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BRPI0707251A2 - dispositivo para injeção de fluido - Google Patents

dispositivo para injeção de fluido Download PDF

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BRPI0707251A2
BRPI0707251A2 BRPI0707251-1A BRPI0707251A BRPI0707251A2 BR PI0707251 A2 BRPI0707251 A2 BR PI0707251A2 BR PI0707251 A BRPI0707251 A BR PI0707251A BR PI0707251 A2 BRPI0707251 A2 BR PI0707251A2
Authority
BR
Brazil
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inner body
fluid
slots
outer housing
open position
Prior art date
Application number
BRPI0707251-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Magnar Tveiten
Erling Kleppa
Tom Norland
Oyvind Stokka
Original Assignee
Petroleum Technology Co As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38519863&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0707251(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from NO20060610A external-priority patent/NO327543B1/no
Application filed by Petroleum Technology Co As filed Critical Petroleum Technology Co As
Publication of BRPI0707251A2 publication Critical patent/BRPI0707251A2/pt

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids
    • E21B43/122Gas lift
    • E21B43/123Gas lift valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7904Reciprocating valves
    • Y10T137/7922Spring biased
    • Y10T137/7925Piston-type valves

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Abstract

DISPOSITIVO PARA INJEçAO DE FLUIDO A presente invenção se refere a um dispositivo designado para injeção de fluidos em um poço, tipicamente, um poço offshore para produção de petróleo e injeção de gás/sistema tipo elevação "gas lift", para injeção de fluidos. O dispositivo compreende uma carcaça vazada externa (1) com um corpo interno (2) que pode se movimentardentro da carcaça externa (1), compreendendo um furo interno (3), o qual em uma posição fechada é fechado com um sistema de vedação metal a metal entre a carcaça externa(1) e o corpo interno (2), cujo corpo interno (2) é operado por diferencial de pressão ao longo do corpo interno (2), onde o corpo interno (2) é designado com fendas (4) formando saídas do furo interno (3), as quais, em uma posição aberta do dispositivo levam ao exterior da carcaça externa (1)

Description

"DISPOSITIVO PARA INJEÇÃO DE FLUIDO"
A presente invenção se refere a um dispositivopara injeção de fluido em um poço, tipicamente, um poçooffshore, para produção de petróleo e injeção degás/sistema tipo elevação "gas lift" (é um sistema deinjeção de gás comprimido no fundo do poço, para auxiliar aprodução quando a pressão do reservatório é insuficientepara impelir o óleo para a superfície).
Existem diversos diferentes princípios conhecidosde operação de uma válvula de injeção de gás, um dessesprincípios se baseia no princípio do Venturi, por exemplo,conforme descrito no documento de patente WO 2004/092537Al. Outra abordagem é dispor de uma ferramenta central comuma superfície vedante externa, permitindo a passagem defluxo entre uma carcaça externa e a ferramenta centralatravés de superfícies vedantes, por exemplo, conformedescrito no documento de patente CA 02461485 Al.
Após a decorrência de um determinado período detempo, as conhecidas válvulas tipo gas lift terão umatendência de não operar conforme esperado. Um dos problemasque ocorrem pode ser a erosão das superfícies vedantes dodispositivo de válvula, o que ocasiona vazamento através dasede da válvula e reduzido desempenho, além de um reduzidotempo de vida para os dispositivos de válvula. Isso cria umproblema para operação do poço, com um aumento do tempo deparalisação, tempo de manutenção e aumento do risco desegurança.Um objetivo da presente invenção é minimizar e,possivelmente, aliviar esses problemas. Constitui também umobjetivo proporcionar um dispositivo com uma real vedaçãometal a metal do dispositivo. Uma vedação metal a metal emuma modalidade preferida deve ser entendida como sendo umaúnica vedação entre duas superfícies metálicas, semqualquer vedação secundária, vedação macia ou combinaçãodas mesmas. É também um objetivo da invenção proporcionarum dispositivo com uma reduzida taxa de erosão dasuperfície vedante. Ainda outro objetivo é proporcionar umdispositivo com um aumento de área de fluxo, comparado comválvulas similares conhecidas. Existe ainda outro objetivode proporcionar um dispositivo com mínimas restrições defluxo e perturbações no fluxo de injeção, proporcionandoreduzida perda de pressão ao longo do dispositivo. Existetambém um objetivo de proporcionar um dispositivo com umabaixa diferença de pressão operacional.
Esses objetivos são alcançados mediante umdispositivo de acordo com o exposto nas reivindicaçõesanexas e modalidades alternativas fornecidas na presentedescrição.
A presente invenção se refere a um dispositivoprojetado para injeção e estimulação de fluidos em um poço,tipicamente, um poço offshore, para produção de petróleo einjeção de gás/sistema elevação "gas lift" para injeção defluido. O dispositivo pode também ser usado para injeçãoquímica de outros constituintes, tais como, fluidos deestimulação, injeção de fragmentos, injeção de água, etc. 0dispositivo compreende uma carcaça vazada externa com umcorpo interno (um assim chamado dardo) móvel dentro dacarcaça externa. A carcaça pode ser fabricada em umaunidade ou pode, alternativamente, compreender diversaspartes, tais como, uma parte principal e uma pontacorrespondente. De acordo com a presente invenção, o corpointerno compreende um furo interno, o qual, em uma primeiraposição fechada é fechado com um sistema de vedação metal ametal entre a carcaça externa e o corpo interno. 0movimento do corpo interno pode ser operado por diferencialde pressão ao longo do corpo interno. Esse diferencial depressão diferencial pode ser uma pressão de fluido operandosobre as superfícies do corpo interno, cujas superfíciespodem ser expostas a diferentes fluidos. Esses fluidospodem ser fluidos de poços sobre uma ou mais superfícies,para operar o dispositivo ou fluido de injeção sobre umasuperfície e o fluido de poço sobre outra superfície, oucombinações destes. De acordo com um aspecto, o diferencialde pressão ao longo do corpo interno pode ser auxiliadopor, pelo menos, um elemento elástico compensado por umapressão predeterminada para abrir e fechar o dispositivo.
De acordo com a presente invenção, o corpointerno compreende, pelo menos, uma fenda entre o furo e olado externo do corpo interno. Essas fendas no corpointerno, em uma posição aberta do dispositivo, se dirigempara o exterior da carcaça externa. De acordo com umaspecto da invenção, a carcaça externa pode compreenderfendas entre uma superfície interna da carcaça externa euma superfície externa da carcaça externa. Essas fendas nacarcaça externa correspondem às fendas no corpo interno emuma posição aberta do dispositivo.
De acordo com outro aspecto da invenção, asfendas podem ser longitudinais e distribuídas sobre ocontorno do corpo interno e da carcaça externa dodispositivo. A distribuição pode ser uniforme, em volta docontorno do corpo interno. 0 formato da fenda pode sernivelado ou excêntrico, em volta do contorno do corpointerno. As fendas podem ser longitudinais, com uma direçãolongitudinal principal, principalmente, paralela a um eixolongitudinal do corpo interno. As fendas podem serlongitudinais com uma direção principal em um ângulorelativo ao eixo longitudinal do corpo interno ou formaruma parte em forma de espiral em torno de um eixolongitudinal, ou formadas de outro formato.
De acordo com outro aspecto, as fendas no corpointerno e/ou na carcaça externa podem ser feitas chanfradase anguladas, a partir de uma superfície interna para umasuperfície externa do corpo interno e/ou carcaça externa, afim de se obter um fluxo linear da corrente a partir dofuro interno e para o exterior do dispositivo.
De acordo com outro aspecto da invenção, asfendas no corpo interno e/ou na carcaça externa podem sercolocadas de maneira a evitar que o fluxo linear dacorrente se choque com as superfícies vedantes.
De acordo com outro aspecto da invenção, o corpointerno compreende um orifício posicionado na extremidadeoposta das fendas, visto na direção longitudinal dodispositivo e conectado ao furo interno quando o orifício éformado para obter rotação do fluido injetado, quando ofluido injetado entra no furo interno.
De acordo com outro aspecto da invenção, acarcaça externa compreende, pelo menos, uma saída vazada.Essas saídas podem ser longitudinais e paralelas com umeixo longitudinal da carcaça externa e são dispostasuniformemente em torno do contorno da carcaça externa. Assaídas podem ser também longitudinais e anguladas emrelação ao eixo longitudinal da carcaça externa. Alémdisso, as saídas podem ser conectadas com as fendas nacarcaça externa ou podem ser dispostas como saídasseparadas na carcaça externa. A função das saídas éproporcionar ao fluido injetado a capacidade de penetraçãono fluxo de produção na tubulação, dessa forma, obtendo umamelhor incorporação do fluido injetado no fluxo.
De acordo com outro aspecto da invenção, osistema de vedação compreende uma sede de válvula nacarcaça externa e uma superfície vedante de elemento deválvula no corpo interno, as quais, em uma posição abertado dispositivo são posicionadas, principalmente,exteriormente à corrente de fluido de injeção. Como posiçãoaberta, deverá ser entendido na presente descrição, umaposição em que as fendas do corpo interno são, pelo menos,parcialmente, sobrepostas às fendas da carcaça externa,visto numa direção transversal ao eixo longitudinal dodispositivo.De acordo com outro aspecto da invenção, a sedede válvula e a superfície vedante de elemento de válvula emuma posição aberta ou parcialmente aberta, são posicionadasem lados opostos de uma fenda, visto numa direçãolongitudinal do dispositivo. A superfície vedante deelemento de válvula é posicionada, principalmente,exteriormente ao fluxo do fluido de injeção através dodispositivo, uma vez que a mesma em uma modalidade é, pelomenos, parcialmente coberta por uma parte da carcaçaexterna. A sede de válvula é posicionada exteriormente aofluxo do fluido de injeção através do dispositivo, pelomenos, parcialmente coberta pelo corpo interno. Isso fazcom que as fendas que formam o percurso de fluxo do fluidode injeção sejam posicionadas entre a sede de válvula e asuperfície vedante do elemento de válvula. 0 formato etamanho das fendas no corpo interno e na carcaça externapodem ser idênticos ou diferentes. A sede de válvuladisposta na carcaça externa é disposta a uma distância dafenda na carcaça externa e a superfície do elemento deválvula disposta no corpo interno é disposta a umadistância da fenda no corpo interno. Isso faz com que assuperfícies vedantes da sede de válvula e do elementovedante não experimentem que o fluido injetado forme umpadrão de circulação completo em contato com essassuperfícies.
De acordo com outro aspecto da invenção, a sedede válvula pode compreender um elemento guia de baixapressão, para se obter um engate guia vedante ótimo.De acordo com outro aspecto da invenção, o corpointerno compreende uma superfície de batente, a qual em umaposição totalmente aberta do dispositivo se encontraapoiada sobre uma correspondente superfície (o bico) nacarcaça externa. Essa superfície de batente pode serposicionada em uma extremidade do corpo interno, próxima àsaída do dispositivo, preferivelmente, sobre um lado opostodas fendas, se comparado com uma entrada para o fluido deinjeção dentro do furo idealizado e, dessa forma, evitandovibração no corpo interno do fluido de injeção em umaposição aberta do dispositivo.
De acordo com outro aspecto da invenção, o corpointerno compreende uma superfície de pressão exposta aofluido do poço em uma posição aberta do dispositivo,inclinando o dispositivo na direção de uma posição fechada.
De acordo com outro aspecto da invenção, o corpointerno e a carcaça externa podem compreender partescorrespondentes de, pelo menos, um elemento guia,predefinindo um percurso entre uma posição fechada e umaposição aberta do dispositivo. Além disso, oualternativamente, o corpo interno pode compreender, pelomenos, uma ou mais aletas ou chicanas compensadas porfluido e/ou fendas adicionadas na superfície interna docorpo interno, expostas ao fluido de injeção paradirecionar o corpo interno em um predeterminado percursoentre as posições aberta e fechada do dispositivo. Essepercurso pré-definidor pode ser linear, rotacional e/ou umacombinação destes.De acordo com outro aspecto da invenção, odispositivo pode compreender ainda, pelo menos, um elementopara cancelar e/ou controlar as posições aberta e/oufechada do dispositivo.
De acordo com outro aspecto da invenção, acarcaça externa pode compreender um elemento de esfregão,posicionado para se apoiar na superfície vedante e limpar adita superfície durante o fechamento do dispositivo. Isto éfavorável no caso em que o fluido de injeção contiverpartículas, que são propensas a serem fixadas àssuperfícies vedantes.
De acordo com outro aspecto da invenção, oelemento elástico pode compreender um elemento de molaincluído em uma câmara, cuja câmara é cheia com um fluidoseparado do poço e do fluido de injeção.
Essas características da invenção irãoproporcionar um dispositivo em que o percurso de fluxo dofluido de injeção é substancialmente menos tortuoso do quede outras válvulas de injeção de gás conhecidas, devido aomaior fluxo direto através do furo no corpo interno ediretamente através das fendas. Isso também proporcionamenos perda de pressão através da válvula. Ao projetar asentradas, orifícios, saídas e as fendas do dispositivo, épossível se obter o desejado efeito com relação ao padrãode fluxo e cavitações. A presente invenção consiste,também, de um dispositivo simplificado com poucoselementos, quando comparado com a maioria das outrasválvulas de injeção conhecidas. Isso proporciona, também,um dispositivo mais confiável. A presente invenção tambémapresenta uma área de fluxo relativamente grande através dodispositivo, se comparado com a maioria das outras válvulasde injeção conhecidas de tamanho similar.
A seguir, será dada uma descrição não limitativade uma modalidade da invenção com referência aos desenhosanexos, nos quais:
- a figura 1 mostra uma seção transversal de uma primeiramodalidade da presente invenção;
- a figura 2 mostra uma seção transversal ao longo da linhaI-I da modalidade mostrada na figura 1;
- a figura 3 mostra uma seção transversal ao longo da linhaII-II da modalidade mostrada na figura 1;
a figura 4 mostra uma vista frontal da primeiramodalidade da presente invenção mostrada na figura 1; e
a figura 5 mostra uma seção transversal da partedianteira do dispositivo, numa segunda modalidade dapresente invenção.
Na figura 1 é mostrada uma primeira modalidade deum dispositivo de acordo com a invenção. Essa modalidaderepresenta uma válvula tipo gas Iift para posicionamento emuma corrente de poço. Um especialista versado na técnicadeverá entender como isso é feito e, portanto, isso não édescrito no presente pedido de patente.
Na figura 1, o dispositivo, normalmente usadocomo uma válvula tipo gas Iiftr mas, a principio, podendoser usado para outros tipos de válvulas de injeção,compreende uma carcaça externa (1), com um corpo interno(2) móvel dentro da carcaça interna (1), entre duasposições. Conforme pode ser visto na figura, a carcaçaexterna nessa modalidade compreende duas partes, isto é, aparte principal (1) e o bico (34) . 0 bico (34) é conectadoà parte principal (1) com meios adequados, por exemplo, umajunta rosqueada. Uma posição aberta é mostrada na figura 1.0 corpo interno (2) é móvel na direção longitudinal docorpo interno (2) e carcaça externa (1) . A carcaça externa(1) compreende entradas de fluido de injeção (7) próximas auma extremidade da carcaça externa (1). Essas entradas (7)se encontram em contato com uma fonte de fluido de injeção(não mostrada) . A partir das entradas (7) o fluido deinjeção é transferido através de um espaço vazio interno dacarcaça externa (1), através de um orifício (8) (conformeindicado), para um furo interno (3) do corpo interno (2). Oorifício (8) é situado sobre uma extremidade do corpointerno (2) e faz parte do furo interno (3) . Além disso, oorifício é projetado para criar um fluxo rotacional nofluido injetado, quando este entra no furo (3). O furo (3)se alonga na direção longitudinal do corpo interno (2), apartir de uma extremidade do corpo interno (2) e quase atéa outra extremidade do corpo interno (2) . 0 fluido deinjeção, após isso, em uma posição aberta da válvula, irácircular através de fendas (4) que se dirigem a partir dofuro interno (3), para o lado externo do corpo interno (2).Existem no exemplo mostrado quatro fendas (4), podendo,logicamente, existir menos ou mais fendas em volta docontorno do dispositivo. Numa posição aberta da válvula,essas fendas (4) do corpo interno (2) cooperam com fendas(5) na carcaça externa (1), levando o fluido de injeção defora para dentro do fluxo de fluido de processo, onde odispositivo se encontra posicionado. Isso proporciona umpadrão de fluxo em uma posição aberta da válvula para ofluido de injeção que se apresenta com uma minimaquantidade de curvas, proporcionando mínimas perdas depressão ao longo da válvula. Para melhorar o padrão defluxo, uma superfície (9) das fendas (4), entre um ladointerno e um lado externo do corpo interno (2), e umasuperfície similar (12) das fendas (5) na carcaça externa(1), podem ser anguladas com ângulos diferentes de 90graus, em relação a um eixo longitudinal do dispositivo. Assuperfícies (9) e/ou (12) podem também ser formadas comângulos variáveis, dependendo de como se situa a parte dassuperfícies (9), (12) em volta da fenda (4). Os ângulos dassuperfícies (9), (12) das fendas (4) do corpo interno (2) edas fendas (5) da carcaça externa (1) podem ser tambémdiferentes.
Em uma modalidade, o dispositivo é formado comquatro pequenas e quatro grandes fendas (33), (5) em voltado contorno do dispositivo, dessa forma, separando o fluxoem gotículas e/ou esguichos.
Uma base interna (37) do corpo interno (2)próxima à extremidade, onde as fendas (4) são colocadas, émodelada na forma de uma base plana (conforme mostrado nafigura 1) ou de uma base escareada. Quando partículasgrandes (maiores que 20 mícrons) se chocam com a base planado corpo interno (2), elas irão perder toda a energia e,após isso, seguirão o fluxo externo da válvula. A baseinterna do corpo interno (2) pode ser também coberta com ummaterial elástico, por exemplo, borracha. Além disso, aomodelar a base do corpo interno (2) na forma de uma baseescareada, se torna possível também induzir a direção naqual as partículas deixam as fendas (4), (5). A válvulamostrada compreende também um elemento elástico (6)disposto entre um ressalto da carcaça externa (1) e umressalto do corpo interno (2), inclinando o corpo interno(2) para uma posição fechada da válvula (não mostrado).Quando o diferencial de pressão através do corpo interno(2) alcança um determinado limite, essa diferença depressão irá movimentar o corpo interno (2) contra oelemento elástico para uma posição aberta ou a pressão doelemento elástico irá movimentar o corpo interno (2) parauma posição fechada da válvula.
O corpo interno (2) compreende uma superfícievedante de elemento de válvula anular (11), com umasuperfície de formato principalmente cônico. Essasuperfície (11) é disposta próxima a uma extremidade docorpo interno (2), em que a extremidade da superfície deformato cônico (11) apresenta o maior diâmetro, maisafastado das fendas (4) do corpo interno (2). As fendas (4)são dispostas próximas a uma extremidade do corpo interno(2) e a superfície (11) disposta mais próxima da mesmaextremidade do corpo interno (2). A superfície vedante (11)do corpo interno coopera com uma sede de válvula (10)disposta na carcaça externa (1) . A sede de válvula (10) nacarcaça externa (1) é disposta, geralmente, no outro ladoda fenda (4), (5), quando estas são alinhadas numa posiçãoaberta, comparado com a superfície vedante (11) do corpointerno (2) , vista na direção longitudinal do dispositivo.
Em uma posição fechada, o corpo interno (2) é movimentadoem relação à carcaça externa (1), de modo que a superfícievedante (11) se apóia na sede de válvula (10),proporcionando uma vedação metal a metal hermeticamentelacrada para a válvula. Nessa posição fechada, as fendas(4) do corpo interno (2) serão posicionadas dentro dodispositivo de válvula e as fendas (5) da carcaça externano outro lado da interação entre a superfície vedante (11)e a sede de válvula (10). Existe, disposto com relação àdede de válvula (10) na carcaça externa (1), um elementoguia (15) de baixa pressão, na extremidade da sede deválvula (10) com o maior diâmetro. Isso proporciona umdirecionamento da superfície de elemento de válvula (11) nadireção da sede de válvula (10), proporcionando umsatisfatório contato e uma satisfatória conexão vedante. Oelemento guia de baixa pressão (15) pode apresentar tambémuma função de vedação. A superfície vedante sobre o corpointerno (2) e a sede de válvula (10) na carcaça externa (1)em uma posição aberta do dispositivo se encontrarão, pelomenos, parcialmente cobertas com o outro elemento dodispositivo, com a carcaça externa e o corpo interno,respectivamente.
Na extremidade do corpo interno (2), próximo àsfendas (4), se dispõe ainda uma superfície de topo (21),cuja superfície de topo (21) se apóia sobre umacorrespondente superfície de topo (20) na carcaça externa(1), limitando o movimento e o percurso do corpo interno(2) em relação à carcaça externa (1) em uma posiçãototalmente aberta da válvula, onde as fendas (4) e asfendas (5) se encontram totalmente alinhadas. Essasuperfície de topo (20), (21) através de suas interaçõesirá também limitar a vibração do corpo interno (2) em umaposição aberta do dispositivo, por ser disposta em umaextremidade oposta do corpo interno (2), comparado aoelemento elástico (6) em relação às fendas, proporcionandoum contato de dois pontos entre o corpo interno (2) e acarcaça externa (1) em uma posição aberta do dispositivo.
0 corpo externo é ainda disposto com uma entradade pressão (24) na extremidade do dispositivo. Essa entradade pressão (24) é aberta entre o fluido de processo emtorno da válvula e uma superfície de pressão (25) do corpointerno (2) . A superfície de pressão (24) afetada pelapressão no fluido de processo, juntamente com umasuperfície de pressão posterior (23) disposta em umaextremidade do furo interno do corpo interno (2), queproporciona uma diferença de pressão ao longo dessas duassuperfícies, irão auxiliar a movimentação do corpo interno(2) em relação à carcaça externa (1).
Na modalidade mostrada, é também mostrado umelemento guia (30) na forma de uma ranhura na carcaçaexterna (1) e uma saliência (não mostrada na figura 1, masmostrada na figura 2) do corpo interno (2) cooperando com aranhura, conforme melhor visto na figura 2. Esse elementoguia (30) limita ou controla o movimento rotacional docorpo interno (2) em relação à carcaça externa (1), quandoo corpo interno (2) é movimentado numa direção longitudinalem relação à carcaça externa (1), proporcionando ao corpointerno (2) um percurso rotativo linear ou predeterminadoou mesmo uma combinação com percurso linear em uma direçãoe rotativo na direção oposta. Outra possível solução parainfluenciar ou controlar esse movimento rotacional é tambémmostrada nas figuras 1 e 2, que é para dispor abas decompensação (31) dentro do furo interno (3) do corpointerno (2) . 0 fluido de injeção que circula através dofuro interno irá afetar o movimento co corpo interno (2) .Podem ocorrer um ou diversos desses elementos dispostos emvolta do contorno do furo interno e/ou no interior dacarcaça externa.
Conforme pode ser visto na figura 3, sãodispostas ranhuras (32) na carcaça externa (1), onde essasranhuras (32) formam um canal entre o corpo interno (2) e acarcaça externa (1). Essas ranhuras (32) passam a partir doressalto interno (36) da carcaça externa elongitudinalmente em relação a um eixo longitudinal dacarcaça externa (1), onde as ranhuras (32) podem operardentro das fendas (5) da carcaça externa (1) . As ranhuras(32) irão permitir a qualquer fluido presente nas ranhuras(32) de movimentar livremente quando o elemento elástico(6) estiver comprimido, dessa forma, evitando um"fechamento" do corpo interno (2), entre a carcaça externa(1), o elemento elástico (6) e o corpo interno (2).
A figura 4 mostra uma seção transversal daprimeira modalidade da presente invenção, onde quatrofendas (5) são dispostas em volta do contorno da carcaçaexterna (1); nessa modalidade, as fendas são posicionadasdiretamente opostas entre si, e cooperam, como mencionadoanteriormente, com as fendas (4) do corpo interno (2).
A figura 5 representa a seção transversal daparte mais dianteira do dispositivo, de uma segundamodalidade da presente invenção e mostra a área em tornodas fendas (5) da carcaça externa (1), onde uma ou maissaidas vazadas (33) são dispostas em volta do contorno dacarcaça externa. As saidas (33) são longitudinais, deformato circular e, principalmente, paralelas a um eixolongitudinal da carcaça externa (1). As saidas (22) sãoainda conectadas com as fendas (5) e a função das mesmas éproporcionar ao fluido injetado a capacidade de penetraçãono fluxo de produção na tubulação, dessa forma, obtendo umamelhor incorporação do fluido injetado no fluxo.
Somente os elementos correlacionados com ainvenção são descritos e um especialista versado na técnicadeverá entender que uma carcaça externa ou corpo internopodem ser formados em uma unidade ou serem compreendidos dediversos elementos conectados e que as entradas devem serconectadas a uma fonte de fluido a ser injetado, que devehaver apropriados dispositivos de fixação para fixar aválvula dentro de uma corrente de fluido de processo e,logicamente, devem ser dispostos, por exemplo, um elementode vedação entre diversos elementos, como um padrão.
O especialista versado na técnica deverá tambémentender que é possível se fazer diversas alterações emodificações com relação à modalidade descrita e mostrada,desde que dentro do escopo da invenção, conforme definidopelas reivindicações anexas.

Claims (21)

1. Dispositivo para injeção de fluidos em umfluido de processo, tipicamente, para uso em um poçooffshore, caracterizado pelo fato de que o dispositivocompreende uma carcaça vazada externa (1) com, pelo menos,uma entrada (7) e uma saida (5), uma entrada de pressão(24) e um corpo interno (2) móvel dentro da carcaça externa(1), numa direção longitudinal da carcaça vazada externa(1), onde o corpo interno (2) compreende uma entrada e,pelo menos, uma fenda (4), a qual é conectada por um furointerno (3) principalmente longitudinal para circulação dosfluidos de injeção da entrada (7) para a saida (5), cujasaida (5) em uma posição fechada é fechada com um sistemade vedação entre a carcaça vazada externa (1) e o corpointerno (2), os fluidos de injeção tendo um fluxoprincipalmente linear através do furo (3) em uma posiçãoaberta do dispositivo, e o movimento do corpo interno (2)para fechamento ou abertura da saida (5) sendo operado porum diferencial de pressão ao longo do corpo interno (2).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a carcaça externa (1)compreende, pelo menos, uma fenda (5) correspondente a pelomenos uma fenda (4) do corpo interno (2) em uma posiçãoaberta do dispositivo.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que, pelo menos, uma saida (33)é disposta em volta do contorno da carcaça vazada externa(1), onde a saida (33) é conectada posteriormente com asfendas (5).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o diferencial de pressão aolongo do corpo interno (2) é auxiliado por, pelo menos, umpredeterminado elemento elástico (6) compensado porpressão, para abrir e fechar o dispositivo, porsobreposição das fendas (4, 5).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que as fendas (4, 5) sãolongitudinais e distribuídas sobre o contorno do corpointerno (2) e carcaça externa (1) do dispositivo.
6. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 2ou 4, caracterizado pelo fato de que as fendas (4, 5) nocorpo interno (2) e ou na carcaça externa (1) sãochanfradas e anguladas a partir de uma superfície internapara uma superfície externa do corpo interno (2) e oucarcaça externa (1), a fim de se obter um fluxo linear decorrente.
7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que as fendas longitudinais (4,-5) no corpo interno (2) e ou na carcaça externa (1) sãoparalelas a uma direção longitudinal do dispositivo outorcidas ou curvadas em torno do eixo longitudinal.
8. Dispositivo, de acordo com as reivindicações-4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que as fendas (4, 5)no corpo interno (2) e ou na carcaça externa (1) sãocolocadas entre as superfícies vedantes (10, 11), de modo aevitar que o fluxo linear de corrente se choque com assuperfícies vedantes (10, 11).
9. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 1OU 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de vedaçãocompreende uma sede de válvula (10) na carcaça externa (1)e uma superfície vedante de elemento de válvula (11) sobreo corpo interno (2), onde a superfície vedante (11) em umaposição aberta do dispositivo é posicionada exteriormente àcorrente de fluido de injeção e, em uma posição fechada,juntamente com a sede de válvula (10), forma um sistema devedação metal a metal.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que a sede de válvula (10) e asuperfície vedante de elemento de válvula (11) em umaposição aberta ou parcialmente aberta são posicionadas emlados opostos de uma fenda (4, 5), visto numa direçãolongitudinal do dispositivo.
11. Dispositivo, de acordo com as reivindicações-7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula(10) disposta na carcaça externa (1) é disposta a umadistância da fenda (5) na carcaça externa (1) e asuperfície de elemento de válvula (11) disposta no corpointerno (2) é disposta a uma distância da fenda (4) nocorpo interno (2), onde a sede de válvula (10) e asuperfície de elemento de válvula (11) são dispostas sobrediferentes extremidades das fendas (4, 5), visto numadireção longitudinal do dispositivo.
12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que a sede de válvula (10)compreende um guia de baixa pressão (15) para se obter umótimo engate vedante.
13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o corpo interno (2)compreende uma superfície de batente (21) , a qual em umaposição totalmente aberta do dispositivo se apóia contrauma correspondente superfície (20) na carcaça externa (1).
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o corpo interno (2)compreende uma superfície de pressão (25) exposta ao fluidode processo em uma posição aberta do dispositivo,inclinando o dispositivo na direção de uma posição fechada.
15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o corpo interno (2) e acarcaça externa (1) podem compreender correspondenteselementos guias (30), predefinindo um percurso entre umaposição fechada e uma posição aberta do dispositivo.
16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o corpo interno (2)compreende aletas ou chicanas (31) compensadas por fluido eou fendas adicionadas na superfície interna do furo interno(3) expostas ao fluido de injeção, para direcionar o corpointerno (2) em um predeterminado percurso entre uma posiçãoaberta e uma posição fechada do dispositivo.
17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o corpo interno (2)compreende um orifício (8) posicionado sobre lados opostosdas fendas (4), onde o orifício (8) é designado para obteruma rotação do fluido injetado.
18. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreendeainda elementos para cancelar e ou controlar a posiçãoaberta e ou fechada do dispositivo.
19. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que a carcaça externa (1)compreende um elemento de esfregão (50) posicionado para seapoiar e limpar a superfície vedante (11) durante ofechamento do dispositivo.
20. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o elemento elástico (6)compreende um elemento de mola incluído em uma câmara (52),cuja câmara é cheia com um fluido separado do poço e dofluido de injeção.
21. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a base interna do corpointerno (2) disposta na extremidade com as fendas (4) émodelada na forma de uma base plana ou de uma baseescareada.
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