BRPI0617008A2 - geração de pulsos sìsmicos de furo de sondagem usando válvula de abertura rápida - Google Patents

Abstract

GERAçãO DE PULSOS SìSMICOS DE FURO DE SONDAGEM USANDO VáLVULA DE ABERTURA RAPIDA, onde durante uma operação por pulsação de ondulações em um furo de sondagem (por exemplo, um poço petrolífero passando por remediação) é armazenado líquido sob pressão a montante de uma válvula, e então repentinamente liberado através da válvula de modo suficiente para criar uma onda sísmica, que se propaga na formação ao redor do furo de sondagem, e ajuda a pulsação de ondulação a melhorar a condutividade e injeção de líquido da formação; dita válvula de fundo de poço atende a exigência de abertura rápida graças à sua configuração geométrica, conforme é imposta pelas restrições do ambiente de fundo de poço.

Description

GERAÇÃO DE PULSOS SÍSMICOS DE FURO DE SONDAGEMUSANDO VÁLVULA DE ABERTURA RÁPIDA.

Campo da invenção.

A tecnologia aqui descrita se refere a furos de sondagem no solo eà injeção extremamente rápida sob pressão de líquido fora do furo desondagem e para dentro da formação do solo circundante.

Estado da técnica.

Ao usar tais tecnologias, conforme descritas na publicação depatente US 6.241.019 é evidente que às vezes são necessários diferentes tiposde ondas ou pulsos no solo. Por exemplo, pulsos de ondulação (conformedescrito nessa publicação) podem ser muito eficazes na homogeneização dosolo em torno do furo de sondagem, maximizando assim a condutividade dosolo. Na operação por pulsos de ondulação é injetado um grande volume decarga de líquido (p.ex. vários litros) no solo, a cada ciclo, a cada pulso olíquido sobe ou corre para fora e para dentro com relação ao furo desondagem. O efeito homogeneizado entre o líquido e o solo pode serpropagado a longas distâncias (p.ex. dezenas de metros) do furo de sondagemdurante uma operação de pulsos de ondulação.

Embora pulsos de ondulação sejam eficazes, foi reconhecido queo procedimento pode ser otimizado (ou seja, o efeito de homogeneização delíquido χ solo pode ser estendido ainda mais radialmente a partir do furo desondagem) pela adição de um componente sísmico às ondulações. Isto podeser convenientemente feito bem no início do pulso, acumulando uma alturade grande carga hidráulica no furo de sondagem e então abrindo uma válvulapara liberar repentina e muito rapidamente o volume da carga no solo. Opulso de pressão ou a onda sísmica resultante se irradia através do sololevando consigo o volume de carga injetado, e podemos dizer que o pulsosísmico "prepara o caminho" para os pulsos sísmicos sucessivos.

Um pulso de pressão sísmica de elevada energia pode fazer comque a porosidade do solo aumente momentaneamente. Ou seja, em um pontoparticular da formação do solo, à medida que a onda sísmica se aproxima epassa, o repentino aumento de pressão eleva o solo levemente neste ponto. Seo solo tiver uma porosidade de, digamos, trinta por cento, a onda passantepode aumentar a porosidade do solo até um décimo em percentual. A ondasísmica (de pressão) pode assim ser considerada uma onda de porosidade. Amedida que a pressão aumenta a condutividade também aumenta, econseqüentemente, um volume maior de carga de líquido pode ser injetado nosolo por pulso em distâncias maiores. Isto não significa que a adição de umcomponente sísmico pode otimizar pulsos volumétricos em massa: ésuficiente dizer que em muitos casos é isto que acontece.

Objetivos da invenção.

É objetivo da invenção definir um equipamento capaz de injetarum volume de carga de líquido pressurizado para fora através dos furos desondagem nos tubos de revestimento de poço, e para dentro da formação dosolo circundante, e de injetar pelo menos uma porção do volume de carga auma vazão que mude com uma rapidez suficiente para induzir uma onda (deporosidade) sísmica significativa a ser propagada através da formação de soloem torno do furo de sondagem. Outro objetivo é fornecer com essacapacidade de um equipamento injeção de líquido em um ciclo contínuo. Astaxas de ciclo alternarão dentro da faixa típica de três ciclos por segundo paradois ciclos por minuto. Normalmente, o tipo de ciclagem que se beneficia daintrodução de um componente sísmico no ciclo é contínuo durante algumashoras ou alguns dias (e por muito mais tempo em alguns casos).

Podemos verificar que a ciclagem tendo um componente sísmico éhabitualmente executada só quando o solo já está plenamente saturado delíquido, na verdade supersaturado, e o líquido subterrâneo se encontrar sobpressão substancial. Além disso, o líquido subterrâneo em torno do furo desondagem deve ter sido transformado (p.ex. por um período de pulsos deondulação) em um corpo consistente.

O benefício obtido com a introdução do componente sísmico nospulsos de ondulação nesse momento é que o corpo consistente pode serdesenvolvido de modo a se estender alguns (ou vários) metros de raio dedistância do furo de sondagem. Além disso, espera-se que à medida que ocorpo obtenha maior consistência, a "dedilhação" do líquido injetadodiminua, fazendo com que o solo entre os dedos, por sua vez, sejagradualmente saturado com líquido.

Assim sendo, em uma típica operação de injeção de líquido,primeiramente é simplesmente injetado líquido no solo sob pressão estática.Em seguida, uma vez saturado o solo, os técnicos iniciam os pulsos deondulação, permitindo assim que grandes volumes extra de líquido sejaminjetados no solo, embora o solo já esteja saturado. Gradualmente é criado umcorpo consistente de líquido em volta do furo de sondagem, que rompe parafora e volta como um corpo a cada ciclo.

Após um período de pulsos de ondulação, os técnicos determinamque o solo está agora saturado (ou seja, supersaturado) (o que quer dizer:nenhum líquido mais (ou quase nenhum) pode ser injetado no solo por ciclo).Agora é o momento em que a introdução de um componente sísmico ao ciclode pulsos de ondulação pode ser eficaz para estender o corpo consistenteainda mais radialmente no sentido horizontal (e vertical) distante do furo desondagem.

Os pulsos de ondulação sísmicos podem compreender, digamos,100.000 ciclos em uma aplicação típica. Naturalmente, o número de ciclosvaria bastante de um local para outro, mas entende-se que haverá elevadademanda para que o equipamento seja construído para uma prolongada vidaútil.

Descrição dos desenhos.

A título de explanação adicional serão agora descritosequipamentos, como exemplos, com referência aos desenhos anexos, nosquais:

FIGURA 1 mostra um corte transversal parcial de umequipamento injetor, ilustrado em estado aberto.

FIGURA 2 mostra um corte na linha 2-2 da Fig. 1.

FIGURA 3 mostra um corte na linha 3-3 da Fig. 1.

FIGURA 4 mostra uma vista de um equipamento injetor instaladoem um furo de sondagem no solo.

FIGURA 5 mostra um corte transversal de uma parte de umequipamento injetor, ilustrado em estado fechado.

FIGURA 6 Mostra um corte transversal de alguns doscomponentes móveis do equipamento da Fig. 1.

FIGURA 7 mostra um gráfico representando a vazão do líquidoatravés do equipamento durante um período de tempo.

FIGURA 8 mostra o gráfico da Fig. 7, ilustrado através de umnúmero de ciclos durante um período de tempo.

FIGURAS 9 e 11 mostram gráficos correspondentes à Fig. 8, masem condições diferentes.

FIGURA 12 mostra um corte transversal de outro equipamentoinjetor de furo de sondagem.

FIGURA 13 mostra um corte transversal de uma parte de outroequipamento injetor, ilustrado em estado fechado.

FIGURA 14a mostra um corte transversal de uma parte de outroequipamento injetor, ilustrado em estado fechado.

FIGURA 14b mostra o mesmo corte da Fig. 14a, mas ilustrando oequipamento em estado aberto.

FIGURA 15 mostra um corte transversal de um equipamentoinjetor de furo de sondagem de dupla ação.

FIGURA 16a mostra um corte transversal diagramada de maisum outro equipamento injetor de furo de sondagem, ilustrado em estado

fechado ou selado.

FIGURA 16b mostra uma tomada de perto de uma parte da vistada Fig., 16a, ilustrada em estado aberto.FIGURA 17 mostra um corte transversal diagramado de outroequipamento injetor de furo de sondagem.

Descrição detalhada para formas de concretização preferidas.

Os equipamentos mostrados nos desenhos em anexo e descritos aseguir são exemplos. Ressaltamos que o escopo da proteção de patentesolicitada é definido pelas reivindicações anexas, e não necessariamente porrecursos específicos de equipamentos de amostra.

No equipamento injetor (20) das figuras de 1 a 3, a alimentação delíquido pressurizado é feita por cima para dentro do mesmo e preenche acâmara (23). Quando a corrediça (24) estiver na posição a jusante, conformeilustrado na figura 1, o líquido passa para fora da câmara interna (23) atravésda fenda (25).

O equipamento injetor das figuras de 1 a 3 é usado na maneiraindicada na figura 4. Aqui, um furo de sondagem (26) foi feito no solo erevestido com tubos de revestimento de poço (27). Perfurações (28) foramfeitas nos tubos de revestimento de poço (27) a uma profundidadepredeterminada. A finalidade é injetar água ou outro líquido na formação desolo circundante, na profundidade desejada, para fora através das perfurações (28).

Estando o equipamento injetor (20) colocado na profundidadecorreta, um obturador inflável (29) é posicionado em cima do equipamentoinjetor, que veda o espaço anular (30) entre o tubo de revestimento de poço(27) e a haste (32) sobre a qual o injetor (20) fica apoiado.

A haste (32) é oca e serve para conduzir líquido para baixo apartir de um reservatório na superfície até o conjunto injetor. Uma bomba eoutras instalações são dispostas na superfície.

O equipamento injetor inclui o membro de válvula, ou corrediça(24). Quando a corrediça estiver na posição A MONTANTE (como na figura 4),a face (macho) de vedação cônica (34) da corrediça (24) engata na face(fêmea) de assento cônico (35) da carcaça (36). Quando a corrediça (24)estiver na posição A JUSANTE (fig. 1), o líquido pode escoar para fora atravésda fenda (25) aberta para o espaço anular (30) e de lá para fora através dasperfurações (28), seguindo para dentro da formação do solo em volta do furode sondagem.

Quando o equipamento injetor estiver pronto para ofuncionamento, a fenda (25) é totalmente aberta, ou seja, a corrediça (24) ficana posição A JUSANTE enquanto o líquido estiver sendo bombeado dasuperfície para baixo, para dentro do furo de sondagem e para fora paradentro da formação, até que o solo ao redor do furo de sondagem estejasaturado. Os solenóides (37), (38) não seriam normalmente operados duranteesta fase preliminar. A corrediça (24) ocupa a posição A JUSANTE quandonenhum dos solenóides está energizado.

Uma vez saturado o solo, começará a fase de pulsos. Ao seremoperados os solenóides (37), (38) em seqüência, primeiramente é levantada acorrediça (24), fechando assim a fenda (25) e em seguida a corrediça éempurrada mediante força a jusante, abrindo assim a fenda (25). Ossolenóides são acionados a partir da superfície, seja manualmente peloengenheiro ou de acordo com um programa de ciclagem.

Conforme mencionado, um dos efeitos desejados dos pulsos deondulação é tornar o solo mais saturado. Isto pode ser explicado como segue.Quando o solo é simplesmente pressurizado, é alcançado um ponto em quenão é mais possível forçar líquido para dentro do solo a uma determinadapressão (naturalmente, pode ser forçado mais líquido no solo se a pressãocontínua for aumentada). Após ter sido executada a pulsação de ondulação,agora mais (às vezes muito mais) líquido pode ser forçado para dentro dosolo sob a pressão aplicada.

A pulsação de ondulação efetivamente aumenta o.tamanho dosespaços de poros. A saturação, que resulta da pressão contínua aplicada, podeser chamada de saturação estática, e a saturação maior resultante da pressãoaplicada em pulsos pode ser chamada de saturação dinâmica.Se nenhum dos solenóides for energizado, as molas dedirecionamento (39) forçam a corrediça (24) para a posição totalmente abertaou A JUSANTE. Antes da pulsação, quando a corrediça estiver A JUSANTE, osolenóide (superior) de fechamento (37) tem de exercer força o bastante parasuperar as molas (39) e para superar a fricção na vedação de equilíbriodinâmico (40). Como não há diferencial de pressão através da vedação deequilíbrio (40) quando a fenda (25) estiver aberta, é mínima a fricção devedação neste momento.

Depois que a válvula estiver fechada e a pressão interna dacâmara (23) tiver estabelecida p.ex. em 5 MPa, surgirá um diferencial depressão através da vedação de equilíbrio (40), podendo-se esperar que africção de vedação, agora em oposição ao movimento a jusante (de abertura)da corrediça (24) esteja agora elevada. O solenóide de abertura (inferior)(38), assistido pelas molas (39), precisa agora superar esta fricção e precisafazê-lo exercendo uma força excessiva, para que a corrediça sejaimpulsionada para baixo com força e muito rapidamente. Preferivelmente, acorrediça deve mudar do estado fechado para totalmente aberto num intervalode, tipicamente, inferior a cinqüenta milissegundos e, preferivelmente emcerca de quinze milissegundos, devendo o solenóide de abertura (inferior)(38) ser projetado a fim de fornecer força suficiente para realizar essa ação.

O diâmetro de operação da vedação de equilíbrio (40) deveria serpreferivelmente um pouco menor que o diâmetro de operação em que a facede vedação (34) engata na face de vedação (35). Se os dois diâmetros deoperação fossem iguais, qualquer diferencial de pressão hidráulica ao longoda vedação não iria exercer força de direcionamento sobre a corrediça.Quando o diâmetro (40) da vedação de equilíbrio estiver um pouco menorque o diâmetro do assento (35), é então estabelecido um diferencial depressão hidráulica com a tendência de forçar a corrediça em direção à posiçãoaberta, o que é preferido. (Isto quer dizer que o diferencial de pressão ajudaas molas (39) a direcionar a corrediça em direção à posição aberta.) Por outrolado, a diferença entre os diâmetros de vedação não deve ser grande, pois aforça daí resultante deverá ser resistida pelo solenóide de fechamento (37).Uma diferença de diâmetro de cerca de meio milímetro é típica em um casoem que o diâmetro total do equipamento injetor (20) for de treze centímetros,e os diferenciais de pressão hidráulica forem de 5 MPa ou mais.

Líquido da superfície entra na câmara (23) através da entrada(47). O componente de carcaça (48) é de raio aberto (vide figura 2), enquantoo espaço (49) é incluído na câmara (23).

A corrediça (24) também é de raios abertos (vide figura 3), atravésdo qual o espaço (50) é também (hidraulicamente) incluído na câmara (23). Acarcaça de bobina (46) tem ranhuras (54) para acomodar os raios da corrediça (24).

Um cabo elétrico (42) desce da superfície. Condutores (nãoilustrados) transmitem energia para o solenóide de abertura (38) e o solenóidede fechamento (37). Outros itens eletricamente conectados à superfícieincluem instrumentos (não ilustrados), tais como transdutor de pressão etc.

Quando o solenóide superior de fechamento (37) é energizado, onúcleo (43) é forçado para cima. A corrediça (24) forma operacionalmenteuma unidade com o núcleo (43) para constituir um núcleo/corrediça (45) (Fig.6). A maioria dos componentes do equipamento é de aço inoxidável; porém,o próprio núcleo (43) é de material magnético. O núcleo desliza livrementedentro da carcaça da bobina (46). Solenóides operam gerando uma força paraforçar o núcleo a se mover axialmente até uma posição onde o materialmagnético é uniformemente disposto entre as duas extremidades dosolenóide; assim sendo, o núcleo - quer dizer, a parcela magnetizável donúcleo - deve estar disposto bem afastado axialmente para um lado da bobina.

Isto é simples de prover com respeito a ambas as bobinas do solenóide,quando as bobinas estiverem dispostas com uma extremidade contra a outra,conforme ilustrado na figura 1. Isto quer dizer, um núcleo passando porambos solenóides está bem fora de centro com respeito a cada bobinaindividualmente.

Durante a operação, os solenóides (37), (38) são operados deforma a alternar a unidade de núcleo/corrediça (45). Um ciclo típico dereciprocação está na faixa de um a três Hertz. Para os equipamentos como osaqui ilustrados, uma ciclagem a velocidades superiores a aproximadamente0,5 Hz não seria recomendável. A taxa mais lenta, além da qual osequipamentos aqui ilustrados dificilmente ofereceriam qualquer vantagem;seria, digamos, uma vez a cada trinta segundos. A reciprocação continuadurante períodos que são medidos em horas ou dias.

Conforme mencionado, a fim de que as reciprocações produzampulsos sísmicos, além dos pulsos de ondulação volumétricos em massa parafora e de volta, a fenda (25) deve mover-se bruscamente de fechado paratotalmente aberto, ou seja, dentro do menor tempo possível. Sabe-se que estetempo pode ser tão pequeno como os desejados quinze milissegundos em uminjetor que funcione confiavelmente por um longo período de vida útil, se oequipamento for projetado como aqui descrito.

Para essa finalidade, a fenda (25) é preferivelmente estruturadacomo axialmente curta/ diametralmente ampla. A alternativa, ou seja,axialmente comprida e diametralmente pequena é muito menos preferida doponto de vista da criação rápida de uma abertura muito grande. Um motivopara preferir uma fenda axialmente curta/ diametralmente ampla é pelo fatode ser necessária apenas uma pequena medida de movimento de umcomponente móvel axialmente para criar rapidamente uma abertura bastanteampla. Maximizando-se o diâmetro da fenda (25), é minimizado omovimento axial da corrediça (24), que é necessário para obter a vazãodesejada. Outro motivo é que solenóides são mais eficientes ao exerceremsuas forças sobre um pequeno curso de trabalho. A válvula deve ser projetadade tal modo que a fenda (25) apresente um diâmetro máximo que possa serconvenientemente acomodada dentro do tubo de revestimento do furo desondagem do poço.No equipamento ilustrado, o diâmetro externo da corrediça (24) élevemente inferior ao diâmetro externo do corpo externo (36), para que acorrediça (móvel) (24) possa ser protegida de ser jogada contra as paredes dotubo de revestimento (27) na medida em que descer pelo furo de sondagemdo poço. Mas, afora isso, a corrediça (24) e a fenda (25) são diametralmentetão próximas do diâmetro total quanto possível.

A corrediça (24) é empurrada para baixo com bastante forçaquando a válvula é aberta, e o núcleo/corrediça (45) então bate fortementecontra uma placa de encosto (53). Coxins hidráulicos ou mecânicos (nãoilustrados) podem ser dispostos para amortecer o impacto, se este for umproblema.

A intenção é que uma série de equipamentos injetores sejamontada um sobre o outro dentro do furo do poço (26). Os vários injetoressão posicionados a profundidades apropriadas com relação às respectivaszonas perfuradas do tubo de revestimento (27). Os injetores são alimentadoscom líquido pressurizado, todos da mesma fonte na superfície, sendo olíquido transferido através das respectivas câmaras ocas (23) de um injetorpara outro. A fim de prevenir que ondas de pressão em um injetor interfiramem outro injetor, é provido um estrangulador na forma de um pequenoorifício (56). O líquido pode passar através do estrangulador e por estemotivo podem ser gradativamente compensadas lentas alterações de pressão,porém alterações rápidas de pressão não podem passar através doestrangulador. Uma válvula de retenção (57) permite que o líquido sobpressão seja alimentado a jusante nos injetores em baixo, mas previne queondas de pressão se movam a montante.

Conforme mencionado, um motivo maior para desejar umaabertura rápida da fenda (25) é de criar um pulso sísmico _ com energiasuficiente para propagar um pulso de porosidade aumentada por umadistância significativa para fora e para dentro da formação ao redor. E a taxade aumento da velocidade de vazão durante um (curto) período que determinaa energia dessa onda sísmica ou de porosidade. Visto que a vazão é (mais oumenos) diretamente proporcional à largura da fenda (para um diferencialconstante de pressão), portanto, a meta do desenhista-projetista deveria serem mudar a corrediça do estado fechado para totalmente aberto dentro domenor tempo possível.

A figura 7 mostra um gráfico ilustrando a taxa de vazão através dafenda (25) por um período de tempo. Primeiramente, a fenda é mantidafechada, e a taxa de vazão é zero. A fenda começa a abrir e a velocidade naqual a fenda abre, ou seja, a velocidade da corrediça em milímetros porsegundo, acelera a partir de zero. No intervalo (60), a corrediça atingiu suavelocidade de pico e agora se move a uma velocidade (elevada) constantedurante o restante do curso. No intervalo (62) a corrediça começa adesacelerar e a fenda se torna totalmente aberta, mantendo-se a corrediçaestacionária no estado plenamente aberto.

A fenda (25) vai aumentando durante o intervalo entre (60) e (62)e a vazão aumentando de forma correspondente. Quando a fenda estivertotalmente aberta, a vazão permanece constante, como em (63). A maior partedo total do volume de carga é injetada ou descarregada para fora dentro daformação após a fenda ter atingido o estado plenamente aberto, ao passo quea onda sísmica, ou seja, o componente de fluxo dinâmico da onda inteira, écriada no início do período de abertura, entre (60) e (62), enquanto acorrediça está se movendo. Quanto mais rapidamente a fenda abrir, tantomaior é a taxa na qual o volume da carga será injetado na formação. Emoutras palavras, quanto mais rapidamente aumentar a vazão, ou seja, quantomais acentuada for a inclinação da fatia de rampa (64) do gráfico, maior é aenergia da onda de porosidade resultante.

Assim sendo, o objetivo do projetista é criar uma válvula quemuda do estado totalmente fechado para totalmente aberto no menor tempopossível.

O gráfico pressupõe que a vazão (em litros por segundo) seja ummúltiplo constante da fenda (em milímetros). A linearidade é idealizada,porém, é sugerido que o gráfico efetivo esteja suficientemente próximo àlinear verdadeira para que a idealização não importe. Num caso real, acorrediça não acelerará suavemente, como ilustrado, mantendo então umavelocidade constante de abertura - mas pode ser esperado, que o façaaproximadamente. O engenheiro poderia considerar as não linearidades,efeitos de inércia e outros desvios do padrão presumido, mas pareceimprovável que, assim fazendo, isto poderia levar à resultadossignificativamente melhores do que o simples caso idealizado, conformemostrado. Assim sendo, o gráfico da vazão em mudança vs. tempo (em litrospor segundo), conforme ilustrado na figura 7, pode igualmente serconsiderado como um gráfico do tamanho de fenda em mudança vs. tempo(em milímetros por segundo). (Naturalmente, a relação da vazão vs. relaçãoda fenda somente permanece linear enquanto permanecer constante odiferencial de pressão através da fenda, como discutido a seguir.)

Para as presentes finalidades, a inclinação da fatia da rampa édefinida como segue. A fenda totalmente aberta, denominada G-100%, éprimeiramente determinada (ela era de 7,62 mm no equipamento ilustrado). Afenda totalmente fechada é zero. Agora serão determinadas mais duasdimensões da fenda. A primeira delas (65) é a fenda de um quinto, G-20%,que no equipamento ilustrado seria de 1,52 mm. A segunda (67) é a fenda dequatro quintos, G-80%, que no equipamento ilustrado seria de 6,10 mm.Assim sendo, a dimensão (68), medida como alteração na dimensão da fenda,é a diferença em mm entre G-80% e G-20%. A dimensão (68) correspondetambém a uma variação da vazão, isto quer dizer, a dimensão (68) é tambéma diferença entre a vazão (em litros/seg.) quando a fenda era G-80% e a vazãoquando a fenda era G-20%.

A inclinação da rampa que é de interesse na determinação daenergia da onda sísmica ou de porosidade, é definida como sendo a diferença(68) entre a vazão G-80% (em litros por segundo) e a vazão G-20%, divididapelo tempo (69), tomado para a corrediça mover da fenda G-20% até a fendaG-80%. Conforme mencionado, a inclinação de rampa efetivamente medida éa diferença entre a fenda G-80% (em milímetros) e a fenda G-20%, divididapelo tempo (69).

Quanto mais inclinada for a fatia de rampa (64) do gráfico, maisenergia estará contida na onda sísmica. A fatia do gráfico entre G-20% e G-80% foi selecionada porque é entre esses valores que a inclinação da rampa éa mais acentuada. Se a inclinação fosse medida através de toda extensão, deG-0% até G-100%, a figura da inclinação seria menor, levando a erro. Apartir do ponto de vista em criar uma onda sísmica energética, é a inclinaçãomáxima e não a inclinação global que conta, presumindo-se que o máximo ésustentado durante um intervalo substancial de tempo - tal como o intervaloentre G-20% e G-80%, por exemplo. Em um caso especial, se fosseconhecido que a inclinação máxima já estava presente em uma fenda de G-10%, por exemplo, ela poderia ser usada em seu lugar na determinação dainclinação da rampa.

É considerada como característica prática preferida, o fato de otempo (69), sendo o intervalo entre G-20% e G-80%, ser até cinqüentamilissegundos (e preferivelmente até quinze milissegundos). Verificou-seque, se o período (69) for superior a este, o pulso de pressão poderia não terenergia suficiente para criar uma onda de porosidade utilizável na formaçãoao redor. Não há limite inferior preferível ao período, a não ser que aengenharia mecânica exija que um intervalo menor seja imposto aoequipamento.

Conforme ilustrado na figura 7, acima do tempo (70), a fendapermanece plenamente aberta, e líquido escoa através da fenda e para fora dofuro de sondagem do poço a uma velocidade constante até que a fenda sejanovamente fechada. A intenção é que o equipamento seja usado para injetar olíquido em pulsos por um período prolongado de tempo. A figura 8 mostraum gráfico de vazão vs. tempo, e mostra uma configuração típica de pulsaçãoatravés de vários ciclos de pulsação. Neste caso, podemos observar que acorrediça fecha (quase) tão rapidamente quando é aberta. A súbita redução devazão se for suficientemente rápida, pode também causar a propagação deuma onda sísmica para fora [do furo de sondagem] e para dentro da formação.

Conforme ilustrado nas figuras 7 e 8, a vazão permanece numnível máximo enquanto a fenda permanecer plenamente aberta. Naturalmente,a vazão é proporcional não somente ao tamanho da fenda, como também aodiferencial de pressão através da fenda. Em muitos casos, o diferencial depressão não seria mantido constante durante o ciclo, mas começaria adecrescer à medida que líquido fosse injetado, conduzindo a uma reduçãocorrespondente da vazão. Esta situação é ilustrada na figura 9. (Observe quena figura 9, o diferencial de pressão não estando constante, o gráfico devazão vs. tempo não mais corresponde ao gráfico de tamanho da fenda vs.tempo).

Dependendo de como a pressão é gerada, poderia ocorrer umarápida queda do diferencial de pressão, e conseqüentemente, da vazão, àmedida que o líquido fosse injetado. Poderia até ocorrer de a vazão cair parazero, ou seja, de não haver mais injeção de líquido por ciclo - pelo motivo denão haver mais líquido pressurizado disponível, ao invés de a corrediça tersido fechada. A figura 10 ilustra a abordagem dessa situação. Uma vez que acorrediça tiver sido fechada e a fenda estiver novamente a zero, a pressão nolíquido a montante da fenda (agora fechada) poderá ser novamentepressurizada. Poderá levar algum tempo até nova pressurização do líquido amontante até a medida necessária para uma onda sísmica energética. Assimsendo, a porção fechada entre ciclos pode não ser muito pequena, como nasfiguras 8 e 9, mas poderá necessitar de uma proporção maior de todo ciclo,como na figura 10.

É importante ter líquido pressurizado suficiente armazenado amontante da fenda fechada. O reservatório onde o líquido pressurizado éarmazenado deveria não apenas ser de elevado volume, como também estarconectado à fenda por um conduto de ampla seção transversal - não haveriavantagem em proporcionar uma ampla fenda se o conduto que segue até afenda estiver restringido. O conduto, neste caso, inclui a passagem anular(72) vinda do reservatório. No equipamento ilustrado na figura 1, a fenda(25) tem quarenta cm de circunferência e a fenda, quando plenamente aberta,tem 7,62 em sentido axial. Assim sendo, quando a fenda estiver totalmenteaberta, a área disponível para conduzir fluxo é de cerca de trinta cm2. Oscondutos até a fenda deveriam ter uma área de transporte de fluxo maior queaquela, preferivelmente com ampla margem.

Na Fig. 11 os pulsos são agora executados a uma maiorfreqüência, de modo que a fenda comece a fechar mesmo antes de estarplenamente aberta. Entretanto, a inclinação da parcela da rampa determina ocomponente sísmico. A freqüência maior de ciclos é habitualmente aplicadaquando o solo estiver chegando aos seus limites de saturação, ou seja, quandonão é mais possível forçar muito mais líquido para dentro da formação, acada ciclo - o que provavelmente é o caso quando o componente sísmico dealta energia pode ser mais vantajoso, ou seja, quando a onda de porosidaderesultante sofre a atenuação mínima e, conseqüentemente, se propaga a umadistância maior.

Podemos observar que em todas as figuras de 7 a 11 a inclinaçãoda rampa (64) é a mesma. Em todas as variações ilustradas é o ângulo deinclinação da fatia de rampa (64) que determina a energia da onda sísmica.Assim sendo, pode-se esperar que todas as variações possam criar ondassísmicas com aproximadamente a mesma energia. As variações podem serconsideradas como resultantes de ajustes situacionais e mecânicos em umequipamento projetado para maximizar o ângulo dessa inclinação.

Não é essencial que a vazão seja completamente interrompida atézero, entre ciclos. A energia da onda sísmica depende da inclinação da fatiade rampa (64), e um pequeno vazamento residual não iria afetar isto. Poroutro lado, diferenciais de pressão de 1000 psi, mesmo uma fenda residualmínima, podem permitir uma considerável vazão e o vazamento não seria tãogrande, para interferir na capacidade do equipamento em estabelecer e manteruma elevada pressão a montante da corrediça justamente antes deste seraberto.

Supõe-se que a fenda (25) se abra primeiro em um pontoparticular na circunferência da mesma, ao passo que outros pontos nacircunferência da fenda ainda estão em contato. Em seguida abrirãoprogressivamente outros pontos em volta da circunferência da fenda até quefinalmente nenhuma parte da circunferência esteja em contato. Com precisãorazoável de fabricação, supõe-se que a abertura progressiva ou gradual estejaconcluída bem antes de ser atingida a fenda G-20% (ponto 65 na Fig. 7).

Conforme mencionado, o diâmetro (40) da vedação de equilíbriodeve ser igual a, ou apenas discretamente superior ou inferior ao diâmetrovedado da vedação de fenda (73), ou seja, o diâmetro onde a face de vedação(34) fica em contato com a face de assento (35). Quando o diâmetro davedação da fenda for aproximadamente de doze cm, naturalmente não podeser esperado que o solenóide (38) possa aplicar uma força suficiente paraabrir a fenda contra a força resultante dessa pressão aplicada à área total dacorrediça. Pode-se esperar que os solenóides forneçam não mais queaproximadamente 1000 N, tipicamente, ao passo que a força gerada por umdiferencial de pressão situada na faixa de 5 MPa, agindo através de umdiâmetro de doze cm, é de várias toneladas. Essa é a razão de a corrediça sermontada entre vedações de diâmetro balanceado. Assim sendo, a vedação(40) é uma vedação de balanceamento, que equilibra ou quase equilibra avedação de fenda (73). O espaço (50) é parte de, ou se comunica, com, acâmara (23), sendo que o diferencial de pressão hidráulica é o mesmo aolongo da vedação de fenda (73) como ao longo da vedação de balanceamento(40).

Se a vedação de balanceamento (40) e a vedação da fenda (73)fossem do mesmo diâmetro, a pressão hidráulica não exerceria forçadirecionadora sobre a corrediça. Se o diâmetro da vedação de balanceamento(40) for discretamente inferior ao diâmetro da vedação da fenda (73), apressão hidráulica exercerá uma força total tendendo a forçar a corrediça emdireção ao estado aberto; se o diâmetro da vedação de balanceamento (40) fordiscretamente superior ao diâmetro da vedação da fenda (73), a pressãohidráulica exercerá uma força total tendendo a forçar a corrediça em direçãoao estado fechado. Conforme mencionado, é preferível conduzir a corrediçaem direção ao estado aberto.

Mesmo a força sobre a corrediça (24) sendo pequena quando avedação de balanceamento (40) e a vedação de fenda (73) estão (quase)equilibradas, a vedação de balanceamento ainda exerce uma grande fricçãode vedação que se opõe ao movimento da corrediça. A extensão da fricção devedação, nos diferenciais de pressão maiores, pode ser da ordem de algunskN (sendo a fricção de vedação proporcional à pressão aplicada). Por estemotivo, a extensão da força de direcionamento fora de equilíbrio (atribuível àdiferença de diâmetro entre a vedação de fenda (73) e a vedação debalanceamento (40)) pode ser planejada vantajosamente para superar africção de vedação inerente da vedação de balanceamento (40) a elevadosdiferenciais de pressão ou para contribuir substancialmente para superar africção de vedação, tendo em mente que as molas (39) também contribuempara a superação da fricção de vedação. Uma função-chave do equipamento,conforme aqui descrito, é fazer com que a corrediça (24) abra muitorapidamente, e as elevadas forças de fricção atribuíveis à vedação debalanceamento (40) vão contra essa função.

O projetista pode preferir tomar medidas para reduzir a fricção devedação. Por exemplo, a vedação de balanceamento pode ser feita de materialde baixa fricção, como PTFE (teflon). Pode ser difícil assegiirar que taismateriais façam uma vedação absolutamente segura a diferenciais de pressãomuito baixos, mas isto não é demasiadamente importante neste caso, uma vezque não é exigido que a vedação de balanceamento, como a vedação defenda, vede completamente quando fechada.

Pode ocorrer que uma vedação forçada a se mover sob pressão,mesmo por uma pequena distância como sete ou oito mm, a cada poucossegundos, tenha vida útil reduzida. No entanto, o período de vida da vedaçãode balanceamento (40), planejada da maneira mostrada, pode ser adequada,uma vez que a vedação não esquenta, sendo enxaguada com o líquido (frio)que chega a cada ciclo.

Medidas adicionais para reduzir a fricção da vedação podem serconsideradas pelo projetista. Afora o uso de materiais de baixa fricção, outramedida é aquela ilustrada na figura 12. Aqui, a vedação de balanceamentotoma a forma de uma folga apertada entre uma luva (74) da corrediça móvel(75) e um diâmetro correspondente (76) ao do componente fixo (78) doequipamento. A folga apertada se estende através de uma longa distânciaaxial. Uma vedação desse tipo naturalmente não tem capacidade para vedarcem por cento - mas isto não é exigido. A exigência é prover um diferencialde pressão de p.ex. 5 MPa que seja obtido por um período de um segundo oudois - podendo-se esperar que isso possa ser obtido por meio de uma folgaapertada longa.

Outra diferença entre o equipamento ilustrado na figura 12 eaquele ilustrado p.ex. na figura 1 é que, na figura 12, as bobinas de solenóide(79) se movem junto com a corrediça ao passo que o núcleo (80) permaneceestacionário. A parte (82) do núcleo entre as bobinas é feita de ferromagnético, ao passo que as partes do núcleo (80) fora da parte (82) são, comoo restante dos componentes metálicos do equipamento, de aço inoxidável(não magnético).

Uma desvantagem em ter as bobinas se movendo é que oscondutores e cabos que conduzem eletricidade aos solenóides, têm quesuportar o movimento. Porém, o movimento não é amplo. Uma vantagem éque não há necessidade da construção de raios, como nas figuras 1 a , 3, ondehá necessidade de raios radiais para formar uma ponte estrutural, através dacorrediça que se movimenta, entre o núcleo central (43) estacionário e oscomponentes anulares estacionários (48), (50).

No equipamento ilustrado na figura 12, não há presença doestrangulador e da válvula de retenção conforme ilustrado na figura 1. Assimsendo, o injetor da Fig. 12 não é adequado para uso em tandem com outrosdispositivos no mesmo furo de sondagem de poço, onde o líquido a serinjetado é passado de injetor para injetor.

Em uma outra alternativa (não ilustrada), o projetista pode preferirprojetar os solenóides de dentro para fora, ou seja, com suas bobinaslocalizadas dentro de um núcleo tubular magnético: neste caso, não sãonecessários raios de ponte, e os fios elétricos não precisam suportarmovimento.

Em outro equipamento alternativo é previsto, que tanto a face devedação como o assento ficam dispostos sobre componentes, e ambos semovimentam axialmente com relação à carcaça do equipamento, que não semovimenta. Assim sendo, com a válvula sendo acionada para abrir, a face devedação é impulsionada para baixo enquanto o assento é impulsionado paracima (ou vice-versa). Pode ser previsto que um componente seja fixado e semova com o núcleo do solenóide, e o outro componente seja fixado na e semova junto com a bobina do solenóide. Alternativamente, e conformeilustrado no equipamento (100) mostrado na Fig. 15, são utilizados quatrosolenóides: o solenóide superior de abertura (101), o solenóide superior defechamento (103), o solenóide inferior de abertura (105); e o solenóideinferior de fechamento (107). A finalidade, neste caso, é que o movimentototal entre fechado e plenamente aberto seja compartilhado entre doiscomponentes móveis, onde o tempo total necessário para ir do estado fechadoaté o estado plenamente aberto poderia ser dividido pela metade, pelo menosteoricamente. No entanto, a estrutura do equipamento, neste caso, é bem umtanto mais complexa e mais suscetível a danos. Podemos observar que nafigura 15 não há provisão de molas, ou seja, os movimentos do assento deválvula (109) e da face de válvula (110) são controlados somente porsolenóides. Tanto os componentes móveis superiores e inferiores (109), (110)são fornecidos com vedações de balanceamento (112), (114). Condutoreselétricos para os dois solenóides inferiores (105), (107) passam através de umfuro central (116) (a exemplo de outros conectores de serviço, quandonecessário). (A Fig. 15 não está diametralmente em escala)

É descrita a seguir outra medida para possibilitar que a corrediçase mova do estado fechado para o estado aberto bem rapidamente. Estamedida envolve uma conexão de movimento perdido entre o componente queresponde diretamente às forças magnéticas criadas pelos solenóides e aprópria corrediça. Na Fig. 13, o núcleo móvel (83) não é fixamente ligado àcorrediça (84); em vez disso, um ressalto (89) da corrediça (84) pode semover entre as faces superior e inferior de encosto (85), (86) do núcleo. AFig. 13 mostra a posição em que o solenóide superior de fechamento éenergizado e está sustentando a corrediça na posição fechada, a vedação dafenda (87) sendo fechada.

Quando então os solenóides são comutados a jusante, somente onúcleo (83) se move primeiramente a jusante - sendo o movimento do núcleoimpulsionado tanto pelo solenóide de abertura como pelas molas dedirecionamento. Neste momento, o movimento do núcleo 83 não é impedidopor fricção de vedação sobre a vedação de balanceamento (40), de modo queo núcleo (83) pode acelerar muito rapidamente a jusante. Porém, inicialmenteé suficiente a fricção de vedação para impedir o movimento da corrediça (84)a jusante: a única força impulsionando a corrediça a jusante neste momento éa força fora de equilíbrio atribuível à diferença entre o diâmetro do assento debalanceamento (40) e o diâmetro da vedação de fenda (87), e o projetistapode facilmente fazer com que esta força seja menor que a fricção devedação.

Assim sendo, devido à conexão de movimento perdido, acorrediça (84) não começa a se mover a jusante até que a face de encosto (85)bata contra o ressalto (89) da corrediça (84). Neste momento, o núcleo estápronto para velocidade máxima e, por conseguinte, acrescenta seu impulso àforça disponível pelo do solenóide inferior de abertura (88) e pelas molas,para acionar a corrediça. O resultado é que a corrediça agora acelerahabilmente da posição fechada para a posição aberta. Um benefício doarranjo da Fig. 13 é que os componentes pesados começaram a se mover e jáse deslocam com muita rapidez quando baterem contra a corrediça, forçandoa liberação da vedação de balanceamento. Isto quer dizer, que todos osfatores que inibem a aceleração, como histerese indutiva das bobinas,absorção de folga, inércia de peças pesadas, elasticidades de baixo índice esimilares, já foram superados antes da própria vedação começar a se abrir.

Conforme ilustrado na figura 1, quando a corrediça (24) é movidaa montante até o estado fechado, ela entra em contato com o assento de fenda(35) numa base metal-metal. Este contato tende a ser bastante forçado e, umavez que o contato a martelamento é tipicamente repetido a cada poucossegundos (provavelmente inclui batimentos / recuo), pode ocorrer de as facesde contato serem desgastadas durante um longo período de serviço. Asfiguras 14a, b mostram o uso de um bloco de vedação de elastômero (90).Quando a corrediça fecha contra a face de assento (35), muito do impacto demartelo é absorvido graças à natureza elástica do material.

Podemos observar também nas figuras 14a, b, que uma vez maishá uma conexão de movimento perdido entre o núcleo de solenóide (92) e obloco de vedação (90), embora agora a corrediça (93) permaneça fixa nonúcleo (92) (por meio do pino de rolete 94), e apenas o próprio bloco devedação (90). desliza com relação ao núcleo (92). Assim sendo, a massaprincipal do núcleo (92) e da corrediça (93) já se encontra em movimento eacelerando antes de a corrediça (93) bater e pegar o bloco de vedação (90).Uma vez mais, tendo em vista que há uma conexão de movimento perdido emque a própria vedação permanece fechada por um momento após o núcleo teriniciado o movimento, o diâmetro da vedação de balanceamento (40) deve serdiscretamente superior ao diâmetro da vedação de fenda, a fim de assegurarque a vedação de fenda fique fechada até que o bloco de vedação (90) sejaapanhado e jogado a jusante pela corrediça (93).

Conforme já mencionado, uma função fundamental doequipamento aqui mencionado, é de prover um aumento bem rápido da vazãodo líquido injetado. Quanto mais acentuada a inclinação do gráfico da Fig. 7,maior será a energia na onda sísmica projetada para fora do furo de sondagemdo poço e para dentro da formação ao redor, e tem sido descrito como osvários fatores podem aumentar esta inclinação. A fim de tornar a abertura dealta velocidade não apenas possível, mas de repetição confiável em algunssegundos por um prolongado período de ciclos, verificou-se que a fenda daválvula deve apresentar preferivelmente o maior diâmetro possível, paramaximizar a área de transferência de fluxo para um dado curso axial.

Por este motivo, preferivelmente não devem existir componentesfuncionais do equipamento injetor, que se encontrem ou se estendamradialmente para fora do diâmetro da fenda. Este modo preferido pode serqualificado e esclarecido conforme a seguir. Nos equipamentos ilustrados, odiâmetro externo da corrediça (24) é discretamente inferior ao diâmetro totaldo corpo externo (36) - sendo ligeiramente menor para que a corrediça(móvel) (24) possa ser protegida contra impactos nas paredes do tubo derevestimento (27) ao descer pelo furo de sondagem do poço. Mas, afora isso,a corrediça (24) e a fenda (25) apresentam a maior medida diametral possível.

Assim sendo, quando o equipamento injetor apresenta umdiâmetro total p.ex. de treze centímetros, o diâmetro de engate de vedação /assento da fenda deve ser preferivelmente não inferior a aproximadamentedoze cm. Naturalmente, precisa haver metal diametralmente fora do diâmetrode vedação, para dar estrutura às superfícies de vedação, mas preferivelmenteo projetista deve verificar se nada mais se encontra fora das vedações e,particularmente, que não haja funções de movimento relativo exercidas porcomponentes, ou partes de componentes, que se encontram diametralmentefora das vedações.

Assim sendo, a fenda (25) deve ser, preferivelmente,diametralmente o mais amplo possível, tendo em vista as restriçõesmecânicas da estrutura. Se o projetista pretender tornar as vedações maiorespossíveis no equipamento, e dentro dos limites estabelecidos pelasnecessidades estruturais inevitáveis, basta apenas fazer com que os diâmetrosdas vedações sejam inferiores a dez milímetros dentro do diâmetro total doequipamento que descerá pelo furo de sondagem do poço. (Habitualmente, odiâmetro da vedação pode ficar dentro de cinco milímetros do diâmetro total.)Assim sendo, quando o diâmetro total for de treze cm, os diâmetros dasvedações poderão ser de doze ou 12Vi cm. Com esses diâmetros, pode-seobter uma abertura axial adequada para a fenda, se a corrediça se mover emcerca de sete ou oito milímetros.

Conforme mencionado, qualquer um dos diâmetros de vedação(ou seja, a vedação da fenda da válvula e a vedação de balanceamento)poderá ser maior, dependendo se o projetista pretende interferir na corrediçapara abrir ou fechar. Preferivelmente, não deve haver nada a mais na estruturado equipamento injetor fora do diâmetro da vedação máxima, a não ser omínimo de estrutura física necessário para suportar a vedação propriamentedita. Assim sendo, quando a vedação de balanceamento for a maior, e avedação de balanceamento for de um tipo que exija uma ranhura para alojar avedação propriamente dita, a ranhura da vedação deverá ser cortada nocomponente macho e não no componente fêmea. Se a ranhura da vedação forcortada no componente fêmea, este, que se encontra fora do diâmetro davedação, deve ser radialmente mais espesso, o que limita o diâmetro davedação de balanceamento.

De forma geral, a diferença entre o diâmetro entre a vedação dafenda de válvula e o diâmetro da vedação de balanceamento é inferior a ummilímetro. Mesmo esta diferença pode ser grande demais, dado que com umdiâmetro de doze cm e através de uma largura anular de um milímetro, umdiferencial de pressão de cinco MPa representa uma força de 1885 N - o quepode ser mais do que a força que pode ser convenientemente suportada pelosolenóide de abertura - sendo que pelo menos nos diferenciais de pressãomaiores, a diferença no diâmetro efetivo de vedação entre a vedação da fendae a vedação de balanceamento não deverá ser superior a 1A mm. O projetistaprecisa, naturalmente, prover um solenóide de abertura com capacidade deforça suficiente para abrir a válvula sob as condições mais prováveis deserem encontradas durante o uso; ou então o projetista deve adequar ascondições de uso à força disponível do solenóide.

As figuras 16a, 16b mostram outra variante. No equipamentoilustrado nestes desenhos, a corrediça (120) é acionada para se mover atravésdo motor de solenóide (121). Na posição fechada ilustrada na Fig. 16a, osolenóide (121) mantém a corrediça (120) na sua posição A MONTANTE. Aface de válvula (123) na corrediça (120) fica então em contato vedante com oassento de válvula (125) na carcaça (127). É provido um anel "O" (129) paraassegurar a eficácia de toda vedação da válvula (130).

A corrediça (120) inclui também uma vedação de balanceamento(132), compreendendo uma face de balanceamento (134) na corrediça (120) euma vedação de balanceamento (136) na carcaça (127). Uma vez mais, éprovido um anel "O" (138) para assegurar a eficácia de toda vedação daválvula (132).

No momento em que a vedação de válvula (130) abre, a vedaçãode balanceamento (132) abre também, mais ou menos simultaneamente. Poreste motivo, o anel "O" de balanceamento (138) não fica sujeito a serarrastado através de uma superfície metálica. No decorrer de um longoperíodo de serviço, isso reduz um desgaste abrasivo e fricção da vedação.

Os desenhos das figuras 16a, 16b são esquemáticos e não mostramdetalhes das estruturas reais. Obviamente, o projetista precisa providenciarpara que as estruturas sejam fabricadas em componentes separados, quepossam ser montados para formar um conjunto. No entanto, entende-se que oassento de válvula (125) e o assento de balanceamento (136), mesmo quefosse possível fabricar estes assentos çom a mesma peça individual dematerial conforme ilustrado esquematicamente (o que, naturalmente, não éfisicamente possível), provavelmente enfrentarão problemas de tolerâncias defabricação e problemas para assegurar a concentricidade e esquadria dasvárias faces e assentos. Deve ser observado que esses problemas surgirão oupoderão surgir em algumas das outras variantes de configuração, podendo sertomadas então medidas equivalentes, conforme aqui descrito.

A face de válvula (123) e o assento de válvula (125) da vedaçãode válvula (130) se encontram nominalmente em um plano perpendicular aoeixo da carcaça cilíndrica (127). E importante que a face de válvula (123) e oassento de válvula (125) fiquem em contato apropriadamente em volta detoda circunferência. Se a face e o assento estiverem em contato no lado nortede sua circunferência e assim mesmo deixarem um vão no lado sul, p.ex.devido à formação de pequenos desalinhamentos, a função da vedação deválvula (130) ficará comprometida, talvez até a ponto de tornar impossível oestabelecimento de um diferencial de pressão suficiente através da vedaçãode válvula, a fim de assegurar uma intensa onda sísmica de elevada energia.Para neutralizar essa possibilidade, a corrediça (120) tira sua concentricidadeda vedação de balanceamento (132) na posição mostrada na figura 16a acorrediça (120) pode balançar (discretamente) em sentido angular dentro davedação de balanceamento (132) e assim a corrediça (120) pode repousar,quando forçada a montante na posição fechada, com a face de válvula (123)perfeitamente plana ("flat-against-flat)" sobre o assento de válvula (125). Acorrediça (120) deve ficar suficientemente solta sobre o núcleo (140) dacarcaça (127) para que possa balançar o suficiente para acomodar todos osdesalinhamentos, que provavelmente serão encontrados. Dado. que as facesmetálicas podem ser verdadeiramente planas, o projetista poderá dispensar oanel "O" (129), embora seja prudente mantê-lo. Da mesma forma, poderá serdispensado o anel "O" (138) na vedação de balanceamento (132), porém éprudente mantê-lo. Pelos motivos acima mencionados, a vedação debalanceamento (132) deve ter o mesmo ou quase o mesmo diâmetro devedação da vedação de válvula (130).

É provido um amortecedor em forma de anel "O" (141), paraabsorver parte do impacto da corrediça (120) sendo atirada contra a carcaça(127). Alternativamente, pode ser provido um amortecedor hidráulico, p.ex.do tipo convencional usado em aríetes convencionais hidráulicos oupneumáticos para absorver o choque do pistão golpeando solidamente contraa extremidade do cilindro.

No ambiente de descida do furo, o espaço diametral é escasso,mas habitualmente o projetista pode, a seu critério, ocupar qualquer espaçoaxial desejado. Assim sendo, se o projetista desejar aumentar a força dosolenóide, há uma limitação diametral muito estrita além da qual o solenóidenão pode ter o diâmetro aumentado, porém o comprimento axial do solenóidepode ser aumentado (ou outros solenóides podem ser acrescentados em umângulo longitudinal) quase aleatoriamente.

A maneira pela qual o projetista pode fazer o melhor uso doformato do espaço disponível será agora descrita com referência à figura 17.Uma vez mais, este desenho mostra uma vista esquemática de um injetor, doqual muito dos detalhes práticos foram omitidos.

Sabe-se que ao tentar maximizar a dimensão de energia que podeser focalizada para dentro das ondas sísmicas, o projetista deve procurar fazero melhor uso dos confinamentos atribuídos pela geometria do formato dofuro em descida. Espaços radiais ou diametrais são extremamente escassos edevem acomodar absolutamente tudo, incluindo estrutura mecânica, tubos,fios, e condutores. O formato do furo de sondagem do poço, dentro do qual aestrutura de fundo de poço precisa caber, é naturalmente um cilindro longo /estreito e reto, talvez com algumas distorções.

O projetista de um equipamento a ser baixado através do furo desondagem do poço verá de forma generalizada que o equipamento (145) éreto / cilíndrico, de um diâmetro total inferior ao do revestimento do furo desondagem do poço BCD. Dentro deste confinamento, o projetista devemaximizar o diâmetro externo OD do equipamento. Muitas vezes, umequipamento pode não ser totalmente circular, podendo ter cabeças deparafuso sobressalentes ou semelhantes. Na figura 17, o diâmetro total ODem cm deve, pois, ser considerado como o diâmetro do cilindro quecircunscreve o equipamento 145. Este círculo circunscrito tem umacircunferência de OC cm, e a área incluída dentro do círculo tem uma área deOA cm2.

Líquido é alimentado a jusante a partir de uma fonte de pressão oureservatório na superfície (não ilustrado na figura 17), para um reservatóriopróximo à válvula (147). O reservatório é carregado com a pressão graças aum corpo de nitrogênio comprimido em um acumulador (149), que também éalimentado e controlado a partir da superfície. O reservatório próximo àválvula tem uma área de corte transversal (relativamente ampla) RA de cm2.

Do reservatório próximo à válvula (147), o líquido circula atravésde um conduto (150), em direção à fenda de válvula (152). Habitualmente, oconduto (150) não será de uma área de corte transversal constante e uniforme,pois o conduto poderá incluir a configuração de raios abertos, com janelas epassagens de vários perfis e tamanhos como descrito com relação a outrasvariantes de configuração. A área de seção transversal do conduto CA cm2deve ser medida como a área mínima de seção transversal que conduz o fluxode passagem, que é encontrada pelo líquido na medida em que este passa aolongo do comprimento CL do conduite, entre a (maior) área de reservatórioRA cm2 e a fenda de válvula (152). Preferivelmente, o conduto deve sercurto, ou seja, menor que dez vezes o diâmetro total OD da estrutura quedesce até o furo de sondagem do poço.

Na fenda de válvula (152), a face de válvula (154) na corrediça(156) e o assento de válvula (158) na carcaça (160) são completamentecônicos. Pressupõe-se que, na posição fechada, a face de válvula (154) e oassento de válvula (158) entrem em contato de ação vedante, através de umaárea de contato anular. A localização dos pontos centrais da área anular decontato a cada raio em volta da área anular de contato, define umacircunferência de vedação da fenda de válvula VGSC cm, apresentando umdiâmetro VGSD cm e uma área VGSA cm2.

Na figura 17 não aparece ilustrada uma vedação debalanceamento, mas habitualmente é necessário prover uma vedação debalanceamento, como nos outros equipamentos aqui ilustrados. A vedação debalanceamento tem um diâmetro de vedação e um BSA de área de vedação,computados de maneira similar.

Na posição aberta, conforme ilustrado na Fig. 17, a corrediça(156) foi movida para baixo por um comprimento de fenda de válvula axialde VGL cm. A fenda totalmente aberta resultante apresenta uma abertura degarganta da fenda de válvula VGTO cm. A área de passagem do fluxocirculante da garganta da fenda de válvula VGTA é definida como VGTA =VGTO χ VGSC cm2.

Debateremos agora os valores dos parâmetros acima e a relaçãoentre os mesmos, quando o equipamento tiver sido construído para a adiçãode um componente sísmico de elevada energia a um pulso volumétrico emmassa.

É importante a relação entre a circunferência da vedação da fendade válvula VGSC cm e a circunferência do círculo de circunscrição OC cm. Oprojetista deve fazer com que o VGSC seja o maior possível, tendo em vistaas restrições do formato cilíndrico global. Habitualmente é suficientementefácil projetar o equipamento de tal maneira, que VGSC seja superior a 90%de OC. Se VGSC for inferior a 85% de OC, isto é menos preferido. E se oprojetista tiver planejado um VGSC inferior a 75% de OC aproximadamente,isso indicará que o projetista não procurou fazer o melhor e mais eficienteuso da geometria disponível para prover um componente sísmico energético.Ilustraremos a seguir estas percentagens através de um exemplo: em umequipamento com um OD de 127 mm (OC=399 mm), o diâmetro de vedaçãoda fenda de válvula VGSD deve ser de 75% ou mais, ou seja, deve ser de 71mm (VGSC=223mm) ou mais. Preferivelmente, o VGSD deve ser de 85% oumais de OD, ou seja, deve ser de 96 mm (VGSC=302mm) ou mais. Em umexemplo particular, o VGSC era de 98 mm.

Outra relação de importância é aquela entre a área da garganta dafenda de válvula VGTA cm2 e a área de conduto CA cm2. Dado que o líquidotem de passar ao longo do conduto (150) em seu trajeto em direção à fenda deválvula (152), não há necessidade de projetar a fenda de válvula com umaárea de garganta superior a CA cm2. De fato, se a área física efetiva dagarganta da fenda de válvula for superior a CA, para os propósitos destasrelações, o VGTA será considerado igual a CA - ou seja, se VGTA excederCA, o excedente será ignorado. (É notado que a discussão acima, do períodode tempo de G-20% a G-80% se relaciona os números de G-20% e G-80% auma área de garganta de fenda de válvula de G-100%. Nesse cálculo, a fendade válvula G-100% é igual à efetiva fenda de válvula plenamente aberta, anão ser que a área de garganta de fenda de válvula nesta posição plenamenteaberta exceda a área do conduto, caso em que a fenda de válvula plenamenteaberta G-100% é considerada a fenda na qual a área da garganta da fenda deválvula é igual a CA.)

No entanto, tendo em vista que o comprimento do conduto CL émaior que o comprimento da garganta de válvula (e visto que essa resistênciade fricção ao fluxo do líquido é proporcional ao comprimento do conduite), oprojetista deve, preferivelmente, projetar o CA um pouco superior ao VGTA,sendo sugerido que a fenda de válvula e a área de conduto sejam projetadasjuntas, para que CA cm2 seja cerca de 20% maior que VGTA cm2. Assimsendo, o projetista deve procurar, primeiramente, maximizar a área deconduto CA cm2 e depois projetar VGTA para acompanhar a mesma. Se oconduto tiver de ser comprido e tortuoso, CA deverá ser aproximadamente30%) maior que VGTA. Se o conduto for curto e reto e aberto (conformeilustrado esquematicamente na Fig. 17), o projetista provavelmente projetaráCA cerca de 10% maior que VGTA.

Naturalmente, o projetista não deve projetar a área da garganta dafenda de válvula pequena demais, senão não seria possível tirar uma grandevantagem da capacidade de um amplo conduto, obtida a duras penas, emtransportar grande vazão de líquido. Assim sendo, VGTA não deve serinferior a 40%CA como limite inferior e preferivelmente VGTA não deve serinferior a 50%de CA cm2.

Outra relação de importância é aquela entre a área da garganta dafenda de válvula VGTA cm2 e a área total OA cm2 dentro do círculocircunscrito. Um projetista visando maximizar a energia dos componentessísmicos de ciclos de pulso deve ser capaz de projetar um VGTA superior a20% de OA aproximadamente. Se VGTA estiver abaixo deste valor, isto seráuma indicação de que o equipamento não foi projetado para fazer o melhoruso do formato cilíndrico do ambiente que desce ao furo de sondagem dopoço, a fim de produzir ondas sísmicas de elevada energia.

Supõe-se que, se VGTA for superior a 20% de OA, o condutotambém deve ser projetado para apresentar uma área CA cm2correspondentemente grande - conforme mencionado, não tendo anecessidade de VGTA ser superior a CA (e novamente, com a finalidade decalcular as relações de áreas de seção transversal que conduzem fluxo, se aefetiva fenda de válvula plenamente aberta for superior a CA, o VGTA nocálculo será considerado igual a CA cm2.)

Isto nos leva a considerar outra relação de importância, ou seja,aquela entre a área de conduto CA cm2 e a área total OA cm2 dentro docírculo de circunscrição. Com todas as restrições de configuração quanto aoque tem de ser acomodado dentro da área total do equipamento, algumasvezes não é possível que o projetista possa prover uma área de conduto CAcm2 superior a 50%de OA cm2 aproximadamente. Embora levando emconsideração a necessidade de atender a todos os demais requisitosmecânicos do equipamento, o projetista deve objetivar uma área de condutoCA superior a 30% de OA cm2 aproximadamente. Se o projetista prover umconduto com uma área CA inferior a 20% do OA aproximadamente, isto serianovamente uma indicação de que o projetista não estava procurando fazer omelhor uso da geometria do espaço circundante ali disponível com afinalidade de maximizar a energia sísmica.

Ilustraremos estas percentagens através de um exemplo: em umequipamento com um OD de 127 mm, OA é de 127 cm2. Uma área deconduto CA de 25% de OA é de 31,7 cm2, e um CA de 35% de OA é de 44,3cm2. Em um equipamento de 95 mm OD, OA é de 71 cm2. Um CA de 25% deOA é de 17,7 cm2 e um CA de 35% de OA é de 24,8 cm2.

Novamente, o projetista deve observar as relações acima a fim deobter um componente sísmico energético. E de pouca utilidade prover umaválvula que abra com muita rapidez se, devido a outros ajustes, esta rapidezde abertura no final não seja o fator crítico na determinação da vazão pelaqual o líquido pode ser injetado para fora. Assim, o conduto (150) deve serprojetado para assegurar que o líquido possa circular para fora da fenda deválvula (152) com a maior velocidade possível.

Também, o reservatório próximo à válvula (147) deve sersuficientemente grande e o acumulador (149) deve ser suficientementeresiliente, para manter diferenciais de pressão adequados ao longo de todoperíodo em que houver descarga de líquido. Em outras palavras, a fenda deválvula de abertura rápida em si não é funcional - ela deverá ser assistida porum equipamento com a capacidade de transportar grandes volumes através dafenda de válvula aberta a grande vazão. Sugerimos que o reservatóriopróximo à válvula tenha uma capacidade de pelo menos meio litro (para usoem perfurações de poço na faixa de 90 mm a 130 mm de diâmetro), conformediscutiremos a seguir.

Um equipamento com a capacidade para pulsação de ondulaçãoserá tipicamente capaz de injetar vários litros de líquido por pulso (ou seja,por ciclo). Tipicamente, este volume de carga de líquido é alimentado parabaixo a partir de uma fonte de pressão ou reservatório na superfície (ou seja,um reservatório que não seja o reservatório próximo à válvula (147)). Porém,os condutos que descem da superfície são tipicamente estreitos e compridosdemais para permitir velocidade suficiente de passagem que crie amplamenteum pulso sísmico - razão pela qual é provido o reservatório próximo àválvula. (Naturalmente, se o conduto vindo do reservatório de superfície forde fato suficientemente largo, pode ser dispensado o reservatório próximo àválvula). Na maioria dos casos, o líquido a ser injetado com muita rapidezpara criar um componente sísmico, no início da parcela de escape do ciclo depulsação de ondulação, necessita ser armazenado perto da válvula e terá deser conectado à válvula através de um conduto largo. Assim sendo, se existirum conduto próximo à válvula, os cálculos acima mencionados que sereferem às várias dimensões do conduto aplicam-se ao conduto curto queconecta o reservatório, próximo à válvula, à fenda de válvula.

Conforme mencionado, o volume de líquido a ser armazenado noreservatório próximo à válvula não precisa ser a totalidade de vários litros detodo volume de carga por ciclo. O volume armazenado próximo à válvulaprecisa apenas ser suficiente para ativar a onda sísmica. O restante dos litrosnecessários para o volume de carga pode ser alimentado para baixo vindo dasuperfície de maneira habitual, com relativa lentidão. Assim sendo, oreservatório próximo à válvula deve ter, de preferência, uma capacidade depelo menos meio litro.

A finalidade do acumulador com carga de gás (149) é manterelevada a pressão do reservatório próximo à válvula (147) durante a injeçãorápida. Se for desejado, uma vez que o reservatório próximo à válvula tenharecebido um volume pleno de líquido, o nitrogênio pode receber um reforçode pressão ainda maior da superfície, imediatamente antes da abertura daválvula. Em seguida, após a onda ter sido criada, a pressão de nitrogêniopode ser aliviada, p.ex., durante uma parcela de escoamento retroativo dociclo, permitindo assim mais uma vez a reabastecimento do reservatóriopróximo à válvula. Para uma boa onda sísmica de elevada energia, a pressãono reservatório próximo à válvula deve ser de pelo menos um (de preferênciadois) MPa acima da pressão dentro do solo. O reservatório / acumulador podeser recarregado durante a parcela de escoamento retroativo do ciclo, para queo líquido armazenado sob alta pressão possa estar novamente pronto paracriar nova onda sísmica no início da próxima parcela de escoamento para forado ciclo.

Nos desenhos aparecem ilustrados solenóides como motores deacionamento para acionar o membro de válvula ou corrediça, mas outrostipos de motores potentes de acionamento podem ser usados em seu lugar.Em geral, também os detalhes caracterizados das várias configurações aquiilustradas podem ser vantajosamente intercambiados nas outras configuraçõesilustradas; o que quer dizer, projetistas devem considerar as diferentescaracterísticas como sendo intercambiáveis entre as várias configurações,salvo especificações contrárias.

Os equipamentos aqui descritos são projetados para uso (quandona escala adequada) em perfurações de poços na faixa de (30) cm para baixoaté 3 cm. Os engenheiros no próprio local naturalmente precisam saber daprofundidade em que perfurações de poços estão localizadas, e precisamprovidenciar para que a fenda de válvula fique alojada bem próxima àquelaprofundidade quando abrir. Se a válvula estiver distante demais do furo desondagem, as ondas sísmicas poderão ser atenuadas demasiadamente paraserem úteis. Também é importante que o volume de água dentro do furo desondagem do poço, mas fora da estrutura que desce pelo furo de sondagem,seja mantido a um nível baixo. Se esse volume for grande demais, poderá serdissipado dentro do furo de sondagem um volume excessivo da energia dopulso, sem passar pelas perfurações e para fora na formação em torno do furode sondagem do poço. Assim sendo, o tamanho da estrutura que desce pelotubo deve ser selecionado de forma a preencher quase que completamente ofuro de sondagem e os "obturadores" devem ficar alojados justamente emcima da estrutura que desce pelo tubo (e justamente em baixo da estruturaque desce pelo tubo, se esta também precisar ser fechada).

Foram usadas aqui as expressões ondas sísmicas e componentessísmicos de ondas e pulsos e similares. Nesta especificação, a intenção é queestas expressões sejam entendidas como uma referência ao tipo de onda, enão ao tipo de perfis de ondas, que são induzidos no solo em torno de umfuro de sondagem de poço, quando um volume armazenado de líquido sobalta pressão for liberado para dentro do solo muito rapidamente.

A fim de que estas ondas sejam eficazes para melhorar acondutibilidade do solo e para permitir que mais líquido seja injetado no solo,as ondas devem ter um conteúdo de energia suficientemente grande paraserem detectáveis ou mensuráveis a uma distância radial de pelo menos cincometros do furo de sondagem do poço. Espera-se que as ondas sejamdetectáveis a uma distância muito maior que essa em muitos casos: mas se asondas não podem ser detectadas à distância mínima mencionada de cincometros, supõe-se que a onda seja fraca demais para proporcionar qualquercontribuição válida à melhoria da condutibilidade e injetabilidade de líquidono solo. Por exemplo, se o solo não estiver plenamente saturado de líquido,ou se o líquido não estiver coerente através de um amplo volume ao redor dofuro de sondagem do poço, as ondas induzidas poderão não se propagar deuma maneira que valha a pena e que seja eficaz. Da mesma forma, se avelocidade de abertura da fenda de válvula for lenta demais, ou se odiferencial de pressão induzido, responsável por forçar o líquido para fora dofuro de sondagem do poço, for pequeno demais, novamente a onda sísmicainduzida pode não se propagar de uma maneira valiosa e eficaz.

Claims (20)

1.) Equipamento para sobreposição de onda sísmica em um fluxo de líquidoque está sendo injetado no solo ao redor de um furo de sondagem,caracterizado pelo fato de combinar os seguintes recursos:o equipamento compreender um reservatório para armazenagem, sob pressão,do líquido a ser injetado no solo;o equipamento compreender uma estrutura de fundo de poço, apropriada paradescida no furo de sondagem;a estrutura de fundo de poço apresentar uma circunferência total, sendo acircunferência que circunscreve todas as partes da estrutura de fundo de poço.a circunferência total medir OC cm em comprimento, medido em um planoem ângulo reto em relação ao eixo do furo de sondagem;a estrutura de fundo de poço incluir uma válvula, provida de uma face deválvula em um membro de válvula, e um assento de válvula móvel emrelação ao membro de válvula;a válvula ser operável entre um estado fechado e um estado totalmenteaberto;no estado totalmente aberto, a face de válvula ficar separada do assento deválvula e ficar distanciada dele por uma fenda de válvula;no estado fechado, a face de válvula e o assento de válvula promoverem umcontato vedante sobre uma área de contato anular;a linha de contato de vedação da fenda de válvula ser definida como alocalização do ponto médio da dita área de contato anular em cada raio aoredor da linha de contato da vedação da fenda de válvula;a linha de contato da vedação da fenda de válvula apresentar umacircunferência de vedação da fenda de válvula que mede VGSC cm; eVGSC ser mais amplo do que setenta e cinco por cento de OC, epreferivelmente mais amplo do que oitenta e cinco por cento de OC.

2.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de:a estrutura de fundo de poço ser estruturalmente adequada para ser abaixadapara dentro do furo de sondagem e de a estrutura de fundo de poço apresentarum perfil de seção transversal, projetado em ângulos retos em relação ao eixodo furo de sondagem, que se encaixa dentro de um cilindro reto que oengloba, com diâmetro menor do que o furo de sondagem; ea circunferência total OC cm ser a circunferência do cilindro reto, queapresenta um diâmetro que mede OD cm, e uma área fechada que mede OA cm2.

3.) Equipamento, de acordo coma reivindicação 2, caracterizado pelo fato de:o equipamento incluir um conduto para o transporte de líquido desde oreservatório até a válvula;o conduto apresentar uma área de corte transversal que mede CA cm ;a área de conduto CA sq.cm ser definida como a menor área de cortetransversal disponível para o transporte de líquido, conforme medido aolongo de todo o comprimento do conduto desde o reservatório até a fenda daválvula; eCA cm2 ser mais largo do que vinte e cinco por cento do OA cm2.

4.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de:a fenda da válvula apresentar uma área de estrangulamento da fenda daválvula VGTA cm2, sendo a área de seção transversal mínima da fenda daválvula, através da qual o líquido escoa ao passar desde o conduite, de dentroda fenda da válvula para fora da fenda da válvula; eo menor do CA cm2 e VGTA cm2 ser superior a vinte por cento do OA cm2, epreferivelmente superior a trinta por cento do OA cm2.

5.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato deCA cm2, sendo a menor área de seção transversal do conduto em qualquerponto ao longo do comprimento do conduto desde o reservatório até aválvula, ser maior do que VGTA cm2, e preferivelmente superior a 110% doVGTA cm2.

6.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dea estrutura de fundo de poço incluir uma carcaça fixa, e de o membro deválvula compreender uma corrediça que pode deslizar axialmente dentro dacarcaça, entre o estado aberto e o estado fechado, e de o equipamento incluirum motor de acionamento de válvula operável, que é eficaz, quando operado,para movimentar a corrediça.

7.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de:no estado fechado da válvula, o comprimento axial VGL da fenda da válvulaser zero, ou G-0% cm;G-100% ser o menor entre: (a) o comprimento axial da fenda da válvulaquando a válvula estiver em seu estado totalmente aberto; ou (b) ocomprimento axial da fenda da válvula em um estado parcialmente aberto noqual a área de estrangulamento da fenda da válvula é igual à área de condutoCA cm2;em aberturas intermediárias da fenda da válvula, a fenda da válvulaapresentar um comprimento axial de G-X%, onde X é uma porcentagem daabertura entre G-0% e G-100%;o motor de acionamento da válvula poder ser operado para dirigir a corrediçacom uma rapidez tal de modo que a fenda da válvula mude de uma fenda G-- 20% para uma fenda G-80% em um intervalo T-(20)-80 inferior a cinqüentamilésimos de segundos.

8.) Equipamento,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de :a estrutura de fundo de poço incluir uma carcaça fixa;a circunferência da vedação da fenda da válvula VGSC circundar uma áreaque mede VA cm2 ;a estrutura de furo de sondagem incluir uma vedação de balanceamento,compreendendo uma face e um assento de balanceamento, sendo um dosquais incluído na carcaça, e o outro incluído no membro de válvula;no estado fechado da válvula, a face de balanceamento tocar o assento debalanceamento acima de uma área de contato de vedação de balanceamentoanular;uma linha de contato da vedação de balanceamento ser definida como alocalização de pontos médios da área de contato de balanceamento anular emcada raio ao redor da área de contato da vedação de balanceamento;a linha de contato da vedação de balanceamento apresentar umacircunferência e a área contida dentro desta circunferência e exposta àpressão do líquido vindo do reservatório medir BA cm2;a linha de contato da vedação de balanceamento ficar exposta à, e suportar amesma pressão diferencial da linha de contato da vedação de balanceamento;e dea área BA ficar dentro de cinco por cento da área VA; sendo queo membro de válvula, no estado fechado da válvula, estar sujeito a uma forçatotal resultante da diferença na área entre BA e VA na direção de movimentoda válvula entre o estado fechado e o estado totalmente aberto, não superior acinco por cento da força da dita pressão diferencial atuante sobre a área VA.

9.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato dedita força total agir no sentido de impelir a válvula para sua posição fechada.

10.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato dedita força total agir no sentido de impelir a válvula para sua posição aberta.

11.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato deo equipamento ser estruturado de tal forma que quando o estado da válvulamuda de fechado para totalmente aberto, a face de balanceamento permaneceem contato com o assento de balanceamento.

12.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato deo equipamento ser estruturado de tal forma que, quando o estado da válvulamuda de fechado para totalmente aberto, a face de balanceamento interrompeo contato com o assento de balanceamento, substancialmentesimultaneamente quando a face de válvula interrompe o contato com oassento de válvula.

13.) Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato deo motor de acionamento da válvula incluir um solenóide aberto com uma talestrutura que, quando energizado, o solenóide aberto impele o membro deválvula do estado fechado para o estado aberto.

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fatodeo solenóide ficar fixado no interior da carcaça fixa;o motor de acionamento da válvula incluir um núcleo, situado radialmentedentro do solenóide, e de o núcleo ser deslocável axialmente em relação àcarcaça fixa.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato deo motor de acionamento da válvula incluir um solenóide mais fechado comuma tal estrutura que, quando energizado, o solenóide mais fechado impele omembro de válvula do estado aberto para o estado fechado.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dea porção de fundo de poço do equipamento apresentar uma tal estrutura que oequipamento fica substancialmente livre e desimpedido, ao redor e fora dafenda, de qualquer obstrução que, se presente, poderia obstruir a passagem delíquido vindo da fenda para fora no furo de sondagem.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fatode:o equipamento incluir um conduto para transportar o líquido desde oreservatório até a válvula;o conduto apresentar um comprimento que mede CL cm;Cl cm ser mais curto do que dez vezes OD cm

18. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fatode :o conduto ser formado dentro da carcaça fixa da estrutura de fundo de poço;a corrediça incluir uma parte externa que se estende radialmente para fora doconduto e uma parte interna que se estende radialmente para dentro doconduto;as partes externa e interna da corrediça serem unidas por raios; eos raios se encontrarem nas respectivas aberturas dentro da carcaça fixa,através das quais o líquido dentro do conduto pode passar livremente entre aparte externa e a parte interna da corrediça.

19. Procedimento para injeção de líquido no solo em torno deum furo de sondagem, caracterizado pelo fato de incluir :provisão de um equipamento que compreende um reservatório do líquido aser injetado, e uma estrutura de fundo de poço disposta no furo de sondagem;sendo que uma estrutura de fundo de poço inclui uma abertura operável,através da qual o líquido pode escoar do equipamento, para fora do furo desondagem, e para fora no solo que circunda o furo de sondagem;realização do seguinte ciclo a uma freqüência entre três vezes por segundo eduas vezes por minuto:em uma parcela de escoamento, criando uma pressão positiva diferencial noequipamento, em que a pressão diferencial age no sentido de forçar o líquidodentro do furo de sondagem a passar para fora do furo de sondagem e nosolo, em que a pressão positiva diferencial é suficientemente ampla e aparcela de escoamento do ciclo permanece suficientemente longa de formaque o volume de ondulações de no mínimo um litro do líquido passe para forado furo de sondagem e no solo, a cada ciclo;em uma parcela de refluxo do ciclo, reduzindo a pressão no equipamento demodo suficiente para criar uma pressão negativa diferencial no líquido forado furo de sondagem, que age no sentido de forçar o líquido fora do furo desondagem em direção ao furo de sondagem;armazenamento de líquido à montante da abertura, sob uma elevada pressão,com a abertura fechada, e, no início da parcela de escoamento do ciclo,repentinamente abrindo a abertura, liberando assim o líquido armazenado,através da abertura e dali para o solo ao redor do furo de sondagem;onde a dimensão da pressão elevada, e a velocidade de liberação do líquidopressurizado através da abertura, são suficientes para ocasionar uma ondasísmica a ser propagada no e através do solo ao redor do furo de sondagem,sendo uma onde de energia suficiente para que uma interferência atribuível àonda possa ser medida a uma distância radial de no mínimo cinco metros dofuro de sondagem.

20. Procedimento, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fatode incluir a descida da estrutura de fundo de poço para dentro do furo desondagem, a qual apresenta perfurações no tubo de revestimento do mesmo, auma tal profundidade para dentro furo de sondagem que a abertura ficaalinhada às perfurações.