MX2012009513A - Un dispositivo de valvula para una cavidad lateral o union sustituta en un pozo. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de válvula para uso en una cavidad lateral y/o unión sustituta en un pozo, que comprende un alojamiento (1) con una primera lumbrera (2) y una segunda lumbrera (3), un primer cuerpo (11) de válvula movible montado internamente en el alojamiento(1), un segundo cuerpo (20) de válvula montado internamente en el alojamiento (1) y movible en relación con el alojamiento (1) y el primer cuerpo (11) de válvula, donde un primer dispositivo (A) de bloqueo se configura entre el primer cuerpo (11) de válvula y el segundo cuerpo (20) de válvula y el tercer dispositivo (C) de bloqueo configurado entre el segundo cuerpo (20) de válvula y el alojamiento (1). La invención también se refiere a un método.

Description

UN DISPOSITIVO DE VÁLVULA PARA UNA CAVIDAD LATERAL O UNIÓN SUSTITUTA EN UN POZO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una válvula para uso en una cavidad lateral o unión sustituta en un pozo, que comprende un alojamiento con una primera lumbrera y una segunda lumbrera, donde la primera lumbrera normalmente yace sobre la zona anular y la segunda lumbrera normalmente yace sobre la tubería de producción, donde existe al menos un cuerpo de válvula montado internamente en el alojamiento con el fin de abrir y cerrar la válvula para el flujo pasante.

En algunos casos en un pozo, donde un fluido de pozo con una gravedad específica mayor se ha introducido en el pozo, es deseable para poder reemplazar este fluido de pozo con otro fluido de pozo con una gravedad específica menor. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando un fluido de desplazamiento se ha introducido en el pozo para conducir una operación. Para que este fluido se bombee, es conveniente poder presurizar la tubería con el fluido de pozo deseado y bombear el fluido de pozo con la gravedad específica mayor en la zona anular y hasta la superficie. Para que esto sea posible, es necesario tener dispositivos montados en la pared de tubería para abrir el acceso entre la tubería y la zona anular. Tales dispositivos en la pared de tubería pueden disponerse en una denominada unión sustituta o en un mandril de cavidad lateral. Un método conocido para realizar una operación de este tipo es proporcionar una válvula denominada "de corte-descarga- interrupción" en una unión sustituta o una cavidad lateral para obtener esta funcionalidad para bombear desde la tubería hasta la zona anular. Una válvula de este tipo se cierra hasta que una presión determinada se aplica en la zona anular, después de lo cual un pasador de seguridad se rompe y la válvula se abre y permanece abierta. La válvula no tiene funciones para cerrar la válvula nuevamente y por lo tanto tiene que retirarse y remplazarse por un tapón o una nueva válvula del mismo tipo para que el pozo este en funcionamiento de nuevo. Este es un proceso de mucho tiempo y costoso.

La Estadounidense 20040182437 Al describe un dispositivo de válvula para una conexión de fluido entre la zona anular y la tubería de producción con un primer cuerpo de válvula y un segundo cuerpo de válvula el cual abre al presurizar la zona anular.

La AU 763592 B2 también describe un dispositivo de válvula para una conexión de fluido entre la zona anular y la tubería de producción.

La Estadounidense 5,316,086 A también describe un dispositivo de válvula para una conexión de fluido entre una zona anular y una tubería de producción de un pozo. La válvula se configura para permitir un flujo de fluido de ahogo desde la zona anular hasta la tubería de producción cuando una presión de fluido diferencial entre la zona anular y la tubería de producción alcanza un punto establecido.

Un objeto de la presente invención es simplificar el procedimiento alrededor del proceso donde un fluido de pozo requiere bombearse por medio de la circulación de la tubería de producción a la zona anular.

Esto se logra por una válvula como se define en la reivindicación independiente anexa donde características adicionales de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes .

La invención se refiere a un dispositivo de válvula para uso en una cavidad lateral y/o unión sustituta en un pozo, que comprende un alojamiento con una primera lumbrera y una segunda lumbrera, en donde durante un uso normal la primera lumbrera normalmente yace sobre la zona anular y la segunda lumbrera normalmente yace sobre la tubería de producción, y un primer cuerpo de válvula se monta de manera movible internamente en el alojamiento. Tanto la cavidad lateral y la unión sustituta normalmente forman un espacio dispuesto en el lado del canal principal en la tubería, generalmente en el material que forma el canal principal. El espacio normalmente tiene una lumbrera para el canal principal de la tubería y una lumbrera para la zona anular formada fuera de la tubería, entre este y un revestimiento en el pozo. Los dispositivos montados en una cavidad lateral normalmente son capaces de retirarse, mientras que dispositivos en una unión sustituta no son capaces de retirarse.

De acuerdo con la invención el dispositivo de válvula además comprende un segundo cuerpo de válvula montado internamente en el alojamiento y movible en relación tanto al alojamiento como al primer cuerpo de válvula, un primer dispositivo de bloqueo configurado entre el primer cuerpo de válvula y el segundo cuerpo de válvula para bloquear el movimiento del primer cuerpo de válvula en relación al segundo cuerpo de válvula en una dirección y de tal manera que cuando el primer dispositivo de bloqueo se active, mantenga el primer cuerpo de válvula en una posición abierta siempre y cuando el segundo cuerpo de válvula se encuentre en una posición abierta, proporcionando así flujo pasante a través del dispositivo de válvula y un segundo dispositivo de bloqueo configurado entre el segundo cuerpo de válvula y el alojamiento, con el resultado de que la liberación del segundo dispositivo de bloqueo permitirá el movimiento del segundo cuerpo de válvula en relación al alojamiento y así una posición cerrada del dispositivo de válvula, permitiendo así también que el primer cuerpo de válvula tenga una posición cerrada.

En una modalidad el primer cuerpo de válvula puede diseñarse de tal manera que junto con una asiento de válvula compuesto de una superficie en el alojamiento este desconecte la segunda lumbrera en el alojamiento, que forma una barrera para el flujo de fluido desde la tubería dentro del dispositivo de válvula y por lo tanto también hasta la zona anular. En una modalidad, el segundo cuerpo de válvula puede diseñarse de tal manera que junto con una asiento de válvula formado en el alojamiento este desconecte la primera lumbrera en el alojamiento, que forma una barrera para el flujo de fluido desde la zona anular dentro el dispositivo de válvula y por lo tanto también dentro de la tubería. El alojamiento del dispositivo de válvula se proporciona con dispositivos externos los cuales le permiten colocarse en una unión sustituta y/o cavidad lateral, formando sellos entre las dos lumbreras en la unión sustituta o cavidad lateral, de modo que el flujo a través de la unión sustituta o cavidad lateral corra a través del dispositivo de válvula.

Cuando la válvula se encuentra en uso normalmente se configurará con el primer cuerpo de válvula en una posición cerrada y el segundo cuerpo de válvula en una posición abierta. Partiendo de esta base, cuando el primer cuerpo de válvula se activa por presión, la zona anular entonces se presurizará para mover el primer cuerpo de válvula de una posición cerrada a una posición abierta y por medio de este movimiento bloqueando así el primer cuerpo de válvula en relación al segundo cuerpo de válvula en el primer dispositivo de bloqueo. En tal posición abierta del dispositivo de válvula será posible circular los fluidos desde la tubería hasta la zona anular y en la dirección opuesta, dependiendo del requerimiento. Cuando el fluido deseado se ha circulado dentro/fuera, la zona anular o la tubería se cierra y el fluido en el pozo se presuriza hasta que se libera el segundo dispositivo de bloqueo. Cuando este se libera, el segundo cuerpo de válvula se moverá de una posición abierta a una posición cerrada y el primer cuerpo de válvula por lo tanto también se moverá a una posición cerrada y el dispositivo de válvula se cierra. Por lo que no existirá una comunicación fluida entre la zona anular y la tubería a través del dispositivo de válvula.

De acuerdo con una modalidad el primer dispositivo de bloqueo puede comprender un pestillo de trinquete, en donde el primer cuerpo de válvula tiene un dispositivo de trinquete orientado en una dirección y el segundo cuerpo de válvula tiene un dispositivo de trinquete orientado en la dirección opuesta. Cuando estos dos dispositivos de trinquete se acoplan entre sí, permiten el movimiento adicional en una dirección, aunque impiden el movimiento en la dirección opuesta. Alternativamente, el primer cuerpo de válvula puede comprender un anillo de bloqueo el cual, cuando el cuerpo de válvula se mueve a una posición abierta, se acopla con una muesca en el segundo cuerpo de válvula, bloqueándolos en relación uno con el otro .

De acuerdo con una modalidad el dispositivo de válvula también puede comprender un tercer dispositivo de bloqueo configurado entre el segundo cuerpo de válvula, el alojamiento y el primer cuerpo de válvula, de tal manera que el segundo cuerpo de válvula se encuentra permanentemente bloqueado en relación al alojamiento en una posición abierta hasta que el primer cuerpo de válvula se bloquea en el primer dispositivo de bloqueo y por lo tanto en una posición abierta del dispositivo de válvula. Un dispositivo de bloqueo de este tipo también puede impedir que el segundo dispositivo de bloqueo se liberé antes que el primer cuerpo de válvula se bloquee por el primer dispositivo de bloqueo del segundo cuerpo de válvula. La introducción de este tercer dispositivo de bloqueo por lo tanto proporciona una garantía mayor de que la operación del dispositivo de válvula seguirá el procedimiento deseado .

De acuerdo con aún otra modalidad el dispositivo de válvula también puede comprender un cuarto dispositivo de bloqueo configurado entre el alojamiento y el primer cuerpo de válvula de tal manera que bloquea el primer cuerpo de válvula para el alojamiento en una posición cerrada y además se dispone de manera que tiene que liberarse antes de que el primer cuerpo de válvula pueda moverse y bloquearse por el primer dispositivo de bloqueo. Tal dispositivo de bloqueo puede disponerse para romperse por una presión mayor diferencial entre la zona anular y la tubería que la presión diferencial la cual sin este cuarto dispositivo de bloqueo se moverá el primer cuerpo de válvula de una posición cerrada a una posición abierta si el cuerpo de válvula se activa por presión. Este cuarto dispositivo de bloqueo puede ser un pasador de seguridad montado entre el primer cuerpo de válvula y el alojamiento, o alternativamente un disco de ruptura el cual admite el fluido para inducir el primer cuerpo de válvula u otro tipo de elemento de ruptura que después de la ruptura permite que el primer cuerpo de válvula se mueva a una posición abierta. Como una alternativa para un cuarto dispositivo de bloqueo, la obturación del suministro de fluido puede emplearse en lugar de provocar que el primer cuerpo de válvula vaya a una posición abierta debido a la presión diferencial a través del cuerpo de válvula. Esto asegura que el cuerpo de válvula no se abre debido a la repentina y breve variación de presión en los fluidos alrededor del dispositivo de válvula. En una modalidad alternativa adicional este proceso de obturación además puede proporcionarse por una rótula, la cual permite la proporción de flujo a través de la válvula se regule/obture para abrir el primer cuerpo de válvula en relación al alojamiento, aunque también dispone la rótula y la proporción de flujo para poder tener un diámetro de flujo mayor en la dirección opuesta, por ejemplo, proporción de flujo reducida en la dirección desde la zona anular a la tubería y mayor proporción de flujo en la dirección desde la tubería a la zona anular.

De acuerdo con una modalidad el primer dispositivo de bloqueo puede activarse desde una posición neutral hasta una posición bloqueada por el primer cuerpo de válvula que se mueve en relación al alojamiento desde una posición cerrada hasta una posición abierta bloqueada cuando existe una presión determinada diferencial entre una presión en la zona anular y una presión en la tubería. Esto se logra al tener presión orientada en el primer cuerpo de válvula el cual, cuando se influencia por fluidos en la zona anular y en la tubería, ejercerá fuerzas en el primer cuerpo de válvula, provocando moverse entre una posición abierta y una cerrada. El cuerpo de válvula también puede pre-tensarse en una posición cerrada por medio de un elemento elástico montado entre el alojamiento y el cuerpo de válvula .

De acuerdo con una modalidad de la invención una cámara proporcionada con una presión determinada antes de la instalación del dispositivo de válvula en el pozo puede proporcionarse entre el segundo cuerpo de válvula y el alojamiento. Esta presión puede ser un vacío u otra presión establecida antes de la instalación del dispositivo de válvula en el pozo. Además, una modalidad del alojamiento y el segundo cuerpo de válvula puede ser que esta cámara se abra y/o punce, por lo tanto ya no forma una cámara cerrada cuando el segundo cuerpo de válvula se mueve, con el resultado de que no se forma ningún "amortiguador de fluido" para el movimiento del segundo cuerpo de válvula como una consecuencia de esta cámara.

De acuerdo con una modalidad el segundo dispositivo de bloqueo puede configurarse de tal manera que cuando el dispositivo de válvula se encuentre en una posición abierta, el segundo dispositivo de bloqueo puede liberarse cuando existe una presión determinada diferencial entre la cámara y una presión aplicada en el pozo, con el resultado de que el segundo cuerpo de válvula va a una posición cerrada. En una modalidad en donde también existe un tercer dispositivo de bloqueo en el dispositivo de válvula, la liberación del segundo dispositivo de bloqueo requiere que el tercer dispositivo de bloqueo ya se encuentre liberado. El segundo dispositivo de bloqueo puede ser un pasador de seguridad o también un disco de ruptura, anillo de bloqueo u otro dispositivo.

De acuerdo con una modalidad un tercer dispositivo de bloqueo puede configurarse con al menos un rebajo internamente en el alojamiento, una muesca pasante en el segundo cuerpo de válvula y un rebajo en el primer cuerpo de válvula, con el anillo de bloqueo o retén/pinza montado en la muesca en el segundo cuerpo de válvula. Cuando se alinea con el rebajo en el alojamiento, este anillo de bloqueo se dispondrá con este y solamente permitirá movimiento relativo entre estas partes cuando una fuerza se supera y el rebajo del primer cuerpo de válvula se alinea con la muesca y el rebajo en el alojamiento de modo que el anillo de bloqueo tiene espacio para moverse fuera del rebajo en el alojamiento. Cuando el rebajo del primer cuerpo de válvula no se alinea con la muesca en el segundo cuerpo de válvula y el rebajo en el alojamiento, el anillo de bloqueo no tendrá espacio para moverse fuera del rebajo en el alojamiento, con el resultado que el segundo cuerpo de válvula se encuentra permanentemente bloqueado en el alojamiento.

De acuerdo con una modalidad adicional el dispositivo de válvula de acuerdo con la invención puede comprender un quinto dispositivo de bloqueo el cual bloquea el segundo cuerpo de válvula de una manera segura en relación al alojamiento en una posición cerrada. En una modalidad este quinto dispositivo de bloqueo puede componerse de trinquetes montados en el segundo cuerpo de válvula y en el alojamiento, los cuales cuando se disponen no permiten el movimiento en la dirección opuesta .

De acuerdo con una modalidad posible de la invención el primer cuerpo de válvula puede montarse relativamente dentro del segundo cuerpo de válvula, donde el primer cuerpo de válvula en una posición cerrada desconecta la lumbrera de la tubería y el segundo cuerpo de válvula en una posición cerrada desconecta la lumbrera de la zona anular. En una modalidad posible el segundo cuerpo de válvula puede tener sustancialmente la forma de un manguito y comprender una lumbrera de admisión a través de la pared del manguito para flujo pasante de fluido. El primer cuerpo de válvula puede comprender una parte principal sustancialmente cilindrica con un pasaje central de flujo pasante con una lumbrera en un extremo del cilindro orientando la primera lumbrera del dispositivo de válvula y un extremo opuesto cerrado del cilindro con lumbreras dispuestas en la pared lateral del cilindro orientando la segunda lumbrera del dispositivo de válvula. El extremo cerrado del cilindro determina un área la cual permite que la abertura/cierre de la válvula se controle de modo que se controla por presión. De acuerdo con otra modalidad el primer cuerpo de válvula puede ser de otra forma además de cilindrica, por ejemplo, poligonal, octagonal, hexagonal, triangular, etc. El segundo cuerpo de válvula entonces tendrá forma complementaria a la forma del primer cuerpo de válvula. Estas modalidades alternativas también pueden tener un pasaje central de flujo pasante a través del primer cuerpo de válvula el cual se abre en un extremo y cierra en el extremo opuesto con lumbreras en la pared lateral cerca de este extremo cerrado. En estos casos también esta superficie extrema interna puede emplearse para control de presión del movimiento del primer cuerpo de válvula entre una posición abierta y una cerrada. Un dispositivo de este tipo también puede proporcionar un área de flujo mayor y solamente un número menor de deflexiones en la trayectoria de flujo a través de la válvula .

La presente invención también se refiere a un método para operación de un dispositivo de válvula entre la tubería de producción y zona anular en un pozo, en donde el dispositivo de válvula comprende una primera lumbrera y una segunda lumbrera. De acuerdo con el método, se presuriza fluido en la zona anular y permite fluir dentro del dispositivo de válvula hasta que se logre una presión diferencial entre la presión de la zona anular y la presión de la tubería, por lo tanto provocando se abra la segunda lumbrera de la válvula y la válvula bloqueada en esta posición y fluido se permite fluir a través de la válvula, después de lo cual el fluido en el pozo se presuriza de modo que un dispositivo de bloqueo internamente en la válvula se rompe y la segunda y la primera lumbrera se desconectan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención ahora se explicará mediante una modalidad no limitada con referencia a las figuras anexas, en las que; la Figura 1 es una vista en corte de la válvula en una primera posición cerrada, la Figura 2 ilustra la válvula en la figura 1 en una segunda posición abierta, la Figura 3 ilustra la válvula en la figura 1 en una tercera posición cerrada, la Figura 4 muestra un detalle en la figura 3, y la Figura 5 ilustra una válvula de acuerdo con la invención colocada en una unión sustituta en la tubería.

La Figura 1 ilustra una válvula de acuerdo con la invención. Comprende un alojamiento 1 el cual se alarga de modo que se ajusta en una cavidad lateral o unión sustituta (véase figura 5) y tiene una primera lumbrera 2 en la pared lateral y una segunda lumbrera 3. Además, el alojamiento 1 tiene una primera superficie 4 de junta y una segunda superficie 5 de junta, dispuesta cada una del lado de la primera lumbrera 2 y una de las superficies 4 de junta dispuesta entre la primera lumbrera 2 y la segunda lumbrera 3. El alojamiento tiene un espacio interno en que se monta un primer cuerpo 11 de válvula y un segundo cuerpo 20 de válvula, movible en relación al alojamiento y movible en relación entre sí. Ambos cuerpos 11, 20 de válvula pueden moverse en la dirección longitudinal del alojamiento. El primer cuerpo 11 de válvula es un cuerpo sustancialmente cilindrico con un pasaje 14 de flujo interno. Este pasaje 14 de flujo extiende en la dirección del recorrido del primer cuerpo 11 de válvula. El elemento cilindrico que forma el pasaje 14 de flujo tiene un extremo 15 abierto y se cierra en el extremo opuesto, aunque tiene lumbreras 13 de pared. En una posición abierta del primer cuerpo de válvula, las lumbreras 13 de pared se alinean con la segunda lumbrera 3 del alojamiento. El segundo cuerpo 20 de válvula es sustancialmente un manguito conformado y dispuesto parcialmente localizado fuera y que rodea el primer cuerpo de válvula. El extremo 15 abierto del primer cuerpo 11 de válvula termina internamente en el segundo cuerpo 20 de válvula. El segundo cuerpo de válvula tiene una lumbrera 21 en su pared lateral, en la cual cuando el segundo cuerpo de válvula se encuentre en una posición abierta se alinea con la primera lumbrera 2 en el alojamiento. Con tal configuración de los dos cuerpos de válvula, se obtiene un pasaje de flujo relativamente mayor a través del dispositivo de válvula. Este pasaje de flujo también se diseña con un mínimo de cambios de dirección en el flujo a través del pasaje. El pasaje de flujo fluye radialmente antes de fluir de manera axial a través de la válvula en una salida más radial. Existen solamente dos deflexiones en la trayectoria de flujo a través de la válvula.

En una modalidad el primer cuerpo 11 de válvula se asegura al alojamiento 1 por un cuarto dispositivo D de bloqueo. El primer cuerpo 11 de válvula se encuentra en una posición cerrada de modo que superficies 12 de sellado en el primer cuerpo 11 de válvula se encuentran en contacto con una superficie 6 de válvula en el alojamiento 1, como se ilustra en la figura 1. En la modalidad ilustrada este cuarto dispositivo D de bloqueo comprende una abertura 18 de pasador de seguridad en el primer cuerpo 11 de válvula, un pasador 26 de seguridad y una abertura 27 de pasador de seguridad en el alojamiento. Cuando la presión se aplica a través de la primera lumbrera 2 la cual se abre desde que el segundo cuerpo 20 de válvula se encuentra en una posición abierta, la presión influenciará el primer cuerpo 11 de válvula, por ejemplo, en la superficie del extremo interno en el pasaje de flujo y cuando la presión diferencial entre la primera y segunda lumbrera 2, 3 en el alojamiento alcanza un tamaño determinado, el cuarto dispositivo de bloqueo se romperá y el primer cuerpo de válvula se moverá a una posición abierta, como se ilustra en la figura 2. En lugar de aberturas de pasador de seguridad y pasadores de seguridad, una alternativa es tener un disco de ruptura el cual impide el movimiento del primer cuerpo de válvula antes de haber alcanzado una presión diferencial determinada. Como se indica en lo anterior, el cuarto dispositivo de bloqueo tampoco es necesario, ya que es posible permitir que el primer cuerpo de válvula se abra al alcanzar la presión diferencial sin un dispositivo de bloqueo.

Cuando el primer cuerpo 11 de válvula se ha movido a una posición abierta, véase figura 2, al mover el primer cuerpo 11 de válvula en la dirección longitudinal del alojamiento 1, el primer dispositivo A de bloqueo se acopla y bloquea el primer cuerpo 11 de válvula en relación al segundo cuerpo 20 de válvula, de modo que solamente puede moverse en una dirección en relación entre sí. El primer dispositivo A de bloqueo comprende trinquetes 17 montados en el exterior del primer cuerpo 11 de válvula y de manera opuesta trinquetes 22 dispuestos montados internamente en el segundo cuerpo 20 de válvula. Estos trinquetes 17, 22 se acoplan y bloquean. Los trinquetes 17 en el exterior del primer cuerpo de válvula también se proporcionan con algo de flexibilidad en la dirección radial, facilitando así el proceso de unión. Esta flexibilidad puede lograrse al proporcionar los trinquetes alrededor de la circunferencia con al menos una división. Alternativamente, el primer dispositivo de bloqueo puede comprender un anillo de bloqueo montado en el primer cuerpo de válvula y una muesca en el segundo cuerpo de válvula.

Como se indica en la figura 2, en esta posición un tercer dispositivo B de bloqueo, el cual bloquea de una manera segura el segundo cuerpo 20 de válvula en relación al alojamiento 1, también se libera. El tercer dispositivo B de bloqueo comprende un rebajo 8 en el alojamiento, una muesca 23 pasantes en el segundo cuerpo 20 de válvula y un rebajo 16 en el primer cuerpo 11 de válvula, y un segmento 28 de bloqueo, mejor visto en la figura 4. La posición bloqueada del tercer dispositivo de bloqueo se produce por el segmento 28 de bloqueo, el cual se monta en la muesca 23 pasante, que se empuja en el rebajo 8 en el alojamiento, ya que una pared del primer cuerpo 11 de válvula impide que el segmento 28 de bloqueo se salga del rebajo 8 en el alojamiento, véase figura 1. El segundo cuerpo 20 de válvula entonces estará permanentemente bloqueado en el alojamiento 1, y no podrá moverse en relación al mismo. Cuando el primer cuerpo 11 de válvula se mueve en una posición abierta, véase figura 2, un rebajo 16 en la pared exterior del primer cuerpo de válvula se alineará con la muesca 23 en el segundo cuerpo 20 de válvula, permitiendo así que el segmento 28 de bloqueo se mueva fuera del rebajo 8 en el alojamiento, y el segundo cuerpo 20 de válvula no este bloqueado permanentemente más en el alojamiento 1. El segmento 28 de bloqueo puede ser un anillo de bloqueo, o uno o más retenes, pinzas o mordazas, dispuestos en la muesca 23 en el segundo cuerpo 20 de válvula.

Como se ilustra en la figura 2, en esta posición todo el flujo pasante se obtiene a través de la válvula, y la válvula permanece en esta posición abierta hasta que se activa un segundo dispositivo C de bloqueo. El segundo dispositivo C de bloqueo puede activarse al presurizar el pozo, rompiendo así el segundo dispositivo de bloqueo que comprende un pasador 30 de bloqueo montado en la muesca 25 de pasador de bloqueo en el segundo cuerpo 20 de válvula y una muesca 29 de pasador de bloqueo en el alojamiento 1. Otras soluciones pueden visualizarse aquí donde un elemento se rompe, liberando así el movimiento. Por ejemplo, esto puede ser un pasador montado en un elemento localizado en una muesca por otro lado, un disco de ruptura, un acoplamiento de fricción etc.

La presión requerida para liberar el segundo dispositivo de bloqueo es una presión diferencial entre el fluido en el pozo y una presión en una cámara atmosférica. En la modalidad ilustrada, esta cámara 31 se forma entre el segundo cuerpo 20 de válvula y el alojamiento 1. La cámara 31 se define por una superficie 7 de sellado alrededor de la primera lumbrera 2 y una junta 32 adicional entre el segundo cuerpo 20 de válvula y el alojamiento 1. En una modalidad alternativa, la cámara se comprende por el extremo 31' abierto en el segundo cuerpo de válvula y contra el alojamiento 1, limitado en la parte posterior por la herramienta trasera (véase, por ejemplo, figura 2) . La cámara 31 (ó 31') se proporciona con una presión determinada durante el ensamble de la válvula. Cuando el segundo dispositivo de bloqueo se rompe, debido a la influencia de presión en el segundo cuerpo 20 de válvula, un movimiento de este segundo cuerpo de válvula se obtendrá de manera que se mueve en la dirección longitudinal del alojamiento 1. Por medio de este movimiento la cámara 31; 31' también se abrirá, ya que el segundo cuerpo 20 de válvula se mueve lejos de la superficie 7 de sellado, como se ilustra en la figura 3. Por lo tanto no existe "amortiguador de fluido" para el movimiento del segundo cuerpo 20 de válvula en relación al alojamiento 1 debido a la cámara 31. Este movimiento del segundo cuerpo 20 de válvula también permitirá que el primer cuerpo 11 de válvula, el cual se pre-tensa por un elemento elástico 19 entre el alojamiento 1 y el primer cuerpo 11 de válvula, vaya a una posición cerrada. El dispositivo de válvula por lo tanto se cierra completamente ya que tanto el primer como el segundo cuerpos de válvula se encuentran en una posición cerrada y de esta manera nuevamente existe una barrera entre la tubería y la zona anular en el pozo.

Además, cuando el segundo cuerpo 20 de válvula se mueve en relación al alojamiento a una posición cerrada, como se ilustra en la figura 3, existe un quinto dispositivo E de bloqueo el cual bloquea el segundo cuerpo 20 de válvula en relación al alojamiento 1 en esta posición. Este quinto dispositivo E de bloqueo comprende trinquetes 9 montados internamente en el alojamiento 1, y dirigidos de manera opuesta trinquetes 24 montados de manera externa en el segundo cuerpo 20 de válvula. Los trinquetes 9 en el alojamiento se proporcionan con algo de flexibilidad radial. Esto puede lograrse al proporcionarlos con una división. Además, pueden pre-tensarse a una posición en un anillo central el cual soporta los trinquetes.

En una primera posición bloqueada del tercer dispositivo de bloqueo, el segmento 28 de bloqueo, el cual puede ser uno o más segmentos dispuestos alrededor de una circunferencia, interactuará con una primera muesca 8a proporcionada en el alojamiento 1. Cuando el segundo dispositivo de bloqueo se libera y el quinto dispositivo de bloqueo se ha puesto en acoplamiento, el segmento 28 de bloqueo se localizará en relación con una segunda muesca 8b proporcionada en el alojamiento 1. Un sello en relación con la cámara 31 también se localiza en esta posición en relación con la muesca 8b, con el resultado de que la cámara en esta posición también se abre en este lado de la cámara 31. En una variante la válvula puede diseñarse de manera que el segmento 28 de bloqueo en esta posición no se localiza en relación con cualquier muesca en el alojamiento.

En la Figura 5 un dispositivo de válvula de acuerdo con la invención se muestra colocado en una unión sustituta 40 en la tubería con un canal 41 principal. El dispositivo de válvula se coloca en un compartimento lateral con una lumbrera 43 en la zona anular y lumbrera 42 a la tubería. En la modalidad ilustrada un manguito 44 interno además se dispone en la tubería. El manguito 44 tiene una pluralidad de lumbreras 45. Cuando el dispositivo de válvula se utiliza, el manguito 44 se mueve de modo que se alinean con la lumbrera 42 y puede obtenerse el flujo pasante.

La invención ahora se ha explicado con referencia a una modalidad. Una persona con experiencia en la técnica apreciara que diversas modificaciones y cambios a esta modalidad son posibles dentro del alcance de la invención como se indica en las reivindicaciones siguientes. Por ejemplo, el tercer, cuarto y quinto dispositivos de bloqueo pueden omitirse mientras que aún tengan una válvula la cual cumple con el objeto de la invención. La válvula también puede realizarse con otros tipos de dispositivos de bloqueo que aquellos ilustrados.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de válvula para usar en una cavidad lateral y/o unión sustituta en un pozo, que comprende un alojamiento con una primera lumbrera y una segunda lumbrera, en donde durante el uso la primera lumbrera dirige a la zona anular y la segunda lumbrera dirige a la tubería, y un primer cuerpo de válvula se monta de manera movible internamente en el alojamiento, y un segundo cuerpo de válvula se monta internamente en el alojamiento y movible en relación tanto al alojamiento y el primer cuerpo de válvula, caracterizado porque comprende - un primer dispositivo (A) de bloqueo configurado entre el primer cuerpo de válvula y el segundo cuerpo de válvula para bloquear el movimiento del primer cuerpo de válvula en relación al segundo cuerpo de válvula en una dirección y de tal manera que cuando el primer dispositivo (A) de bloqueo se active, el primer cuerpo de válvula se mantenga en una posición abierta siempre y cuando el segundo cuerpo de válvula se encuentre en una posición abierta, proporcionando así flujo pasante a través del dispositivo de válvula, y -un segundo dispositivo (C) de bloqueo configurado entre el segundo cuerpo de válvula y el alojamiento, con el resultado de que la liberación del segundo dispositivo (C) de bloqueo permitirá el movimiento del segundo cuerpo de válvula en relación al alojamiento y por lo tanto a una posición cerrada del dispositivo de válvula, permitiendo así también que el primer cuerpo de válvula tenga una posición cerrada.

2. Un dispositivo de válvula de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un tercer dispositivo (B) de bloqueo configurado entre el segundo cuerpo de válvula, el alojamiento y el primer cuerpo de válvula, de tal manera que el segundo cuerpo de válvula se encuentra permanentemente bloqueado en relación al alojamiento en una posición abierta hasta que el primer cuerpo de válvula se bloquea en el primer dispositivo (A) de bloqueo y así en una posición abierta del dispositivo de válvula.

3. Un dispositivo de válvula de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende un cuarto dispositivo (D) de bloqueo configurado entre el alojamiento y el primer cuerpo de válvula de tal manera que bloquea el primer cuerpo de válvula al alojamiento en una posición cerrada y además se dispone de modo que (D) tiene que liberarse antes de que el primer cuerpo de válvula pueda moverse y bloquearse por el primer dispositivo (D) de bloqueo.

4. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el primer dispositivo (A) de bloqueo se activa de una posición neutral a una posición bloqueada por el primer cuerpo de válvula que se mueve en relación al alojamiento desde una posición cerrada a una posición abierta bloqueada cuando una presión diferencial determinada se alcanza entre una presión en la primera lumbrera y una presión en la segunda lumbrera.

5. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque una cámara establece una presión determinada antes de que la instalación del dispositivo de válvula en el pozo se proporcione entre el segundo cuerpo de válvula y el aloj amiento .

6. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque el segundo dispositivo (C) de bloqueo se configura de tal manera que cuando el dispositivo de válvula se encuentra en una posición abierta, el segundo dispositivo (C) de bloqueo puede liberarse cuando existe una presión diferencial determinada entre la cámara y una presión en la primera o segunda lumbrera, con el resultado de que el segundo cuerpo de válvula se dirige a una posición cerrada.

7. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque comprende un quinto dispositivo (E) de bloqueo el cual bloquea el segundo cuerpo de válvula permanentemente en relación al alojamiento en una posición cerrada.

8. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque el primer cuerpo de válvula se monta relativamente dentro del segundo cuerpo de válvula, en donde el primer cuerpo de válvula en una posición cerrada desconecta la segunda lumbrera y el segundo cuerpo de válvula en una posición cerrada desconecta la primera lumbrera.

9. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque el segundo cuerpo de válvula es sustancialmente manguito conformado y comprende una lumbrera de admisión a través de la pared del manguito para el flujo pasante de fluido.

10. Un dispositivo de válvula de conformidad con una de las reivindicaciones antes mencionadas, caracterizado porque el primer cuerpo de válvula comprende una parte principal sustancialmente cilindrica con un pasaje central de flujo pasante con una lumbrera en un extremo del cilindro que orienta la primera lumbrera del dispositivo de válvula y un extremo opuesto cerrado del cilindro con lumbreras dispuestas en la pared lateral del cilindro orientando la segunda lumbrera del dispositivo de válvula.

11. Un método para operación de un dispositivo de válvula entre la tubería y zona anular en un pozo, en donde la válvula comprende una primera lumbrera y una segunda lumbrera, comprende las etapas de presurizar el fluido en la zona anular el cual se permite fluir dentro del dispositivo de válvula hasta que una presión diferencial se logra entre presión de la zona anular y presión de la tubería, provocando así que la segunda lumbrera de la válvula se abra, caracterizado porque la válvula se bloquea en esta posición y se permite que fluido fluya a través de la válvula, después de lo cual el fluido en el pozo se presuriza de manera que un dispositivo (C) de bloqueo internamente en la válvula se rompe y tanto la segunda como la primera lumbrera se desconectan.