BRPI1000433A2 - aparelho para seletivamente impedir e permitir operaÇço de uma ferramenta de poÇo controlada a pressço e mÉtodo para seletivamente impedir e permitir operaÇço de uma ferramenta de poÇo controlada a pressço - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA SELETIVAMENTE IMPEDIR E PERMITIR OPERAÇçO DE UMA FERRAMENTA DE POÇO CONTROLADA A PRESSçO E MÉTODOPARA SELETIVAMENTE IMPEDIR E PERMITIR OPERAÇçO DE UMA FERRAMENTA DE POÇO CONTROLADA A PRESSçO. A presente invenção provê ferramentas de poço que, embora reativas a pressão, são mantidas por bloqueio hidráulico em uma condição não-reativa até um limite de atuação. Este bloqueio hidráulico pode ser conseguido com um mecanismo hidráulico, que controla a taxa em que a pressão é transmitida para uma mola de fluido, durante osperíodos de pressão aumentada na fonte de pressão. Quando se deseja que a ferramenta seja reativa a ciclos de pressão, uma válvula pode ser aberta, se estabelecendo um diferencial de pressão entre a pressão na mola de fluido e a fonte de pressão. A comunicação da pressão da mola de fluido para um mandril móvel, portanto, permite que a ferramenta opere em resposta a ciclos de pressão na fonte de pressão, de acordo com o projeto da ferramenta de poço.

Description

"APARELHO PARA SELETIVAMENTE IMPEDIR E PERMITIR OPERAÇÃODE UMA FERRAMENTA DE POÇO CONTROLADA A PRESSÃO, E MÉTODOPARA SELETIVAMENTE IMPEDIR E PERMITIR OPERAÇÃO DE UMAFERRAMENTA DE POÇO CONTROLADA A PRESSÃO".

A presente invenção se relaciona, em geral, a ferramentasde poço controladas a pressão, e, particularmente, amétodos e aparelhos para seletivamente impedir e permitiroperação de ferramentas de poço controladas a pressão atéo instante em que a operação for desejada.

Histórico da Invenção

Sem limitar o escopo da presente invenção, o históricoa seguir será descrito com referência a ferramentas depoço controladas a pressão.

Sabe-se muito bem na técnica de teste de formação efuração de poços, o uso de ferramentas de poço reativas apressão, quer no annulus ou na coluna da ferramenta.Por exemplo, diferentes ferramentas usadas para executaroperações de teste de haste de furação são reativos, quera pressão na tubulação ou no annulus, ou a um diferencialde pressão entre tubulação e annulus. Ademais, outrasferramentas, tais como válvulas de segurança ou drenagemsão reativas a um diferencial de pressão.

Tais ferramentas de poço tipicamente têm um membro,tal como um pistão, que se move em resposta a um certoestimulo de pressão. Ademais, estas ferramentastipicamente têm um mecanismo que impede o movimento domembro até alcançar uma certa pressão. Por exemplo, umpistão pode ser preso mecanicamente através de ummecanismo qualquer, tal como pinos de cisalhamento, etc.,sendo que a pressão deve exceder o valor de cisalhamentodos pinos de cisalhamento para o membro se mover.Alternativamente, um disco de ruptura, projetado paraimpedir a passagem de um fluxo de fluido até um pré-determinado limite de pressão diferencial, pode sercolocado em uma passagem, entre o membro móvel e a fontede pressão selecionada. Todas estas técnicas sãobem conhecidas.No entanto, pode haver certas desvantagens, quando seusam múltiplas ferramentas operadas a pressão em umaúnica ferramenta. Métodos e aparelhos convencionais paraoperar duas ferramentas em uma coluna de ferramenta com amesma fonte de pressão (por exemplo, do annulus) sãousados para instalar a coluna de ferramenta, de modo queas pressões de operação para a segunda ferramenta sejammaiores que aquelas requeridas para operar a primeiraferramenta. Em algumas circunstâncias, isto édesvantajoso, em razão de a pressão de liberação eoperação da segunda ferramenta poder ser maior que aquelaque seria desejável. Por exemplo, em alguns casos, istopode ser desvantajoso, se a pressão de liberação eoperação da segunda ferramenta for mais alta que aquelaque seria desejável. Por exemplo, pode não ser desejávelaplicar a pressão necessária ao annulus para operar asegunda ferramenta.

Por conseguinte, há necessidade de uma ferramenta de poçooperável em resposta a uma seqüência de pressãoespecifica e pré-determinada em uma variedade decondições de furo de poço. Ademais, há necessidade de umaferramenta que seja operável que seja seletivamenteimpedida de operações relativas a pressão. Também, hánecessidade de uma ferramenta de poço operável de modo aser seletivamente reativa às condições relativas apressão.

Sumário da Invenção

A presente invenção, que será descrita nestaespecificação, se relaciona a um aparelho paraseletivamente permitir ou impedir operação de umaferramenta de poço controlada a pressão. 0 aparelho dapresente invenção opera em resposta a uma seqüência depressão especifica e pré-determinada em uma variedade decondições de furo de poço. O aparelho da presenteinvenção é operável para seletivamente permitir operaçõesrelativas a pressão.

Em um aspecto, a presente invenção se relaciona a umaparelho para seletivamente impedir e permitir operaçãode uma ferramenta de poço controlada a pressão. 0aparelho inclui um conjunto alojamento e um conjuntomandril, dentro do conjunto alojamento, que, em conjunto,servem para definir, pelo menos parcialmente, umaprimeira câmara operável para conter fluido compressivel,tal como nitrogênio, e uma segunda câmara operável paraconter um fluido substancialmente incompressivel, talcomo óleo, e uma terceira câmara operável para conter umfluido de transmissão de força (power fluid), tal como umfluido de poço. Um pistão de força (power piston)é movelmente disposto entre as segunda e terceiracâmaras, e operável para comunicar a pressão entre assegunda e terceira câmaras. Um pistão de mola de fluido émovelmente disposto entre as primeira e segunda câmaras,e operável para comunicar pressão entre as primeira esegunda câmaras. Um dispositivo medidor de fluido,tal como um orifício, é disposto dentro da segundacâmara, e operável para controlar a taxa de fluxo dofluido substancialmente incompressivel, em resposta aodiferencial de pressão entre as primeira e segundacâmaras. Uma válvula de liberação de pressão, tal como umdisco de ruptura, é disposto em uma passagem de desvio,que seletivamente provê uma trajetória de fluido para ofluido substancialmente incompressivel em torno dodispositivo medidor de fluido. A válvula de liberação depressão é reativa a um pré-determinado diferencial depressão entre as primeira e segunda câmaras paraseletivamente permitir uma comunicação fluida pelapassagem de desvio.

Em outro aspecto, a presente invenção se relacionaa um aparelho para seletivamente impedir e permitiroperação de um ferramenta de poço controlada a pressão. Oaparelho inclui um conjunto alojamento e conjuntomandril, dentro do conjunto alojamento, que, em conjunto,servem para definir, pelo menos parcialmente, umaprimeira câmara operável contendo um fluido compressivel,tal como nitrogênio, uma segunda câmara contendo umfluido substancialmente incompressivel, tal como óleo, euma terceira câmara contendo um fluido de transmissão deforça, tal como um fluido de ferramenta de poço. Umpistão de força é movelmente disposto entre a segundacâmara e terceira câmara, e operável para comunicar umapressão entre as segunda e terceira câmaras. Um pistão demola de fluido é movelmente disposto entre a primeiracâmara e a segunda câmara, e operável para comunicarpressão entre as segunda e terceira câmaras. Um pistão demola de fluido é movelmente disposto entre a primeiracâmara e a segunda câmara, e operável para comunicarpressão entre a primeira câmara e a segunda câmara.

Um pistão intermediário é disposto em uma passagem dasegunda câmara e operável para comunicar um pré-determinado nivel de pressão de uma primeira porção dasegunda câmara para uma segunda porção da segunda câmara.

Um pistão intermediário é disposto em uma passagem dasegunda câmara, e operável para comunicar um pré-determinado nivel de pressão de uma primeira porção dasegunda câmara para uma segunda porção da segunda câmara,e impedir a comunicação de uma pressão acima do pré-determinado nivel de pressão da primeira porção dasegunda câmara para a segunda porção da segunda câmara.

Uma válvula de liberação de pressão é disposta napassagem de desvio que seletivamente provê uma trajetóriade fluido para o fluido substancialmente incompressivelem torno do pistão intermediário. A válvula de liberaçãode pressão é reativa a um pré-determinado diferencial depressão entre a primeira câmara e a segunda câmara paraseletivamente permitir uma comunicação fluida através dapassagem de desvio.

Em um aspecto adicional, a presente invenção se relacionaa um aparelho para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão.

O aparelho inclui um conjunto alojamento e um conjuntomandril, disposto no conjunto alojamento, que, emconjunto, servem para definir, pelo menos parcialmente,uma primeira câmara operável para conter um fluidocompressivel, tal como nitrogênio, uma câmara operávelpara conter um fluido substancialmente incompressivel,tal como óleo, e uma terceira câmara operável para conterum fluido de transmissão de força, tal como um fluido deferramenta de poço. Um pistão de força é movelmentedisposto entre as segunda e terceira câmaras e operávelpara comunicar a pressão entre as segunda e terceiracâmaras. Um pistão de mola de fluido é movelmentedisposto entre as segunda e terceira câmaras, e operávelpara comunicar a pressão entre a primeira câmara e asegunda câmara. Um pistão intermediário é disposto dentrode uma primeira passagem da segunda câmara. 0 pistãointermediário assume uma primeira posição, que impede acomunicação fluida entre a primeira porção da segundacâmara e uma segunda porção da segunda câmara e, umasegunda posição que permite a comunicação fluida entre aprimeira porção e segunda porção da segunda câmara. Umaválvula de liberação de pressão é disposta em uma segundapassagem da segunda câmara. A válvula de liberação depressão é reativa a um pré-determinado diferencial depressão, entre a primeira passagem e segunda passagem, demodo que a atuação da válvula de liberação de pressãopermita que a pressão da segunda porção da segunda câmaramova o pistão intermediário de uma primeira posição parauma segunda posição.

Em ainda outro aspecto, a presente invenção se relacionaa um método para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão.

O método inclui definir, pelo menos parcialmente, umaprimeira câmara operável para conter um fluidocompressivel, uma segunda câmara operável para conter umfluido substancialmente incompressivel, e uma terceiracâmara operável para conter um fluido de transmissão deforça entre um conjunto mandril e um conjunto alojamento;comunicar pressão entre as segunda e terceira câmaras comum pistão de força disposto entre as segunda e terceiracâmaras; comunicar a pressão entre as primeira e segundacâmaras com um pistão de mola de fluido disposto entre assegunda e terceira câmaras; controlar a taxa de fluxo dofluido substancialmente incompressivel em resposta aodiferencial de pressão entre as primeira e segundacâmaras com um dispositivo medidor de fluido na segundacâmara; e seletivamente permitir uma comunicação fluidaatravés da passagem de desvio para seletivamente proveruma trajetória de fluido para o fluido substancialmenteincompressivel em torno do dispositivo medidor de fluido,em resposta à abertura de uma válvula de liberação depressão provida pelo aumento de um diferencial de pressãopara um certo valor entre as primeira e segunda câmaras.

Descrição Resumida dos Desenhos

Para um pleno entendimento dos aspectos e vantagens dapresente invenção, faz-se uma descrição detalhada damesma, em conexão com as figuras anexas, onde os númerosde referência de componentes e partes correspondentes nasdiversas figuras dizem respeito a partes similares, onde:

A figura 1 é uma ilustração esguemática de uma plataformaoceânica (offshore) operando um aparelho paraseletivamente impedir operação de uma ferramenta de poçocontrolada a pressão, de acordo com uma configuração dapresente invenção;

As figuras 2A a 2G são vistas transversais parciais deuma ferramenta de poço controlada a pressão incluindo umaparelho para seletivamente impedir e permitir operaçãode uma ferramenta de poço controlada a pressão, de acordocom a presente invenção;

As figuras 3A e 3B são vistas em corte transversal de umaconfiguração de um aparelho para seletivamente permitir eimpedir operação de uma ferramenta controlada a pressão,de acordo com a presente invenção;

A figura 4 é uma vista em corte transversal de umconjunto de válvula de retenção usado com um aparelho,para seletivamente impedir e permitir operação de umaferramenta controlada a pressão, de acordo com a presenteinvenção;

A figura 5 representa esquematicamente uma configuraçãoexemplar de uma ranhura de catraca estendida e arranjadade modo adequado para ser usada com a ferramenta dafigura 2;

A figura 6 representa esquematicamente uma configuraçãode um aparelho para seletivamente impedir operação de umaferramenta controlada a pressão, de acordo com a presenteinvenção;

A figura 7 representa esquematicamente uma configuraçãoexemplar de uma ferramenta de poço para facilitaroperação de uma ferramenta convencional a pressão, depoisde alcançar um pré-determinado diferencial de pressão;

A figura 8 representa esquematicamente uma configuraçãode um aparelho para seletivamente impedir operação de umaferramenta controlada a pressão, de acordo com a presenteinvenção;

A figura 9 representa esquematicamente uma configuraçãode um aparelho para seletivamente impedir operação de umaferramenta controlada a pressão, de acordo com a presenteinvenção; e

A figura 10 representa esquematicamente uma configuraçãode um aparelho para seletivamente impedir operação de umaferramenta controlada a pressão, de acordo com a presenteinvenção.

Descrição Detalhada da Invenção

Conquanto a execução e uso das várias configuraçõesvenham a ser mostrados em detalhes ao longo daespecificação, deve ser apreciado que a mesma provê umnúmero de conceitos inventivos, que pode ser configuradoem uma ampla variedade de contextos específicos. Contudo,ressalve-se que as configurações especificas sãomeramente ilustrativas de métodos específicos paraexecutar e fazer uso da invenção, sem delimitar seuescopo.

Referindo-se agora aos desenhos, particularmente à figura1, onde se representa uma ferramenta de teste multimodal100 operável de acordo com um método e aparelho dapresente invenção, em um ambiente de operação adjacente auma formação produtora oceânica (offshore). No ambientede operação exemplar, uma plataforma oceânica 2 émostrada sobre um furo de poço de óleo e gás 4 no leitodo mar 6, sendo que o furo de poço 4 penetra uma formaçãoprodutora 8. 0 furo de poço 4 é mostrado revestido com umrevestimento de aço 10 cimentado no local. Um dutosubmarino 12 se estende do deck 14 da plataforma 2 parauma cabeça submarina 16 que inclui um protetor deexplosão (blowout preventer) 18. A plataforma 2 suportaum guindaste 20, guincho 22, e bomba 24 que se comunicacom o furo de poço 4 por um duto de controle 26, que seestende sob o protetor de explosão 18.

Uma coluna de teste 30 é mostrada disposta no furo depoço 4, fechada pelo protetor contra explosão 18. Acoluna de teste 30 inclui uma coluna de furação superior32, que desce da plataforma 2 para a cabeça de poço 16,onde se localiza a árvore de teste 34 hidráulica, de ondedesce uma coluna intermediária de tubos 36. Uma juntadeslizante 38 pode ser incluída na coluna 36 paracompensar o movimento vertical transmitido à plataforma 2pela ação das ondas. Esta junta 38 pode ser similaràquela descrita na patente U.S. N0 3.354.950 de Hyde, ouqualquer outro tipo apropriado, como conhecidopor aqueles habilitados na técnica. Sob a juntadeslizante 38, a partir da ferramenta de teste multimodal100 desce uma coluna intermediária 36 para a ferramentade poço 100 exemplar, de acordo com a presente invenção.

A ferramenta de teste multimodal 100 é uma combinação deválvula de circulação e válvula de fechamento. Aestrutura e operação dos conjuntos de abertura efechamento de válvula da ferramenta 100 são do tipo usadona válvula Omni RTM fabricada e usada pela HalliburtonServices. A estrutura e operação dos conjuntos deabertura e fechamento são similares àquelas descritas emU.S. N0 4.633.952 de 6 de janeiro 1987 e N0 4.711.305 de8 de dezembro 1987, de Paul Riggenberg, e designadas parao depositante desta, cujas descrições, incluindo asespecificações acima, estão incorporadas nesta porreferência, para todos os fins e propósitos.

Sob a ferramenta de teste multimodal 100 é disposta umaválvula de teste operada a pressão de annulus 50 e umacoluna de tubulação inferior 40, que se estende para oconjunto de selagem de tubulação 42, que penetra nopacker 44. Quando instalado, o packer 44 isola o annulusde furo de poço superior 4 6 do annulus de furo de poçoinferior 48. O packer 44 pode ser qualquer packeradequado conhecido, tal como, por exemplo, o packer ToolBaker Oil Model T da Otis Engineering Corp Tipo W ou EasyDrill RTM SV. O conjunto de selagem de tubulação 42permite que a coluna de teste 30 se comunique com o furode poço inferior 48 através do tubo perfurado 51. Assim,os fluidos da formação da potencial formação produtora 8podem entrar no furo de poço inferior 48 pelas20 perfurações 54 no revestimento 10, e serem levados pelacoluna de teste 30.

Depois de instalado o packer 44 no furo de poço, pode serrealizado um teste de formação para controlar o fluxo defluido da formação produtora 8 através da camisaperfurada 10 e coluna de teste 30 usando variações depressão no annulus superior 46 pela bomba 24 e duto decontrole 26, com as associadas válvulas de alivio(não mostradas). A pressão da formação, temperatura, etempo de recuperação podem ser medidas no teste de fluxo,usando instrumentos incorporados na coluna de teste 30,como conhecido na técnica, quando a válvula de teste 52 éaberta e fechada de modo convencional. Neste exemplo, aferramenta de teste multimodal 100 é capaz de operar, emdiferentes modos de operação, como uma válvula defechamento de coluna de furação e válvula de circulação,e propicia ao operador a capacidade de mover fluidos nacoluna de tubulação acima da ferramenta. Uma ferramentade teste multimodal 100 inclui um mecanismo catraca tipoesfera e ranhura, que provê uma seqüência especifica deabertura e fechamento para a válvula de esfera defechamento e válvula de circulação. A ferramenta de teste multimodal 100 também permite, no modo de circulação,a condição de circular em ambas direções, permitindoaplicação de produtos químicos, ou de outros fluidos,diretamente no furo da coluna de teste a partir dasuperfície, e então abrir a válvula de fechamento (ea válvula de teste 52) para tratar a formação produtora.Como deve ser aparente àqueles habilitados na técnica,durante a realização do teste de haste de furação pelaválvula de teste de abertura e fechamento 52, emintervalos especificados de um pré-determinado número deciclos, é desejável que a válvula de teste multimodal 100não opere em qualquer modo, em resposta a aumentos ediminuições de pressão, que servem para operar a válvulade teste 52.

A ferramenta de teste da patente U.S. Nos 4.633.952 e4.711.305, que estão incorporadas nesta por referência,inclui uma série de posições cegas de catraca, ondea ferramenta cicla um pré-determinado número de aumentose diminuições de pressão, sem iniciar a operação daválvula de fechamento ou da válvula de circulação. Emboraesta ferramenta desempenhe admiravelmente bem na maiorparte das vezes, a mesma se mostra limitada com respeitoao número de ciclos de pressão (aberturas e fechamentos)que pode ser implementado durante um procedimento deteste de haste de furação. A presente invenção incorporaeste aspecto altamente desejável de permitir um númeropré-determinado de aumentos/ diminuições de pressão,antes de mudar o status aberto ou fechado, da válvula decirculação ou válvula de fechamento, para ajudar aimpedir operação ou reatividade da ferramenta de testemultimodal a tais ciclagens de aumentos ou diminuições,até um certo ponto, quando um aumento da pressão deativação é aplicado à ferramenta de teste multimodal 100.Referindo-se agora às figuras 2A a 2G, onde se representauma configuração exemplar da ferramenta de testemultimodal 100 de acordo com a presente invenção. Aferramenta de teste multimodal 100 é mostradaprimariamente em uma meia seção vertical, começando notopo da ferramenta com o adaptador superior 101 comroscas 102 e sendo preso na extremidade superior, fixandoa ferramenta 100 na tubulação de furação na coluna deteste. O adaptador superior 101 é preso ao alojamento 104da válvula de nitrogênio na conexão roscada 106. 0alojamento 104 da válvula de nitrogênio inclui umconjunto de válvula convencional (não mostrado) , tal comobem conhecido na técnica, para facilitar a introdução denitrogênio na ferramenta 100 através de um furo lateral108 no alojamento 104 da válvula de nitrogênio. O furolateral 108 se comunica com um canal longitudinal denitrogênio 110, que se estende para baixo.

O alojamento de válvula de nitrogênio 104 é preso pelaconexão roscada 112 por sua extremidade inferior à caixade pressão tubular 114 e pela conexão roscada 116 por suaextremidade inferior ao mandril da câmara de gás 118. Acaixa de pressão tubular 114 e o mandril de câmara de gás118 definem a câmara de gás pressurizada 120 e uma câmarade óleo superior 122. As câmaras 120 e 122 são separadaspor um pistão anular flutuante 124. A caixa de pressãotubular 114 é acoplada por sua extremidade inferior pelasconexões roscadas 128 ao alojamento de bloqueiohidráulico 126. O alojamento de bloqueio hidráulico 126aloja uma porção do conjunto de bloqueio hidráulico,indicado geralmente em 130, de acordo com a presenteinvenção. Embora alguns componentes do conjunto debloqueio hidráulico 130 estejam representados na figura2, estes elementos serão discutidos com referência àfigura 3, onde estão representados integralmenteem detalhes. O conjunto de bloqueio hidráulico 130 incluipassagens, que serão discutidas com referência à figura3, que seletivamente permitem a comunicação de óleoatravés do alojamento de bloqueio hidráulico 126, entre acâmara de óleo superior 122 e a câmara de catraca anular158 .

0 alojamento de bloqueio hidráulico 126 é acoplado poruma conexão roscada 140 à extremidade superior da caixade catraca 142. Um mandril de ranhura de catraca 156engata selavelmente a extremidade inferior do alojamentode bloqueio hidráulico 126 para cooperativamente (juntocom o alojamento de bloqueio hidráulico 126 e caixa decatraca 142) definir a câmara de catraca anular 158. 0mandril de ranhura de catraca 156 se eleva na extremidadeinferior do alojamento de bloqueio hidráulico 126. Aparte externa superior 160 de mandril 156 tem um diâmetrosubstancialmente uniforme, enquanto a parte externainferior 162 tem um diâmetro maior, para prover umaespessura de parede suficiente para ranhuras de catraca164. As ranhuras de catraca 164 podem ter a configuraçãomostrada na figura 5. A figura 5 representa umaconfiguração preferida de projeto de ranhura de catraca164 usada em uma configuração preferida da invenção.Preferivelmente, deve haver duas ranhuras de catraca 164,que se estendem em torno da parte externa do mandril deranhura de catraca 156.

O conjunto luva de esfera 166 envolve o mandril deranhura de catraca 156, e compreende um alojamento deválvula de retenção/ luva superior 168 e luva inferior174. O alojamento de luva superior/ válvula de retenção168 inclui selos 170 e 171 11 respectivamente engatamselavelmente as superfícies adjacentes da caixa decatraca 142 e mandril de ranhura de catraca 156. 0alojamento de luva superior/ válvula de retenção 168também inclui uma pluralidade de furos de válvula deretenção 173 que se abrem para baixo. Um de cada um dosfuros de válvula de retenção 172 e 173 está representadona figura 2B; no entanto, em uma configuração preferida,utilizam-se duas válvulas de retenção que se estendem emdireções geralmente diametralmente opostas. Os furos deválvula de retenção 172, 173 incluem respectivamente asválvulas de retenção 175a, 175b. As válvulas de retençãousadas como válvulas de retenção 175a, 175b estãorepresentadas em detalhes na figura 4. 0 alojamento deluva superior/ válvula de retenção 168 e luva inferior174 são preferivelmente acoplados por um anel bipartido17 9, fixo no lugar com anéis C apropriadamentedimensionados 176; quais anéis bipartidos 179 engatamrecessos 177 e 178 no alojamento de luva superior/válvula de retenção 168 e luva inferior 174,respectivamente. O anel bipartido de acoplamento 179preferivelmente é um membro anular, de configuraçãoapropriada para engatar as ranhuras anulares 177 e 178que foram cortadas ao longo do diâmetro para produzirmetades essencialmente simétricas. A caixa de catraca 142inclui um encosto se estendendo para dentro 183 que servede superfície para a válvula de retenção 175b. A caixa decatraca 142 inclui uma porta de óleo 132 que se estendeda superfície externa para dentro da caixa de catraca 142e permite a colocação de óleo na câmara de catraca anular158 e áreas correlatas. As portas de óleo 132 usamplugues convencionais 134 roscados na caixa de catraca142, para selar a câmara de catraca 158 em relação àparte externa da ferramenta 100.

A extremidade inferior da luva inferior 174 do conjuntode luva de esferas 166 é capaz de girar em relação aoalojamento de luva superior/ válvula de retenção 169 comconexão produzida pelo anel bipartido 179. A luvainferior 174 inclui pelo menos um - preferivelmente doisassentos de esfera 118 - cada assento inclui uma esferade catraca 186. Os assentos de esfera 186 preferivelmentese localizam em lados diametralmente opostos da luvainferior 174. Em razão desta estrutura, quando as esferasde catraca 186 seguem a trajetória das ranhuras decatraca 164, a luva inferior 174 gira com respeito aoalojamento de luva superior/ válvula de retenção 168. 0alojamento de luva superior/ válvula de retenção 168 doconjunto de luva de esfera 166 não gira e apenas ummovimento longitudinal é transmitido ao mandril decatraca 156 pelas esferas de catraca 186. A extremidadeinferior 180 do mandril de ranhura de catraca 156 incluiuma extremidade inferior que se estende para fora 200fixa em uma conexão roscada 202 a um mandril de extensão204. A caixa de catraca 142, caixa de pistão 206 anexa, emandril de extensão 204, cooperativamente definem umacâmara de óleo inferior anular 210. Um conjunto deselagem 208 provê um selo a prova de fluido entre a caixade catraca 142 e a caixa de pistão 206. Um selo 203 provêum engate selado entre o mandril de extensão 204 e aextremidade inferior 200 do mandril de ranhura de catraca 156.

Um pistão flutuante anular 212 sela, de modo deslizante,a base da câmara de óleo inferior 210 e separa a mesmada câmara de fluido de poço 214, para qual as portas depressão 154 se abrem. O pistão anular 212 inclui umarranjo de selagem convencional, e também preferivelmenteum membro raspador elastomérico 215 para preservar oengate selado entre o pistão anular 212 e o mandril deextensão 204. A caixa do pistão 206 inclui outra porta deóleo 209 selada com um plugue 211. A extremidade inferiorda caixa de pistão 206 é presa na conexão roscada 218 aoniple de extensão 216. A extremidade interna superior 217de novo e preferivelmente inclui um raspador elastomérico219 para preservar o engate selado entre o niple deextensão 216 e o mandril de extensão 204. O niple deextensão 216 também preferivelmente é acoplado por umacoplamento roscado 222 ao alojamento de deslocamentocirculação 220 provendo uma selagem 221 entre eles. Oniple de extensão 216 também preferivelmente inclui umconjunto raspador inferior 223 para preservar a selagementre o niple 216 e o mandril de extensão 204. Oalojamento de circulação deslocamento 220 inclui umapluralidade de portas de circulação, que se estendemradialmente circunferencialmente espaçadas 224 e tambémuma pluralidade de portas de equalização de pressão 226.Uma luva de válvula de circulação 228 é acoplada por umacoplamento roscado 230 à extremidade inferior do mandrilde extensão 204. As aberturas de válvula se estendematravés da parede da luva 228, e são isoladas das portasde circulação 224 pelo selo elastomérico anular 234disposto no recesso de selo 236. O selo elastomérico 234pode ter cantos de metal, para prover maior durabilidade,para se mover nas portas de circulação 224. Parcialmentedefinido pela junção da válvula de circulação 228 com aluva de válvula de deslocamento 228, a luva de válvula decirculação 228 é acoplada à luva de válvula dedeslocamento 238 por um acoplamento roscado 240.

A luva de válvula de deslocamento 238 preferivelmenteinclui uma pluralidade de conjuntos de ranhura indicadora(index) 242, 244, 246. Os conjuntos de ranhura indicadorapodem ser vistos pelas portas de circulação 224,dependendo da posição da luva de válvula de deslocamento238, e, portanto, do mandril de ranhura de catraca 156em relação aos membros de alojamento externos, incluindoalojamento de deslocamento de circulação 220. As ranhurasde inspeção 242, 244, 246 permitem inspeção visual, econfirmação da posição da luva de ferramenta 238 e,portanto, a orientação da ferramenta 100 na seqüência decatraca. A luva da válvula de deslocamento 238 inclui umarranjo de selaqem 248 para prover um engate selado entreo mandril de deslocamento 238 e o alojamento circulação-deslocamento 220. Sob um encosto que se estenderadialmente para fora 24 9 na extremidade superior domandril de deslocamento 238 tem uma seção de luva 260. Aseção de luva 260 se estende para baixo e inclui umrecesso anular 266 que separa o encosto de extensãoanular alongado 266 da porção superior remanescente domandril 238.

A luva pinça 270 inclui dedos pinça 272, que sobem eengatam a luva de extensão 260 do mandril de deslocamento238 com projeções que descem radialmente 274, e engatam orecesso anular 266. Como pode ser visto na figura 2E, asprojeções 274 e porções superiores dos dedos 272 ficamconfinadas entre a parte externa da seção de mandrilinferior 260 e a parte interna do alojamento decirculação-deslocamento 220.

Ademais, como também pode ser visto na figura 2E, a seçãode mandril inferior 260 também inclui um selo 265 quesela a luva pinça 270 em um ponto abaixo da extensãoinferior 267 dos dedos pinça 272. Isto provê uma selagemsegura entre a seção inferior 260 e a luva pinça 270. Aluva pinça 270 tem uma extremidade inferior que inclui umacoplamento flangeado indicado geralmente como 27 6, einclui flanges 278 e 280, quais flanges definem umrecesso anular externo 282 entre estes. 0 acoplamento deflange 276 recebe/ engata um acoplamento de flange,indicado geralmente em 284, nos dois braços de esfera292. 0 acoplamento de flange 284 inclui flanges quese estendem para dentro 286 e 288, e definem um recessointerno 290 entre os mesmos. Os acoplamentos 286, 288definem um recesso interno 290 entre eles. Osacoplamentos de flange 276 e 284 são mantidos em engateentrelaçado no recesso anular 296 entre a caixa deesferas 294 e o alojamento de esferas 298. A caixa deesferas 294 é roscavelmente acoplada em 295 no alojamentode circulação-deslocamento 220.

0 alojamento de esfera 298 tem uma configuraçãosubstancialmente tubular, tendo uma porção diametralmenor 300 e uma porção diametral maior 302, tendo duasjanelas 304 recortadas através da parede para receber aprojeção dos ressaltos (orelhas) 306 de cada braço deesferas 292. O alojamento de esferas também inclui umaabertura 301, que se estende entre o furo interno erecesso anular 296. Este furo impede que o bloqueio defluido restrinja o movimento da luva de válvula 238.Na parte externa do alojamento de esferas 298, doiscanais longitudinais, indicados geralmente pela seta 308,tendo uma seção transversal curvada e sendocircunferencialmente alinhadas às janelas 304,se estendem do encosto 310 para baixo em direçãoao encosto 311. Os braços de esfera 292 tendo seçõestransversais curvadas substancialmente complementarescomo canais 298, ficam nos canais 308 e atravessamjanelas 304 e são mantidos no lugar pela parede interna318 da caixa de esfera 294 e parte externa do suportede esfera 340.

A parte interna do alojamento de esfera 298 inclui umrecesso de assento 320, dentro de qual é disposto oassento anular 322. O alojamento de esfera 298 épressionado para baixo contra a esfera 330 por uma molaanel 324. A superfície 326 do assento superior 322 incluiuma superfície de selagem metálica que provê um selodeslizante com a parte externa 332 da válvula 330. Aválvula de esfera 330 inclui um furo diametral passante334 tendo um diâmetro substancialmente igual ao furo 328do alojamento de esfera 298. Dois recessos de ressalto336 se estendem da parte externa da esfera de válvula 330para o furo 334. A extremidade superior 342 do suporte deesfera 340 se estende para o alojamento de esfera 298 epreferivelmente inclui recesso de assento de esferainferior 334, no qual é disposto um assento de esferaanular inferior 346. O assento de esfera anular inferior346 inclui uma superfície seladora metálica curvada 348que deslizavelmente provê uma selagem contra a parteexterna 332 da esfera de válvula 330. Quando o alojamentode esfera 298 é montado com o suporte de esfera 340, osassentos de esfera superior e inferior 322 e 346 sãopressionados em engate selado com a válvula de esfera 330pela mola 324. O encosto anular externo 350 no suporte deesfera 340 é preferivelmente contatado pelas extremidadessuperiores 352 do denteado 354 na parte externa da caixade esfera 292, válvula de esfera 330, assentos de esfera322 e 346, e mola 324 são mantidos no lugar dentro dacaixa de esfera 294. 0 denteado 354 engata o denteado 356na parte externa do suporte de esfera 340, e, daí,impedindo a rotação do suporte de esfera 340 e alojamentode esfera 298 na caixa de esfera 298.

O adaptador inferior 360 se estende em sua extremidadesuperior 362 entre a caixa de esfera 298 e suporte deesfera 340, provendo uma selagem entre as mesmas, quandoprovido um suporte de esfera 340 na conexão roscada 364.A extremidade inferior do adaptador inferior 360 incluiroscas externas 366 para prover porções de uma coluna deteste abaixo da ferramenta de teste multimodal 100.Como será prontamente apreciado, quando a válvula deesfera 330 está aberta, como na figura 2F, se forma umfuro "totalmente aberto" 370 na ferramenta de testemultimodal 100, provendo uma trajetória para fluidos deformação e/ou canhões de perfuração, instrumentação,etc. .

Referindo-se agora à figura 3, onde se representa umconjunto de bloqueio hidráulico 130 em detalhes. Comoestabelecido, o conjunto de bloqueio hidráulico 130inclui um sub bloqueio hidráulico 126, que inclui umaprimeira passagem geralmente longitudinal 382, quese estende da extremidade inferior 384 do alojamento 126à próxima extremidade superior 38 6. Como pode ser vistoda comparação das figuras 3A e 3B, a passagemlongitudinal 382 será preferivelmente formada de doisfuros deslocados 383 e 385. A extensão superior dapassagem 382 (furo 385) é plugada, tal como por um pluguemetálico adequado 38, usando qualquer técnicaconvencional, como bem conhecido na técnica. 0 furo 385intersecta um furo lateral 390 que comunica a passagem382 com uma área reentrante anular 392 formada entre aparte externa do sub bloqueio hidráulico 126 e caixa depressão tubular 114. No lado oposto da abertura radial390 a partir do plugue 388, tem a abertura lateral 394,que comunica os furos 383 e 385. A abertura lateral 394tem um plugue de disco de ruptura 396, que define umatrajetória de fluxo, que, em um estágio inicial,é obstruída por um disco de ruptura 398. Como pode servisto nas figuras 3A e 3B, o plugue 396 fixa no lugar odisco de ruptura 298, impedindo que qualquer fluxo passepela passagem 382 através do disco de ruptura 398, até uminstante em que o diferencial de pressão rompe o disco deruptura, abrindo a passagem 382. 0 sub bloqueiohidráulico 126 também inclui a passagem 400, quese estende da extremidade inferior 384 da sub 126 para aextremidade superior 386 do sub 126. A passagem 400 épreferivelmente diametralmente oposta ao furo 382 na sub126. Próximo da extremidade superior do sub bloqueiohidráulico 126, a sub é presa, tal como por umacoplamento roscado 402, a uma tampa de extremidade 404.O sub bloqueio hidráulico 126 e a tampa de extremidade404 incluem superfícies complementares geralmenteadjacentes, cada uma delas disposta de modo a formar umrecesso geralmente em forma de V 406 entre elas. Umaporção deste recesso é aliviada na tampa de extremidade404 por uma ranhura anular 408. 0 recesso anular 406inclui um 01 ring convencional 410 que, como serádescrito, serve de válvula de retenção para o fluxo entrea passagem 400 no sub bloqueio hidráulico 126 e a câmarade óleo superior 122 sob o pistão anular flutuante 124.Um pequeno recesso 412 é provido entre a tampa deextremidade 404 e o furo 400 adjacente ao sub bloqueiohidráulico 126, para assegurar comunicação fluida entre ofuro 400 e ranhura em V 406 sob o O'ring 410.Referindo-se agora à figura 4, onde se representa umaválvula de retenção 175 no alojamento de luva superior/válvula de retenção 168 da ferramenta de teste multimodal100. A válvula de retenção 175 inclui um membro de corpo420 tendo uma seção externa roscada 422 adaptada pararoscavelmente engatar os furos 172, 163 no alojamento deesfera 168. O corpo 420 define um furo central 424, ondese localiza a haste da válvula de retenção 426. A haste426 inclui um furo central que se estende da extremidademais externa 428 em direção a uma posição dentro da haste426. Os primeiro e segundo furos laterais 432, 434intersectam o furo central 430. Os primeiro e segundofuros laterais 432, 434 são suficientemente espaçados, demodo que, quando a haste 426 se move em apenas umadireção, se afastando do membro de corpo 420 (para baixo,como representado na figura 4), os furos laterais 432 e434 ficam em lados opostos do membro de corpo 420. Estesfuros asseguram um fluxo de fluido apropriado através daválvula de retenção 175. A haste 426 e o membro de corpo420 também incluem superfícies seladoras complementares436 e 438, que respectivamente obstruem o fluxo, quandoas superfícies estão engatadas uma na outra. A válvula deretenção 175 adicionalmente inclui um membro mola 440,que pressiona haste e membro de corpo, para assegurar umarelação selada entre os mesmos. A haste 426preferivelmente inclui um membro de extensão 442 que seestende na mola 440 e serve para manter a mola 440apropriadamente alinhada em uma configuração de operação.

Referindo-se às figuras 1 a 4, a operação da ferramentade teste multimodal 100 é feita como segue. Quando aferramenta 100 é introduzida no poço na coluna 30, aferramenta tipicamente deve operar com a válvula decirculação fechada e a válvula de esfera aberta, como nasfiguras 2A a 2G. Quando a ferramenta 100 desce no furo depoço, a pressão do annulus passa através da porta depressão de annulus 154 e pressiona o pistão flutuanteanular 212 para cima na câmara de óleo inferior anular210. A pressão é comunicada através da ferramenta de óleo100 e através da passagem 400 no sub bloqueio hidráulico126. Quando a pressão passa através da passagem 100 e setorna maior que a pressão na câmara de gás pressurizada120 atuando no 0'ring 410 da válvula de retenção, apressão pressiona o 0'ring 410 da válvula de retenção eatua sobre a superfície inferior do pistão anularflutuante 124. O pistão anular flutuante 124 então sobe,e pressuriza o nitrogênio na câmara de gás 120,substancialmente igualando a pressão hidrostática anular(descontando as perdas por fricção na ferramenta 100) .Como deve ficar aparente a partir das figuras, o disco deruptura 398 será exposto, por um lado no furo 383, apressão do fluido no furo de poço e, pelo outro lado nofuro 385, exposto a pressão na câmara de gás 120. Aválvula do disco de ruptura 398 será ajustada, com algumamargem de segurança, acima do valor máximo de pressão guese espera que seja aplicada a outras ferramentas nacoluna. Por exemplo, se uma pressão de 500 psi acima dapressão hidrostática, que se espera que seja aplicada àválvula de teste 52 na coluna 30, então a pressão nodisco de ruptura 398 será ajustada em cerca de 750 a 1500Ibs acima - mais preferivelmente em cerca de 1000 Ibs.Portanto, o disco de ruptura 398 não rompe até lhe seraplicada uma pressão de 1000 Ibs.

Como deve ser visto, a pressão no annulus pode seraumentada e diminuída qualquer número de vezes paraoperar a válvula de teste 52, como desejado. A pressãomáxima aplicada ao annulus adjacente à ferramenta deteste multimodal 100 será aplicada, como descrito, peloconjunto de bloqueio hidráulico 380 para pressurizar acâmara de gás 120. Então, a pressão na câmara de gáspressurizada 130 é mantida na pressão mais alta aplicadaao annulus.

Quando se deseja atuar a ferramenta de teste 100, apressão será elevada uma única vez para o diferencial depressão acima da pressão hidrostática, para cujo valor odisco de ruptura 398 foi ajustado - pref erivelmente maisuma margem extra para assegurar sua operação confiável.Por exemplo, com um disco para 1000 lbs, uma pressão depelo menos 1000 lbs deve ser aplicada ao annulus. Quandoesta pressão é aplicada à ferramenta de teste multimodal100, a pressão deve ser armazenada pelo conjunto debloqueio hidráulico 130. Quando a pressão for diminuídapara a pressão hidrostática, será aplicado o diferencialde pressão de 1000 lbs ao disco de ruptura, que se rompe,daí facilitando a operação normal da ferramenta 100, comodescrito na patente U.S. N0 4.711.305, e incorporadanesta por referência. A força da pressão na mola defluido estabelecida pela câmara de gás pressurizada 120 epistão 124 será aplicada à área do pistão do alojamentode luva superior/ válvula de retenção 168, que atua comomandril de operação móvel, através das esferas 186.

Um subseqüente aumento de pressão através das portas depressão de annulus 154 atua sobre o alojamento de luvasuperior/ válvula de retenção 168. O óleo é impedido decontornar o alojamento 168 pelos selos 170, 171. Oalojamento de luva superior/ válvula de retenção 168, porconseguinte, é pressionado de novo contra a extremidadeinferior 384 do sub bloqueio hidráulico 126. Estemovimento faz subir a luva inferior 174, a luva de esfera186, e esferas 186 nas ranhuras 164. Desta maneira, asesferas 186 começam a ciclar nas ranhuras catracas 164.

Quando o alojamento de esfera 168 alcança a extremidadeinferior 384 do sub bloqueio hidráulico, o alojamento 168é impedido de subir, mas a válvula de retenção 175 abre(e, por sua vez, atingindo o diferencial de pressão,a válvula de retenção 175b abre) , e permite que o fluidopasse pelas passagens 400 e 382 para a câmara de óleosuperior 122, equalizando a pressão de ambos lados doalojamento de luva superior/ válvula de retenção 168 epára o movimento do conjunto de luva de esfera 156 eesferas 186 nas ranhuras 164. Sangrando a pressão deannulus, o nitrogênio na câmara pressurizada na câmara120, agora que o disco de ruptura 398 rompe, pressionandoo pistão flutuante 124, a pressão então é comunicada pelacâmara de óleo superior 122 e passagem 382 para oalojamento de luva superior/ válvula de retenção 168,baixando o alojamento e a luva inferior 174, fazendoesferas de catraca 186 seguirem as trajetórias dasranhuras 164. Depois de um certo número de tais ciclos,determinado pela catraca, a catraca faz as esferas 186moverem o mandril de catraca 156, mandril de extensão204, e luva ligada ao mesmo, abrindo a válvula decirculação ou válvula de esfera.Referindo-se agora à figura 6, onde se descreveesquematicamente uma configuração exemplar de um sistemaoperacional para uma ferramenta 500 incorporando umaparelho método de bloqueio hidráulico de acordo com ainvenção. A ferramenta de poço 500 inclui um mandrilmóvel 500, que representa o mecanismo de operação chavecujo movimento é restringido, até depois de ocorrer umcerto diferencial de pressão e permitir operação daferramenta de poço 500.

Para conferir clareza à ilustração, a ferramenta de poço500 será descrita em termos de uma válvula de drenagemautomática para permitir a drenagem do fluido de umacoluna de teste de haste de furação, quando esta forretirada do poço. A descrição da ferramenta 500em relação a esta ferramenta é puramente ilustrativa,no entanto, como aqueles habilitados na técnica deverãoreconhecer que os princípios da configuração ilustradapoderiam ser aplicados a válvula de segurança/ válvula decirculação e/ou a numerosos outros tipos de ferramentas.

A ferramenta de poço 500 inclui, em adição ao mandrilmóvel 502, um conjunto de alojamento 502. 0 conjunto dealojamento 504 e o mandril móvel 502 cooperativamentedefinem a câmara de gás superior 506. A câmara de gássuperior 506 é cheia através de um mecanismo apropriado(não mostrado) com um volume de gás - pref erivelmentenitrogênio - para prover resistência à ferramenta 500. Naextremidade inferior da câmara de gás superior 506 tem umpistão móvel 508. Sob o pistão móvel 508 tem a câmara deóleo superior 510. O lado oposto da câmara de óleosuperior 510 é definido por um conjunto de atraso quepode ser formado como extensão do conjunto de alojamento504 ou selavelmente preso ao mesmo. 0 conjunto debloqueio hidráulico 512 engata selavelmente o mandrilmóvel 502 definindo as câmaras de óleo superior eintermediária 510, 514. O conjunto de bloqueio hidráulico512 inclui um conjunto de disco de ruptura 516, que podeser do tipo previamente discutido aqui que, pelo menosinicialmente, obstrui a passagem 518 entre as câmaras deóleo superior e intermediária 510 e 514. O conjunto debloqueio hidráulico 512 também inclui uma segundapassagem 520, que se estende entre as câmaras de óleo5superior e intermediária 510 e 514, incluindo a válvulade retenção 522, qual válvula 522 permite a passagem dofluxo de fluido da câmara de óleo intermediária 514 pelapassagem 520 para a câmara de óleo superior 510,pressionando o lado de baixo do pistão 508, masobstruindo o fluxo inverso. A extremidade inferior dacâmara de óleo intermediária 514 é definida por um flange524 que se estende para fora no mandril móvel 502,engatando selavelmente o conjunto de alojamento 504. 0flange 524 também define a extensão superior da câmara deóleo inferior 526. Uma válvula de retenção 525 no flange524 permite a passagem do fluxo de óleo da câmara de óleoinferior 526 para a câmara de óleo intermediária 514, ede novo impede o fluxo inverso. Um pistão móvel 528separa a câmara de óleo inferior 52 6 de uma câmara depressão anular 30, que se comunica através de umapassagem 532 com um annulus de poço externo à ferramenta500. O mandril móvel 502 inclui uma porta de drenageminterna 534, que em uma primeira posição, como na figura6, é isolada nos lados de cima e de baixo pelos conjuntosseladores 536 e 538. A ferramenta de poço 500 tambéminclui uma porta de drenagem anular 540, que, quandoa porta de drenagem anular 544 estiver alinhada com amesma, permite a passagem de fluido da parte interna daferramenta 500 para o lado de fora. A pressão da porta dedrenagem anular 540 é adicionalmente isolada de extensõesadicionais de mandril móvel 502, por um conjunto seladoradicional 542.

A operação da ferramenta de poço 500 é similar à operaçãodescrita acima para a ferramenta de teste multimodal 100das figuras 1 a 5. Quando a pressão é aplicada ao annulusde poço, esta pressão deve ser aplicada por uma porta depressão de annulus 532 ao pistão 528, que então se move,e transmite a pressão aplicada pelo óleo e câmara de óleoinferior 526. Esta pressão então faz subir o mandrilmóvel 502, e pela ação da válvula de retenção 525, apressão do annulus será aplicada, através da unidade debloqueio hidráulico 512, à câmara de óleo superior 510, edai para a mola de fluido formada pela câmara de gássuperior 506. Como descrito acima, devido à construção doconjunto de bloqueio hidráulico 512, quando esta pressãodiminui, a pressão será mantida na câmara de gás superior506 pelo disco de ruptura 516 e válvula de retenção 522.Quando a ferramenta de poço 500 é retirada do furo depoço, ou quando a cabeça hidrostática próxima da parte depressão do annulus 532 for reduzida de alguma forma, odiferencial de pressão no disco de ruptura 516 aumenta.Quando o diferencial de pressão chega em certo valor, fazo disco se romper, e a pressão na câmara de nitrogênio506 será aplicada através da passagem 518 à câmara deóleo intermediária 514 e flange radial 524. Em razão de ofluido e pressão não poderem contornar (bypass) o flange524, o mandril móvel 502 baixa. No exemplo ilustrado,este movimento para baixo alinha a porta de drenagemintermediária 534 à porta de drenagem anular 50,permitindo que o fluido no furo da ferramenta 500 drenepara o annulus.

Referindo-se agora à figura 7, onde se representa umaconfiguração alternativa de uma ferramenta de poço 600,de acordo com a presente invenção. A ferramenta 600 provêum mecanismo de bloqueio que pode ser acoplado a qualquertipo apropriado de ferramenta operada a pressão paraimpedir sua operação até se conseguir um pré-determinadodiferencial de pressão. Por exemplo, a seção de operaçãode bloqueio hidráulico da ferramenta 500 pode seradaptada a uma válvula de circulação válvula desegurança, etc.. Um uso particular seria empregar umaferramenta em uma operação de teste de haste de furação,quando as condições hidrostáticas no furo de poçose alteraram desde quando a ferramenta foi colocada nopoço. Por exemplo, se na tubulação um fluido pesado foisubstituído por um fluido mais leve ou se o nível defluido no annulus foi reduzido, daí reduzindo a cabeçahidrostática adjacente à ferramenta de poço 600. Aferramenta de poço 600 inclui componentes e conjuntoscorrespondentes àqueles descritos e representadosem relação à ferramenta de poço 500. Portanto, taiselementos serão numerados similarmente, e a mesmadescrição será aplicável.

Como deve ficar aparente a partir da figura 7, o conjuntoalojamento 604 próximo da extremidade inferior inclui umaabertura de pressão de annulus 608. 0 mandril móvel 602inclui uma seção que se estende radialmente para fora 606incluindo os conjuntos 610 e 612. Os conjuntos 610 e 612são dispostos inicialmente em lados opostos da porta depressão de annulus 608, de modo a isolar a porta 608.O mandril 602 e alojamento 604 cooperativamente definema câmara de pressão inferior 617 incluindo o recessoradial 616. As paredes definem o recesso 616 e sãodispostas radialmente para fora em relação à superfícieseladora 614 que engata o conjunto selador 610 e 612.Portanto, se o mandril móvel 602 baixa para uma posiçãoonde os conjuntos seladores 610 e 612 são recessosadjacentes 616, então o fluido da porta de pressão deannulus 608 se comunica fluidicamente com a câmara 617pelo recesso 616. Um conjunto selador inferior 622 engatauma porção de saia inferior 624 do mandril móvel 602,isolando a câmara de pressão 617. A câmara 617 é acopladapela passagem 618 à porta de entrada de pressão deannulus da ferramenta de poço convencional específicaa ser operada.

Em operação, a ferramenta 600 atua como a ferramenta 500descrita acima. Uma vez conseguido o diferencial depressão prescrito no disco de ruptura 516, o disco deruptura 516 se rompe, permitindo que a pressão atue sobreo flange que se estende para fora 514, baixando o mandrilmóvel 62. Na situação de operação em que foi colocada aferramenta 602 em um poço com fluido pesado, a ferramenta600 serve para impedir que a cabeça hidrostática afete aferramenta de poço. Como deve ser aparente àqueleshabilitados na técnica, quando o fluido pesado forsubstituído por um fluido mais leve, o disco de rupturaserá exposto por um lado à pressão da câmara de gás 606que é igual à cabeça hidrostática do fluido mais pesado emais qualquer pressão adicional que lhe for aplicada.

Entrementes, a pressão no lado oposto do disco de ruptura516 será igual à cabeça hidrostática que surge quando ofluido mais pesado for substituído com um fluido maisleve. Quando este diferencial de pressão exceder o valorde ruptura do disco 516, o disco de ruptura 516 deve seromper, permitindo a operação da ferramenta de poço 600.

Quando o mandril móvel 602 desce, uma porta de pressão608 é descoberta e se comunica através de recesso 616 nacâmara 617 com a passagem 618. O disco de ruptura 620,que obstrui a passagem 618, deve ser ajustado em um valorapropriado para prover a pressão de operação inicial paraa válvula associada ou a outra ferramenta de poço. Assim,o disco de ruptura 620 pode ser ajustado em qualquervalor desejado, tal como, por exemplo, 1000 Ibs emrelação à menor cabeça hidrostática provida pelo fluidomais leve no poço, e sem considerar as pressõespreviamente presentes em conseqüência de um fluidoanterior mais pesado.

Referindo-se agora à figura 8, onde se representaesquematicamente outra configuração de uma ferramenta7000 incorporando um método e aparelho de bloqueiohidráulico, de acordo com a presente invenção. Porexemplo, a ferramenta de poço 700 pode prover ummecanismo de bloqueio que pode ser acoplado a qualquertipo apropriado de ferramenta operada a pressão paraimpedir e permitir operação da ferramenta de poço atéalcançar um pré-determinado diferencial de pressão.Especificamente, a seção de operação de bloqueiohidráulico da ferramenta 700 pode ser adaptada àferramenta 100 descrita com referência às figuras 1 a 5,ou a outras ferramentas, tal como válvula de circulação,válvula de segurança, etc.. Assim, a ferramenta de poço700 pode incluir um mandril móvel (não mostrado) queopere como descrito com referência ao mandril de ranhurade catraca 156.

A ferramenta de poço 700 inclui um conjunto mandril 702 econjunto alojamento 704. 0 conjunto mandril e o conjuntoalojamento, em conjunto, servem para definir, pelo menosparcialmente a câmara de fluido compressivel superior706. A câmara de fluido compressivel superior 706 encheatravés de um mecanismo apropriado (não mostrado) com umvolume de gás - preferivelmente nitrogênio - adequadopara prover a desejada operação de mola de fluido naferramenta 700. A extremidade oposta da câmara superior706 é um pistão de mola de fluido móvel 708. Sob o pistão708 tem uma câmara de óleo superior 710. A extremidadeoposta da câmara de óleo superior 710 é definida por umconjunto de bloqueio hidráulico, como indicado em 712,que pode ser formado em uma extensão do conjuntoalojamento 704 ou ser selavelmente preso ao mesmo. Naconfiguração ilustrada, o conjunto de bloqueio hidráulico712 engata selavelmente o mandril 702, definindo ambas,câmara de óleo superior 710 e câmara de óleo inferior714. 0 conjunto de bloqueio hidráulico 714 inclui umaválvula de liberação de pressão, ilustrada como conjuntode disco de ruptura 716, que pode ser do tipo previamentedescrito nesta, que, pelo menos inicialmente, obstrui apassagem 719 entre a câmara de óleo superior 710 e acâmara de óleo inferior 714, respectivamente. 0 conjuntode bloqueio hidráulico 712 também inclui uma segundapassagem 712, que se estende entre a câmara de óleosuperior 710 e a câmara de óleo inferior 714 e incluindoum pistão de compensação 722. 0 pistão de compensaçãotambém permite que um pré-determinado nivel de pressão apartir da câmara de óleo 714 seja comunicado à câmara deóleo superior 710, mas impede a comunicação de qualquerpressão acima do pré-determinado nível de pressão.Isto se consegue permitindo que um volume relativamentepequeno de óleo ocupe a câmara de óleo superior 710 entreo pistão de compensação 722, disco de ruptura 716, epistão móvel 708. Quando ocorre um diferencial de pressãopositivo, entre a câmara de óleo inferior 714 e a câmarade óleo superior 706, como aquele criado pela elevação daplataforma 708, faz subir e comprime o nitrogênio nacâmara de óleo superior 706 em um pré-determinado grau.Na configuração ilustrada, o movimento do pistão móvel708 cessa, quando o pistão de compensação 722 contata oencosto 724. Quando se alivia esta pressão, provê-se umdiferencial de pressão positivo entre a câmara superior706 e a câmara inferior 714, que faz o pistão móvel 708descer, que faz o pistão de compensação 722 tambémdescer, equalizando a pressão no sistema até o pistãomóvel percorrer seu curso máximo até o encosto 726.A extremidade inferior da câmara de óleo inferior 714é definida por um pistão de força móvel 728. O conjuntoalojamento 704 e o conjunto mandril 702, em conjunto,servem para definir uma câmara de pressão anular 730, quese comunica através de uma passagem 732 com a parteexterna do annulus de poço à ferramenta 700, de modo queo fluido de furo de poço opere como fluido de transmissãode força para executar operações da ferramenta de poço 700.

Agora será descrita a operação da ferramenta de poço 700.Quando a pressão é aplicada ao annulus do poço, a pressãoserá aplicada através de uma porta de pressão de annulus732 para o pistão 728, que se move e transmite a pressãoaplicada através do óleo à câmara de óleo inferior 714.Pelo menos uma porção da pressão de annulus aplicadaentão será transmitida através da unidade de bloqueiohidráulico 712 à câmara de óleo superior 710, via pistãode compensação 724. Esta porção de pressão de annulusaplicada atua na mola de fluido formada pela câmarasuperior 706. Devido à construção do conjunto de bloqueiohidráulico 712, com a redução desta pressão, a mola defluido opera para baixar o pistão de compensação 722.Como apenas uma pequena quantidade de óleo é colocadainicialmente na câmara de óleo superior 710, o curso dopistão móvel 708 não é suficiente para fazer,por exemplo, o mandril de ranhura de catraca 156 operar.

Quando se deseja operar a ferramenta de poço 700, acabeça hidrostática ou pressão de fluido próxima à portade pressão de annulus, 732 é aumentada para criar orequerido diferencial de pressão no disco de ruptura 716.

Quando o diferencial de pressão chega em um pré-determinado valor no qual o disco de ruptura rompe, apressão entre a câmara de nitrogênio 706 e a câmara deóleo inferior 714 será aplicada através da passagem 718.Na configuração, ciclos de pressão repetidos podem seraplicados à câmara de nitrogênio 706 através da porta depressão de annulus 732 para operar a ferramenta de poço700, como descrito acima com referência à ferramenta depoço 100.

Referindo-se agora à figura 9, onde se representaesquematicamente outra configuração de uma ferramenta 800incorporando um método e aparelho de bloqueio hidráulico,de acordo com a presente invenção. Por exemplo, aferramenta de poço 800 pode prover um mecanismo debloqueio, que pode ser acoplado a qualquer tipoapropriado de ferramenta operada a pressão para impediroperação da ferramenta até depois de se conseguir um pré-determinado diferencial de pressão. Especificamente, aseção de operação de bloqueio hidráulico da ferramenta depoço 800 pode ser adaptada à ferramenta 100, descritaacima nas figuras 1 a 5, ou a outras ferramentas, talcomo válvula de circulação, válvula de segurança, etc..Assim, a ferramenta de poço 800 pode incluir um mandrilmóvel (não mostrado) operando como descrito comreferência ao mandril de ranhura de catraca 156.

A ferramenta de poço 800 inclui um conjunto mandril 802 econjunto alojamento 804. O conjunto alojamento 804 econjunto mandril 802, em conjunto, servem para definiruma câmara de fluido compressivel superior 806. A câmarasuperior 806 será cheia com um mecanismo apropriado (nãomostrado) com um volume de gás - preferivelmentenitrogênio - adequado para prover operação de mola defluido desejada na ferramenta 800. Na extremidadeinferior da câmara superior 808 tem um pistão de mola defluido móvel 808. Sob o pistão 808 tem uma câmara de óleosuperior 810. A extremidade oposta da câmara de óleosuperior 810 é definida pelo conjunto de bloqueiohidráulico ou retardo hidráulico indicado em 812 que podeser quer formado em uma extensão do conjunto alojamentoou ser selavelmente preso ao mesmo. Na configuraçãoilustrada, o conjunto de bloqueio hidráulico 812 engataselavelmente o mandril 802, definindo uma câmara de óleosuperior 810 e uma câmara de óleo inferior 814. 0conjunto de bloqueio hidráulico 812 inclui uma válvula deliberação de pressão ilustrada como conjunto de disco deruptura 816, que pode ser do tipo previamente discutidoaqui, pelo menos inicialmente obstrui a passagem 818entre as câmaras de óleo superior e inferior 812 e 814respectivamente. O conjunto de bloqueio hidráulico 8142também inclui uma segunda passagem 820 que se estendeentre a câmara de óleo superior 810 e câmara de óleoinferior 814. Na configuração ilustrada, a segundapassagem 820 inclui uma porção superior 820a e porçãoinferior 820b, deslocadas uma da outra. Entre a porçãosuperior 820a e a porção inferior 820b, coloca-se umpistão intermediário 822, que serve para inicialmenteimpedir uma comunicação fluida entre câmaras de óleosuperior 810 e a câmara de óleo inferior 814.A extremidade inferior da câmara de óleo inferior 814é definida por um pistão de força móvel 828. O conjuntoalojamento 804 e conjunto mandril 802, em conjunto,servem para definir uma câmara de pressão anular 830 quese comunica através de uma passagem 832 com a parteexterna do annulus de poço à ferramenta 800, de modo queo fluido de furo de poço opere como fluido de transmissãode força para executar as operações da ferramenta de poço 800.

Agora será descrita a operação da ferramenta de poço 800.

Quando a pressão é aplicada ao annulus de poço, estapressão será aplicada através da porta de pressão deannulus 832 ao pistão 828, que deve resistir aomovimento, quando se impede que a pressão sejatransmitida através do óleo da câmara de óleo inferior814 à câmara de óleo superior 810 pelo pistãointermediário 822 e disco de ruptura 816. Assim, nestaconfiguração, as variações de pressão no annulus do poçonão serão transmitidas à mola de fluido, e o mandril deranhura de catraca não se move.

Quando se deseja operar a ferramenta de poço 800, acabeça hidrostática ou pressão de fluido próxima da portade pressão 832 é aumentada para criar o requeridodiferencial de pressão no disco de ruptura 816. Quando odiferencial de pressão atinge o pré-determinado valor dediferencial de pressão na qual o disco de ruptura 816rompe, o disco de ruptura 816 se rompe, e a pressão faz opistão intermediário 822 se mover radialmente paradentro. Uma vez deslocado o pistão intermediário 822, aporção superior 820a e porção inferior 820b da segundapassagem 820 se comunicam fluidicamente permitindo que apressão do annulus seja aplicada à câmara de nitrogênio806 a partir da câmara de óleo superior 810 e câmara deóleo inferior 814. Nesta configuração, ciclos repetidosde pressão podem ser aplicados à câmara de nitrogênio 806através da porta de pressão de annulus 832 para operar aferramenta de poço 800, como descrito acima, comreferência à ferramenta de poço 100.

Referindo-se agora à figura 10, onde se representaesquematicamente outra configuração de uma ferramenta 900incorporando um método e aparelho de bloqueio hidráulicode acordo com a presente invenção. Por exemplo, aferramenta 900 pode prover um mecanismo de bloqueio quepode ser acoplado a qualquer tipo apropriado deferramenta de poço operado a pressão, para impediroperação da ferramenta até depois alcançar um pré-determinado diferencial de pressão. Especificamente, aseção de operação de bloqueio hidráulico da ferramenta depoço 900 pode ser adaptada à ferramenta 100 descrita comreferência às figuras 1 a 5, ou outras ferramentas, talcomo uma válvula de circulação, válvula de segurança, ousimilares. Assim, a ferramenta 700 pode incluir mandrilmóvel (não mostrado) que opere, como descrito acima, comreferência ao mandril de ranhura de catraca 156.

A ferramenta de poço 900 inclui um conjunto mandril 902 eum conjunto alojamento 004. O conjunto alojamento 904 econjunto mandril 902 em conjunto servem para definir umacâmara de fluido compressivel superior 906. A câmara defluido compressivel superior é cheia com um mecanismoapropriado (não mostrado) de um certo volume de gás -preferivelmente nitrogênio - adequado para prover umaoperação de mola de fluido desejado na ferramenta 900. Aextremidade oposta da câmara superior tem um pistão demola de fluido móvel 908. Sob o pistão 908 tem uma câmarade óleo superior 910. A extremidade oposta da câmara deóleo superior 910 é definida por conjunto de bloqueio ouretardo hidráulico indicado em 912 que pode ser querprovido em uma extensão do conjunto alojamento 904 ou serselavelmente preso ao mesmo. Na configuração ilustrada, oconjunto de bloqueio hidráulico 912 engata selavelmente omandril 902, definindo câmara de óleo superior 910 ecâmara de óleo inferior 914. O conjunto de bloqueiohidráulico 912 inclui uma válvula de liberação depressão, ilustrada como um conjunto de disco de ruptura916 que pode ser do tipo previamente descrito nesta, quepelo menos inicialmente obstrui uma passagem 918 entre ascâmaras de óleo superior 910 e câmara de óleo inferior914 respectivamente. O conjunto de bloqueio hidráulico912 também inclui uma segunda passagem 920 que se estendeentre as câmaras de óleo superior 910 e câmara de óleoinferior 914, incluindo um dispositivo medidor de fluido922. 0 dispositivo medidor de fluido 922 serve parapermitir que uma pré-determinada taxa de fluxo passeentre as câmaras de óleo inferior e superior 914 e 910.

Na configuração ilustrada, o dispositivo medidor de fluxo922 inclui um orifício 924 e outro dispositivo decontrole de fluxo de fluido para regular o fluxo. Emadição, o dispositivo medidor de fluxo 922 inclui um parde filtros (telas) opostos.

Quando ocorre um diferencial de pressão da câmara de óleoinferior 914 para a câmara de óleo superior 906, comoo diferencial de pressão criado pela elevação daplataforma, o dispositivo medidor de fluxo 922 limita ataxa na qual o fluido entra na câmara de óleo superior910, e daí limita o curso do pistão móvel 908 e aquantidade de nitrogênio na câmara superior 906 que écomprimida. Aliviando a pressão, ocorre um diferencial depressão positivo entre a câmara superior 906 e a câmarainferior 914, fazendo o pistão 908 descer, provendo umamedição do óleo com o dispositivo medidor de fluido 922,até a pressão no sistema se equalizar.

A extremidade inferior da câmara de óleo inferior 914é definida por um pistão móvel 928. 0 conjunto alojamento904 e conjunto mandril 902 em conjunto servem paradefinir uma câmara de pressão anular 930, que comunicaatravés de uma passagem 932 a parte externa do annulus àferramenta 900, de modo que o fluido de furo de poçoopere como fluido de transmissão de força para executaras operações da ferramenta de poço 900.

Agora será descrita a operação da ferramenta de poço 900.Quando a pressão é aplicada ao annulus, esta pressão seráaplicada ao pistão 928 pela porta de pressão de annulus932, movendo o pistão 928 e, daí, transmitindo a pressãoaplicada através do óleo na câmara de óleo inferior 914.Pelo menos uma porção da pressão de annulus aplicada serátransmitida através da unidade de bloqueio hidráulico 912à câmara de óleo superior 910 através do medidor demedidor de fluido 922 que controla a taxa de fluxo deóleo entre a câmara de óleo superior 910 e a câmara deóleo inferior 914. A porção da pressão de annulusaplicada atua sobre a mola de fluido formada pela câmarasuperior 906. Devido à construção do conjunto de bloqueiohidráulico 912 com a redução da pressão, a mola de fluidotraz o óleo de volta através do dispositivo medidor defluido 922. Como apenas uma quantidade relativamentepequena de óleo passa através de dispositivo medidor defluido 922 em um pré-determinado período de tempo, ocurso do pistão móvel 908 não é suficiente para fazero mandril de ranhura de catraca 156 operar.

Quando se deseja operar a ferramenta de poço 900, acabeça hidrostática ou pressão do fluido próxima da portade pressão de annulus 932 é aumentada, criando odiferencial de pressão requerido através do disco deruptura 916, levando em conta a passagem de fluido pelodispositivo medidor de fluido 922. Quando o diferencialatinge o pré-determinado diferencial no qual o disco deruptura deve romper, o disco se rompe e a pressão entre acâmara de nitrogênio 906 e a câmara de óleo inferior 914será aplicada através da passagem 918. Nestaconfiguração, ciclos de pressão repetidos poderão seraplicados à câmara de nitrogênio 906 através da porta depressão de annulus 932 para operar a ferramenta de poço900, como descrito com referência à ferramenta de poço 100.

Conquanto a presente invenção tenha sido descritafazendo referência a um número de configuraçõesilustrativas, entenda-se que a mesma não foi construídade modo limitante. Várias modificações e combinações dasconfigurações ilustrativas e outras configurações dapresente invenção serão aparentes àqueles habilitados natécnica à luz da presente especificação. Por conseguinte,pretende-se que as reivindicações que seguem englobemtais modificações e/ou configurações.

Claims (20)

1.- Aparelho para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão,caracterizado pelo fato de compreender:- um conjunto alojamento;um conjunto mandril dentro do conjunto alojamento,em conjunto servem para definir, pelo menos parcialmente,uma primeira câmara operável para conter um fluidocompressivel, uma segunda câmara operável para conter umfluido incompressivel, e uma terceira câmara operávelpara conter um fluido de transmissão de força;um pistão de força movelmente disposto entre assegunda e terceira câmaras, e operável para comunicarpressão entre as segunda e terceira câmaras;- um pistão de mola de fluido movelmente dispostoentre as primeira e segunda câmaras e operável paracomunicar pressão entre as primeira e segunda câmaras;um dispositivo medidor de fluido disposto dentro dasegunda câmara é operável para controlar a taxa de fluxodo fluido substancialmente incompressivel em respostaao diferencial de pressão entre as primeira e segundacâmaras;uma válvula de liberação de pressão disposta dentrode uma passagem de desvio (bypass) para seletivamenteprover uma trajetória de fluido para o fluidosubstancialmente incompressivel fluir em torno dodispositivo medidor de fluido, a válvula de liberação depressão sendo reativa a um pré-determinado diferencialde pressão entre as primeira e segunda câmaras paraseletivamente permitir uma comunicação fluida através dapassagem de desvio.

2.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o fluido compressiveladicionalmente compreender nitrogênio.

3.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o fluido substancialmenteincompressivel adicionalmente compreender óleo.

4.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o fluido de transmissão deforça adicionalmente compreender um fluido de furo depoço.

5. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de o dispositivo medidor defluido adicionalmente compreender um orifício.

6. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de o dispositivo medidor defluido adicionalmente compreender um par de telas,dispostas em lados opostos do orifício.

7. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a válvula de liberação depressão adicionalmente compreender um disco de ruptura.

8.- Aparelho para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão,caracterizado pelo fato deum conjunto alojamento;um conjunto mandril dentro do conjunto alojamento,em conjunto, servem para definir, pelo menosparcialmente, uma primeira câmara operável para conter umfluido compressível, uma segunda câmara operável paraconter um fluido incompressível, e uma terceira câmaraoperável para conter um fluido para transmitir energia;- um pistão de força movelmente disposto entre assegunda e terceira câmaras, e operável para comunicarpressão entre as segunda e terceira câmaras;um pistão de mola de fluido, disposto entreas primeira e segunda câmaras, e operável para comunicarpressão entre as primeira e segunda câmaras.um pistão intermediário disposto em uma passagem dasegunda câmara, e operável para comunicar um pré-determinado nível de pressão de uma primeira porção dasegunda câmara para uma segunda porção da segunda câmara,e impedir a comunicação de uma pressão acima deste pré-determinado nível da primeira porção da segunda câmarapara a segunda porção da segunda câmara; euma válvula de liberação de pressão disposta era umapassagem de desvio, que seletivamente provê umatrajetória de fluido para o fluido substancialmenteincompressivel em torno do pistão intermediário,sendo que a válvula de liberação de pressão é reativaa um pré-determinado diferencial de pressão entreas primeira e segunda câmaras, para seletivamentepermitir uma comunicação fluida pela passagem de desvio.

9. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o fluido compressiveladicionalmente compreender nitrogênio.

10. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o fluido substancialmenteincompressivel adicionalmente compreender óleo.

11. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o fluido de transmissão deforça adicionalmente compreender um fluido de furo depoço.

12. - Aparelho, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de a válvula de liberação depressão adicionalmente compreender um disco de ruptura.

13. - Aparelho para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão,caracterizado pelo fato de compreender:- um conjunto alojamento;um conjunto mandril dentro do conjunto alojamento,em conjunto, servem para definir, pelo menosparcialmente, uma primeira câmara operável para conter umfluido compressivel, uma segunda câmara operável paraconter um fluido incompressivel, e uma terceira câmaraoperável para conter um fluido para transmitir energia;um pistão de força movelmente disposto entre assegunda e terceira câmaras, e operável para comunicarpressão entre as segunda e terceira câmaras;- um pistão de mola de fluido movelmente dispostoentre as primeira e segunda câmaras, e operável paracomunicar pressão entre as primeira e segunda câmaras.um pistão intermediário disposto dentro de umapassagem da segunda câmara é operável para comunicar umpré-determinado nivel de pressão de uma primeira porçãoda segunda câmara para uma segunda porção da segundacâmara, e impedir comunicação de uma pressão acima destepré-determinado nivel da primeira porção da segundacâmara para a segunda porção da segunda câmara; euma válvula de liberação de pressão disposta em umasegunda passagem de desvio, sendo que a válvula deliberação de pressão é reativa a um pré-determinadodiferencial de pressão entre as primeira e segundapassagens, de modo que a atuação da válvula de liberaçãode pressão permita que a pressão da segunda porção dasegunda câmara desloque o pistão intermediárioda primeira posição para a segunda posição.

14.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de o fluido compressiveladicionalmente compreender nitrogênio.

15.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de o fluido substancialmenteincompressivel adicionalmente compreender óleo.

16.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de o fluido de transmissão deforça adicionalmente compreender um fluido de furo depoço.

17.- Aparelho, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de a válvula de liberação depressão adicionalmente compreender um disco de ruptura.

18.- Método para seletivamente impedir e permitiroperação de uma ferramenta de poço controlada a pressão,caracterizado pelo fato de compreender:definir, pelo menos parcialmente, uma primeiracâmara operável para conter um fluido compressivel,uma segunda câmara operável para conter um fluidosubstancialmente incompressivel, e uma terceira câmaraoperável para conter um fluido de transmissão de forçaentre um conjunto mandril e conjunto alojamento;comunicar a pressão entre as segunda e terceiracâmaras com um pistão de força disposto entre as segundae terceira câmaras;comunicar pressão entre as primeira e segundaâmaras com um pistão de mola de fluido disposto entre asprimeira e segunda câmaras;controlar a taxa de fluxo do fluido substancialmenteincompressivel em resposta a um diferencial de pressãoentre as primeira e segunda câmaras com um dispositivomedidor de fluido disposto dentro da segunda câmara; eseletivamente permitir uma comunicação fluidaatravés de uma passagem de desvio, que seletivamenteprovê uma trajetória de fluido para o fluidosubstancialmente incompressivel em torno do dispositivomedidor de fluido em resposta à abertura de uma válvulade liberação de pressão a partir do aumento dediferencial de pressão entre as primeira e segundacâmaras para um pré-determinado valor.

19.- Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de se controlar a taxa de fluxodo fluido substancialmente incompressivel fazendo passaro fluido substancialmente incompressivel através de umorifício.

20.- Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de a abertura de uma válvula deliberação de pressão adicionalmente compreender romperum disco de ruptura.