BRPI0916546B1

BRPI0916546B1 - Conjunto de válvula de segurança para seletivamente fechar e abrir o fluxo de fluido através de um furo de fluxo, arranjo de válvula de segurança e método para bloquear ofluxo de fluido

Info

Publication number: BRPI0916546B1
Application number: BRPI0916546-0A
Authority: BR
Inventors: Gary B. Lake; Richard Patterson; Thad D. Andrews
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2019-04-30
Also published as: WO2010014398A3; US20100025045A1; AU2009276908B2; GB2474189B; AU2009276908A1; GB201101638D0; BRPI0916546A2; GB2474189A; NO344219B1; WO2010014398A2; NO20110224A1; US7967074B2

Abstract

conjunto de válvula de segurança para seletivamente fechar e abrir o fluxo de fluido através de um furo de fluxo, arranjo de válvula de segurança e método para bloquear o fluxo de fluido métodos e dispositivos para utilizar uma válvula de segurança de inserção a cabo, eletricamente acionada (wlsv) e para fornecer energia a uma wlsv eletricamente acionada por intermédio de carregamento indutivo e sem o uso de contato cabeado

Description

CONJUNTO DE VÁLVULA DE SEGURANÇA PARA SELETIVAMENTE FECHAR E ABRIR O FLUXO DE FLUIDO ATRAVÉS DE UM FURO DE FLUXO, ARRANJO DE VÁLVULA DE SEGURANÇA E MÉTODO PARA BLOQUEAR O FLUXO DE FLUIDO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A invenção se refere geralmente às válvulas de segurança e dispositivos usados dentro de um furo de poço.

2. Descrição da Técnica Relacionada

Na indústria de óleo e gás, válvulas de segurança de subsuperfície são usadas como um meio de interromper a produção de hidrocarbonetos no caso de uma catástrofe inesperada ou de uma paralisação planejada de um poço. A maioria das válvulas de segurança de subsuperfície é controlada hidraulicamente a partir da instalação de superfície mediante conexão de uma linha hidráulica de controle com equipamento de bombeamento de superfície. A aplicação de pressão na superfície é transmitida à válvula de segurança para abrir o dispositivo. As válvulas de segurança de subsuperfície são instaladas tipicamente no poço como uma parte da coluna de tubulação de produção. Consequentemente, essas válvulas de segurança são referidas tipicamente como válvulas de segurança recuperáveis de tubulação (TRSVs). No evento de uma TRSV falhar ou parar de funcionar adequadamente, é possível instalar uma válvula de segurança menor no diâmetro interno da TRSV existente mediante deslocamento da válvula menor para dentro da tubulação de produção por intermédio de cabo. A válvula instalada menor é referida como uma válvula de segurança de inserção a cabo (WLSV) . A WLSV opera fora da pressão

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2/14 hidráulica da TRSV. Antes de instalar a WLSV na TRSV, é necessário criar uma câmara de comunicação entre a TRSV e o furo de poço. Várias ferramentas ou métodos podem ser usados para realizar a comunicação de fluido com a câmara hidráulica da TRSV. Quando a comunicação é estabelecida, a WLSV é assentada dentro da TRSV. Um conjunto de vedações localizado na porção superior e na porção inferior da WLSV é assentado acima e abaixo da TRSV. As vedações impedem que o fluido hidráulico escape para dentro do furo de poço e permitem que a WLSV opere fora da linha hidráulica de controle da TRSV.

É problemático utilizar uma válvula de segurança de inserção por intermédio de cabo onde a TRSV utiliza energia elétrica mais propriamente do que força hidráulica para ser acionada. Não há mecanismo para transmitir força hidráulica à válvula de inserção a cabo. Além disso, se a WLSV for acionada eletricamente, é difícil transmitir energia elétrica à WLSV de uma maneira segura. Ambientes de fundo de poço são cheios de fragmentos e são ambientes extremamente corrosivos. Sólidos podem se acumular nas áreas expostas de uma válvula de fundo de poço, incluindo os contatos elétricos. Um obturador elétrico ou orifício para casamento eletricamente da TRSV e WLSV se tornaria provavelmente exposto e cheio com fragmentos para tornar difícil uma conexão elétrica, senão impossível.

A patente norte americana número US 4,191,248, concedida a Huebsch et al., descreve válvulas de segurança de subsuperfície que incorporam atuadores de válvula solenóide. Contudo, estes atuadores de válvula não empregam carregamento indutivo.

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SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A invenção provê métodos e dispositivos para utilizar uma válvula de segurança de inserção por intermédio de cabo, eletricamente acionada e para fornecer energia a uma WLSV eletricamente acionada sem o uso de contato ligado por fios. Em uma modalidade preferida, carregamento indutivo é usado para fornecer energia de acionamento a partir de uma TRSV para uma WLSV. Preferivelmente não há contatos metálicos expostos para serem corroídos, e os compartimentos eletrônicos preferivelmente podem ser selados para impedir a corrosão pela água ou dano físico a partir dos entulhos dentro do furo de poço.

Em uma modalidade descrita, uma válvula de segurança de instalação mediante tubulação, eletricamente acionada é provida com uma bobina de carregamento por indução que é vedada dentro do alojamento de válvula. Uma válvula de segurança de inserção de instalação mediante cabo também é provida com uma bobina de carregamento por indução que é interconectada operativamente com um conjunto de acionador de válvula que é operável para fazer com que um elemento de válvula de segurança, tal como um elemento de charneira, seja operado dentro da válvula de segurança.

Em um aspecto da presente invenção, a WLSV pode ser inserida seletivamente na coluna de tubulação de produção que carrega a TRSV. A WLSV é preferivelmente assentada dentro de um perfil de plataforma associado com a TRSV. Quando assentada, as bobinas de carregamento por indução da TRSV e da WLSV se tornam substancialmente alinhadas para formar um acoplamento indutivo. A energização da bobina de carregamento por indução da TRSV transmitirá energia

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4/14 elétrica à bobina da WLSV. A energia elétrica transmitida é usada para acionar o conjunto de acionamento de válvula WLSV e válvula de segurança. Em uma modalidade alternativa, a energia elétrica transmitida é preferivelmente armazenada dentro de um dispositivo de armazenamento de carga na WLSV, e a energia elétrica armazenada posteriormente é usada para acionar o conjunto de acionador de válvula WLSV e válvula de segurança.

Em certas modalidades, a WLSV pode ser acionada a partir da superfície mediante um sinal sem fio para um receptor sem fio que é interconectado operativamente com o conjunto de acionador de válvula WLSV. Nesse caso, o sinal transmitido sem fio comandará a WLSV para permanecer na posição aberta, e o elemento de válvula WLSV se deslocará da posição fechada para a posição aberta. Posteriormente, corrente fornecida à WLSV a partir da bobina de carregamento por indução na TRSV reterá a WLSV na posição aberta. A WLSV pode ser fechada mediante desenergização da bobina de carregamento por indução na TRSV.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As vantagens e aspectos adicionais da invenção serão prontamente considerados por aqueles de conhecimento comum na técnica à medida que a mesma se torna mais bem-entendida mediante referência à descrição detalhada seguinte quando considerada em conjunto com os desenhos anexos nos quais caracteres de referência designam elementos semelhantes ou similares do princípio ao fim das várias figuras do desenho e em que:

A Figura 1 é uma vista em seção transversal parcial, lateral de um furo de poço exemplar contendo uma coluna de

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5/14 produção com válvulas de segurança de subsuperfície construídas de acordo com a presente invenção.

A Figura 2 é uma vista em seção transversal, lateral de uma válvula de segurança recuperável por tubulação exemplar, de acordo com a presente invenção, com a válvula em uma configuração aberta.

A Figura 3 é uma vista em seção transversal, lateral da válvula de segurança recuperável por tubulação mostrada na Figura 2, agora em uma configuração fechada.

A Figura 4 é uma vista em seção transversal, lateral de uma válvula de segurança de inserção a cabo exemplar construída de acordo com a presente invenção.

A Figura 4a é uma vista em seção transversal, lateral ampliada de porções da válvula de segurança de inserção a cabo mostrada na Figura 4.

A Figura 5 é uma vista em seção transversal, lateral da válvula de segurança de inserção a cabo inserida dentro da válvula de segurança recuperável por tubulação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

A Figura 1 ilustra um furo de poço exemplar 10 que foi disposto dentro da terra 12 a partir da superfície 14 e para baixo até uma formação portadora de hidrocarboneto 16 a partir da qual se deseja obter fluido de produção de hidrocarboneto. O furo de poço 10 é revestido com referência metálico 18 de uma maneira conhecida na técnica. Perfurações 20 são formadas através do revestimento 18 e para dentro da formação 16.

Uma coluna de tubulação de produção 22 é disposta dentro do furo de poço 10, e um espaço aneliforme 24 é formado entre a coluna de tubulação de produção 22 e o

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6/14 revestimento 18. Um furo de fluxo axial central 23 é definido ao longo da extensão da coluna de tubulação de produção 22 para o fluxo de fluido através do mesmo. A coluna de tubulação de produção 22 pode ser composta de um número de segmentos de coluna de tubulação de produção, roscados, de uma maneira conhecida na técnica. Alternativamente, a coluna de tubulação de produção 22 pode ser formada de tubulação em espiral. A coluna de tubulação de produção 22 inclui um bocal de produção com orifício 26 de um tipo conhecido na técnica, o qual está localizado dentro do furo de poço 10 próximo às perfurações 20. Obturadores 28 isolam o bocal de produção 26 dentro do furo de poço 10.

A coluna de tubulação de produção 22 inclui também um conjunto de válvula de segurança recuperável por tubulação eletricamente acionado (TRSV) 30 acima do bocal de produção 26. Um cabo de fornecimento de energia elétrica 32 se estende a partir do conjunto de válvula 30 até a superfície 14 onde ele é associado operativamente com uma fonte de energia 34. O conjunto de válvula de segurança 30 é preferivelmente uma válvula de segurança do tipo charneira que é operável entre posições, aberta e fechada, para seletivamente bloquear o fluxo de fluido através da coluna de tubulação de produção 22. A TRSV 30 inclui um alojamento externo tubular 36 que define um furo de válvula axial central 38 que é alinhado com um furo de fluxo 23 da coluna de tubulação de produção 22. O furo de válvula 38 contém um perfil de plataforma 40. Além disso, os furos de vedação 42, 44 estão localizados dentro do furo de válvula 38. Os furos de vedação 42, 44 são porções lisas de furo para

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7/14 acondicionamento de pilhas de vedação em um componente disposto dentro do furo de válvula 38 para vedação contra os furos de vedação 42, 44.

O alojamento 36 do conjunto de válvula 30 inclui uma bobina de carregamento por indução 46 que é preferivelmente completamente encerrada dentro do alojamento 36 e separada do furo de válvula 38. A bobina de carregamento por indução 46 é associada operativamente com o cabo de fornecimento de energia 32 de modo que a bobina 46 pode ser energizada a partir da superfície 14. O cabo de fornecimento de força 32 também é associado operativamente com um acionador de válvula de charneira que é ilustrado esquematicamente em 48. O acionador de válvula 48 é interconectado com o conjunto de pistão de válvula 50. O conjunto de pistão de válvula 50 inclui um cilindro de pistão 52 e um elemento de pistão 54 que é disposto de forma móvel dentro do cilindro 52. O elemento de pistão 54 é interconectado com um tubo de fluxo 56 que controla a posição do elemento de charneira pivotante 58, de uma maneira conhecida na técnica. O elemento de charneira 58 é um dispositivo conhecido que se

desloca	em	torno	de	um ponto	pivô	59	entre uma posição
aberta,	ilustrada	na	Figura 2,	em que	o	fluido pode passar
através	do	furo	de	válvula	38, e	uma	posição fechada,

ilustrada na Figura 3, em que o fluxo de fluido através do furo de válvula 38 é bloqueado pelo elemento de charneira 58. Como é sabido, o elemento de charneira 58 é propendido por uma mola de torção em direção à posição fechada. O tubo de fluxo 56 é disposto de forma móvel dentro de uma porção de furo radialmente ampliada 60 do furo de válvula 38. O tubo de fluxo 56 é propendido para a posição fechada por

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8/14 intermédio da mola mecânica compressível 61, de um tipo conhecido na técnica. Essa propensão de mola proporciona no sentido de que o conjunto de válvula 30 tenha um modo de segurança contra falha de tal modo que, no caso de perda de um sinal de controle a partir da superfície (por exemplo, um sinal elétrico por intermédio do cabo 32), a mola mecânica 61 levantará o tubo de fluxo 56 (vide Figura 3) e permitirá que o elemento de charneira 58 gire para a sua posição fechada. Quando o tubo de fluxo 56 está em uma posição abaixada dentro da porção de furo 60, conforme ilustrado na Figura 2, o tubo de fluxo 56 retém o elemento de charneira 58 na posição aberta. Quando o tubo de fluxo 56 é deslocado para uma posição superior dentro da porção de furo 60, o elemento de charneira 58 se desloca para sua posição fechada contra a sede de elemento de válvula 62, conforme ilustrado na Figura 3. O acionador de válvula de charneira 48 pode ser uma bomba de fluido, um motor, um solenóide eletromagnético, ou um dispositivo acionador eletro-hidráulico que é operável para causar o movimento do elemento de pistão 54 dentro do cilindro de pistão 52. Um acionador de válvula eletro-hidráulico adequado é descrito na Patente dos Estados Unidos 6.269.874 expedida para Rawson e outros. A Patente dos Estados Unidos 6.269.874 é re propriedade do cessionário da presente invenção e é aqui incorporado integralmente mediante referência.

A Figura 4 ilustra uma válvula de segurança de inserção a cabo exemplar 70 que pode ser inserida na coluna de tubulação de produção 22 e pode ser segura dentro da válvula de segurança instalada em tubulação 30 no caso em que a válvula de segurança instalada em tubulação 30 falhe

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9/14 em operar. A válvula de segurança de inserção a cabo 70 inclui um alojamento de válvula tubular 72 que é formado e dimensionado para caber dentro do furo de válvula 38 da válvula de segurança instalada em tubulação 30. Um furo de fluxo axial 74 é definido ao longo da extensão do alojamento de válvula 72. O alojamento de válvula 72 é fixado mediante pinos de liberação 76 a uma ferramenta de instalação de cabo 78. O alojamento 72 carrega uma pluralidade de chavetas de engate 80 que são propendidas radialmente no sentido para fora por intermédio de molas de compressão 82. Um elemento de charneira 84 também está localizado dentro do furo de fluxo 74 e é pivotante em torno do ponto pivô 86 entre posições, aberta e fechada, dentro do furo de fluxo 74. Como com o elemento de charneira 58, o elemento de charneira 84 é propendido em direção a uma posição fechada por intermédio de uma mola de articulação de torção. Um tubo de fluxo axialmente móvel 88 é retido dentro de uma porção radialmente ampliada 90 do furo de fluxo 74. O tubo de fluxo 88 é propendido por mola por intermédio de uma mola mecânica axialmente compressível 91 (vide Figura 4a) em direção a uma posição que levantaria o tubo de fluxo 88 e permitiria que o elemento de charneira 84 fosse fechado. O tubo de fluxo 88 tem a mesma finalidade de controlar o elemento de charneira 84 como o tubo de fluxo 56 no controle da configuração do elemento de charneira 58. Um par de vedações externas de fluido 93 circunda radialmente o alojamento de válvula 72 (vide Figura 4).

Um conjunto de acionamento elétrico de elemento de charneira, geralmente indicado em 92, é preferivelmente

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alojado dentro do	alojamento 72 da válvula 70. O conjunto

de acionamento de elemento de charneira 92 inclui uma bobina de carregamento por indução 94 que é preferivelmente

vedada dentro do	alojamento 72 de modo a não estar em
contato nem com o	furo de fluxo 74 nem com a superfície
externa radial da	ferramenta 70. A bobina de carregamento

por indução 94 é interconectada operativamente com um dispositivo de armazenamento de carga 96, tal como uma bateria recarregável. O dispositivo de armazenamento de carga 96 é interconectado operativamente com um acionador de válvula, mostrado esquematicamente em 98. Em uma modalidade alternativa, a bobina 94 é conectada diretamente

com o acionador de	válvula 98 de tal modo que a energização
da bobina 94 fará	com que o acionador de válvula 98 seja
operado. Em uma	modalidade preferida, o acionador de

válvula 98 inclui também um receptor sem fio que é operável para receber um sinal sem fio a partir de um transmissor

sem fio baseado	na superfície 99 e, em resposta ao
recebimento de tal	sinal, gerará um comando para acionar o
conjunto de pistão	de válvula associado 100. O acionador de

válvula 98 é interconectado com o conjunto de pistão de válvula 100. O conjunto de pistão de válvula 100 inclui um cilindro de pistão 102 e um membro de pistão 104 que é disposto de forma móvel dentro do cilindro 102. O elemento de pistão 104 é interconectado com o tubo de fluxo 88 que controla a posição do elemento de charneira pivotante 84. Quando o acionador de válvula 98 é acionado, a propensão de mola provida pela mola mecânica 91 é superada pelo acionador 98. O acionador de válvula 98 pode ser uma bomba de fluido, um motor, um solenóide eletromecânico, ou um

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11/14 dispositivo acionador eletro-hidráulico que é operável para causar o movimento do pistão 104 dentro do cilindro de pistão 102. A partir da perda de força para o acionador de válvula 98, o membro de válvula 84 fechará devido à propensão de mola segura contra falha da mola mecânica 91.

A Figura	5	ilustra a	WLSV	70 assentada	seguramente
dentro do	furo	de válvula	38 da	TRSV 30 de	modo que	as
chavetas	80	da	WLSV 70	são	engatadas no	perfil	de
plataforma	40	da	TRSV radialmente	circundante 3	0. Quando	as

chavetas 80 são engatadas no perfil de plataforma 40, a bobina de carregamento por indução 94 da WLSV 7 0 está em proximidade com a bobina de carregamento por indução 46 da TRSV 30 de tal modo que a energia elétrica pode ser efetivamente transferida a partir da bobina 46 para a bobina 94 por intermédio de carregamento por indução. Pode ser visto a partir da Figura 5 que, quando a válvula de inserção a cabo 70 é assentada dentro do perfil de plataforma 40, a bobina de carregamento por indução 94 da WLSV 70 é preferivelmente alinhada geralmente com a bobina de carregamento por indução 4 6 da TRSV 30 para formar um acoplamento indutivo. A energização da bobina 46 da TRSV 30 fará com que a bobina 94 seja energizada por intermédio de carregamento indutivo. Quando a WLSV 70 é assentada dentro do perfil de plataforma 40, as vedações de fluido 93 na superfície radial externa do alojamento de válvula WLSV 72 formam uma vedação contra os furos de vedação 42, 44 da TRSV 30.

Em operação, a WLSV 70 pode ser usada como uma válvula auxiliar no caso da TRSV 30 falhar em operar. Quando falha a TRSV 30, a WLSV 70 é afixada à ferramenta de instalação a

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12/14 cabo 78 e é instalada na coluna de tubulação 22. A WLSV 70 é abaixada através da coluna de tubulação de produção 22 até que as chavetas 80 da WLSV 70 se tornam engatadas no perfil de plataforma 40. Após plataforma, energia elétrica é transmitida a partir da superfície através do cabo 32 para a bobina de indução 46 da TRSV 30 para energizar a bobina 46. Por intermédio de carregamento por indução, carga elétrica é transmitida a partir da bobina externa 46 para a bobina de carregamento por indução 94 da WLSV 70. A carga elétrica transmitida é armazenada no dispositivo de armazenamento 96 ou, alternativamente, usada para reter diretamente o elemento de charneira na posição aberta.

Quando uma quantidade suficiente de carga elétrica tiver sido transmitida para a WLSV 70, a WLSV 70 pode ser acionada seletivamente para mover o elemento de charneira 84 entre suas posições, aberta e fechada. Em uma modalidade preferida, a WLSV 70 é instalada na coluna de tubulação de produção 22 na posição fechada. Quando carga elétrica suficiente tiver sido transmitida para a bobina de carregamento por indução 94, o acionador de válvula 98 faz com que o elemento de pistão 104 seja deslocado axialmente dentro do cilindro 102 de modo que o tubo de fluxo 88 é movido axialmente no sentido para baixo dentro do alojamento 72, resultando no elemento de charneira 84 sendo movido para a posição aberta. No caso de uma perda de energia para a bobina de carregamento 94, o elemento de charneira 84 giraria para a posição fechada quando a mola mecânica 91 desloca o tubo de fluxo 88 no sentido para cima.

O uso do transmissor sem fio 99 para operar a WLSV 70

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13/14 é preferido quando feito em conexão com um dispositivo de armazenamento de carga 96. Nesse caso, o WLSV 70 seria outra vez instalado na coluna de tubulação de produção 22 na posição fechada. A transmissão de energia a partir da superfície para a bobina de carregamento por indução 94 então armazenaria a carga elétrica dentro do dispositivo de armazenamento 96. Quando for desejado abrir a WLSV 70, um comando sem fio é transmitido a partir do transmissor 99 para o acionador de válvula 98.

A WLSV 70 pode ser alternativamente acionada para fechar o elemento de charneira 84 mediante transmissão de um sinal sem fio a partir do transmissor 99 para o acionador de válvula 98. O acionador de válvula 98 faz com que o elemento de pistão 104 seja movido axialmente dentro do cilindro 102. Quando o elemento de pistão 104 é movido dentro do cilindro 102, o tubo de fluxo 88 é movido axialmente no sentido para cima com relação ao alojamento circundante 72 para permitir que o elemento de charneira 84 gire para a sua posição fechada, desse modo bloqueando o fluxo de fluido através do furo de fluxo 74 do alojamento 72. Devido à vedação formada entre as vedações 42, 44 da TRSV 30 e do alojamento 72 da WLSV 70, qualquer fluxo de fluido através do furo de fluido 38 da TRSV 30 e coluna de tubulação de produção 22 é desse modo bloqueado pelo elemento de charneira 84.

A TRSV 30 e a WLSV 70 formam coletivamente um arranjo de válvula de segurança que permitirá que o furo de fluxo da coluna de tubulação de produção 22 seja seletivamente fechado ao fluxo de fluido mesmo no evento em que a TRSV 30 se torne inoperante e não mais é capaz de fechar o fluxo de

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14/14 fluido através do furo de fluxo 23.

A descrição precedente é dirigida às modalidades específicas da presente invenção com a finalidade de ilustração e explanação. Será evidente, contudo, para 5 aqueles versados na técnica que muitas modificações e alterações na modalidade apresentada acima são possíveis sem se afastar do escopo e espírito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de válvula de segurança (70) para seletivamente fechar e abrir o fluxo de fluido através de um furo de fluxo (23) de um furo de poço, o conjunto de 5 válvula de segurança caracterizado por compreender:

um elemento de válvula (84) que é móvel entre uma posição aberta, em que o fluxo de fluido é permitido através do furo de fluxo e uma posição fechada, em que o fluxo de fluido através do furo de fluxo é bloqueado pelo 10 elemento de válvula;

um acionador de válvula (98) para mover o elemento de válvula entre suas posições, aberta e fechada;

uma fonte de energia elétrica (34) acionando o acionador de válvula; e

15 uma bobina de carregamento por indução (94) interconectada operativamente com a fonte de energia, a bobina de carregamento por indução operável para receber carga elétrica a partir de um acoplamento indutivo com uma segunda bobina de carregamento por indução (46).

20 2. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de válvula é um elemento de válvula de charneira.

3. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um

25 alojamento de válvula (72) que tem um mecanismo de engate (80, 82) para prender o conjunto de válvula de segurança dentro do furo de fluxo do furo de poço.

4. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador

30 de válvula compreende uma bomba de fluido.

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2/6

5. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende um solenóide.

6. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a

5 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende um motor.

7. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende um dispositivo acionador eletro-

10 hidráulico.

8. Conjunto de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende ainda um receptor sem fio para receber um sinal de comando sem fio a partir de uma fonte

15 externa (99) e, em resposta a ele, mover o elemento de válvula entre as posições, aberta e fechada.

9. Arranjo de válvula de segurança para bloquear o fluxo de fluido através de um furo de fluxo (23) de furo de poço, o arranjo de válvula de segurança caracterizado pelo

20 fato de que compreende:

um primeiro conjunto de válvula de segurança (30) disposto dentro do furo de fluxo e tendo um alojamento (36) definindo um furo de válvula (38) e um primeiro elemento de válvula (58) que é móvel entre as posições, aberta e 25 fechada, para seletivamente bloquear o fluxo de fluido através do furo de válvula;

o primeiro conjunto de válvula de segurança tendo uma primeira bobina de indução (46) que pode ser energizada seletivamente com energia elétrica;

30 um segundo conjunto de válvula de segurança (70) que é

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3/6 moldado e dimensionado para ser disposto dentro do furo de válvula do primeiro conjunto de válvula de segurança, o segundo conjunto de válvula de segurança compreendendo um segundo elemento de válvula (84) que é móvel entre as posições, aberta e fechada, para bloquear o fluxo de fluido através do segundo conjunto de válvula de segurança;

o segundo conjunto de válvula de segurança tendo uma segunda bobina de indução (94) que pode ser energizada seletivamente com energia elétrica por intermédio do acoplamento de indução com a primeira bobina de indução, a segunda bobina de indução proporcionando energia elétrica para mover o segundo elemento de válvula entre suas posições, aberta e fechada.

10. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de válvula de segurança compreende ainda um dispositivo de armazenamento de carga (96) interconectado operativamente com a segunda bobina de indução para reter energia elétrica que foi transmitida à segunda bobina de indução.

11. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de válvula de segurança compreende um mecanismo de engate (80, 82) para prender o conjunto de válvula de segurança dentro do furo de válvula do primeiro conjunto de válvula de segurança.

12. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda um acionador de válvula eletricamente acionado (98) dentro do segundo conjunto de válvula para mover o segundo elemento

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4/6 de válvula entre suas posições, aberta e fechada.

13. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende uma bomba de fluido.
5 14. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende um motor.

15. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o

10 acionador de válvula compreende um solenóide.

16. Arranjo de válvula de segurança, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o acionador de válvula compreende um dispositivo acionador eletro-hidráulico.

15 17. Método de seletivamente bloquear o fluxo de fluido dentro de um furo de fluxo de produção dentro de um poço, o método caracterizado por compreender as etapas de:

dispor um primeiro conjunto de válvula de segurança (30) dentro do furo de fluxo (23), o primeiro conjunto de 20 válvula de segurança tendo um elemento de válvula (58) que é móvel entre uma posição aberta, em que o fluxo de fluido através do furo de fluxo é permitido, e uma posição fechada, em que o fluxo de fluido através do furo de fluxo é bloqueado;

25 operar o primeiro conjunto de válvula de segurança para seletivamente bloquear o furo de fluxo até que o primeiro conjunto de válvula de segurança falhe em se deslocar entre a posição aberta e fechada;

dispor um segundo conjunto de válvula de segurança 30 (70) dentro do furo de fluxo, o segundo conjunto de válvula

Petição 870190021847, de 07/03/2019, pág. 27/30

5/6 de segurança tendo um elemento de válvula (84) eletricamente acionado que é operável entre uma posição aberta, em que o fluxo de fluido através do furo de fluxo é permitido, e uma posição fechada, em que o fluxo de fluido através do furo de fluxo é bloqueado;

transmitir energia elétrica a partir do primeiro conjunto de válvula de segurança para o segundo conjunto de válvula de segurança por intermédio de carregamento por indução para operação do elemento de válvula do segundo conjunto de válvula de segurança; e operar o segundo conjunto de válvula de segurança para seletivamente bloquear o fluxo de fluido através do furo de fluxo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de transmitir energia elétrica a partir do primeiro conjunto de válvula de segurança para o segundo conjunto de válvula de segurança compreende:

formar um acoplamento indutivo entre a primeira bobina de carregamento por indução (46) associada com o primeiro conjunto de válvula de segurança e uma segunda bobina de carregamento por indução (94) associada com o segundo conjunto de válvula de segurança; e energizar a primeira bobina de carregamento por indução com energia elétrica para transmitir energia elétrica a partir da primeira bobina de carregamento por indução para a segunda bobina de carregamento por indução.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de operar o segundo conjunto de válvula de segurança compreende ainda prover um

Petição 870190021847, de 07/03/2019, pág. 28/30
6/6 sinal de comando para acionamento do elemento de válvula do segundo conjunto de válvula de segurança por intermédio de transmissão sem fio.