ES2975939B2

ES2975939B2 - Herramienta de sellado/anclaje de metal expandible

Info

Publication number: ES2975939B2
Application number: ES202490016A
Authority: ES
Inventors: Brandon T Least; Michael Linley Fripp; Shanu Thottungal Eldho
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2026-02-11
Anticipated expiration: 2041-10-05
Also published as: MX2024002185A; DK202430073A1; DE112021007905T5; US12378832B2; GB2623713A; NL2032931B1; DK182295B1; WO2023059312A1; DK182295B8; GB202401868D0; AU2021467727A1; FR3127780B1; ES2975939A2; FR3127780A1; NO20240126A1; CA3230112A1; ES2975939R1; US20230109351A1

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0004] HERRAMIENTA DE SELLADO/ANCLAJE DE METAL EXPANDIBLE

[0006] Referencia cruzada a la solicitud relacionada

[0008] Esta solicitud reivindica prioridad a la Solicitud de Patente de Estados Unidos Número de Serie 17/493,944, presentada el 5 de octubre de 2021, titulada “EXPANDABLE METAL SEALING/ANCHORING TOOL”, cedida en forma mancomunada con esta solicitud e incorporada en la presente descripción como referencia en su totalidad.

[0010] Antecedentes de la invención

[0012] Una herramienta de sellado/anclaje típica (por ejemplo, empacador, tapón puente, tapón de fractura, etc.) generalmente tiene uno o más elementos de sellado o "gomas" que se emplean para proporcionar un sello hermético a los fluidos radialmente entre un mandril de la herramienta de sellado/anclaje, y la tubería de revestimiento o pozo en donde se dispone la herramienta de sellado/anclaje. Una herramienta de sellado/anclaje típica puede incluir adicionalmente uno o más elementos de anclaje (por ejemplo, anillos deslizantes) que agarran la tubería de revestimiento e impiden el movimiento de la herramienta de sellado/anclaje dentro de la tubería de revestimiento después de que se hayan ajustado los elementos de sellado. Por lo tanto, si se aplica peso o presión de fluido a la herramienta de sellado/anclaje, los elementos de anclaje resisten las fuerzas axiales sobre la herramienta de sellado/anclaje producidas de esta manera, y evitan el desplazamiento axial de la herramienta de sellado/anclaje con relación a la tubería de revestimiento y/o el pozo. Una herramienta de sellado/anclaje de este tipo se transporta comúnmente a un pozo subterráneo suspendida de una tubería de producción que se extiende hasta la superficie de la tierra.

[0014] Para evitar daños a los elementos de la herramienta de sellado/anclaje mientras la herramienta de sellado/anclaje se transporta al interior del pozo, los elementos de sellado y/o elementos de anclaje pueden transportarse sobre el mandril en un estado relajado o sin comprimir, en el que se separan radialmente hacia dentro de la tubería de revestimiento. Cuando se ajusta la herramienta de sellado/anclaje, los elementos de sellado y/o elementos de anclaje se expanden radialmente (por ejemplo, tanto radialmente hacia dentro como radialmente hacia fuera en ciertos casos), sellando y/o anclando de esta manera contra el mandril y la tubería de revestimiento y/o el pozo. En ciertas modalidades, los elementos de sellado y/o elementos de anclaje se comprimen axialmente entre retenedores de elementos que se extienden por ellos, que a su vez expanden radialmente los elementos de sellado y/o elementos de anclaje. En otras modalidades, los elementos de sellado y/o elementos de anclaje se expanden radialmente tirando de un elemento cónico a través de ellos. Aún en otras modalidades, uno o más elementos de sellado inflables se colocan axialmente entre los retenedores de elementos, los elementos de sellado inflables configurados para expandirse radialmente cuando se someten a uno o más fluidos de inflado diferentes.

[0016] Breve descripción

[0018] Se hace ahora referencia a las descripciones que siguen tomadas junto con los dibujos acompañantes, en los cuales:

[0020] La Figura 1A ilustra un sistema de pozo diseñado, fabricado, y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción, el sistema de pozo que incluye una herramienta de sellado/anclaje que incluye un elemento de sellado/anclaje diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción;

[0021] La Figura 1B ilustra una modalidad de un tapón de fractura diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción;

[0022] La Figura 1C ilustra una modalidad de un empacador de producción diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción;

[0023] La Figura 2 ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad de la descripción;

[0024] La Figura 3 ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0025] La Figura 4 ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0026] La Figura 5 ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0027] Las Figuras 6A a 6C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad de la descripción;

[0028] Las Figuras 7A a 7C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0029] Las Figuras 8A a 8C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0030] Las Figuras 9A a 9C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0031] Las Figuras 10A a 10C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0032] Las Figuras 11A a 11C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0033] Las Figuras 12A a 12C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0034] Las Figuras 13A a 13C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0035] Las Figuras 14A a 14C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción;

[0036] Las Figuras 15A a 15C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción; y

[0037] Las Figuras 16A a 16C representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción.

[0039] Descripción detallada

[0041] En los dibujos y descripciones que siguen, las partes similares típicamente se marcan en toda la descripción y los dibujos con los mismos números de referencia, respectivamente. Las Figuras dibujadas no necesariamente están a escala. Ciertas características de la descripción pueden mostrarse exageradas en escala o de forma esquemática y algunos detalles de ciertos elementos pueden no mostrarse con el fin de lograr claridad y concisión. La presente descripción se puede implementar en modalidades de diferentes formas.

[0042] Se describen en detalle modalidades específicas y se muestran en los dibujos, con la comprensión de que la presente descripción se considera una ejemplificación de los principios de la descripción, y no pretende limitar la descripción a lo ilustrado y descrito en la presente descripción. Es importante reconocer plenamente que las diferentes enseñanzas de las modalidades discutidas aquí pueden ser utilizadas por separado o en cualquier combinación adecuada para obtener los resultados deseados.

[0044] A menos que se especifique lo contrario, el uso de los términos “conectar”, “enganchar”, “acoplar”, “unir”, o cualquier otro término similar que describa una interacción entre elementos no significa que limite la interacción a una interacción directa entre los elementos y también puede incluir una interacción indirecta entre los elementos descritos. A menos que se especifique lo contrario, el uso de los términos “arriba”, “superior”, “hacia arriba”, “boca de pozo”, “aguas arriba”, u otros términos similares se interpretará generalmente como alejándose de la parte inferior, extremo terminal de un pozo; igualmente, el uso de los términos “abajo”, “inferior”, “hacia abajo”, “fondo de pozo”, u otros términos similares se interpretará generalmente como hacia la parte inferior, extremo terminal de un pozo, independientemente de la orientación del pozo. El uso de cualquiera de los términos anteriores, ya sea uno o más, no debe interpretarse como indicativo de posiciones a lo largo de un eje perfectamente vertical. A menos que se especifique lo contrario, el uso del término “formación subterránea” se entenderá como que abarca tanto las áreas debajo de la tierra expuesta como las áreas debajo de la tierra cubiertas por agua tal como el océano o agua dulce.

[0046] La presente descripción describe un elemento de sellado/anclaje que emplea metal expandible/expandido como un sello y/o anclaje en una herramienta de sellado/anclaje. El metal expandible/expandido puede incorporar muchas ubicaciones, tamaños y formas diferentes dentro del elemento de sellado/anclaje mientras permanece dentro del alcance de la presente descripción. En al menos una modalidad, el metal expandible/expandido reacciona con los fluidos dentro del pozo para crear una herramienta de sellado/anclaje resistente. En consecuencia, el uso del metal expandible/expandido dentro del elemento de sellado/anclaje minimiza la posibilidad de que la herramienta de sellado/anclaje tenga fugas y/o se deslice axialmente.

[0048] La Figura 1A ilustra un sistema de pozo 100 diseñado, fabricado, y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción, el sistema de pozo 100 que incluye una herramienta de sellado/anclaje 150 que incluye un elemento de sellado/anclaje 155 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción. El sistema de pozo 100 incluye un pozo 110 que se extiende desde una superficie terrestre 120 hacia una o más zonas subterráneas 130. Cuando se complete, el sistema de pozo 100 produce fluidos del yacimiento y/o inyecta fluidos en las zonas subterráneas 130. Como los expertos en la técnica aprecian, el pozo 110 puede estar completamente revestido, parcialmente revestido, o ser un pozo de agujero abierto. En la modalidad ilustrada de la Figura 1, el pozo 110 está al menos parcialmente revestido, y por lo tanto está revestido con tubería de revestimiento o revestimiento 140. La tubería de revestimiento o el revestimiento 140, como se representa, puede ser mantenida en su lugar por cemento 145.

[0050] Un ejemplo de herramienta de sellado/anclaje de pozo 150 se acopla con una sarta de tubería de producción 160 que se extiende desde una cabezal de pozo 170 hacia el interior del pozo 110. La sarta de tubería de producción 160 puede ser tubería de producción en espiral y/o una sarta de tubería de producción conjunta acoplada de extremo a extremo. Por ejemplo, la sarta de tubería de producción 160 puede ser una sarta de trabajo, una sarta de inyección, y/o una sarta de producción. La herramienta de sellado/anclaje 150 puede incluir un tapón puente, un tapón de fractura, un empacador (por ejemplo, un empacador de producción) y/u otra herramienta de sellado/anclaje, que tiene un elemento de sellado/anclaje 155 para sellar/anclar contra la pared del pozo 110 (por ejemplo, la tubería de revestimiento 140, un revestimiento y/o la roca desnuda en un contexto de agujero abierto). El elemento de sellado/anclaje 155 puede aislar un intervalo del pozo 110 por encima del elemento de sellado/anclaje 155 de un intervalo del pozo 110 debajo del elemento de sellado/anclaje 155, por ejemplo, de manera que pueda existir un diferencial de presión entre los intervalos.

[0052] De acuerdo con la descripción, el elemento de sellado/anclaje 155 puede incluir un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. El término elasto/plásticamente, como se usa en la presente, se refiere a la deformación mecánica y significa que el aro puede deformarse elásticamente, puede deformarse plásticamente, o puede deformarse tanto elásticamente como plásticamente.

[0054] De acuerdo con una modalidad de la descripción, el aro comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. El término metal expandible, como se usa en la presente, se refiere al metal expandible en su forma antes de la expansión. De manera similar, el término metal expandido, como se usa en la presente, se refiere al metal expandido resultante después de que el metal expandible ha sido sometido a un fluido reactivo, tal como se discute a continuación. El metal expandible, de acuerdo con uno o más aspectos de la descripción, comprende un metal que se ha expandido en respuesta a la hidrólisis. En ciertas modalidades, el metal expandido incluye metal residual sin reaccionar. Por ejemplo, en ciertas modalidades, el metal expandido se diseña intencionalmente para incluir el metal residual sin reaccionar. El metal residual sin reaccionar tiene la ventaja de permitir que el metal expandido se auto-repare si se producen grietas u otras anomalías subsecuentemente, o por ejemplo, para adaptarse a cambios en el diámetro del tubo o mandril debido a variaciones en la temperatura y/o presión. Sin embargo, pueden existir otras modalidades en donde no exista metal residual sin reaccionar en el metal expandido.

[0056] El metal expandible, en algunas modalidades, puede ser descrito como expandiéndose a un material similar al cemento. En otras palabras, el metal expandible pasa de ser metal a partículas a escala de micrones y luego estas partículas se expanden y se bloquean entre sí para, en esencia, sellar dos o más superficies juntas. La reacción puede, en ciertas modalidades, ocurrir en menos de 2 días en un fluido reactivo y en ciertas temperaturas. Sin embargo, el tiempo de reacción puede variar en dependencia del fluido reactivo, el metal expandible usado, la temperatura en el fondo de pozo, y la relación de área superficial a volumen (SA:V) del metal expandible.

[0058] En algunas modalidades, el fluido reactivo puede ser una solución salina, como la que se puede producir durante las actividades de terminación de pozos, y en otras modalidades, el fluido reactivo puede ser una de las soluciones adicionales discutidas en la presente descripción. El metal expandible es eléctricamente conductor en ciertas modalidades. El metal expandible, en ciertas modalidades, tiene un límite de elasticidad mayor que aproximadamente 8000 psi, por ejemplo, 8000 psi /- 50 %.

[0060] La hidrólisis del metal expandible puede crear un hidróxido metálico. Las propiedades formativas de los metales alcalinotérreos (Mg - Magnesio, Ca - Calcio, etc.) y los metales de transición (Zn - Zinc, Al - Aluminio, etc.) bajo reacciones de hidrólisis demuestran características estructurales que son favorables para su uso con la presente descripción. La hidratación resulta en un aumento de tamaño debido a la reacción de hidratación y produce un hidróxido metálico que se puede precipitar del fluido.

[0062] Las reacciones de hidratación para el magnesio son:

[0063] Mg 2H<2>O → Mg(OH)<2>+ H<2>,

[0065] donde Mg(OH)<2>también es conocido como brucita. Otra reacción de hidratación utiliza la hidrólisis de aluminio. La reacción forma un material conocido como Gibbsita, bayerita, boehmita, óxido de aluminio y norstrandita, en dependencia de la forma. Las posibles reacciones de hidratación para el aluminio son:

[0067] Al 3H<2>O → Al(OH)<3>+ 3/2 H<2>.

[0068] Al 2H<2>O -> Al O(OH) 3/2 H<2>

[0069] Al 3/2 H<2>O -> ½ Al<2>O<3>+ 3/2 H<2>

[0071] Otra reacción de hidratación utiliza la hidrólisis de calcio. La reacción de hidratación para el calcio es:

[0073] Ca 2H<2>O → Ca(OH)<2>+ H<2>,

[0075] Donde Ca(OH)<2>es conocido como portlandita y es un producto común de hidrólisis del cemento Portland. El hidróxido de magnesio y el hidróxido de calcio se consideran relativamente insolubles en agua. El hidróxido de aluminio puede considerarse un hidróxido anfótero, que tiene solubilidad en ácidos fuertes o en bases fuertes. Los metales alcalinotérreos (por ejemplo, Mg, Ca, etc.) funcionan bien para el metal expandible, pero los metales de transición (Al, etc.) también funcionan bien para el metal expandible. En una modalidad, el hidróxido metálico se deshidrata mediante la presión de inflado para formar un óxido metálico.

[0077] En al menos una modalidad, el metal expandible es un metal expandible sin base de grafeno. Por material sin base de grafeno, se entiende que no contiene grafeno, grafito, óxido de grafeno, óxido de grafito, intercalación de grafito, o en ciertas modalidades, compuestos y sus formas derivatizadas para incluir un grupo funcional, por ejemplo, que incluye carboxi, epoxi, éter, cetona, amina, hidroxi, alcoxi, alquilo, arilo, aralquilo, alquilo, lactona, grupos poliméricos u oligoméricos funcionalizados, o una combinación que comprende al menos uno de los grupos funcionales anteriores. En al menos otra modalidad, el metal expandible no incluye un material de matriz o un material exfoliable a base de grafeno. Al no ser exfoliable, se quiere decir que el metal expandible no es capaz de sufrir un proceso de exfoliación. La exfoliación como se usa en la presente se refiere a la creación de láminas, planos, capas, láminas, etc. individuales (generalmente, “capas”) de un material a base de grafeno; la delaminación de las capas; o la ampliación de un espacio plano entre capas adyacentes, lo que en al menos una modalidad el metal expandible no es capaz de hacer.

[0079] En otra modalidad más, el metal expandible no incluye compuestos de intercalación de grafito, en donde los compuestos de intercalación de grafito incluyen agentes intercalantes tales como, por ejemplo, un ácido, metal, aleación binaria de un metal alcalino con mercurio o talio, compuesto binario de un metal alcalino con un elemento del Grupo V (por ejemplo, P, As, Sb y Bi), calcogenuro metálico (incluidos óxidos metálicos tales como, por ejemplo, trióxido de cromo, PbO<2>, MnO<2>, sulfuros metálicos y seleniuros metálicos), peróxido metálico, hiperóxido metálico, hidruro metálico, hidróxido metálico, metales coordinados por compuestos nitrogenados, hidrocarburos aromáticos (benceno, tolueno), hidrocarburos alifáticos (metano, etano, etileno, acetileno, n-hexano) y sus derivados de oxígeno, halógeno, fluoruro, haluro metálico, compuesto nitrogenado, compuesto inorgánico (por ejemplo, tricloruro de tritiazilo, cloruro de tionilo), compuesto organometálico, compuesto oxidante (por ejemplo, peróxido, ion permanganato, ion clorito, ion clorato, ion perclorato, ion hipoclorito, As<2>O<5>, N<2>O<5>, CH<3>ClO<4>, (NH<4>)<2>S<2>O<8>, ion cromato, ion dicromato), solvente, o una combinación que comprende al menos uno de los anteriores. Por lo tanto, en al menos una modalidad, el metal expandible es un metal expandido sólido estructural, lo que significa que es un metal que no se exfolia y no se intercala. En otra modalidad más, el metal expandible no se infla por sorción.

[0081] En una modalidad, el metal expandible usado puede ser una aleación metálica. La aleación metálica expandible puede ser una aleación del metal base expandible con otros elementos con el fin de ajustar tanto la resistencia de la aleación de metal expandible, como el tiempo de reacción de la aleación de metal expandible, o ajustar la resistencia del subproducto de hidróxido metálico resultante, entre otros ajustes. La aleación de metal expandible puede ser aleada con elementos que mejoren la resistencia del metal, tales como, pero no limitados a, Al -Aluminio, Zn - Zinc, Mn - Manganeso, Zr - Zirconio, Y - Itrio, Nd - Neodimio, Gd - Gadolinio, Ag -Plata, Ca - Calcio, Sn - Estaño y Re - Renio, Cu - Cobre. En algunas modalidades, la aleación de metal expandible puede estar aleada con un dopante que promueva la corrosión, como Ni -Níquel, Fe - Hierro, Cu - Cobre, Co - Cobalto, Ir - Iridio, Au - Oro, C - Carbono, Ga - Galio, In -Indio, Mg - Mercurio, Bi - Bismuto, Sn - Estaño y Pd - Paladio. La aleación de metal expandible puede ser construida en un proceso de solución sólida donde los elementos se combinan con metal fundido o aleación de metal. Alternativamente, la aleación de metal expandible podría ser construida con un proceso de metalurgia en polvo. El metal expandible puede ser fundido, forjado, extruido, sinterizado, soldado, mecanizado en fresadora, mecanizado en torno, estampado, erosionado o una combinación de estos. La aleación de metal puede ser una mezcla del metal y el óxido metálico. Por ejemplo, una mezcla en polvo de aluminio y óxido de aluminio puede ser molido en un molino de bolas juntos para aumentar la velocidad de reacción.

[0083] Opcionalmente, se pueden agregar componentes no expansibles a los materiales metálicos iniciales. Por ejemplo, componentes de cerámica, elastómero, plástico, epoxi, vidrio o metal no reactivo pueden estar incrustados en el metal expandible o recubiertos en la superficie del metal expandible. Aún en otras modalidades, los componentes no expansibles son fibras metálicas, una trama compuesta, una cinta de polímero, o gránulos cerámicos, entre otros. Alternativamente, el metal expandible inicial puede ser el óxido metálico. Por ejemplo, el óxido de calcio (CaO) con agua producirá hidróxido de calcio en una reacción energética. Debido a la mayor densidad del óxido de calcio, esto puede tener una expansión volumétrica del 260 % (por ejemplo, convertir 1 mol de CaO puede hacer que el volumen aumente de 9,5 cc a 34,4 cc). En una variación, el metal expandible se forma en una reacción serpentinita, una reacción de hidratación y metamórfica. En una variación, el material resultante se asemeja a un material máfico. Se pueden agregar iones adicionales a la reacción, incluyendo silicato, sulfato, aluminato, carbonato y fosfato. El metal puede ser aleado para aumentar la reactividad o controlar la formación de óxidos.

[0085] El metal expandible se puede configurar de muchas formas diferentes, siempre y cuando esté disponible un volumen adecuado de material para el sellado de la fuga. Por ejemplo, el metal expandible puede ser formado en un único miembro largo, múltiples miembros cortos, anillos, entre otros. En otra modalidad, el metal expandible puede formarse en un largo alambre de metal expandible, que a su vez puede enrollarse alrededor de un tubular como un manguito. Los diámetros de los alambres no necesitan ser de sección transversal circular, sino que pueden ser de cualquier sección transversal. Por ejemplo, la sección transversal del alambre podría ser ovalada, rectangular, en forma de estrella, hexagonal, de quilla, trenzada hueca, tejida, retorcida, entre otras, y permanecer dentro del alcance de la descripción. En ciertas otras modalidades, el metal expandible es una colección de trozos individuales separados del metal que se mantienen juntos con un agente aglutinante. Aún en otras modalidades, el metal expandible es una colección de trozos individuales separados del metal que no están unidos con un agente aglutinante, pero se mantienen en su lugar mediante el uso de una o más técnicas diferentes.

[0087] Adicionalmente, se puede aplicar un recubrimiento retardante o una capa protectora a una o más porciones del metal expandible para retrasar las reacciones de expansión. En una modalidad, el material configurado para retrasar el proceso de hidrólisis es una aleación fusible. En otra modalidad, el material configurado para retrasar el proceso de hidrólisis es un material eutéctico. En aún otra modalidad, el material configurado para retrasar el proceso de hidrólisis es una cera, aceite u otro material no reactivo.

[0089] Volviendo brevemente a la Figura 1B, se ilustra una modalidad de un tapón de fractura 180 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción. El tapón de fractura 180, en la modalidad ilustrada, podría funcionar como el elemento de sellado/anclaje 150 de la Figura 1A. En consecuencia, el tapón de fractura 180 podría incluir el aro antes mencionado, por ejemplo un aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

[0091] Volviendo brevemente a la Figura 1C, se ilustra una modalidad de un empacador de producción 190 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una o más modalidades de la descripción. El empacador de producción 190, en la modalidad ilustrada, podría funcionar como el elemento de sellado/anclaje 150 de la Figura 1A. En consecuencia, el empacador de producción 190 podría incluir el aro antes mencionado, por ejemplo un aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

[0093] Volviendo a la Figura 2, se ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje 200 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad de la descripción. El elemento de sellado/anclaje 200, en la modalidad ilustrada, incluye un aro 210 que tiene una superficie interior con un diámetro interior (d), una superficie exterior con un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t). El aro 210, en la modalidad ilustrada, incluye adicionalmente una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. Además de la modalidad de la Figura 2, el aro 210 comprende un metal expandible configurado para expandirse hasta hidrólisis, tal como se discutió en los párrafos anteriores.

[0095] En al menos una modalidad, el ancho (w) no es mayor que 2,75 metros (por ejemplo, aproximadamente 9 pies). En al menos otra modalidad, el ancho (w) no es mayor que 1,83 metros (por ejemplo, aproximadamente 6 pies). En al menos otra modalidad más, el ancho (w) varía de 0,3 metros (por ejemplo, aproximadamente 1 pie) a 1,2 metros (por ejemplo, aproximadamente 4 pies). En al menos una modalidad, el grosor (t) no es mayor que 15 centímetros (por ejemplo, aproximadamente 5,9 pulgadas). En al menos una otra modalidad, el grosor (t) no es mayor de 9 centímetros (por ejemplo, aproximadamente 3,5 pulgadas). En al menos otra modalidad más, el grosor (t) varía de 15 centímetros (por ejemplo, aproximadamente 5,9 pulgadas) a 6 centímetros (por ejemplo, aproximadamente 2,4 pulgadas).

[0097] En al menos la modalidad de la Figura 2, el aro 210 de la Figura 2 es un deslizador de barril. Por ejemplo, el deslizador del barril puede incluir superficies en ángulo 220 colocadas a lo largo de su diámetro interior (d). En al menos la modalidad de la Figura 2, las superficies en ángulo 220 se configuran para acoplarse con una o más cuñas asociadas de una herramienta de sellado/anclaje, por ejemplo para mover el aro 210 entre el estado radialmente reducido (por ejemplo, como se muestra) y el estado radialmente ampliado.

[0099] El elemento de sellado/anclaje 200 de la Figura 2 incluye adicionalmente una o más características geométricas 230 en el aro 210, que permiten que el aro 210 se deforme elasto/plásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. En la modalidad ilustrada, la una o más características geométricas 230 son dos o más cortes alternos geométricos que permiten que el aro 210 se deforme elásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. En al menos una modalidad, los dos o más cortes alternos geométricos se ubican en el grosor de la pared (t) y se separan alrededor de una circunferencia del aro 210. En la modalidad ilustrada, los dos o más cortes alternos geométricos son una pluralidad de cortes axiales ubicados en el grosor de la pared (t). La frase “cortes axiales”, como se usa en la presente, significa que la dimensión más grande de los dos o más cortes alternos geométricos generalmente se alinea con un eje central del elemento de sellado/anclaje 200, opuesto a ser generalmente perpendicular con el eje central del elemento de sellado/anclaje 200.

[0101] Volviendo a la Figura 3, se ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje 300 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. El elemento de sellado/anclaje 300 es similar en ciertos aspectos al elemento de sellado/anclaje 200. En consecuencia, se han usado identificadores de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. El elemento de sellado/anclaje 300 difiere, en su mayor parte, del elemento de sellado/anclaje 200, en que el elemento de sellado/anclaje 300 emplea un anillo de material 310 que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior del aro 210. En al menos una modalidad, el anillo de material 310 es un anillo de material termoplástico. Por ejemplo, el anillo de material 310 (por ejemplo, el anillo de material termoplástico) podría tener la ventaja de mantener unido el aro 210 durante el estado de entrada al agujero, pero luego estirarse con el aro 210 a medida que se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Adicionalmente, el anillo de material 310 puede mejorar el sellado del elemento de sellado/anclaje 300 durante el proceso de ajuste. Ejemplos de materiales que pueden ser parte del anillo de material 310 incluyen acrílico, ABS, nylon, PLA, polibencimidazol, policarbonato, poliéter sulfona, polioximetileno, poliéter éter cetona, polieterimida, polietileno, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, polipropileno, poliestireno, cloruro de polivinilo, fluoruro de polividnilideno, politetrafluoroetileno. En algunos ejemplos, el material termoplástico se mezcla con un polímero termoestable, tal como un poliuretano termoplástico

[0103] Volviendo a la Figura 4, se ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje 400 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. El elemento de sellado/anclaje 400, en la modalidad ilustrada, comprende un aro 410 que tiene una superficie interior 412 con un diámetro interior (d), una superficie exterior 414 con un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t). El aro 410, en la modalidad ilustrada, incluye adicionalmente una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. Además de la modalidad de la Figura 4, el aro 410 comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, tal como se discutió en los párrafos anteriores.

[0105] En la modalidad ilustrada de la Figura 4, el aro 410 es un miembro con forma de balón de fútbol que tiene una abertura 430 que se extiende a través del mismo y un área geométrica más grande 440 de material retirado de un centro del mismo. En la modalidad ilustrada, el área geométrica más grande 440 de material retirado del centro es al menos una característica geométrica que permite que el aro 410 se deforme elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. Al menos en esta modalidad, la abertura 430 se configura para descansar sobre un mandril que se extiende completamente a través de ella.

[0107] El aro 410, en una o más modalidades, comprende completamente el metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. En otras modalidades, sólo una porción del aro 410 comprende el metal expandible. Por ejemplo, en ciertas modalidades, una porción interior del aro 410 podría comprender otro material que no se expande en respuesta a la hidrólisis, tal como acero, y una porción exterior (por ejemplo, tapa radial) del aro 410 podría comprender el material expandible. En otras modalidades, una porción interior del aro 410 podría comprender metal expandible, y una porción exterior (por ejemplo, tapa radial) del aro 410 podría comprender otro material que no se expanda en respuesta a la hidrólisis, tal como un polímero.

[0109] Volviendo a la Figura 5, se ilustra una modalidad de un elemento de sellado/anclaje 500 diseñado, fabricado y operado de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. El elemento de sellado/anclaje 500 es similar en ciertos aspectos al elemento de sellado/anclaje 400. En consecuencia, se han usado identificadores de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. El elemento de sellado/anclaje 500 difiere, en su mayor parte, del elemento de sellado/anclaje 400, en que el elemento de sellado/anclaje 500 emplea una pluralidad de dientes 510 ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior 414. En al menos una modalidad, la pluralidad de dientes 510 ayudan al aro 410 a anclarse en una superficie cuando el aro 410 se mueve desde el estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado.

[0111] La pluralidad de dientes 510, en al menos una modalidad, comprende el metal expandible. En una o más modalidades, el resto del aro 410 comprende además el metal expandible o, alternativamente, comprende un metal no expandible. Aún en otras modalidades, la pluralidad de dientes 510 comprende un metal no expandible, tal como acero, mientras que otra porción del aro 410 o la totalidad restante del aro 410 comprende el metal expandible.

[0113] Volviendo ahora a las Figuras 6A a 6C, se ilustran varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 600 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con un aspecto de la descripción. La Figura 6A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 600 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 6B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 600 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 6C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 600 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0114] La herramienta de sellado/anclaje 600, en la modalidad ilustrada de las Figuras 6A a 6C, incluye un mandril 610. El mandril 610, en la modalidad ilustrada, se centra alrededor de una línea central (C<L>). La herramienta de sellado/anclaje 600, en al menos la modalidad de las Figuras 6A a 6C, se ubica en un orificio 690 colocado alrededor del mandril 610. El orificio 690, en al menos una modalidad, es un pozo expuesto. El orificio 690, en al menos otra modalidad, es un tubular colocado dentro de un pozo, tal como una tubería de revestimiento, tubería de producción, etc. De acuerdo con un aspecto de la descripción, el mandril 610 y el orificio 690 forman un espacio anular 680. En una o más modalidades de la descripción, la herramienta de sellado/anclaje 600 es un tapón de fractura o empacador de producción, entre otras herramientas, y por lo tanto puede proporcionar sellado, anclaje o ambos sellado y anclaje.

[0116] De acuerdo con una modalidad de la descripción, la herramienta de sellado/anclaje 600 incluye un elemento de sellado/anclaje 620 colocado alrededor del mandril 610. En al menos una modalidad, el elemento de sellado/anclaje 620 incluye un aro 630. El aro 630, como se discutió anteriormente, puede incluir una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t). Además, al menos una porción del aro 630 puede comprender un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

[0118] El aro 630 puede incluir adicionalmente una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado. En al menos una modalidad, la una o más características geométricas son uno o más cortes (no mostrados) (por ejemplo, cortes axiales que se extienden completamente a través del grosor de la pared (t)) ubicados en el grosor de la pared (t) y separados alrededor de una circunferencia del aro 630. Aún en otra modalidad, la una o más características geométricas son dos o más cortes alternos geométricos ubicados en el grosor de la pared (t) y separados alrededor de una circunferencia del aro 630. Sin embargo, otras características geométricas están dentro del alcance de la descripción.

[0120] El aro 630 ilustrado en las Figuras 6A a 6C se configura como una estructura deslizante del barril, por ejemplo similar a la ilustrada en la Figura 2. En la modalidad ilustrada de las Figuras 6A a 6C, el aro 630 incluye adicionalmente superficies en ángulo 635 colocadas a lo largo de su diámetro interior (d). Como se detallará más adelante, las superficies en ángulo 635 se configuran para acoplarse con una o más cuñas asociadas para mover el aro 630 entre el estado radialmente reducido y un estado radialmente ampliado. Sin embargo, la estructura deslizante del barril puede emplear diferentes diseños sin dejar de estar dentro del alcance de la presente descripción.

[0122] La herramienta de sellado/anclaje 600, en la modalidad ilustrada, incluye adicionalmente la una o más cuñas asociadas 640 (por ejemplo, una primera cuña y una segunda cuña ubicadas en lados opuestos del elemento de sellado/anclaje 620). La una o más cuñas asociadas 640, en una o más modalidades, se configuran para deslizarse axialmente a lo largo del mandril 610 con respecto al aro 630 para mover el aro 630 del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado (por ejemplo, la primera y segunda cuñas configuradas para deslizarse axialmente a lo largo del mandril una con relación a la otra para mover el aro del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado, como si fuera un tapón de fractura). La una o más cuñas asociadas 640, en la modalidad ilustrada, incluyen una o más superficies en ángulo asociadas 645. Como es evidente en la modalidad de las Figuras 6A a 6C, la una o más superficies en ángulo asociadas 645 son operables para acoplarse con las superficies en ángulo opuestas 635 del aro 630, y por lo tanto mover el aro 630 entre el estado radialmente reducido (por ejemplo, como se muestra en la Figura 6A) y un estado radialmente ampliado (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6B y 6C).

[0124] La herramienta de sellado/anclaje 600, en la modalidad ilustrada, puede incluir adicionalmente uno o más anillos de extremo 660 ubicados en lados opuestos de la una o más cuñas asociadas 640. En la modalidad ilustrada, uno de los anillos de extremo 660 puede estar fijado axialmente con relación al mandril 610 o el orificio 690, y se permite que el otro de los anillos de extremo 660 se mueva axialmente con relación al mandril 610 o el orificio 690, y por lo tanto mover el aro 630 entre el estado radialmente reducido (por ejemplo, como se muestra en la Figura 6A) y un estado radialmente ampliado (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6B y 6C).

[0126] La herramienta de sellado/anclaje 600, en una o más modalidades, puede incluir adicionalmente una estructura de pistón 665 para mover axialmente el anillo de extremo libre 660. En consecuencia, la estructura de pistón 665 puede usarse para mover el aro 630 entre el estado radialmente reducido (por ejemplo, como se muestra en la Figura 6A) y un estado radialmente ampliado (por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6B y 6C). La estructura de pistón 665 puede tomar muchos diseños diferentes mientras que permanece dentro del alcance de la presente descripción.

[0127] Con referencia a la Figura 6A, el aro 630 se configura nuevamente como la estructura deslizante del barril y comprende un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. El aro 630 puede comprender cualquiera de los metales expandibles discutidos anteriormente. El aro 630 puede tener una variedad de formas, tamaños, etc. diferentes y permanecer dentro del alcance de la descripción. Además, diferentes características del aro 630 pueden comprender el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

[0129] Con referencia a la Figura 6B, se ilustra la herramienta de sellado/anclaje 600 de la Figura 6A después de ajustar el elemento de sellado/anclaje 620. En la modalidad ilustrada de la Figura 6B, el elemento de sellado/anclaje 620 se ajusta moviendo axialmente (por ejemplo, por medio del pistón 665) los anillos de extremo 660 uno con relación al otro y acoplando de esta manera la una o más superficies en ángulo asociadas 645 de la una o más cuñas 640 con las superficies en ángulo opuestas 635 del aro 630. En consecuencia, el elemento de sellado/anclaje 620 se mueve entre el estado radialmente reducido (por ejemplo, como se muestra en la Figura 6A) y el estado radialmente ampliado que se muestra en la Figura 6B. En al menos una modalidad, la deformación elasto/plástica aumenta el diámetro exterior en al menos un 5 por ciento. En otra modalidad más, la deformación elasto/plástica aumenta el diámetro exterior en al menos un 20 por ciento, y en otra modalidad más la deformación elasto/plástica aumenta el diámetro exterior en un intervalo del 5 por ciento al 50 por ciento.

[0131] En la modalidad ilustrada de la Figura 6B, el elemento de sellado/anclaje 620 se acopla con el orificio 690, atravesando de esta manera el espacio anular 680. Además de la modalidad de la Figura 6B, el aro 630 ha sido deformado elasto/plásticamente. Por lo tanto, en ciertos casos el aro 630 se ha deformado elásticamente, en otros casos el aro 630 se ha deformado plásticamente, y aún en otras modalidades el aro 630 se ha deformado elástica y plásticamente.

[0133] Con referencia a la Figura 6C, se ilustra la herramienta de sellado/anclaje 600 de la Figura 6B después de someter el elemento de sellado/anclaje 620 a fluido reactivo para formar un elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670, como se discutió anteriormente. Como se describió anteriormente, el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 puede incluir metal residual sin reaccionar. El fluido reactivo puede ser cualquiera de los fluidos reactivos discutidos anteriormente. En la modalidad ilustrada de la Figura 6C, el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 llena al menos parcialmente el espacio anular 680, y de esta manera actúa como un sello/ancla. Por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 podría actuar como un sello, con muy poca capacidad de anclaje. Aún en otras modalidades, el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 podría actuar como un ancla, con muy poca capacidad de sellado. Incluso aún en otras modalidades, el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 podría actuar como un sello y ancla muy adecuado. Cabe señalar que, como el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 permanece en el estado radialmente ampliado independientemente de la fuerza de la estructura de pistón 665, ciertas modalidades pueden eliminar la fuerza de la estructura de pistón 665 después de que el elemento de sellado/anclaje de metal expandido se ha formado 670.

[0135] En ciertas modalidades, el período de tiempo para la hidratación del aro 630 es diferente del período de tiempo para ajustar el elemento de sellado/anclaje 620. Por ejemplo, el ajuste del elemento de sellado/anclaje 620 podría crear un sello/ancla rápido, pero más débil, para la herramienta de sellado/anclaje 600, mientras que el aro 630 podría tardar de varias horas a varios días para que el proceso de hidrólisis se expanda completamente, pero proporcione un sello/ancla fuerte para la herramienta de sellado/anclaje 600.

[0137] Aunque no se muestra, la herramienta de sellado/anclaje 600, y más particularmente el elemento de sellado/anclaje 620 de la herramienta de sellado/anclaje 600, puede incluir adicionalmente uno o más elementos de sellado adicionales. Por ejemplo, el uno o más elementos de sellado adicionales podrían ubicarse en la boca de pozo o el fondo de pozo del elemento de sellado/anclaje 620 y, por lo tanto usarse para sellar fluídicamente el espacio anular 680. En muchas situaciones, el uno o más elementos de sellado adicionales comprenden elementos de sellado elastoméricos que se ubican en el fondo de pozo del elemento de sellado/anclaje 620.

[0139] Una herramienta de sellado/anclaje y un elemento de sellado/anclaje relacionado, de acuerdo con la presente descripción, puede proporcionar calificaciones técnicas más altas y/o puede proporcionar una alternativa de menor costo a los elementos de sellado/anclaje existentes contenidos en los empacadores y tapones de fractura actuales. Una herramienta de sellado/anclaje, y el elemento de sellado/anclaje relacionado, emplea un material innovador que evita los problemas encontrados en los dispositivos elastoméricos convencionales, tales como: límites de temperatura extremos, límites de sellado de baja temperatura, frotamiento durante el funcionamiento, extrusión con el tiempo, conformado a formas irregulares, etc.

[0141] Volviendo a las Figuras 7A a 7C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 700 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 7A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 700 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 7B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 700 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 7C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 700 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje postexpansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0143] La herramienta de sellado/anclaje 700 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 700 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 700 emplea una pluralidad de dientes 710 ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior de su aro 630. En al menos una modalidad, la pluralidad de dientes 710 comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, en donde un resto del aro 630 no comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Aún en otras modalidades, la pluralidad de dientes 710 no comprende un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, pero otras características del aro 630 sí comprenden un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. En otra modalidad más, el aro 630 y la pluralidad de dientes 710 comprenden el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la hidrólisis, es que el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 incluye una pluralidad de dientes 720, como se muestra en la Figura 7C.

[0145] Volviendo a las Figuras 8A a 8C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 800 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 8A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 800 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 8B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 800 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 8C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 800 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje postexpansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0147] La herramienta de sellado/anclaje 800 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 800 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 800 emplea un cuerpo autónomo (por ejemplo, frágil) de fluido reactivo 810. Por ejemplo, el cuerpo autónomo de fluido reactivo 810 puede colocarse entre las cuñas 640. Por lo tanto, cuando las cuñas 640 se deslizan axialmente una con relación a la otra para mover el aro 630 del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado, el cuerpo autónomo de fluido reactivo 810 estalla, sometiendo de esta manera el aro 630 al fluido reactivo. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la explosión del cuerpo autónomo de fluido reactivo 810 y después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 que se muestra en la Figura 8C.

[0149] Volviendo a las Figuras 9A a 9C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 900 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 9A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 900 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 9B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 900 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 9C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 900 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje postexpansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0151] La herramienta de sellado/anclaje 900 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 900 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 900 emplea una fuente de calor autónoma (por ejemplo, frágil) 910. Por ejemplo, la fuente de calor autónoma 910 podría colocarse entre las cuñas 640. Por lo tanto, cuando las cuñas 640 se deslizan axialmente una con relación a la otra para mover el aro 630 del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado, la fuente de calor autónoma 910 estalla, sometiendo así el aro 630 a temperaturas elevadas, que podrían usarse para la aceleración de la hidrólisis.

[0153] Los expertos en la técnica comprenden los varios materiales diferentes que pueden usarse para la fuente de calor autónoma 910. Por ejemplo, en al menos una modalidad, la fuente de calor autónoma 910 podría comprender pequeñas partículas de magnesio, aluminio, etc. que reaccionarían con agua para formar un hidróxido, creando la reacción temperaturas elevadas. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la explosión de la fuente de calor autónoma 910 y después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 670 que se muestra en la Figura 9C.

[0155] Volviendo a las Figuras 10A a 10C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1000 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 10A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1000 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 10B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1000 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 10C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1000 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0157] La herramienta de sellado/anclaje 1000 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1000 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 1000 emplea un elemento de sellado/anclaje 1020 que emplea un aro con forma de balón de fútbol 1030. En al menos una modalidad, el aro con forma de balón de fútbol 1030 es similar en muchos aspectos al aro 410 de la Figura 4. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1070 que se muestra en la Figura 10C.

[0159] Volviendo a las Figuras 11A a 11C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1100 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 11A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1100 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 11B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1100 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 11C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1100 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0161] La herramienta de sellado/anclaje 1100 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 1000. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1100 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 1000, en que la herramienta de sellado/anclaje 1100 emplea una pluralidad de dientes 1110 ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior de su aro 1030. En al menos una modalidad, la pluralidad de dientes 1110 comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, en donde un resto del aro 1030 no comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Aún en otras modalidades, la pluralidad de dientes 1110 no comprende un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, pero otras características del aro 1030 sí comprenden un metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. En otra modalidad más, el aro 1030 y la pluralidad de dientes 1110 comprenden el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la hidrólisis, es que el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1070 incluye una pluralidad de dientes 1120, como se muestra en la Figura 11C.

[0163] Volviendo a las Figuras 12A a 12C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1200 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 12A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1200 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 12B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1200 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 12C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1200 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0165] La herramienta de sellado/anclaje 1200 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1200 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 1200 emplea un elemento de sellado/anclaje 1220 que incluye un aro 1230 que comprende un alambre de metal expandible, por ejemplo como se discutió anteriormente. En la modalidad ilustrada, el alambre de metal expandible se envuelve alrededor del mandril 610, y proporciona las características geométricas necesarias para permitir que se deforme elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado con la compresión de las cuñas 640.

[0166] Si bien puede usarse un único alambre de metal expandible, en ciertas otras modalidades pueden usarse una pluralidad de alambres diferentes de metal expandible. En ciertas modalidades, el alambre de metal expandible tiene una relación área superficial-volumen (SA:V) más alta que muchas de las modalidades discutidas anteriormente, y por lo tanto podría reaccionar más rápido al fluido reactivo que ciertas de las otras modalidades. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1270 que se muestra en la Figura 12C.

[0168] Volviendo a las Figuras 13A a 13C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1300 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 13A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1300 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 13B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1300 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 13C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1300 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0170] La herramienta de sellado/anclaje 1300 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 1200. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1300 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 1200, en que la herramienta de sellado/anclaje 1300 emplea un anillo de material 1310 que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior del aro 1230. En al menos una modalidad, el anillo de material 1310 es un anillo de material termoplástico. Por ejemplo, el anillo de material 1310 (por ejemplo, el anillo de material termoplástico) podría tener la ventaja de mantener unido el aro 1230 durante el estado de entrada al agujero, pero luego estirarse con el aro 1230 a medida que se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Adicionalmente, el anillo de material 1310 puede mejorar el sellado del elemento de sellado/anclaje 1300 durante el proceso de ajuste.

[0171] La herramienta de sellado/anclaje 1300 difiere adicionalmente de la herramienta de sellado/anclaje 1200, en que la herramienta de sellado/anclaje 1300 emplea uno o más puertos de fluido 1320 en su mandril 610. En al menos una modalidad, el uno o más puertos de fluido 1320 acoplan un interior del mandril 610 con el aro 1230 que comprende el metal expandible. En consecuencia, puede usarse un miembro de sello deslizante 1330 para sellar el uno o más puertos de fluido 1320 cuando el aro 1230 está en el estado radialmente reducido, y configurarse para ser retirado para permitir que el aro 1230 encuentre fluido reactivo cuando el aro 1230 está en el estado radialmente ampliado. Las Figuras 13A y 13B ilustran el uno o más puertos de fluido 1320 sellados con el miembro de sello 1330, en donde la Figura 13C ilustra que el miembro de sello 1330 ha sido retirado. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1370 que se muestra en la Figura 13C.

[0173] Volviendo a las Figuras 14A a 14C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1400 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 14A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1400 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 14B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1400 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 14C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1400 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0175] La herramienta de sellado/anclaje 1400 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 600. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1400 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 600, en que la herramienta de sellado/anclaje 1400 emplea un cono pasante 1410 como una porción de su cuña. En la modalidad ilustrada, el cono pasante 1410 se coloca dentro del diámetro interior (d) del aro 630. Por lo tanto, cuando el cono pasante 1410 se extrae axialmente a través del aro 630, y la superficie en ángulo 635 del aro 630 se acopla con una superficie en ángulo 1420 del cono pasante 1410, el aro 630 se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado, como se muestra en la Figura 14B.

[0177] Además de la modalidad de las Figuras 14A y 14B, el aro 630 en sí no comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, sino que se emplea un inserto 1430 (por ejemplo, colocado dentro de una o más de las características geométricas que permiten que el aro 630 se deforme elasto/plásticamente) que comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de que el cono pasante 1410 se extrae axialmente a través del aro 630 y después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1470 que se muestra en la Figura 14C.

[0179] Volviendo a las Figuras 15A a 15C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1500 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 15A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1500 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 15B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1500 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 15C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1500 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0181] La herramienta de sellado/anclaje 1500 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 1400. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1500 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 1400, en que la herramienta de sellado/anclaje 1500 emplea un inserto de alambre 1530 (por ejemplo, colocado dentro de una o más de las características geométricas que permiten que el aro 630 se deforme elasto/plásticamente) como el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de que el cono pasante 1410 se extrae axialmente a través del aro 630 y después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1570 que se muestra en la Figura 15C.

[0183] Volviendo a las Figuras 16A a 16C, se representan varios estados de despliegue diferentes para una herramienta de sellado/anclaje 1600 diseñada, fabricada y operada de acuerdo con una modalidad alternativa de la descripción. La Figura 16A ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1600 en un estado de entrada en el orificio, y por lo tanto su elemento de sellado/anclaje está en el estado radialmente reducido, y además el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 16B ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1600 con su elemento de sellado/anclaje en el estado radialmente ampliado, pero nuevamente el metal expandible no ha sido sometido a fluido reactivo para comenzar la hidrólisis. Por el contrario, la Figura 16C ilustra la herramienta de sellado/anclaje 1600 con su elemento de sellado/anclaje radialmente ampliado que ha sido sometido a fluido reactivo, y por lo tanto iniciando la reacción de hidrólisis, formando de esta manera un elemento de sellado/anclaje de metal expandido (por ejemplo, el elemento de sellado/anclaje post-expansión). Como se describió anteriormente, el metal expandible puede someterse a un fluido reactivo adecuado dentro del pozo, formando de esta manera el elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0185] La herramienta de sellado/anclaje 1600 es similar en ciertos aspectos a la herramienta de sellado/anclaje 1400. En consecuencia, se han usado números de referencia similares para indicar características similares, si no idénticas. La herramienta de sellado/anclaje 1600 difiere, en su mayor parte, de la herramienta de sellado/anclaje 1400, en que la herramienta de sellado/anclaje 1600 emplea un recubrimiento protector 1610 sobre el inserto metálico expandible 1430. En consecuencia, cuando el recubrimiento protector 1610 rodea el inserto metálico expandible 1430, el fluido reactivo puede no entrar en contacto con el inserto metálico expandible 1430. Sin embargo, en al menos una modalidad, cuando el cono pasante 1410 se extrae axialmente a través del aro 630, el recubrimiento protector 1610 se rompe y/o se retira, exponiendo de esta manera el inserto metálico expandible 1430 al fluido reactivo. Los expertos en la técnica entienden los varios materiales diferentes que puede comprender el recubrimiento protector. Lo que puede resultar en una o más modalidades, después de que el cono pasante 1410 se extrae axialmente a través del aro 630 y después de la hidrólisis, es el elemento de sellado/anclaje de metal expandido 1670 que se muestra en la Figura 16C.

[0186] Los aspectos descritos en la presente descripción incluyen:

[0188] A. Un elemento de sellado/anclaje para su uso con una herramienta de sellado/anclaje, el elemento de sellado/anclaje que incluye: 1) un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w) y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente agrandado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

[0190] B. Una herramienta de sellado/anclaje, la herramienta de sellado/anclaje que incluye: 1) una cuña; y 2) un elemento de sellado/anclaje colocado cerca de la cuña, el elemento de sellado/anclaje que incluye: a) un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w) y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior se acoplan con la cuña para mover el aro desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis y de esta manera fijar el aro en el estado radialmente ampliado.

[0192] C. Un método para el sellado/anclaje dentro de un pozo, el método que incluye: 1) proporcionar una herramienta de sellado/anclaje dentro de un pozo, la herramienta de sellado/anclaje que incluye: a) una cuña; y b) un elemento de sellado/anclaje colocado cerca de la cuña, el elemento de sellado/anclaje que incluye: i) un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w) y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior se acoplan con la cuña para mover el aro desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis y fijar el aro en el estado radialmente ampliado; 2) deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje moviendo el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado; y 3) someter el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado a un fluido reactivo para formar un elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

[0193] Los aspectos A, B, y C pueden tener uno o más de los siguientes elementos adicionales en combinación: Elemento 1: en donde el aro es un deslizador de barril. Elemento 2: en donde el deslizador de barril incluye dos o más cortes alternos geométricos para permitir que el deslizador de barril se deforme elásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Elemento 3: en donde el deslizador de barril incluye un anillo de material que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 4: en donde el anillo de material es un anillo de material termoplástico. Elemento 5: en donde el deslizador de barril tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 6: en donde la pluralidad de dientes comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Elemento 7: en donde la superficie exterior comprende el metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, y la pluralidad de dientes comprende un material no configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Elemento 8: en donde el aro es un miembro con forma de balón de fútbol que tiene una abertura que se extiende a través del mismo y un área geométrica más grande de material extraída de un centro del mismo. Elemento 9: en donde el miembro con forma de balón de fútbol tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 10: en donde el aro tiene una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior, la una o más superficies en ángulo configuradas para acoplarse con una o más cuñas asociadas de una herramienta de sellado/anclaje para mover el aro desde el estado radialmente reducido hasta el estado radialmente ampliado. Elemento 11: en donde la cuña y el elemento de sellado/anclaje se colocan alrededor de un mandril, la cuña configurada para deslizarse axialmente a lo largo del mandril con relación al aro para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Elemento 12: en donde la cuña es una primera cuña y que incluye además una segunda cuña, en donde la primera y segunda cuñas se ubican en lados opuestos del elemento de sellado/anclaje, la primera y segunda cuñas configuradas para deslizarse axialmente a lo largo del mandril una con relación a la otra para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Elemento 13: en donde el mandril, la primera cuña, la segunda cuña y el elemento de sellado/anclaje forman al menos una porción de un tapón de fractura. Elemento 14: en donde el mandril incluye uno o más puertos de fluido que acoplan un interior del mandril con el aro que comprende el metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis. Elemento 15: que incluye además un miembro de sello deslizante que sella el uno o más puertos de fluido, el miembro de sello deslizante configurado para sellar el uno o más puertos de fluido cuando el aro está en el estado radialmente reducido y configurado para ser retirado para permitir que el aro se encuentre fluido reactivo para hacer que el metal expandible se expanda en respuesta a la hidrólisis cuando el aro está en el estado radialmente ampliado. Elemento 16: en donde la cuña es parte de un cono pasante colocado dentro del diámetro interior (d), la cuña del cono pasante configurada para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado a medida que el cono pasante se extrae axialmente a través del aro. Elemento 17: en donde la una o más características geométricas permiten que el aro se deforme elásticamente. Elemento 18: en donde la una o más características geométricas permiten que el aro se deforme plásticamente. Elemento 19: en donde el aro es un deslizador de barril que incluye dos o más cortes alternos geométricos para permitir que el deslizador de barril se deforme elásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Elemento 20: en donde el deslizador de barril incluye un anillo de material termoplástico que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 21: en donde el deslizador de barril tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 22: en donde el aro es un miembro con forma de balón de fútbol que tiene una abertura que se extiende a través del mismo y un área geométrica más grande de material extraída de un centro del mismo. Elemento 23: en donde el miembro con forma de balón de fútbol tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior. Elemento 24: en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye extraer axialmente un cono pasante que tiene la cuña a través del diámetro interior (d) para mover el aro del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado. Elemento 25: en donde la cuña y el elemento de sellado/anclaje se colocan alrededor de un mandril que tiene uno o más puertos de fluido que acoplan un interior del mandril con el aro, y además en donde un miembro de sello deslizante sella el uno o más puertos de fluido, en donde someter el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado al fluido reactivo incluye retirar el miembro de sello deslizante para permitir que el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado encuentre el fluido reactivo. Elemento 26: en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar elásticamente el elemento de sellado/anclaje. Elemento 27: en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar plásticamente el elemento de sellado/anclaje. Elemento 28: en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar elástica y plásticamente el elemento de sellado/anclaje.

[0194] Los expertos en la técnica a la que se refiere esta solicitud apreciarán que se pueden realizar otras y más adiciones, eliminaciones, sustituciones y modificaciones a las modalidades descritas.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un elemento de sellado/anclaje para su uso con una herramienta de sellado/anclaje, que comprende:

un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando se mueve desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis;

en donde el aro tiene una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior, la una o más superficies en ángulo configuradas para acoplarse con una o más cuñas asociadas de una herramienta de sellado/anclaje para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

2. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 1, en donde el aro es un deslizador de barril.

3. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 2, en donde el deslizador de barril incluye dos o más cortes alternos geométricos para permitir que el deslizador de barril se deforme elásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

4. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 2, en donde el deslizador de barril incluye un anillo de material que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior.

5. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 4, en donde el anillo de material es un anillo de material termoplástico.

6. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 2, en donde el deslizador de barril tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior.

7. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 6, en donde la pluralidad de dientes comprende el metal configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

8. El elemento sellado anclaje como se mencionó en la Reivindicación 6, en donde la superficie exterior comprende el metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis, y la pluralidad de dientes comprende un material no configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

9. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 1, en donde el aro es un miembro con forma de balón de fútbol que tiene una abertura que se extiende a través del mismo y un área geométrica más grande de material retirada de un centro del mismo.

10. El elemento de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 9, en donde el miembro con forma de balón de fútbol tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior.

11. Una herramienta de sellado/anclaje, que comprende:

una cuña; y

un elemento de sellado/anclaje colocado cerca de la cuña, el elemento de sellado/anclaje que incluye:

un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior se acoplan con la cuña para mover el aro desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis y de esta manera fijar el aro en el estado radialmente ampliado.

12. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde la cuña y el elemento de sellado/anclaje se colocan alrededor de un mandril, la cuña configurada para deslizarse axialmente a lo largo del mandril con relación al aro para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

13. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 12, en donde la cuña es una primera cuña y que incluye además una segunda cuña, en donde la primera y segunda cuñas se ubican en lados opuestos del elemento de sellado/anclaje, la primera y segunda cuñas configuradas para el deslizamiento axial a lo largo del mandril una con relación a la otra para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

14. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 13, en donde el mandril, la primera cuña, la segunda cuña y el elemento de sellado/anclaje forman al menos una porción de un tapón de fractura.

15. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 12, en donde el mandril incluye uno o más puertos de fluido que acoplan un interior del mandril con el aro que comprende el metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis.

16. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 15, que incluye además un miembro de sello deslizante que sella el uno o más puertos de fluido, el miembro de sello deslizante configurado para sellar el uno o más puertos de fluido cuando el aro está en el estado radialmente reducido y configurado para ser retirado para permitir que el aro encuentre fluido reactivo para hacer que el metal expandible se expanda en respuesta a la hidrólisis cuando el aro está en el estado radialmente ampliado.

17. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde la cuña es parte de un cono pasante colocado dentro del diámetro interior (d), la cuña del cono pasante configurada para mover el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado a medida que el cono pasante se extrae axialmente a través del aro.

18. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde la una o más características geométricas permiten que el aro se deforme elásticamente.

19. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde la una o más características geométricas permiten que el aro se deforme plásticamente.

20. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde el aro es un deslizador de barril que incluye dos o más cortes alternos geométricos para

permitir que el deslizador de barril se deforme elásticamente cuando se mueve desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

21. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 20, en donde el deslizador de barril incluye un anillo de material termoplástico que rodea completamente al menos una porción de la superficie exterior.

22. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 20, en donde el deslizador de barril tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior.

23. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 11, en donde el aro es un miembro con forma de balón de fútbol que tiene una abertura que se extiende a través del mismo y un área geométrica más grande de material retirado de un centro del mismo.

24. La herramienta de sellado/anclaje como se mencionó en la Reivindicación 23, en donde el miembro con forma de balón de fútbol tiene una pluralidad de dientes ubicados alrededor de al menos una porción de la superficie exterior.

25. Un método para sellar/anclar dentro de un pozo, que comprende:

proporcionar una herramienta de sellado/anclaje dentro de un pozo, la herramienta de sellado/anclaje que incluye:

una cuña; y

un aro que tiene una superficie interior que tiene un diámetro interior (d), una superficie exterior que tiene un diámetro exterior (d<o>), un ancho (w), y un grosor de pared (t), el aro que tiene una o más características geométricas que le permiten deformarse elasto/plásticamente cuando una o más superficies en ángulo colocadas a lo largo de su superficie interior o su superficie exterior se acoplan con la cuña para mover el aro desde un estado radialmente reducido a un estado radialmente ampliado, el aro que comprende un metal expandible configurado para expandirse en respuesta a la hidrólisis y fijar el aro en el estado radialmente ampliado;

deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje moviendo el aro desde el estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado; y

someter el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado a un fluido reactivo para formar un elemento de sellado/anclaje de metal expandido.

26. El método como se mencionó en la Reivindicación 25, en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye extraer axialmente un cono pasante que tiene la cuña a través del diámetro interior (d) para mover el aro del estado radialmente reducido al estado radialmente ampliado.

27. El método como se mencionó en la Reivindicación 25, en donde la cuña y el elemento de sellado/anclaje se colocan alrededor de un mandril que tiene uno o más puertos de fluido que acoplan un interior del mandril con el aro, y además en donde un miembro de sello deslizante sella uno o más puertos de fluido, en donde someter el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado al fluido reactivo incluye retirar el miembro de sello deslizante para permitir que el elemento de sellado/anclaje elasto/plásticamente deformado en el estado radialmente ampliado encuentre el fluido reactivo.

28. El método como se mencionó en la Reivindicación 25, en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar elásticamente el elemento de sellado/anclaje.

29. El método como se mencionó en la Reivindicación 25, en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar plásticamente el elemento de sellado/anclaje.

30. El método como se mencionó en la Reivindicación 25, en donde deformar elasto/plásticamente el elemento de sellado/anclaje incluye deformar elástica y plásticamente el elemento de sellado/anclaje.