BRPI0909286A2 - Dispositivo para testagem de pressão de tubulações - Google Patents
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Abstract
dispositivo para testagem de pressão de tubulações a presente invenção se refere a um dispositivo para substituição de fluido e testagem de pressão combinadas em tubulações com pontos de extremidade inacessíveis. o dispositivo em concordância com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que é uma estrutura de válvula de circulação em duas peças compreendendo: - uma primeira unidade de válvula (4) compreendendo um elemento de vedação (1) que fecha e abre dependendo da pressão de fluido dinâmica através da válvula; e - uma segunda unidade de válvula (6) disposta para permanentemente fechar o fluxo de fluido quando a testagem de pressão termina. a primeira unidade de válvula (4) compreende um anel de vedação elástico (1) disposto para fechar contra um assento na unidade de válvula (4) em etapa com um aumento na velocidade de fluxo de fluido através da válvula, enquanto que a segunda unidade de válvula (6) que é disposta no interior da válvula e fecha quando um diferencial de pressão surge entre a câmara (7) e o interior da válvula (4).
Description
DXSP0STTXVO PARA TESTAGEM DE PRESSÃO DE TUBULAÇÕES *
CAMPO TÉOSXCO DA PRESENTS XNVENÇlO
A presents revreçãò se refpre a um dispositivo quo 5 permite descarga de lado a lado com ua fluido-, substituição de fluido, e testagem de pressão de tubulações çm urn pout© de ereremidare reace.ss3.vel.. Como um eureplo, tubulações de produção que deverão treser hidrererbonetos a partir do solo: e aseendrétreerite: para a superfície em conexão com il produçã© de petroleo e de gás podre aer mencionadas .
Marearemos para solução de tais tarefas são conhecidos e aao .rensatien tacos sobre pxstòes operados por pressão com válvulas adaptadas.
EETAW DA TECNXCA DA PRESENTE XNVENÇÃ0
Levando-se re. consideração o estado da técnica, o objetivo da presente invenção é o de que as válvulas não venham a possuir super! j ca es de desligamento mecânicas e uâreres· ae pistão mmis que constituem um risco para que el«o sejaia creertas ou sejam preenchidas com depósitos e pre. reculas de maneara que o sistema perde sua .uOxxCroiiar idade. O estado da técnica requer que tal camnreaçào não deverá ocorrer, alguma coisa que conduz. para consideráveis prohlreas para © usuário. Em concordância cem. b o estado da técnica, descarga de lado a lado com o pi.©peseta ae rempesa da tubulação da mesma forma não é permitida
APRESENTAÇÃO DA RRÉEENTE XWWÇÃO iVi nevanoo-se em oçnsi. der ação a presence Invenção, são ohtidas as características em que o dispositivo é reractaxré&do pelo fato de que referido dispositivo é uma estrutura de válvula de circulação em duas peças aoitpreBndçhdo:
3/10 uím primor ra unidad© de válvula compreendendo um elemento de vedação que fecha e afore dependendo ua pressão de fluida dinâmica através de válvula; e s - m segunda unidade de válvula disposta Paril permanenteraente fechar o fluxo de fluido guando a testagem de pressão é terxftínada,
Em concordância com uma concretização preferida da presente invenção, a vedação e um anel de vedação elástico para fechar contra. um assente na unidade de vaivuia em etapa com um aumento na velocidade do fluxo etravès da válvula como ^a função da queda dinâmica em emac o anai elástico é seu essence quando um i..çuu.ao flui. através de tm. recesso e para fora através dos is um ou mais furos de perfuração na. válvula.
és oontretinãooes^ preferidas^ da presente invenção aparecem nas reivindicações de patente dependentes 2 - n pos l eri ormente,
u. msposi.ta.vo é configurado como uma parte de ão tubulação e é ajustado sobre a lateral de pressão da extremidade inacesoiwl da tubalação prdMma para, mas acima^e: um tal plugue cego, para ou remotamepte controlada vaivula que fo utilizada para testagsm de pressão da tubulação de produção, m m nlástíco é disposto uo XnterÍQX d° em. uma ranhura qua corre sm torno da çj.rcunterância interna, donduites ou. furna que condusem para o exterior do dispositivo são dispostas atrãs do recessç/da ranhura que é parçíalmçnte. coberco/a por reterido anel, a ranhura interna é formada tal que o anel iv preferência Imente repousa para aquela uma lateral da raxmura e como tal deixa um recesso entre o anel ;e a ranhura sobra a lateral oposta,, o fluido w interior da >.üL.m™^ç4.v agutu tluir através do: recesso é para fora através dos portões: de manoira tal que, por srêmplo, L
3/18 ser circulado m, ou o fluido pod® ser feltrapo lfeW; antea w a tubulação a zer uziilzadu no?33;5rns .
v. da ixuiao e aumentado, uma reduçUo d» s prisão ainaMca irá snrçir n0 rscessc ,anto * direção da fluxo estiver a partir do Interior da tubulaçgo. ssta redução a® pressao is< forçar uma mudança na «rfo transversal ® anal a Irá tornar o recasso mais estrei^ Se o fluxo de fluido é adioior.ataente aumentado o anal irá is vedar o raoesso cow«taolente. A força de «a a pressão e permite repetidos testes de pressão.
Au amir o recesso, a pressão ao interior da tubulaçto tea <jue set rednsida até w esta seja a mesma corao · pressão sobre o exterior, at adiç8o, recessos e portoes Pode» ser lavados por elrculação na direção oposta.
Pode ser possível também instalar a tampa para vedar durante circulação a partir do exterior por volta (retorno) ao interior da tubulaçgo para fora e retençgo do mesmo perllJ·' * taspa lrá ΡΟΜβίχ a exata, mesma função como se ** *°®s® clxx“Xada Por bombas a partir do exterior da. tubulação e para a tubulação. Se existe neCessiaade para, duplicar a função de fechamento, diversos anéis são u 11.11 z ado s s.éx i .e« tunçào descrita auteriormente, o anel elástico é 2S w válwla o irá fecter ftap ® p«nir do interior ,^ara o exterior... a wsca função pode cer obtida para a direção de fluxo a partir do exterxor para o interior por ajustamento de tudo invertido sooíc o exterior., a tampa irá então fechar contra um to scrrespcoante ar sen to por fl u^ s: part i r do ext er i or da válvula para a tubulação. luto pode então w teatadc a partir do exterior., > fechar c. dispositivo permanentemente, um alojamento é disposto no interior COm as unidades de
4710 empacotamento referidas snsponaas sobre utó pino de <..isax:nam.ento de maneira que este alojamento não fecha fluxo de fluido antes que seja requerido,
Depois que o período de teste de tubulação dé produção tenna sido terminado, é proporeionado fluxo de fluido a partir aa formação de hidrocarboneto (1Ô0) e para â tubulação de produção, por exemplo, por perfuração da parede (i3) de tubulação de produção em posições apropriadas na formação de hidrocarboneto (100).
BRWE PBSCR.XÇAO PÇg 1W?®SHÜS DA P&&SW5KÈ IWWÇÀO
A presente invenção irá ser adicicnalmente explanada en maiores detalhes com referência para os ©esmshos das Mouras acos^panhantes.
Λ' da Xteseafeos oas Fxour&s mostram:
riwa 1 um diagrama de exemplo de uma área da apiicaçâo da presente invenção,,
Figura 2A uma seção parcial vertical de uma voueiecitaçao preferida da estrutura de válvula de ao circuxação em duas peças da presente invenção, isto é, um elemento de válvula elástico configurado em anel e um eiemento de válvula de parada de desligamento interno coaxial.,
Figura 2B um alargamento da área de recesso em que Q ραemento ae válvula elástico (1) é ancorado.
Figura 3 a estrutura de válvula de circulação da Figura 2 onde o elemento de válvula de parada de desligamento interno é omitido,.
Figura 4 seção parcial vertical similar para aquela 3t ua Figura 2, mostrando a posição intermediária do elemento de válvula de parada de deslixamento intemo sobre sua movimentação descendeucementa para uma posição para fechar o rluxo de fluido através da válvula.
Figura 5 posição de fechamento final do elemento do
5/1Õ válvula ae parada ae de£Jlizamento inters e:a sua poSiçeo IxMrè anterior (®is baixa).
Fxgfüra 6 w outra oencretiseção preferida, onde a estrutura de válvula de uircalação m duas pecas da S W^unteJlwençãe, a onde referida estrutura. e poslozonads engiobando ou circundando a estrutura principal de válvula.
as Tirara» »ão semente representações esqnemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretinações^ selas representadas.
DESCPIÇÃO DKTAbWDA m PRBSKNTS IWEPÇAO
Fererinao-se para os »es«mhos das Figuras anteriormente mencionadas, a Figura 1 mostra a área de. apj.1 cação ca preeexite invenção:.
bl » formação de hidrucarbonetu (100) 4 penetrada por um poçe (103) para trazer es.. hidroearboaetos para a superfície (X40) para posterior utilização. (J« instalação para manipular os Mdrocarhunetos na superfície e mostrada em (130), Uma tubulação de produção de hidroearhcnnto (13) 'δ è disposta através do poça (102). a seção de extremidade da tubulação de produção de hidrocarboneto (13) é fechada por um pingue eego (12) (estabelecendo e representando o ponto de extremidade inacessível), depois que a testaçen de pressão tenha cessado, e as seções internas de tubulação renham, sccq cescarregadas a limpas, a tubulação pode ser perruraca adjacente para a formação ou formações contendo nidrocarboneto, de maneira a possibilitar para fluxo do entraaa (influxo) da hidrocarbonetos para a tubulação de produção de h-idroçarboneto (13) , δ Uma seção de válvula de circulação (4) em côncordância com a presente invenção e colocada acima de referido plugue cego (.13), e adícionalmcnte para 0 poço existe m empacotamento, de produçâ®. externo (14) para vedar o espaço entra a tubulação de produção de hidrcearbonetc (13) e a pared® d® poço externa.
comprimento ou extensão áa seção de válvula se orrculaçáo (4) é indicaoo/a palas conexdes rosrrueadas inferior e superior {200) e {2M) respectiv(i|Bei5te, lato é> s para innerçlto da seçío de válvula de circulaçáo w dectre as seções de tubulação de produção superior e inferior.
u »«.,«.» de .circulação. {«> da presente invenção é usa estrutura ea duas peças, o prüseiro elemento de válvula <s o referido elemento de válvula elástico (1), a poslçáo do 1» çnal é alterada pela diferença em pressão entre o condttiEe de tluxo ae fluido interno (MS) írionar. M) e a área {207) no exterior da válvula de circulação (4). 0 segundo elemento de válvula é uma válvula de desliramento gue « movimentada a partir do sua posiçõo aborta o para uma xs posição d® foehawoto floal .
* «aura ΪΛ «ostra «. s. ...4v .. . ~al Parcial através da válvula de cirtvilaçáo (4) «. iUe PuBipâo aberta.
elemento de válvula <«) inclui um recesso interno <a> (uma ares de assento configurada anular) no qual uns 10 elemento de válvula elástico configurado em anel (1) é ancorado. I» número de conduítes ou aberturas (3) corre a partir do recesso (2) (assentamento! e para fora através da parede do elemento de válvula (4) para estabelecer um fluxo ..rusuo entre a saçáo de tubulaç-So Interna (20S) e a área as externa (2Ô7) fora da tubulação.
x'íc interior, m co^orddncia coo w.a concretização preferÃda' W el«wfco ae fechamento perante iwloindo -a de valwla rnom:âão interno coaxialinonte (S) poao ôeslirar a partir de ttóa posição :d@ Hwrò de fluido >υ «.νΟχ, χ.® ipo^içao Chperior ) côw ws trade na .Figura 3Λ, a bochada ti.naimnte pernuar^ente (suai posição tótóWl ç»o •mostrado M Figura 5. G u^Lzaate é wnti.ao SUa posição superior por intermédio oe -um ou mais pinos de cisalhamento (δ).
7/10 •uiuà cmp α@ bress a© aáuXar balanceada (7) é estruturada entre e exterior do alojamento desllrenre contxg^rado em anel (6) e â parede interna do elemento de vàiwia (4). a camara de. pressão anular (7) está ém comunicação fluida com a lateral externa (2QS) (Figura 2a) do elemento de válvula (4) por intermédio de oonduites (é) aeraves da parede do elemento de válvula (4),
Pevxdo para o fluxo de lado a lado de fluida alcançando um determinado nivel, o anel elástico (1) é XO naeposto para se ancurvar contra um elemento de vedação, isto é, m anel cõnfiparado em (o) (5) ajustado em referido assento (10) .
Elementos de redação (212) e (214) (Figura 2} previnem qualwer varemento de fluxo de fluids entre o al o j amexi t o 15 dealírente (g) e a parede interna do elemento de válvula (4) e adicionalmente através dos conduites (3).
A Fxgura 2B mostra um alargamento da área de recesso em ΠΌ' o elemento de válvula elástico (1) é ancorado, dm uma concretreaoso preferida,, o Memento de válvula (1) é 20 projetado por primeira perna (1A) e por segreda perna (IB), que sao angu tacas em ângulo reto uma com respeito para a ^fcra' A primeira perna (1W e ancorada na parede do wlv~.4&*.uo de valvura (4) , enquanto que a segunda perna (1B) d. paxa se artxcua.ar (livremente) entre uma posição ÍS (wstrada na rigum MJ possibilitando fluxo de flureo em uma passagem (1X1) entre a segunda perna (1B) de parede oe valvula, e adieionaImrete através de conduites (3K e uma pós 1 pão fechada (.mostrada na Figura 4) de fechamento de referido fluxo de fluído.
O elemento de válvula; elástico (1) fí preferivelmente testo de um material de borracha, de plástico ou metálico de sureciente espessura para manter a flexibilidade do elemento. Pode, por exemplo, ser uma placa de aço ou xm lâmina (folha) de metal.
a/iõ
A Figura- 3 mostra 'uma 'seçf-ó » perspectiva através da van-^^a o.e cixçu.Í.aç.a.o .(4.} oom o anal. de aba de. vedação e.:.aut„iço (1) encurvado pára sua posição fachada em qua c elemento deslizante interno^ (:€) é omitido. As: aberturas t> (11) correm a partir do fundo/da extremidade do rocessô anular (2) .(formando o assento) atras do anel, da vedação elástico (1) através das conduítes (3) para fora para a área externa do. elements de válvula (4)«
A Figurá 4 mostra tana. vista. em. perspective. parcial da 10 válvula de circulação (4) com o anel elástico (1) eneurvado para sua posição fechada repousando contra o elemento de vxl'sa.' (5) jo anel configurado se (o)] , o alojamento âeslicante (-6) está, devido para uma pressão reduzida na câmara. (7), em vias de ser fechado (quase fechando) j-íí permanenusmente por deslizamento descendente no interior do elemento de. válvula (4), d alojamento (6) .inclui uma seção de anteparo formada em λ, ra.ups, lor.mada em anel, se es t endendo en di r eção externa inferior (20), disposta para ser pressionada sobre Jv a seção de projeção/cavilha (pega) se estendendo em direção externa (22) ca parede interna de maneira que o alojamento (6) é permanentements bloqueado no lugar. 0 alolamento deslizante (6) pode não des.li-zar de volta n é permanentemente bloqueado abaixo da cavilha {pega) (22)« a Figura 5 mostra uma seção em perspectiva através da «áiifUla ue ciiou.xaçãç (4) com o anel, elástico (1) xua pOfc.iÇa.o techa.ua e também o alojamento des.lisa.nte (S) tendo bj-oç .mevA.meÀicauu <xeecendentemente para -sua pos-icão fechada., Figura 6 .mosuxa uma seçao em perspectiva através dé 10 uma válvula de circulação invertido que irá fechar por ..í.m v.e uma ptessãc de iiuico a partir çp exterior em dxxaÇi&o uo int.eri.or na tubulação ,de produção. Nesta concreuisaçâo da. presente invenção, a válvula ém duas peças 1 di.spos-ué. yaxa éiigi.tioar o ©memento de válvula de s/ια ci rcu1 ação.
A substituição d© fluida: ocorre em baixo fluxo onde o rluimo flua descendextemente através da tubul,a.çã.Q para um plugue: cego (13} onde © dispositivo (4) é colocado,
Portanto, u fluido flui para fora da tubulação (13) através do recesso (2) e depois disso através dos furos (3) do canal, onde a uma lateral do assénto inclui ub anel de vedação flexível <!)., Por aumento da. velocidade de fluxo do rxuido, referido anel de aba ¢1) irá mudar sua forma por eniuu. vameuto e centra vedação (3), ® vedar c< recesso (2) vá.j.ea de assento) ue maneira sue o fluxo de fluido através dos conduitãs (3) para (se interrompe) , Então, um. teste de pressão pode; ser real irado.
Quando a testagem de pressão (por exemplo, em çem de .:.s 100 bar), e completada, o elemento de assento de aba (1) xx.« novamente se abrir para, fluxo de fluido através dos conduites (3). Quando existir uma necessidade para uma nova testagem de pressão, por exemplo, a pressão é aumentada uma vet mais da mesma maneira, e o anel de vedação de aba. (1) 20 irá fechar qualquer fluxo de fluido para o exterior através dos condu í t e s (3)»
Quando tonas de tais testagens tiverem sido í,.:Omp.i.et«aav., se deseja techar o canal com uma aplicação mais permanente. Então, o alojamento deslizante (3) é &,a «.exonado como se segue: Em pressões mais altas, © elemento oe veoaçao de aba (1) fecha coito normalmente. Se a pressão é aumentada adicionalmente, por exemplo, acima de 3<W bar, v alojamento desxicante (6) è empurrado descendentemente, vasíbam asei s tiú© por uma preasão externa mais baixa ( abaixo de 1Ô0 Mr) nõ éspaçp/oanal anular (7) por intermédio dós conduxtes (9)« Enteo, o pino da oxsalhamento (S) quebra e o alojamento anuxar (<) desliza sobre o ei ostento de anel de veuaçao (I),, pmssxçna o mesmo radialmente externa.memte (em direção da parede) para fechar os canais (3),
A seção de anteparo formada em flange, formada em wl, se estendendo externamente circunfereneialmente, iniênor (20) do arejamento (S) é pressionada. sobre a seção de projeção/cavilha (pega) direcionada formada em flange, 5 iormaca em anel oposta, isto é, se estendendo externamente (22) da parede interna de maneira que b alojamento: é permanentemente bloqueado no legar,
Eatsso, o aiojamento desirmante (Ç) não pode, deslizar de verta e abrir novamente os cwduítes/çã.nais (3) 0 lü anteparo (20) é então posicionado parmamentemente bloqueado abaixo da cavilha (pega) (22)« mono de operação da presente invenção possibilita para uma. alta contiabilidade ate mesmo com variações de temperatura, e um conteúdo considerável de material de
1.5 contaminação np fluido, um. adiçao para condução do procedimento de teste da nunulação, o sistema de válvula em. duas peças em concordância com. a presente invenção pode ser utilimado par& descarregar e limpar as câmaras e superfícies de n) pistão sendo cobertas e preenchidas com. depósitos e para, leouaix o risco para de que os meamos venham a perder suas luncionaiioades. Tais depositas podem ser descarregados da tubulação através da abertura da parede de tubulação, o estado da técnica requer que tal contaminação nâo deverá *.> <âCOws.<Mi£, alguma coisa gus» oondus para consideráveis problemas para o usuário, λ premente invenção não deve ser considerada como sendo limitada para as concretizações descritas am.eríormente:, e deverá ser observado por aqueles
3.0 especial irados no estado da técnica que um número de variações e de modaticaçôes é conçeptível dentro do escopo de proteção e concerto inventivo da presente invenção como estabelecidos pelas reivindicações de patente em anexo.
Claims (6)
1. Dispositivo pará substituição de fluido e v-esvagext d.e pressão combtitadas em turju.l.ações fêóift pontos do s extremidade inacessíveis, caracter iz®âo· pelo fato de que o d.íabósj.uiw é uma estrutura de váxvulá de círcn.lação em duas peças compreendendo;
~ urna. pri^xra unifiade de xníivu.xa (4) compx'eendexxd.€i ias- elemento de vedação· (1) que fecha e abre eepenoenqo da pressão de fluído dinâmica através da válvula; e uma segunda unidade de válvula (6) disposes para peimanent isente fechax' o fluxo de fluido quaxido a testagem. de pressão é terminada.
1S 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação .1, caracterizado pelo fato de qua a primeira unidade de válvula (4) compreende um anel de vedação elástico (1) disposto para fechar contra um assento na unidade de válvula (4) .em etapa cem « aumento na velocidade de fluxo
20 de tluido através da válvula como uma função da queda dinâmica em pressão de fluido entre a vedação de anel elástico (1) e seu assento (10) quando um fluido flui através de um recesso (2) e para fora através de um. ou mais conduítes de fluido (3) na válvula (4) e iícs 3 * Disposítivõ de acordo com as reivindicações 1 2, caracterizado pelo fato de que um anel elderico (1) é dispomo em uma das laterais em uma abertura de recesso e possui uma configuração que assegura que a redução da praesãç como uma conseqQdneia da velócidãde db fluido áM Coíid.u·:/· para que a seção transversal do anel venha a seralterada e venha a vedar e recesso (2) contra um assento (10)' e seu anel configurado em (o.) (5).
4. .dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que
2/3
W anol eia.sti.oo qua, no- dispositiva, é disposta am uma. xanhura em recesso que corre m tarno da circunferência cinema, com ym turn O) que: condus para o exterior do dispositive senda disposto no fundo da, ou atrás da, 3 xaanura que é paroialmente coberta por referido anal.
5. dispositivo de acordo com qualquer das x ei vino .-.cações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma sequnoa unidade oe válvula é um álójamento. (<) que é
uma abertura entre dois anéis configurados W> condux is entrada/saida de pressão a partir da câmara. f?> através da.
valvula (4) e para o exterior da válvula (4),
7« Dispositivo de acordo com qualquer das reivixidiaaçòos procedentes, caracterizado pelo fato de que um p.uia aç aiçaihamenta (8) é disposto para manter o 15 acojamenta (6) no lugar sob aberturas e fechamentos repetidos do anel elástico (1), mas para quebrar aa a ρχ.&.ϊΡΰθ: isteina e aumentada acima de uma. prçssâo préde <xsx minada. em. que a pressão diferencial, entre a câmara (7) e internamente na válvula (4) se torna de: uma magnitude tal .η que a força que influencia o alojamento (§} irá agora aumentar para um rival onde o pino de cisalhamento é quebrado.
.8« Ph.sgos.j-tx.va de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caractçMrado pelo fato de que
38 a. primeira unidade de válvula (4) e a segunda unidade de «».xvu4.a (6) são posicionadas englobando ou circundando a principal q.e valvula, dé maneira, que a válvula çpeia. e lecha o xi.uxo de fluido a partir da lateral externa da: unidade (4).
3/â
5« bispositç:.vo ce acorde com Ç‘ua.lque.r cias a. ObVànd.vL.açôos precedentes, çaractBriísado pelo fatç de que o diapuw.itrvo compreende uma: p.i.ur alidade de- pri.meirps anéis úe ua.idad.es ce νθιναι» flexíveis (1) ws depois do outro na 5 válvula (4) para conseguir uma quantidade desejada de fluxo do lado a lado antes do fechamento permanente '.per intermédio da segunda unidade de válvula (6).
10« Dispositivo da acordo: cem qualquer uma das reivindicagõès precedentes, caracterizado pelo fato da que a(í um .tacesso interne (2) e tornado tal que. uma primeira perna (XA) do. anel de vedaçao eiástíco (X) é ancorada pára uma lateral do recesso (2), enquanto que uma segunda perna. (1B) e disposta para articular livremente e define um recesso WLkUi-OMi ílti) (vei a Fxgux^a 2B) entre a perna de anel IS (ÍB) e a parede de ranhura, por intermédio do que o fluido no .miter cor cia tubuÃ.ação pode fluir através do reoosso (111) e para tora através cios por toes (3) de maneira que.· por exemplo., um novo fluido .pode ser circulado em, ou o tli.ixqo poee ser til trade e limpo antes que a tubulagáe: 10 venha, a ser utilixada novamente.
11·» Dispositivo de acordo com qualquer· uma- das reivindicações precedentes, caraetérizaào pelg fato de que c elemento de válvula elástico· (X) é feito de um material de borracha, de plástico ou metálico,.
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