BR112018004827B1

BR112018004827B1 - Sistema de injeção química de fundo do poço para posicionamento em um poço e método de injeção química em um poço

Info

Publication number: BR112018004827B1
Application number: BR112018004827-5A
Authority: BR
Inventors: Lorenzzo Breda Minassa
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2022-03-15
Also published as: CA2996270A1; GB2558435A; US20180298725A1; CA2996270C; GB201803109D0; NO20180477A1; BR112018004827A2; WO2017065720A1; US10280710B2; GB2558435B

Abstract

uma válvula de fechamento automático em uma válvula de injeção química é descrita para operação em um local de fundo de poço em um poço. a válvula de injeção química inclui um membro de fecho que é mantido em uma posição aberta por pressão de fluido em uma linha de fornecimento de produtos químicos, de modo que a diminuição da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos faz com que o membro de fecho se mova para uma posição fechada. uma primeira superfície de acoplamento no membro de fecho é exposta à pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos quando o membro de fecho está na posição aberta e define uma porção de uma superfície diferencial equivalente à qual a pressão do fluido está exposta para manter o membro de fecho na posição aberta. a primeira superfície de acoplamento é isolada da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos quando o membro de fecho está na posição fechada.

Description

Fundamentos da invenção Campo da invenção

[0001] A presente divulgação refere-se, em geral, a ferramentas de fundo de poço úteis nas operações relacionadas à exploração, perfuração e produção de petróleo e gás. Mais particularmente, as modalidades da divulgação referem-se a uma válvula de injeção química operável para se mover automaticamente para uma configuração fechada antes que a pressão hidrostática em uma linha de fornecimento de substâncias químicas possa ser diminuída. Fundamentos da invenção

[0002] Em operações relacionadas à produção de hidrocarbonetos a partir de formações geológicas subterrâneas, o gerenciamento de produtos químicos pode ser importante na otimização de produções fluidas, além de minimizar o tempo de inatividade do poço e uma intervenção cara. Por exemplo, produtos químicos podem ser injetados em vários locais de um poço para inibir certos processos como a corrosão ou a acumulação de escala. Além disso, certos produtos químicos podem ser introduzidos em um poço para tratar os fluidos de produção para alterar suas propriedades químicas no ambiente do fundo do poço, por exemplo, para reduzir a viscosidade ou outras características do fluido.

[0003] Em uma instalação típica de injeção química, um mandril de injeção química é interligado em uma coluna de tubulação de produção e inclui uma porta de injeção posicionada no local desejado. Por exemplo, a porta de injeção pode ser posicionada para permitir o fluxo para dentro da coluna da tubulação a uma determinada profundidade ou alternativamente, a porta de injeção pode ser posicionada para permitir o fluxo para os locais de fundo do poço externos a coluna de tubulação. Um ou mais produtos químicos podem ser fornecidos ao mandril de injeção química através de uma linha de fornecimento de produtos químicos que se estende de uma unidade de bombeamento química disposta em um local de superfície. Várias linhas de controle e comunicação também podem se estender entre o mandril e o equipamento de controle de superfície para facilitar o funcionamento dos componentes do furo no mandril. Uma válvula de retenção pode ser colocada entre a linha de fornecimento de produtos químicos e a porta de injeção para bloquear fluidos de poço, tais como o gasóleo de produção ou a água, de migrar para o sistema de injeção química a montante da válvula de retenção.

[0004] Além disso, é comum que os discos de ruptura sacrificial sejam fornecidos dentro da linha de fornecimento de produtos químicos a montante da porta de injeção para permitir o teste de pressão da linha de fornecimento de produtos químicos antes da operação. Os discos de ruptura podem ser classificados para suportar as pressões do teste desejado e podem ser rompidos para permitir o fluxo de fluido para a porta de injeção uma vez que o teste esteja completo.

[0005] Verificou-se que, em vários casos, uma pressão de injeção química mantida pela unidade de bombeamento químico na linha de fornecimento de produtos químicos pode ser diminuída inadvertidamente. Por exemplo, o esgotamento dos fluidos de produção de um intervalo de poço pode afetar a capacidade de manter a pressão hidrostática ou, alternativamente, a falha da unidade de bombeamento químico pode resultar em uma drenagem descontrolada dos produtos químicos na linha de fornecimento de produtos químicos através da porta de injeção. A diminuição da pressão hidrostática pode causar a formação de hidratos que podem tamponar as linhas de fornecimento químico.

Breve descrição das figuras

[0006] A divulgação é descrita em detalhes a seguir com base nas modalidades representadas nas figuras anexas, em que:

[0007] A FIG.1 é uma vista lateral em corte transversal parcial de um sistema de injeção química de fundo de poço que inclui uma pluralidade de válvulas de injeção química de fechamento automático em operação em uma plataforma offshore de acordo com um ou mais exemplos de modalidade da divulgação;

[0008] A FIG.2A é uma vista lateral em corte transversal parcial da válvula de injeção química de fechamento automático da FIG.1 em uma configuração fechada;

[0009] A FIG.2B é uma vista esquemática de uma superfície líquida efetiva sobre a qual a pressão atua sobre um membro de fecho quando a válvula de injeção química na configuração fechada mantem a válvula de injeção química na configuração fechada;

[0010] A FIG.3A é uma vista lateral em corte transversal parcial da válvula de injeção química de fechamento automático em uma configuração aberta;

[0011] A FIG.3B é uma vista esquemática de uma superfície líquida efetiva sobre a qual a pressão atua sobre um membro de fecho quando a válvula de injeção química na configuração aberta mantem a válvula de injeção química na configuração aberta;

[0012] A FIG.4 é uma vista esquemática do sistema de injeção química da FIG.1 ilustrando uma linha de controle para abrir a válvula de injeção química de fechamento automático e uma linha de controle para fechar a válvula de injeção química de fechamento automático, além da linha de fornecimento de produtos químicos;

[0013] A FIG.5 é uma visão esquemática do sistema alternativo de injeção química, incluindo uma linha de controle para fechar a válvula de injeção química de fechamento automático e uma linha de alimentação química que pode ser usada para abrir a válvula de injeção química; e

[0014] A FIG.6 é um fluxograma que ilustra um procedimento operacional para testar e operar um sistema de injeção química de acordo com um ou mais exemplos de modalidade da divulgação.

Descrição detalhada

[0015] Na descrição a seguir, mesmo que uma Figura possa descrever um aparelho em uma porção de poço que tem uma orientação específica, a menos que indicado de outra forma, deve ser entendido por aqueles versados na técnica que o aparelho de acordo com a presente divulgação, pode ser igualmente bem adaptado para uso em porções do poço com outras orientações, incluindo vertical, inclinada, horizontal, curvada, etc. Da mesma forma, a menos que indicado de outra forma, mesmo que uma Figura possa representar uma operação offshore, deverá ser compreendido por aqueles versados na técnica que o aparelho, de acordo com a presente divulgação, é igualmente bem adequado para utilização em operações em terra. Além disso, a menos que observado de outra forma, mesmo que uma Figura possa representar um poço que está revestido parcialmente, deverá ser entendido por aqueles versados na técnica que o aparelho, de acordo com a presente divulgação, é igualmente bem adequado para utilização poços de furo aberto.

Descrição dos exemplos de modalidades

[0016] A presente divulgação inclui sistemas de injeção de produtos químicos, incluindo uma válvula de injeção química de fechamento automático em uma linha de fornecimento de produtos químicos. A válvula de injeção química de fechamento automático responde automaticamente à diminuição da pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos para se mover para uma configuração fechada e, assim, manter um fornecimento de produtos químicos na linha de fornecimento de produtos químicos. Em alguns casos, uma pressão de limite predeterminada na qual a válvula de injeção química se move para a posição fechada está acima de uma pressão hidrostática da linha de fornecimento de substâncias químicas, que pode ser geralmente definida pelo peso de uma coluna de produtos químicos que se estende até uma instalação de superfície. A válvula de injeção química de fechamento automático também permite testar a linha de fornecimento de produtos químicos sem o uso de discos de explosão sacrificiais. Assim, vários testes podem ser realizados na linha de fornecimento de produtos químicos mesmo após a linha de fornecimento de produtos químicos ter sido utilizada para injetar produtos químicos em um poço.

[0017] A Figura 1 é uma vista lateral em corte transversal parcial de um sistema de injeção química de fundo de poço 10 que inclui uma pluralidade de válvulas de injeção química de fechamento automático 12 de acordo com um ou mais exemplos de modalidade da divulgação. Em outras modalidades, pode ser proporcionada uma única válvula de injeção química 12. O sistema de injeção química 10 é ilustrado em operação em uma plataforma offshore semissubmersível 14. A plataforma offshore 14 está disposta sobre uma formação geológica de formação de hidrocarbonetos "G" localizada abaixo do fundo do mar "F." Um poço 18 se estende através da formação geológica de várias camadas da Terra G e inclui uma coluna de revestimento 20 cimentada no mesmo. Disposto em uma porção substancialmente horizontal do poço 18 está uma coluna de completação 22 que inclui várias ferramentas, tais como packers 24 e válvulas de controle de intervalo (INTERVAL CONTROL VALVES, ICVs) 26. Neste exemplo de modalidade, uma válvula de injeção química 12 está posicionada abaixo de cada ICV 26 e pode estar operacionalmente associada à ICV 26 conforme descrito abaixo. Em outras modalidades, uma válvula de injeção química 12 pode ser fornecida acima de cada packer 24 ou em outros locais dentro da coluna de completação 22. Neste exemplo de modalidade, uma válvula 12 de injeção química adicional está posicionada acima de um packer superior 24 e pode ou não estar operacionalmente associada a qualquer uma das ICVs 26.

[0018] Cada válvula de injeção química 12 é instalada em ou sobre um mandril de injeção química 38 acoplado dentro de uma coluna de tubulação 40. A coluna de tubulação 40 é uma coluna de tubulação de produção e geralmente fornece um conduíte para a produção de fluidos de formação, tais como petróleo e gás, para uma localização de superfície. Um espaço anular 42 é definido sobre a coluna de tubulação 40 entre a coluna de tubulação 40 e a formação geológica "G" e/ou a coluna de tubo de revestimento 20. O mandril de injeção química 38 pode incluir uma porta de injeção 38A através da qual os produtos químicos de tratamento podem ser direcionados para um interior da coluna de tubulação 40 ou para outro local de fundo do poço, depois de passar pela válvula de injeção química de fechamento automático 12.

[0019] Na modalidade ilustrada, uma linha de fornecimento de produtos químicos separada 44 se estende entre uma instalação de superfície 46 e cada uma das válvulas individuais de injeção química de fechamento automático 12. Assim, produtos químicos separados podem ser injetados através de cada uma das linhas de fornecimento químico 44 para diferentes porções do conjunto de completação 22. A instalação de superfície 46 inclui uma bomba de fluido de tratamento 48 acoplada a uma ou mais das linhas de fornecimento de produtos químicos 44 para bombear substâncias químicas de tratamento nas linhas de fornecimento de produtos químicos 44. As linhas de fornecimento de produtos químicos 44 passam através de uma cabeça de poço 50 e podem ser empregadas para fornecer os produtos químicos de tratamento da bomba 48 aos mandris de injeção química 38 através das válvulas de injeção química de fechamento automático 12. Os produtos químicos de tratamento podem incluir, por exemplo, produtos químicos empregados em aplicações como a remoção de espuma, prevenção de corrosão e/ou tratamento de escala, hidratos, parafina e similares.

[0020] Em alguns exemplos de modalidade, uma ou mais linhas de controle 52, 54 são fornecidas para acoplar operacionalmente uma válvula de injeção química de fechamento automático 12 com uma ou mais das ICVs 26 através de um controlador 56. O controlador 56 pode ser posicionado em qualquer local, incluindo a instalação de superfície 46, a válvula de fechamento automático 12 e/ou a ICV 26. Em algumas modalidades, o controlador 56 pode ser um controlador ICV e/ou um coletor de emenda operável para dividir sinais de controle entre a ICV 26 e a válvula de injeção química 12. Conforme descrito em maior detalhe abaixo, a linha de controle 52 pode ser empregada para abrir a ICV 26 com um único sinal de controle que também abre a válvula de injeção química de fechamento automático 12. Da mesma forma, a linha de controle 54 pode ser empregada para fechar a ICV 26 com um único sinal de controle que também fecha a válvula de injeção química 12.

[0021] A Figura 2A é uma vista lateral em corte transversal parcial da válvula 12 de injeção química de fechamento automático em uma configuração fechada. A válvula de injeção química 12 geralmente inclui um membro de fecho 60 disposto dentro de um manifold ou compartimento 62. O compartimento 62 pode ser acoplado ao mandril de injeção química 38 ou pode ser construído como parte do mandril de injeção química 38 de modo que os vários componentes da válvula de injeção química 12 podem ser instalados no mandril 38 como uma única unidade. O compartimento 62 define uma câmara de entrada 66 acoplada de modo fluido à linha de fornecimento de produtos químicos 44 e uma câmara de saída 68 acoplada de forma fluida a uma linha de fluxo de saída 70 que se estende ao mandril de injeção química 38. O elemento de fecho 60 inclui uma primeira superfície de acoplamento 72A sobre a mesma para encaixar uma primeira superfície de acoplamento correspondente 72B no compartimento 62 para estabelecer uma vedação primária da válvula de injeção química 12 e impedir a comunicação de fluido entre a câmara de entrada 66 e a câmara de saída 68 quando a válvula de injeção química de fechamento automático 12 está na configuração fechada. Quando as primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B estão engatadas umas com as outras, o elemento de fecho 60 pode ser descrito como disposto na posição fechada dentro do compartimento 62. Dentro da câmara de saída 68, o elemento de fecho 60 inclui uma segunda superfície de acoplamento 74A sobre ela para encaixar uma segunda superfície de acoplamento correspondente 74B no compartimento 62. As segundas superfícies de acoplamento 74A, 74B estão afastadas umas das outras quando a válvula de injeção química de fechamento automático 12 está na configuração fechada.

[0022] O compartimento 62 também define uma câmara de controle aberta 78 acoplada de forma fluida a uma linha de controle aberta 80 e uma câmara de controle fechada 82 acoplada de forma fluida a uma linha de controle fechada 84. A linha de controle aberta 80 e a linha de controle fechada 84 se estendem para o controlador 56. Como indicado acima, o controlador 56 pode ser operável para fornecer um sinal de controle através da linha de controle aberta 80 e a linha de controle fechada 84 para mover o membro de fecho 60 entre as respectivas posições aberta e fechada no compartimento 62. Como indicado acima, o controlador 56 pode estar disposto em uma localização de fundo de poço perto da ICV 26 ou em algumas modalidades o controlador 56 pode ser incluído na instalação de superfície 46 (FIG.1). O controlador 56 pode compreender uma bomba ou outra fonte de um fluido de trabalho pressurizado (não mostrado) operável seletivamente para fornecer o fluido de trabalho pressurizado às linhas de controle 52, 54, 80, 84 acopladas ao mesmo. Em algumas modalidades, o controlador 56 pode compreender um computador (não mostrado) operável para receber instruções de um operador ou de outros componentes do sistema e fazer com que a bomba execute as instruções para pressurizar seletivamente as linhas de controle aberta e fechada 80 e 84 e a câmara de controle aberta 78 e a câmara de controle fechada 82. Em alguns exemplos de modalidade, a linha de controle de abertura ICV 52 é acoplada ao controlador 56 e à linha de controle aberta 80, de modo que o controlador 56 pode pressurizar ambas as linhas de controle 52, 80 com um único sinal de controle. Da mesma forma, a linha de controle de fechamento ICV 54 e a linha de controle fechada 84 podem ambas ser pressurizadas com um único sinal de controle do controlador 56.

[0023] Um primeiro elemento de vedação 92A é proporcionado no membro de fecho 60 para engatar o compartimento 62 e isolar de forma fluida a câmara de controle fechada 82 da câmara de entrada 66. Um segundo membro de vedação 92B é proporcionado no membro de fecho 60 para isolar de forma fluida a câmara de controle aberta 78 da câmara de saída 68. Os membros de vedação 92A, 92B definem as superfícies de pressão 88 e 90 na câmara de controle aberta 78 e a câmara de controle fechada 82, respectivamente. Como tal, a pressurização das câmaras de controle aberto e fechado 78, 82, por exemplo, com o controlador 56, gera forças contra as superfícies de pressão 88, 90 que podem mover o membro de fecho 60 dentro do compartimento 62. O primeiro membro de vedação 92A define um primeiro diâmetro externo OD1 do membro de fecho 60 em que o primeiro membro de vedação 92A se veda contra um orifício polido no compartimento 62. Uma vez que a pressão na câmara de controle fechada 82 é aplicada contra o primeiro membro de vedação 92A, o primeiro diâmetro externo OD1 define uma área de superfície eficaz contra a qual a pressão na câmara de controle fechada 82 é aplicada ao membro de fecho 60. Um segundo diâmetro externo OD2 do membro de fecho 60 é definido por um diâmetro máximo da superfície de acoplamento 72A, que estabelece uma vedação com a superfície de acoplamento 72B quando o membro de fecho 60 está na posição fechada. Um terceiro diâmetro externo OD3 é definido por um diâmetro mínimo da superfície de acoplamento 74B, que estabelece uma vedação com a superfície de acoplamento 74A do membro de fecho 60. Um quarto diâmetro externo OD4 é definido pelo segundo membro de vedação 92B. O quarto diâmetro externo OD4 define uma área de superfície efetiva contra a qual a pressão na câmara de controle aberta 78 pode ser aplicada ao membro de fecho 60. Em algumas modalidades, o quarto diâmetro externo OD4 pode ser equivalente ao primeiro diâmetro externo OD1 para equilibrar as forças aplicadas ao membro de fecho 60 quando a mesma pressão hidrostática absoluta é fornecida às câmaras aberta e fechada 78, 82.

[0024] Um mecanismo de polarização 96 é fornecido para polarizar o elemento de fecho 60 para a posição fechada como ilustrado, em que as superfícies de acoplamento 72A, 72B estão engatadas umas com as outras. Em alguns exemplos de modalidade, o mecanismo de polarização 96 inclui uma mola de compressão 98 acoplada entre o compartimento 62 e o elemento de fecho 60. A mola de compressão 98 é ilustrada dentro da câmara de controle fechada 82 que encosta a superfície de pressão 90. Outras modalidades estão contempladas se a mola de compressão 98 engata outro ressalto (não mostrado) no membro de fecho 60.

[0025] Quando o membro de fecho 60 está na posição fechada, a pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos 44, por exemplo, a pressão de fluido dos fluidos de tratamento na câmara de entrada 66 é aplicada contra o membro de fecho 60, gerando assim uma força líquida que mantém o membro de fecho 60 na posição fechada. A pressão na câmara de entrada 66 é aplicada contra o primeiro membro de vedação 92A bem como a vedação estabelecida pelas superfícies de acoplamento 72A, 72B. Uma vez que o segundo diâmetro externo OD2 na superfície de acoplamento 72A é maior que o primeiro diâmetro externo OD1 no primeiro membro de vedação 92A, a pressão na câmara de entrada 66 gera uma força líquida para baixo sobre o membro de fecho 60 que mantém o membro de fecho 60 na posição fechada onde as superfícies de acoplamento 72A e 72 são engatadas.

[0026] Conforme ilustrado na FIG. 2B, uma superfície diferencial equivalente 102 é definida pela diferença entre os diâmetros externos OD2 e OD1. A superfície diferencial 102 é equivalente a uma superfície líquida no membro de fecho 60 sobre a qual a pressão na câmara de entrada 66 age quando o membro de fecho 60 está na posição fechada para manter o membro de fecho 60 na posição fechada, por exemplo, a superfície diferencial 102 pode ser equivalente à diferença entre as superfícies voltadas para cima e as superfícies voltadas para baixo do membro de fecho 60 dentro da câmara de entrada 66. Conforme descrito em maior detalhe abaixo, quando o membro de fecho 60 está na posição aberta, a pressão na câmara de entrada 66 é igualada com a pressão na câmara de saída 68 e a pressão nas câmaras de entrada e saída 66, 68 é aplicada para uma superfície diferencial equivalente 104 (ver a FIG.3B).

[0027] A pressão na câmara de entrada 66 baseia-se na pressão na linha de fornecimento de produtos químicos 44, por exemplo, uma pressão de injeção química, uma pressão hidrostática ou uma pressão de teste. Assim, quando o membro de fecho 60 está na posição fechada, a pressão na linha de fornecimento de produtos químicos 44, o mecanismo de polarização 96 e qualquer pressão na linha de controle fechada 84 aplicada contra a superfície de pressão 90 operam para impulsionar o membro de fecho 60 para baixo e manter o membro de fecho 60 na posição fechada.

[0028] Para evitar o fluxo de fluido de poço para a linha de fornecimento de produtos químicos 44, a pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode estar desequilibrada em relação à pressão do poço na porta de injeção 38A. A pressão desequilibrada facilita a manutenção da integridade da vedação primária entre as primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B quando o fechamento automático na válvula de injeção química 12 está na configuração fechada. A pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode ser equilibrada com a linha de controle aberta 80 e a linha de controle fechada 84 para facilitar o fechamento da válvula de injeção química 12 no caso de uma pressão de injeção, a pressão do fluido na linha de fornecimento química 44 é diminuída, evitando assim o esgotamento do fluido de tratamento químico na linha de fornecimento de produtos químicos 44.

[0029] A Figura 3A é uma vista lateral em corte transversal parcial da válvula de injeção química de fechamento automático 12 em uma configuração aberta. Quando o membro de fecho 60 está na posição aberta dentro do compartimento 62, as primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B estão afastadas umas das outras e as segundas superfícies de acoplamento 74A, 74B estão engatadas uma com a outra para estabelecer uma vedação secundária entre elas. Nesta configuração, um fluido de tratamento pode passar livremente da bomba 48, através da linha de fornecimento de produtos químicos 44, para dentro da câmara de entrada 66 da válvula de injeção química 12, para dentro da câmara de saída 68, para a linha de fluxo de saída 70, para dentro do mandril de injeção química 38 e através da porta de injeção 38A.

[0030] Quando a válvula de injeção química de fechamento automático 12 está na configuração aberta, a pressão é igualada entre a câmara de entrada 66 e a câmara de saída 68 conforme fluidos de tratamento químico da linha de fornecimento de produtos químicos 44 são permitidos a fluir entre as primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B. A pressão igualada é aplicada ao primeiro membro de vedação 92A e a segunda vedação estabelecida pelo segundo acoplamento 74A, 74B, gerando assim uma força líquida que mantém o membro de fecho 60 na posição aberta.

[0031] Conforme ilustrado na FIG. 3B, uma superfície diferencial equivalente 104 é definida pela diferença entre os diâmetros externos OD3 e OD1. A superfície diferencial 104 é equivalente a uma superfície líquida no membro de fecho 60 em que a pressão na câmara de entrada 66 e na câmara de saída 68 atua quando o membro de fecho está na posição aberta para manter o membro de fecho 60 na posição aberta. Por exemplo, a superfície diferencial 104 pode ser equivalente a uma diferença entre as superfícies voltadas para baixo do membro de fecho 60 dentro das câmaras de entrada e saída 66, 68 e as superfícies viradas para cima do membro de fecho 60 dentro das câmaras de entrada e saída 66, 68. Uma vez que o primeiro diâmetro externo OD1 é maior do que o terceiro diâmetro externo OD3, a pressão nas câmaras 66, 68 gerará uma força líquida para cima no membro de fecho 60 para manter a válvula de injeção química 12 na configuração aberta, desde que a pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos 44 esteja acima de uma pressão limite. Em alguns exemplos de modalidade, a pressão limite pode ser maior ou igual à pressão hidrostática definida pelo peso de uma coluna de fluido formada por um produto químico de tratamento que preenche a linha de fornecimento de produto químico 44 entre a válvula de injeção química 12 e a instalação de superfície 46 (FIG.1). A força aplicada pelo mecanismo de polarização 96, por exemplo, a força da mola de compressão 98 pode ser selecionada para definir adequadamente a pressão limite.

[0032] Aquele versado na técnica reconhecerá que as superfícies (não especificamente identificadas) no membro de fecho 60 podem atuar como superfícies de pressão às quais a pressão hidrostática ou de injeção na linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode ser aplicada. Em qualquer caso, a pressão de injeção química ou a pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 aplica uma força líquida ao membro de fecho 60 em direção à posição aberta quando o membro de fecho 60 está na posição aberta e aplica uma força líquida em direção à posição fechada quando o membro de fecho 60 está na posição fechada.

[0033] Geralmente, para manter o membro de fecho 60 na posição aberta, as forças geralmente ascendentes aplicadas às superfícies 88, 104 são maiores que as forças descendentes aplicadas pelo mecanismo de polarização 96 em conjunto com as forças descendentes aplicadas na superfície de pressão 90 e ou uma porção da superfície diferencial equivalente 102 pela pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos 44. O membro de fecho 60 pode ser deslocado para a posição fechada aumentando a força para baixo, por exemplo, pressionando a câmara fechada 82 com o controlador 56 ou, alternativamente, reduzindo a força ascendente, por exemplo, reduzindo a pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos 44 para uma pressão limite definida pelo mecanismo de polarização 96 e pressão hidrostática na câmara de controle fechada 82.

[0034] A Figura 4 é uma vista esquemática do sistema de injeção química 10 que ilustra a linha de fornecimento de produtos químicos 44 e duas linhas de controle distintas, a linha de controle aberta 80 e a linha de controle fechada 84, para abrir e fechar a válvula de injeção química de fechamento automático 12. A linha de controle aberto 80 se estende desde o controlador 56 até a câmara aberta 78 e a linha de controle fechada se estende até a câmara fechada 82 como descrito acima. O controlador 56 é operável para enviar seletivamente um sinal de pressão para qualquer uma das câmaras 78, 82 (através das linhas de controle 80, 84) para abrir e fechar a válvula de injeção química 12. Um ramo das linhas de controle 80, 84, bem como um ramo da linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode também se estender ao equipamento de fundo de poço adicional 108. O equipamento adicional de fundo do poço 108 pode incluir ICV 26 (FIG.1), válvulas adicionais de injeção química 12 ou outro equipamento reconhecido pelos versados na técnica.

[0035] Nesta modalidade, a linha de fluxo de saída 70 inclui uma válvula 110 nela. A válvula 110 pode ser uma válvula de retenção ou uma válvula de alívio para permitir o fluxo de fluido a uma pressão predefinida em direção ao mandril de injeção química 38 e proíbe o fluxo de fluido em direção à válvula de injeção química 12. A válvula 110 pode proporcionar uma vedação redundante, por exemplo, em adição à vedação primária formada pelo engate das primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B (FIG.2A), definidas entre o mandril 38 e a linha de fornecimento de produtos químicos 44. Geralmente, os padrões da indústria podem exigir uma redundância para uma válvula de injeção química 12 em um sistema de injeção química 10.

2. Modalidades Adicionais

[0036] A Figura 5 é uma vista esquemática de um sistema alternativo de injeção química 200 que inclui uma linha de controle fechada 84 para fechar a válvula de injeção química de fechamento automático 12 e a linha de fornecimento de produtos químicos 44 que pode ser empregada para abrir seletivamente a válvula de injeção química 12. Embora o sistema de injeção química 200 seja ilustrado em conexão com o equipamento de fundo do poço adicional 108, o sistema alternativo de injeção química 200 também pode ter aplicação em ambientes de fundo de poço onde a válvula de injeção química 12 não é usada em conjunto com uma ICV 26 (FIG.1) ou com o equipamento de fundo de poço adicional 108. O arranjo do sistema de injeção 200 não requer uma linha de controle aberta distinta 80 como empregada no sistema 10 (FIG.4). Ao eliminar a linha de controle aberto 80, o sistema de injeção química 200 pode realizar economias em custo, complexidade e manutenção como reconhecido por aqueles versados na técnica.

[0037] Um ramo da linha de fornecimento de produtos químicos 44 se estende para a câmara de entrada 66 da válvula de injeção química 12 conforme descrito acima. Outro ramo se estende até um mecanismo de armazenamento de pressão 204. O mecanismo de armazenamento de pressão 204 pode ser construído ou alojado dentro do manifold ou compartimento 62 (FIG.2A) e como descrito acima, o manifold ou compartimento 62 pode ser construído ou alojado dentro do mandril 38 (FIG.1). Assim, os componentes internos do sistema de injeção química 200 podem ser construídos e/ou instalados independentemente, dentro de um compartimento 62 e/ou dentro de um mandril 38. O mecanismo de armazenamento de pressão 204 inclui um ramo que inclui uma válvula de alívio 110 que permite o fluxo de fluido apenas na direção da seta A1. Outro ramo paralelo do mecanismo de armazenamento de pressão 204 inclui um limitador de fluxo 210 e uma válvula de retenção 212 que permite o fluxo de fluido apenas na direção da seta A2. O mecanismo de armazenamento de pressão 204 também inclui uma linha de fluxo de armazenamento de pressão 214 que se estende para a câmara aberta 78 da válvula de injeção química 12. Um ramo da linha de controle fechada 84, bem como um ramo da linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode também se estender ao equipamento de fundo de poço adicional 108. Conforme descrito acima, o equipamento 108 de instalação adicional pode incluir ICV 26 (FIG.1), válvulas adicionais de injeção química 12 ou outro equipamento reconhecido pelos versados na técnica.

[0038] O mecanismo de armazenamento de pressão 204 é operável para permitir que a válvula de injeção química 12 seja aberta com a bomba 48 acoplada à linha de fornecimento de produtos químicos 44. Por exemplo, a bomba 48 pode inicialmente ser operada para bombear um fluido de tratamento para a câmara de entrada 66 e simultaneamente para a câmara aberta 78 através da válvula de alívio 110 do mecanismo de armazenamento de pressão 204. Um diferencial de pressão inicial pode assim ser estabelecido entre a câmara de entrada 66 e a câmara aberta 78 que é geralmente igual a uma classificação da válvula de alívio 110. Por exemplo, a câmara de entrada pode ser pressurizada a uma pressão de 34,47 MPa (5000 psi) e a câmara aberta pode ser pressurizada a uma pressão de 27,57 MPa (4000 psi), onde a válvula de alívio é avaliada em 6,89 MPa (1000 psi).

[0039] O diferencial de pressão inicial não abre a válvula de injeção química 12 em algumas modalidades. No entanto, a bomba 48 pode então ser operada adequadamente para reduzir a pressão na câmara de entrada 66. A pressão na câmara aberta 78 e a linha de fluxo de armazenamento de pressão 214 também serão reduzidas à medida que o fluido de tratamento é sangrado através do limitador de fluxo 210 e da válvula de retenção 212. O limitador de fluxo 210 permite que a pressão seja reduzida mais rapidamente na câmara de entrada 66 do que na câmara aberta 78. Assim, quando a pressão na câmara de entrada 66 é suficientemente reduzida, a pressão é aplicada contra a superfície diferencial equivalente 102 (FIG.2B) na câmara de entrada 66 em conjunto com a força do mecanismo de polarização 96 não será mais suficiente para neutralizar a força da pressão na câmara aberta 78. Desta forma, a válvula de injeção química 12 pode ser movida para a configuração aberta pela bomba 48.

[0040] Nesta modalidade, a linha de controle fechada 84 se estende para o espaço anular 42 no poço 18 (FIG.1). Uma pressão do espaço anular é transmitida através da linha de controle fechada 84 para a câmara de fechamento 82. A pressão anular é assim aplicada à superfície de pressão 90 (FIG.2A), de modo a polarizar o membro de fecho 60 para a posição fechada. Em outras modalidades, a linha de controle fechada 84 pode se estender ao controlador 56 como descrito acima para fechar seletivamente a válvula de injeção química 12 ou a uma bomba de superfície (não mostrada) na instalação de superfície (FIG.1) que é dedicada a fechar a válvula de injeção química 12. Em algumas modalidades, a linha de controle fechada 84 se estende até uma linha de controle fechada 54 (FIG.2A) de uma ICV 26, de modo que as linhas de controle fechadas 54 e 84 podem transmitir um único sinal de controle próximo tanto para a válvula de injeção química 12 como para a ICV 26.

3. Exemplos de Métodos de Operação

[0041] A Figura 6 é um fluxograma que ilustra um procedimento operacional 300 para testar e operar um sistema de injeção química 10 e 200 de acordo com um ou mais exemplos de modalidade da divulgação. Em referência à FIG.6 e as FIGS.1 a 3B, inicialmente na etapa 302, o sistema de injeção química 10 ou 200 é instalado no poço 18 com a válvula de injeção química 12 em uma posição fechada. A linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode ser testada por pressão na etapa 304. A bomba 48 pode ser utilizada para pressurizar a linha de fornecimento de produtos químicos 44 a qualquer pressão de teste desejada. A pressão de teste será aplicada contra a superfície diferencial equivalente 102 no membro de fecho 60 que mantém o membro de fecho 60 na posição fechada. A pressão de teste pode então ser aliviada e o procedimento 300 pode prosseguir para a etapa 306 em que a válvula de injeção química 12 é aberta de modo que o sistema de injeção química 10 ou 200 possa ser operado para fornecer um produto químico de tratamento a porta de injeção 38A do mandril de injeção química 38.

[0042] Na etapa 306, a válvula de injeção química 12 pode ser aberta pela operação do controlador 56 para fornecer um sinal de controle pela pressurização da linha de controle aberta 80 (etapa 306A). O sinal de controle pressuriza a câmara aberta 78 e aplica uma força ascendente na superfície de pressão 88. A força ascendente é suficiente para superar a força líquida descendente aplicada no membro de fecho 60 pelo mecanismo de polarização 96 e por pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 contra a superfície diferencial 102 e a pressão hidrostática na câmara de controle fechada 82. Assim, o membro de fecho 60 é movido para a posição aberta onde as primeiras superfícies de acoplamento 72A e 72B são separadas e a vedação secundária é estabelecida pelo engate das segundas superfícies de acoplamento 74A, 74B. Quando a linha de controle 52 de uma ICV 26 é acoplada à linha de controle aberta 80, a pressurização da linha de controle 80 pode simultaneamente pressionar a linha de controle 52 para abrir a ICV 26 como é apreciado por aqueles versados na técnica.

[0043] Na etapa 306, a válvula de injeção química 12 que está instalada no sistema de injeção química 200 pode ser aberta pressurizando inicialmente o mecanismo de armazenamento de pressão 204 e a câmara de entrada 66 com a bomba (etapa 306B) e subsequentemente reduzindo a pressão na câmara de entrada 66 (etapa 306C). Quando a pressão na câmara de entrada 66 é reduzida suficientemente rapidamente, por exemplo, antes que a pressão no mecanismo de armazenamento de pressão 204 seja sangrada através do limitador de fluxo 210, será estabelecido um diferencial de pressão suficiente entre a câmara aberta 78 e a câmara de entrada 66 para abrir a válvula de injeção química 12.

[0044] Em seguida, na etapa 308, a bomba 48 é operada para manter uma pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos 44 e, desse modo, bombeia um fluido de tratamento entre as primeiras superfícies de acoplamento 72A, 72B para a porta de injeção 38A do mandril de injeção química 38. A pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos 44 é aplicada à superfície diferencial equivalente 104 e mantém o membro de fecho 60 na posição aberta. A pressão na câmara aberta 78 pode ser sangrada ou diminuída enquanto a pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos 44 é mantida.

[0045] Na etapa 310, o membro de fecho 60 é retornado à posição fechada por operação do controlador 56 para aplicar um sinal de pressão para fechar a câmara 82 (etapa 310A) ou pela diminuição da pressão na linha de fornecimento de produtos químicos 44 (etapa 310B). Quando o controlador 56 é operado (etapa 310A), a linha de controle fechada 84 e a câmara fechada 82 são pressurizadas para aplicar uma pressão contra a superfície de pressão 90. Uma força descendente é assim aplicada à superfície de pressão 90 para superar a força ascendente aplicada pela pressão de injeção química na linha de fornecimento de produtos químicos 44. Quando a pressão de injeção química na linha de controle 44 é diminuída, a bomba 48 pode ser descontinuada (etapa 310B) até que a pressão de injeção química na linha de alimentação química 44 seja reduzida abaixo de um limite em que a pressão aplicada contra a superfície diferencial equivalente 104 não é mais suficiente para superar as forças descendentes aplicadas pelo mecanismo de polarização 96 e as pressões de fluido aplicadas na superfície de pressão 90. Em alguns casos, a pressão na linha de suprimento de produtos químicos 44 é inadvertidamente diminuída devido à falha do equipamento, linhas de fluxo entupidas, etc. Quando a pressão na linha de fornecimento químico é reduzida abaixo do limite predeterminado, a válvula de injeção química 12 fechará automaticamente sem a entrada dos operadores (não mostrados). Em algumas modalidades, o limite predeterminado pode ser superior ou aproximadamente igual à pressão hidrostática na linha de injeção química. Uma vez que a pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode ser projetada para ter mais equilíbrio contra a pressão do poço na porta de injeção 38A, os fluidos de fundo de poço serão isolados pela vedação primária estabelecida pelas superfícies de acoplamento 72A, 72B. Assim, a pressão hidrostática na linha de fornecimento de produtos químicos 44 pode ser mantida independentemente de quaisquer flutuações da pressão de fundo de poço. O mecanismo de polarização 96 e os tamanhos relativos das superfícies diferenciais equivalentes 102, 104 determinarão quanto o excesso de equilíbrio será mantido na pressão hidrostática na linha de controle 44 em relação à pressão hidrostática na linha de controle fechada 84.

[0046] Uma vez que a válvula de injeção química 12 está fechada, o procedimento 300 pode ser retornado para a etapa 304, onde o teste de pressão adicional pode ser realizado na linha de fornecimento de produtos químicos 44. Uma vez que a válvula de injeção química 12 não emprega discos de explosão sacrificiais para permitir o teste de pressão, a válvula de injeção química 12 pode ser mantida no poço entre os testes de pressão 304.

4. Aspectos da Divulgação

[0047] Os aspectos da divulgação descritos nesta seção são fornecidos para descrever uma variedade de conceitos de uma forma simplificada, que são descritos em maiores detalhes acima. Esta seção não se destina a identificar características chave ou essenciais do assunto em questão reivindicado muito menos se destina a ser usada como um auxílio na determinação do escopo do assunto reivindicado.

[0048] Em um aspecto, a divulgação é direcionada para um sistema de injeção química do poço para o posicionamento em um poço. O sistema inclui uma coluna de tubulação que se estende para o poço. Um mandril de injeção química é acoplado dentro da coluna de tubulação e inclui uma porta de injeção em comunicação de fluido com pelo menos um de um interior da coluna de tubulação e um exterior da coluna de tubulação dentro do poço. Uma linha de fornecimento de produtos químicos se estende para o poço e é operável para transportar um fluido de tratamento da localização da superfície até a porta de injeção. O sistema inclui ainda uma válvula de injeção química de fechamento automático acoplada dentro da linha de fornecimento de produtos químicos e que responde a uma pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos abaixo de um limite predeterminado para se mover para uma configuração fechada para assim obstruir o fluxo de fluido de tratamento da linha de fornecimento de produto químico através da porta de injeção.

[0049] Em um ou mais exemplos de modalidades, a válvula de injeção química compreende ainda um membro de fecho que define uma primeira superfície diferencial equivalente sobre a mesma, em que a primeira superfície diferencial equivalente é acoplada de forma fluida à linha de fornecimento de produtos químicos quando a válvula de injeção química está em uma configuração aberta de modo que a pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos aplicada na primeira superfície diferencial equivalente gera uma força no membro de fecho para impulsionar a válvula de injeção química em direção à configuração aberta. Em algumas modalidades, o membro de fecho define ainda uma segunda superfície diferencial equivalente sobre a qual a segunda superfície diferencial equivalente é acoplada de modo fluido à linha de fornecimento de produtos químicos quando a válvula de injeção química está na configuração fechada de modo que a pressão de fluido na linha de fornecimento de substâncias químicas aplicada a segunda superfície diferencial equivalente gera uma força no membro de fecho para impulsionar a válvula de injeção química em direção à configuração fechada. A primeira superfície diferencial equivalente pode incluir uma primeira superfície de acoplamento, em que a primeira superfície de acoplamento engata uma primeira superfície de acoplamento correspondente da válvula de injeção química quando a válvula de injeção química está na configuração fechada. A primeira superfície de acoplamento pode estar espaçada da primeira superfície de acoplamento correspondente quando o membro de fecho está na posição aberta para permitir o fluxo de fluido entre a primeira superfície de acoplamento e a primeira superfície de acoplamento correspondente. Em alguns exemplos de modalidades, a segunda superfície diferencial equivalente inclui uma segunda superfície de acoplamento, em que a segunda superfície de acoplamento engata uma segunda superfície de acoplamento correspondente da válvula de injeção química quando a válvula de injeção química está na configuração aberta e desengata a segunda superfície de acoplamento correspondente quando a válvula de injeção química está na configuração fechada.

[0050] Em alguns exemplos de modalidade, o sistema inclui ainda uma válvula de alívio acoplada a uma linha de fluxo de saída que se estende entre a válvula de injeção química de fechamento automático e a porta de injeção. Em algumas modalidades, a válvula de injeção química inclui ainda uma câmara aberta e uma câmara fechada, em que a pressurização da câmara aberta e da câmara fechada impulsiona a válvula de injeção química para as respectivas posições aberta e fechada. A câmara aberta e a câmara fechada podem ser acopladas de forma fluida a um controlador por respectivas linhas de controle abertas e fechadas e em que o controlador pode ser operável seletivamente para pressionar as linhas de controle abertas e fechadas. Em algumas modalidades, a linha de controle fechada é acoplada de forma fluida a um espaço anular definido no poço em torno da coluna de tubulação.

[0051] Em algumas modalidades, o sistema inclui ainda um mecanismo de armazenamento de pressão acoplado operativamente à câmara aberta, o mecanismo de armazenamento de pressão operável para permitir que a pressão seja reduzida mais rapidamente em uma câmara de entrada na qual a segunda superfície diferencial equivalente é definida do que na câmara aberta. Em algumas modalidades, o mecanismo de armazenamento de pressão inclui uma linha de entrada e uma linha de saída com o limitador de fluxo no mesmo. Em algumas modalidades, a linha de entrada e a linha de saída são acopladas de forma fluida à linha de fornecimento de produtos químicos.

[0052] Em outro aspecto, a divulgação é dirigida a um método de injeção química em um poço. O método inclui (a) a instalação de uma válvula de injeção química em uma localização de fundo de poço no poço entre uma linha de fornecimento de produtos químicos e uma porta de injeção, em que a linha de fornecimento de produtos químicos se estende até uma instalação de superfície e em que a porta de injeção é acoplada de maneira fluida ao menos um dentre um interior e um exterior de uma coluna de tubulação dentro do poço, (b) transporte de um fluido de tratamento para a porta de injeção através da linha de fornecimento de produtos químicos e da válvula de injeção química e (c) fechamento da válvula de injeção química em resposta a uma diminuição de pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos abaixo de um limite predeterminado.

[0053] Em um ou mais exemplos de modalidades, o método inclui ainda a manutenção da válvula de injeção química em uma configuração aberta com a pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos quando a pressão do fluido está acima do limite predeterminado. Em algumas modalidades, a manutenção da válvula de injeção química na configuração aberta inclui ainda a aplicação da pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos a uma primeira superfície de acoplamento definida em um membro de fecho da válvula de injeção química para impulsionar a válvula de injeção química para uma configuração aberta. O fechamento da válvula de injeção química pode incluir ainda o engate da primeira superfície de acoplamento com uma primeira superfície de acoplamento correspondente da válvula de injeção química para isolar a primeira superfície de acoplamento da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos.

[0054] Em alguns exemplos de modalidade, o método inclui ainda o teste de pressão da linha de fornecimento de produtos químicos subsequente ao fechamento da válvula de injeção química, pelo aumento da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos para uma pressão de teste. O teste de pressão da linha de fornecimento de produtos químicos pode ainda incluir a aplicação da pressão do fluido a um membro de fecho da válvula de injeção química para impulsionar a válvula de injeção química para uma configuração fechada. Em algumas modalidades, o membro de fecho inclui uma superfície diferencial equivalente definida no mesmo, em que a superfície diferencial equivalente é equivalente a uma superfície líquida no membro de fecho sobre o qual uma pressão em uma câmara de entrada acoplada à linha de fornecimento de produtos químicos atua quando o membro de fecho atua em uma posição fechada para manter o membro de fecho na posição fechada.

[0055] Em um ou mais exemplos de modalidade, o método inclui ainda a abertura da válvula de injeção química e uma válvula de controle de intervalo acoplada à válvula de injeção química pressurizando simultaneamente as respectivas linhas de controle que se estendem tanto para a válvula de injeção química quanto para a válvula de controle de intervalo.

[0056] Em algumas modalidades, o método inclui ainda a abertura da válvula de injeção química pressionando a linha de fornecimento de produtos químicos para carregar um mecanismo de armazenamento de pressão acoplado operativamente a um membro de fecho da válvula de injeção química para impulsionar a válvula de injeção química para uma configuração aberta e subsequente para carregar o mecanismo de armazenamento de pressão, reduzindo a pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos para reduzir assim a força no membro de fecho que impulsiona a válvula de injeção química para uma configuração fechada. A abertura da válvula de injeção química também pode incluir a pressão de sangria do mecanismo de armazenamento de pressão através de um limitador de fluxo acoplado à linha de fornecimento de produtos químicos.

[0057] O Resumo da divulgação é exclusivamente para prover ao Escritório de Patentes e Marcas dos Estados Unidos e ao público em geral uma forma pela qual determinar rapidamente, a partir de uma rápida leitura, a natureza e essência da divulgação técnica, e ele representa apenas uma ou mais modalidades.

[0058] Embora várias modalidades tenham sido ilustradas em detalhes, a divulgação não está limitada às modalidades mostradas. Modificações e adaptações das modalidades acima podem ocorrer àqueles versados na técnica. Tais modificações e adaptações estão no espírito e escopo da divulgação.

Claims

1. Sistema de injeção química de fundo do poço para posicionamento em um poço, caracterizado pelo fato de compreender: - uma coluna de tubulação (40) que se estende para o poço (18); - um mandril de injeção química (38) acoplado dentro da coluna de tubulação (40), incluindo uma porta de injeção (38A) em comunicação de fluido com pelo menos um dentre um interior da coluna de tubulação (40) e um exterior da coluna de tubulação (40) dentro do poço (18); - uma linha de fornecimento de produtos químicos (44) que se estende para o poço (18), a linha de fornecimento de produtos químicos (44) operável para transportar um fluido de tratamento (48) de um local de superfície para a porta de injeção (38A); - uma válvula de injeção química de fechamento automático (12) acoplada dentro da linha de fornecimento de produtos químicos (44) e que é sensível a uma pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) abaixo de um limite predeterminado para se mover para uma configuração fechada para assim obstruir o fluxo de fluido de tratamento (48) da linha de fornecimento de produtos químicos (44) através da porta de injeção (38A); - uma câmara aberta (78) e uma câmara fechada (82), sendo que a pressurização da câmara aberta (78) e da câmara fechada (82) impulsiona a válvula de injeção química (12) para as respectivas posições aberta e fechada; - linhas de controle aberta e fechada (80, 84) respectivamente acopladas de forma fluida a câmara aberta (78) e a câmara fechada (82); e - um controlador (56), operativamente acoplado às linhas de controle aberta e fechada (80, 84), sendo que o controlador (56) é operável seletivamente para pressurizar as linhas de controle aberta e fechada (80, 84).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a válvula de injeção química (12) compreender ainda um membro de fecho (60) que define uma primeira superfície de pressão de fornecimento (88) sobre o mesmo, sendo que a primeira superfície de pressão de fornecimento (88) é acoplada de forma fluida à linha de fornecimento de produtos químicos (44) quando a válvula de injeção química (12) está em uma configuração aberta de modo que a pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) aplicada na primeira superfície de pressão de fornecimento (88) gera uma força no membro de fecho (60) para impulsionar a válvula de injeção química (12) em direção à configuração aberta.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o membro de fecho (60) definir ainda uma segunda superfície de pressão de fornecimento (90) no mesmo, sendo que a segunda superfície de pressão de fornecimento (90) é acoplada de modo fluido à linha de fornecimento de produtos químicos (44) quando a válvula de injeção química (12) está na configuração fechada, de modo que a pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) aplicada a segunda superfície de pressão de fornecimento (90) gera uma força no membro de fecho (60) para impulsionar a válvula de injeção química (12) em direção à configuração fechada.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a primeira superfície de pressão de fornecimento (88) incluir uma primeira superfície de acoplamento (72A), sendo que a primeira superfície de acoplamento (72A) engata uma primeira superfície de acoplamento (72B) correspondente da válvula de injeção química (12) quando a válvula de injeção química (12) está na configuração fechada e sendo que a primeira superfície de acoplamento (72B) está espaçada da primeira superfície de acoplamento (72A) correspondente quando o membro de fecho (60) está na posição aberta para permitir o fluxo de fluido entre a primeira superfície de acoplamento (72A) e a primeira superfície de acoplamento (72B) correspondente.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a segunda superfície de pressão de fornecimento (90) incluir uma segunda superfície de acoplamento (74A), sendo que a segunda superfície de acoplamento (74A) engata uma segunda superfície de acoplamento (74B) correspondente da válvula de injeção química (12) quando a válvula de injeção química (12) está na configuração aberta e desengata a segunda superfície de acoplamento (74B) correspondente quando a válvula de injeção química (12) está na configuração fechada.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma válvula de alívio (110) acoplada a uma linha de fluxo de saída (70) que se estende entre a válvula de injeção química de fechamento automático (12) e a porta de injeção (38A).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a linha de controle fechada (84) ser acoplada de forma fluida a um espaço anular (42) definido no poço (18) em torno da coluna de tubulação (40).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um mecanismo de armazenamento de pressão (204) acoplado operativamente à câmara aberta (78), o mecanismo de armazenamento de pressão (204) compreendendo uma linha de entrada e uma linha de saída com o limitador de fluxo (210) na mesma.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de a linha de entrada e a linha de saída serem acopladas de forma fluida à linha de fornecimento de produtos químicos (44).

10. Método de injeção química em um poço, caracterizado pelo fato de compreender: - instalar uma válvula de injeção química (12) em uma localização de fundo de poço (18) entre uma linha de fornecimento de produtos químicos (44) e uma porta de injeção (38A), sendo que a linha de fornecimento de produtos químicos (44) se estende até uma instalação de superfície e sendo que a porta de injeção (38A) é acoplada de forma fluida a pelo menos um dentre um interior e um exterior de uma coluna de tubulação (40) dentro do poço (18); - transportar um fluido de tratamento (48) para a porta de injeção (38A) através da linha de fornecimento de produtos químicos (44) e a válvula de injeção química (12); - mover a válvula de injeção química (12) em uma configuração em resposta a uma diminuição da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) abaixo de um limite predeterminado; e - operar um controlador (56) para seletivamente pressurizar as linhas de controle aberta e fechada (80, 84) estendendo respectivamente às respectivas câmaras aberta e fechada (78, 82), sendo que a pressurização da câmara aberta (78) impulsiona a válvula de injeção química (12) para uma configuração aberta e sendo que a pressurização da câmara fechada (82) impulsiona a válvula de injeção química (12) para a configuração fechada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a manutenção da válvula de injeção química (12) na configuração aberta com a pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) quando a pressão de fluido está acima do limite predeterminado.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a manutenção da válvula de injeção química (12) na configuração aberta compreender ainda a aplicação da pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) a uma primeira superfície de acoplamento (72B) definida em um membro de fecho (60) da válvula de injeção química (12) para impulsionar a válvula de injeção química (12) para uma configuração aberta.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de mover a válvula de injeção química (12) para a configuração fechada em resposta a diminuição da pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) compreender ainda o engate da primeira superfície de acoplamento (72A) com uma primeira superfície de acoplamento (72B) correspondente da válvula de injeção química (12) para isolar a primeira superfície de acoplamento (72A) da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44).

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda teste de pressão da linha de fornecimento de produtos químicos (44) pelo aumento da pressão do fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44) para uma pressão de teste enquanto a válvula de injeção química (12) está na configuração fechada.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o teste de pressão da linha de fornecimento de produtos químicos (44) compreender ainda a aplicação da pressão do fluido a um membro de fecho (60) da válvula de injeção química (12) para impulsionar o membro de fecho (60) em direção a uma posição fechada para manter assim a válvula de injeção química (12) na configuração fechada.

16. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a pressurização simultânea da linha de controle aberta (80) estendendo para a válvula de injeção química (12) e uma linha de controle estendendo para uma válvula de controle de intervalo (26), de modo que a válvula de injeção química (12) e a válvula de controle de intervalo (26) possam ser abertas.

17. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda mover a válvula de injeção química (12) para a configuração aberta através de: - pressurizar primeiro a linha de fornecimento de produtos químicos (44) para aplicar uma força a uma superfície de pressão de fornecimento de um membro de fecho (60) da válvula de injeção química (12) impulsionando a válvula de injeção química (12) em direção a configuração fechada e para carregar um mecanismo de armazenamento de pressão (204) operativamente acoplado à câmera aberta da válvula de injeção química (12) de forma que o carregamento do mecanismo de armazenamento de pressão (204) aplica uma pressão para a câmara aberta (78) para impulsionar a válvula de injeção química (12) em direção a configuração aberta, e - reduzir a pressão de fluido na linha de fornecimento de produtos químicos (44), subsequentemente ao carregamento do mecanismo de armazenamento de pressão (204), para reduzir assim a força sobre o membro de fecho (60) impulsionando a válvula de injeção química (12) para a configuração fechada até a pressão aplicada à câmara aberta (78) mover a válvula de injeção química (12) para a configuração aberta.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de compreender ainda pressão de sangria do mecanismo de armazenamento de pressão (204) através de um limitador de fluxo (210) acoplado à linha de fornecimento de produtos químicos (44) para permitir que a pressão seja reduzida mais rapidamente na superfície de fornecimento de pressão do que na câmara aberta (78).