BRPI0612934A2 - dispositivo e processo de extração de pelo menos um gás contido em uma lama de sondagem e sistema de análise dos gases contidos em uma lama de sondagem - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO E PROCESSO DE EXTRAçãO DE PELO MENOS UM GáS CONTIDO EM UMA LAMA DE SONDAGEM E SISTEMA DE ANáLISE DOS GASES CONTIDOS EM UMA LAMA DE SONDAGEM. A presente invenção refere-se a um dispositivo e a um processo de extração de pelo menos um gás contido em uma lama de sondagem e a um sistema de análise dos gases contidos em uma lama de sondagem. De acordo com uma realização da presente invenção, o dispositivo compreende um recinto (63); meios (65) de admissão da lama de sondagem no recinto (63); meios (67) de evacuação da lama de sondagem para fora do recinto (63); meios (69) de introdução de um gás vetor em um recinto que comporta um conduto (113) de introdução de gás vetor, que liga uma fonte (111) de gás vetor ao recinto (63), conduto de introdução (113) esse que é dotado de um árgão de regulagem (121) da vazão de gás vetor que circula no conduto (113); e um conduto (71) de extração de gás, que desemboca no recinto (63) por uma abertura (153) de extração de gás; caracterizado pelo fato dos meios de introdução do gás vetor (69) compreenderem um sensor (123) de medida de uma pressão instantânea sensivelmente igual á existente no recinto (63), tomada em um ponto situado à jusante do árgão de regulagem (121); e meios (125) de comando do árgão de regulagem (121) ligados ao sensor (123) para comandar, a qualquer momento, a vazão de gás vetor injetado no recinto (63) através do árgão de regulagem (121) em função da diferença entre a pressão medida pelo sensor (123) e uma pressão de extração de gás determinada.
Description
"DISPOSITIVO E PROCESSO DE EXTRAÇÃO DÉ PELO MENOS UM GÁSCONTIDO EM UMA LAMA DE SONDAGEM E SISTEMA DE ANÁLISE DOSGASES CONTIDOS EM UMA LAMA DE SONDAGEM"
Campo da Invenção
A presente invenção trata de um dispositivo de extração de pelomenos um gás contido em uma lama de sondagem, dispositivo este quecompreende:
- um recinto;
- meios de admissão da lama de sondagem no recinto;
- meios de evacuação da lama de sondagem para fora do recinto;
- meios de introdução de um gás vetor em um recinto quecomporta um conduto de introdução de gás vetor, que liga uma fonte de gásvetor ao recinto, conduto de introdução esse que é dotado de um órgão deregulagem da vazão de gás vetor que circula no conduto; e
- um conduto de extração de gás, que desemboca no recinto poruma abertura de extração de gás.
Antecedentes da Invenção
Durante a sondagem de um poço de petróleo ou de outro efluente(em particular gás, vapor, água), costuma-se realizar uma análise doscompostos gasosos contidos nas lamas de sondagem que emergem do poço.Essa análise permite reconstituir a sucessão geológica das formaçõesatravessadas durante a sondagem e contribui para a determinação daspossibilidades de exploração das jazidas de fluidos encontradas.
Essa análise, realizada de modo contínuo, compreende duasfases principais. A primeira fase consiste em extrair os gases veiculados pelalama (por exemplo, compostos hidrocarbonados, dióxido de carbono, sulfeto dehidrogênio, hélio e nitrogênio). A segunda fase consiste em qualificar equantificar os gases extraídos.Na primeira fase, desgaseificadores com agitação mecânica dotipo acima citado (FR-A-2 799 790) são utilizados com freqüência. Os gasesextraídos da lama, misturados com o gás vetor introduzido no recinto sãotransportados por aspiração através do conduto de extração até um analisadorque permite a quantificação dos gases extraídos.
Para regular o tempo de transporte dos gases extraídos atravésdo conduto de extração, o desgaseificador do tipo acima citado compreendemeios de introdução d& um gás vetor em um recinto. A vazão de gás vetor éregulada em um valor determinado para obter um tempo de trânsito aceitávelno conduto de extração.
Todavia, o conteúdo gasoso das lamas de sondagem variadurante a sondagem. Esse conteúdo aumenta visivelmente quando os meiosde sondagem atingem uma zona rica em hidrocarburetos. Inversamente, esseconteúdo gasoso fica sensivelmente mais pobre fora dessas zonas.
Com a introdução de uma vazão determinada de gás vetor norecinto, a taxa de extração dos gases da lama no recinto é afetada pelapresença do gás vetor, em particular quando uma quantidade elevada de gásestá contida na lama. Por outro lado, o tempo de trânsito no conduto deextração varia durante a análise, o que prejudica sua qualidade.
Da mesma forma, quando a quantidade de gás contida na lama épequena ou nula, a vazão dos gases extraídos através do conduto de extraçãonão é totalmente compensada pela vazão de gás vetor introduzido, o que podeprovocar a aspiração da lama através do conduto de extração e a obstrução dodispositivo.
Descrição da Invenção
A presente invenção tem por principal objetivo fornecer umdispositivo de extração do tipo acima citado, que tenha confiabilidade eprecisão constante, qualquer que seja o conteúdo gasoso da lama desondagem.
Para esse fim, a presente invenção tem por objeto um dispositivodo tipo acima citado, caracterizado pelo fato dos meios de introdução do gásvetor compreenderem:
- um sensor de medida da pressão instantânea existente em umponto situado à jusante do órgão de regulagem; e
- meios de comando do órgão de regulagem, ligados ao sensorpara comandar, a qualquer momento, a vazão de gás vetor injetado através doórgão de regulagem em função da diferença entre a pressão medida pelosensor e uma pressão de extração de gás determinada.
O dispositivo de acordo com a presente invenção pode comportaruma ou mais das seguintes características, considera(s) isoladamente ousegundo todas as combinações tecnicamente possíveis:
- o sensor está situado a montante da abertura de extração;
- o sensor está situado no conduto de introdução de gás vetor;
- o sensor está situado no conduto de extração;
- o conduto de extração compreende um regulador de vazão, e osensor está situado a montante do regulador de vazão;
- o órgão de regulagem está situado nas proximidades do recinto,e o conduto de introdução compreende um segmento a jusante decomprimento não nulo situado entre o recinto e o órgão de regulagem;
- os meios de comando compreendem meios de cálculo dadiferença entre a pressão de extração determinada e a pressão medida pelosensor, meios de comparação da diferença calculada com um valor de erro delimiar, e meios de comando do órgão de regulagem em função do resultadoobtido por meios de comparação;
- o valor de erro de limiar é inferior a 2 mbar;
- o conduto de introdução compreende um medidor de vazão; e- o conduto de extração de gás está ligado à jusante a meios deaspiração.
A presente invenção tem também por objeto um sistema deanálise dos gases contidos em uma lama de sondagem, caracterizado pelo fatode compreender:
- um dispositivo de extração, tal como definido acima;
- meios de retirada da lama de sondagem, ligados aos meios deadmissão; e
- meios de análise, ligados ao conduto de extração.
A presente invenção tem também por objeto um processo deextração de pelo menos um gás contido em uma lama de sondagem, do tipoque compreende as seguintes etapas:
- admissão na lama de sondagem em um recinto;
- introdução de um gás vetor no recinto através de um conduto deintrodução, introdução essa que comporta a regulagem da vazão de gás vetorintroduzido no recinto por um órgão de regulagem;
- extração de gás para fora do recinto através de um conduto deextração que desemboca no recinto por uma abertura de extração de gás; e
- evacuação da lama de sondagem para fora do recinto;caracterizado pelo fato da etapa de introdução compreender:
- a medida instantânea da pressão existente em um ponto situadoà jusante do órgão de regulagem; e
- a qualquer momento, o comando da vazão de gás vetor injetadoatravés do órgão de regulagem em função da diferença entre a pressão medidae uma pressão de extração de gás determinada.
O processo de acordo com a presente invenção pode comportaruma ou mais das características indicadas a seguir, considera(s) isoladamenteou de acordo com todas as combinações tecnicamente possíveis:- o comando da vazão de gás vetor compreende as seguintesetapas:
- cálculo da diferença entre a pressão de extração determinada ea pressão medida pelo sensor;
- comparação da diferença calculada com um valor de erro delimiar; e
- comando do órgão de regulagem em função do resultado obtidopela referida comparação; e
- o valor de erro de limiar é inferior a 2 mbars.
Breve Descrição das Figuras
Um exemplo de realização da presente invenção será descrito aseguir em relação aos desenhos anexos, nos quais:
- a Figura 1 é uma vista esquemática em corte vertical de umainstalação de sondagem, dotada de um conjunto de análise de acordo com apresente invenção; e
- a Figura 2 é uma vista esquemática em corte vertical dosprincipais elementos de análise de acordo com a presente invenção.
Descrição de Realizações Particulares
No texto a seguir, os termos "a montante" e "a jusante" devem serentendidos no sentido de circulação normal de um fluido em um conduto.
Um conjunto de análise de acordo com a presente invenção éutilizado por exemplo em uma instalação de sondagem de um poço deprodução de petróleo.
Como ilustra a Figura 1, essa instalação 11 compreende umconduto de sondagem 13 situado em uma cavidade 14 perfurada por umaferramenta de sondagem 15 rotativa, uma instalação de superfície 17, e umconjunto de análise 19 de acordo com a presente invenção.
O conduto de sondagem 13 está situado em uma cavidade 14praticada no subsolo 21 pela ferramenta de sondagem 15 rotativa. Esseconduto 13 comporta, no nível da superfície 22, uma cabeça de poço dotada deum conduto 25 de purga.
O instrumento de sondagem 15 compreende uma cabeça desondagem 27, uma coluna de perfuração e uma cabeça 31 de injeção delíquido.
A cabeça de sondagem 27 compreende meios de sondagem 33das rochas do subsolo 21. Ela está montada na parte inferior da coluna deperfuração 29 e está posicionada no fundo do conduto de sondagem 13.
A guarnição 29 compreende um conjunto de tubos de sondagemocos. Esses tubos delimitam um espaço interno 35 que permite levar umlíquido a partir da superfície 22 até a cabeça de sondagem 27. Para esse fim, acabeça de injeção 31 de líquido está parafusada na parte superior da coluna 29.
A instalação de superfície 17 compreende meios 41 de suporte ede acionamento em rotação da ferramenta de sondagem 15, meios 43 deinjeção do líquido de sondagem e uma peneira vibratória 45.
Os meios de injeção 43 estão ligados hidraulicamente à cabeçade injeção 31 para introduzir e fazer circular um líquido no espaço interno 35 dacoluna de perfuração 29.
A peneira vibratória 45 coleta o líquido carregado de resíduos desondagem que sai do conduto de purga 25 e separa o líquido dos resíduos desondagem sólidos.
Como ilustra a Figura 2, o conjunto de análise 19 compreendemeios 51 de retirada da lama, implantados no conduto de purga 25, umdispositivo 53 de extração de gases, e meios 55 de análise dos gasesextraídos. Como variante, os meios de retirada 51 estão implantados em umacuba de recebimento do líquido no qual desemboca o conduto de purga 25. Emoutra variante, os meios de retirada estão implantados em uma cuba dos meiosde injeção de lama 43.
Os meios de retiradas 51 compreendem uma cabeça 57 deretirada de líquido, que é saliente no conduto de purga 25, uma tubulação 59de ligação e uma bomba peristáltica 61 cuja vazão é regulável.
O dispositivo de extração 53 compreende um recinto 63, umconduto 65 de admissão da lama no recinto 63, um conduto 67 de evacuaçãoda lama do recinto 63, meios 69 de introdução de um gás vetor no recinto 63, eum conduto 71 de extração dos gases para fora do recinto 63.
O recinto 63 comporta um recipiente estanque cujo volume internoestá por exemplo compreendido entre 0,4 litro e 3 litros. Esse recinto 63compreende uma parte inferior 73, no qual a lama circula e uma parte superior75 que apresenta um céu gasoso. O recinto 63 é também dotado de meios deagitação 77, que compreendem um agitador 79, montado de modo saliente norecinto 63 e acionado em rotação por um motor 81 montado na parte superior75 do recinto 63. O agitador 79 compreende um rotor de agitação 83 imerso nalama.
O conduto 65 de admissão de lama se estende entre a saída dabomba peristáltica 61 e uma abertura de entrada 85, praticada na parte inferior73 ou superior 75 do recinto 63.
Esse conduto de admissão 65 pode ser dotado de meios deaquecimento da lama (não representados), a fim de levar a temperatura dessalama para valores compreendidos entre 25 e 150°C, de preferência entre 60 e90°C.
O conduto de evacuação 67 se estende entre uma passagem 87com transbordamento, praticada na parte na parte superior 75 do recinto 63, eum tanque de retenção 89 destinado a receber as lamas evacuadas dodispositivo 53.Como variante, o tanque de retenção 89 é formado por uma cubade recebimento 90 dos líquidos extraídos da peneira vibratória 45,representada na Figura 1.
O conduto de evacuação 67 compreende sucessivamente umaparte a montante 91 inclinada para baixo, que forma um ângulo deaproximadamente 45° com a linha horizontal, uma parte em cotovelo (curva) 93que forma um sifão, e uma parte a jusante 95 sensivelmente vertical, aberta emsua extremidade inferior 97 situada diante do tanque 89, acima do nível dolíquido condito no tanque 89.
A lama coletada no tanque de retenção 89 e na cuba 90 éreciclada para os meios de injeção 43 por um conduto 98 de recirculação delama.
Os meios 69 de introdução de um gás vetor no recintocompreendem uma fonte 111 de gás vetor, e um conduto 113 de evacuação degás vetor se estende entre a fonte 111 e uma entrada de injeção 115 de gásvetor no recinto, e meios 117 de comando da introdução de gás vetor norecinto 63.
A fonte de gás vetor 111 contém um gás neutro em relação àanálise efetuada nos meios de análise 55. Esse gás é por exemplo nitrogêniosensivelmente puro, ou hélio sensivelmente puro. O uso do nitrogênio comogás vetor permite analisar por um sistema de cromatografia a gás acoplado aum espectômetro de massa certos compostos não-hidrocarbonados contidosna lama tais como o sulfeto de hidrogênio. O uso de hélio permite analisar onitrogênio contido nas lamas de sondagem.
O gás vetor na fonte 111 é mantido a uma pressão superior àpressão atmosférica, por exemplo superior a 1,5 bar absoluto.
O medidor de vazão mássico ou volumétrico 119 está montado noconduto de introdução 113 nas proximidades da fonte 111, a jusante dessafonte.
A entrada de injeção de gás vetor 115 desemboca diante dapassagem com transbordamento 87 na parte a montante 91 do conduto deevacuação 67.
Os meios de comando 117 compreendem uma válvula 121 comseção de passagem regulável montada no conduto de introdução 113, umsensor 123 de pressão situado no conduto 113 a jusante da válvula 121, e umregulador 125.
A válvula 121 está montada sobre o conduto de introdução nasproximidades da entrada de introdução 115, a jusante do medidor de vazão119. Um segmento a jusante 127 do conduto 113 liga a válvula 121 à entradade introdução. O comprimento desse segmento a jusante 127 é não nulo e estácompreendido, por exemplo, entre 5 cm e 200 cm.
Como se verá mais adiante, as flutuações instantâneas dapressão do recinto 63 são filtradas no segmento a jusante 127 do conduto 113.
A válvula 121 é por exemplo uma válvula com obturador do tipo"tudo ou nada". Assim, o obturador da válvula 121 é móvel entre uma posiçãoaberta na qual a seção de passagem do gás vetor na válvula 121 é máxima euma posição obturada na qual essa seçãó é sensivelmente nula.
A válvula 121 compreende meios de comando 131 do obturadorentre sua posição aberta e sua posição obturada.
O sensor 123 está montado em um ponto situado a jusante daválvula 121. Nesse exemplo, o sensor de pressão 123 está montado nosegmento a jusante 127 do conduto 113, nas proximidades da entrada deintrodução 115, mas separado dessa entrada 115.
O regulador 125 compreende meios 133 de cálculo da diferençaentre uma pressão de extração dos gases determinada e a pressão medidapelo sensor 123, e uma memória 135 contém um valor de erro de limiar dediferença de pressão, e meios 137 de comparação da diferença calculadapelos meios de cálculo 125 com o valor de erro do limiar armazenado namemória 135. Os meios de comparação 137 estão ligados aos meios decomando 131 do obturador.
A pressão de extração de gás determinada é por exemplo igual àpressão atmosférica.
O valor de erro de limiar é por exemplo inferior a 2 mbars evantajosamente igual a 0,1 mbar.
Como variante, a entrada de injeção de gás vetor 115 desembocadiretamente na parte superior 75 do recinto 63. Em outra variante, a entrada115 desemboca na parte inferior 73 do recinto 63. O gás vetor é então injetadodiretamente na lama. Nessa variante, o sensor de pressão 123 está colocadona parte superior 75 ou a jusante dessa parte 75.
O conduto de extração 71 se estende entre uma abertura deextração 153 praticada na parte superior 75 do recinto e os meios de análise55. Ele compreende, de montante a jusante, um regulador 155 de vazãovolumétrica, uma linha de transporte 157 e meios de aspiração 159.
O regulador de vazão 155 é formado por um tubo que apresentaum estrangulamento de seção transversal calibrada.
Como variante, o conduto 71 compreende um nível de filtração(não representado) situado entre a abertura de extração 153 e o regulador devazão 155.
A linha de transporte 157 liga o recinto 63 situado nasproximidades da cabeça de poço 23, em uma área explosiva, aos meios deanálise 55, que estão separados da cabeça de poço 23, em uma área não-explosiva, por exemplo, em uma cabine pressurizada (não representada).
Como variante, os meios de análise 55 estão situados nasproximidades do recinto 63, em uma área não explosiva.Essa linha de transporte 157 está de preferência ligada à base deum material inerte em relação a compostos gasosos extraídos da lama. Elaapresenta, por exemplo, um comprimento que varia de 10 cm a 500 m. A linhade transporte 157 é também dotada, no exemplo representado, de um medidorde vazão volumétrica 161.
Os meios de aspiração compreendem uma bomba de vácuo 159que permite o transporte por aspiração dos gases extraídos do recinto até osmeios de análise 55.
Os meios de análise 55 compreendem uma instrumentação 171que permite a detecção e a quantificação de um ou mais gases extraídos euma calculadora 173, que permite determinar o volume e a concentraçãodesses gases extraídos da lama de sondagem.
A instrumentação 171 compreende, por exemplo, aparelhos dedetecção por infravermelho para a quantificação do dióxido de carbono,cromatógrafos FID (detector por ionização de chama) para a detecção doshidrocarbonetos ou ainda TCD (detector por condutividade térmica), em funçãodos gases que vão ser analisados. Ela compreende igualmente um sistema decromatografia a gás acoplado a um espectrômetro de massa, sistema esse queé designado pela abreviação inglesa "GC-MS". A detecção e a quantificaçãosimultânea de uma pluralidade de gases é portanto possível.
A instrumentação 171 está ligada a uma derivação ou a umdesvio 175 na linha 157 situada a montante ou a jusante da bomba de vácuo159, nas proximidades dessa bomba 159.
A calculadora 173 está ligada à instrumentação 171, e aosrespectivos medidores de vazão 161 e 119 do conduto de extração 157 e doconduto de introdução 113.
O funcionamento do conjunto de análise 19 de acordo com apresente invenção, durante a sondagem de um poço vai ser agora descritocomo exemplo, em relação à figura 1.
Para efetuar a sondagem, a ferramenta de sondagem 15 éacionada em rotação pela instalação de superfície 41. Um líquido de sondagemé introduzido no espaço interno 35 da coluna de perfuração 29 pelos meios deinjeção 43. Esse líquido desce até a cabeça de sondagem 27, e passa dentrodo conduto de sondagem 13 através da cabeça de sondagem 27. Esse líquidoresfria e Iubrifica os meios de sondagem 33. A seguir, o líquido coleta osdetritos sólidos que resultam da sondagem e sobe pelo espaço anular definidoentre a coluna de perfuração 29 e as paredes do conduto de sondagem 13, e édepois evacuado pelo conduto de purga 25. O líquido que contém os detritosforma então a lama de sondagem que vai ser analisada.
Em relação à Figura 2, a bomba peristáltica 61 é então ativada, afim de retirar, de modo contínuo, uma fração determinada da lama desondagem que circula no conduto 25.
Essa fração de lama é transportada até o recinto 63 através doconduto de admissão 65, e introduzida no recinto.
A lama introduzida no recinto 63 através do conduto de admissão65 é evacuada por transbordamento no conduto de evacuação 67 através dapassagem com transbordamento 87. Por outro lado, uma parte da lamaevacuada reside temporariamente no sifão 93 do conduto de evacuação 67, oque evita a entrada de gás na parte superior 75 do recinto 63 pela extremidadeinferior 97 do conduto de evacuação 67. A introdução de gás no recinto 63 é,portanto, efetuada apenas pelos meios de introdução de gás vetor 69.
O agitador 79 é acionado em rotação pelo motor 81, e agita alama na parte inferior 73 do recinto 63 para provocar a extração dos gasescontidos na lama, bem como a mistura dos gases extraídos com o gás vetorintroduzido pela passagem de injeção 99.
A qualquer momento, o sensor 123 mede a pressão no condutode introdução 113, a jusante da válvula 121. Essa pressão é sensivelmenteigual à pressão no recinto 63.
Os meios de cálculo 133 determinam a diferença entre umapressão determinada, por exemplo a pressão atmosférica, e a pressãoinstantânea medida.
Os meios de comparação 137 comparam a qualquer momentoessa diferença com o valor de erro de limiar armazenado na memória 135. Seessa diferença for superior ao valor de erro de limiar armazenado na memória135, os meios de comparação 137 ativam os meios de comando do obturador131 para passar esse obturador de sua posição obturada para sua pos aberta.
Como a pressão na fonte de gás 111 é superior à pressão deextração de gás escolhida, uma vazão de gás vetor é então introduzida norecinto 63 através da válvula 121 e da entrada de introdução 115. O gás vetorintroduzido no recinto 63 diminui a diferença de pressão entre a pressãodeterminada e a pressão no recinto 63.
Quando os meios de comparação 137 determinarem que adiferença de pressão é inferior ao valor de erro de limiar, eles ativam os meiosde comando 131 do obturador para passá-lo de sua posição aberta para suaposição obturada.
A mistura gasosa extraída do recinto 63 é transportada através doconduto de extração 71 sob o efeito da aspiração produzida pela bomba devácuo 159. Essa mistura é transportada até os meios de análise 55 em que elaé qualificada e quantificada pela instrumentação 171 e a calculadora 173.
Durante essa quantificação, a vazão QgáS de gás extraído da lamaé calculada, a qualquer momento, pela seguinte fórmula:
Qgás extraído = Qm conduto de extração - Qm conduto de introdução (1)
em que Qm conduto de extração é a vazão de gás medida pelo medidor de vazão 161no conduto de extração 71 e Qm conduto de introdução é a vazão de gás medida pelomedidor de vazão 119 no conduto de introdução 113.
O cálculo do volume e do teor de um gás determinado extraído dagama, em um determinado momento, é efetuado com base no valor medidopela instrumentação 171 em um momento ulterior que depende do tempo detrânsito do gás extraído no conduto de extração 71, com base na vazão Qgásextraído de gás extraído da lama no recinto 63 no momento dado calculado pelafórmula (1) acima, e com base na vazão Qm conduto de introdução de gás injetado norecinto 63, tal como medido pelo medidor de vazão 119 em um momentoulterior que depende do tempo necessário para que uma solicitação da válvula121 seja percebida pelo medidor de vazão 119, na outra extremidade doconduto de introdução 113.
Como a vazão QgáS extraído de gás extraído da lama no recinto 63 éconhecida a cada momento, o conjunto de análise 19 de acordo com apresente invenção permite portanto realizar a análise quantitativa de uma partedos compostos extraídos da lama, sem que seja preciso realizar a análisequantitativa de todos os compostos extraídos da lama a cada momento.
Em uma variante, o conduto de extração 71 é desprovido demedidor de vazão 161. Nessa variante, a vazão de gás que circula no conduto71 é mantida constante pelo regulador de vazão 155. O valor dessa vazão édeterminado ou confirmado por calibração fazendo-se circular água no recinto63 e medindo a vazão de gás vetor injetado no recinto 63 por meio de ummedidor de vazão 119 no conduto de introdução 113.
Em outra variante, o conjunto de análise 19 é calibrado antes desua ligação na instalação 11. A fonte de gás vetor é substituída por umamistura padrão de gases a serem analisados que é injetada no recinto 63, noqual se faz circular água ou outro fluido que não contém um gás a ser extraídoe neutros em relação à mistura padrão. Os parâmetros de análise, tais como apressão de extração de gás determinado e a vazão de gás que circula atravésdo regulador 155 são escolhidos sensivelmente iguais aos utilizadosulteriormente por ocasião da análise da lama.
Como variante, o sensor 123 está montado a montante daabertura de extração 153, por exemplo na parte superior 75 do recinto 63.
Em outra variante, o sensor 123 está montado no conduto deextração 71, nas proximidades da abertura de extração 153, de preferência amontante do regulador de vazão 155. O sensor 123 está montado em um pontodesse conduto 71 tal que a diferença instantânea entre a pressão existentenesse ponto e a pressão existente no recinto 63 seja inferior a 200 mbars.
Em outra variante, a válvula 121 é de tipo proporcional ecompreende um orifício de circulação de gás de seção regulável. O processode acordo com a presente invenção compreende, a cada momento, uma etapade comando da seção de passagem de gás na válvula 121 em função dadiferença entre a pressão de extração determinada e a pressão medida pelosensor 123.
No dispositivo 53 de acordo com a presente invenção, a pressãono recinto 63 é regulada sensivelmente à pressão determinada, levando emconta o valor de erro de limiar. Conseqüentemente, quaisquer que sejam asvariações do conteúdo gasoso da lama de sondagem, a pressão no recinto 63permanece sensivelmente constante, e as condições de extração dos gasesnesse recinto 63 são sensivelmente independentes do conteúdo gasoso dalama. A quantificação dos gases contidos na lama de sondagem é portantomuito precisa.
Além disso, como o gás vetor utilizado não é retirado naatmosfera existente em torno do poço, qualquer poluição por compostoshidrocarbonados proveniente dessa atmosfera é evitada.
Por outro lado, quando o conteúdo gasoso da lama for baixo ousensivelmente nulo, a vazão gasosa aspirada através do conduto de extração151 sob o efeito da bomba 159 é sensivelmente compensado pela vazãogasosa introduzida através do conduto de evacuação 113, o que evita aobstrução do conduto de extração 171.
O tempo de trânsito no conduto de extração 71 é mantidosensivelmente constante qualquer que seja a quantidade instantânea de gásextraída da lama.
As condições de extração no dispositivo de acordo com apresente invenção são portanto reguladas automaticamente, o que aumentasua confiabilidade.
Assim, em caso de obstrução parcial do regulador de vazão 155durante a análise, a pressão no recinto 63 permanece sensivelmente idêntica,e a extração de gás no recinto 63 continua em condições sensivelmenteanálogas.
Quando o sensor de pressão 123 está situado fora do recinto 63no conduto de alimentação 113, a regulação da pressão no recinto 63 éfacilitada, uma vez que as flutuações instantâneas da pressão do recinto 63são filtradas no segmento a jusante 127 do conduto 113.
Quando o medidor de vazão 119 está montado no conduto deintrodução 113, o conjunto de análise 19 pode calcular o teor de gás dadoextraído da lama a qualquer momento, sem calcular de modo quantitativo oteor de todos os gases extraídos da lama.
Claims (14)
1. DISPOSITIVO (53) DE EXTRAÇÃO DE PELO MENOS UMGÁS CONTIDO EM UMA LAMA DE SONDAGEM, que compreende:- um recinto (63);- meios (65) de admissão da lama de sondagem no recinto (63);- meios (67) de evacuação da lama de sondagem para fora dorecinto (63);- meios (69) de introdução de um gás vetor em um recinto quecomporta um conduto (113) de introdução de gás vetor, que liga uma fonte(111) de gás vetor ao recinto (63), conduto de introdução (113) esse que édotado de um órgão de regulagem (121) da vazão de gás vetor que circula noconduto (113); e- um conduto (71) de extração de gás, que desemboca no recinto(63) por uma abertura (153) de extração de gás;caracterizado pelo fato dos meios de introdução do gás vetor (69)compreenderem:- um sensor (123) de medida de uma pressão instantâneasensivelmente igual à existente no recinto (63), tomada em um ponto situado àjusante do órgão de regulagem (121); e- meios (125) de comando do órgão de regulagem (121) ligadosao sensor (123) para comandar, a qualquer momento, a vazão de gás vetorinjetado no recinto (63) através do órgão de regulagem (121) em função dadiferença entre a pressão medida pelo sensor (123) e uma pressão de extraçãode gás determinada.
2. DISPOSITIVO (53), de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do sensor (123) estar situado a montante da aberturade extração (153).
3. DISPOSITIVO (53), de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato do sensor (123) estar situado no conduto de introduçãode gás vetor (113).
4. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do sensor (123) estar situado no conduto de extração (71).
5. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato do conduto de extração (71) compreender um reguladorde vazão (155), sendo que o sensor (123) está situado a montante doregulador de vazão (155).
6. DISPOSITIVO (53), de acordo com uma das reivindicações-1 a 5, caracterizado pelo fato do órgão de regulagem (121) estar situado nasproximidades do recinto (63), e pelo fato do conduto de introdução (113)compreender um segmento a jusante (127) de comprimento não nulo entre orecinto (63) e o órgão de regulagem (121).
7. DISPOSITIVO (53), de acordo com uma das reivindicações-1 a 6, caracterizado pelo fato dos meios de comando (125) compreenderemmeios (133) de cálculo da diferença entre a pressão de extração determinada ea pressão medida pelo sensor (123), meios (137) de comparação da diferençacalculada com um valor de erro de limiar, e meios de comando (131) do órgãode regulagem (121) em função do resultado obtido pelos meios de comparação(137).
8. DISPOSITIVO (53), de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato do valor de erro de limiar se inferior a 2 mbars.
9. DISPOSITIVO (53), de acordo com uma das reivindicações-1 a 8, caracterizado pelo fato do conduto de introdução (113) compreender ummedidor de vazão (119).
10. DISPOSITIVO (53), de acordo com uma das reivindicações-1 a 9, caracterizado pelo fato do conduto (71) de extração de gás estar ligado àjusante a meios de aspiração (159).
11. SISTEMA (19) DE ANÁLISE DOS GASES CONTIDOS EMUMA LAMA DE SONDAGEM, caracterizado por compreender:- um dispositivo de extração (53) tal como definido em qualqueruma das reivindicações 1 a 10;- meios (51) de retirada de lama de sondagem, ligados aos meiosde admissão (65); e- meios de análise (55), ligados ao conduto de extração (71).
12. PROCESSO DE EXTRAÇÃO DE PELO MENOS UM GÁSCONTIDO EM UMA LAMA DE SONDAGEM, processo este que compreendeas seguintes etapas de:- admissão na lama de sondagem em um recinto (63);- introdução de um gás vetor no recinto (63) através de umconduto de introdução (113), introdução essa que comporta a regulagem davazão de gás vetor introduzido no recinto (63) por um órgão de regulagem(121);- extração de gás para fora do recinto (63) através de um condutode extração (71) que desemboca no recinto (63) por uma abertura (153) deextração de gás; e- evacuação da lama de sondagem para fora do recinto (63);caracterizado pelo fato da etapa de introdução compreender:- a medida instantânea de uma pressão sensivelmente igual àpressão existente no recinto (63), tomada em um ponto situado à jusante doórgão de regulagem (121); e- a qualquer momento, o comando da vazão de gás vetor injetadono recinto (63) através do órgão de regulagem (121) em função da diferençaentre a pressão medida e uma pressão de extração de gás determinada.
13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato do comando de vazão de gás vetor compreender asseguintes fases:- cálculo da diferença entre a pressão de extração determinada ea pressão medida pelo sensor (123);- comparação da diferença calculada com um valor de erro delimiar; e- comando do órgão de regulagem (121) em função do resultadoobtido pela referida comparação.
14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato do valor de limiar ser inferior a 2 mbars.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: GEOSERVICES EQUIPEMENTS (FR) Free format text: TRANSFERIDO DE: GEOSERVICES. |
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| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B11D | Dismissal acc. art. 38, par 2 of ipl - failure to pay fee after grant in time |