 pode estar conectada a uma saída do RCD 126 e uma extremidade superior da linha de retorno pode estar conectada a uma entrada do agitador 26. O sensor de pressão de retorno 28r, a difusora 20, o medidor de fluxo de retorno 27r e o leitor de identificação 132 podem ser montados como uma parte da linha de retorno 129. Uma linha de transferência 130 pode conectar uma saída do tanque 25 a uma entrada da bomba de lama 24.

[90] Cada um dos lançadores 131b,t pode ser montado como uma parte da linha de alimentação de fluido de perfuração 30p,h. Cada um dos lançadores 131b,t pode incluir um alojamento, um êmbolo, e um atuador. O lançador de etiqueta 131t pode adicionalmente incluir um magazine (não mostrado) tendo uma pluralidade de etiquetas de identificação de rádio frequência (RFID) ali carregada. Uma etiqueta de identificação de frequência de rádio (RFID) na câmara 290 pode ser disposta no embolo para uma liberação seletiva e para bombeamento interno no abertura para comunicar com um ou mais conjuntos de sensores 282u,b. O embolo de cada um dos lançadores 131b,t pode ser móvel em relação ao respectivo alojamento de lançador entre uma posição de captação e uma posição de liberação. O embolo pode ser movido entre as posições por intermédio do atuador. O atuador pode ser hidráulico, tal como um conjunto de pistão e cilindro e pode estar em comunicação com o controlador de lógica programável (PLC). Alternativamente, o atuador pode ser elétrico ou pneumático.

[91]Alternativamente, o atuador pode ser manual, tal como um volante manual. Alternativamente, as etiquetas 290 pode ser de qualquer outro tipo de etiquetas de identificação sem fio, tal como acústica.

[92] Com uma referência específica as Figura 9C e 9D, cada uma das subconjunto de forças 200o,c pode incluir um alojamento tubular 205, um mandril tubular 210, uma manga de liberação 215, um pistão de liberação 220, uma válvula de controle 225, um circuito hidráulico, e uma bomba 250. O alojamento 205 pode ter acoplamentos (não mostrado) formado em cada uma das extremidades longitudinais do mesmo para uma conexão entre as subconjunto de forças 200o,c, com o conjunto espaçador, ou com qualquer outro componente da coluna de revestimento 111. Os acoplamentos podem ser rosqueados, tal como uma caixa e um pino. O alojamento 205 pode ter uma abertura central longitudinal formado através do mesmo. O alojamento 205 pode incluir duas ou mais seções (apenas uma seção é aqui mostrada), para facilitar a fabricação e a montagem, cada seção conectado conjuntamente, tal como que retida ou presa com conexões rosqueadas.

[93]O mandril 210 pode ser disposto no interior do alojamento 205, longitudinalmente ali conectado, e rotativo em relação ao mesmo. O mandril 210 pode ter um perfil 210p formado através de uma parede do mesmo para receber um respectivo motor 180 e liberação 175 da ferramenta de deslocamento 150. O perfil de mandril 210p pode ser uma série de fendas espaçadas ao redor da superfície interna do mandril. As fendas do mandril podem ter um comprimento igual a, maior do que ou substancialmente maior do que um comprimento de uma porção em tiras 155 da ferramenta de deslocamento 150 para proporcionar uma tolerância de engajamento e/ou para compensar o deslocamento da coluna de perfuração 105 no que diz respeito às operações de perfuração submarinas.

[94]O pistão de liberação 220 pode ser tubular e pode ter um ressalto (não mostrado) disposto em uma câmara (não mostrada) formada no alojamento 205 entre um ressalto superior (não mostrado) do alojamento e um ressalto inferior (não mostrado) do alojamento. A câmara pode ser definida radialmente entre o pistão de liberação 220 e o alojamento 205 e longitudinalmente entre uma vedação superior disposta entre o alojamento 205 e o pistão de liberação 220 próximo ao ressalto superior e uma vedação inferior disposta entre o alojamento e o pistão de liberação próximo ou ressalto inferior. Uma vedação de pistão também pode ser disposta entre o ressalto de pistão de liberação e o alojamento 205. Fluido hidráulico pode ser disposto na câmara. Uma segunda passagem hidráulica 235 formada no alojamento 205 pode proporcionar, seletivamente, (aqui abaixo discutido), uma comunicação fluida entre a câmara e um reservatório hidráulico 231r formado no alojamento.

[95]O pistão de liberação 220 pode ser longitudinalmente conectado a manga de liberação 215, tal que por um mancal 217, de tal maneira que a manga de liberação possa rotar em relação ao pistão de liberação. A manga de liberação 215 pode ser operacionalmente acoplada ao mandril 210 por intermédio de um perfil de came (não mostrado) e um ou mais seguidores (não mostrado). O perfil de came pode ser formado em uma superfície interna da manga de liberação 215 e o seguidor pode ser preso ao mandril 210 e estendido a partir da superfície externa do mandril no perfil ou vice e versa. O perfil de came pode repetitivamente estender ao redor da superfície interna da manga de tal maneira que o seguidor de came continuamente percorra ao alongo do perfil conforme a manga é movida longitudinalmente em relação ao mandril 210 pelo pistão de liberação 220.

[96]O engajamento do seguidor de came com o perfil de came pode conectar rotativamente o mandril 210 e a manga 215 quando o seguidor de came estiver em uma porção reta do perfil de came e causar uma rotação relativa limitada entre o mandril e a manga conforme o seguidor percorre através de uma porção curva do perfil. O perfil de came pode ser uma fenda no formato de um V. A manga de liberação 215 pode ter um perfil de liberação 215p formado através de uma parede Fo mesmo para receber a liberação da ferramenta de deslocamento 175. O perfil de liberação 215p pode ser uma série de fendas espaçadas ao redor da superfície interna da manga. As fendas de liberação podem corresponder às fendas do mandril. As fendas de liberação podem ser orientadas em relação ao perfil de came de tal maneira que as fendas de liberação são alinhadas com as fendas do mandril quando o seguidor de came estiver em uma parte inferior da fenda no formato de um V e não alinhado quando o seguidor de came estiver em qualquer outra localização da fenda com um formato em V (cobrindo as fendas do mandril com a parede da manga).

[97]A válvula de controle 225 pode ser tubular e pode ser disposta na câmara de alojamento. A válvula de controle 225 pode ser longitudinalmente móvel em relação ao alojamento 205 entre uma posição inferior e uma posição superior. A válvula de controle 225 pode ter um ressalto superior (não mostrado) e um ressalto inferior (não mostrado) conectado por intermédio de uma manga de controle (não mostrada) e um engate (não mostrado) estendendo a partir do ressalto inferior. A válvula de controle 225 também pode ser um portal (não mostrado) formado através da manga de controle. O ressalto superior pode carregar um par de vedações em engajamento com o alojamento 205. Na posição inferior, as vedações podem escarranchar um portal hidráulico 236 formado no alojamento 205 e em comunicação fluida com uma primeira passagem hidráulica 234 formada no alojamento 205, desta forma prevenindo a comunicação fluida entre a passagem hidráulica e uma face superior do ressalto do pistão de liberação.

[98]Na posição inferior, o ressalto superior 225u também pode expor outro portal hidráulico (não mostrado) formado no alojamento 205 e em comunicação fluida com a segunda passagem hidráulica 235. O portal pode proporcionar uma comunicação fluida entre a segunda passagem hidráulica 235 e a face superior do ressalto de pistão de liberação através de uma passagem formada entre a superfície interna do ressalto superior e uma superfície externa do pistão de liberação 220. Na posição superior, as vedações do ressalto superior podem escarranchar o portal hidráulico, desta forma prevenindo a comunicação fluida entre a segunda passagem hidráulica 235 e a face superior do ressalto do pistão de liberação. Na posição superior, o ressalto superior também pode expor o portal hidráulico 236, desta forma proporcionando comunicação fluida entre a primeira passagem hidráulica 234 e a face superior do ressalto de pistão de liberação via os portais 236.

[99]A válvula de controle 225 pode ser operada entre a posição superior e a posição inferior pela interação com o pistão de liberação 220 e o alojamento 205. A válvula de controle 225 pode interagir com o pistão de liberação 220 por intermédio de um ou mais membros de desvio, tal como uma mola (não mostrada) e com o alojamento pelo engate. A mola superior pode ser disposta entre o ressalto de válvula superior e a face superior do ressalto de pistão de liberação e a mola inferior pode ser disposta entre a face inferior do ressalto de pistão de liberação e o ressalto de válvula inferior. O alojamento 205 pode ter um perfil de engate formado adjacente ao ressalto inferior. O perfil de engate pode receber o engate de válvula, desta forma retendo a válvula de controle 225 no alojamento 205 quando a válvula de controle estiver na posição inferior. A mola superior pode desviar o ressalto de válvula superior em um sentido ao ressalto de alojamento superior e a mola inferior pode desviar o ressalto de válvula inferior em um sentido ao ressalto de alojamento inferior.

[100] Conforme o ressalto de pistão de liberação move longitudinalmente em um sentido para baixo em um sentido ao ressalto inferior, a força de desvio da mola superior pode diminuir enquanto a força de desvio da mola inferior aumenta. O engate e o perfil podem resistir ao movimento da válvula de controle 225 até ou quase até o ressalto de pistão de liberação atinja uma extremidade de um curso inferior. Uma vez que a força de desvio da mola inferior exceda a resistência do engate e do perfil de engate, a válvula de controle 225 pode repentinamente sair da posição superior para a posição inferior. O movimento da válvula de controle 225 a partir da posição inferior para a posição superior pode similarmente ocorrer pela ação repentina de sair quando a força de desvio da mola superior contra a válvula superior excede a resistência do engate e do perfil de engate.

[101] A bomba 250 pode incluir um ou mais pistões (cinco são aqui mostrados), cada um deles disposto em uma respectiva câmara de pistão formada no alojamento 205. Cada um dos pistões pode interagir com o mandril 210 através de um mancal de derramamento (não mostrado). O mancal de derramamento pode incluir um elemento de rolagem disposto em uma ranhura excêntrica formada em uma superfície externa do mandril 210 e conectado a um respectivo pistão. Cada uma das câmaras de pistão pode estar em comunicação fluida com um respectivo conduto hidráulico 233 formado no alojamento 205. Cada um dos condutos hidráulicos 233 pode estar em uma comunicação fluida seletiva com o reservatório 231r através de uma respectiva válvula de checagem de entrada 232i e pode estar em uma comunicação fluida seletiva com uma câmara de pressão 231p através de uma respectiva válvula de checagem de saída 232o. A válvula de checagem de entrada 232i pode permitir o fluxo de fluido hidráulico a partir do reservatório 231r para cada uma das câmaras de pistão e prevenir o fluxo reverso através das mesmas e a válvula de checagem de saída 232 o pode permitir o fluxo de fluido hidráulico a partir de cada uma das câmaras de pistão para a câmara de pressão 231p e prevenir o fluxo reverso através dali.

[102] Em operação, conforme o mandril 210 é rotado 4r pelo motor da ferramenta de deslocamento 180, o ângulo excêntrico do mancal de derramamento pode causar uma ação recíproca dos pistões da bomba. Conforme cada um dos pistões da bomba percorre longitudinalmente em um sentido para baixo em relação a câmara, o pistão pode retirar fluido hidráulico a partir do reservatório 231r via a válvula de checagem de entrada 232i e do conduto 233. Conforme cada um dos pistões de bomba reverte e percorre longitudinalmente em um sentido para cima em relação à respectiva câmara de pistão, o pistão pode empurrar o fluido hidráulico na câmara de pressão 231p através do conduto 233 e a válvula de checagem de saída 232o. O fluido hidráulico pressurizado pode então fluir ao longo da primeira passagem hidráulica 234 para a válvula de isolamento 50g através do respectivo conduto hidráulico 245a,b, desta forma abrindo ou fechando a válvula de isolamento (dependendo se a subconjunto de força é o abridor 200o ou o membro de fechamento 200c). Alternativamente, um pistão anular pode ser usado na bomba de derramamento 250 ao invés de pistões de haste. Alternativamente, uma bomba centrífuga ou outro tipo de bomba de deslocamento positivo pode ser usado ao invés da bomba de derramamento.

[103] Fluido hidráulico deslocado pela operação da válvula de isolamento 50g pode ser recebido pela primeira passagem hidráulica 234 através do respectivo conduto 245a,b. A face inferior do ressalto de pistão de liberação pode receber o fluido hidráulico exaurido através de um espaço de fluxo formado entre a face inferior do ressalto de válvula inferior, vazamento através do engate, e uma passagem de fluxo formada entre uma superfície interna do ressalto de válvula inferior e uma superfície externa do pistão de liberação 220. A pressão exercida sobre a face inferior do ressalto de pistão de liberação pode mover o pistão de liberação 220 longitudinalmente em um sentido para cima até que a válvula de controle 225 repentinamente entre na posição superior. O fluido hidráulico pode ser exaurido a partir da câmara de alojamento para o reservatório 231r via a segunda passagem hidráulica 235. Quando a outra das subconjunto de forças 200o,c é operada, o fluido hidráulico exaurido a partir da válvula de isolamento 50g pode ser recebido via a primeira passagem hidráulica 234. Conforme aqui acima discutido, a face superior do ressalto de pistão de liberação pode estar em comunicação fluida com a primeira passagem hidráulica 234. A pressão exercida sobre a face superior do ressalto de pistão de liberação pode mover o pistão de liberação 220 longitudinalmente em um sentido para baixo até que a válvula de controle 225 repentinamente entre na posição inferior. O fluido hidráulico pode ser exaurido a partir da câmara de alojamento para a outra subconjunto de força 200o,c através de uma terceira passagem hidráulica 237 formada no alojamento 205 e no conduto hidráulico 245c.

[104] Para levar em consideração a questão de expansão térmica do fluido hidráulico, a porção inferior da câmara do alojamento (abaixo da vedação da manga de válvula e da vedação do ressalto do pistão de liberação), pode estar em comunicação fluida com o reservatório 231r via a segunda passagem hidráulica 235, uma válvula de checagem piloto 239, e a terceira passagem hidráulica 237. A válvula der checagem piloto 239 pode permitir o fluxo de fluido entre o reservatório 231r e a porção inferior da câmara do alojamento (em ambas as direções), a não ser que a pressão na porção inferior da câmara do alojamento exceda a pressão do reservatório por uma pressão nominal pré-ajustada. Uma vez que a pressão é atingida, a válvula de checagem piloto 239 pode operar como uma válvula de checagem convencional orientada para permitir o fluxo a partir do reservatório 231r para a porção inferior da câmara do alojamento e prevenir o fluxo reverso através da mesma. O reservatório 231r pode ser dividido em uma porção superior e uma porção inferior por intermédio de um pistão compensador. A porção superior do reservatório pode ser selada em uma pressão nominal ou pode ser mantida na pressão da abertura de poço por uma ventoinha (não mostrada). Para prevenir contra danos a subconjunto de força 200o,c ou a válvula de isolamento 50g pela rotação continuada da coluna de perfuração 105 depois da válvula de isolamento ter sida aberta ou fechada pela respectiva subconjunto de força 200o,c, a câmara de pressão 231p pode estar em comunicação fluida com o reservatório 231r através de uma válvula de alívio de pressão 240. A válvula de alívio de pressão 240 pode prevenir a comunicação fluida entre o reservatório e a câmara de pressão a não ser que a pressão na câmara de pressão exceda a pressão no reservatório por uma pressão pré-ajustada.

[105] A ferramenta de deslocamento 150 pode incluir um alojamento tubular 155, um mandril tubular 160, uma ou mais liberações 175, e um ou mais motores 180. O alojamento 155 pode ter acoplamentos (não mostrados) formados em cada uma das extremidades longitudinais do mesmo para a conexão com outros componentes da coluna de perfuração 110. Os acoplamentos podem ser rosqueados, tal como uma caixa e um pino. O alojamento 155 pode ter um abertura longitudinal central formado através do mesmo para a condução de fluido de perfuração. O alojamento 155 pode incluir duas ou mais seções 155a,c. A seção de alojamento 155c pode ser presa a seção de alojamento 155a. O alojamento 155 pode ter uma ranhura 155g e um ressalto superior (não mostrado) e um ressalto inferior 1545b ali formados, e uma parede do alojamento 155 pode ter um ou mais aberturas através dali formados.

[106] O mandril 160 pode ser disposto no interior do alojamento 155 e longitudinalmente móvel em relação ao mesmo entre uma posição retraída (não mostrado) e uma posição estendida (aqui mostrada). O mandril 160 pode ter um ressalto superior e um ressalto inferior 160 u,b ali formado. Uma sede 185 pode ser presa ao mandril 160 para receber um membro de bloqueio, tal como uma esfera 140, lançada pelo lançador de esfera 131b e bombeada através da coluna de perfuração 105. A sede 185 pode incluir um prendedor interno, tal como um anel de pressão ou um anel segmentado, e um ou mais prendedores intermediários e externos, tais como cães. Cada um dos cães intermediários pode ser disposto em uma respectiva abertura formado através de uma parede do mandril 160. Cada um dos cães externos pode ser disposto em uma respectiva abertura formado através de uma parede do came 165. Cada um dos cães externos pode engatar em uma superfície interna do alojamento 155 e cada um dos cães intermediários pode estender em uma ranhura formada em uma superfície interna do mandril 160. O anel de sede pode ser desviado em um engajamento com e ser recebido pela ranhura do mandril exceto pelo fator que os cães podem prevenir o engajamento do anel de sede com a ranhura, desta forma fazendo com que uma porção do anel de sede se estenda na abertura do mandril para receber a esfera 140. O mandril 160 também pode carregar um ou mais prendedores, tais como anéis de pressão 161a,b. O mandril 160 também pode ser rotativamente conectado ao alojamento 155.

[107] O came 165 pode ser uma manga disposta no interior do alojamento 155 e pode ser longitudinalmente móvel em relação ao mesmo entre uma posição retraída (não mostrada), uma posição orientada (não mostrada), uma posição engatada, e uma posição liberada (não mostrada). O came 165 pode ter um ressalto 165s ali formado e um perfil 165p formado em uma superfície externa do mesmo. O perfil 165p pode ter uma porção adelgaçada para empurrar um seguidor 170f radialmente em um sentido para for a e ser flauteado para puxar o seguidor radialmente em um sentido para dentro. O seguidor 170f pode ter uma lingueta interna engatada com a flauta. O came 165 pode interagir com o mandril 160 por ser longitudinalmente disposto entre o anel de pressão 161a e o ressalto superior do mandril 160u e por ter um ressalto 165s engatado com o ressalto superior do mandril na posição retraída. Uma mola 140c pode ser disposta entre um anel de pressão (não mostrado) e uma parte de cima do came 165, desta forma desviando o came em um sentido a posição engatada. Alternativamente, o perfil de came 165p pode ser formado por intermédio de inserções ao invés de em uma parede do came 165.

[108] Um pistão longitudinal 195 pode ser uma mango disposta no interior do alojamento 155 e longitudinalmente móvel em relação ao mesmo entre uma posição retraída (não mostrado), uma posição orientada (não mostrada) e uma posição engatada (aqui mostrada). O pistão 195 pode interagir com o mandril 160 por ser longitudinalmente disposto entre o anel de pressão 161b e o ressalto inferior do mandril 160b. Uma mola 190p pode ser disposta entre o ressalto inferior do mandril 160b e uma parte de cima do pistão 195, desta forma desviando o pistão em um sentido a posição engatada. Uma parte inferior do pistão 195 pode engatar o anel de pressão 161b na posição retraída.

[109] Uma ou mais nervuras 155r podem ser formadas em uma superfície externa do alojamento 155. O bolso superior e o bolso inferior podem ser formados em cada uma das nervuras 155r para a liberação 175 e o motor 180, respectivamente. A liberação 175, tal como um braço, e o motor 180, tal como um cão, podem ser dispostos em cada um dos respectivos bolsos na posição retraída. A liberação 175 pode ser pivotante no alojamento por intermédio de um prendedor 176. O seguidor 170f pode ser disposto através de um abertura formado através da parede do alojamento. O seguidor 170f pode ter uma lingueta externa engatada com uma flauta formada em uma superfície interna da liberação 175, desta forma acomodando de forma pivotante a liberação em relação ao alojamento 155 enquanto mantendo uma conexão radial (empurrando e puxando) entre o seguidor e a liberação. Uma ou mais vedações podem ser dispostas entre o seguidor 170f e o alojamento 155. A liberação 175 pode ser rotativamente conectada ao alojamento 155 via a captura da extremidade superior no bolso superior pelo prendedor pivotante 176. Alternativamente, as nervuras 155r podem ser omitidas e o perfil de mandril 210p pode ter um comprimento igual a, maior do que, ou substancialmente maior do que um comprimento combinado da liberação 175 e do motor 180.

[110] Uma porção interna do motor 180 pode ser retida no bolso inferior por intermédio de guardador superior e de guardador inferior preso ao alojamento 155. As molas 191 podem ser dispostas entre os guardadores e os gumes de broca do motor 180, desta forma desviando o motor radialmente em um sentido para dentro no bolso inferior. Um ou mais pistões radiais 170p podem ser dispostos em câmaras respectivas formadas no bolso inferior. Um portal pode ser formado através da parede do alojamento proporcionando uma comunicação fluida entre uma face interna de cada um dos pistões radiais 170p e uma face inferior do pistão longitudinal 195. Uma face externa de cada um dos pistões radiais 170p pode estar em comunicação fluida com a abertura de poço. O movimento longitudinal em um sentido para baixo do pistão longitudinal 195 pode exercer uma pressão hidráulica sobre os pistões radiais 170p, desta forma empurrando os motores 180 radialmente em um sentido para fora.

[111] Uma câmara 158h pode ser radialmente formada entre o mandril 160 e o alojamento 155. Um reservatório 158r pode ser formado em cada uma das nervuras 155. Um pistão compensador pode ser disposto em cada um dos reservatórios 158r e pode dividir o respectivo reservatório em uma porção superior e uma porção inferior. A porção superior do reservatório pode estar em comunicação com a abertura de poço 108 através do bolso superior. Fluido hidráulico pode ser disposto na câmara 158h e as porções inferiores de cada um dos reservatórios 158h. a Porção inferior do reservatório pode estar em comunicação fluida com a câmara 158h através de um conduto hidráulico formado na respectiva nervura. Um desvio 156 pode ser formado em uma superfície interna do alojamento 155. O desvio 156 pode permitir vazamento ao redor das vedações do pistão longitudinal 195 quando o pistão estiver na posição retraída (e possivelmente na posição de orientação). Uma vez que o pistão longitudinal 195 move em um sentido para baixo e as vedações movem passando pelo desvio 156, as vedações do pistão longitudinal podem isolar uma porção da câmara 158h a partir do restante da câmara.

[112] Uma mola 190r pode ser disposta contra o anel de pressão 161b e o ressalto inferior 155b, desta forma desviando o mandril 160 em um sentido a posição retraída. Adicionalmente a mola 190r, uma parte inferior do mandril 160 pode ter uma área maior do que uma parte superior do mandril 160, desta forma funcionando para desviar o mandril 160 em um sentido a posição retraída em resposta a pressão de fluido (equalizada) na abertura do alojamento. Os perfis de came 165p e os portais de pistão radial podem ser dimensionados para restringir o fluxo do fluido hidráulico através dos mesmos para amortecer o movimento do respectivo came 165 e os pistões radiais 170p entre as suas respectivas posições.

[113] As Figuras 10A e 10B ilustram a válvula de isolamento 50g. A válvula de isolamento 50g pode incluir um alojamento tubular 251, a manga de fluxo 52, o pistão 53, a válvula de charneira 54, a dobradiça 58, um pilar, tal como um ressalto de manga de travamento 259m, a ligação 60, e o um ou mais conjunto de sensores, tais como um conjunto de sensor superior 282u e um conjunto de sensor inferior 282b. O alojamento 251 pode ser idêntico ao alojamento 51 exceto pela substituição do alojamento do conjunto de sensor superior 251a pelo adaptador superior 51a, a substituição do alojamento do conjunto de sensor inferior 251d pelo adaptador inferior 51d. A manga de travamento 259 pode ser idêntica a manga de travamento 59 exceto pela inclusão de um alvo 189t em uma face inferior do ressalto 259m.

[114] A Figura 10C ilustra o conjunto de sensor sem fio superior 282u. O conjunto de sensor superior 282u pode incluir o alojamento 251a, um sensor de pressão 283, um conjunto eletrônico 284, uma ou mais antenas 285 r,t, e uma fonte de energia, tal como uma bateria 286. Alternativamente, a fonte de energia pode ser um capacitor (não mostrado). Adicionalmente, o conjunto de sensor superior 282u pode incluir um sensor de temperatura (não mostrado).

[115] Os componentes 283-286 podem estar em comunicação elétrica, um com o outro, por intermédio de cabeamento ou de um barramento. As antenas 285 r,t podem incluir uma antena externa 285r e uma antena interna 285t. O alojamento 251a pode incluir duas ou mais seções tubulares 287 u,b conectadas uma à outra, tal como que por intermédio de acoplamento rosqueados. O alojamento 251a pode ter acoplamentos, tais como acoplamentos rosqueados, formados em uma parte de cima e uma parte de baixo do mesmo para a conexão ao corpo 51b e outro componente da coluna de revestimento 111. O alojamento 251a pode ter um bolso formado entre as seções 287u,b do mesmo para receber o conjunto eletrônico 284, a bateria 286, e a antena interna 285t. Para evitar interferência com as antenas 285r,t, o alojamento 251a pode ser feito a partir de um metal diamagnético ou paramagnético ou uma liga metálica, tal como aço inoxidável austenítico ou alumínio. O alojamento 251a pode ter um soquete formado em uma superfície interna dói mesmo para receber o sensor de pressão 283 de tal maneira que o sensor esteja em comunicação fluida com a porção superior da válvula de abertura.

[116] O conjunto eletrônico 284 pode incluir um circuito de controle 284c, um circuito transmissor 284t, e um circuito receptor 284r. O circuito de controle 284c pode incluir um controlador microprocessador (MPC), um gravador de dados (MEM), um relógio (RTC), e um conversor analógico para digital (ADC). O gravador de dados pode ser um motor de estado sólido. O circuito transmissor 284t pode incluir um amplificador (AMP), um modulador (MOD), e um oscilador (OSC). O circuito receptor 284r pode incluir um amplificador (AMP), um demodulador (MOD), e um filtro (FIL). Alternativamente, o circuito transmissor 284t e o circuito receptor 284r podem ser combinados em um circuito transreceptor.

[117] O conjunto de sensor inferior 282b pode incluir o alojamento 251d tendo as seções 288u,b, o sensor de pressão 283, um conjunto eletrônico 284, as antenas 285 r,t, a bateria 286, e um sensor de proximidade 289s. Alternativamente, a antena interna 285t pode ser omitida a partir do conjunto de sensor inferior 282b.

[118] O alvo 289t pode ser um anel feito a partir de um material magnético ou um magneto permanente e pode estar conectado ao ressalto da manga de travamento 259m sendo unido ou fixado por pressão em uma ranhura formada na face inferior do ressalto. A manga de travamento pode ser feita a partir de um material diamagnético ou paramagnético. O sensor de proximidade 289s pode ou não incluir um magneto de desvio dependendo se o alvo 289t for um magneto permanente. O sensor de proximidade 289s pode incluir um semicondutor e pode estar em comunicação elétrica com o barramento para receber uma corrente regulada. O sensor de proximidade 289s e/ou o alvo 289t podem ser orientados de tal maneira que o campo magnético gerado pelo alvo de magneto de desvio/ magneto permanente seja perpendicular a corrente. O sensor de proximidade 289s pode adicionalmente incluir um amplificador para amplificar a voltagem de Hall de saída pelo semicondutor quando o alvo 289t estiver nas proximidades do sensor. Alternativamente, os sensores de proximidade podem ser indutivos, capacitivos, óticos, ou podem utilizar etiquetas de identificação sem fio. Alternativamente, o alvo pode ser embutido em uma face externa da válvula de charneira 54.

[119] Uma vez que a coluna de revestimento 111 tenha sido acionada e cimentada na abertura de poço 108, os conjunto de sensores 282u,b podem começar a operação. Sinais brutos a partir dos respectivos sensores 283, 289s podem ser recebidos pelo respectivo conversor, convertidos e alimentados para o controlador. O controlador pode processar os sinais convertidos para determinar os respectivos parâmetros, carimbar o tempo e carimbar o endereçamento dos parâmetros e mandar os dados processados para o respectivo gravador para o armazenamento durante a latência de etiqueta. O controlador também pode multiplex os dados processados e alimentar os dados multiplexados para o respectivo transmissor 284t. O transmissor 284t pode então condicionar os dados multiplexados e alimentar o sinal condicionado para a antena 285t para a transmissão eletromagnética, tal como por intermédio de rádio frequência. Uma vez que o conjunto de sensor inferior 282b é inacessível para a etiqueta 290 quando a válvula de charneira 54 está fechado, o conjunto de sensor inferior pode transmitir os seus dados para o conjunto de sensor superior 282a através do seu circuito transmissor e antena externa e o conjunto de sensor 282a pode receber os dados inferiores via a sua antena externa 285r e circuito receptor 284r. O conjunto de sensor 282a pode então transmitir os seus dados e os dados inferiores para o recebimento pela etiqueta 290.

[120] Alternativamente, qualquer uma das válvulas de isolamento 50b-f pode ser modificada para incluir os conjunto de sensores sem fio 282u,b. Alternativamente, qualquer uma das outras válvulas de isolamento 50a-f pode ser montada como uma parte da coluna de revestimento 11 ao invés da válvula de isolamento 50g.

[121] A Figura 10D ilustra a etiqueta de identificação de frequência de rádio (RFID) 290 para a comunicação com o conjunto de sensor superior 282u. A etiqueta de identificação de frequência de rádio (RFID) 290 pode ser uma etiqueta de identificação de frequência de rádio (RFID) de identificação sem fio e de plataforma sensível (WISP). A etiqueta 290 pode incluir um pacote eletrônico em uma ou mais antenas alojadas em uma encapsulação. Os componentes de etiqueta podem estar em comunicação elétrica, um com o outro, por intermédio de fiação ou barramentos. O pacote eletrônico pode incluir um circuito de controle, um circuito transmissor, e um circuito receptor. O circuito de controle pode incluir um microcontrolador (MCU), o gravador de dados (MEM), e um gerador de energia de RF. Alternativamente, cada uma das etiquetas 290 pode ter uma bateria ao invés do gerador de energia de RF.

[122] Uma vez que a formação inferior 22b tenha sido perfurada até a profundidade total (ou se a broca requerer substituição), a coluna de perfuração 105 pode ser removida a partir da abertura de poço 108. A coluna de perfuração 105 pode ser erguida até que a broca de perfuração esteja acima da válvula de charneira 54 e a ferramenta de deslocamento 150 esteja alinhada com a subconjunto de força do membro de fechamento 200c. O controlador de lógica programável (PLC) 36 pode então operar o lançador de esfera 131b e a esfera 140 pode ser bombeada para a ferramenta de deslocamento150, desta forma engatando a ferramenta de deslocamento com a subconjunto de força do membro de fechamento 200c. A coluna de perfuração 105 pode então ser rotada pelo motor de superfície 13 para fechar a válvula de isolamento 50g. A esfera 140 pode ser liberada para o apanhador de esfera. Uma porção superior da abertura de poço 108 (acima da válvula de charneira 54) pode então ser ventilada até a pressão atmosférica. O PLC 36 pode então operar o lançador de etiqueta 131t e a etiqueta 290 pode ser bombeada para baixo da coluna de perfuração 105.

[123] Uma vez que a etiqueta 290 tenha sido circulada através da coluna de perfuração 105, a etiqueta pode sair da broca de perfuração nas proximidades do conjunto de sensor 282u. A etiqueta 290 pode receber o sinal de dados transmitido pelo conjunto de sensor 282u, converter o sinal para eletricidade, filtrar, demodular e gravar os parâmetros. A etiqueta 290 pode continuar através do cabeçote de poço 110, do conjunto de controle de pressão (PCA) 101p, e do elevador 125 para o dispositivo de controle de rotação (RCD) 126. A etiqueta 290 pode ser divergida pelo dispositivo de controle de rotação (RCD) 236 para a linha de retorno 129. A etiqueta 290 pode continuar a partir da linha de retorno 129 para o leitor de etiqueta 132.

[124] O leitor de etiqueta 132 pode incluir um alojamento, um circuito transmissor, um circuito receptor, uma antena transmissora, e uma antena receptora. O alojamento pode ser tubular e ter extremidades de flange para a conexão a outros membros da linha de retorno 129. O circuito transmissor e o circuito receptor podem ser similares aqueles do conjunto de sensor 282u. Alternativamente, o leitor de etiqueta 132 pode incluir um circuito transreceptor combinado e/ou uma antena transreceptora combinada. O leitor de etiqueta 132 pode transmitir um sinal de instrução para a etiqueta 290 para transmitir os dados ali armazenados. A etiqueta 290 pode então transmitir os dados para o leitor de etiqueta 132. O leitor de etiqueta 132 pode então repassar os dados para o controlador de lógica programável (PLC) 36. O controlador de lógica programável (PLC) 36 pode então confirmar o fechamento da válvula 50g. A etiqueta 290 pode ser recuperada a partir do agitador de xisto 26 e pode ser reusada ou pode ser descartada. Adicionalmente, uma segunda etiqueta pode ser lançada antes da abertura da válvula de isolamento 57c para assegurar que a pressão fora equalizada por todo a válvula de charneira 54.

[125] Alternativamente, o leitor de etiqueta 132 pode ser localizado submarino no conjunto de controle de pressão (PCA) 101p e pode repassar os dados para o PLC 36 através do cordão umbilical 117.

[126] Uma vez que a válvula de isolamento 50g tenha sido fechada, a coluna de perfuração 105 pode ser erguida pela remoção de um ou mais suportes do tubo de perfuração 5p. Uma ferramenta operacional de montagem de suporte (BART) (não mostrado) pode ser montada uma parte da coluna de perfuração 105 e podem ser abaixadas no dispositivo de controle de rotação (RCD) 126 pela adição de um ou mais suportes na coluna de perfuração 105. A ferramenta operacional de montagem de suporte (BART) pode ser operada para engatar o conjunto de mancais de dispositivo de controle de rotação (RCD) e o engate de dispositivo de controle de rotação (RCD) operado para liberar o conjunto de mancais de dispositivo de controle de rotação (RCD). O conjunto de mancais de dispositivo de controle de rotação (RCD) pode então ser recuperado para a estrutura 1r pela remoção dos suportes a partir da coluna de perfuração 105 e a ferramenta operacional de montagem de suporte (BART) ser removida a partir da coluna de perfuração. A recuperação da coluna de perfuração 105 para a estrutura 1r pode então continuar.

[127] As Figuras 11A-11C ilustram outra válvula de isolamento modificada 50h tendo um dispositivo de alívio de pressão 300, de acordo com outra realização da presente revelação. A válvula de isolamento 50h pode incluir o alojamento 51, a manga de fluxo 52, um pistão 353, a válvula de charneira 54, a dobradiça 58, a guia linear 74, a manga de travamento 79, um pilar 378, e o dispositivo de alívio de pressão 300. O pistão 353 pode ser longitudinalmente móvel em relação ao alojamento 51. O pistão 353 pode incluir o cabeçote 53h e uma manga 353s longitudinalmente conectados ao cabeçote, tal como presos por intermédio de acoplamentos rosqueados e/ou prendedores. A manga de pistão 353s também pode ter uma sede de válvula de charneira formada em uma parte inferior da mesma. O pilar 378 pode ser um anel conectado a manga de travamento 79, tal como que por intermédio de um ou mais prendedores. O pilar 378 pode ter um suporte de válvula de charneira 378f formado em uma face superior da mesma para receber uma periferia externa da válvula de charneira 54 e um bolso de dobradiça 378h formado na face superior para receber a dobradiça 60. O suporte de válvula de charneira 378f pode ter um formato curvo complementar para a curvatura da válvula de charneira.

[128] O dispositivo de alívio de pressão 300 pode incluir um portal de alívio 301, um entalhe de alívio 378r, um disco de ruptura 302, e um par de flanges 303, 304. O portal de alívio 301 pode ser formado através de uma parede da manga de pistão 353s adjacente à sede da válvula de charneira. O entalhe de alívio 378r pode ser formado em uma porção superior do pilar 378 para assegurar a comunicação fluida entre o portal de alívio 301 e uma porção inferior da abertura de válvula. O portal de alívio 301 pode ter um ressalto nele e ali formado para receber o flange externo 304. O flange externo 304 pode estar conectado a manga de pistão 353s, tal como por um ou mais prendedores. O disco de ruptura 302 pode ser metálico e ter uma ou mais estrias 302s formadas em uma superfície interna do mesmo para confiavelmente falhar em uma pressão de ruptura predeterminada. O disco de ruptura 302 pode ser disposto entre os flanges 303, 304 e os flanges conectados conjuntamente, tal como que por intermédio de um ou mais prendedores. Os flanges 303, 304 podem carregar uma ou mais vedações para prevenir contra vazamentos ao redor do disco de ruptura 302. O disco de ruptura 302 pode ser de atuação em um sentido para frente e pode ser pré-abaulado.

[129] A pressão de ruptura pode corresponder a uma pressão de projeto da válvula de charneira 54. A pressão de projeto da válvula de charneira 54 pode ter como base a potência de produção, a potência de fratura, ou uma média potência de produção e de fratura. O disco 302 pode ser operável para ter sua ruptura 302r em resposta a um diferencial de pressão em um sentido para cima (pressão de abertura de poço inferior 310f maior do que a pressão de abertura de poço superior 310h) igualando ou excedendo a pressão de ruptura, desta forma abrindo o portal de alívio 301. O portal de alívio aberto 301 pode proporcionar uma comunicação fluida entre as porções de abertura de válvula, desta forma aliviando o excesso de diferencial de pressão em um sentido para cima, o qual poderia de outra maneira, danificar a válvula de charneira 54. O disco de ruptura 302 também pode ser capaz de suportar um diferencial de pressão em um sentido para baixo (pressão de abertura de poço superior maior do que a pressão de abertura de poço inferior), correspondendo a capacidade de diferencial de pressão em um sentido para baixo da válvula 50.

[130] Alternativamente, o disco de ruptura 302 pode ser de cambamento contrário. Alternativamente, o disco de ruptura 302 pode ser plano. Alternativamente, o disco de ruptura 302 pode ser feito a partir de um material de polímero ou composto. Alternativamente, o dispositivo de alívio de pressão 300 pode ser uma válvula, tal como uma válvula de alívio ou uma válvula de pino de ruptura. Alternativamente, o dispositivo de alívio de pressão 300 pode ser uma porção enfraquecida da manga de pistão 353s operável para romper e para abrir um portal de alívio ou para deformar e afastar a partir do engajamento com a válvula de charneira 54, desta forma criando uma trajetória para vazamento. Alternativamente, o dispositivo de alívio de pressão 300 pode ser localizado na válvula de charneira 54. Alternativamente, a válvula de isolamento 50h pode incluir um segundo dispositivo de alívio de pressão arranjado em uma relação em série ou em paralelo em relação ao dispositivo 300 e operável para aliviar um excesso de diferencial de pressão em um sentido para baixo. Alternativamente, quaisquer uma das outras válvulas de isolamento 50 a-g pode ser modificadas para incluir o dispositivo de alívio de pressão.

[131] Enquanto o aqui acima mencionado é direcionado as realizações da presente revelação, outras e adicionais realizações da revelação podem ser idealizadas sem partir a partir do escopo básico da mesma, e o escopo da invenção é determinado pelas reivindicações que aqui se seguem.

Claims

1. Válvula de isolamento para uso em um poço compreendendo: um alojamento (51); um pistão (53) longitudinalmente móvel em relação ao alojamento; uma válvula de charneira (54) suportada pelo pistão para operação entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de charneira sendo operável para isolar uma porção superior de uma abertura da válvula a partir de uma porção inferior da abertura na posição fechada; um abridor (52) conectado ao alojamento para abrir a válvula de charneira; e um pilar (59m) configurado para receber a válvula de charneira na posição fechada, caracterizada pelo fato de que o pilar é independentemente móvel do pistão, desta forma retendo a válvula de charneira na posição fechada.

2. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: o alojamento (51) ser tubular, o alojamento ter um acoplamento em cada uma de suas extremidades para montagem como parte de uma coluna de revestimento, o alojamento ter uma câmara hidráulica (56h) formada no mesmo e, o pistão (53) ter uma porção disposta na câmara hidráulica.

3. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma dobradiça (58) conectando pivotalmente a válvula de charneira (54) ao pistão.

4. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma dobradiça deslizante (92) acoplando a válvula de charneira ao pistão.

5. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma mola (58s) tensionando a válvula de charneira em direção à posição fechada.

6. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: a abertura (52) ser uma manga de fluxo, e o pistão (53) ser operável para mover a válvula de charneira (54) em engajamento com a manga de fluxo estacionária, a válvula de charneira ser empurrada para a posição aberta por intermédio do engajamento, e o pistão ser ainda operável para mover a válvula de charneira em uma câmara de proteção formada entre a manga de fluxo e o alojamento.

7. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por: a válvula compreender ainda uma dobradiça (58), a manga de fluxo ter uma extremidade inferior adelgaçada, e a manga de fluxo ser orientada em relação a válvula de charneira para engatar uma porção da válvula de charneira adjacente à dobradiça.

8. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 9. caracterizada por: o pilar ser um ressalto de uma manga de travamento (59) operável para engatar o alojamento, e a válvula de isolamento compreender ainda uma ligação (60) acoplando a manga de travamento ao pistão.

9. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o pilar ser um perfil formado no alojamento.

10. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: a válvula de charneira (94) ser curva, e o pilar ter uma curvatura complementar a uma curvatura da válvula de charneira.

11. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda um dos seguintes: uma sede (53f) formada em uma extremidade inferior do pistão, e uma tampa (91) conectada a uma extremidade inferior do pistão e tendo uma sede ali formada, em que a válvula de charneira veda contra a sede na posição fechada.

12. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o pilar tem um portal formado através da mesma para prevenir a vedação entre a válvula de charneira e o pilar.

13. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por: o pilar ser um ressalto (59m) de uma manga de travamento (59) operável para engatar o alojamento, e a válvula de isolamento compreender ainda um engate (77) retendo a manga de travamento no alojamento.

14. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda um engate (82) operável para reter o pistão no alojamento.

15. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda uma mola linear (60s) desviando a válvula de charneira em um sentido de posição fechada, na qual o pilar é ainda operável para disparar a válvula de charneira.

16. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por o pilar ser operável entre uma posição expandida para disparar a válvula de charneira e uma posição comprimida para receber a válvula de charneira fechada.

17. Sistema de isolamento para uso na perfuração de um poço caracterizado por compreender: a válvula de isolamento conforme definida na reivindicação 1, uma linha hidráulica de fechamento (37c) conectando a válvula de isolamento a uma estação de controle (21); e a estação de controle compreendendo um microcontrolador (MCU) (21m) operável para calcular um diferencial de pressão por toda a válvula de charneira.

18. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda: um sub sensor sem fio inferior (282b) tendo um sensor de proximidade (289s) para confirmar o fechamento da válvula de charneira; e um sub sensor sem fio superior (282u) para receber a confirmação e operável para transmitir a confirmação para uma etiqueta de identificação sem fio (290).

19. Válvula de isolamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender ainda um dispositivo de alívio de pressão (300) ajustado a uma pressão de projeto da válvula de charneira e operável para desviar da válvula de charneira fechada.

20. Conjunto de isolamento para uso em um poço caracterizado por compreender: a válvula de isolamento conforme definida na reivindicação 1, e uma subconjunto de força (200o,c) para abrir e/ou fechar a válvula de isolamento e compreendendo: um alojamento tubular (205) tendo um orifício formado através dali; um mandril tubular (210) disposto no alojamento do subconjunto de força, móvel em relação ao mesmo, e tendo um perfil (210p) formado através de uma parede do mesmo para receber um motor (180) de uma ferramenta de deslocamento (150); e um pistão (250) operacionalmente acoplado ao mandril e operável para bombear fluido hidráulico para o pistão da válvula de isolamento.

21. Método de isolamento de uma coluna em um poço caracterizado por compreender: implantar a coluna (5) no poço, a coluna tendo uma válvula de isolamento; mover um pistão (53) da válvula de isolamento em direção a um pilar (59m) da válvula de isolamento; mover o pilar independentemente do pistão; fechar uma válvula de charneira (54) da válvula de isolamento para isolar uma abertura da válvula; e engatar a válvula de charneira com o pilar quando a válvula de charneira está na posição fechada.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por a válvula de charneira (54) vedar contra uma sede (53s) da válvula de isolamento e não vedar contra o pilar.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por: fluido hidráulico ser alimentado para mover o pistão via uma linha de controle hidráulica (37o,c), e o método compreender ainda: fechar na linha de controle depois do fechamento da válvula de charneira; e determinar um diferencial de pressão por toda a válvula de charneira fechada por intermédio do monitoramento da pressão quando do fechamento da linha de controle.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por: a coluna de perfuração ter ainda um subconjunto de força (200o,c) em comunicação de fluido com o pistão, a coluna de perfuração ter ainda uma ferramenta de deslocamento (150), e fluido hidráulico ser fornecido para mover o pistão por intermédio de direcionar o subconjunto de força com a ferramenta de deslocamento.

25. Conjunto de isolamento para uso em um poço caracterizado por compreender: uma válvula de isolamento (50g) compreendendo: um alojamento (51), um pistão (53) longitudinalmente móvel em relação ao alojamento; uma válvula de charneira (54) para operação entre uma posição aberta e uma posição fechada, a válvula de charneira operável para isolar uma porção superior de uma abertura da válvula a partir de uma porção inferior da abertura na posição fechada; uma manga (52) para abrir a válvula de charneira; e um dispositivo de alívio de pressão (300) ajustado em uma pressão de projeto da válvula de charneira e operável para desviar da válvula de charneira fechada; e um subconjunto de força (200o,c) para operar e/ou fechar a válvula de isolamento e compreendendo: um alojamento tubular (205) tendo um abertura formada através do mesmo; um mandril tubular (210) disposto no alojamento tubular, móvel em relação ao mesmo e tendo um perfil (210p) formado através de uma parede do mesmo para receber um motor (180) de uma ferramenta de deslocamento (150); e um pistão (250) operavelmente acoplado ao mandril e operável para bombear fluido hidráulico para o pistão da válvula de isolamento.