BR112016020334B1 - Dispositivo de fundo de poço - Google Patents
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Abstract
EMBALAGEM PARA ELEMENTOS ELETRÔNICOS EM MONTAGENS DE INTERIOR DE POÇO. Trata-se de um dispositivo de interior de poço configurado para ser inserido no interior de um poço inacabado, o qual inclui um corpo de dispositivo que tem uma superfície externa e uma reentrância formada na superfície externa, e uma cobertura que cobre a reentrância para formar uma primeira cavidade, sendo que a cobertura forma uma vedação estanque com o corpo de dispositivo. O dispositivo inclui pelo menos um absorvedor de choque configurado para sustentar um módulo elétrico dentro da primeira cavidade, sendo que o pelo menos um absorvedor de choque se estende entre uma base da cavidade e uma superfície interna da cobertura oposta à base. O dispositivo também inclui uma camada de amortecimento de vibração localizada em pelo menos uma dentre a base da cavidade e a superfície interna da cobertura, sendo que a camada de amortecimento de vibração é configurada para estar em contato com uma superfície do módulo elétrico para amortecer a vibração do módulo elétrico.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício sobre o Pedido de no U.S. 14/198051, depositado em 5 de março de 2014, que está incorporado ao presente documento em sua totalidade a título de referência.
[002] As modalidades da invenção referem-se a segmentos de interior de poço de montagens de interior de poço para uso em furos inacabados, e, em particular, a uma embalagem para elementos eletrônicos em montagens de interior de poço.
[003] Os dispositivos eletrônicos são usados em todos os tipos de ambientes, que incluem extremos de temperaturas, vibração e choque. Em ambientes de interior de poço, como furos inacabados ou poços de óleo, tubos de interior de poço são submetidos a choque mecânico e vibração durante as operações de perfuração ou operações de completação de poço. Os circuitos elétricos nos tubos de interior de poço podem ser danificados pelo choque mecânico e vibração. Além disso, os circuitos elétricos geram calor, e, em ambientes de interior de poço, em que os circuitos elétricos devem ser encerrados para proteger os circuitos de fluidos no poço inacabado, o calor pode se acumular sem afundamento suficiente, o que pode danificar os circuitos.
[004] As modalidades da invenção se referem a um dispositivo de interior de poço configurado para ser inserido no interior de um poço inacabado. O dispositivo inclui um corpo de dispositivo que tem uma superfície externa e uma reentrância formada na superfície externa, e uma cobertura que cobre a reentrância para formar uma primeira cavidade, sendo que a cobertura forma uma vedação estanque com o corpo de dispositivo. O dispositivo inclui pelo menos um absorvedor de choque configurado para sustentar um módulo elétrico dentro da primeira cavidade, sendo que o pelo menos um absorvedor de choque se estende entre uma base da cavidade e uma superfície interna da cobertura oposta à base. O dispositivo também inclui uma camada de amortecimento de vibração localizada em pelo menos uma dentre a base da cavidade e a superfície interna da cobertura, sendo que a camada de amortecimento de vibração é configurada para estar em contato com uma superfície do módulo elétrico para amortecer a vibração do módulo elétrico.
[005] As modalidades adicionais se referem a uma montagem de interior de poço que tem uma pluralidade de segmentos de interior de poço para serem inseridos em um poço inacabado. A montagem de interior de poço inclui um primeiro segmento de interior de poço que tem um corpo de colar que define uma primeira cavidade que se estende de extremidade a extremidade através do corpo de colar, e uma reentrância em uma superfície externa do corpo de colar define uma segunda cavidade. O primeiro segmento de interior de poço inclui uma cobertura que cobre a segunda cavidade para encerrar de modo vedante a segunda cavidade. Pelo menos um absorvedor de choque é configurado para sustentar um módulo elétrico dentro da segunda cavidade, sendo que o pelo menos um absorvedor de choque se estende entre uma base da cavidade e uma superfície interna da cobertura. Uma camada de amortecimento de vibração está localizada na base da cavidade, e é configurada para estar em contato com uma superfície do módulo elétrico para amortecer vibração do módulo elétrico.
[006] Referindo-se agora aos desenhos em que elementos similares serão numerados de modo similar nas várias Figuras:
[007] A Figura 1A é um corte transversal de um segmento de interior de poço de acordo com uma modalidade da invenção;
[008] A Figura 1B é outro corte transversal de um segmento de interior de poço de acordo com uma modalidade;
[009] A Figura 2 é um corte transversal de um segmento de interior de poço de uma montagem de interior de poço de acordo com uma modalidade da invenção;
[010] A Figura 3 é um corte transversal de uma sonda de interior de poço dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção;
[011] A Figura 4 é um sistema de poço inacabado de acordo com uma modalidade da invenção; e
[012] A Figura 5 é um corte transversal de um segmento de interior de poço de acordo com outra modalidade.
[013] Os sistemas de furo de poço incluem equipamento elétrico localizado em segmentos de interior de poço e dispositivos para realizar várias operações, como funções de detecção, funções de processamento de dados, funções de controle de montagem de interior de poço, ou quaisquer outras funções que exijam circuitos elétricos. Os ambientes de interior de poço podem ser extremos, e podem submeter o equipamento elétrico a temperaturas altas, a choque mecânico e a vibração, o que pode danificar o equipamento elétrico. As modalidades da invenção se referem a absorvedores de choque e camadas de amortecimento de vibração para sustentar os circuitos elétricos em um segmento de interior de poço ou dispositivo de uma montagem de interior de poço.
[014] A Figura 1A ilustra uma vista em corte transversal de um dispositivo de interior de poço e, em particular, um segmento de interior de poço 100 de uma coluna de tubo, de acordo com uma modalidade da invenção. O segmento de interior de poço 100 inclui um corpo de colar 101 que tem uma reentrância em uma superfície externa do corpo de colar 101 que define uma primeira cavidade 102, e uma cobertura 104 que cobre a primeira cavidade 102 para formar uma vedação. Nas modalidades da invenção, a cobertura 104 pode ter qualquer formato, e pode ser conectada ao corpo de colar 101 de qualquer modo adequado, de modo que, em operação, enquanto o segmento de interior de poço 100 está em um poço inacabado, a cobertura 104 permaneça afixada ao corpo de colar 101. Consequentemente, a cobertura 104 pode ser permanentemente fixada ao corpo de colar 101, tal como por soldagem, ou fixada de modo liberável ao corpo de colar 101, tal como por um ou mais fechos, parafusos, ou cavilhas presas. As modalidades da invenção não são limitadas a qualquer tipo de mecanismo de prendimento, desde que a cobertura 104 permaneça afixada ao corpo de colar 101 em operação enquanto o corpo de colar 101 está em um ambiente de interior de poço, como uma operação de perfuração em um poço inacabado.
[015] A cobertura 104 pode ter qualquer formato, o que inclui um formato que tenha uma superfície externa curvada, conforme ilustrado na Figura 1, para corresponder ao formato da superfície externa do corpo de colar 101, ou a cobertura 104 pode ter uma superfície externa com um formato substancialmente plano, ou qualquer outro formato desejado. A cobertura 104 e o corpo de colar 101 podem formar uma vedação para evitar que fluidos fluam para o interior da cavidade 102. A vedação pode ser formada soldando-se a cobertura 104 ao corpo de colar, inserindo-se componentes de vedação, como materiais viscoelásticos ou borracha, entre o corpo de colar 101 e a cobertura 104, ou por qualquer outro meio.
[016] Nas modalidades da invenção, a primeira cavidade 102 é configurada para acomodar um módulo elétrico 105 dentro da cavidade 102. O módulo elétrico 105 pode ser qualquer tipo de dispositivo, incluindo equipamento de sensor ou outros circuitos de processamento, como fiação em uma placa de fiação impressa, e um ou mais processadores, chips de memória, e outros circuitos lógicos montados à placa de fiação impressa. Em uma modalidade, o módulo elétrico 105 inclui circuitos elétricos encerrados dentro de uma caixa de metal para proteger os circuitos e transmitir calor a partir dos circuitos para o ambiente circundante. Além disso, as modalidades abrangem qualquer tipo de caixa de proteção de circuitos que inclui plásticos, cerâmicas, ou qualquer outro material adequado selecionado de acordo com considerações de projeto.
[017] O módulo elétrico 105 é retido no lugar na cavidade 102 por absorvedores de choque 106a e 106b. Em uma modalidade, os absorvedores de choque 106a e 106b são produzidos a partir de um material elastomérico. Entretanto, as modalidades abrangem qualquer material com a capacidade de absorver choque e sustentar o módulo elétrico 105. Em uma modalidade, os absorvedores de choque 106a e 106b são produzidos a partir de um elastômero pré-formado, ou um elastômero que tenha um formato predeterminado antes de ser colocado na cavidade 102, e mantém seu formato na cavidade 102, sujeito a somente pequenas quantidades de compressão e expansão devido a choque mecânico e vibração e compressão da cavidade 102.
[018] Em uma modalidade, os absorvedores de choque 106a e 106b são conformados para manter o módulo elétrico 105 separado da base 109 da cavidade 102 e da superfície 108 da cobertura 104, definindo uma superfície interna da cavidade 102. Em outras palavras, os absorvedores de choque 106a e 106b são configurados para ter porções localizadas entre a superfície do módulo elétrico 105 voltada para a cobertura 104 e porções localizadas entre a superfície do módulo elétrico 105 e a base 109 da cavidade. Em uma modalidade da invenção, os absorvedores de choque 106a e 106b se estendem a partir da base 109 da cavidade 102 para a superfície interna 108 da cobertura 104.
[019] Conforme ilustrado na Figura 1A, um primeiro absorvedor de choque 106a sustenta uma primeira extremidade do módulo elétrico 105 e um segundo absorvedor de choque 106b sustenta uma segunda extremidade do módulo elétrico 105 oposta à primeira extremidade. Em uma modalidade, a combinação dos dois absorvedores de choque 106a e 106b entra em contato com cada superfície do módulo elétrico 105, incluindo uma superfície voltada para a cobertura 104, uma superfície voltada para a base 109 da cavidade 102, superfícies de extremidade do módulo elétrico 105 em uma direção de largura (ilustrada como direção X na Figura 1A) e superfícies de extremidade do módulo elétrico 105 em uma direção do comprimento (ilustrada como direção Z na Figura 1A). Consequentemente, os absorvedores de choque 106a e 106b entram em contato com cada superfície do módulo elétrico 105 para evitar o movimento do módulo elétrico dentro da cavidade 102 e para manter o módulo elétrico 105 suspenso dentro da cavidade 102.
[020] Visto que os absorvedores de choque 106a e 106b têm um formato que mantém o módulo elétrico 105 em posição na cavidade 102, parafusos ou outros dispositivos de fixação não são necessários para afixar o módulo elétrico 105 em relação ao corpo de colar 101. Em uma modalidade, o segmento de interior de poço 100 não inclui quaisquer parafusos ou outros mecanismos de fixação que se fixam a, ou através de, módulo elétrico 105 para fixar o módulo elétrico 105 ao corpo de colar 101. Em outras palavras, em uma modalidade, os absorvedores de choque 106a e 106b mantêm o módulo elétrico 105 em posição dentro da cavidade 102 sem o uso de parafusos, cavilhas, grampos, fechos, pinos, ou quaisquer outros dispositivos de conexão para conectar os absorvedores de choque 106a e 106b ao módulo elétrico 105, para conectar os absorvedores de choque 106a e 106b ao corpo de colar 101 ou à cobertura 104, ou para conectar o módulo elétrico 105 ao corpo de colar 101 ou à cobertura 104.
[021] O segmento de interior de poço 100 inclui adicionalmente uma camada de amortecimento de vibração 107 localizada sobre a base 109 da cavidade 102 e configurada para estar em contato com uma superfície do módulo elétrico 105 para amortecer a vibração do módulo elétrico 105. Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 107 está localizada entre o primeiro absorvedor de choque 106a e o segundo absorvedor de choque 106b.
[022] O segmento de interior de poço 100 inclui um segunda cavidade 103 que se estende através do corpo de colar 101 a partir de uma extremidade do corpo de colar 101 até uma extremidade oposta. Em uma modalidade, o segmento de interior de poço 100 é configurado para ter fluido, como fluido de poço inacabado, lama de perfuração, ou qualquer outro fluido, fluindo através da segunda cavidade 103. Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 107 é um material transmissor térmico para transmitir calor a partir do módulo elétrico 105 para o corpo de colar 101, e a partir do corpo de colar 101 até o fluido na segunda cavidade 103.
[023] Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 107 é produzida a partir de um material viscoelástico. O material viscoelástico pode ser um material pré-formado, como um pad, ou o material viscoelástico pode ser uma pasta ou outro material que é depositado na cavidade 102. Então, o módulo elétrico 105 pode ser colocado no material viscoelástico, e o material viscoelástico pode endurecer no interior da camada de amortecimento de vibração 107.
[024] A Figura 1A ilustra um corte transversal do segmento de interior de poço 100 ao longo de um plano perpendicular a um eixo geométrico de comprimento Z do segmento de interior de poço 100. Em outras palavras, em uma modalidade em que o segmento de interior de poço 100 é formado como um cilindro, o eixo geométrico de comprimento Z corresponde ao eixo geométrico através da cavidade 103 no centro do cilindro. Para os propósitos de descrição, o eixo geométrico Y é referido como a direção de altura do segmento de interior de poço 100, o eixo geométrico X é referido como uma direção de largura do segmento de interior de poço 100, e o eixo geométrico Z é referido como a direção de comprimento do segmento de interior de poço 100.
[025] A Figura 1B é uma vista em corte transversal lateral tomada ao longo da linha I-I' da Figura 1A para ilustrar um comprimento do segmento de interior de poço 100, ou pelo menos uma porção do comprimento do segmento de interior de poço 100. Conforme ilustrado na Figura 1B, o segmento de interior de poço 100 inclui terceiro e quarto absorvedores de choque 112a e 112b localizados nas extremidade de comprimento do módulo elétrico 105. Embora quatro absorvedores de choque 106a, 106b, 112a, e 112b sejam ilustrados nas Figuras 1A e 1B, as modalidades da invenção englobam qualquer quantidade de absorvedores de choque, incluindo um absorvedor de choque que tem um formato suficiente para sustentar o módulo elétrico inteiro 105 correndo-se ao longo do topo ou um ou mais lados do módulo elétrico (como em um formato de quadro retangular), dois, três, ou cinco ou mais absorvedores de choque. Em uma modalidade, somente dois absorvedores de choque são usados, localizados nas extremidades de largura do módulo elétrico 105, conforme ilustrado na Figura 1A, ou localizados nas extremidades de comprimento do módulo elétrico 105, conforme ilustrado na Figura 1B.
[026] Os absorvedores de choque 112a e 112b incluem os canais 115a e 115b alinhados a um canal 116 no corpo de colar 105 para permitir que um fio seja conectado ao módulo elétrico 105 e para se estender através do segmento de interior de poço 100 até outro segmento de interior de poço ou outro equipamento.
[027] Na modalidade ilustrada nas Figuras 1A e 1B, o módulo elétrico 105 tem um comprimento maior do que sua largura, seu comprimento se estende ao longo da direção de comprimento Z do segmento de interior de poço 100 e sua largura se estende na direção de largura X do segmento de interior de poço 100. Entretanto, as modalidades da invenção não são limitadas à configuração ilustrada nas Figuras 1A e 1B. Ao invés disso, as modalidades englobam qualquer disposição do módulo elétrico 105 em relação ao corpo de colar 101, incluindo ter um comprimento que se estende na direção de largura X do segmento de interior de poço 100, ter um comprimento que se estende na direção de altura Y do segmento de interior de poço 100, ter uma altura e uma largura iguais, ter um formato irregular ou não geométrico, ser disposto para ser não coaxial a qualquer uma dentre a direção de largura X, a direção de altura Y e a direção de comprimento Z, ou ter qualquer outra disposição.
[028] Embora as Figuras 1A e 1B ilustrem quatro absorvedores de choque 106a, 106b, 112a e 112b, e somente uma camada de amortecimento de vibração 107, as modalidades da invenção englobam inúmeros absorvedores de choque e camadas de amortecimento de vibração. A Figura 2 ilustra uma modalidade da invenção semelhante à Figura 1A, porém, que inclui, adicionalmente, uma segunda camada de amortecimento de vibração 117 entre o módulo elétrico 105 e a superfície interna 108 da cobertura 104.
[029] A Figura 3 ilustra um dispositivo de interior de poço de acordo com outra modalidade da invenção. Na Figura 3, o dispositivo de interior de poço é uma sonda 310 que é configurada para obter medições no poço inacabado 321 formado em uma formação de terra 320. A sonda 310 inclui um alojamento 311 suspenso por um cabo 312. Alternativamente, a sonda 310 pode ser conectada a um tubo de interior de poço ou outra estrutura para empurrar a sonda 310 para o interior do furo de poço 321 e sustentar a sonda 310 dentro do furo de poço 321. Uma reentrância 313 é formada em uma superfície de extremidade do alojamento 311 para formar uma cavidade 313 quando uma cobertura 314 for fixada a uma extremidade do alojamento 311. A cobertura 314 forma uma vedação estanque com o alojamento 311 para evitar que fluidos fluam para o interior ou para fora a partir da cavidade 313.
[030] Um módulo elétrico 315 está localizado na cavidade 313, e pode corresponder ao módulo elétrico 105 descrito em conexão com a Figura 1A. O módulo elétrico 315 pode incluir um ou mais dispositivos de medição, como antena ou outros transmissores ou receptores, e um ou mais circuitos de processamento para processar sinais gerados por dispositivos de medição, para processar sinais gerados por computadores na parte superior de poço a fim de controlar ou monitorar a operação da sonda 310, ou para processar quaisquer outros sinais gerados em conexão com a operação da sonda 310. A sonda 310 inclui absorvedores de choque 316a e 316b e camadas de amortecimento de vibração 317 e 317. Os absorvedores de choque podem corresponder aos absorvedores de choque 106a e 106b descritos em conexão com as Figuras 1A e 1B, e as camadas de amortecimento de vibração podem corresponder às camadas de amortecimento de vibração 107 e 117 descritas em conexão com as Figuras 1A, 1B, e 2.
[031] Embora os segmentos de interior de poço, como segmentos de tubo, e sondas tenham sido ilustrados para fornecer exemplos das modalidades da invenção, as modalidades não são limitadas aos exemplos revelados. Ao invés disso, as modalidades da invenção podem ser implantadas em conexão com qualquer tipo de aparelho ou dispositivo que seja configurado para ser inserido no interior de um poço inacabado em uma formação de terra.
[032] Além disso, embora as Figuras 1A, 1B e 2 ilustrem uma cobertura localizada sobre uma superfície lateral (ou uma superfície localizada radialmente para fora a partir do centro do segmento de interior de poço), e a Figura 3 ilustre uma cobertura localizada em uma extremidade de um dispositivo de interior de poço (isto é, uma superfície localizada ao longo de um comprimento axial do dispositivo), as modalidades englobam coberturas localizadas sobre qualquer superfície, ou múltiplas superfícies, de um dispositivo de interior de poço, incluindo qualquer extremidade e qualquer superfície lateral.
[033] A Figura 4 ilustra um sistema de poço inacabado 400 de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema 400 inclui uma montagem de interior de poço 410 conectada a um computador acima do solo 420, que pode realizar um ou mais dentre monitoramento e controle da montagem de interior de poço 410. A montagem de interior de poço 410 inclui uma torre 411 e um motor 412 acima do solo, e uma porção de interior de poço 430 que inclui um ou mais segmentos de interior de poço 432 em um poço inacabado 441 de uma formação de terra 440. Na Figura 4, o segmento de interior de poço 432a representa o segmento de interior de poço 100 das Figuras 1A e 1B, que inclui a cavidade 102, módulo elétrico 105, absorvedores de choque 106a, 106b, 112a e 112b, e camada de amortecimento de vibração 107. O módulo elétrico 105 do segmento de interior de poço 432a se comunica com o computador 420 por meio de um fio 433 que se estende através dos segmentos de interior de poço 432. O fio 433 pode ser qualquer tipo de fio, que inclui cobre ou outro metal condutivo ou fio de fibra óptica. Além disso, as modalidades da invenção abrangem qualquer tipo de comunicação entre o computador 420 e o módulo elétrico 105, incluindo telemetria de pulso de lama, telemetria eletromagnética, ou qualquer outro tipo de comunicação.
[034] Nas modalidades da invenção, os absorvedores de choque e a camada de amortecimento de vibração protegem o módulo elétrico durante a operação da montagem de interior de poço 410, como durante uma operação de perfuração ou operação de operação completação de poço. Visto que o módulo elétrico é encaixado de modo seguro nos absorvedores de choque, parafusos ou outros meios de afixação não são necessários para afixar mecanicamente o módulo elétrico ao corpo de colar do segmento de interior de poço. Como resultado, quando o módulo elétrico for submetido a choque mecânico e vibração, o módulo elétrico não é submetido a tensão e determinados pontos em que os parafusos ou outros meios de afixação são afixados em relação ao corpo de colar.
[035] Além disso, os absorvedores de choque podem não ser fixados ao corpo de colar (isto é, nenhum adesivo, parafuso, ou outro meio de afixação pode ser usado), e, ao invés disso, os absorvedores de choque podem se encaixar confortavelmente dentro do espaço da cavidade no corpo de colar. Como resultado, se um operador precisar acessar o módulo elétrico, a cobertura pode ser removida da cavidade, e o módulo elétrico e os absorvedores de choque podem ser removidos sem a necessidade de desaparafusar, soltar, ou quebrar quaisquer meios de afixação.
[036] Em uma modalidade da invenção, os absorvedores de choque são materiais pré-formados que têm um formato projetado para corresponder ao formato de um módulo elétrico a fim de ser sustentado pelos absorvedores de choque. Os absorvedores de são projetados para ter um formato de modo que, quando o módulo elétrico for posicionado nos absorvedores de choque para ser sustentado pelos absorvedores de choque, os absorvedores de choque entrem em contato com as superfícies internas de uma cavidade no corpo de colar para evitar o movimento do módulo elétrico em relação ao corpo de colar. Por exemplo, se dois absorvedores de choque forem usados para sustentar extremidades de comprimento do módulo elétrico, a altura dos absorvedores de choque é a altura da cavidade com a cobertura fixada, uma largura dos absorvedores de choque é a largura da cavidade, e as porções dos absorvedores de choque estão localizadas entre as extremidade dos módulos elétricos e as paredes da cavidade, de modo que o comprimento do módulo elétrico e as porções dos absorvedores de choque localizados entre as extremidades dos módulos elétricos e paredes da cavidade tenham o mesmo comprimento que o comprimento da cavidade. Consequentemente, nenhum parafuso ou outros mecanismos de fixação é necessário para manter o módulo elétrico no lugar dentro da cavidade, de modo que nenhum ponto de estresse seja gerado no módulo elétrico, e a inserção e a remoção do módulo elétrico e absorvedores de choque sejam facilitadas ou tornadas mais fáceis do que quando quaisquer mecanismos de afixação ou fixação eram usados.
[037] Embora as modalidades tenham sido fornecidas, em que uma cobertura cobre uma porção de um corpo de colar que tem uma reentrância, as modalidades abrangem coberturas de qualquer formato relativo ao corpo de colar. Por exemplo, a Figura 5 ilustra uma vista em corte transversal de um dispositivo de interior de poço e, em particular, um segmento de interior de poço 500 de uma coluna de tubo, de acordo com uma modalidade da invenção. O segmento de interior de poço 500 inclui um corpo de colar 501 que tem uma reentrância em uma superfície externa do corpo de colar 501 que define uma primeira cavidade 502, e uma cobertura 504 que, na modalidade ilustrada na Figura 5, é uma manga, que cobre a superfície radial externa inteira do corpo de colar 501, incluindo a primeira cavidade 502 para formar uma vedação.
[038] Nas modalidades da invenção, a primeira cavidade 502 é configurada para acomodar um módulo elétrico 505 dentro da cavidade 502. O módulo elétrico 505 pode ser qualquer tipo de dispositivo, incluindo equipamento de sensor ou outros circuitos de processamento, como fiação em uma placa de fiação impressa, e um ou mais processadores, chips de memória, e outros circuitos lógicos montados à placa de fiação impressa. Em uma modalidade, o módulo elétrico 505 inclui circuitos elétricos encerrados dentro de uma caixa de metal para proteger os circuitos e transmitir calor a partir dos circuitos para o ambiente circundante. Além disso, as modalidades abrangem qualquer tipo de caixa de proteção de circuitos que inclui plásticos, cerâmicas, ou qualquer outro material adequado selecionado de acordo com considerações de projeto.
[039] O módulo elétrico 505 é retido no lugar na cavidade 502 por absorvedores de choque 506a e 506b. Em uma modalidade, os absorvedores de choque 506a e 506b são produzidos a partir de um material elastomérico. Entretanto, as modalidades abrangem qualquer material com a capacidade de absorver choque e sustentar o módulo elétrico 505. Em uma modalidade, os absorvedores de choque 506a e 506b são produzidos a partir de um elastômero pré-formado, ou um elastômero que tem um formato predeterminado antes de ser colocado na cavidade 502, e mantém seu formato na cavidade 502, sujeito a somente pequenas quantidades de compressão e expansão devido a choque mecânico e vibração e compressão da cavidade 502.
[040] Em uma modalidade, os absorvedores de choque 506a e 506b são conformados para manter o módulo elétrico 505 separado da base 509 da cavidade 502 e da superfície 508 da cobertura 504, definindo uma superfície interna da cavidade 502. Em outras palavras, os absorvedores de choque 506a e 506b são configurados para ter porções localizadas entre a superfície do módulo elétrico 505 voltada para a cobertura 504 e porções localizadas entre a superfície do módulo elétrico 505 e a base 509 da cavidade. Em uma modalidade da invenção, os absorvedores de choque 506a e 506b se estendem a partir da base 509 da cavidade 502 para a superfície interna 508 da cobertura 504.
[041] O segmento de interior de poço 500 inclui adicionalmente uma camada de amortecimento de vibração 507 localizada sobre a base da cavidade 502 e configurada para estar em contato com uma superfície do módulo elétrico 505 para amortecer a vibração do módulo elétrico 505. Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 507 está localizada entre o primeiro absorvedor de choque 506a e o segundo absorvedor de choque 506b. Outra camada de amortecimento de vibração 517 está localizada entre o módulo elétrico 505 e a cobertura 504.
[042] O segmento de interior de poço 500 inclui um segunda cavidade 503 que se estende através do corpo de colar 101 a partir de uma extremidade do corpo de colar 501 até uma extremidade oposta. Em uma modalidade, o segmento de interior de poço 500 é configurado para ter fluido, como fluido de poço inacabado, lama de perfuração, ou qualquer outro fluido, fluindo através da segunda cavidade 503. Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 507 é um material transmissor térmico para transmitir calor a partir do módulo elétrico 505 para o corpo de colar 501, e a partir do corpo de colar 501 até o fluido na segunda cavidade 503.
[043] Em uma modalidade, a camada de amortecimento de vibração 507 é produzida a partir de um material viscoelástico. O material viscoelástico pode ser um material pré-formado, como um pad, ou o material viscoelástico pode ser uma pasta ou outro material que é depositado na cavidade 502. Então, o módulo elétrico 505 pode ser colocado no material viscoelástico, e o material viscoelástico pode endurecer no interior da camada de amortecimento de vibração 107.
[044] Embora uma ou mais modalidades tenham sido mostradas e descritas, modificações e substituições podem ser feitas sem sair do espírito e do escopo da invenção. Consequentemente, deve ser compreendido que a presente invenção foi descrita a título de ilustrações e sem caráter de limitação.
Claims (11)
1. Dispositivo de fundo de poço (100) configurado para ser inserido no interior de um furo de poço (321), sendo que o dispositivo de fundo de poço (100) é caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo de dispositivo (101) que tem uma superfície externa e uma reentrância formada na superfície externa; uma cobertura (104) que cobre a reentrância para formar uma primeira cavidade (102), sendo que a cobertura (104) forma uma vedação estanque com o corpo de dispositivo (101); um primeiro absorvedor de choque (106a) configurado para sustentar um módulo elétrico (105) dentro da primeira cavidade (102), e um segundo absorvedor de choque (106b) separado do primeiro absorvedor de choque (106a) e configurado para suportar o módulo elétrico (105) dentro da primeira cavidade (102), o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b) disposto entre uma base (109) da primeira cavidade (102) e a cobertura (104) oposta à base (109); e uma camada de amortecimento de vibração (107) disposta entre a base (109) da primeira cavidade (102) e a cobertura (104) a camada de amortecimento de vibração (107) configurada para amortecer a vibração do módulo eleitoral (105).
2. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fundo de poço (100) é um segmento de uma montagem de fundo de poço (410), e o corpo de dispositivo (101) é um corpo de colar (101) que define uma segunda cavidade (103) que se estende de extremidade a extremidade através do corpo de colar (101).
3. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda cavidade (103) é configurada para ter um fluxo de fluido através da mesma, e a camada de amortecimento de vibração (107) é produzida a partir de um material transmissor de temperatura configurado para transmitir calor a partir do módulo elétrico (105), através da camada de amortecimento de vibração (107) e do corpo de colar (101), para o fluido.
4. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b) se estende entre a base (109) e uma superfície interna (108) da cobertura (104) e engata tanto na base (109) e a superfície interna (108) da cobertura (104) para amortecer a vibração.
5. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dentre o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b) se estende entre a base e uma superfície interna da cobertura, e engata tanto na base quanto na superfície interna da cobertura para amortecer a vibração.
6. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dentre o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b) é configurado para manter o módulo elétrico (105) estacionário dentro da primeira cavidade (102) colocando-se em contato com uma primeira superfície do módulo elétrico (105) voltada para a base (109) da primeira cavidade (102), e colocando-se em contato com uma segunda superfície do módulo elétrico (105) oposta à primeira superfície e voltada para a cobertura.
7. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dentre o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b) é um elastômero pré-formado.
8. Dispositivo de fundo de poço 100, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de amortecimento de vibração (107) é produzida a partir de um material viscoelástico.
9. Dispositivo de fundo de poço (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cobertura (504) é uma manga (504) que cobre uma superfície radial externa inteira do corpo de dispositivo (501).
10. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada de amortecimento de vibração (107) está localizada entre o primeiro absorvedor de choque (106a) e o segundo absorvedor de choque (106b).
11. Dispositivo de fundo de poço (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro absorvedor de choque (106a) é configurado para suportar uma primeira extremidade do módulo elétrico (105) estacionário dentro da primeira cavidade (102), e o segundo absorvedor de choque (106b) é configurado para suportar uma segunda extremidade e do módulo elétrico (105) estacionário dentro da primeira cavidade (102).
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