BR112017010022B1 - Método de acionar um dispositivo hidraulicamente operado - Google Patents

Abstract

ABASTECIMENTO DE PRESSÃO ACIONADA POR MÚLTIPLOS GERADORES DE GÁS. Trata-se de um dispositivo de abastecimento de pressão de acordo com um ou mais aspectos que inclui um corpo alongado que tem um furo interno que se estende de uma extremidade de potência até uma extremidade de descarga que tem uma porta de descarga, dois ou mais geradores de gás conectados à extremidade de potência e um fluido hidráulico disposto no furo entre um pistão e a extremidade de descarga. A ignição de um dos geradores de gás aciona o pistão para expelir um volume parcial do fluido hidráulico que é menor do que o volume operacional total do fluido hidráulico sob pressão para operar um dispositivo conectado.

Description

ANTECEDENTES

[0001] Essa seção fornece informações antecedentes para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da revelação. Deve ser entendido que as declarações nessa seção deste documento devem ser lidas sob essa luz, e não como admissões da técnica anterior.

[0002] Os acumuladores hidráulicos pré-carregados são utilizados em muitas aplicações industriais diferentes para fornecer uma fonte de pressão hidráulica e fluido de operação para atuar dispositivos tais como válvulas. É comum que os acumuladores hidráulicos pré-carregados instalados sejam conectados ou conectáveis a uma fonte de pressão hidráulica para recarregar o acumulador hidráulico devido a vazamento e/ou uso.

SUMÁRIO

[0003] Um dispositivo de abastecimento de pressão de acordo com um ou mais aspectos inclui um corpo alongado que tem um furo interno que se estende de uma extremidade de potência até uma extremidade de descarga que tem uma porta de descarga, dois ou mais geradores de gás conectados à extremidade de potência e um fluido hidráulico disposto no furo entre um pistão e a extremidade de descarga. A ignição de um dos geradores de gás aciona o pistão para expelir um volume parcial do fluido hidráulico que é menor do que o volume operacional total do fluido hidráulico sob pressão para operar um dispositivo conectado. De acordo com um método, um primeiro volume de fluido hidráulico pressurizado é expelido através de uma porta de descarga de um dispositivo de abastecimento de pressão em resposta a inflamar um primeiro gerador de gás e um segundo volume de fluido hidráulico pressurizado é expelido em resposta a inflamar um segundo gerador de gás. Um dispositivo operacional pode ser atuado para uma primeira posição em resposta a receber o primeiro volume de fluido hidráulico pressurizado ou em resposta a receber o primeiro e o segundo volumes de fluido hidráulico pressurizado.

[0004] Esse sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos que são adicionalmente descritos abaixo na descrição detalhada. Esse sumário não se destina a identificar recursos-chave ou essenciais da matéria reivindicada, nem se destina a ser usado como uma ajuda para limitar o escopo da matéria reivindicada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] A revelação é mais bem entendida a partir da descrição detalhada a seguir quando lida com as figuras anexadas. É enfatizado que, de acordo com a prática padrão na indústria, vários recursos não são desenhados em escala. De fato, as dimensões de vários recursos podem ser arbitrariamente aumentadas ou diminuídas a título de clareza de discussão.

[0006] As Figuras 1 e 3 ilustram dispositivos de abastecimento de pressão acionados por múltiplos geradores de gás de acordo com um ou mais aspectos da revelação.

[0007] A Figura 2 é uma vista em corte de um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás ao longo da linha I-I da Figura 1.

[0008] A Figura 4 é uma ilustração esquemática de um sistema de poço que incorpora um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás de acordo com um ou mais aspectos da revelação.

[0009] A Figura 5 ilustra um exemplo de um dispositivo de abastecimento de pressão de acordo com um ou mais aspectos da revelação que pode ser utilizado como um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás.

[0010] A Figura 6 ilustra um pistão de acordo com uma modalidade da revelação.

[0011] As Figuras 7 a 9 ilustram um exemplo de um dispositivo de abastecimento de pressão em várias posições que pode ser utilizado como um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás.

[0012] As Figuras 10 e 11 ilustram um sistema de poço submarino e um sistema de segurança de poço submarino nos quais os dispositivos de abastecimento de pressão acionados por múltiplos geradores de gás podem ser utilizados.

[0013] A Figura 12 ilustra um sistema de poço submarino que incorpora um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás de acordo com um ou mais aspectos da revelação.

[0014] A Figura 13 é um diagrama esquemático que ilustra uma operação de um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás de acordo com um ou mais aspectos da revelação.

[0015] As Figuras 14 a 16 ilustram dispositivos de abastecimento de pressão acionados por gás de acordo com um ou mais aspectos da revelação que têm um par de pistões separados por um meio compressível.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0016] Deve ser entendido que a revelação a seguir fornece muitas modalidades diferentes, ou exemplos, para implantar diferentes recursos de várias modalidades. Os exemplos específicos de componentes e disposições são descritos abaixo para simplificar a revelação. Esses são, obviamente, meramente exemplos e não se destinam a ser limitantes. Além disso, a revelação pode repetir numerais e/ou letras de referência nos vários exemplos. Essa repetição é para a finalidade de simplicidade e clareza e não dita por si só uma relação entre as várias modalidades e/ou configurações discutidas.

[0017] Um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por gerador de gás é revelado que fornece um armazenamento usável de um fluido hidráulico que pode ser pressurizado para uso sob demanda. O dispositivo de abastecimento de pressão acionado por gerador de gás pode ser utilizado para estabelecer a potência hidráulica necessária para acionar e operar sistemas e dispositivos operacionais mecânicos e hidráulicos e o mesmo pode ser utilizado em conjunto com acumuladores hidráulicos pré- carregados ou no lugar dos mesmos. Os exemplos de utilização do dispositivo de abastecimento de pressão acionado por gerador de gás são descritos em referência a sistemas de poço, em sistemas de segurança em particular; no entanto, o uso dos dispositivos de abastecimento de pressão acionados por gerador de gás não é limitado a sistemas de poço, a sistemas e ambientes submarinos ou a sistemas de segurança. Por exemplo, e sem limitação, os dispositivos de abastecimento de pressão acionados por gerador de gás são utilizados para operar válvulas, postes, êmbolos de tubo, e cisalhas de tubo. De acordo com as modalidades reveladas no presente documento, o dispositivo de abastecimento de pressão acionado por gerador de gás pode ser localizado abaixo da linha do mar e permanecer no lugar sem exigir uma recarga de pressão hidráulica.

[0018] As Figuras 1 e 2 ilustram um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por gerador de gás, geralmente denotado pelo numeral 1010, de acordo com uma ou mais modalidades. O dispositivo de abastecimento de pressão 1010 é acionado por um gerador de gás 1026 e em particular por múltiplos geradores de gás 1026. A Figura 2 é uma vista em corte do dispositivo de abastecimento de pressão 1010 ao longo da linha I-I na Figura 1. Em referência em particular às Figuras 1 a 3, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 tem um corpo 1012 que se estende de modo axial substancialmente de uma primeira extremidade 1014, ou extremidade de potência, de uma seção pirotécnica 1016 até uma extremidade de descarga 1018 de uma seção hidráulica 1020. O corpo 1012 pode ser construído de uma ou mais seções e forma um furo 1032. Um pistão 1030 é disposto de forma móvel no furo 1032 e separa uma câmara hidráulica 1034 formada entre o pistão e a extremidade de descarga de uma câmara de gás 1017 no lado oposto do pistão. A câmara hidráulica 1034 é preenchida com um fluido 1036, por exemplo, fluido não compressível, por exemplo, óleo, água ou gás. O fluido 1036 é geralmente descrito no presente documento como um líquido ou um fluido hidráulico, no entanto, é entendido que um gás pode ser utilizado para algumas modalidades. O fluido 1036 não é pré-carregado e armazenado na câmara hidráulica 1034 na pressão de operação, mas ao invés disso é acionado para a pressão de operação exigida por geradores de gás 1026. A câmara hidráulica 1034 pode ser preenchida com fluido 1036, por exemplo, através da porta de descarga 1038 localizada na extremidade de descarga 1018 do furo. Uma porta de alívio 1070 é ilustrada na Figura 2 através da qual pode ser utilizada para aliviar pressão da câmara hidráulica durante operações de preenchimento de fluido. A localização da porta de ventilação 1070 pode variar. Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa porta de revelação 1070 irá incluir uma válvula ou um plugue durante operações.

[0019] Múltiplos geradores de pressão 1026 (por exemplo, geradores de gás), que compreendem uma carga pirotécnica (por exemplo, propelente) 1028, são conectados na primeira extremidade 1014 e está em comunicação com a câmara de gás 1017 (por exemplo, a câmara de expansão) da seção pirotécnica 1016. O propelente pode ser, por exemplo, um propelente sólido. O gerador de pressão retratado 1026 compreende um iniciador (por exemplo, um acendedor) 1029 conectado à carga 1028 e se estende por meio de um condutor elétrico até um conector elétrico 1027. Mediante a ignição de carga pirotécnica 1028, um gás de alta pressão 1082 é produzido e se expande na câmara de gás 1017 e impele o pistão 1030 no sentido da extremidade de descarga 1018 e através disso pressuriza o fluido 1036 e expele o fluido pressurizado através da extremidade de descarga 1018 para operar o dispositivo operacional conectado.

[0020] Em referência às Figuras 1 a 4, os geradores de gás 1026 são formados como cartuchos com o propelente 1028 localizado em uma câmara de culatra 1044 de um alojamento 1013. A câmara de culatra está em conexão fluida ou em comunicação com a câmara de gás 1017. Na Figura 2, o alojamento 1013 é conectado diretamente ao corpo 1012, por exemplo, por rosqueamento. Na Figura 3 os geradores de gás 1026 são conectados ao corpo por meio de uma tubulação ou um conduto 1015. Conforme será observado, os geradores de gás 1026 são operacionalmente conectados ao dispositivo de abastecimento de pressão em paralelo e podem ser operados independente um do outro.

[0021] A operação de um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás 1010 em um sistema de poço 12 é agora descrita em referência à Figura 4. O sistema de poço 12, que pode ser um sistema de poço com base em terra ou submarino, inclui um dispositivo operacional 1100 que é operado em resposta a pressão hidráulica. O dispositivo operacional 1100 pode incluir sem limitação, dispositivos e ferramentas tais como válvulas, êmbolos e cisalhas. O dispositivo operacional pode ser disposto em um furo de poço ou estar em conexão operacional ou em comunicação com um furo de poço, por exemplo, a um tubular que se estende no furo de poço. Os dispositivos operacionais 1100 podem ser operados entre duas ou mais posições, por exemplo, em algumas modalidades um dispositivo pode ser operado através de várias posições de fluxo aberto. A Figura 4 ilustra o pistão 1030 que é movido em etapas sequenciais ao longo do comprimento de curso 1110 do dispositivo de abastecimento de pressão em resposta a ignição sequencial de múltiplos geradores de gás 1026. Por exemplo, um sinal pode ser enviado do controlador 80 para um primeiro de múltiplos geradores de gás 1026 e em resposta à ignição do primeiro gerador de gás o pistão se move de uma primeira posição 1110a para uma segunda posição 1110b. O movimento do pistão força um volume do fluido hidráulico para fora da porta de descarga 1038 através do dispositivo de controle de fluxo 1040 e para o dispositivo operacional 1100. O primeiro volume de fluido hidráulico descarregado pode atuar o dispositivo operacional para uma primeira posição ou um volume adicional de um fluido hidráulico pode ser necessário para atuar o dispositivo operacional 1100, por exemplo, o primeiro e o segundo volumes de fluido hidráulico pressurizado podem ser exigidos a atuar o dispositivo 1100 para uma primeira posição. O controlador 80 pode inflamar um segundo gerador de gás 1026 para mover o pistão da segunda posição 1110b para a posição 1110c conforme necessário. De modo similar, o controlador pode operar o terceiro gerador de gás para mover o pistão da terceira posição para uma quarta posição 1110d. Múltiplos geradores de gás 1026 podem ser utilizados em oposição a um único gerador de gás para várias finalidades. Conforme observado, em alguns sistemas 12 o dispositivo operacional 1100 pode ser operável entre duas ou mais posições. Consequentemente, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 pode conter um volume suficiente de um fluido hidráulico para duas ou mais atuações de um único dispositivo operacional 1100 ou para atuar mais do que um dispositivo operacional. Múltiplos geradores de gás podem também fornecer uma reserva de segurança, por exemplo, se um primeiro gerador de gás não inflama ou não move o pistão a uma distância suficiente para fornecer o volume e/ou a pressão de um fluido hidráulico exigido, então um segundo gerador de gás pode ser atuado.

[0022] Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa revelação, múltiplos geradores de gás 1026 podem ser utilizados em várias configurações de dispositivo de abastecimento de pressão. Por exemplo, as Figuras 5 a 9, ilustram e descrevem as modalidades de dispositivos de abastecimento de pressão 1010 em relação a um único gerador de gás 1026 conforme revelado no pedido de patente publicado no U.S. 2013/0220161, que é incorporado no presente documento a título de referência.

[0023] A Figura 5 é uma vista em corte de um exemplo de um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 de acordo com uma ou mais modalidades. O dispositivo de abastecimento de pressão 1010 compreende um corpo alongado 1012 que se estende substancialmente de uma primeira extremidade 1014 da seção pirotécnica 1016 até uma extremidade de descarga 1018 de uma seção hidráulica 1020. Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa revelação, o corpo 1012 pode ser construído de uma ou mais seções (por exemplo, seções tubulares). Na modalidade retratada, a seção pirotécnica 1016 e a seção hidráulica 1020 são conectadas em uma junção rosqueada 1022 (por exemplo, duplamente rosqueada) que tem uma vedação 1024. Na modalidade retratada, a junção rosqueada 1022 fornece uma vedação de alta pressão (por exemplo, vedação hidráulica e/ou vedação de gás).

[0024] Um gerador de pressão 1026 (por exemplo, gerador de gás), que compreende uma carga pirotécnica (por exemplo, propelente) 1028, é conectado à primeira extremidade 1014 (por exemplo, extremidade de potência) e está em comunicação com a câmara de gás 1017 (por exemplo, a câmara de expansão) da seção pirotécnica 1016. O gerador de pressão retratado 1026 compreende um iniciador (por exemplo, um ignitor) 1029 conectado à carga pirotécnica 1028 e se estende por meio do condutor elétrico 1025 até um conector elétrico 1027. Nesse exemplo, o conector elétrico 1027 é um conector de contiguidade à prova de água para conectar a uma fonte elétrica, por exemplo, em um ambiente de alta pressão submarino.

[0025] Um pistão 1030 é disposto de forma móvel em um furo 1032 da seção hidráulica 1020 do corpo 1012. Uma câmara de fluido hidráulico 1034 é formada entre o pistão 1030 e a extremidade de descarga 1018. A câmara hidráulica 1034 é preenchida com um fluido 1036, por exemplo, fluido não compressível, por exemplo, óleo, água ou gás. O fluido 1036 é geralmente descrito no presente documento como um líquido ou um fluido hidráulico, no entanto, é entendido que um gás pode ser utilizado para algumas modalidades. A câmara hidráulica 1034 pode ser preenchida com fluido 1036, por exemplo, através de uma porta. O fluido 1036 não é pré- carregado e armazenado na câmara hidráulica 1034 na pressão de operação.

[0026] Uma porta de descarga 1038 está em comunicação com a extremidade de descarga 1018 para comunicar o fluido pressurizado 1036 até um circuito hidráulico que tem um dispositivo operacional (por exemplo, válvula, êmbolos, postes, etc.). Na modalidade retratada, a porta de descarga 1038 é formada por um membro 1037, chamado no presente documento de uma tampa 1037, conectado na extremidade de descarga 1018, por exemplo, através de uma conexão de flange pinada. Um dispositivo de controle de fluxo 1040 está localizado no caminho de fluxo fluido da porta de descarga 1038. Nesse exemplo, o dispositivo de controle de fluxo 1040 é uma válvula unidirecional (por exemplo, uma válvula de checagem) que permite que um fluido 1036 seja descarregado da câmara hidráulica de fluido 1034 e bloqueia um refluxo de fluido na câmara hidráulica 1034. Um conector 1039 (por exemplo, flange) é retratado na extremidade de descarga 1018 para conectar a câmara hidráulica 1034 a um dispositivo operacional, por exemplo, através de uma tubulação. De acordo com as modalidades, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 é configurado para ser conectado a um sistema de poço submarino, por exemplo, através de um veículo operado remotamente.

[0027] Mediante a ignição de carga pirotécnica 1028, um gás de alta pressão é produzido e se expande na câmara de gás 1017 e impele o pistão 1030 no sentido da extremidade de descarga 1018 e através disso pressuriza o fluido 1036 e expele o fluido pressurizado 1036 através da extremidade de descarga 1018 e do dispositivo de controle de fluxo 1040 para operar o dispositivo operacional conectado.

[0028] O pistão 1030 é configurado para operar em um ambiente pirotécnico e em um ambiente hidráulico. Um exemplo não limitante do pistão 1030, também chamado de um pistão híbrido, é descrito em referência às Figuras 5 e 6. O pistão 1030, retratado nas Figuras 5 e 6, inclui uma extremidade pirotécnica, ou seção de extremidade, 1056 e uma extremidade hidráulica, ou seção de extremidade 1058. A extremidade pirotécnica 1056 está voltada para a carga pirotécnica 1028 e a extremidade hidráulica 1058 está voltada para a extremidade de descarga 1018. O pistão 1030 pode ser construído de um corpo unitário ou pode ser construído em seções (consulte, por exemplo, as Figuras 7 a 9) do mesmo material ou um material diferente. Nessa modalidade, o pistão 1030 compreende uma vedação balística (por exemplo, vedação de obturador) 1060, a vedação hidráulica 1062, e um primeiro e um segundo conjunto de anel de pistão 1064, 1066. De acordo com uma modalidade, a vedação balística 1060 está localizada na superfície externa 1068 da extremidade pirotécnica 1056 do pistão 1030. A vedação balística 1060 pode fornecer um apoio de centralização para o pistão 1030 no furo 1032 e fornecer uma vedação de gás para limitar um sopro de gás (por exemplo, por despressurização). O primeiro conjunto de anel de pistão 1064 está localizado adjacente à vedação balística 1060 e é separado da extremidade terminal da extremidade pirotécnica 1056 pela vedação balística 1060. O segundo conjunto de anel de pistão 1066 é localizado próximo à extremidade terminal da seção de extremidade hidráulica 1058. A vedação hidráulica 1062 é localizada entre o primeiro conjunto de anel de pistão e o segundo conjunto de anel de pistão nesse exemplo não limitante do pistão 1030.

[0029] De acordo com algumas modalidades, um ou mais dispositivos de controle de pressão 1042 são posicionados na câmara de gás 1017, por exemplo, para amortecer o pulso de pressão e/ou para controlar a pressão (por exemplo, a pressão de trabalho ou de operação) na qual um fluido 1036 é expelido da porta de descarga 1038. Na modalidade retratada na Figura 5, a câmara de gás 1017 da seção pirotécnica 1016 inclui dois dispositivos de controle de pressão 1042, 1043 que dividem a câmara de gás 1017 em três câmaras 1044, 1046 e 1045. A primeira câmara 1044, também chamada de câmara de culatra 1044, é localizada entre a primeira extremidade 1014 (por exemplo, o gerador de gás conectado 1026) e o primeiro dispositivo de controle de pressão 1042 e uma câmara de contenção 1046 é formada entre os dispositivos de controle de pressão 1042, 1043. Câmaras de contenção adicionais podem ser fornecidas quando desejado.

[0030] O primeiro dispositivo de controle de pressão 1042 compreende um orifício 1048 formado através de uma barreira 1050 (por exemplo, placa de orifício). A barreira 1050 pode ser construída de uma porção unitária do corpo da seção pirotécnica 1016 ou a mesma pode ser um membro separado, consulte, por exemplo, as Figuras 1 a 3, conectado à seção pirotécnica. O segundo dispositivo de controle de pressão 1043 compreende um orifício 1047 formado através de uma barreira 1049. A barreira 1049 pode ser uma porção contínua ou unitária do corpo da seção pirotécnica 1016 ou pode ser um membro separado conectado na seção pirotécnica. O tamanho dos orifícios 1048, 1047 pode ser dimensionado para fornecer a pressão de trabalho desejada do fluido hidráulico descarregado 1036.

[0031] Por exemplo, na Figura 5 a seção pirotécnica 1016 inclui duas seções tubulares interconectadas ou subs. Nessa modalidade, o primeiro sub tubular 1052 (por exemplo, sub de culatra), inclui a primeira extremidade 1014 e a câmara de culatra 1044. O segundo sub tubular 1054, também chamado de sub de contenção 1054, forma uma câmara de contenção 1046 entre o primeiro dispositivo de controle de pressão 1042, por exemplo, orifício de culatra, e o segundo dispositivo de controle de pressão 1043, por exemplo, orifício de contenção. Por exemplo, o pistão 1030 e o dispositivo de controle de pressão de contenção 1043 podem ser inseridos na junção rosqueada 1022 entre a seção hidráulica 1020 e o sub de contenção 1054 conforme retratado na Figura 5, formado por uma porção do corpo 1012, e ou fixada, por exemplo, por solda branda ou solda conforme retratado nas Figuras 7 a 9 (por exemplo, conector 1072, Figura 7). O dispositivo de controle de pressão de culatra 1042 pode ser inserido na junção rosqueada 1022 entre o sub de culatra 1052 e o sub de contenção 1054. Na modalidade da Figura 5, a barreira 1050 e/ou a barreira 1049 pode ser retida entre a conexão rosqueada 1022 de tubulares adjacentes do corpo 1012 e/ou fixadas, por exemplo, por solda ou solda branda (por exemplo, conector 1072 retratado na Figura 7).

[0032] Na modalidade da Figura 5, um dispositivo de ruptura 1055 fecha um orifício 1048, 1047 de pelo menos um dos dispositivos de controle de pressão 1042, 1043. No exemplo retratado, o dispositivo de ruptura 1055 fecha o orifício 1047 do segundo dispositivo de controle de pressão 1043, adjacente à seção hidráulica 1020, até um diferencial de pressão predeterminado através do dispositivo de ruptura 1055 ser alcançado pela ignição da carga pirotécnica 1028. O dispositivo de ruptura 1055 fornece uma vedação por todo orifício 1047 antes de conectar a seção pirotécnica 1016 com a seção hidráulica 1020 e durante uma inatividade, por exemplo, para impedir que um vazamento de fluido 1036 infiltre a seção pirotécnica 1016.

[0033] De acordo com algumas modalidades, um dispositivo de compensação de pressão (consulte, por exemplo, as Figuras 7 a 9) pode ser conectado, por exemplo, com a câmara de gás 1017 da seção pirotécnica 1016. Quando é localizado abaixo do nível do mar, o dispositivo de compensação de pressão substancialmente equaliza a pressão na câmara de gás 1017 com a pressão hidrostática ambiental. De acordo com algumas modalidades, os dispositivos de abastecimento de pressão não utilizaram um dispositivo de compensação de pressão.

[0034] De acordo com uma ou mais modalidades, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 pode fornecer um coxim hidráulico para mitigar o impacto do pistão 1030 na extremidade de descarga 1018, por exemplo, contra a tampa 1037. No exemplo retratado na Figura 5, a área em corte transversal da porta de descarga 1038 diminui de uma extremidade de entrada 1051 para a extremidade de saída 1053. A porta de descarga afilada 1038 pode agir para reduzir a taxa de fluxo do fluido 1036 através da porta de descarga 1038 conforme o pistão 1030 se aproxima da extremidade de descarga 1018 e fornece um tampão fluido que reduz a força de impacto do pistão 1030 contra a tampa 1037.

[0035] Um coxim hidráulico na extremidade do curso do pistão 1030 pode ser fornecido, por exemplo, por uma disposição em contiguidade do pistão 1030 e da extremidade de descarga 1018 (por exemplo, tampa 1037). Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 5 e com uma referência adicional à Figura 6, a tampa de extremidade 1037 inclui uma seção de luva 1084 disposta dentro do furo 1032 da seção hidráulica 1020. A seção de luva 1084 tem um diâmetro externo menor do que o diâmetro interno do orifício 1032 fornecendo um vão anular 1086. O pistão 1030 tem uma extremidade hidráulica cooperativa 1058 que forma uma cavidade 1088 que tem uma parede lateral anular 1090 (por exemplo, uma saia). A parede lateral anular 1090 é dimensionada para se ajustar no vão anular 1086 disposto na extremidade de entrada 1051 e a luva 1084 na cavidade 1088. Um fluido hidráulico 1036 disposto no vão 1086 irá atenuar o impacto do pistão 1030 contra a tampa de extremidade 1037. Deve ser observado que a porta de descarga 1038 não precisa ser afilada para fornecer um coxim hidráulico.

[0036] Em algumas modalidades (por exemplo, consulte as Figuras 7 a 9), a câmara hidráulica 1034 pode ser preenchida com um volume de um fluido hidráulico 1036 em excesso do volume exigido para a instalação em particular do dispositivo de abastecimento de pressão 1010. O volume em excesso do fluido 1036 pode fornecer um coxim que separa o pistão 1030 da extremidade de descarga 1018 na extremidade do curso do pistão 1030.

[0037] A Figura 7 é uma vista em corte de um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 de acordo com uma ou mais modalidades ilustradas em uma primeira posição, por exemplo, antes de ser instalado em uma profundidade submarina. O dispositivo de abastecimento de pressão 1010 compreende um corpo alongado 1012 que se estende de uma primeira extremidade 1014 de uma seção pirotécnica 1016 até uma extremidade de descarga 1018 de uma seção hidráulica 1020. No exemplo retratado a seção pirotécnica 1016 e a seção hidráulica 1020 são conectadas em uma junção rosqueada 1022 que tem pelo menos uma vedação 1024.

[0038] A seção hidráulica 1020 compreende um furo 1032 no qual um pistão 1030 é disposto de forma móvel. O pistão 1030 retratado nas Figuras 7 a 9 é um pistão híbrido que tem uma seção de extremidade pirotécnica 1056 que tem uma vedação balística 1060 e uma seção de extremidade hidráulica 1058 que tem uma vedação hidráulica 1062. Na modalidade retratada, o pistão 1030 é uma construção de duas peças. A seção de extremidade pirotécnica 1056 e a seção de extremidade hidráulica 1058 são retratadas acopladas em união por um conector, geralmente denotado pelo numeral 1057 na Figura 9. O conector 1057 é retratado como um pino, por exemplo, pino rosqueado, embora outros dispositivos de preensão ou mecanismo (por exemplo, adesivos) podem ser utilizados.

[0039] A câmara hidráulica 1034 é formada entre o pistão 1030 e a extremidade de descarga 1018. Um dispositivo de controle de fluxo 1040 é disposto com a porta de descarga 1038 da extremidade de descarga 1018 de modo a substancialmente restringir um fluxo fluido para uma direção da câmara hidráulica 1034 através da porta de descarga 1038. A câmara hidráulica 1034 pode ser preenchida com um fluido hidráulico 1036, por exemplo, através da porta de descarga 1038. A porta 1070 (por exemplo, válvula) é utilizada para aliviar a pressão da câmara hidráulica 1034 durante operações de preenchimento ou para drenar o fluido 1036, por exemplo, se um dispositivo de abastecimento de pressão não atuado 1010 for removido de um sistema.

[0040] Em algumas modalidades, a seção pirotécnica 1016 inclui a câmara de culatra 1044 (por exemplo, o gerador de gás) e uma câmara de contenção 1046. O gerador de gás 1026 é ilustrado conectado, por exemplo, por uma interface pinada nas Figuras 5, 7 a 9, à primeira extremidade 1014 que dispõe uma carga pirotécnica 1028 na câmara de culatra 1044. A câmara de culatra 1044 e a câmara de contenção 1046 são separadas por um dispositivo de controle de pressão 1042 que é ilustrado como um orifício 1048 formado através da barreira de culatra 1050. Nesse exemplo não limitante, a barreira de culatra 1050 é formada por uma porção do corpo 1012 que forma a seção pirotécnica 1016. O orifício de culatra 1048 pode ser dimensionado para a pressão de operação desejada do dispositivo de abastecimento de pressão 1010.

[0041] A câmara de contenção 1046 é formada na seção pirotécnica 1016 entre a barreira 1050 e a barreira de contenção 1049 do segundo dispositivo de controle de pressão 1043. Um dispositivo de controle de pressão 1043 tem um orifício de contenção 1047 formado através de uma barreira de contenção 1049. Na Figura 7, a barreira de contenção 1049 é ilustrada fixada no lugar por um conector 1072. Nesse exemplo, o conector 1072 é uma solda branda ou uma solda para fixar a barreira 1049 (por exemplo, placa) no lugar e fornecer uma vedação adicional ao longo da periferia da barreira 1049. O orifício de contenção 1047 pode ser dimensionado para a capacidade de fluido e a pressão de operação do dispositivo de abastecimento de pressão em particular 1010, por exemplo, para amortecer o pulso de pressão de carga pirotécnica. Um dispositivo de ruptura 1055 é retratado disposto com o orifício 1047 para vedar o orifício e, portanto, as câmaras de gás 1044, 1046 durante uma inatividade do dispositivo de abastecimento de pressão instalado 1010. O dispositivo de ruptura 1055 pode fornecer uma abertura clara durante uma ativação do dispositivo de abastecimento de pressão 1010 e a queima de carga 1028. Nas Figuras 7 a 9 uma ventilação 1074, por exemplo, válvula, é ilustrada em comunicação com a câmara de gás 1017 para aliviar pressão das câmaras de gás antes de desmontar após o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 ser operado.

[0042] As Figuras 7 a 9 ilustram um dispositivo de compensação de pressão 1076 em conexão operacional com as câmaras de gás, a câmara de culatra 1044 e a câmara de contenção 1046, para aumentar a pressão nas câmaras de gás em resposta à instalação do dispositivo de abastecimento de pressão 1010 abaixo do nível do mar. Na modalidade retratada, um compensador de pressão 1076 inclui um ou mais dispositivos 1078 (por exemplo, reservatórios) que contém um gás (por exemplo, nitrogênio). Os reservatórios 1078 estão em conexão fluida com as câmaras de gás 1017 (por exemplo, as câmaras 1044, 1046, etc.), por exemplo, através das portas 1080. Na Figura 8, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 é retratado instalado abaixo do nível do mar (consulte, por exemplo, as Figuras 11-12) antes de ser ativado. Em resposta à pressão hidrostática na profundidade submarina dos reservatórios de dispositivo de abastecimento de pressão 1078 desinflaram e através disso pressurizaram a câmara de culatra 1044 e a câmara de contenção 1046. Novamente, em algumas modalidades, sistemas e dispositivos de compensação de pressão não são utilizados.

[0043] A Figura 9 ilustra uma modalidade do dispositivo de abastecimento de pressão 1010 após ser ativada. Em referência às Figuras 8 e 9, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 é ativado inflamando-se uma carga pirotécnica 1028. A ignição gera gás 1082 que se expande na câmara de culatra 1044 e na câmara de contenção 1046. A pressão nas câmaras de gás rompe o dispositivo de ruptura 1055 e o gás que se expande age no lado pirotécnico 1056 do pistão 1030. O pistão 1030 é movido no sentido da extremidade de descarga 1018 em resposta à pressão de gás 1082 e através disso descarrega um fluido pressurizado 1036 através da porta de descarga 1038 e do dispositivo de controle de fluxo 1040. Na Figura 9, o pistão 1030 é ilustrado separado a uma distância da extremidade de descarga 1018. De acordo com uma ou mais modalidades, pelo menos uma porção do volume do fluido 1036 que resta em uma câmara de fluido hidráulico 1034 é um volume em excesso suprido para fornecer um espaço (por exemplo, coxim) entre o pistão 1030 e a extremidade de descarga 1018 na extremidade do curso do pistão 1030.

[0044] O dispositivo de abastecimento de pressão 1010 pode ser utilizado em muitas aplicações em que uma fonte confiável e imediata de um fluido pressurizado é exigido. O dispositivo de abastecimento de pressão 1010 fornece um sistema vedado que é resistente a corrosão e que pode ser construído de material para instalação em ambientes hostis. Adicionalmente, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010 pode fornecer um nível de pressão de operação desejado sem considerar a pressão ambiental do ambiente (por exemplo, nenhuma compensação de pressão). Múltiplos geradores de gás podem ser utilizados para acionar o dispositivo de abastecimento de pressão.

[0045] Um método de operação é agora descrito em referência às Figuras 10 a 13 que ilustram um sistema de poço submarino 12 no qual um ou mais dispositivos de abastecimento de pressão são utilizados. Os dispositivos e os sistemas de abastecimento de pressão das Figuras 5 a 13 são revelados na publicação de pedido de patente no U.S. 2013/0220161, que é incorporado no presente documento a título de referência.

[0046] A Figura 10 é uma ilustração esquemática de um sistema de segurança de poço, geralmente denotado pelo numeral 10, que é utilizado em um sistema de poço submarino 12. O sistema de poço submarino retratado é um exemplo não limitante de um sistema no qual o dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos geradores de gás pode ser utilizado. Na modalidade retratada, um sistema de perfuração 12 inclui uma pilha de BOP 14 que é colocada em uma cabeça de poço submarina 16 de um poço 18 (por exemplo, um furo de poço) que penetra o leito marinho 20. A pilha de BOP 14 convencionalmente inclui um pacote de riser marinho inferior ("LMRP") 22 e preventores de blowout ("BOP") 24. A pilha de BOP retratada 14 também inclui válvulas de teste submarinas ("SSTV") 26. Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa revelação, a pilha de BOP 14 não é limitada aos dispositivos retratados.

[0047] O sistema de segurança de poço submarino 10 compreende um pacote de segurança, ou uma montagem, chamada no presente documento de um pacote de segurança contra catástrofe ("CSP") 28 que é colocado sobre o sistema de BOP 14 e conecta de modo operacional um riser 30 que se estende de uma plataforma 31 (por exemplo, embarcação, sonda, navio, etc.) até a pilha de BOP 14 e assim o poço 18. O CSP 28 compreende um CSP superior 32 e um CSP inferior 34 que são configurados para separar um do outro em resposta a iniciação de uma sequência de segurança e através disso desconectar o riser 30 da pilha de BOP 14 e do poço 18, por exemplo, conforme ilustrado na Figura 11. A sequência de segurança é iniciada em resposta a parâmetros que indicam a ocorrência de uma falha no poço 18 com o potencial de levar a um blowout do poço. O sistema de segurança de poço submarino 10 pode automaticamente iniciar a sequência de segurança em resposta à correspondência de parâmetros monitorados para gatilhos de segurança selecionados. De acordo com uma ou mais modalidades, o CSP 28 inclui um ou mais dispositivos de abastecimento de pressão 1010 (consulte, por exemplo, as Figuras 12 e 13) para fornecer pressão hidráulica sob demanda a fim de operar um ou mais dos dispositivos de sistema de poço (por exemplo, válvulas, conectores, postes ejetores, êmbolos e cisalhas).

[0048] A cabeça de poço 16 é uma terminação do furo de poço no leito do mar e geralmente tem os componentes necessários (por exemplo, conectores, travas, etc.) para conectar componentes tais como BOPs 24, válvulas (por exemplo, válvulas de teste, árvores de produção, etc.) ao furo de poço. A cabeça de poço também incorpora os componentes necessários para reter um invólucro, tubos de produção, e dispositivos de controle de fluxo e produção abaixo da superfície no furo de poço.

[0049] O LMRP 22 e a pilha de BOP 24 são acoplados em união por um conector que está engatado a um mandril correspondente na extremidade superior da pilha de BOP 24. O LMRP 22 tipicamente fornece a interface (por exemplo, conexão) dos BOPs 24 e a extremidade inferior 30a do riser marinho 30 por meio de um conector de riser 36 (por exemplo, adaptador de riser). O conector de riser 36 pode compreender adicionalmente uma ou mais portas para conectar fluido (por exemplo, hidráulico) e condutores elétricos, por exemplo, comunicação umbilical, que pode se estender ao longo do riser 30 (exterior ou inferior) da plataforma de perfuração localizada na superfície 5 até um sistema de perfuração submarino 12. Por exemplo, é comum para uma linha de bloqueio de controle de poço 44 e uma linha de interrupção 46 se estender da superfície para uma conexão até a pilha de BOP 14.

[0050] O riser 30 é uma coluna tubular que se estende da plataforma de perfuração 31 para baixo até o poço 18. O riser é de fato uma extensão do furo de poço que se estende através da coluna de água até a embarcação de perfuração 31. O diâmetro do riser é grande o suficiente para permitir que o cano de perfuração, as colunas de invólucro, as ferramentas de registro e semelhantes passem através. Por exemplo, nas Figuras 10 e 11, um tubular 38 (por exemplo, o cano de perfuração) é ilustrado instalado da plataforma de perfuração 31 no riser 30. A lama de perfuração e os detritos de perfuração podem ser retornados para a superfície 5 através do riser 30. A comunicação umbilical (por exemplo, hidráulica, elétrica, óptica, etc.) pode ser instalada exterior ao riser 30 ou através do mesmo no CSP 28 e na pilha de BOP 14. Um veículo operado remotamente ("ROV") 124 é retratado na Figura 11 e pode ser utilizado para várias tarefas inclusive instalar e remover dispositivos de abastecimento de pressão 1010.

[0051] Consulte agora a Figura 12 que ilustra um pacote de segurança de poço submarinho 28 de acordo com uma ou mais modalidades em isolamento. O CSP 28 retratado na Figura 12 é adicionalmente descrito em referência às Figuras 10 e 11. Na modalidade retratada, CSP 28 compreende o CSP superior 32 e o CSP inferior 34. O CSP superior 32 compreende um o conector de riser 42 que pode incluir uma conexão de flange de riser 42a, e um adaptador de riser 42b que pode fornecer para uma conexão de umbilicais de comunicação e extensão dos umbilicais de comunicação a vários dispositivos CSP 28 e/ou dispositivos de pilha de BOP 14. Por exemplo, uma linha de bloqueio 44 e uma linha de interrupção 46 são retratadas de modo a se estender da superfície com o riser 30 e se estendem através do adaptador de riser 42b para uma conexão até as linhas de interrupção e bloqueio da pilha de BOP 14. O CSP 28 compreende uma garra de bloqueio 44a e uma garra de linha de interrupção 46a para interconectar a porção superior da linha de bloqueio 44 e da linha de interrupção 46 com a porção inferior da linha de bloqueio 44 e da linha de interrupção 46. As garras 44a, 46a podem fornecer uma desconexão da garra e das linhas de interrupção durante operações de segurança; e durante operações de recuperação e reentrada subsequentes reconectar nas linhas de interrupção e bloqueio por meio de garras 44a, 46a. O CSP 28 compreende um furo longitudinal interno 40, retratado na Figura 12 pela linha tracejada através do CSP inferior 34, para passar o tubular 38. O espaço anular 41 é formado entre o diâmetro de fora do tubular 38 e o diâmetro do orifício 40.

[0052] O CSP superior 32 compreende adicionalmente cunhas 48 (por exemplo, cunhas de segurança) configuradas para fechar no tubular 38. As cunhas 48 são atuadas na modalidade retratada por pressão hidráulica de um acumulador hidráulico 50 e/ou um dispositivo de abastecimento de pressão 1010. Na modalidade retratada, o CSP 28 compreende uma pluralidade de acumuladores hidráulicos 50 e/ou dispositivos de abastecimento de pressão 1010 que podem ser interconectados em receptáculos, tais como um receptáculo acumulador hidráulico superior 52. Um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 localizado no receptáculo acumulador hidráulico superior 52 é hidraulicamente conectado a um ou mais dispositivos, tais como as cunhas 48.

[0053] O CSP inferior 34 compreende um conector 54 para conectar até a pilha de BOP 14, por exemplo, por meio do conector de riser 36, êmbolos 56 (por exemplo, êmbolos cegos), cisalhas de alta energia 58, cunhas inferiores 60 (por exemplo, cunhas bidirecionais), e um sistema de ventilação 64 (por exemplo, tubulação de válvula). O sistema de ventilação 64 compreende uma ou mais válvulas 66. Nessa modalidade, o sistema de ventilação 64 compreende válvulas de ventilação (por exemplo, válvulas esféricas) 66a, válvulas de bloqueio 66b, e um ou mais mandris de conexão 68. As válvulas 66b podem ser utilizadas para controlar um fluxo fluido através de mandris de conexão 68. Por exemplo, um riser de recuperação 126 é retratado conectado a um dos mandris 68 para fluir um efluente do poço e/ou circular um fluido de interrupção (por exemplo, lama de perfuração) no poço.

[0054] Na modalidade retratada, o CSP inferior 34 compreende adicionalmente um dispositivo defletor 70 (por exemplo, dispositivo de impacto, êmbolo de obturador) disposto acima do sistema de ventilação 64 e abaixo das cunhas inferiores 60, cisalhas 58 e dos êmbolos cegos 56. O CSP inferior 34 inclui uma pluralidade de acumuladores hidráulicos 50 e/ou de dispositivos de abastecimento de pressão 1010 dispostos e conectados em um ou mais receptáculos hidráulicos inferiores 62 para operações de vários dispositivos de CSP 28. Na modalidade da Figura 12, uma fonte química 76, por exemplo, metanol, é ilustrada para injeção no sistema, por exemplo, para impedir a formação de hidrato.

[0055] O CSP superior 32 e o CSP inferior 34 são conectados de modo destacável um ao outro por um conector 72. Na Figura 11, o conector ilustrado 72 inclui uma primeira porção de conector 72a disposta com o CSP superior 32 e uma segunda porção de conector 72b disposta com o CSP inferior 34. Um dispositivo ejetor 74 (por exemplo, postes ejetores) é conectado de modo operacional entre o CSP superior 32 e o CSP inferior 34 para separar o CSP superior 32 e o riser 30 do CSP inferior 34 e da pilha de BOP 14 após o conector 72 ser atuado para a posição destravada. O dispositivo ejetor 74 pode ser atuado através da operação do dispositivo de abastecimento de pressão 1010.

[0056] O CSP 28 inclui uma pluralidade de sensores 84 que podem captar vários parâmetros, tais como e sem limitação, temperatura, pressão, deformação (tensão, compressão, torque), vibração e taxa de fluxo fluido. Os sensores 84 adicionalmente incluem, sem limitação, sensores de erosão, sensores de posição e acelerômetros e semelhantes. Os sensores 84 podem estar em comunicação com um ou mais sistemas de controle e monitoramento, por exemplo, formar um pacote de sensor de estado de limite.

[0057] De acordo com uma ou mais modalidades da invenção, o CSP 28 compreende um sistema de controle 78 que pode ser localizado abaixo do nível do mar, por exemplo, em CSP 28 ou em uma localização remota tal como na superfície. O sistema de controle 78 pode compreender um ou mais controladores que são localizados em diferentes locais. Por exemplo, em pelo menos uma modalidade, o sistema de controle 78 compreende um controlador superior 80 (por exemplo, comando superior e barramento de dados de controle) e um controlador inferior 82 (por exemplo, comando inferior e barramento de controlador). O sistema de controle 78 pode ser conectado por meio de condutores (por exemplo, fio, cabo, fibras ópticas, linhas hidráulicas) e/ou de modo sem fio (por exemplo, transmissão acústica) para vários dispositivos submarinos (por exemplo, dispositivos de abastecimento de pressão 1010) e para sistemas de controle de superfície (por exemplo, a plataforma de perfuração 31).

[0058] A Figura 13 é um diagrama esquemático da etapa de sequência, de acordo com uma ou mais modalidades do sistema de segurança de poço submarino 10 que ilustra uma operação de dispositivos de ejetor 74 (por exemplo, postes ejetores) para separar fisicamente o CSP superior 32 e o riser 30 do CSP inferior 34 conforme retratado na Figura 11. Por exemplo, os dispositivos de ejetor 74 podem incluir as varas de pistão 74a que se estendem para empurrar o CSP superior 32 para longe do CSP inferior 34 na modalidade retratada. A Figura 11 ilustra a vara de pistão 74a em uma posição estendida. Na modalidade da Figura 13, a atuação de dispositivos de ejetor 74 é fornecida pelo controlador superior 80 que envia um sinal que ativa um dispositivo de abastecimento de pressão acionado por múltiplos gases 1010 localizado, por exemplo, no receptáculo de acumulador superior 52 para direcionar a pressão de operação por meio de um fluido hidráulico pressurizado para os dispositivos de ejetor 74 (por exemplo, dispositivo operacional). De acordo com uma modalidade, os dispositivos de ejetor 74 podem ser atuados em resposta a receber um primeiro volume de fluido hidráulico pressurizado que é descarregado de um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 por ignição de um único gerador de gás. Em algumas modalidades, a operação dos dispositivos de ejetor pode exigir receber um fluido hidráulico pressurizado em resposta à ignição de mais do que um dos geradores de gás de um dispositivo de abastecimento de pressão única; por exemplo, os dois ou mais geradores de gás podem ser inflamados simultaneamente ou em sequência. Em algumas modalidades, os dispositivos de ejetor podem ser atuados para uma primeira posição em resposta a ignição de um primeiro gerador de gás e atuado para uma segunda posição em resposta a receber um sinal hidráulico da ignição de um segundo gerador de gás.

[0059] Em relação também às Figuras 1 a 9 e, um sinal eletrônico é transmitido do controlador 80 e recebido em um ou mais dos geradores de gás 1026. O sinal de disparo pode ser um pulso hidráulico ou elétrico e/ou um sinal codificado. Em resposta a recepção do sinal de disparo, o acendedor inflama a carga pirotécnica, por exemplo, propelente sólido, e através disso gera gás 1082 que aciona o pistão no sentido da extremidade de descarga e através disso pressuriza um fluido hidráulico 1036 e descarrega um volume de fluido hidráulico pressurizado através da porta de descarga para o dispositivo de operação, por exemplo, os dispositivos de ejetor 74. Se o primeiro gerador de gás não inflama ou de outro modo falha, um segundo gerador de gás pode ser inflamado para descarregar o fluido hidráulico conforme necessário. De acordo com algumas modalidades um segundo gerador de gás 1026 pode ser operado para avançar o curso do pistão e descarregar um volume adicional de um fluido hidráulico conforme necessário para atuar o dispositivo de operação, por exemplo, para atuar o dispositivo operado até uma posição adicional. De modo similar, conforme descrito acima em referência à Figura 4, um ou mais dentre os dispositivos de abastecimento de pressão de múltiplos geradores de gás 1010 pode ser atuado para operar outro dos dispositivos operacionais de sistema de poço 1100 tal como, e sem limitação, válvulas, cunhas, êmbolos, cisalhas e travas.

[0060] Agora em relação às Figuras 14 a 16, as mesmas ilustram aspectos de dispositivos de abastecimento de pressão 1010 de acordo com uma ou mais modalidades dessa revelação. Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa revelação, os dispositivos de abastecimento de pressão 1010 ilustrados nas Figuras 14 a 16 amortecem o pulso de pressão inicial produzido pelo propelente 1028 do gerador de gás para mitigar ou eliminar o choque de pressão na câmara hidráulica 1034 e no circuito hidráulico e no dispositivo hidráulico operado a jusante. As Figuras 14 a 16 ilustram aspectos não limitantes de dispositivos de abastecimento de pressão de acordo com essa revelação.

[0061] Os dispositivos de abastecimento de pressão 1010 ilustrados nas Figuras 14 a 16 incluem, cada, um par de pistões 1092, 1094 dispostos de forma móvel no furo 1032 do corpo 1012. Os pistões 1092, 1094 são separados por um meio compressível ou um fluido 1096, por exemplo, sílica. Um meio compressível 1096 é disposto no furo 1032 em um espaço 1098 entre o primeiro pistão 1092 e o segundo pistão 1094. O primeiro pistão 1092 separa a câmara de gás 1017 do meio compressível 1096 e do espaço 1098. O segundo pistão 1094 separa a câmara hidráulica 1034 e um fluido hidráulico não compressível 1036 do meio compressível 1096 e do espaço 1098.

[0062] Em referência à Figura 14, o gerador de gás 1026 é conectado a uma porta de entrada 2002 para descarregar gás pressurizado 1082 quando o mesmo é atuado (por exemplo, o propelente 1028 queima) na câmara de gás 1017. Na modalidade ilustrada na Figura 14, o gás pressurizado entra na câmara de gás 1017, por exemplo, em uma primeira porção ou câmara de culatra 1044. Uma câmara de contenção 1046 é formada pelo primeiro pistão 1092 e está em comunicação com a câmara de gás 1044 através de um orifício 1048. O orifício 1048 é fornecido, por exemplo, através de uma parede de barreira 1050 do primeiro pistão orientada no sentido da primeira extremidade 1014. A pressão de saída hidráulica pode ser controlada, por exemplo, ajustando-se o tamanho do orifício 1048 (por exemplo, dispositivo de controle de pressão). Conforme será entendido pelas pessoas versadas na técnica com benefício dessa revelação, um ou mais dispositivos de controle de pressão adicionais pode ser posicionado entre a primeira extremidade 1014 e o primeiro pistão 1092. O primeiro pistão e o orifício 1048 amortecem a pressurização da câmara de contenção 1046. O gás pressurizado 1082 atua no primeiro pistão 1092 que pressuriza o meio compressível 1096. Pressurizar o meio compressível 1096 amortece o pulso de pressão devido à ignição do propelente 1028 e pode também fornecer armazenamento de energia para pressurizar a câmara hidráulica 1034. O segundo pistão 1094 pressuriza o fluido hidráulico 1036 para atuar o circuito hidráulico. A energia armazenada no meio compressível pode ser liberada para agir no segundo pistão a fim de fornecer uma pressão de descarga contínua ou substancialmente constante através do comprimento de curso completo 1110 do segundo pistão 1094, por exemplo, o dispositivo de abastecimento de pressão 1010.

[0063] A Figura 15 ilustra uma modalidade de um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 de acordo com uma ou mais modalidades da revelação. Na Figura 11 uma câmara de contenção 1046 é formada entre o primeiro pistão 1092 e um dispositivo de controle de pressão 1042. Um dispositivo de controle de pressão 1042 inclui uma barreira 1050 posicionada através do furo 1032 entre a primeira extremidade 1014 e o primeiro pistão 1092. Um orifício 1048 é fornecido através da barreira 1050.

[0064] A Figura 16 ilustra uma modalidade de um dispositivo de abastecimento de pressão 1010 de acordo com uma ou mais modalidades. Na Figura 16 um dispositivo de controle de pressão não é posicionado entre o gerador de gás na porta de entrada 2002 e o primeiro pistão 1092. É observado que a porta de entrada 2002 pode ser utilizada para estrangular o gás pressurizado produzido 1082. Adicionalmente, o tamanho da câmara de gás 1017 pode servir como um volume de tampão para amortecer o pulso de pressão devido ao propelente inflamado. Por exemplo, o volume da câmara de gás 1017 pode ser aumentado para amortecer o pulso de pressão que age no fluido hidráulico e na câmara.

[0065] O que foi exposto acima ressalta recursos de muitas modalidades de maneira que as pessoas versadas na técnica possam entender melhor os aspectos da revelação. As pessoas versadas na técnica devem apreciar que as mesmas podem prontamente usar a revelação como uma base para projetar ou modificar outros processos e outras estruturas para realizar as mesmas finalidades e/ou alcançar as mesmas vantagens das modalidades introduzidas no presente documento. As pessoas versadas na técnica devem também perceber que tais construções equivalentes não fogem do espírito e do escopo da revelação, e que os mesmos podem fazer várias mudanças, substituições e alterações no presente documento sem fugir do âmbito e do escopo da revelação. O escopo da invenção deve ser determinado apenas pela linguagem das reivindicações a seguir. O termo "compreende" nas reivindicações se destina a significar "que inclui pelo menos" de maneira que a listagem citada de elementos em uma reivindicação é um grupo aberto. Os termos "um", "uma" e outros termos no singular se destinam a incluir as formas no plural dos mesmos a menos que seja especificamente excluído.

Claims (11)

1. Método caracterizado por compreender: expelir, em resposta a uma demanda para acionar um dispositivo hidraulicamente operado (1100), um primeiro volume de fluido hidráulico pressurizado (1036) através de uma porta de descarga (1038) de um dispositivo de abastecimento de pressão em resposta a inflamar um primeiro gerador de gás (1026) dentre dois ou mais geradores de gás, em que o dispositivo de abastecimento de pressão compreende: um corpo alongado (1012) que tem um furo interno (1032) que se estende a partir de uma extremidade de potência (1014) até uma extremidade de descarga que tem a porta de descarga (1018), os dois ou mais geradores de gás conectados à extremidade de potência, e um fluido hidráulico disposto no furo interno entre um pistão (1030) e a extremidade de descarga; e expelir, em resposta a uma demanda para acionar um dispositivo hidraulicamente operado, um segundo volume de fluido hidráulico pressurizado através da porta de descarga em resposta a inflamar um segundo gerador de gás (1026) dentre os dois ou mais geradores de gás; acionar o dispositivo hidraulicamente operado para uma primeira posição (1110a), em resposta ao dispositivo hidraulicamente operado recebendo o primeiro volume de fluido hidráulico pressurizado; e acionar o dispositivo hidraulicamente operado para uma segunda posição (1110b), em resposta ao dispositivo hidraulicamente operado recebendo o segundo volume de fluido hidráulico pressurizado.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo hidraulicamente operado ser uma válvula (26, 66).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo hidraulicamente operado ser conectado em um sistema de poço (12).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dispositivo hidraulicamente operado ser localizado abaixo da linha do mar.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, carac5erizado pelo fato do dispositivo hidraulicamente operado ser um êmbolo (24, 56, 70).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato por compreender uma válvula unidirecional (1040) conectada entre a porta de descarga e o dispositivo hidraulicamente operado.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo geradores de gás compreenderem um propelente (1028) que produz um gás (1082), em resposta a serem acionados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo geradores de gás serem diretamente conectados à extremidade de potência.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos primeiro e segundo geradores de gás são conectados à extremidade de potência através de um conduto (1015).

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: os primeiro e segundo geradores de gás compreendem um propelente (1028) que produz um gás (1082), em resposta a serem acionados; e os primeiro e segundo geradores de gás são conectados diretamente à extremidade de potência.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: os primeiro e segundo geradores de gás compreendem um propelente (1028) que produz um gás (1082), em resposta a serem acionados; e os primeiro e segundo geradores de gás são conectados à extremidade de potência através de um conduto (1015).

Images