BR112018016187B1 - Dispositivo de ferramenta de poço e utilização de uma liga de metal em um dispositivo de ferramenta de poço - Google Patents
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Abstract
A presente invenção se refere a um dispositivo de ferramenta de poço (1). O dispositivo de ferramenta de poço (1) compreende um alojamento (10) possuindo uma superfície interna (11) definindo uma perfuração (um furo) de lado a lado (12); um disco frangível (20) compreendendo superfícies de suporte chanfradas superior e inferior (20a, 20b) e é suportado por um assento (40) em relação para o alojamento (10); e um dispositivo de transmissão de força (30) proporcionado entre o disco frangível (20) e o assento (40). Em concordância com a presente invenção, o dispositivo de transmissão de força (30) compreende um anel de contato superior (31) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20) e o assento (40) e um anel de contato inferior (35) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20) e o assento (40).
Description
[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de ferramenta de poço com um disco frangível.
[0002] Plugues de poço frangíveis são comumente utilizados em ferramentas para poços de petróleo e/ou de gás. Estes plugues proporcionam uma barreira de pressão na ferramenta, por exemplo, durante isolamento periódico ou permanente de zonas no poço, durante testagem de integridade de poço, etc.
[0003] Estes plugues de poço frangíveis possuem um elemento de barreira frangível na forma de um disco frangível feito a partir de vidro, de vidro endurecido, de cerâmica, etc.. O elemento de barreira é proporcionado em um assento em um alojamento de metal. O elemento de barreira pode ser removido por intermédio de várias técnicas, onde o propósito é o de desintegrar o elemento em pequenos pedaços.
[0004] Um exemplo de um plugue de vidro é conhecido a partir da patente norueguesa número NO 321 976 (TCO AS). O plugue compreende um número de discos de anéis em camada ou estratificados de uma determinada espessura, os quais são colocados em contigüidade (encostam-se) um sobre o topo do outro. Entre as diferentes camadas do plugue, uma película intermediária de plástico, de feltro ou de papel é inserida; as várias camadas de vidro podem também ser unidas por intermédio de laminação por um adesivo, tal como uma cola. Durante utilização, o plugue irá ser montado em uma câmara de recepção de plugue em uma tubulação, onde a lateral inferior do plugue repousa em um assento no fundo da câmara. Uma carga explosiva é adicionalmente incorporada no topo do plugue por um ou mais recessos sendo perfurados a partir do topo do plugue, recessos nos quais a/s carga/s explosiva/s é/são colocada/s.
[0005] Um outro exemplo é conhecido a partir da patente norueguesa número NO 20130427 (Vosstech AS). Aqui, o plugue possui um disco de vidro, que pode ser desintegrado por um pino radial ou dispositivo de carregamento sendo empurrado para o disco de vidro.
[0006] Um objetivo da presente invenção é o de proporcionar um plugue de poço com um corpo de disco de vidro em taxas (faixas, valores) de pressão mais altas.
[0007] Com o estado da técnica acima mencionado de plugues de poço, diferentes tipos de vedações são utilizadas entre o metal e o vidro. Com freqüência, um tipo de vedação (tipicamente O-ring) é utilizado circunferencialmente em torno do disco de vidro para evitar fluxo de fluido na área entre o disco de vidro e o alojamento de metal. Um segundo tipo de vedação é utilizado na parte superior e na parte inferior do assento para evitar contato entre o disco de vidro e o alojamento de metal, como é conhecido para a pessoa especializada no estado da técnica, de maneira tal que contato irá provocar uma quebra indesejada do disco de vidro quando a pressão de fluido diferencial vem a aumentar acima de um determinado nível. Este segundo tipo de vedação é freqüentemente referenciado como um dispositivo de transmissão de força, para transmissão da força aplicada para o vidro pela pressão de fluido adicionalmente para o alojamento.
[0008] Em altas pressões diferenciais acima do disco de vidro, uma força relativamente alta é aplicada por esta pressão de fluido em cima do disco de vidro, onde esta força relativamente alta é transmitida para o assento do alojamento. Em tais altas pressões, o disco de vidro em si mesmo pode ser ligeiramente deformado, aumentando o risco para contato entre o vidro e o metal. Um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um dispositivo de transmissão de força que aumenta a possível pressão diferencial sobre o (ao longo do) disco de vidro.
[0009] Nos dias de hoje, uma precisão muito alta é necessária para as superfícies chanfradas do disco de vidro e as superfícies chanfradas do assento. O processo de endurecimento do disco de vidro compreende aquecimento e subseqüente resfriamento do disco de vidro, o que pode provocar que o disco de vidro venha a se tornar ligeiramente irregular. Para alguma aplicação do estado da técnica, foi descoberto ser necessário polir as superfícies do disco de vidro, um processo o qual pode danificar o disco de vidro. Portanto, um objetivo da presente invenção é o de reduzir a necessidade para precisão das superfícies chanfradas do disco de vidro e das superfícies chanfradas do assento.
[0010] A presente invenção se refere a um dispositivo de ferramenta de poço compreendendo: - um alojamento possuindo uma superfície interna definindo uma perfuração de lado a lado; - um disco frangível compreendendo superfícies de suporte chanfradas superior e inferior; - um assento para suporte do disco frangível em relação para o alojamento; - um dispositivo de transmissão de força proporcionado entre o disco frangível e o assento; • caracterizado pelo fato de que: - o dispositivo de transmissão de força compreende um anel de contato superior proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada superior do disco frangível e o assento; - o dispositivo de transmissão de força compreende um anel de contato inferior proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada inferior do disco frangível e o assento.
[0011] Em um aspecto da presente invenção, os anéis de contato superior e inferior são proporcionados em contato com elementos flexíveis.
[0012] Em um aspecto da presente invenção, os elementos flexíveis são elementos de anel flexíveis.
[0013] Em um aspecto da presente invenção, os elementos flexíveis são proporcionados em recessos proporcionados nos anéis de contato.
[0014] Em um aspecto da presente invenção, o assento compreende: - um anel de suporte superior proporcionado entre o anel de contato superior e o alojamento; - um anel de suporte inferior proporcionado entre o anel de contato inferior e o alojamento.
[0015] Em um aspecto da presente invenção, os elementos flexíveis são proporcionados axialmente entre os anéis de contato superior e inferior e os anéis de suporte superior e inferior, respectivamente.
[0016] Em um aspecto da presente invenção, o anel de suporte superior compreende uma superfície de suporte chanfrada voltando-se em direção da superfície de suporte chanfrada superior do disco frangível e onde o anel de suporte inferior compreende uma superfície de suporte chanfrada voltando-se em direção a superfície de suporte chanfrada inferior do disco frangível.
[0017] Em um aspecto da presente invenção, os recessos dos anéis de contato superior e inferior se estendem na direção circunferencial dos anéis de contato; e as superfícies chanfradas dos anéis de suporte são proporcionadas em extremidades dos respectivos elementos de projeção dos anéis de suporte; onde os elementos de projeção dos anéis de suporte são inseridos para os respectivos recessos dos anéis de contato.
[0018] Em um aspecto da presente invenção, os anéis de contato são feitos de um metal ou de uma liga de metal possuindo um módulo E igual para o módulo E do material do disco frangível mais/menos 30% de módulo E do material do disco frangível.
[0019] Em um aspecto da presente invenção, os anéis de contato são feitos de um metal ou de uma liga de metal, onde o coeficiente de fricção entre o disco de vidro e o metal ou a liga de metal é de 0,1 ou menos (ou inferior).
[0020] Em Um Aspecto Da Presente Invenção, Os Anéis De Contato São Feitos De Uma Liga De Metal Compreendendo: A) Níquel De 14,5% Em Peso - 15,5% Em Peso; B) Zinco De 7,5% Em Peso - 8,5% Em Peso; * Em Que O Restante Da Liga De Metal É Cobre E Impurezas.
[0021] Em um aspecto da presente invenção, os anéis de contato superior e inferior são feitos de um metal ou de uma liga de metal.
[0022] A presente invenção também se refere à utilização de uma liga de metal como um dispositivo de transmissão de força em um dispositivo de ferramenta de poço compreendendo um alojamento, um disco frangível e um assento para suporte do disco frangível em relação para o alojamento, onde o dispositivo de transmissão de força é proporcionado entre o disco frangível e o assento, onde a liga de metal compreende: a) níquel a partir de 14,5% em peso até 15,5% em peso; b) zinco de 7,5% em peso - 8,5% em peso; e: c) em que o restante da liga de metal é cobre e impurezas.
[0023] A presente invenção irá ser descrita em detalhes com referência aos desenhos, nos quais: A Figura 1 mostra uma vista de seção transversal de um dispositivo de ferramenta de poço do estado da técnica com um disco frangível; A Figura 2 ilustra uma vista de seção transversal de uma primeira concretização do dispositivo de ferramenta de poço; A Figura 3 é uma vista ampliada do detalhe A da Figura 2; A Figura 4 ilustra uma vista de seção transversal expandida do disco frangível, dos anéis de suporte superior e inferior e dos anéis de contato superior e inferior a partir da concretização que é mostrada na Figura 2; A Figura 5a ilustra uma vista ampliada das respectivas seções transversais do anel de suporte superior, do anel de contato superior e do elemento flexível a partir da Figura 4 quando separados uns a partir dos outros; A Figura 5b ilustra que o anel de suporte superior, o anel de contato superior e o elemento flexível estão montados; A Figura 6 ilustra uma concretização alternativa dos anéis de suporte e dos anéis de contato; A Figura 7a ilustra uma seção transversal de uma parte inferior de uma concretização alternativa do anel de contato superior; A Figura 7b ilustra uma concretização alternativa para a Figura 7a; A Figura 7c ilustra uma seção transversal de uma parte inferior de uma concretização alternativa do anel de contato superior e do anel de suporte superior; A Figura 7d ilustra uma alternativa para a concretização que é mostrada na Figura 7c; e A Figura 8a e a Figura 8b ilustram duas concretizações alternativas do dispositivo de ferramenta de poço.
[0024] Em primeiro lugar, Figura 1 irá ser descrita. O dispositivo de ferramenta de poço (1) do estado da técnica compreende um alojamento (10) com uma superfície interna (11) definindo uma perfuração de lado a lado (12). Um assento (40) é proporcionado na superfície interna (11) do alojamento (10), com uma superfície de suporte chanfrada superior (40a), uma superfície de suporte chanfrada inferior (40b) e uma superfície lateral (40c) entre a superfície de suporte chanfrada superior (40a) e a superfície de suporte chanfrada inferior (40b). A superfície lateral (40c) é tipicamente proporcionada em uma direção axial, isto é, paralela para o eixo geométrico longitudinal (I) do dispositivo de ferramenta de poço (1). Aqui, deveria ser observado que o assento (40) é feito na superfície interna (11) do alojamento (10), isto é, é feito do mesmo material como aquele do alojamento (10), freqüentemente sendo um material de aço de alta qualidade.
[0025] Um disco frangível (20) é proporcionado no assento (40), e compreende superfície de suporte chanfrada superior (20a) e superfície de suporte chanfrada inferior (20b) e uma superfície lateral de suporte axial (20c), correspondendo para as superfícies do assento (40). Na presente concretização, o disco frangível (20) é feito de um material de vidro endurecido.
[0026] Na Figura 1, um assento, genericamente referenciado com o numeral de referência (60), é proporcionado radialmente entre o disco frangível (20) e o alojamento (10). A vedação (60), tipicamente um O-ring, é proporcionada em torno do disco frangível (20) entre as superfícies (20c, 40c).
[0027] Em adição, o dispositivo de ferramenta de poço (1) que é mostrado na Figura 1 compreende as assim chamadas vedações de prevenção de contato ou dispositivos de transmissão de força (30a, 30b) na Figura 1.
[0028] O alojamento (10) tipicamente compreende primeira seção de alojamento (10a) e segunda seção de alojamento (10b) que são conectadas uma para a outra por intermédio de uma conexão rosqueada indicada pela linha tracejada representada pelo numeral de referência (14) na Figura 1. Isto é necessário para a montagem do dispositivo de ferramenta de poço (1). Em primeiro lugar, as vedações (30a, 30b, 60) e o disco (20) são inserida/os para a primeira seção de alojamento (10a), e então a segunda seção de alojamento (10b) é conectada para a primeira seção de alojamento (10a), em conseqüência disso bloqueando as vedações (30a, 30b, 60) e o disco (20) para o alojamento (10).
[0029] Deveria ser observado que o termo “superior” é utilizado aqui para descrever a lateral do dispositivo de ferramenta de poço (1) sendo a mais próxima para a lateral de topo do poço, enquanto o termo “inferior” é utilizado aqui para descrever a lateral do dispositivo de ferramenta de poço (1) sendo a mais próxima para a lateral de fundo do poço, quando o dispositivo de ferramenta de poço (1) é abaixado para um poço de petróleo/gás.
[0030] Referência é agora feita para a Figura 2 e para a Figura 3. Similar para a Figura 1, o dispositivo de ferramenta de poço (1) compreende um alojamento (10) possuindo uma superfície interna (11) definindo uma perfuração (um furo) de lado a lado (12), um disco frangível (20) e um assento (40). Como no estado da técnica, o assento (40) é proporcionado para suporte do disco frangível (20) em relação para o alojamento (10). Existe também um dispositivo de vedação genericamente referenciado com o numeral de referência (60) proporcionado radialmente entre o disco frangível (20) e o assento (40).
[0031] Deveria ser observado que o disco frangível (20) pode possuir várias configurações; o disco de vidro pode, por exemplo, ser um objeto de vidro com superfícies convexas.
[0032] Na Figura 2 e na Figura 3, é mostrado que o dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um dispositivo de transmissão de força (30) proporcionado entre o disco frangível (20) e o assento (40). O dispositivo de transmissão de força (30) compreende um anel de contato superior (31) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20) e o assento (40). O dispositivo de transmissão de força (30) adicionalmente compreende um anel de contato inferior (35) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20) e do assento (40).
[0033] Como foi mencionado na introdução, o propósito do dispositivo de transmissão de força (30) é o de transmitir forças aplicadas para o disco de vidro (20) por fluido na perfuração (no furo) adicionalmente a partir do disco de vidro (20) para o alojamento (10) por intermédio do assento (40), sem quebra do disco de vidro (20).
[0034] O assento (40) e o dispositivo de transmissão de força (30) irão agora ser descritos com referência para a Figura 4, para a Figura 5a e para a Figura 5b.
[0035] O assento (40) compreende um anel de suporte superior (41) e um anel de suporte inferior (45). O anel de suporte superior (41) compreende uma superfície de suporte chanfrada (41a) voltando-se em direção da superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20). O anel de suporte superior (41) compreende um elemento se projetando descendentemente (42), onde a superfície de suporte chanfrada (41a) é proporcionada na extremidade inferior do elemento se projetando descendentemente (42) do anel de suporte superior (41).
[0036] Da maneira similar, o anel de suporte inferior (45) compreende uma superfície de suporte chanfrada (45a) voltando-se em direção da superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20). O anel de suporte inferior (45) compreende um elemento se projetando ascendentemente (46), onde a superfície de suporte chanfrada (45a) do anel de suporte inferior (46) é proporcionada na extremidade superior do elemento se projetando ascendentemente (46) do anel de suporte inferior (45).
[0037] O elemento se projetando ascendentemente (42) e o elemento se projetando descendentemente (46) se estendem na direção circunferencial do respectivo anel de suporte superior (41) e do respectivo anel de suporte inferior (45).
[0038] Deveria ser observado que o anel de suporte superior (41) e o anel de suporte inferior (45) não estão em contato com o disco frangível (20). O anel de suporte superior (41) e o anel de suporte inferior (45) podem, por exemplo, serem feitos do mesmo material como aquele do alojamento (10), tipicamente um material de aço.
[0039] Como é mostrado na Figura 5a, uma seção transversal do anel de suporte superior (41) é substancialmente configurada em “T”. Similarmente, uma seção transversal do anel de suporte inferior (45) é também substancialmente configurada em “T”. Entretanto, o anel de suporte inferior (45) é virado de cabeça para baixo na Figura 4.
[0040] O dispositivo de transmissão de força (30) compreende um anel de contato superior (31) e um anel de contato inferior (35), como é mostrado na Figura 4. O anel de contato superior (31) é proporcionado entre a superfície chanfrada (41a) do anel de suporte superior (41) e a superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20). O anel de contato inferior (35) é proporcionado entre a superfície chanfrada (45a) do anel de suporte inferior (45) e a superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20). O anel de contato superior (31) e o anel de contato inferior (35) estão em contato com o disco frangível (20), mais especificamente, os mesmos estão em contato com a superfície de suporte chanfrada superior (20a) e a superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20).
[0041] O anel de contato superior (31) compreende um recesso (32) se estendendo na direção circunferencial do anel de contato superior (31) e o anel de contato inferior (35) compreende um correspondente recesso (36) se estendendo na direção circunferencial do anel de contato inferior (35).
[0042] Como é mostrado na Figura 5a, uma seção transversal do anel de contato superior (31) é substancialmente configurada em “U”. Semelhantemente, uma seção transversal do anel de contato inferior (35) é também substancialmente configurada em “U”.
[0043] Na concretização preferida da presente invenção, o elemento se projetando descendentemente (42) do anel de suporte superior (41) e o recesso (32) do anel de contato superior (31) são configurados para serem engatados um com o outro, como é mostrado na Figura 5b. Similarmente, o elemento se projetando ascendentemente (46) do anel de suporte inferior (45) e o recesso (36) do anel de contato inferior (35) são configurados para serem engatados um com o outro.
[0044] O dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um dispositivo de vedação (60) proporcionado entre a superfície lateral (20c) do disco frangível (20) e a superfície lateral (40c) do assento (40), como é mostrado na Figura 3. A superfície lateral (40c) do assento (40) pode aqui ser uma superfície lateral do alojamento (10). O dispositivo de vedação (60) pode ser um O-ring ou diversos O-rings, o que é considerado conhecido para uma pessoa especializada no estado da técnica.
[0045] Referência é agora feita para a Figura 7a. Aqui, a seção transversal do anel de contato (31) e a seção transversal do anel de contato (35) são mostradas com superfície chanfrada (31a) e superfície chanfrada (35a), respectivamente. Nesta concretização da presente invenção, não existem elementos flexíveis (51, 55) e não existem anéis de suporte (41, 45). Preferivelmente, os anéis de contato (31, 35) são proporcionados diretamente em contato com o alojamento (10).
[0046] Na Figura 7b, recessos (32, 36) são proporcionados nos anéis de contato (31, 35), respectivamente. Os recessos (32, 36) são proporcionados em paralelo com as superfícies chanfradas (31a, 35a), respectivamente. Como é mostrado na Figura 7, elementos flexíveis (51, 55) são proporcionados nos recessos (32, 36) proporcionados nos anéis de contato (31, 35). Em concordância com isso, é conseguido que quando uma alta pressão de fluido vem a ser aplicada para o disco de vidro, provocando que o disco de vidro venha a se encurvar ligeiramente, os elementos de anéis flexíveis (51, 55) irão possibilitar que os anéis de contato (31, 35) venham a se movimentar ligeiramente para se adaptar para o disco de vidro encurvado.
[0047] Referência é agora feita para a Figura 7c. Aqui, os elementos flexíveis (51, 55) são colados como uma camada entre os anéis de contato (31, 35) e os anéis de suporte (41, 45), respectivamente. Novamente, os elementos de anéis flexíveis (51, 55) irão possibilitar que os anéis de contato (31, 35) venham a se movimentar ligeiramente para se adaptar para o disco de vidro encurvado em altas pressões.
[0048] Referência é agora feita para a Figura 7d, a qual é similar para a Figura 7c. Aqui, os anéis de contato (31, 35) e os elementos flexíveis (51, 55) são conectados para os anéis de suporte (41, 45), respectivamente, por intermédio de dispositivos de conexão (70), tais como parafusos, pinos, etc..
[0049] Referência é agora feita para a Figura 8a e para a Figura 8b, as quais mostram concretizações de um dispositivo de ferramenta de poço (1) similar para aquele que é mostrado na Figura 2. Na Figura 8a, o dispositivo de vedação (60) compreende um anel de vedação (61) com uma configuração de seção transversal configurada em (T). Um material de preenchimento superior (62a) é proporcionado axialmente entre o anel de vedação (61) e o anel de contato superior (31) e um material de preenchimento inferior (62b) é proporcionado acima e abaixo do anel de vedação (61). Na Figura 8b, o dispositivo de vedação (60) compreende um anel de vedação superior (61a) e um anel de vedação inferior (61b) com uma configuração de seção transversal configurada em (T). Como para a Figura 8a, um material de preenchimento (62a, 62b, 62c) é proporcionado entre os anéis de vedação (61a, 62b) e o anel de contato superior (31) e o anel de contato inferior (35).
[0050] Preferivelmente, o anel de contato superior (31) e o anel de contato inferior (35) são feitos de um metal ou de uma liga de metal possuindo um módulo E igual para o módulo E do material do disco frangível (20) mais/menos 30% do módulo E do material do disco frangível (20). Além do mais, o anel de contato superior (31) e o anel de contato inferior (35) são preferivelmente feitos de um metal ou de uma liga de metal possuindo um vidro de baixa fricção.
[0051] Na presente concretização, os anéis de contato (31, 35) são feitos do material vendido sob o nome de ToughMet 3 feito pela Materion Corporation. Este material é uma liga de metal compreendendo: a) Níquel de 14,5% em peso - 15,5% em peso; b) Estanho de 7,5% em peso - 8,5% em peso; e: c) Cobre de 76,0% em peso - 78,0% em peso; * em que o restante da liga é cobre e impurezas. Em concordância com isso, o material é uma liga de cobre conforme definida por UNS C 72900.
[0052] Referência é agora feita para a Figura 4, para a Figura 5a e para a Figura 5b. Aqui é mostrado que um elemento de anel flexível superior (51) é proporcionado entre a superfície chanfrada (41a) do anel de suporte superior (41) e o recesso (32) do anel de contato superior (31). Similarmente, um elemento de anel flexível inferior (55) é proporcionado entre a superfície chanfrada (45a) do anel de suporte inferior (45) e o recesso (36) do anel de contato inferior (35).
[0053] Na medida em que uma alta pressão diferencial sobre o disco frangível (20) irá encurvar o disco frangível (20) ligeiramente, os elementos de anéis flexíveis (51, 55) irão possibilitar que os anéis de contato (31, 35) venham a se movimentar ligeiramente juntamente com o disco frangível (20) em relação para os anéis de suporte (41, 45).
[0054] Como foi mencionado na introdução anteriormente, é previamente conhecido que um metal ou uma liga de metal poderiam ser utilizado/as em contato com um tal disco frangível (20) em um dispositivo de ferramenta de poço (1). Em concordância com isso, a presente invenção é também relacionada para a utilização da liga de metal antecedentemente como um dispositivo de vedação (30) em um dispositivo de ferramenta de poço (1) compreendendo um alojamento (10), um disco frangível (20) e um assento (40) para suporte do disco frangível (20) em relação para o alojamento (10), onde o dispositivo de vedação (30) é proporcionado entre o disco frangível (20) e o assento (40).
[0055] Referência é agora feita para a Figura 6. Aqui, o elemento de projeção (42) dos anéis de suporte (41) compreende um elemento de conexão (42a) configurado para engate com um correspondente elemento de conexão (32a) proporcionado no recesso (32) do anel de contato (31). Elementos de conexão similares podem ser proporcionados sobre o anel de suporte inferior (46) e o anel de contato inferior (31). Desta maneira, os anéis superiores (31, 42) [e, se presente, o anel (51)] podem ser conectados juntamente como uma unidade de anel, e os anéis inferiores (35, 45) [(e, se presente, o anel (55)] podem ser conectados juntamente como uma outra unidade de anel, o que irá simplificar a montagem do dispositivo de ferramenta de poço (1).
[0056] O dispositivo de ferramenta de poço (1) em concordância com a presente invenção (que é apresentado na Figura 2) foi testado em concordância com a norma ISO 14310 V0 até 430 bar em uma temperatura de 121 0C. Outros testes mostram que o disco frangível (20) pode ser suportado pelos anéis de contato até 830 bar em 150 0C, sem desintegração do disco de vidro. Portanto, é mostrado que por seleção de um tipo apropriado de metal ou de liga de metal, um material de vidro pode efetivamente ser proporcionado em contato com um tal metal ou uma tal liga de metal.
[0057] Deveria ser observado que no estado da técnica, o assento (40) é normalmente proporcionado como uma parte do alojamento (10) em si mesmo, isto é, as superfícies chanfradas do assento (40) são proporcionadas por usinagem das partes de alojamento. Na presente invenção, as superfícies chanfradas do assento (40) são proporcionadas como uma parte dos anéis de suporte (41, 45), que novamente são suportadas no alojamento (10).
[0058] O dispositivo de ferramenta de poço (1) descrito aqui pode ser uma parte de um dispositivo de plugagem, tal como um plugue de ponte. O alojamento (10) irá, então, tipicamente ser uma parte do mandril do dispositivo de plugagem. O dispositivo de ferramenta de poço (1) pode também ser uma parte de uma corda de complemento, onde o propósito do disco de vidro frangível é utilizado para teste de pressão da corda de completamento, e quando o disco frangível é removido de maneira tal a iniciar a produção a partir do poço. O alojamento (10) irá aqui tipicamente ser uma parte da corda de complemento. O dispositivo de ferramenta de poço (1) pode também ser uma parte de outras ferramentas de poço onde uma barreira temporária é necessitada.
Claims (12)
1. Dispositivo de ferramenta de poço (1) compreendendo: - um alojamento (10) possuindo uma superfície interna (11) definindo uma perfuração de lado a lado (12); - um disco frangível (20) compreendendo superfícies de suporte chanfradas superior e inferior (20a, 20b); - um assento (40) para suporte do disco frangível (20) em relação ao alojamento (10); - um dispositivo de transmissão de força (30) proporcionado entre o disco frangível (20) e o assento (40); - em que o dispositivo de transmissão de força (30) compreende um anel de contato superior (31) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20) e o assento (40); e - o dispositivo de transmissão de força (30) compreende um anel de contato inferior (35) proporcionado entre a superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20) e o assento (40); caracterizado pelo fato de que: - a ferramenta de poço compreende adicionalmente, elementos flexíveis (51, 55) em contato com os anéis de contato superior e inferior (31, 35).
2. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos flexíveis (51, 55) são elementos de anel flexíveis (51, 55).
3. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os elementos flexíveis (51, 55) são proporcionados em recessos (32, 36) proporcionados nos anéis de contato superior e inferior (31, 35).
4. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o assento (40) compreende: - um anel de suporte superior (41) proporcionado entre o anel de contato superior (31) e o alojamento (10); - um anel de suporte inferior (45) proporcionado entre o anel de contato inferior (35) e o alojamento (10).
5. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os elementos flexíveis (51, 55) são proporcionados axialmente entre os anéis de contato superior e inferior (31, 35) e os anéis de suporte superior e inferior (41, 45), respectivamente.
6. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o anel de suporte superior (41) compreende uma superfície de suporte chanfrada (41a) voltando-se em direção da superfície de suporte chanfrada superior (20a) do disco frangível (20) e onde o anel de suporte inferior (45) compreende uma superfície de suporte chanfrada (45a) voltando-se em direção da superfície de suporte chanfrada inferior (20b) do disco frangível (20).
7. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: - os recessos (32, 36) dos anéis de contato superior e inferior (31, 35) se estendem na direção circunferencial dos anéis de contato superior e inferior (31, 35); - as superfícies chanfradas (41a, 45a) dos anéis de suporte (41, 45) são proporcionadas nas extremidades dos respectivos elementos de projeção (42, 46) dos anéis de suporte (41, 46); onde os elementos de projeção (42, 46) dos anéis de suporte (41, 45) são inseridos para os respectivos recessos (32, 36) dos anéis de contato superior e inferior (31, 35).
8. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os anéis de contato superior e inferior (31, 35) são feitos de um metal ou de uma liga de metal possuindo um módulo E igual ao módulo E do material do disco frangível (20) mais/menos 30% de módulo E do material do disco frangível (20).
9. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os anéis de contato superior e inferior (31, 35) são feitos de um metal ou de uma liga de metal, onde o coeficiente de fricção entre o disco de vidro (20) e o metal ou a liga de metal é de 0,1 ou menos.
10. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que os anéis de contato superior e inferior (31, 35) são feitos de uma liga de metal compreendendo: a. níquel de 14,5% a 15,5% em peso; b. zinco de 7,5% a 8,5% em peso; em que o restante da liga de metal é cobre e impurezas.
11. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os anéis de contato superior e inferior (31, 35) são feitos de um metal ou de uma liga de metal.
12. Utilização de uma liga de metal, caracterizada por compreender: a. níquel a partir de 14,5% a 15,5% em peso; b. zinco de 7,5% a 8,5% em peso; e c. em que o restante da liga de metal é cobre e impurezas; onde a liga de metal é utilizada como um dispositivo de transmissão de força (30) em um dispositivo de ferramenta de poço (1) compreendendo um alojamento (10), um disco frangível (20) e um assento (40) para suporte do disco frangível (20) em relação ao alojamento (10), onde o dispositivo de transmissão de força (30) é proporcionado entre o disco frangível (20) e o assento (40).
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