ES2949984T3 - Dispositivo de intervención en pozos e instalación flotante marina - Google Patents

Abstract

Las Unidades Móviles de Perforación Marina (MODU) son más susceptibles a condiciones meteorológicas como vientos, corrientes y, lo más importante, olas. Estas condiciones meteorológicas generan un movimiento de la instalación que inevitablemente se trasladará en cierta medida a la tubería de perforación. Una unidad de perforación marina móvil (10) puede incluir una caja de gallo (2) configurada para mover la caja de gallo a lo largo de la altura de una torre de perforación (3) a la que está unida. Un inyector (20) configurado para unirse a un marco de intervención de la caja de gallos, en donde el inyector está configurado para acoplarse de manera liberable a un conducto (4). El inyector configurado para colocarse en eje con el conducto en una primera configuración y fuera del eje con el conducto en una segunda configuración. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de intervención en pozos e instalación flotante marina

Campo técnico

[0001] La presente divulgación se relaciona con la intervención en pozos submarinos, en particular, un dispositivo para intervención en pozos polivalente dispuesto en un buque, donde el dispositivo de intervención en pozos tiene la ventaja de una transferencia más segura y rápida entre varios modos de funcionamiento, donde dichos modos de funcionamiento pueden clasificarse como actividades en el eje y actividades fuera del eje.

Antecedentes

[0002] Existen diferentes clases de instalaciones marinas. Por ejemplo, unidades móviles de perforación marinas, plataformas flotantes, plataformas fijas y estabilizadas mediante líneas de amarre. Cada una de estas instalaciones tiene sus propias aplicaciones e inconvenientes.

[0003] Las unidades móviles de perforación marinas (MODU) son más susceptibles que otros tipos de estructuras marinas a condiciones meteorológicas como vientos, corrientes y, lo que es más importante, olas. Estas condiciones meteorológicas generan un movimiento de la MODU que inevitablemente se trasladará en alguna medida a la tubería de perforación, la cual se encuentra conectada de forma fija a la boca de pozo ubicada en un punto fijo del lecho marino. Cuando la tubería de perforación está conectada a la cabeza del pozo (por ejemplo, para la intervención en pozos o su perforación), la MODU utiliza un sistema de compensación de empuje pasivo. Cuando no hay una tubería de perforación conectada (por ejemplo, perforación en mar abierto), la MODU utiliza un sistema activo de compensación de oleaje.

[0004] Se conocen varios dispositivos de intervención en el movimiento, por ejemplo, el uso de estructuras de intervención en el movimiento es una técnica ampliamente conocida en las actividades de perforación con tubería flexible. En este caso, el inyector de tubería flexible se sujeta a una estructura que, por lo general, mediante el uso de cabrestantes, se cuelga de una estructura fija; los cabrestantes se controlan neumática o hidráulicamente para seguir al inyector y compensar así el movimiento relativo entre el inyector y la tubería sobre la que actúa el inyector. En la publicación de patente de EE. UU. US20140308105A1 se da a conocer un ejemplo de dichos dispositivos de intervención en el movimiento. Se conoce otro sistema de la técnica anterior a partir de, por ejemplo, GB 2418684 A.

[0005] Los dispositivos del estado de la técnica reconocen la presencia de condiciones meteorológicas que modifican la posición de las tuberías que están conectadas al fondo marino con respecto al buque (y, por tanto, de todo dispositivo de intervención ubicado en dicho buque) y han desarrollado diferentes tipos de estucturas para minimizar los efectos de las cargas dinámicas de los dispositivos de intervención y su movimiento con respecto a la tubería. Esta acción compensatoria se realiza siempre sobre los propios dispositivos de intervención (por ejemplo, colgando el dispositivo de intervención de un cabrestante de tensión constante o modificando la posición de los dispositivos de intervención ante la carga de una boca de pozo para que no supere un determinado valor umbral).

[0006] Uno de los principales problemas con los sistemas de la técnica anterior es que, durante la perforación con tubería flexible, se utiliza normalmente una estructura de elevación de tubería flexible (CTLF). La CTLF es una estructura masiva que debe manejarse sin montar y que se monta debajo de la torre de perforación (es decir, normalmente es demasiado grande para montarse fuera de la torre de perforación). Posteriormente, la CTLF se cuelga de la parte superior de la torre de perforación y el inyector se conecta a la CTLF. Cuando se van a realizar operaciones en una tubería (por ejemplo, operaciones con cable para inspeccionar o realizar el mantenimiento de la tubería), el inyector se debe bajar de nuevo al buque y se debe quitar la CTLF por razones de seguridad (es decir, no es seguro mantener a los trabajadores debajo de una estructura colgante). El proceso de esta operación normalmente lleva mucho tiempo (por ejemplo, de 4 a 6 horas) y puede ralentizarse y encarecer las operaciones de perforación.

[0007] Otro problema de los sistemas de la técnica anterior es la toma de medidas durante las operaciones de intervención en pozos. Específicamente, el cambio entre operaciones con tubería flexible y operaciones con cable es un proceso que requiere mucho tiempo. En los sistemas tradicionales que usan una CTLF (como se ilustra arriba), se puede tardar de 4 a 6 horas en quitar el inyector y configurar el cableado. El tiempo dedicado a cambiar las configuraciones puede aumentar el coste de la operación de intervención.

[0008] Otro problema de los sistemas de la técnica anterior es que las operaciones que hay que realizar en el elevador de perforación (es decir, mientras el inyector está conectado a la tubería) normalmente las realiza una persona colgada de un cabrestante neumático o un trabajador con arnés (por ejemplo, una grúa). Por lo tanto, puede resultar difícil realizar operaciones complejas o realizar trabajos entre varias personas. Además, si se va a realizar algún trabajo en el inyector, se debe bajar a la cubierta del barco. En ambos casos, el uso de técnicas de la técnica anterior da como resultado una operación lenta y arriesgada.

[0009] Otro problema de los sistemas de la técnica anterior es la complejidad de cambiar de una perforación con tubería flexible a una configuración de perforación con tubería conjunta (por ejemplo, para cambiar de un inyector a un motor superior). En los sistemas de la técnica anterior, el bastidor de intervención debe reconfigurarse a un nuevo peso y el inyector debe desconectarse del conducto y retirarse a una plataforma (es decir, en el buque). El movimiento de un dispositivo tan pesado no está asegurado y el buque está sujeto a movimientos que pueden dañar el dispositivo. Además, el cambio entre modos requiere una cantidad de tiempo considerable.

Resumen de la invención

[0010] Según la presente invención, se proporciona una unidad móvil de perforación marina según la reivindicación 1. Otras formas de realización preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

[0011] La presente divulgación resuelve uno o más de los problemas mencionados anteriormente al modificar el enfoque de la intervención en el movimiento para diferentes modos de funcionamiento como se describe a continuación. La MODU tiene dos modos de funcionamiento: modo de intervención en pozos y modo de perforación. En el modo de intervención en pozos, se puede conectar un conducto a una plataforma de la torre (rooster box). El conducto puede mantenerse a una tensión vertical determinada que puede ser monitoreada por la plataforma de la torre. En el modo de perforación, la plataforma de la torre puede empujar hacia abajo el conducto y la fuerza hacia abajo de la plataforma de la torre (es decir, la fuerza de compresión) se puede controlar (por ejemplo, por la plataforma de la torre).

[0012] Además, en algunas operaciones de modo de perforación, la plataforma de la torre puede permitir que una fracción controlada del peso del conducto de perforación se transmita a la broca (peso sobre la broca) mientras que la mayoría del conducto permanece en tensión debido al peso propio. En este caso, no se realizan fuerzas de compresión, ya que la fuerza hacia abajo es ejercida por el peso del conducto.

[0013] En algunas formas de realización, mantener una fuerza (por ejemplo, una fuerza hacia arriba, una fuerza hacia abajo, etc.) en un conducto (por ejemplo, tubería, tubería ascendente, tubería de perforación, etc.) puede ser sustancialmente más beneficioso que, por ejemplo, monitorear una carga en una cabeza de pozo. El mantenimiento de la fuerza sobre el conducto puede permitir la capacidad de contrarrestar la fuerza antes de que se produzca realmente un desplazamiento sustancialmente vertical de los dispositivos de intervención, reduciendo así o eliminando completamente dicho movimiento relativo. Por lo tanto, mantener la fuerza sobre el conducto puede proporcionar integridad al conducto, reducir la cantidad de movimiento que puede soportar un dispositivo de intervención y puede aumentar la seguridad de los trabajadores (por ejemplo, que ya no tienen que trabajar en un entorno en el que hay elementos pesados que tienen un movimiento relativo entre ellos y entre ellos y los propios trabajadores).

[0014] Tanto en el modo de intervención en el pozo como en el modo de perforación, la plataforma de la torre puede monitorear las cargas dinámicas (es decir, fuerza hacia abajo o hacia arriba) ejercidas sobre el conducto para garantizar que las cargas dinámicas no excedan un umbral de carga (es decir, una carga que el conducto puede soportar). La plataforma de la torre también puede compensar el peso del inyector y eliminar el efecto del movimiento relativo entre el inyector y el conducto. La plataforma de la torre puede moverse en relación con el conducto para cargar y empujar las tuberías por el conducto.

[0015] En algunas formas de realización, la MODU puede tener una torre de perforación adjunta (por ejemplo, a una o más patas de la torre de perforación) y dentro de la torre de perforación una plataforma de la torre (por ejemplo, un dispositivo de intervención en pozos, un bloque móvil, etc.). La plataforma de la torre se puede adaptar para moverse a lo largo de una o más patas de la torre de perforación. La plataforma de la torre se puede acoplar al menos a un conducto (por ejemplo, riser, tubería de perforación, tubería, etc.), un inyector, topdrive (motor superior), etc. La plataforma de la torre puede tener un bastidor de intervención que tiene dos configuraciones: una en el eje (por ejemplo, configuración de tubería flexible) y una configuración fuera del eje (por ejemplo, configuración de tubería conjunta, configuración con cable, configuración con línea de acero, etc.). Por ejemplo, en la configuración en el eje (por ejemplo, configuración de tubería flexible) el inyector puede estar en el ejecon el conducto. En la configuración fuera del eje (por ejemplo, configuración de tubería conjunta, configuración con cable, configuración con línea de acero), el inyector se puede mover fuera del eje en relación con el conducto. La plataforma de la torre (es decir, el nombre de intervención) se puede configurar para cambiar de una configuración en el eje (por ejemplo, configuración de tubería flexible) a una configuración fuera del eje (por ejemplo, configuración de perforación de tubería conjunta, configuración de cable, configuración de línea de acero, etc.).

[0016] En algunas formas de realización, la plataforma de la torre puede incluir una o más plataformas de trabajo. La plataforma de trabajo puede estar en una posición fija con respecto a, al menos, el conducto, un dispositivo de prevención de reventones (BOP) y/o el inyector (es decir, permitiendo un fácil acceso al inyector, el conducto, el BOP y otros componentes adicionales sin movimiento relativo entre los trabajadores y los componentes). La plataforma o plataformas de trabajo pueden proporcionar a los trabajadores una plataforma estable con fines de mantenimiento o supervisión.

[0017] En algunas formas de realización, se puede acoplar un skid a un bastidor de intervención y al inyector. El skid se puede configurar para mover el inyector dentro de la estructura de la plataforma de la torre (es decir, cuando se desconecta del conducto). El skid puede ser sustancialmente perpendicular al conducto y puede permitir que el inyector se mueva fuera del eje en relación con el conducto. El movimiento del inyector fuera del eje puede permitir el acceso al conducto por parte de los trabajadores y/o puede permitir cambiar el bastidor de intervención a una configuración diferente (por ejemplo, de tubería flexible a tubería conjunta/cable o viceversa).

[0018] En algunas formas de realización, cuando el bastidor de intervención está configurado en una configuración fuera del eje (por ejemplo, configuración de tubería conjunta o configuración de cable) la plataforma de la torre puede configurarse para moverse a lo largo de la torre de perforación. El movimiento de la plataforma de la torre a lo largo de la torre de perforación se puede utilizar, en primer lugar, para cargar las tuberías en el motor superior y, posteriormente, para ejercer una fuerza hacia abajo para empujar las tuberías hacia abajo. La plataforma de la torre también se puede utilizar para evitar que la carga que ejerce el motor superior (y la propia plataforma de la torre) sobre el conducto supere un umbral de carga predeterminado. En una configuración con cable, el equipo de medición se puede bajar desde una o más plataformas de trabajo en la plataforma de la torre al pozo para transmitir señales eléctricas de las mediciones del pozo a la superficie (por ejemplo, mediciones para usar en la intervención en el pozo, evaluación del yacimiento y recuperación de tuberías).

[0019] Una de las ventajas de la presente descripción es la falta de bastidores de intervención de levantamiento individual para cada una de las plataformas de la torre, dado que dichos bastidores de intervención de levantamiento normalmente son costosos y/o se alquilan para las operaciones. La presencia de los bastidores de intervención de levantamiento puede hacer que sea poco probable combinar diferentes tipos de herramientas de perforación dado que, si, por ejemplo, el inyector se coloca en la parte superior de la torre de perforación por medio de una estructura de elevación de tubería flexible (CTLF) no hay suficiente espacio para un motor superior y los actuadores correspondientes junto con las tuberías necesarias para realizar la perforación de tubería conjunta. Además, una CTLF no sería una solución adecuada para la intervención de levantamiento en la perforación de tubería conjunta. Además, las CLTF son conocidas por no poder pasar por debajo de una torre de perforación (a saber, debido a su gran tamaño) y pueden plantear problemas durante las operaciones (a saber, la seguridad de los trabajadores dado el movimiento de las superficies en entornos marinos).

[0020] Se describen sistemas y métodos de intervención en pozos en una unidad móvil de perforación marina. Según la invención, la unidad móvil de perforación marina incluye una torre de perforación unida de forma fija a un buque. La unidad móvil de perforación marina también incluye una plataforma de la torre que incluye un bastidor de intervención configurado para mover la plataforma de la torre a lo largo de la altura de la torre de perforación. La unidad móvil de perforación marina también incluye un inyector configurado para unirse al bastidor de intervención, en el que el inyector está configurado para acoplarse de forma liberable a un conducto. El inyector está configurado para colocarse en el eje con el conducto en una primera configuración y fuera del eje con el conducto en una segunda configuración.

[0021] En algunas formas de realización, la unidad móvil de perforación marina puede incluir un skid acoplado al bastidor de intervención y acoplado de manera deslizante a la plataforma de la torre, donde el skid está configurado para permitir la transferencia del inyector a la primera configuración y a la segunda configuración. En al menos una forma de realización, la primera configuración puede ser un modo de tubería flexible. En al menos una forma de realización, la segunda configuración puede ser un modo de cable. En otras formas de realización, la segunda configuración puede ser un modo de tubería conjunta.

[0022] En algunas formas de realización, la unidad móvil de perforación marina puede incluir un mando superior ubicado dentro de la plataforma de la torre, el mando superior puede configurarse para que funcione en la segunda configuración colocando un manipulador de tuberías en contacto con las tuberías alimentadas al mando superior por una máquina de alimentación tubular.

[0023] En al menos una forma de realización, la plataforma de la torre puede configurarse para mantener una tensión vertical en el conducto. En otras formas de realización, la plataforma de la torre se puede configurar para monitorear una fuerza de compresión en el conducto.

[0024] En alguna forma de realización, la unidad móvil de perforación marina puede incluir el bastidor de intervención que se une de forma deslizante a una o más patas de la torre de perforación. Según la invención, el bastidor de intervención incluye uno o más sensores configurados para controlar las fuerzas ejercidas sobre el conducto. En algunas formas de realización, uno o más sensores son celdas de carga.

[0025] Según la invención, la unidad móvil de perforación marina incluye el bastidor de intervención que tiene uno o más actuadores configurados para mover la plataforma de la torre a lo largo de la altura de la torre de perforación para mantener una fuerza ejercida sobre el conducto dentro de un rango predefinido. En al menos una forma de realización, el actuador puede ser un ariete hidráulico. En algunas formas de realización, en respuesta a la detección de una pérdida de fuerza en el conducto, los actuadores están configurados para mover la plataforma de la torre para mantener la tensión en el conducto. En otras formas de realización, en respuesta a la detección de un aumento de la fuerza ejercida sobre el conducto, los actuadores están configurados para mover la plataforma de la torre para mantener la fuerza sobre el conducto dentro del umbral.

[0026] En algunas formas de realización, la unidad móvil de perforación marina puede incluir una primera plataforma de trabajo. En al menos una forma de realización, la primera plataforma de trabajo puede configurarse para almacenar el inyector en una configuración fuera del eje. En algunas formas de realización, la unidad móvil de perforación marina puede incluir una segunda plataforma de trabajo. En al menos una forma de realización, la segunda plataforma de trabajo puede configurarse para permitir el acceso a un motor superior. En al menos una forma de realización, la segunda plataforma de trabajo puede configurarse para permitir el acceso al conducto para operaciones con cable.

Breve descripción de los dibujos

[0027] Como complemento a la presente descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la divulgación, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y con carácter no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La FIGURA 1 ilustra una vista en sección transversal a través de la piscina lunar de un buque según la presente divulgación;

La FIGURA 2 ilustra una vista detallada de una forma de realización de ejemplo de la plataforma de la torre de la fig. 1;

La FIGURA 3 ilustra una vista detallada de una forma de realización de ejemplo de la plataforma de la torre en una configuración fuera del eje;

La FIGURA 4 ilustra una sección transversal A de la fig. 2 con el bastidor de intervención en una configuración en el ejecon respecto al conducto;

La FIGURA 5 ilustra una sección transversal A de la fig. 2 con el bastidor de intervención en una configuración fuera de eje con respecto al conducto.

Descripción de formas de realización

[0028] Se apreciará que, por simplicidad y claridad de la ilustración, en su caso, los números de referencia se han repetido entre las diferentes figuras para indicar elementos correspondientes o análogos. Además, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión completa de las formas de realización descritas en el presente documento. Sin embargo, los expertos en la materia entenderán que las formas de realización descritas en el presente documento pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, los métodos, procedimientos y componentes no se han descrito en detalle para no oscurecer la característica relevante relacionada que se describe. Los dibujos no están necesariamente a escala y las proporciones de ciertas partes pueden estar exageradas para ilustrar mejor los detalles y características. No se debe considerar que la descripción limita el alcance de las formas de realización descritas en este documento.

[0029] A continuación se presentarán varias definiciones que se aplican a lo largo de esta divulgación. El término "acoplado" se define como conectado, ya sea directa o indirectamente a través de componentes intermedios, y no se limita necesariamente a conexiones físicas. La conexión puede ser tal que los objetos estén conectados permanentemente o conectados de forma liberable. El término "sustancialmente" se define como esencialmente conforme a la dimensión, forma u otra palabra particular que modifica sustancialmente, de modo que el componente no necesita ser exacto. Por ejemplo, sustancialmente cilíndrico significa que el objeto se asemeja a un cilindro, pero puede tener una o más desviaciones de un cilindro real. El término "que comprende" significa "que incluye, pero no necesariamente se limita a"; indica específicamente inclusión abierta o pertenencia a una combinación, grupo, serie y similares así descritos.

[0030] La FIGURA 1 ilustra una forma de realización ejemplar de una unidad móvil de perforación marina (MODU) 10. La MODU 10 puede incluir al menos una torre de perforación 3, una plataforma de la torre 2, un inyector 20 y un conducto 4 en comunicación fluídica con un cabezal de pozo (no mostrado). La torre de perforación 3 está acoplada de manera fija a un buque 1 (es decir, funciona como una estructura de soporte). La torre de perforación 3 puede ubicarse sobre una boca de pozo (no mostrada) ubicada en el lecho marino (no mostrado). La plataforma de la torre 2 puede tener un movimiento relativo con respecto al buque 1. En al menos una forma de realización, la plataforma de la torre 2 puede acoplarse al conducto 4 (por ejemplo, una tubería, una tubería de perforación, una tubería ascendente, etc.) y configurarse para mantener una fuerza relativa constante (por ejemplo, una tensión hacia arriba) sobre el conducto 4. La fuerza relativa constante puede compensar el movimiento del buque (por ejemplo, oscilaciones, etc.). El conducto 4 puede incluir varios instrumentos acoplados al mismo, por ejemplo, preventores de reventones (BOP) 24, árboles de superficie 23 y/u otros elementos intermedios opcionales (por ejemplo, mecanismos de alivio de tensión para evitar transferir la tensión de la tubería de perforación a la cabeza del pozo).

[0031] La plataforma de la torre 2 está configurada para moverse al menos de manera lineal a lo largo de una altura de la torre de perforación 3 y perpendicular al buque 1 (por ejemplo, verticalmente). La plataforma de la torre 2 también controla la fuerza ejercida por la tubería flexible en el conducto para asegurar que la fuerza no exceda una fuerza de umbral predeterminada (por ejemplo, una fuerza hacia abajo provocada por el empuje de la tubería flexible).

[0032] La plataforma de la torre 2 incluye uno o más actuadores 6 (por ejemplo, un ariete hidráulico en una pata de la torre de perforación 3). Los actuadores 6 se pueden acoplar a la plataforma de la torre 2 mediante cables 7. Los actuadores 6 están configurados para mover la plataforma de la torre 2 verticalmente a lo largo de las patas de la torre de perforación 3. En otras formas de realización, los actuadores se pueden ajustar para lograr una acción más prolongada mediante un sistema de poleas.

[0033] La FIGURA 2 ilustra una vista detallada de la plataforma de la torre 2 de la FIG 1. La plataforma de la torre 2 incluye un bastidor de intervención 25 que permite desplazar horizontalmente el inyector 20. El inyector 20 se puede acoplar al bastidor de intervención 25 (por ejemplo, para soporte y movimiento). El acoplamiento entre el bastidor de intervención 25 y el inyector 20 se puede realizar mediante tornillos, remaches o cualquier otra pieza de unión adecuada. El inyector 20 se puede acoplar de forma liberable al conducto 4 para realizar operaciones de tubería flexible y tubería conjunta/línea fija. Cuando la MODU 10 funciona en una configuración de tubería flexible, el inyector 20 se puede mover de una configuración fuera del eje (es decir, con respecto al conducto 4) a una configuración en el eje (es decir, con respecto al conducto 4) y el inyector 20 se puede acoplar al conducto 4. Cuando la MODU 10 funciona en una configuración de tubería conjunta o cableada, el inyector 20 se puede mover de una configuración en el eje (es decir, con respecto al conducto 4) a una configuración fuera del eje (es decir, con respecto al conducto 4) y el inyector 20 se puede desacoplar del conducto 4.

[0034] En algunas formas de realización, el bastidor de intervención 25 se puede acoplar a un skid 22 (a saber, al que se va a unir el inyector 20). El acoplamiento entre el skid 22 y el bastidor de intervención 25 se puede realizar mediante tornillos, remaches o cualquier otra pieza de unión adecuada. Además, el skid 22 puede permitir el movimiento del inyector 20 manteniendo el acoplamiento al bastidor de intervención 25. El skid 22 puede sobresalir perpendicularmente con respecto al eje vertical del conducto 4. La unión del bastidor de intervención 25 y el skid 22 permite que el inyector 20 se deslice a lo largo del skid 22 para cambiar de una configuración en el eje a una configuración fuera del eje (como se muestra en las Figuras 4 y 5).

[0035] La plataforma de la torre 2 también incluye uno o más sensores 29 (por ejemplo, una o más celdas de carga). El uno o más sensores están configurados para monitorear las fuerzas ejercidas sobre el conducto 4. En algunas formas de realización, los sensores 29 pueden ubicarse en la parte superior de los enlaces 26 y configurarse para leer la fuerza ejercida sobre la estructura de carga 27. En algunas formas de realización, los sensores 29 pueden monitorear continuamente las fuerzas ejercidas sobre el conducto 4 (es decir, en la estructura de carga 27). En respuesta a la detección por parte de los sensores 29 de una fuerza de umbral predeterminada, la plataforma de la torre 2 puede ajustarse (es decir, verticalmente) mediante los actuadores 6. En otras formas de realización, un primer sensor puede configurarse para medir la tensión hacia arriba (es decir, para mantenerse durante perforación con tubería flexible) y se puede configurar un segundo sensor para determinar la fuerza aplicada por el mando superior 5 (es decir, durante la perforación de tubería conjunta). Los sensores 29 pueden ser celdas de carga, sensores de tensión y/o sensor de presión, o cualquier otro sensor conocido en el campo.

[0036] La FIGURA 3 ilustra la plataforma de la torre 2 configurada en una configuración fuera del eje con una plataforma de trabajo superior 250 y una plataforma de trabajo inferior 251. El motor superior 5 se puede ubicar dentro de la plataforma de la torre 2 y se puede mover a una posición operativa, mientras que el inyector 20 se puede mover a una posición de configuración fuera del eje (es decir, posición inactiva) mediante el bastidor de intervención 25. En su posición de operación, el motor superior 5 se puede configurar para colocar el manipulador de tubería 52 para que esté en contacto con tuberías que están alimentado al motor superior 5 por una máquina de alimentación tubular (no mostrada). En otras formas de realización, cuando el inyector 20 está configurado en la configuración fuera del eje, la MODU 10 puede configurarse para su uso en un modo de cable (es decir, dispositivos de medición inferiores en el pozo para transmitir mediciones eléctricas desde el pozo).

[0037] El bastidor de intervención 25 se puede configurar para trabajar en diferentes configuraciones (es decir, configuración en el eje y configuración fuera del eje). En algunas formas de realización, donde ya no es necesario mantener una tensión superior en un conducto 4 (es decir, durante las operaciones de perforación de tuberías conjuntas), el bastidor de intervención 25 puede moverse (es decir, fuera del eje) para permitir que las tuberías se alimenten por el impulsor superior 5 (es decir, operaciones de tubería conjunta). El mando superior 5 puede conectar las tuberías y, mediante los actuadores 6 en el bastidor de intervención 25, empujar las tuberías a través del cabezal del pozo usando el mecanismo de movimiento de la plataforma de la torre 2 a lo largo de la torre de perforación 3 mientras mide y asegura que la tensión en el conducto esté dentro de un rango de umbral (es decir, para permitir operaciones seguras). Independientemente de las diferencias de las configuraciones, los elementos dentro del bastidor de intervención 25 son sustancialmente equivalentes porque se puede aplicar una fuerza a las tuberías y esta fuerza se puede monitorear (a saber, mediante sensores 29) para garantizar que la fuerza no exceda una fuerza umbral (por ejemplo, una fuerza operativa máxima) en las tuberías (esto es, para evitar daños). El monitoreo puede ser realizado por sensores 29 configurados para monitorear la tensión en el conducto 4 (por ejemplo, durante la perforación con tubería flexible, una tensión hacia arriba y una fuerza hacia abajo durante una perforación de tubería conjunta).

[0038] En algunas formas de realización, el bastidor de intervención 25 puede incluir una plataforma de trabajo 250 para permitir la realización de operaciones y mantenimiento en el conducto 4, el inyector 20, el BOP, herramientas de tubería flexible, componentes de tubería flexible, control de acceso a pozos, herramientas de fondo de pozo, etc. La eliminación del movimiento relativo entre el bastidor de intervención 25 y la plataforma de trabajo 250 permite mejores condiciones de trabajo y mejora la ergonomía y seguridad de los trabajadores. La plataforma de trabajo 250 también puede configurarse para almacenar el inyector 20 cuando está en la configuración fuera del eje. En algunas formas de realización, se puede usar una plataforma de trabajo inferior 251 para acceder al conducto 4 de motor superior 5 (por ejemplo, durante operaciones de tubería conjunta o operaciones con cable). Los trabajadores también pueden usar la plataforma de trabajo 250 y la plataforma de trabajo inferior 251 para operar la MODU 10 en una configuración con cable.

[0039] En algunas formas de realización, mientras operan en modo alámbrico, los trabajadores pueden utilizar las plataformas 250 y 251 para medir e inspeccionar los componentes del dispositivo de intervención en pozos 10 (por ejemplo, inyector, tubería de perforación, etc.). Con el uso de las plataformas 250 y 251, las operaciones de medición e inspección se pueden realizar rápidamente (es decir, puede haber varios trabajadores en las plataformas y los trabajadores ya no tendrán que estar enganchados a una grúa ni tendrán que subir a la torre de perforación para realizar las operaciones).

[0040] La FIGURA 4 ilustra la plataforma de la torre 2 donde el inyector 20 está en una configuración en el eje (es decir, con respecto al conducto 4). En la configuración en el eje, el inyector 20 puede tirar de la tubería desde una bobina (no se muestra) a través del cuello de cisne 21 y empujar la tubería a través del conducto 4. La tubería que empuja a través del conducto 4 puede ejercer una fuerza hacia abajo sobre el conducto 4 que puede disminuir la tensión en el conducto 4. En algunas formas de realización, el bastidor de intervención 25 puede moverse hacia arriba para mantener la tensión en el conducto 4. En algunas formas de realización, el bastidor de intervención 25 puede detectar una pérdida de tensión en el conducto 4. Después de la detección de la pérdida de tensión en el conducto 4, se puede producir un desplazamiento vertical de la plataforma de la torre 2 para mantener la tensión dentro de un umbral predeterminado. En algunas formas de realización, las variaciones de tensión pueden ocurrir como resultado de condiciones meteorológicas que modifican la posición de un buque con respecto a un conducto 4. En respuesta a las variaciones de tensión, la plataforma de la torre 2 puede moverse verticalmente para compensar las variaciones de tensión causadas por las condiciones meteorológicas.

[0041] La FIGURA 5 ilustra la plataforma de la torre 2 donde el inyector 20 está en una configuración fuera del eje (es decir, con respecto al eje del conducto 4). El bastidor de intervención 25 y/o el inyector 20 se pueden desacoplarse y desplazarse como muestra la flecha 28 (por ejemplo, ya sea de forma manual, automática o semiautomática). Por ejemplo, un enfoque automático puede incluir un motor eléctrico para mover el inyector de una configuración en el eje a una configuración fuera del eje al recibir una señal de control.

[0042] En algunas formas de realización, mientras que el inyector 20 está en una configuración fuera del eje (es decir, con respecto al eje del conducto 4), la parte superior del conducto 4 está disponible para inspección (por ejemplo, operaciones manuales por parte de trabajadores sostenidos por plataformas de trabajo 250 y 251, mientras que el inyector y/o la parte superior de los conductos 20 permanece en un ambiente sustancialmente compensado - unido al bastidor de intervención 25). La inspección se puede realizar en un entorno con compensación de altura (es decir, sin movimiento relativo entre los dispositivos y los operadores, lo que permite condiciones de trabajo más seguras).

[0043] El buque 1 puede modificar la operación de trabajo de una configuración de tubería flexible a una configuración de tubería conjunta cambiando la configuración del motor superior 5 de una configuración fuera del eje a una configuración en el eje. En otra forma de realización, el buque 1 puede funcionar en un modo con cable (por ejemplo, dispositivos de medición inferiores en el pozo para la intervención en el pozo). En algunas formas de realización, el buque 1 puede cambiar el funcionamiento entre una configuración de tubería flexible y una configuración de cable aproximadamente 40-60 veces por proyecto. El skid 22 puede permitir el movimiento rápido del inyector 20 (mediante el bastidor de intervención 25) desde una posición en el eje hasta una posición fuera del eje (y viceversa). Cambiar el inyector 20 rápidamente entre en el eje y fuera del eje permite perforar pozos de evaluación de manera rentable.

[0044] Aunque la presente invención se ha divulgado en referencia a un sistema de compensación de movimiento pasivo, debe entenderse que un experto en la materia podría modificar el sistema para que funcione en un sistema de compensación activo (por ejemplo, para poder realizar operaciones de perforación de tubería flexible).

[0045] Aunque se ha utilizado una variedad de ejemplos y otra información para explicar aspectos dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, no se debe implicar ninguna limitación de las reivindicaciones en función de características o disposiciones particulares en dichos ejemplos, ya que una persona con conocimientos ordinarios podría usar estos ejemplos para derivar una amplia variedad de formas de realización. Además, y aunque algunos temas pueden haberse descrito en lenguaje específico para los ejemplos de características estructurales y/o pasos de método, debe entenderse que el objeto definido en las reivindicaciones adjuntas no se limita necesariamente a estas características o actos descritos. Por ejemplo, dicha funcionalidad puede distribuirse de manera diferente o realizarse en componentes distintos a los identificados en este documento. Más bien, las características y pasos descritos se describen como ejemplos de componentes de sistemas y métodos dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Lista de símbolos de referencia

[0046]

1 buque

2 plataforma de la torre

3 torre de perforación

4 conducto

5 Motor superior

6 actuador (por ejemplo, ariete hidráulico)

7 cable

10 unidad móvil de perforación marina (MODU)

20 inyector

22 skid

23 árbol de superficie

24 preventor de reventones (BOP)

25 bastidor de intervención

26 enlace

27 estructura de carga

28 flecha

29 sensor (por ejemplo, celda de carga)

52 manipulador de tuberías

250 plataforma de trabajo superior

251 plataforma de trabajo inferior

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Unidad móvil de perforación marina (10) que comprende:

- una torre de perforación (3) unida de forma fija a un buque (1);

- una plataforma de la torre (2) que incluye un bastidor de intervención (25) configurado para mover la plataforma de la torre a lo largo de la altura de la torre de perforación;

- un inyector (20) configurado para unirse al bastidor de intervención, donde el inyector está configurado para acoplarse de forma liberable a un conducto (4);

el inyector configurado para colocarse en el eje con el conducto en una primera configuración y fuera del eje con el conducto en una segunda configuración;

donde la plataforma de la torre (25) incluye uno o más sensores (29) configurados para monitorear las fuerzas ejercidas sobre el conducto (4);

y donde la plataforma de la torre (25) incluye uno o más actuadores (6) configurados para mover la plataforma de la torre (2) a lo largo de la altura de la torre de perforación (3) para mantener las fuerzas monitoreadas ejercidas sobre el conducto (4) dentro de un rango predefinido, en respuesta a la detección de una fuerza umbral predeterminada por parte de los sensores.

2. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 1, que comprende además:

- un skid (22) acoplado al bastidor de intervención (25) y acoplado de manera deslizante a la plataforma de la torre (2), donde el skid está configurado para permitir el traslado del inyector (20) a la primera configuración ya la segunda configuración.

3. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 1 o 2, donde la primera configuración es un modo de tubería flexible y/o donde la segunda configuración es un modo con cable.

4. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 1 o 2, donde la primera o la segunda configuración es un modo de tubería conjunta.

5. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 4, que comprende además un mando superior (5) ubicado dentro de la plataforma de la torre (2), estando configurado el mando superior para funcionar en la segunda configuración poniendo un manipulador de tuberías (52) en contacto con tuberías alimentadas al motor superior por una máquina de alimentación tubular.

6. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la plataforma de la torre (2) está configurada para mantener una tensión vertical en el conducto (4).

7. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la plataforma de la torre (2) está configurada para controlar una fuerza de compresión sobre el conducto (4).

8. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el bastidor de intervención (25) está unido de forma deslizante a una o más patas de la torre de perforación (3).

9. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde uno o más sensores (29) son celdas de carga.

10. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde uno o más actuadores (6) son cilindros hidráulicos.

11. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde, en respuesta a la detección de una pérdida de fuerza en el conducto (4), los actuadores (6) están configurados para mover la plataforma de la torre (2) para mantener la tensión en el conducto.

12. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 11, donde, en respuesta a la detección de un aumento de la fuerza ejercida sobre el conducto (4), los actuadores (6) están configurados para mover la plataforma de la torre (2) para mantener la fuerza ejercida sobre el conducto dentro del umbral.

13. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además una primera plataforma de trabajo (250), donde la primera plataforma de trabajo está preferiblemente configurada para permitir el acceso al menos al inyector (20) y sus alrededores y/o almacenar el inyector en una configuración fuera del eje.

14. Unidad móvil de perforación marina (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además una segunda plataforma de trabajo (251), donde la segunda plataforma de trabajo está preferiblemente configurada para permitir el acceso a un motor superior (5) y un área que rodea el motor superior.

15. Unidad móvil de perforación marina (10) según la reivindicación 13 o 14, donde la primera plataforma de trabajo (250) o la segunda plataforma de trabajo (251) está configurada para permitir el acceso al conducto (4) para operaciones con cable.