BRPI0816846B1 - Mecanismo de ativação e método para controle do mesmo - Google Patents

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(54) Título: MECANISMO DE ATIVAÇÃO E MÉTODO PARA CONTROLE DO MESMO (51) lnt.CI.: E21B 34/06; E21B 33/12; E21B 34/04 (30) Prioridade Unionista: 14/09/2007 NO 2007 4696 (73) Titular(es): VOSSTECH AS (72) Inventor(es): BJORGUM, STIG, OVE (85) Data do Início da Fase Nacional: 15/03/2010

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MECANISMO DE ATIVAÇÃO E MÉTODO PARA CONTROLE DO

MESMO [001] A presente invenção se refere a um mecanismo de ativação para equipamento submarino e/ou ferramentas de fundo de poço empregadas em conexão com recuperação de hidrocarbonetos, onde o mecanismo de ativação em concordância com a presente invenção é empregado em uma modalidade especial para controle de desintegração de um dispositivo de vedação em um poço. A presente invenção também se refere a um método para desenvolvimento e desintegração do dispositivo de vedação localizado no poço.

[002] Em conexão com exploração e recuperação de hidrocarbonetos offshore e onshore, várias ferramentas e equipamento são empregados, onde estas ferramentas e/ou equipamento podem ser guiados e controlados a partir de uma posição não ativa/ativa para uma posição ativa/não ativa por intermédio de um mecanismo de ativação tais como sinais elétricos, cargas explosivas, hidráulicos, pneumáticos ou os assemelhados. Exemplos destas ferramentas e/ou equipamento podem incluir vários tipos de válvulas, plugues de poço, etc., na medida em que sérias consequências tanto para ambiente e quanto custas podem ser envolvidas se uma válvula ou um plugue, por exemplo, vem a abrir acidentalmente, ou vem a permanecer fechado quando deveria estar aberto, é vital que o mecanismo de ativação utilizado para direção ou controle de equipamento submarino e/ou ferramentas de fundo de poço deva ser confiável e funcione apropriadamente.

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2/28 [003] Um exemplo disto, que é bem conhecido dentro da industria de petróleo, é onde um poço ou uma formação no poço deve ser paralisado/a durante seu tempo de vida útil por várias razões. Isto pode ocorrer, por exemplo, quando diferentes zonas no poço devem ser isoladas uma a partir da outra, quando um ou mais fluidos devem ser injetados para o poço, durante perfuração de tubos no poço, cimentação do poço e um número de outras operações. Para este propósito, um ou mais plugues (assim chamados plugues de poço) são geralmente empregados para desempenhar esta paralisação, onde o plugue ou plugues tem/têm que ter capacidade de resistir à alta pressão, à alta temperatura, e possivelmente também a um ambiente corrosivo que está presente em um tal poço.

[004] Estes plugues podem tanto ser recuperáveis ou quanto permanentes, as condições de poço, no qual operação (ões) deve (m) ser conduzida(s), etc., determinando se um tipo de plugue ou o outro tipo deve ser utilizado.

[005] Depois de utilização, os plugues recuperáveis são recuperados a partir do poço por intermédio de dispositivos mecânicos, que podem ser, por exemplo, linhas sem fio, linhas lisas ou tubulação espiralada. Estes plugues, entretanto, possuem uma tendência a se tornarem entupidos, particularmente se eles são deixados por tempo excessivamente longo no poço. Os plugues podem também se tornar deformados devido para a grande pressão para a qual eles são expostos, com o resultado que eles não podem ser recuperados a partir do poço sem esforço substancial.

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Quando utilizando plugues permanentes, estes podem ser completamente ou de intermédio por parcialmente destruídos diferentes mecanismos. Plugues deste tipo podem ser feitos de um material macio ou reativo, tal como borracha, materiais compósitos, etc., onde o material pode tanto ser quebrado ou perfurado por recursos adequados, por intermédio disso admitindo um fluxo através da tubulação ou poço. Por exemplo, depois que uma testagem de pressão de um poço vem a completada, um produto químico pode ser adicionado para o poço que decompõe o plugue de borracha quando o plugue está para ser removido. Entretanto, um grande desafio de incerteza irá ser associado com quando o plugue tenha sido removido, e se ele é completamente ou somente parcialmente removido.

[007] Plugues permanentes também podem ser feitos de um material quebradiço, aonde depois que a operação desejada tiver sido executada ou as operações desejadas tiverem sido executadas, o plugue é esmigalhado por intermédio de métodos e mecanismos adequados.

[008] A utilização de tais plugues é bem conhecida, onde eles podem ser feitos de material cerâmico, vidro, etc. e vidro em particular é considerado ser altamente adequado dentro da industria de petróleo. Vidro é quase inerte levando-se em consideração todos os tipos de produtos químicos e não apresenta risco para o pessoal de manipulação do plugue. As propriedades do vidro também o habilitam para reter sua resistência em altas temperaturas e ele pode permanecer em um poço de petróleo por um período de

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4/28 tempo muito longo sem sofrer dano ou ser quebrado.

[009] Com as soluções conhecidas, um plugue tal aquele anteriormente mencionado é removido por intermédio de uma carga explosiva, com o resultado que o vidro é esmigalhado em pequenas partículas que são facilmente descartadas do poço sem deixar resíduo que podería ser prejudicial. Estas cargas explosivas podem ser incorporadas no plugue efetivo ou montadas acima do plugue efetivo. A detonação efetiva é remotamente controlada e pode ser disparada a partir da superfície do poço.

[0010] Um exemplo de um plugue de teste de vidro, onde o plugue é disposto para ter capacidade de ser removido por intermédio de uma carga explosiva, é conhecido a partir da patente norueguesa NO Bl 321.976. O plugue compreende um número de discos de anel laminados ou estratifiçados de uma determinada espessura, que são localizados um sobre o topo do outro. Entre as diferentes camadas no plugue uma película de plástico, feltro ou papel, intermediária, é inserida; as várias camadas de vidro podem ser também unidas por laminação com um adesivo, tal como cola. Durante utilização, o plugue irá ser montado em uma câmara de recepção de plugue em uma tubulação, por exemplo, uma tubulação de produção, onde o lado de baixo do plugue repousa em um assento no fundo da câmara. Uma carga explosiva é adicionalmente incorporada no topo do plugue, um ou mais recessos sendo perfurados do topo do plugue, recessos nos quais a(s) carga(s) explosiva(s) é(são) colocada(s).

[0011] A utilização de cargas

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5/28 explosivas para desintegração de plugues de teste pode proporcionar uma remoção segura e calculável do plugue. Em muitos países, entretanto, requerimentos extremamente rigorosos são colocados sobre a utilização e importação de explosivos, por consequência, tornando desejável produzir uma solução onde o plugue de teste pode ser removido de uma maneira controlável e sem a utilização de tais recursos.

[0012] É, consequentemente, um objetivo da presente invenção o de proporcionar um mecanismo de ativação para uma ferramenta de fundo de poço e/ou equipamento submarino utilizado em um poço de petróleo, onde a ferramenta de fundo de poço e/ou o equipamento submarino pode ser hidraulicamente ou pneumaticamente operável. Em alguns casos, um outro tipo de meio pode também ser empregado para operação da ferramenta de fundo de poço e/ou do equipamento submarino.

[0013] O mecanismo de ativação em concordância com a presente invenção é particularmente intencionado para utilização em controle de desintegração de um dispositivo de vedação em um poço de petróleo e/ou gás.

[0014] É um objetivo adicional da presente invenção o de proporcionar um mecanismo de ativação que pode ativar ou desativar uma ferramenta de fundo de poço e/ou equipamento submarino em um poço de petróleo e/ou gás de uma maneira segura e confiável, onde o mecanismo de ativação pode ser controlado por intermédio de cargas de pressão cíclicas aplicadas para o mecanismo de ativação.

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6/28 [0015] É um objetivo adicional da presente invenção o de proporcionar um mecanismo de ativação que pode ser instalado juntamente com a ferramenta de fundo de poço ou o equipamento submarino que deve ser empregado, ou que pode também ser adaptado em soluções já existentes.

[0016] Ainda um outro objetivo da presente invenção é o de proporcionar um mecanismo de ativação que intenciona evitar ou em qualquer taxa reduzir as desvantagens de mecanismos de ativação existentes.

[0017] Estes objetivos são conseguidos com um mecanismo de ativação em concordância com as reivindicações de patente acompanhantes posteriormente, aonde detalhes adicionais da presente invenção irão se tornar aparentes a partir da descrição a seguir.

[0018] Em uma modalidade preferida da presente invenção, o mecanismo de ativação em concordância com a presente invenção é particularmente intencionado para utilização juntamente com um plugue de poço desintegrável, mas deveria ser compreendido que o mecanismo de ativação pode também ser empregado para guia ou controle de outros tipos de ferramentas de fundo de poço e/ou equipamento submarino, tais como válvulas, de abertura/fechamento de vários acoplamentos, etc.

[0019] Um plugue de poço desta espécie pode, por exemplo, ser utilizado em conexão com testagem de poços de produção. O plugue de poço compreende um elemento configurado em luva, onde o elemento configurado em luva engloba um número de

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7/28 estratos e corpos de suporte degradáveis em uma direção radial e em uma direção longitudinal de uma tubulação. Por intermédio desta construção, consistindo de camadas alternadas de corpos e estratos de suporte, câmaras fechadas irão ser formadas entre os estratos. Estas câmaras são preenchidas com fluido, tal como água, petróleo ou um outro fluido adequado. Os estratos degradáveis são lâminas que podem ser feitas de vidro, material cerâmico ou os assemelhados.

[0020] O elemento configurado em luva pode ser colocado em um alojamento, onde o alojamento pode adicionalmente ser colocado internamente em uma tubulação de produção ou também em uma embalagem. Em uma segunda modalidade da presente invenção, o alojamento pode também formar uma parte de uma tubulação ou como uma terceira alternativa da presente invenção, elemento configurado em luva pode ser empregado sem um aloj amento modalidade da

Nesta circundante.

presente invenção, entretanto, as diferentes partes têm que ser interconectadas de uma maneira adequada para prevenir que o plugue venha a se despedaçar.

[0021] O elemento configurado em luva também compreende um corpo, onde o corpo compreende pelo menos uma válvula deslizante hidráulica. O corpo pode ser redisposto para formar uma conexão entre as câmaras preenchidas por fluido fechadas e um ou mais recessos formando uma câmara de alívio no plugue de poço. Quando uma conexão é proporcionada entre as câmaras e a câmara de alívio, fluido a partir das câmaras preenchidas por fluido pode fluir a partir das câmaras para a

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8/28 câmara de alívio, por intermédio do que as câmaras são esvaziadas e os estratos de vidro são enfraquecidos.

[0022] De maneira a redispor o corpo no elemento configurado em luva, um mecanismo de ativação é empregado. Este mecanismo de ativação compreende uma luva anular, onde a luva anular pode ser integrada no plugue de poço efetivo, ou esta luva anular pode ser uma parte separada que pode ser conectada com o plugue de poço de uma maneira adequada. Em uma modalidade alternativa da presente invenção, é também possível concretizar o mecanismo de ativação localizado em uma distância a partir do plugue de poço. 0 objetivo do mecanismo de ativação é o de ter capacidade de conduzir a desintegração do plugue de poço de uma maneira controlada.

[0023] Quando o plugue de poço é utilizado para paralisar um poço que está para sofrer testagem de pressão, o plugue de poço e o mecanismo de ativação são abaixados como uma unidade de junção ou separadamente descendentemente para a área desejada e após isso colocado, por exemplo, em uma câmara de recepção de plugue ou de alguma outra maneira em uma tubulação. Teste de pressão e/ou outros testes requeridos são após isso conduzidos.

[0024] O plugue de poço e o mecanismo de ativação podem, por exemplo, ser conectados por intermédio de uma conexão rosqueada, onde o mecanismo de ativação pode ser atado tanto externamente ou quanto internamente para o elemento configurado em luva do plugue de poço, ou acoplamentos rápidos de várias espécies,

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9/28 parafusos, etc., podem também ser empregados. Deveria ser compreendido, entretanto, que o plugue de poço e o mecanismo de ativação podem também ser proporcionados como uma unidade integrada.

[0025] O mecanismo de ativação efetivo é produzido por provisão de um número de recessos sobre uma superfície externa (isto é, o material) da luva anular, estes recessos sendo distribuídos em torno da integridade da, ou partes da circunferência interna ou externa da luva anular. Os recessos podem ser dispostos em diversas camadas ou níveis e estes recessos podem adicionalmente ser disposto em padrões específicos ou também ser mais arbitrariamente dispostos. Dois recessos adjacentes podem, além do mais ser interconectados por intermédio de um ou mais canais ou furos fechados se estendendo entre os recessos. Os recessos irão ser adicionalmente proporcionados de maneira que estes recessos não passam através do material, com o resultado que os recessos não formam uma cavidade vazada se estendendo a partir da superfície externa da luva anular para uma superfície interna do anel.

[0026] Nos recessos da luva anular são proporcionados elementos que atuam como pistões, bombas, válvulas (válvula de regulagem, de não retorno, de segurança, etc.) e reservatórios para um fluido. Os elementos são manufaturados como unidades separadas e podem, consequentemente, ser montados em ou removidos a partir dos recessos da luva anular por intermédio de uma ferramenta adequada. Nas superfícies de extremidade superior e inferior da luva anular, além do mais, um recesso

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10/28 anular não quebrado ou quebrado é proporcionado, recesso no qual um e um ou mais pistões fechados são montados. Os recessos nas superfícies de extremidade irão por intermédio disso se estender por algum comprimento para a direção axial da luva. Um número dos pistões fechados montados nas superfícies de extremidade superior e inferior da luva anular pode ser diferente aqui, e estes podem ser concretizados, por exemplo, em que a integridade do recesso na superfície de extremidade superior pode atuar como um pistão fechado, enquanto quatro pistões fechados podem ser montados na superfície de extremidade inferior, mas em algumas modalidades do mecanismo de ativação um número igual de pistões fechados podem também ser montados nas superfícies de extremidade superior e inferior.

[0027] Um ou mais dos elementos anteriormente mencionados contêm um fluido hidráulico ou os assemelhados. Na medida em que estes diferentes elementos são interconectados por intermédio de canais ou furos fechados, um circuito hidráulico, fechado, irá ser criado. Na medida em que a luva anular é exposta para flutuações de pressão de fluido cíclicas aplicadas repetidas e controladas, a localização dos elementos irá provocar uma determinada quantidade de fluido para ser alimentado por intermédio de uma bomba e um pistão através dos canais ou furos fechados para um ou mais reservatórios contendo um deslizador e possivelmente também uma quantidade de um fluido, por intermédio do que com cada carga, esta carga cíclica provoca que o deslizador venha a ser

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11/28 movimentado em uma distância específica na direção axial da luva anular. Depois de um número de flutuações de fluido de pressão cíclicas, o deslizador deverá se movimentado para um ponto no reservatório onde se permite o deslizador abrir, possibilitando que o circuito hidráulico fechado venha a ser influenciado por uma pressão de poço. Na presente invenção, a expressão reservatório deveria ser compreendida para se referir a uma cavidade, um cilindro ou os assemelhados contendo um meio, tal como fluido, gás, etc.

[0028] Por consequência, quando o plugue de poço requer ser quebrado, a tubulação, que é preenchida com um fluido, irá ser submetida a um número de compressões cíclicas altas e controladas a partir do topo do poço, por exemplo, a partir de uma plataforma ou embarcação, aonde estas compressões irão se propagar descendentemente na tubulação. Na medida em que a superfície interna da luva anular é submetida para estas cargas cíclicas, isto irá provocar que a luva anular venha a ser ligeiramente expandida em sua direção radial com cada carga. Esta expansão da circunferência da luva anular irá por intermédio disso provocar que pelo menos uma bomba montada no(s) recesso (s) da luva anular venha a entregar com cada tal expansão uma determinada quantidade de fluido para um ou mais reservatórios proporcionados no recesso da luva. Nestes reservatórios são montados deslizadores movíveis, por intermédio do que cada carga cíclica irá provocar que os deslizadores venham a ser movimentados em uma determinada distância na direção axial da luva

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12/28 anular. Na medida em que estes reservatórios com deslizadores associados estão em conexão fluida com um ou mais pistões fechados montados nos recessos anulares na borda superior e na borda inferior da luva anular, onde os pistões fechados superiores irão adicionalmente ser submetidos para a pressão existente sobre o topo do plugue de poço, em uma determinada posição os deslizadores irão permitir que fluido hidráulico, que é proporcionado no pistão fechado superior ou pistões fechados venha a ser influenciado pela pressão de poço, para fluir passado e válvula deslizante e pressão descendente ou fora de um ou mais pistões fechados montados no recesso na borda inferior da luva anular. Na medida em que este pistão fechado inferior ou estes pistões fechados inferiores é(são) conectado(s) com o corpo no plugue de poço, o corpo no plugue de poço irá ser submetido para uma influência a partir do(s) pistão(ões) e por intermédio disso movimentado em relação para o elemento configurado em luva, esta movimentação por intermédio disso formando uma conexão entre as câmaras preenchidas por fluido fechadas e os recessos no plugue de poço. Esta conexão, que é um canal de descarga, é proporcionada nos corpos de suporte. Quando uma conexão é estabelecida, fluido a partir das câmaras preenchidas por fluido pode por intermédio disso fluir para fora através do canal de descarga para os recessos, por intermédio do que as diferenças de pressão entre as duas câmaras irão ser equalizadas. Na medida em que os estratos de vidro não são agora de nenhuma forma suportados pelo fluido nas câmaras preenchidas por fluido, por intermédio desta ação

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13/28 estes estratos de vidro podem ser expostos para uma tal grande carga na qual eles são estilhaçados. Em uma modalidade da presente invenção, quando uma pressão equalizada tiver sido conseguida entre as duas câmaras, o corpo pode também ser proporcionado de uma maneira tal que um dispositivo de pino primeiramente aponta cargas no estrato de vidro superior no plugue de poço, com o resultado de que o estrato de vidro é estilhaçado sob responsabilidade da pressão e do ponto de carregamento para o qual ele é submetido. Isto é repetido para cada estrato de vidro, com o resultado de que todos os estratos de vidro irão finalmente ser estilhaçados, por intermédio disso admitindo fluxo de fluido através do plugue de poço. 0 corpo pode compreender pelo menos uma válvula deslizante hidráulica, mais preferivelmente duas válvulas deslizantes, onde um deslizador pode ser controlado levando-se em consideração a não cobertura dos canais de descarga, por intermédio disso formando uma conexão entre as câmaras preenchidas por fluido e os recessos, enquanto a outra válvula deslizante pode ser utilizada para controlar movimentação dos dispositivos de pino. A ativação das duas válvulas deslizantes pode ser juntamente controlada ou esta ativação pode ser controlada separadamente. Desta maneira, o corpo pode ser operado de uma maneira controlada de maneira que os estratos de vidro são desintegrados um depois do outro com a certeza de que a integridade do plugue de poço irá ser desintegrada.

[0029] De maneira a proporcionar um mecanismo de ativação seguro e confiável, um ou

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14/28 mais circuitos de fluido auxiliares podem ser proporcionados no mecanismo de ativação. Onde os circuitos de fluido principais falham em entregar uma quantidade suficiente de fluido, os circuitos de fluido auxiliares irão assegurar que a quantidade de fluido requerida para implementar desintegração de um plugue de poço venha a ser proporcionada.

[0030] Por consequência, por intermédio da presente invenção, um mecanismo de ativação para um plugue de poço é proporcionado, aonde o plugue de poço não é desintegrado acidentalmente, e adicionalmente onde pode ser precisamente determinado quando a desintegração irá ocorrer e onde o plugue de poço juntamente com o mecanismo de ativação proporciona de longe maior flexibilidade levando-se em consideração construção, utilização e confiabilidade de tais plugues de poço.

[0031] Outras vantagens e características especiais da presente invenção irão se tornar aparentes a partir da descrição detalhada a seguir, dos desenhos e das reivindicações anexas.

[0032] A seguir, a presente invenção irá ser descrita em detalhes a seguir com referência para os desenhos das figuras acompanhantes, nas quais:

A Figura 1 é uma seção transversal de um plugue de poço com o qual o mecanismo de ativação em concordância com a presente invenção pode ser conectado;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva do mecanismo de ativação em concordância com a

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15/28 presente invenção;

A Figura 3 ilustra um circuito hidráulico no mecanismo de ativação em concordância com uma primeira modalidade da presente invenção;

A Figura 4 ilustra um circuito hidráulico em concordância com uma segunda modalidade da presente invenção;

A Figura 5 ilustra um circuito hidráulico em concordância com uma terceira modalidade da presente invenção;

A Figura 6 ilustra detalhes adicionais do mecanismo de ativação em concordância com a presente invenção, e

A Figura 7 ilustra ainda um outro circuito hidráulico em concordância com uma quarta modalidade da presente invenção.

[0033] A Figura 1 ilustra uma seção transversal de um plugue de poço 100 com o qual um mecanismo de ativação 200 (ver a Figura 2) em concordância com a presente invenção pode ser conectado. O plugue de poço efetivo 100 é montado em um alojamento 1, que se ajusta ao plugue 100 exatamente. O plugue de poço 100 compreende um número de estratos, compreendendo divisão em camada de estratos de material, tais como vidro, cerâmica e os assemelhados, juntamente com um número de cavidades dispostas entre os referidos estratos de material. Na Figura 1, um plugue de poço é ilustrado compreendendo três estratos de vidro 5, 7, 9 e duas cavidades intermediarias 16.

[0034] O plugue de poço 100 compreende um elemento configurado em luva 19 compreendendo um número de corpos de suporte 3, 6, 10, que são

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16/28 preferivelmente configurados anularmente, e que juntamente englobam os estratos de vidro 5, 7, 9 no plugue de poço 100 na direção radial e direção longitudinal da tubulação. Na Figura 1 exemplificativa, o corpo de suporte (3) irá constituir um corpo de suporte superior, e o corpo de suporte (10) irá constituir um corpo de suporte inferior. O corpo de suporte remanescente (6) é montado entre o corpo de suporte superior (3) e o corpo de suporte inferior (10) na direção longitudinal da tubulação. Um corpo de empacotamento (11) é adicionalmente proporcionado sobre a lateral inferior do corpo de suporte inferior (10) na direção longitudinal da tubulação para assegurar uma montagem exata no alojamento 1 do plugue de poço 100.

[0035] Os estratos de vidro 5, 7, 9 são dispostos em uma distância à parte. Entre dois estratos de vidro adjacentes é proporcionada uma câmara 16, preferivelmente uma câmara de suporte de pressão. As câmaras 16 podem ser preenchidas com fluido tais como água, petróleo ou outro fluido adequado, e possuem uma determinada pressão. Deveria ser observado que as respectivas câmaras 16 podem possuir diferentes pressões de maneira a conseguir a função desejada com o dispositivo. É vantajoso para estas câmaras 16 serem preenchidas com fluido antes de montagem do plugue 100 na tubulação. Entre os referidos corpos de suporte 3, 6, 10 são proporcionadas um número de saídas 8, onde cada câmara 16 compreende pelo menos uma saída 8, para descarga de fluido a partir da câmara 16. O número de saídas 8 é mantido fechado por intermédio

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17/28 de um corpo 2, tal como uma válvula deslizante hidráulica. 0 corpo 2 é completamente ou parcialmente incorporado nos corpos de suporte 3, 6, 10. Isto pode ser implementado, por exemplo, por provisão de um recesso nos corpos de suporte 3, 6, 10, recesso no qual o corpo 2 é colocado.

[0036] É vantajoso que primeiras vedações (15) venham a ser montadas entre o número de estratos de vidro 5, 7, 9 e os respectivos corpos de suporte 3, 6, 10 de maneira a prevenir vazamento entre as câmaras 16 nas áreas onde estrato de vidro e corpo de suporte estão em contiguidade. Similarmente, é vantajoso que outras vedações (4) venham a ser montadas nos respectivos corpos de suporte 3, 6, 10 de maneira a prevenir vazamento nas áreas onde os diferentes corpos de suporte 3, 6, 10, 11 estão em contiguidade.

[0037] Em concordância com a modalidade da presente invenção anteriormente mencionada, uma cavidade 17 irá ser produzida na área de movimentação do corpo 2 quando o corpo 2 é montado no plugue de poço 100. Esta cavidade 17 permite movimentação do corpo 2 no plugue de poço 100, e esta movimentação dispara desintegração dos estratos de vidro, o que irá ser descrito a seguir.

[0038] No alojamento 1 são proporcionados um número de recessos 14 que podem conter fluido descarregado a partir das câmaras 16 durante a fase de desintegração do plugue de poço 100. É vantajoso que os recessos 14 venham a possuir pressão atmosférica, e os recessos 14 podem, consequentemente, ser preenchidos com um fluido compressível, tal como ar.

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18/28 [0039] O plugue de poço 100 caminha a partir de uma posição fechada (posição desativada) para uma posição aberta (posição ativada) quando o corpo 2 é ativado por um mecanismo de ativação 200 (ver a Figura 2 e a Figura 5) . 0 corpo 2 irá após isso estar localizado em contiguidade com um ou mais pistões 25b na superfície de extremidade inferior do mecanismo de ativação 200. De maneira a que o plugue de poço 100 venha a ser ativado, isto é, para ativar desintegração dos estratos de vidro, em um ponto de tempo desejado por intermédio de um ou mais pistões 25b, o mecanismo de ativação 200 (ver também a Figura 5) proporciona uma pressão que é exercida contra o corpo 2, por intermédio disso provocando que o corpo 2 venha a ser movimentado em uma distância na direção axial do plugue de poço 100, preferivelmente, uns poucos milímetros. 0 corpo 2 irá após isso ser movimentado em uma distância que é suficiente para que os dispositivos de vedação 13 que são montados acima e abaixo das respectivas saídas 8 venham também a serem movimentados descendentemente, por intermédio disso permitindo que fluido a partir das respectivas câmaras 16 venha a ser drenado a partir das câmaras 16 para os respectivos recessos 14.

[0040] Este fluido automaticamente irá começar a vazar a partir das respectivas câmaras 16 através das saídas 8 para os respectivos recessos 14 devido para a diferença de pressão entre as câmaras 16 e os recessos 14. Quando fluido a partir da primeira câmara 16, isto é, a câmara 16 adjacente para o estrato de vidro 5 que é colocada o mais próximo para o ambiente externo (o ambiente

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19/28 de poço) , começa a deixar a câmara 16 e é descarregado através de sua saída 8 para seu recesso 14, uma mudança de pressão irá ocorrer na câmara 16, gerando uma diferença de pressão entre o ambiente externo e a pressão na câmara. Isto irá provocar que o estrato de vidro 5 venha a ser encurvado e os estratos de vidro irão finalmente se quebrar e se estilhaçar em muito volumosas (grande quantidade de) pequenas partículas. Isto assume que a diferença de pressão entre a câmara 16 e a pressão externa é maior do que a pressão que pode ser suportada por um estrato de vidro. Fluido a partir da tubulação irá após isso ser suprido para a primeira câmara, de maneira que o próximo estrato de vidro 7 irá ser influenciado pelas mesmas forças de pressão. Em sua movimentação o corpo 2 tinha aberto o caminho para drenagem de todas as câmaras, com o resultado de que o próximo estrato de vidro irá também quebrar devido para uma correspondente diferença de pressão entre o ambiente externo e a câmara abaixo adjacente para o segundo estrato de vidro 7. Desta maneira, as camadas irão quebrar e irão se desintegrar uma a uma, e isto irá continuar até que todos os estratos de vidro no plugue de poço 100 tenham se desintegrado, e o plugue de poço 100 admitir fluxo livre de lado a lado do fluido no poço.

[0041] Na Figura 2 o mecanismo de ativação 200 é ilustrado, compreendendo uma luva 21, que é uma modalidade da presente invenção, pode ser anularmente configurada, e é para ser montada próxima para, ou adjacente para, o plugue de poço 100. A luva 21 pode ser feita de qualquer material

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20/28 adequado, que pode resistir à pressão e/ou às temperaturas, e bem como ao ambiente corrosivo encontrado no poço. A superfície (o material) da luva 21 é proporcionada/o com recessos 22, estes recessos 22 sendo localizados em torno de partes da, ou na integridade de circunferência da luva 21. Os recessos 22 podem adicionalmente ser dispostos em diversas camadas ou estratos colocados sobre o topo uns dos outros, em um padrão específico, etc., e entre dois recessos adjacentes 22 são adicionalmente proporcionadas um ou mais canais ou furos passantes 23, por intermédio disso interconectando os dois recessos adjacentes 22. Uma fileira superior dos recessos 22, quando observada na direção axial da luva 21, é conectada com um ou mais pistões 25a (ver a Figura 5) que são montados em um recesso anular 24 na borda superior da luva 21 por intermédio de pelo menos um canal passante 23 (não mostrado), e em uma disposição similar a fileira de fundo dos recessos 22 irá também ser conectada com um ou mais pistões 25b na borda inferior do anel por intermédio de um ou mais canais 23 (não mostrados) . Isto provoca que os pistões 25a, 25b da luva 21 venham a ser interconectados através de canais 23 e recessos 22. Em conexão com isto, deveria também ser observado que os recessos 22 não passam através do material da luva 21. Pistões 25a irão ser expostos para a pressão Pl no poço no topo do plugue de poço 100, enquanto a pressão P2 sobre a lateral inferior dos pistões 25b pode estar em torno da pressão atmosférica (em um estado não ativado do mecanismo de ativação).

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21/28 [0042] Os recessos 22 podem, de qualquer forma, tomar qualquer configuração, mas na Figura 2 estes recessos 22 são mostrados com uma configuração circular e retangular.

[0043] Nestes recessos 22 são montados elementos (não mostrados) , onde cada elemento pode ser disposto para possuir uma função ou tarefa específica. Isto pode, por exemplo, envolver um elemento atuando como uma bomba, um segundo elemento pode atuar como um pistão, enquanto um terceiro elemento permite que fluido venha a fluir em somente uma direção (válvula de não retorno). Por colocação dos elementos individuais em uma ordem específica ou padrão específico nos recessos 22, isto significa que um circuito de fluido fechado pode ser formado, aonde uma influência externa neste circuito de fluido irá resultar em uma movimentação linear de um pistão 25a, 25b. Esta movimentação linear pode ser utilizada, por exemplo, para ativação de um corpo 2 em um plugue de poço 100, por intermédio disso possibilitando que os estratos de vidro no plugue de poço 100 venham a ser desintegrados.

[0044] Uma primeira modalidade de um tal circuito de fluido é ilustrada na Figura 3, na qual pode ser observado que o circuito compreende uma bomba P, onde a bomba P é conectada por intermédio de canais 23 com um pistão SI e um reservatório Rl. 0 pistão Sl, a bomba P e o reservatório Rl são proporcionados como elementos separados e cada um colocado em um recesso 22 na luva 21. Na Figura 3, Pl se refere para a pressão de poço, isto é, a pressão que o fluido sobre o

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22/28 topo do plugue de poço 100 possui. A bomba P irá também ser exposta para esta pressão quando o fluido é submetido para cargas cíclicas. P2 indica a pressão que os pistões 25b possuem antes que o mecanismo de ativação 200 venha a estar em uma posição aberta.

[0045] Entre a bomba P e o reservatório Rl é montada uma válvula de não retorno VI e uma válvula de segurança V5 para o reservatório Rl. Uma válvula de controle de fluxo V2 adicionalmente conecta o pistão SI e o reservatório Rl. Nesta primeira parte do circuito, consequentemente, quando a bomba P é exposta a uma carga cíclica, um fluido suprido a partir da bomba P irá ser alimentado para o pistão Sl, onde este pistão Sl é disposto para suprir uma quantidade exata de fluido para um deslizador móvel S2. Quando um curso de êmbolo completo é conseguido no pistão Sl, fluido em excesso irá ser retornado para o reservatório Rl sob responsabilidade da válvula de controle de fluxo V2. Por intermédio da válvula de não retorno VI, o fluido no reservatório Rl irá também ter capacidade para suprir fluido para a bomba P quando ela vai ao retorno. Como mencionado anteriormente, o pistão Sl irá ter capacidade para alimentar fluido para o deslizador móvel S2 devido para o fato de que o pistão Sl e o deslizador móvel S2 são conectados por intermédio de um canal 23 e de uma válvula de não retorno V4 para fluido a partir do deslizador S2. O pistão Sl e o deslizador S2 são também conectados para um reservatório R2, onde de uma maneira similar para a conexão com o reservatório Rl, uma válvula de segurança V6 é

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23/28 proporcionada para o reservatório R2 e uma válvula de não retorno V3 para suprimento de fluido para o pistão SI vai ao retorno.

[0046] Quando o mecanismo de ativação 200 tiver sido utilizado para ativação ou desativação de equipamento submarino ou de uma ferramenta de fundo do poço empregado/a em conexão com recuperação de hidrocarbonetos, o fluido, por exemplo, em uma tubulação de produção irá ser submetido para um número de cargas de pressão cíclicas, que irão se propagar descendentemente na tubulação e no mecanismo de ativação 200. Na medida em que estas cargas cíclicas são substanciais, a luva 21 irá ser expandida em sua direção radial.

[0047] Devido ao fato de que a luva 21 é submetida para um número de cargas cíclicas, com cada carga o pistão SI irá alimentar uma quantidade específica de fluido para o deslizador móvel S2, por intermédio do que cada alimentação irá movimentar o deslizador S2 em uma distância na direção axial da luva 21. Eventualmente, o deslizador S2 irá ter se movimentado em uma distância específica, onde o deslizador S2 é parado a partir de movimentação adicional e onde nesta posição do deslizador S2 uma conexão fluida é aberta entre os pistões 25a na borda superior da luva 21 e os pistões 25b na borda inferior da luva 21. Na medida em que os pistões 25a na borda superior da luva 21 são expostos para a pressão Pl existente sobre o topo do plugue de poço 100, isto irá provocar que o pistão 25a venha a ser empurrado na direção axial da luva 21, por intermédio do que

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24/28 fluido localizado sobre a lateral inferior do pistão 25a irá fluir através dos canais 23 e além sobre o deslizador móvel S2, por intermédio disso provocando que o pistão 25b na borda inferior do anel 21 venha a ser empurrado para fora na direção axial da luva 21. Na medida em que o pistão 25b, que é conectado para o corpo 2 no plugue 21, é movimentado, o corpo 2 irá ser ativado e os estratos de vidro estilhaçados, como explanado anteriormente.

[0048] Na Figura 4, uma modalidade alternativa do circuito de fluido em concordância com a Figura 3 é ilustrada, onde pode ser observado que um circuito de bomba auxiliar 30 é conectado para o circuito de fluido, onde o circuito de bomba auxiliar 30 compreende um pistão S3 e uma bomba P3. A bomba P3 é montada em um recesso 22 na luva 21, enquanto o pistão S3 é montado de maneira que ele esteja localizado em contato direto com a pressão de poço Pl atuando sobre a superfície interna da luva anular 21. Em contraste com o circuito de fluido anteriormente descrito, o procedimento com esta modalidade alternativa da presente invenção irá ser tal que com cada carga cíclica uma quantidade de fluido irá ser suprida, onde este fluido é entregue a partir da bomba P e da bomba P3. A bomba P irá então alimentar uma determinada quantidade de fluido para o pistão SI sob responsabilidade da expansão radial da luva 21, enquanto com cada carga cíclica o pistão S3 irá assegurar que uma bomba P3 também alimenta uma determinada quantidade de fluido para o pistão Sl. O restante do circuito nesta modalidade alternativa

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25/28 da presente invenção irá corresponder para o circuito de fluido como descrito anteriormente.

[0049] Uma outra modalidade do circuito hidráulico é ilustrada na Figura 5, onde uma bomba P é conectada para um cilindro Sl e um reservatório Rl por intermédio de canais 23. Entre a bomba P e o reservatório Rl é montada uma válvula de não retorno VI e uma válvula de segurança V3 para o reservatório Rl. Uma válvula de controle de fluxo V2 adicionalmente conecta o pistão Sl e o reservatório Rl. O pistão Sl é adicionalmente conectado para um deslizador móvel S2, por intermédio do que o pistão Sl irá alimentar fluido para o deslizador móvel S2. Carregamento cíclico sobre o fluido localizado na tubulação irá provocar que a bomba P venha a comprimir o pistão Sl, por intermédio do que uma determinada quantidade de fluido a partir do reservatório Rl irá ser suprida para o pistão Sl por intermédio da válvula de não retorno V2. Quando o carregamento cíclico tiver cessado, a bomba P irá ao retorno, por intermédio do que o pistão Sl é aliviado da pressão e vai ao retorno, onde a quantidade de fluido agora localizada no pistão Sl irá ser alimentada para o deslizador móvel S2. Sobre carregamento repetido o deslizador S2 irá finalmente ter se movimentado em uma distância específica, por intermédio disso provocando que uma conexão venha a ser aberta entre os pistões 25a na borda superior da luva 21 e os pistões 25b na borda inferior da luva 21. Isto irá provocar que os pistões superiores 25a, que estão expostos para uma pressão Pl a partir de um fluido localizado na tubulação e sobre o topo do plugue de

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26/28 poço 100, venham a movimentar o deslizador móvel S2 na direção axial da luva 21, por intermédio disso o fluido localizado no circuito irá fluir passado o deslizador móvel S2 e sobre o topo do pistão 25b na borda inferior da luva 21. Isto irá provocar que o pistão 25b venha a ser movimentado na direção axial

da luva	21.	Na	medida i	em que o pistão	25b	está em
contato	com	o	corpo 2	no plugue de	poço	100, o
corpo 2	irá	ser	ativado	de uma maneira	similar para

a anteriormente descrita, e os estratos de vidro no plugue 100 irão ser estilhaçados.

[0050] Na Figura 6 detalhes adicionais da luva 21 são ilustrados, onde os pistões 25a, 25b são montados nos recessos 24 na borda superior e na borda inferior da luva 21. O número de pistões 25a, 25b no recesso 24 na borda superior e na borda inferior da luva 21 pode ser idêntico, mas pode também ser concretizado que a integridade de recesso 24 na borda superior da luva 21 forma um pistão 25a, enquanto quatro pistões 25b são montados no recesso 24 na borda inferior da luva

21.

[0051] Os pistões 25a, 25b são interconectados por intermédio de canais principais 2 6, 2 7 se estendendo na direção axial da luva 21 juntamente com canais de conexão 23 proporcionados de maneira a formar uma conexão entre os canais principais 26, 27. Adicionalmente, um ou mais recessos 22 são também conectados para os canais principais 26, 27. Quando a luva 21 é exposta para uma carga cíclica, sob responsabilidade da luva 21 em uma direção radial, uma bomba P que é montada em um recesso 22 irá alimentar uma quantidade de

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27/28 fluido para um canal principal 2 7 sobre o topo de um deslizador móvel S2 montado no canal principal 27, por intermédio disso provocando que o deslizador móvel S2 venha a ser movimentado em uma distância específica na direção axial da luva 21. Quando a luva 21 tiver sido submetida para um número de cargas cíclicas, a bomba P irá ter entregado uma quantidade específica de fluido para o canal principal 27, com o resultado de que o deslizador móvel S2 tenha sido movimentado em uma distância na direção axial da luva 21 para uma posição onde uma conexão aberta é criada entre os pistões 25a e o canal principal 27. Na medida em que os pistões 25a na borda superior da luva 21 são expostos para uma pressão Pl a partir do fluido localizado sobre o topo do plugue de poço 100, esta pressão Pl irá provocar que o pistão 25a venha a ser movimentado na direção axial da luva 21, por intermédio do que o fluido localizado no circuito fechado é forçado para fluir passado o deslizador móvel S2, que está localizado em uma posição fixada, onde o projeto do deslizador móvel S2 e do canal principal 27 permite um fluxo de lado a lado. Isto provoca que a lateral superior do pistão 25b venha a ser influenciada por esta força e o pistão 25b é movimentado na direção axial da luva 21. Na medida em que o pistão 25b está em contato com o corpo 2 no plugue de poço 100, a movimentação do pistão 25b irá provocar que o corpo 2 venha a ser redisposto para formar uma conexão entre as câmaras preenchidas fechadas 16 e os recessos 22 formando a câmara de alívio, com o resultado de que o fluido localizado entre os estratos de vidro do plugue de

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28/28 poço 100 desaparece e os estratos de vidro são desintegrados.

[0052] A Figura 7 ilustra a construção de ainda um outro circuito hidráulico fechado para a luva 21 ilustrado na Figura 6, onde o pistão Sl, quando submetido para uma carga, alimenta uma quantidade exata de fluido para um deslizador móvel S2. 0 pistão Sl e o deslizador móvel S2 são conectados por um canal 23, onde uma válvula de não retorno VI é adicionalmente proporcionada sobre o canal 23. Depois de um número suficiente de cargas cíclicas, o deslizador móvel S2 irá ter sido movimentado para uma posição 2, o que permite uma influência do pistão 25a que é exposto para uma pressão de poço Pl. Esta pressão de poço Pl irá então provocar que o pistão 25a venha a ser movimentado na direção axial da luva 21, com o resultado de que fluido localizado no pistão 25a é alimentado para o deslizador móvel S2, onde o deslizador móvel S2 permite que o fluido localizado no circuito venha a fluir. Isto provoca que o pistão 25b venha a ser movimentado, por intermédio do que um corpo 2 no plugue de poço 100, corpo 2 que é conectado para o pistão 25b de uma maneira adequada, venha a poder ser ativado.

[0053] Por motivo de simplicidade, elementos, tais como bomba, reservatório e válvulas relacionadas, são omitidos a partir das Figuras. Uma pessoa especializada no estado da técnica, entretanto, irá conhecer como estes componentes deveríam ser dispostos de maneira a conseguir o objetivo desejado, que é o de criar conexão fluida entre os pistões 25a e 25b.

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Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Mecanismo de ativação (200) para ativar uma ferramenta de fundo de poço (100), o mecanismo de ativação (200) compreendendo uma luva (21), onde recessos cegos (22, 24) são proporcionados no material da luva (21) caracterizado pelo fato de que os recessos (22, 24) são interconectados com um ou mais canais (23) , pelo menos um pistão inferior e superior (25a, 25b) dispostos nos recessos (24), o mecanismo de ativação (200) adicionalmente compreendendo elementos tais como reservatórios (Rl, R2), bomba(s) (P) , pistão (Sl) e um deslizador (S2) e pistões (25a, 25b), os elementos e canais (23) sendo dispostos para de maneira a criar um circuito de fluido na luva (21), circuito de fluido que, quando submetido a cargas cíclicas, alimentará uma quantidade de fluido de maneira a movimentar o deslizador (S2) para uma posição onde uma conexão é aberta entre pistões inferior e superior (25a, 25b), a movimentação do pistão superior (25a) sendo transferida para o pistão inferior (25b) de modo a operar uma ferramenta de fundo de poço (100) .
2. 2. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos são unidades separadas, substituíveis.
3. 3. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão inferior (25b) está em contiguidade com um corpo (2) em uma ferramenta (100).
4. 4. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que com cada carga cíclica, o pistão (Sl) alimenta uma

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   2/3 quantidade exata para o deslizador móvel (S2).
5. 5. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva (21) é proporcionada em sua extremidade inferior com dispositivos (30) que permitem interconexão com uma ferramenta (100)
6. 6. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que entre a bomba (P) e o pistão (Sl) uma válvula de controle de fluxo (V2) é montada, por intermédio do que fluido é retornado para o reservatório (Rl) quando o pistão (Sl) está em curso de êmbolo completo.
7. 7. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que quando submetida a cargas cíclicas a luva (21) será expandida em sua direção radial.
8. 8. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o deslizador (S2) é disposto para parar em uma posição por meio da qual fluido a partir do pistão superior (25a) é permitido a fluir pelo deslizador (S2) nesta posição.
9. 9. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão (Sl) e os reservatórios (Rl, R2) são prétensionados.
10. 10. Mecanismo de ativação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pré-tensionamento é proporcionado por pelo menos uma mola montada entre uma placa e a parede do pistão (Sl) e os reservatórios (Rl, R2).
11. 11. Método para controle de um mecanismo

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    3/3 de ativação (200) para ativação ou desativação de uma ferramenta de fundo de poço (100) , caracterizado pelo fato de que o método compreende as seguintes etapas:

    aplicar a um fluido em uma tubulação uma pluralidade de compressões cíclicas;

    expandir o mecanismo de ativação (200) para cada carga cíclica em sua direção radial, onde pelo menos uma bomba (P) para cada compressão cíclica alimenta uma quantidade de fluido para um deslizador móvel (S2);

    mover o deslizador móvel (S2) uma determinada distância na direção axial do mecanismo de ativação (200) para cada compressão cíclica;

    redispor o deslizador móvel (S2) de maneira a abrir uma conexão entre os pistões superior e inferior (25a, 25b), e o pistão superior (25a) influenciar o pistão inferior (25b), tal que a movimentação do pistão inferior (25b) é empregada de maneira a ativar ou desativar a ferramenta de fundo de poço (100) .

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