BR112021004913A2 - aparelho de limpeza magnética e método de uso do mesmo - Google Patents

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Abstract

“aparelho de limpeza magnética e método de uso do mesmo”. a presente invenção se refere a uma ferramenta de limpeza magnética (100) para remover detritos ferrosos de dentro de um bop, tubo ascendente ou furo de poço, a ferramenta compreendendo: um corpo de ferramenta tendo um eixo longitudinal e um ou mais ímãs (104) configurados para girar em torno de um eixo substancialmente paralelo ao eixo longitudinal de uma primeira posição para uma segunda posição. na primeira posição, o um ou mais ímãs atraem detritos ferrosos para uma superfície de coleta de detritos e, na segunda posição, o um ou mais ímãs não atraem detritos ferrosos para a superfície de coleta de detritos.

Description

“APARELHO DE LIMPEZA MAGNÉTICA E MÉTODO DE USO DO MESMO”
[001] A presente invenção se refere a equipamentos de limpeza de poços e, mais especificamente, a aparelhos e métodos para coletar e remover detritos ferrosos de um poço de petróleo e gás.
[002] Durante a perfuração e a conclusão de um poço de petróleo e gás, de- tritos e partículas estranhas são depositados no furo do poço, revestimento, coluna de revestimento ou em equipamentos tal como o conjunto de preventores (BOP) ou em válvulas ou bombas. Tipicamente, o fluido que circula transporta esses depósitos para a superfície, onde o fluido é purificado pela passagem do fluido através de telas ou através de peneiras de lama e outro equipamento de superfície para remover detritos antes de ser recirculado para dentro do poço. O mais pesado destes depósitos, tais como aparas de metal e outros detritos ferrosos, pode ficar suspenso ou preso em cavidades no furo do poço, BOP, tubo ascendente ou qualquer outra área onde os detritos podem assentar no furo de poço. Isso pode ser problemático.
[003] A este respeito, ferramentas de limpeza de poços foram desenvolvidas para ajudar a remover detritos, particularmente detritos ferrosos, do fluido circulante e de dentro do furo de poço ou equipamento. Tais ferramentas podem empregar ímãs para atrair o material ferroso no interior do poço.
[004] Por exemplo, uma ferramenta de limpeza do BOP é conhecida de US9708890, onde grandes ímãs são usados para remover detritos de metal do furo de poço. A respeito disso, várias longas hastes de ímã Halbach são colocadas em um alojamento não magnético em um padrão circular para dar projeção de ímã suficiente e influência sobre detritos magnéticos para removê-los e transportá-los para fora do BOP e tubo ascendente marinho.
[005] A ferramenta é removida do poço com o material ferroso preso, que pode então ser limpa por raspagem do material ferroso da superfície da ferramenta. Os avanços desse conceito foram observados, por exemplo, na Patente Europeia
2.888.434 B1, que utiliza uma luva para cobrir seletivamente os ímãs. Os ímãs ficam cobertos enquanto a ferramenta está sendo passada no orifício (RIH) e a luva é pu- xada para revelar os ímãs quando a ferramenta está em uma zona que requer lim- peza. US 6.655.462 B1 também revela um aparelho de limpeza de poços magnético, em que primeira e segunda formações de ímãs são relativamente móveis para alterar de um estado ativado para um desativado, de modo que a ferramenta pode ser desa- tivada antes de ser RIH, e, em seguida, ativada quando a ferramenta fica localizada na zona que requer limpeza.
[006] Uma desvantagem dessas ferramentas magnéticas é que embora elas possam ser preparadas para ativação seletiva, após a sua utilização, elas não são rápida e facilmente limpas na preparação para serem colocadas dentro do poço de novo. Além disso, é indesejável criar um campo magnético dentro do anular interno da coluna de trabalho, já que os materiais ferrosos são atraídos para os ímãs conforme eles descem pelo anular interno, e isso pode levar a um diâmetro reduzido ou bloqueio na região dos ímãs.
[007] É um objetivo da presente invenção fornecer um aparelho e um método que procura superar um ou mais dos problemas acima.
[008] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcio- nado um aparelho para a remoção de detritos de um furo de poço ou de componentes no poço de poço, o aparelho compreendendo: - um corpo principal tendo um eixo lon- gitudinal; uma ou mais montagens magnéticas, fornecidas no corpo principal, cada montagem magnético tendo um eixo de montagem que fica afastado e substan- cialmente paralelo ao dito eixo do corpo principal, cada montagem magnética pos- suindo adicionalmente um ou mais elementos que são móveis em torno de seu eixo de montagem entre uma primeira posição para atrair detritos e uma segunda posição para restringir a atração de detritos.
[009] Tal aparelho permite que a atração de detritos ferrosos seja controlada de modo que, quando desejado, os detritos ferrosos possam ser removidos de forma rápida e fácil, economizando tempo entre as passagens da ferramenta.
[010] De preferência, cada montagem magnética compreende um ou mais ímãs, convenientemente fornecida como uma matriz de uma pluralidade de ímãs. O uso de uma pluralidade de ímãs juntos em uma matriz pode criar um forte campo magnético que cobre uma área maior do que um único ímã menor.
[011] Preferencialmente, a matriz é disposta com ímãs de polaridade oposta situados adjacentes entre si. Cada matriz pode compreender qualquer número ade- quado de ímãs acoplados em conjunto, dependendo das circunstâncias. Convenien- temente, cada matriz pode compreender até 32 ímãs acoplados entre si.
Convenientemente, o um ou mais ímãs são ímãs permanentes.
[012] De preferência, o um ou mais elementos compreendem os ditos um ou mais ímãs, sendo que o um ou mais ímãs são móveis em torno de seu eixo de mon- tagem.
[013] O um ou mais elementos podem, alternativamente, compreender uma luva móvel, móvel em torno de seu eixo de montagem.
[014] De preferência, o corpo principal compreende uma seção central do tubo.
[015] Convenientemente, o aparelho compreende uma pluralidade de monta- gens magnéticas.
[016] De preferência, as montagens magnéticas são fornecidas de modo cir- cunferencial em torno do corpo principal. Desta maneira, o aparelho pode coletar de- tritos circunferencialmente dentro do furo de poço ou componente do furo de poço.
[017] Convenientemente, o aparelho compreende duas a dez montagens magnéticas. De preferência, o aparelho compreende três a oito montagens magnéti- cas e, ainda mais preferencialmente, o aparelho compreende seis montagens magné- ticas.
[018] De preferência, cada montagem magnética compreende ainda uma su- perfície de cobertura de coleta de detritos. Essa pode ser formada por um material não magnético para auxiliar no processo de remoção de detritos.
[019] Convenientemente, cada montagem magnética compreende uma câ- mara alongada que aloja o dito um ou mais elementos rotativos.
[020] De preferência, o um ou mais elementos rotativos compreendem uma matriz magnética tendo uma configuração substancialmente semicilíndrica.
[021] Convenientemente, a matriz magnética compreende uma pluralidade de segmentos substancialmente semicilíndricos de polaridade alternada laminados em conjunto.
[022] De preferência, a matriz magnética é montada em uma placa isolante de fluxo magnético para restringir a passagem de fluxo magnético através dela.
[023] Convenientemente, a câmara alongada tem uma configuração substan- cialmente cilíndrica tendo um recesso de base substancialmente semicilíndrico. Em- bora uma cobertura substancialmente semicilíndrica para a câmara seja preferida, a cobertura pode, em modalidades alternativas, ser de qualquer forma adequada, tal como retangular.
[024] De um modo preferido, o recesso de base é formado de material isolante de fluxo magnético para restringir a passagem de fluxo magnético através do mesmo.
[025] Convenientemente, embora o recesso de base e a placa de matriz mag- nética possam ser formados de qualquer material magnético ou não magnético ade- quado, eles de preferência compreendem aço inoxidável. O recesso de base e a placa de matriz magnética podem compreender AISI 304 ou AISI 316. A utilização de aço inoxidável ajuda a proteger contra a corrosão. O recesso de base ou a placa de matriz magnética pode ser formado a partir de qualquer material magnético ou não-magné- tico.
[026] De preferência, na primeira posição, o um ou mais ímãs criam um campo magnético com uma profundidade de campo de cerca de 2 cm a 8 cm. Normalmente, isso é profundo o suficiente para que o campo magnético seja adequadamente pode- roso quando necessário. Uma profundidade maior do que 8 cm pode ser contraprodu- cente, pois será improvável que pegue mais materiais do que uma profundidade de campo de 8 cm, uma vez que estará se propagando na formação, em vez de apenas para dentro do furo de poço, e também pode criar um campo magnético muito forte, o qual poderia interferir com outros equipamentos no furo de poço ou ter o efeito inde- sejado de atrair outros objetos ferrosos maiores, que não apenas detritos, para os ímãs.
[027] Convenientemente, o recesso da base compreende material de enchi- mento ferromagnético. Este material anula o efeito do campo magnético criado pelos ímãs quando os ímãs estão na segunda posição.
[028] De preferência, o material magnético utilizado é um material de neodí- mio. Este material é particularmente adequado, pois tem um bom desempenho em altas temperaturas (~ 150 graus Celsius), que são típicas no furo de poço.
[029] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é proporci- onada uma montagem magnética para utilização em aparelho de limpeza de furo de poço, a montagem compreendendo uma câmara substancialmente cilíndrica alojando uma matriz de ímã semicilíndrica, giratória entre uma primeira posição onde o fluxo magnético emana da montagem e uma segunda posição onde a emitância do fluxo magnético é restrita.
[030] De um modo preferido, uma pluralidade de montagens é montada em torno de um membro tubular tendo uma primeira extremidade e uma segunda extre- midade engatável de forma removível em uma coluna de perfuração ou montagem especializada, tal como uma montagem de limpeza ou trituramento.
[031] Convenientemente, a pluralidade de montagens é espaçada e positio- nada, tal que os ímãs da matriz de imãs formam juntos uma matriz de Halbach em torno da circunferência do membro tubular.
[032] A montagem magnética pode ainda compreender um acoplamento con- figurado para vincular a rotação das matrizes magnéticas de cada montagem de tal forma que elas irão rodar em conjunto.
[033] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é proporcio- nado um método de limpeza de detritos ferrosos de um furo de poço ou componentes no furo de poço, utilizando aparelhos como definidos acima, o método compreen- dendo as etapas de: proporcionar o aparelho dentro de uma área alvo a ser limpa com o um ou mais ímãs para a primeira posição para atrair detritos ferrosos, remover a ferramenta de limpeza magnética da área alvo e mover o um ou mais ímãs para a segunda posição para facilitar a liberação dos detritos ferrosos.
[034] Uma modalidade da invenção será agora descrita, apenas por meio de exemplo, e com referência aos seguintes desenhos, nos quais:
[035] A figura 1 mostra uma montagem magnética de acordo com a presente invenção;
[036] A figura 2 mostra a montagem magnética da figura 1 em mais detalhes;
[037] A figura 3 mostra a montagem magnética da figura 1 em mais detalhes;
[038] A figura 4 mostra o aparelho de acordo com a presente invenção e
[039] A figura 5 mostra o aparelho da figura 4 com um recurso opcional adici- onal.
[040] As figuras 1 a 3 mostram uma montagem magnética 100 de uma moda- lidade preferida da presente invenção para utilização com o aparelho 201 das figuras 4 e 5, que é implantada para remover detritos de ferro de dentro de um furo de poço ou de componentes dentro do furo do poço. A montagem magnética compreende uma câmara alongada 101 que tem um eixo longitudinal 102 e uma superfície de coleta de detritos 103. A câmara 101 é de preferência feita de um material não-magnético, tal como o aço inoxidável. Embora outros materiais adequados possam ser empregados,
o uso de aço inoxidável ajuda a proteger a câmara contra a corrosão. AISI 304 e AISI 316 são aços inoxidáveis típicos que podem ser utilizados nesse ambiente, e também são não-magnéticos.
[041] Como mostrado na figura 1, embora a superfície de coleta de detritos 103 esteja do lado de fora da câmara, será entendido que a superfície de coleta de detritos 103 poderia igualmente ser posicionada atrás de um filtro ou tela ou de alguma outra maneira dentro da câmara 101.
[042] Como mostrado na figura 2, a montagem magnética 100 tem uma matriz de ímãs 104, que são de preferência orientados para alternarem em polaridade, por exemplo, os ímãs orientados para o polo norte 105 são positionados adjacentes aos ímãs orientados para o polo sul 106. Os ímãs 104, na modalidade preferida mostrada, são ímãs permanentes, no entanto, será verificado que a invenção poderia funcionar igualmente bem com electroímãs.
[043] A montagem magnética 100 é para ser implementada em ambientes ex- tremos dentro do furo do poço, onde a temperatura pode ser cerca de 150 graus Cel- sius, de tal modo que material magnético de alto desempenho é de preferência utili- zado, por exemplo, um material de neodímio.
[044] Na modalidade mostrada, a câmara 101 e a matriz de ímãs 104, cada uma forma uma estrutura semelhante a uma haste, com a matriz tomando uma forma semicilíndrica.
[045] Os ímãs 104 são móveis, por exemplo, giratórios no presente exemplo, de uma primeira posição (como mostrado na figura 2) para uma segunda posição (tal como mostrado na figura 3). Na primeira posição, os ímãs criam um campo magnético no exterior da câmara 101, adjacente à superfície de coleta de detritos 103, atraindo assim os detritos ferrosos para a superfície de coleta de detritos 103. A profundidade do campo magnético é tipicamente de cerca de 2 cm a 8 cm, já que isto é tipicamente profundo o suficiente para que o campo magnético esteja presente em todo o anular externo do furo de poço (criado entre a coluna de trabalho e a parede do furo de poço), e como tal, os materiais ferrosos presentes em qualquer lugar no anular externo esta- rão sob a força criada pelo campo magnético. Uma profundidade maior do que 8 cm pode ser contraproducente, pois será improvável que pegue mais materiais do que uma profundidade de campo de 8 cm, uma vez que ela estará se propagando para dentro da formação, em vez de apenas no furo de poço, e também pode criar um campo magnético muito forte que poderia interferir com outros equipamentos no furo de poço ou ter o efeito indesejado de atrair outros objetos ferrosos maiores, que não apenas detritos, para os ímãs 104.
[046] Os ímãs 104 giram ao redor de um eixo 102 da montagem, que é afas- tado e paralelo em relação ao eixo longitudinal do aparelho 201, em virtude de cada montagem 100 ser montada de modo circunferencial em torno do aparelho. Os ímãs 104 podem girar da primeira posição para a segunda posição.
[047] Na segunda posição, representada na figura 3, os ímãs foram girados para longe da superfície de coleta de detritos 103, eliminando assim que o campo magnético fique adjacente à superfície de coleta de detritos 103, e, por conseguinte, ajudando na liberação de quaisquer detritos ferrosos que foram atraídos para a super- fície de coleta de detritos pelos ímãs 104 quando eles estavam na primeira posi- ção. Para assegurar que o campo magnético seja negado tanto quanto possível, para facilitar a liberação dos detritos de ferro, um material de enchimento ferromagnético 107 pode estar presente no corpo de ferramenta 101 em uma região adjacente aos ímãs quando eles estão na segunda posição. Os ímãs também são fornecidos na placa de material isolante do fluxo magnético, a qual, na segunda posição, age como uma barreira para a emissão do fluxo magnético.
[048] A rotação dos ímãs 104 pode ser realizada por quaisquer meios conhe- cidos, tais como um atuador mecânico ou hidráulico, ou a montagem magnética 100 pode ainda compreender um eixo rotativo ligado aos ímãs de tal modo que eles pos- sam ser rodados manualmente.
[049] Como mostrado nas figuras 4 e 5, uma pluralidade de montagens 100 pode ser montada em um elemento tubular cilíndrico 200, criando uma ferramenta 201 para posicionamento dentro de uma coluna de trabalho. O elemento tubular cilíndrico 200 pode ser uma ferramenta no fundo do furo existente, com a ferramenta de limpeza magnética 100 sendo adicionada como uma característica adicional a uma ferramenta existente, ou o elemento tubular cilíndrico 200 pode ser um componente sob medida concebido especificamente para prender a ferramenta de limpeza magnética 100 ao mesmo. O elemento tubular cilíndrico 200 é configurado em uma primeira extremidade 202 e segunda extremidade 203 para encaixar de maneira removível com outros com- ponentes de uma coluna de trabalho, tal que ele pode ser posicionado dentro de uma coluna de trabalho ou coluna de perfuração. Normalmente, a configuração escolhida pode ser uma conexão de pino e uma conexão de caixa na primeira e na segunda extremidades, o que é bem conhecido na indústria.
[050] De preferência, três a oito montagens magnéticas 100 são igualmente espaçadas em torno do elemento tubular cilíndrico 200 (o arranjo mostrado na figura 4 tem seis montagens magnéticas). As montagens magnéticas 100 podem ser dispos- tas em uma matriz de Halbach de modo que quando os ímãs 104 ficam na primeira posição, eles criam um campo magnético aumentado dentro do anular externo (criado entre a coluna de trabalho e a parede do furo de poço) e um campo magnético próximo de zero no anular interno (no interior do furo central do elemento tubular cilíndrico 200). Isto é desejável, já que a montagem poderia coletar e reter os detritos de ferro do anular externo, mas não coletaria os materiais ferrosos no anular interno. Podem existir alguns materiais ferrosos retornados para o furo do poço no fluido circulante, se não tiver sido limpo adequadamente, no entanto, a coleta nas paredes do anular interno pode levar ao fluxo restrito do fluido circulante ou um bloqueio completo do anular interno. O arranjo dos ímãs 104 para criar uma matriz de Halbach quando eles estão na primeira posição, combinado com a anulação do campo magnético quando eles são girados para a segunda posição, garante que um forte campo magnético só seja criado no anular externo do furo do poço, onde a montagem pode recolher detri- tos de ferro, sem o risco de bloqueio do anular interno.
[051] Quando uma pluralidade de montagens magnéticas 100 é usada, elas podem ser conectadas por um acoplamento que é configurado para vincular a rotação de cada uma das matrizes de ímãs 104 de modo que elas girem juntas, permitindo assim que todas as matrizes de ímãs 104 sejam movidas da primeira posição para a segunda posição ao mesmo tempo. Isto melhora a velocidade com a qual a ferramenta 201 pode ser limpa de detritos ferrosos.
[052] Um método de limpeza de detritos ferrosos de dentro de um furo de poço ou um componente de furo de poço é agora descrito. O método usa a ferramenta magnética 201, conforme mostrado nas figuras. O método envolve as etapas de pro- porcionar a ferramenta magnética 201 dentro de uma área alvo do furo de poço que é para ser limpa, e, em seguida, deslocar o um ou mais ímãs 104 da ferramenta para a primeira posição para atrair detritos de ferro para a superfície de coleta de detritos. A ferramenta 201 é então removida da área alvo, e o um ou mais ímãs 104 são movidos para a segunda posição para facilitar a liberação dos detritos ferrosos da superfície de coleta de detritos.
[053] Os ímãs da ferramenta podem ser dispostos em uma matriz de Halbach em torno da circunferência de um elemento tubular cilíndrico 200.
[054] No método acima, será verificado que os ímãs 104 podem já estar na primeira posição quando o método começa e, portanto, a etapa de mover os ímãs 104 para a primeira posição dentro da zona alvo não seria necessária se eles já estiverem nessa posição. Pode ser desejável movimentar a ferramenta magnética 201 para den-
tro do poço no estado magnetizado (ímãs 104 na primeira posição) ou não magneti- zado (ímãs 104 na segunda posição), dependendo dos outros componentes magné- ticos dentro do poço e da área a ser limpa e da probabilidade de haver grandes detritos ferrosos que seriam atraídos para a ferramenta enquanto se movimentando para den- tro do furo.
[055] Com referência agora à figura 5, a ferramenta pode ser fornecida com um dispositivo de rotação de ímã 300 para efetuar a rotação de cada uma das matri- zes de ímãs 104 da primeira posição para a segunda posição. Esta rotação pode ser fornecida por dispositivos mecânicos, hidráulicos ou qualquer outro dispositivo ade- quado.
[056] Em uma modalidade alternativa, com base na primeira modalidade com montagens magnéticas posicionadas de modo circunferencial em torno de um ele- mento tubular central, cada montagem magnética pode ter uma matriz magnética fi- xada em posição, com uma luva semicilíndrica disposta de modo a ser móvel de uma primeira posição, onde a matriz fica exposta para atrair detritos e uma segunda posi- ção, onde a matriz fica coberta pela luva para restringir a atração dos detritos. Como tal, o movimento relativo da luva e da matriz magnética de cada montagem permite que a montagem seja implantada entre as configurações ativas e inativas. A luva pode, a este respeito, ser montada para movimento de rotação em torno da matriz.

Claims (29)

REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho para remover detritos de um furo de poço ou de componentes no furo de poço, o aparelho CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um corpo principal tendo um eixo longitudinal e uma ou mais montagens magnéticas, fornecidas no corpo principal, cada montagem magnética tendo um eixo de montagem que fica afastado e substancial- mente paralelo ao dito eixo do corpo principal, cada montagem magnética possuindo adicionalmente um ou mais elementos que são móveis ao redor de seu eixo de mon- tagem entre uma primeira posição para atrair os detritos e uma segunda posição para restringir a atração de detritos.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada montagem magnética compreende um ou mais ímãs.
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o um ou mais ímãs de cada montagem magnética são fornecidos como uma matriz de uma pluralidade de ímãs.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz é disposta com ímãs de polaridade oposta situados adjacentes entre si.
5. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que o um ou mais ímãs são ímãs permanentes.
6. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que o um ou mais elementos compreendem o dito um ou mais ímãs, o um ou mais ímãs sendo móveis em torno do seu eixo de monta- gem.
7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o um ou mais elementos compreendem uma luva móvel, a luva sendo móvel em torno de seu eixo de montagem.
8. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo principal compreende uma seção de tubo central.
9. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma pluralidade de montagens magnéticas.
10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que as montagens magnéticas são fornecidas de modo circunferencial em torno do corpo principal.
11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende 2 a 10 montagens magnéticas.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 9, 10 ou 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende 6 montagens magnéticas.
13. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que cada montagem magnética compreende ainda uma superfície de cobertura de coleta de detritos.
14. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que cada montagem magnética compreende uma câmara alongada alojando o dito um ou mais elementos rotativos.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o um ou mais elementos rotativos compreendem uma matriz magnética tendo uma configuração substancialmente semicilíndrica.
16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz magnética compreende uma pluralidade de segmentos substancial- mente semicilíndricos de polaridade alternada laminados juntos.
17. Aparelho, de acordo com as reivindicações 15 ou 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a matriz magnética é montada sobre uma placa de isolamento de fluxo magnético para restringir a passagem de fluxo magnético através da mesma.
18. Aparelho, de acordo com as reivindicações 14 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a câmara alongada tem uma configuração substancialmente cilíndrica tendo um recesso de base substancialmente semicilíndrico.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o recesso de base é formado de material isolante de fluxo magnético para restringir a passagem de fluxo magnético através do mesmo.
20. Aparelho, de acordo com as reivindicações 18 ou 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o recesso de base e a placa de matriz magnética compreendem aço inoxidável.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o recesso de base e a placa de matriz magnética compreendem AISI 304 ou ASIS 316.
22. Aparelho, de acordo com qualquer reivindicação anterior, CARACTERIZADO pelo fato de que, na primeira posição, o um ou mais ímãs criam um campo magnético com uma profundidade de campo de cerca de 2 cm a 8 cm.
23. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o recesso de base compreende material de en- chimento ferromagnético.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que o material de enchimento ferromagnético é disposto para se opor a um campo magnético criado quando o um ou mais ímãs estão na segunda posição.
25. Montagem magnética para utilização no aparelho de limpeza do furo de poço, a montagem CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma câmara substancialmente cilíndrica alojando uma matriz de ímãs semicilíndrica, giratória entre uma primeira posição onde o fluxo magnético emana da montagem e uma segunda posição onde a emitância de fluxo magnético é restrita.
26. Montagem magnética, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADA pelo fato de que uma pluralidade de montagens é montada em torno de um elemento tubular tendo uma primeira extremidade e uma segunda extre- midade engatável de forma removível em uma coluna de perfuração.
27. Montagem magnética, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADA pelo fato de que a pluralidade de montagens é espaçada e posi- cionada, de modo que os ímãs da matriz de ímãs formam juntos uma matriz de Hal- bach em torno da circunferência do elemento tubular.
28. Montagem magnética, de acordo com as reivindicações 26 ou 27, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende ainda um acoplamento configurado para vincular a rotação das matrizes de ímãs de cada montagem, de modo que elas girarão juntos.
29. Método de limpeza de detritos ferrosos de um furo de poço ou componen- tes no furo de poço usando o aparelho como reivindicado em qualquer uma das rei- vindicações 1 a 24, o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: fornecer o aparelho dentro de uma área alvo a ser limpa com o um ou mais ímãs na primeira posição para atrair detritos ferrosos; remover a ferramenta de limpeza magnética da área alvo e mover o um ou mais ímãs para a segunda posição para facilitar a liberação dos detritos ferrosos.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110961979B (zh) * 2019-12-25 2024-08-02 浙江大学滨海产业技术研究院 一种用于钢管接箍车丝机的磁铁清铁屑装置
CN112676268B (zh) * 2020-12-17 2024-02-13 苏州良浦住宅工业有限公司 一种快速分离构件表面颗粒装置
US12044088B2 (en) * 2022-04-13 2024-07-23 Saudi Arabian Oil Company Wellbore cleanout magnet tool

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9912666D0 (en) 1999-05-29 1999-07-28 Specialised Petroleum Serv Ltd Magnetic well cleaning apparatus
US6702940B2 (en) * 2000-10-26 2004-03-09 Shell Oil Company Device for transporting particles of magnetic material
US20070267196A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Maximiliano Mondelli Downhole activated packer plug magnetic debris tool
DE102008014525A1 (de) * 2008-03-15 2009-09-17 Danijel Golub Haftmagnete mit Permanentmagneten als Magnetsysteme, die mechanisch modifiziert sind
GB2504105B (en) 2012-07-18 2015-07-08 Servwell Engineering Ltd Magnetic cleaning tool
US9121242B2 (en) * 2012-10-10 2015-09-01 Odfjell Well Services Norway As Downhole magnet, downhole magnetic jetting tool and method of attachment of magnet pieces to the tool body
WO2014133393A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Archer Oil Tools Blowout preventer cleaning tool
US9698714B2 (en) * 2014-10-22 2017-07-04 Accessesp Uk Limited System and method for asynchronous permanent magnet motor operation
US10626705B2 (en) * 2018-02-09 2020-04-21 Baer Hughes, A Ge Company, Llc Magnetic pulse actuation arrangement having layer and method

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