ES2990155T3 - Disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación - Google Patents
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Abstract
Se proporciona un dispositivo de ensanchamiento de eje para un sistema de perforación, comprendiendo el dispositivo de ensanchamiento de eje una columna hueca próxima a un extremo inferior del sistema de perforación. Una sección de escariador que comprende un primer dispositivo de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo está montado de forma giratoria en la columna hueca, proporcionándose primeros medios de accionamiento para hacer girar el primer dispositivo de cabezal de corte con respecto a la columna hueca de modo que taladre hacia abajo un orificio que tiene un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro del primer dispositivo de cabezal de corte. Un dispositivo de cabezal de perforación está montado en un extremo inferior operativo, terminando el dispositivo de cabezal de perforación en un segundo dispositivo de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo para taladrar un orificio guía o principal, que tiene un diámetro que es menor que el diámetro del primer dispositivo de cabezal de corte, a medida que el sistema de perforación procede a taladrar hacia abajo. Se proporciona una sección de empuje para permitir que el dispositivo de cabezal de perforación avance con respecto a la sección de escariador, utilizándose un dispositivo de pinza para asegurar el dispositivo de ensanchamiento de eje dentro del orificio taladrado y para controlar el avance del dispositivo de cabezal de perforación con respecto a la sección de escariador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un sistema de perforación (o equipo o máquina), y en particular, en una versión, a un sistema de perforación de pozo ciego. En términos generales, el sistema de perforación comprende una disposición de equipo de soporte por encima del suelo y una disposición de ampliación de pozo subterráneo. El sistema de perforación puede utilizarse para perforar orificios o pozos sustancialmente verticales iniciando el perforado de roca a nivel del suelo y perforando una distancia predeterminada verticalmente hacia abajo, sin la necesidad de un prehendido como se requiere a menudo con sistemas de perforación de orificios ciegos.
Antecedentes de la invención
La perforación de elevación convencional comienza con el taladrado de un orificio piloto verticalmente hacia abajo, usando típicamente un sistema de taladrado direccional. Se taladra utilizando una unidad de taladrado en la superficie desde la que se extiende hacia abajo una sarta de taladrado hueca, que comprende una pluralidad de tuberías de taladrado encajados juntos. Una broca de rodillo para taladrar el orificio piloto se encaja en la tubería de taladrado más inferior de la sarta de taladrado, teniendo las tuberías una rosca estándar para aplicaciones de alto par. Después de que el orificio piloto se ha roto a un nivel inferior, la broca de rodillo se retira y se reemplaza con un cabezal escariador que comprende una pluralidad de cuchillas. La cabeza de escariador se hace rotar y se tira hacia atrás hacia la unidad de taladrado montada en superficie para cortar un orificio más grande, o subir, a través del suelo y la roca. Los recortes caen por gravedad en una cámara en el fondo del orificio, típicamente de manera incontrolada, donde se retiran usando un cargador.
La perforación de orificio ciego, por otro lado, comprende taladrar un orificio piloto sobredimensionado. El orificio piloto sobredimensionado puede taladrarse en una única etapa, o, más típicamente, taladrando primero un orificio piloto inicial de 400 mm, por ejemplo, que luego se amplía posteriormente para definir un orificio piloto sobredimensionado de 3 m. Este proceso se conoce razonablemente bien en la técnica. Se instala entonces un cabezal de corte por encima del orificio piloto sobredimensionado taladrado, de modo que el taladrado pueda tener lugar hacia abajo. Los recortes se eliminan luego del orificio piloto sobredimensionado. Esta técnica particular no se utiliza con frecuencia, ya que el riesgo de bloquear el orificio piloto y crear golpes de lodo en el fondo del orificio es relativamente alto.
Ningún sistema de perforación conocido es capaz de perforar orificios relativamente más grandes (preferiblemente que tienen un diámetro entre 6 y 9,5 metros), pudiendo retirarse los recortes desde arriba del sistema de perforación sin tener que lavar los recortes, usando, por ejemplo, circulación inversa.
El documento WO2016/0116910 divulga una disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación, comprendiendo la disposición de ampliación de pozo una columna hueca próxima a un extremo inferior del sistema de perforación; un primer cabezal de corte que se encaja de manera giratoria en la columna hueca, estando previstos primeros medios de accionamiento para hacer girar el primer cabezal de corte con respecto a la columna hueca para perforar hacia abajo un orificio que tiene un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro del primer cabezal de corte. La disposición incluye además una disposición de cabezal de perforación encajada en un extremo operativamente inferior de la columna, terminando la disposición de cabezal de perforación en un segundo cabezal de corte, típicamente un cabezal de perforación de lodo que tiene una protección de lodo de cara operativamente plana.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un equipo o sistema perforación para lograr los objetivos anteriores, de una manera eficiente y versátil, y sin tener que taladrar un orificio piloto inicial, como se hace convencionalmente.
Compendio de la invención
Según la invención, se proporciona una disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación, comprendiendo la disposición de ampliación de pozo:
una columna hueca próxima a un extremo inferior del sistema de perforación, estando dispuesta la columna hueca para alojar un caldero que se desplaza arriba y abajo por la columna hueca;
una sección de escariador que comprende una primera disposición de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo que se encaja de manera giratoria en la columna hueca, se proporcionan primeros medios de accionamiento para hacer girar la primera disposición de cabezal de corte con respecto a la columna hueca para perforar hacia abajo un orificio que tiene un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro de la primera disposición de cabezal de corte;
una disposición de cabezal de perforación encajada en un extremo operativamente inferior, terminando la disposición de cabezal de perforación en una segunda disposición de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo para perforar un orificio de ataque o piloto, que tiene un diámetro que es menor que el diámetro de la primera disposición de cabezal de corte, a medida que el sistema de perforación avanza para perforar hacia abajo;
una sección de empuje para permitir que la disposición de cabezal de perforación avance con respecto a la sección de escariador; y
una disposición de agarre para fijar la disposición de ampliación de pozo dentro del orificio perforado y para controlar el avance de la disposición de cabezal de perforación con respecto a la sección de escariador,
caracterizado por que el sistema de perforación incluye una pluralidad de plataformas de soporte localizables por encima de la disposición de ampliación de pozo, dentro del orificio perforado por la primera disposición de cabezal de corte; y
una disposición de equipo de soporte por encima del suelo y una disposición de mecanismo superior que comprende:
un cabrestante para mover la disposición de ampliación de pozo arriba y abajo como y cuando se requiera dentro del orificio perforado a través de cables que se extienden entre el cabrestante y la disposición de ampliación de pozo;
una enrolladora de caldero para mover el caldero arriba y abajo a través de la columna hueca, también a través de cables que se extienden entre la enrolladora de caldero y el caldero; y
una enrolladora de plataforma para mover la pluralidad de plataformas de soporte arriba y abajo, para separar las plataformas de soporte de la disposición de ampliación de pozo según y cuando sea necesario.
En una realización, la primera disposición de cabezal de corte comprende un cuerpo de soporte que lleva una primera disposición alada, estando el cuerpo de soporte encajado de manera giratoria alrededor de la columna, comprendiendo la primera disposición alada una pluralidad de alas encajadas en el cuerpo de soporte, teniendo cada ala una viga de soporte en ángulo o que se extiende transversalmente, normalmente a 45 grados, a la que se encaja, o que comprende, una pluralidad de primeros elementos de corte. Las vigas de soporte en ángulo se disponen para definir un perfil de corte sustancialmente en forma de V.
En una realización, una carcasa de engranaje se encaja por encima de la primera disposición de cabezal de corte y alrededor de la columna, estando los primeros medios de accionamiento encajados encima de la carcasa de engranaje y dispuestos para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de engranaje, que a su vez se dispone para girar el cuerpo de soporte y la primera disposición de cabezal de corte alrededor de la columna. Típicamente, los primeros medios de accionamiento comprenden una pluralidad de motores eléctricos dispuestos alrededor de la periferia de la carcasa de engranaje.
En una realización, cada ala se encaja de manera retirable o es adaptable al cuerpo de soporte, de modo que las alas de diferentes tamaños pueden intercambiarse, para permitir perforar orificios de diferentes diámetros.
En una realización, por debajo de la primera disposición de cabezales de corte se define en la columna hueca al menos un canal colector, en donde pueden recogerse los recortes generados por la primera disposición de cabezales de corte giratoria. El canal de recogida define una entrada para recibir los recortes, una salida a través de la que los recortes pueden salir del canal hacia la columna, con un pasaje en ángulo hacia abajo que se proporciona entre la entrada y la salida para facilitar el paso de los recortes hacia la columna bajo la influencia de la gravedad, para la posterior recogida por un caldero que se desplaza arriba y abajo de la columna.
Típicamente, la disposición de ampliación de pozo incluye un par de canales de recogida diametralmente opuestos, incluyendo las partes más bajas de la disposición alada que incluye raspadores para raspar los recortes en los canales de recogida a medida que la primera disposición de cabezal de corte gira con respecto a la columna.
En una realización, la disposición de agarre se encaja en la columna hueca, incluyendo la disposición de agarre una primera serie de plaquitas de agarre espaciadas circunferencialmente ubicadas entre la primera disposición de cabezal de corte y la sección de empuje, y una segunda serie de plaquitas de agarre separadas circunferencialmente ubicadas entre la sección de empuje y la segunda disposición de cabezal de corte. La disposición de agarre se dispone para agarrarse de manera segura contra el orificio de ataque perforado por la segunda disposición de cabezal de corte, para asegurar el sistema de perforación en posición dentro del orificio perforado, controlar el avance de la disposición de cabezal de perforación con respecto a la sección de escariador y para facilitar y/o controlar la rotación de la primera disposición de cabezal de corte.
En una realización, la primera y segunda serie de plaquitas de agarre se extienden lateralmente alejándose de la columna hueca, a través de un protector exterior, y son móviles, por medio de las disposiciones de accionador primera y segunda, respectivamente, entre una posición retraída, desacoplada y una posición extendida, acoplada en donde las plaquitas se sujetan contra el orificio de ataque definido por la segunda disposición de cabezal de corte.
En una realización, dentro de la sección de empuje, se proporciona una tercera disposición de accionador para permitir que la disposición de cabezal de perforación avance con respecto a la sección de escariador.
En una realización, la segunda disposición de cabezal de corte comprende un cuerpo de soporte que lleva una segunda disposición alada, pudiendo girar el cuerpo de soporte con respecto a una carcasa de soporte desde la que se extiende.
La segunda disposición alada comprende una pluralidad de alas encajadas en el cuerpo de soporte, teniendo cada ala un brazo de ala en ángulo o que se extiende transversalmente, típicamente a 45 grados, en el que se encaja, o que comprende, una pluralidad de segundos elementos de corte. Los brazos de ala en ángulo se disponen para definir un perfil de corte sustancialmente en forma de V.
En una realización, segundos medios de accionamiento se encajan encima de la carcasa de soporte y dispuestos para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de soporte, que a su vez se dispone para girar el cuerpo de soporte y la segunda disposición de cabezal de corte. Típicamente, el segundo medio de accionamiento comprende una pluralidad de motores eléctricos dispuestos alrededor de la periferia de la carcasa de soporte.
En una realización, un protector rodea la carcasa de soporte y los segundos medios de accionamiento, con la carcasa de soporte y/o los segundos medios de accionamiento asegurados al extremo de la columna hueca.
En una realización, se proporcionan cuartos medios de accionador para mover las alas con respecto al cuerpo de soporte, entre una configuración en forma de V operativa extendida, para facilitar la perforación, y una configuración replegada sustancialmente alineada (típicamente paralela), para permitir que la segunda disposición de cabezal de corte se desprenda del resto de la disposición de ampliación de pozo y se tire hacia arriba a través de la columna hueca hasta la superficie. El diámetro de la segunda disposición de cabezal de corte replegada, que corresponde sustancialmente al diámetro de la carcasa de soporte, es por tanto menor que el diámetro de la columna hueca, para facilitar esta retirada.
En una realización alternativa preferida, la disposición de cabezal de perforación comprende un cabezal de perforación de lodo troncocónico que tiene una bomba de lodo, comprendiendo el cabezal de perforación de lodo una pared lateral estrechada que termina en una cara de extremo, estando la pared lateral estrechada y/o la cara de extremo encajada con la segunda disposición de cabezal de corte para perforar el orificio de ataque a medida que el sistema de perforación progresa hacia abajo. En esta realización, la segunda disposición de cabezal de corte puede dotarse o incluir una pluralidad de segundos elementos de corte.
En una realización, la disposición de cabezal de perforación comprende una carcasa de soporte con el cabezal de perforación de lodo que puede rotar con respecto a la carcasa de soporte, en donde segundos medios de accionamiento se encajan encima de la carcasa de soporte y dispuestos para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de soporte, que a su vez se dispone para rotar el cabezal de perforación de lodo con respecto a la carcasa de soporte.
En una realización, una sección del cabezal de perforación de lodo puede separarse y retirarse del cabezal de perforación de lodo, incluyendo la sección retirable al menos la cara de extremo y la bomba de lodo.
En una realización, cada uno de los segundos elementos de corte comprende una cara de trabajo desde la que se extiende una pluralidad de filas de botones. Las filas de botones se espacian aproximadamente 25 mm, lo que asegura que las astillas de roca producidas por la interacción entre los botones y la cara de corte sean aproximadamente 25 mm. Además, la superficie de trabajo del elemento de corte se espacia aproximadamente 50 mm de la superficie de corte.
Según la presente invención, la disposición de ampliación de pozo es separable de la pluralidad de plataformas de soporte.
El sistema de perforación incluye además una disposición de equipo de soporte sobre el suelo que comprende un conjunto de soporte aéreo y una disposición de mecanismo superior para elevar y bajar la disposición de ampliación de pozo y la pluralidad de plataformas de soporte.
En una realización, se proporciona una plataforma de servicio móvil por encima de la pluralidad de plataformas de soporte, a las que se conecta o se puede conectar una barra distribuidora, en donde la plataforma de servicio móvil se puede elevar, separar y acomodar temporalmente entre la disposición de mecanismo superior, para permitir que la barra distribuidora se use para recoger un componente o artículo dentro del pozo e izarlo a la superficie.
En una realización, para permitir que se forme un nivel que se extiende lejos del pozo, la disposición de ampliación de pozo puede desconectarse (o desacoplarse) completamente del resto del sistema de perforación, proporcionándose una cubierta para cubrir la parte del pozo inmediatamente por encima de la disposición de ampliación de pozo desconectada. La pluralidad de plataformas de soporte puede entonces ser elevada lejos de la disposición de ampliación de pozo desconectado para proporcionar espacio suficiente para la formación del nivel de separación. Usando explosivos o equipos adecuados, se puede formar la separación, y una vez formada, la cubierta se puede retirar, y la disposición de ampliación de pozo se puede volver a conectar al resto del sistema de perforación para permitir que la disposición de ampliación de pozo continúe funcionando.
En una realización, una de las plataformas de soporte comprende una disposición de izado.
En una versión, la disposición de izado comprende una bomba y un codo de tamiz, recibiendo el codo de tamiz agua de lodo bombeada a través de la tubería por medio de una bomba de lodo próxima al cabezal de corte de lodo. El agua de lodo se separa con los componentes/escombros más sólidos que se descargan en el caldero a través de una rampa retráctil. El agua sucia separada se bombea entonces con la bomba triple a través de una tubería donde los finos se retirarán del agua. El agua limpia puede ser bombeada entonces de vuelta al sistema.
En otra versión, la disposición de izado comprende un sistema de vacío para aspirar escombros seca y recortes en un tanque de vacío, descargando entonces el tanque de vacío el material seco a través de una rampa retráctil en el caldero, que puede izarse entonces hasta la superficie. Esta disposición es particularmente útil en condiciones terrestres en donde no se puede usar agua, tal como minas de sal.
En otra versión más, que no forma parte de la presente invención, la disposición de izado comprende una tubería de agua a alta presión para bombear agua desde la superficie al sistema, una tubería de agua excedente a baja presión para permitir que el agua excedente fluya de vuelta a un sumidero, una tubería de agua a alta presión que contiene partículas que se izarán hasta la superficie, una tubería de agua entrante a baja presión con partículas, y una disposición de múltiples cámaras con válvulas para regular y controlar el flujo de agua a través de las tuberías de agua.
En una realización, el sistema de perforación comprende una disposición de manipulación de tuberías, comprendiendo la disposición de manipulación de tuberías un equipo aéreo para subir y bajar al menos una tubería, y un medio de guía que comprende una pluralidad de rodillos giratorios que definen un rebaje curvado para alojar una parte redondeada exterior de la tubería, de modo que a medida que las tuberías se suben y bajan, un par de rodillos adyacentes alojan la tubería para guiar el movimiento de la tubería entre los mismos.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características de la presente invención serán evidentes cuando se consideren a la luz de la siguiente memoria descriptiva y dibujos en donde:
Figura 1 muestra una vista lateral de una primera versión de un sistema de perforación, utilizando una versión de una disposición de ampliación de pozo según la presente invención;
Figura 2 muestra una vista lateral de una disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación, según una realización de la presente invención;
Figura 3 muestra una vista lateral en sección transversal de la disposición de ampliación de pozo mostrada en la Figura 2;
Figura 4 muestra una vista en perspectiva inferior de la disposición de ampliación de pozo mostrada en las Figuras 2 y 3;
Figura 5 muestra una vista lateral en sección transversal detallada de una primera disposición de cabezal de corte usada en la disposición mostrada en las Figuras 2 a 4;
Figura 6 muestra una vista lateral en sección transversal detallada de una disposición de agarre usada en la disposición mostrada en las Figuras 2 a 4;
Figura 7 muestra una vista en perspectiva de una segunda disposición de cabezal de corte, en forma de un escariador de lodo, utilizado en la disposición mostrada en las Figuras 2 a 4;
Figura 8 muestra una vista lateral de la segunda disposición de cabezal de corte mostrada en la Figura 7, en una configuración extendida
Figura 9 muestra una vista lateral de la segunda disposición de cabezal de corte mostrada en la Figura 7, en una configuración replegada
Figuras 10 y 11 muestran vistas en sección transversal y lateral de una disposición de ampliación de pozo para un sistema de perforación, según otra realización de la presente invención;
Figuras 12 y 13 muestra vistas latera y en sección transversal de una disposición de cabezal de perforación de lodo usado en la disposición de ampliación de pozo mostrado en las Figuras 10 y 11;
Figura 14 muestra una serie de etapas seguidas para retirar un componente del cabezal de perforación de lodo del resto de la disposición de cabezal de perforación de lodo mostrada en las Figuras 12 y 13;
Figura 15 muestra una vista detallada de la disposición de cortador y espaciamiento usado en la disposición de cabezal de perforación de lodo mostrada en las Figuras 12 y 13;
Figura 16 muestra la capacidad del sistema de perforación que usa la disposición de ampliación de pozo mostrada en las Figuras 10 y 11 para permitir que se forme una rotura de nivel, en donde la disposición de ampliación de pozo puede desacoplarse del resto del sistema de perforación;
Figuras 17 y 18A a 181 muestran el posicionamiento relativo de una plataforma de servicio móvil y de una barra distribuidora con respecto a un conjunto de soporte aéreo, para permitir la extracción fácil de artículos del pozo;
Figuras 19 a 21 muestran diversas disposiciones de izado que pueden dotarse de una plataforma de soporte; y
muestran una disposición de manipulación de tuberías que puede usarse en el sistema Figuras 22 y 23 de perforación.
Descripción detallada de los dibujos
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, se muestra un sistema de perforación 100 que puede usar una disposición de ampliación de pozo 10 de la presente invención. En términos generales, el sistema de perforación 100 comprende una disposición de equipo de soporte por encima del suelo 102 que comprende un conjunto de soporte aéreo 102. Se proporciona un cabrestante para mover la disposición de ampliación de pozo 10 arriba y abajo como y cuando se requiera dentro del agujero o pozo taladrado 104, a través de cables o cuerdas 106 (como se muestra mejor en la Figura 2) que se extienden entre el cabrestante y la disposición de ampliación de pozo 10. También se proporciona una enrolladora de caldero 108 para mover un caldero 32 arriba y abajo según se requiera, a través de una columna hueca 12 de la disposición 10, también a través de cuerdas o cables 110 (como se muestra mejor en la Figura 3) que se extienden entre la enrolladora de caldero 108 y el caldero 32. Otros componentes en la superficie incluyen enrolladoras de mantenimiento, un fijador de cruceta y una disposición de inclinación de caldero para inclinar el caldero 32 en la superficie con el fin de eliminar los recortes dentro del caldero 32.
Dentro del agujero o pozo taladrado 104, pero por encima de la disposición de ampliación de pozo 10, se proporciona una pluralidad de plataformas de soporte 112, que sirven para diversos propósitos tales como una plataforma de operadores, una plataforma de operación de lodo y soporte de taladro, una plataforma de trabajo de soporte hidráulico y eléctrico, y una plataforma de trabajo/encofrado inferior para permitir que se forre el agujero 104.
Cambiando ahora a las Figuras 2 a 4, se muestra una disposición de ampliación de pozo 10 para un sistema de perforación, tal como el sistema mostrado en la Figura 1, comprendiendo la disposición de ampliación de pozo 10 una columna hueca 12 próxima a un extremo inferior del sistema de perforación. La columna 12 incluye una sección superior 12A, una sección intermedia 12B y una sección inferior 12C. La columna 12 incluye además una parte telescópica 12D que es móvil axialmente con respecto al resto de la columna hueca 12A, 12B y 12C, que se describirá con más detalle más adelante.
Una primera disposición de cabezal de corte 14, correspondiente a una sección de escariador, se encaja de manera giratoria en la columna hueca 12, y en particular en la sección intermedia 12B de la columna 12. Se proporcionan medios de accionamiento en forma de motores eléctricos 16 para hacer girar la primera disposición de cabezal de corte 14 con respecto a (es decir, alrededor de) la columna hueca 12. Esto hace que el orificio 104 sea perforado hacia abajo teniendo un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro de la primera disposición de cabezal de corte 14. La columna 12 comprende típicamente una pared doble para definir conductos de ventilación y/o refrigeración.
La primera disposición de cabezal de corte 14 comprende un cuerpo de soporte 18 que lleva una disposición alada 20, estando el cuerpo de soporte 18 encajado de manera giratoria en la columna 12. La disposición alada 20 comprende una pluralidad de alas sustancialmente triangulares 22 encajadas en el cuerpo de soporte 18. Cada ala 22 tiene una viga de soporte 24 en ángulo o que se extiende transversalmente, típicamente a 45 grados, a la que se encaja, o que comprende, una pluralidad de primeros elementos de corte 26 que se extienden a lo largo de la longitud de la viga 24. Las vigas de soporte en ángulo 24 se disponen para definir un perfil de corte sustancialmente en forma de V cuando están en uso.
En una realización, una carcasa de engranaje 28 se encaja por encima de la primera disposición de cabezal de corte 14, con los primeros medios de accionamiento que se encajan encima de la carcasa de engranaje 28 y dispuestos para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de engranaje 28. Esto a su vez se dispone para hacer girar el cuerpo de soporte 18 y, por lo tanto, la primera disposición de cabezal de corte 14 alrededor de la columna 12. Típicamente, los motores eléctricos 16 de los primeros medios de accionamiento se disponen alrededor de la periferia de la carcasa de engranaje 28.
En una realización, cada ala 22 se encaja de manera retirable o es encajable en el cuerpo de soporte, de modo que las alas 22 de diferentes tamaños pueden intercambiarse, para permitir perforar orificios de diferentes diámetros.
Como se muestra mejor en la Figura 3, al menos un canal de recogida 30 se define en la columna hueca 12, próximo a la unión entre la sección intermedia 12B y la sección inferior 12C, por debajo de la primera disposición de cabezal de corte 14 en donde se pueden recoger los recortes producidos por la primera disposición de cabezal de corte 14 giratoria, como se indica por la flecha 31. El canal de recogida 30 define una entrada para recibir los recortes, una salida a través de la que los recortes pueden salir del canal hacia la columna, con un paso en ángulo hacia abajo que se proporciona entre la entrada y la salida para facilitar el paso de los recortes hacia la columna 12, y en particular la sección inferior 12C, bajo la influencia de la gravedad. Esto puede recogerse después mediante un caldero 32 que se desplaza arriba y abajo de la columna 12.
Típicamente, la disposición de ampliación de pozo 10 incluye un par de canales de recogida 30 diametralmente opuestos, como se muestra mejor en la Figura 3, con las partes más bajas de la disposición alada 20 que incluyen raspadores (no mostrados) para raspar los recortes en los canales de recogida 30 a medida que la primera disposición de cabezal de corte 14 gira alrededor de la columna 12.
La disposición de ampliación de pozo 10 incluye una disposición de agarre 34 encajada en (es decir, alrededor de) la columna hueca 12, que ahora también se describirá con referencia a la Figura 6. En particular, la disposición de agarre 34 incluye una primera serie de plaquitas de agarre 36 espaciadas circunferencialmente que se posicionan, en uso, debajo de los canales de recogida 30, y una segunda serie de plaquitas de agarre 37 separadas circunferencialmente que se posicionan, en uso, debajo de la primera serie de plaquitas de agarre 36 y encima de una disposición de cabezal de perforación 38 (que se describirá con más detalle más adelante). La disposición de agarre 34 se dispone para agarrar de manera segura contra el orificio de ataque 114 perforado por una segunda disposición de cabezal de corte 39 de la disposición de cabezal de perforación de ataque 38, para asegurar el sistema de perforación 100 en posición dentro del orificio perforado 104.
La primera y segunda serie de plaquitas de agarre 36, 37 se extienden lateralmente lejos de la columna hueca 12; en particular, la primera serie de plaquitas de agarre 36 se extiende lejos de la sección intermedia 12B de la columna 12, y a través de un protector exterior 43. De manera similar, la segunda serie de plaquitas de agarre 37 se extiende lejos de la sección telescópica inferior 12D de la columna 12 y a través de un protector exterior 45. Las plaquitas de agarre 36, 37 son móviles, por medio de disposiciones de accionador primera y segunda 40, 42, respectivamente, entre una posición retraída, desacoplada y una posición extendida, acoplada en donde las plaquitas 36, 37 se sujetan contra el orificio de ataque 114 definido por la segunda disposición de cabezal de corte 39, para facilitar y/o controlar la rotación de la primera disposición de cabezal de corte 14.
La sección telescópica inferior 12D de la columna 12 se puede mover axialmente con respecto al resto de la columna 12 por medio de una tercera disposición de accionador 44 en forma de una pluralidad de cilindros de empuje hidráulicos, para definir una sección de empuje para permitir que la disposición de cabezal de perforación avance con respecto a la sección de escariador. Este movimiento axial relativo proporciona funcionalidad de empuje y dirección, y típicamente comprende cuatro cilindros de empuje hidráulicos que interconectan las secciones inferior e intermedia 12C, 12B de la columna 12. El empuje y la dirección funcionarían típicamente en asociación con la característica de sujeción de las plaquitas de agarre 36, 37, de modo que cuando las plaquitas de agarre 36, 37 están en su configuración sujeta extendida, la tercera disposición de accionador 44 puede accionar la acción de perforación hacia abajo de la disposición de cabezal de perforación 38.
La disposición de cabezal de perforación 38 se encaja en un extremo operativamente inferior de la columna 12, y en particular en el extremo inferior de la parte telescópica 12D. En una versión, la disposición de cabezal de perforación 38 se encaja de manera retirable en un extremo operativamente inferior de la columna 12, de modo que puede separarse del resto de la disposición de ampliación de pozo 10 si/cuando sea necesario, tal como se describirá con más detalle más adelante en la memoria descriptiva.
La disposición de cabezal de perforación 38 termina en la segunda disposición de cabezal de corte 39 para perforar un orificio de ataque 114 a medida que el sistema de perforación 100 avanza para perforar hacia abajo, tal como se describirá ahora con referencia a las Figuras 7 a 9. La segunda disposición de cabezal de corte 39 se dota típicamente o incluye una pluralidad de segundos elementos de corte 46. En una realización, la segunda disposición de cabezal de corte 39 comprende un cuerpo de soporte 48 que lleva una segunda disposición alada 50, pudiendo girar el cuerpo de soporte 48 con respecto a un carcasa de soporte 52 desde el que se extiende.
La segunda disposición alada 50 comprende una pluralidad de alas 54 encajadas en el cuerpo de soporte 48. Cada ala 54 tiene un brazo de ala 56 en ángulo o que se extiende transversalmente, típicamente a 45 grados, en el que se encaja, o que comprende, una pluralidad de segundos elementos de corte 46. Los brazos de ala en ángulo 56 se disponen para definir un perfil de corte sustancialmente en forma de V.
En una realización, los segundos medios de accionamiento 58 se encajan encima de la carcasa de soporte 52 y se disponen para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de soporte 52, que a su vez se dispone para hacer rotar el cuerpo de soporte 48 y la segunda disposición de cabezal de corte 39. Típicamente, el segundo medio de accionamiento 58 comprende una pluralidad de motores eléctricos dispuestos alrededor de la periferia de la carcasa de soporte 52.
Como se muestra mejor en las Figuras 2 a 4, un protector 60 rodea la carcasa de soporte 52 y los segundos medios de accionamiento 58, con la carcasa de soporte 52 y/o los segundos medios de accionamiento 58 asegurados al extremo de la columna hueca 12.
Volviendo de nuevo a las Figuras 7 a 9, se proporcionan cuartos medios de accionador 62 para mover de manera pivotante los brazos de ala 56 con respecto al cuerpo de soporte 48, entre una configuración en forma de V operativa extendida, para facilitar la perforación, tal como se muestra en las Figuras 7 y 8, y una configuración replegada, sustancialmente alineada (normalmente paralela), para permitir que la segunda disposición de cabezal de corte 39 se desprenda del resto de la disposición de ampliación de pozo 10 y se tire hacia arriba a través de la columna hueca 12 hasta la superficie, tal como se muestra en la Figura 9. El diámetro de la segunda disposición de cabezal de corte 39 replegada, que corresponde sustancialmente al diámetro de la carcasa de soporte 52, es por tanto menor que el diámetro de la columna hueca 12, para facilitar esta retirada.
El cuarto medio de accionador 62 toma típicamente la forma de un pistón hidráulico para actuar sobre un miembro de palanca que se extiende entre el pistón y el extremo del brazo de ala 56, para pivotar el brazo de ala 56 entre las dos configuraciones.
En una realización alternativa, la disposición de cabezal de perforación 38 comprende un cabezal de perforación de lodo que termina en una cara operativamente plana para definir un protector de lodo, estando la cara plana dotada con la segunda disposición de cabezal de corte para perforar el orificio de ataque a medida que el sistema de perforación progresa hacia abajo. En esta realización, la segunda disposición de cabezal de corte puede dotarse o incluir una pluralidad de segundos elementos de corte, con medios de accionamiento que se proporcionan para accionar los segundos elementos de corte del cabezal de perforación de lodo.
La disposición de ampliación de pozo 10 incluye típicamente un par de tableros 70, 72, como se muestra mejor en la Figura 2, encajadas en la columna hueca 12 por encima de la primera disposición de cabezal de corte 14, para soportar personal que conduce operaciones de revestimiento y/o mantenimiento del pozo.
Cambiando ahora a las Figuras 10 y 11, se muestra una disposición de ampliación de pozo 150 para un sistema de perforación 152 (tal como se muestra mejor en la Figura 16) según una segunda versión. La disposición de ampliación de pozo 150 comprende una columna hueca 154 próxima a un extremo inferior del sistema de perforación 152. Una sección de escariador 156 comprende una primera disposición de cabezal de corte estrechada hacia abajo 158 que se encaja de manera giratoria en la columna hueca 154. Aunque no se muestra en estos dibujos, se proporcionan primeros medios de accionamiento para hacer girar la primera disposición de cabezal de corte 158 con respecto a la columna hueca 154 para perforar hacia abajo un orificio que tiene un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro de la primera disposición de cabezal de corte 158.
La disposición de ampliación de pozo 150 comprende además una disposición de cabezal de perforación 160 encajada en un extremo operativamente inferior de la disposición de ampliación 150. La disposición de cabezal de perforación 160 termina en una segunda disposición de cabezal de corte 162 que se estrecha hacia abajo para perforar un orificio de ataque o piloto, que tiene un diámetro que es menor que el diámetro de la primera disposición de cabezal de corte 158, a medida que el sistema de perforación 152 avanza para perforar hacia abajo.
Entre las disposiciones primera y la segunda de cabezal de corte 158, 162, se proporciona una sección de empuje 164 para permitir que la disposición de cabezal de perforación 160 avance con respecto a la sección de escariador 156, y una disposición de agarre 158.1, 158.2 para asegurar la disposición de ampliación de pozo 150 dentro del orificio perforado y para controlar el avance de la disposición de cabezal de perforación 160 con respecto a la sección de escariador 156. El funcionamiento de la sección de empuje 164 y la disposición de agarre 158.1, 158.2 es en gran medida como se ha descrito anteriormente, y por lo tanto no se repetirá.
Como se muestra mejor en las Figuras 12 y 13, la disposición de cabezal de perforación 160 comprende un cabezal troncocónico de perforación de lodo 170 que tiene una bomba de lodo 172, comprendiendo el cabezal de perforación de lodo 170 una pared lateral estrechada 174 que termina en una cara plana de extremo 176, estando la pared lateral estrechada 174 y/o la cara plana de extremo 176 encajadas con la segunda disposición de cabezal de corte 162 para perforar el orificio de ataque a medida que el sistema de perforación 152 progresa hacia abajo. En esta realización, la segunda disposición de cabezal de corte 162 puede dotarse o incluir una pluralidad de segundos elementos de corte 178.
La disposición de cabezal de perforación 160 comprende una carcasa de soporte con el cabezal de perforación de lodo 170 que puede rotar con respecto a la carcasa de soporte, normalmente usando un pivote rotatorio conocido en la técnica. Como se ha descrito anteriormente, aunque no se muestra aquí, los segundos medios de accionamiento se encajan encima de la carcasa de soporte y dispuestos para accionar una disposición de engranaje dentro de la carcasa de soporte, que a su vez se dispone para girar el cabezal de perforación de lodo 170 con respecto a la carcasa de soporte. Típicamente, el segundo medio de accionamiento comprende una pluralidad de motores eléctricos dispuestos alrededor de la periferia de la carcasa de soporte. El pivote giratorio es capaz de manejar diferentes tipos de medios y presiones relacionadas, tales como aceite hidráulico y agua de lodo.
Como se muestra mejor en la Figura 11, un protector 180 rodea una parte del cabezal de perforación de lodo 170, extendiéndose el protector 180 hacia arriba hacia la disposición de agarre 158.2.
Cambiando ahora a la Figura 14, una sección 170.1 del cabezal de perforación de lodo 170 puede separarse y retirarse del cabezal de perforación de lodo 170, incluyendo la sección retirable 170.1 al menos la cara plana de extremo 176 y la bomba de lodo 172. La sección retirable 170.1 del cabezal de perforación de lodo 170 da como resultado una serie de ventajas. Por ejemplo, cuando se retira la sección retirable 170.1, permite el acceso a la cara de corte 174, 176 sin tener que retirar toda la disposición de ampliación de pozo 150 hasta la superficie. Esto permite realizar el mantenimiento en la cara de corte 174, 176 de una manera extremadamente versátil y eficiente. El peso de la sección retirable 170.1 se determina por la capacidad de elevación de la enrolladora de caldero (como se describe anteriormente y más adelante), que ahora también puede usarse para elevar la sección retirable 170.1. Cuando la sección retirable 170.1 se iza a la superficie, se pueden realizar cambios de mantenimiento y reparaciones, incluyendo el cortador 178, y reparaciones de la bomba de lodo 172, etc. La sección retirable 170.1 del cabezal de perforación de lodo 170 tiene cuchillas de carga frontales, mientras que el resto del cabezal de perforación de lodo 170 tiene cuchillas de carga posteriores. Esta disposición permite cambiar las cuchillas de la parte retirable 170.1 en superficie sin necesidad de retirar la bomba de lodo 172, por ejemplo.
Cambiando ahora a la Figura 15, cada uno de los segundos elementos de corte 178 comprende una cara de trabajo 182 desde la que se extiende una pluralidad de filas 184 de botones, estando los segundos elementos de corte 178 alojados de forma giratoria dentro de una cavidad 186. Las filas 184 de botones se espacian aproximadamente 25 mm, lo que asegura que las astillas de roca producidas por la interacción entre los botones y la cara 188 de corte tienen un tamaño de aproximadamente 25 mm. Además, la cara de trabajo 182 del elemento cortador 178 se espacia aproximadamente 50 mm de la cara de corte 188. Esto es importante para acomodar los requisitos de flujo de agua necesarios para mantener las astillas de roca suspendidas y para succionar las astillas lejos de la cara de corte 188 por la bomba de lodo 172 hasta una planta de separación, ya que cuanto más lejos esté la cara de trabajo 182 de la cara de corte 188, mayor será el flujo de agua requerido. Cuando el espaciamiento es de 50 mm, se evita que las partículas mayores de 50 mm sean aspiradas al interior de la bomba de lodo 172, lo que podría bloquear la boquilla de aspiración de la bomba de lodo 172 (que está típicamente restringida a alojar partículas de 50 mm). Esta disposición ayuda así a regular el tamaño de partícula que entra en la bomba de lodo 172. Además, cuando se taladra en condiciones de tierra donde el agua puede ser problemática, tal como minas de sal y potasa, esta disposición de espaciamiento particular permitirá el uso de un sistema de vacío en lugar de un sistema de bomba de lodo, si esto se requiere o desea, como se describe adicionalmente a continuación con referencia a la Figura 20.
Además, la boquilla de succión 190 del cabezal de lodo 172, tal como se muestra en la Figura 13, está en un radio específico en el cabezal de corte de lodo, para garantizar que todos los recortes de roca se eliminan desde debajo de la cara de corte. El diámetro de la boquilla de succión 190 es de aproximadamente 150 mm, para acomodar un caudal de agua suficientemente alto del agua para garantizar que los recortes de roca se arrastren.
Cambiando ahora a la Figura 16, el sistema de perforación 152 incluye una pluralidad de plataformas de soporte 200 localizables por encima de la disposición de ampliación de pozo 150, dentro del orificio 202 perforado por la primera disposición de cabezal de corte 158. La disposición de ampliación de pozo 150 puede estar separada o desacoplada de la pluralidad de plataformas de soporte 200.
El sistema de perforación incluye además una disposición de equipo de soporte 204 sobre el suelo que comprende un conjunto de soporte aéreo 206 y una disposición de mecanismo superior 208 para elevar y bajar la disposición de ampliación de pozo 150 y la pluralidad de plataformas de soporte 200.
La disposición de mecanismo superior 208 comprende al menos:
un cabrestante para mover la disposición de ampliación de pozo arriba y abajo como y cuando se requiera dentro del pozo 202, a través de cables o cuerdas que se extienden entre el cabrestante y la disposición de ampliación de pozo 150;
una enrolladora de caldero para mover un caldero 210 arriba y abajo según y cuando se requiera, a través de la columna hueca 154 y a través de una columna hueca 212 en la que se encajan los andamios 200, mediante cuerdas o cables que se extienden entre la enrolladora de caldero y el caldero 210; y
una enrolladora de plataforma para mover la pluralidad de plataformas de soporte 200 arriba y abajo según y cuando se requiera.
En una realización, se proporciona una plataforma de servicio móvil 214 por encima de la pluralidad de plataformas de soporte 200, a las que se conecta o se puede conectar una barra distribuidora 216 (que tiene ganchos de extremo 218). La plataforma de servicio móvil 214 puede elevarse, separarse y alojarse temporalmente entre la disposición de mecanismo superior 208, para permitir que la barra distribuidora 216 se use para extraer un componente o artículo dentro del pozo 202 e izarlo a la superficie 220.
En particular, el conjunto de soporte elevado 206 comprende un bastidor de soporte inferior 222 que define una zona 224 para alojar la plataforma de servicio móvil 214 después de que se haya elevado. En uso, cuando el equipo, tal como los andamios 226 de las plataformas de soporte 200 y/o la disposición de ampliación de pozo 150, necesita retirarse del pozo 202, la plataforma de servicio móvil 214 puede levantarse dentro/entre la disposición de mecanismo superior 208, como se indica por el contorno 228. Una vez en esta posición, la plataforma de servicio móvil 214 está fuera del camino, y por tanto no necesita ser retirada de la disposición de mecanismo superior 208. La barra distribuidora de elevación 216 puede utilizarse ahora para extraer el componente o equipo relevante hacia abajo en el pozo 202 e izarlo a la superficie 220 donde puede retirarse.
En uso, con referencia a la Figura 18, un tablero de transporte 230 puede proporcionarse con la parte superior del pozo que típicamente está cubierta por una cubierta 232 (como se muestra en la Figura 18A). Como se ha indicado anteriormente, la plataforma de servicio móvil 214 se eleva y se aparta del camino. Después de la retirada de la cubierta 232, los andamios 226 de las plataformas de soporte 200 pueden entonces elevarse usando la disposición de mecanismo superior 208 junto con la barra distribuidora 216, como se muestra en la Figura 18B. La cubierta 232 puede ser sustituida entonces, para permitir que el tablero 230 se mueva sobre la abertura, como se muestra en la Figura 18C. Los andamios superiores 226 pueden desacoplarse entonces de la barra distribuidora 216, cargarse en el tablero 230 y luego alejarse (figuras 18D y 18E). La barra distribuidora 216 puede entonces bajarse y conectarse al siguiente andamio/s 226 (Figura 18F). El proceso se repite entonces simplemente para permitir que los andamios restantes 226 se eleven y se alejen.
Con referencia de nuevo a la Figura 16, para permitir que se forme un nivel 240 que se extiende lejos del pozo 202, la disposición de ampliación de pozo 150 puede desconectarse (o desacoplarse) completamente del resto del sistema de perforación 152. Se proporciona una cubierta 242 para cubrir la parte del pozo 202 inmediatamente por encima de la disposición de ampliación de pozo 150 desconectada. La pluralidad de plataformas de soporte 200 puede entonces elevarse lejos de la disposición de ampliación de pozo desconectada 150 para proporcionar espacio suficiente para la formación del nivel de separación 240. Usando explosivos o equipo 244 adecuado, puede formarse la separación 240, y una vez formada, puede retirarse la cubierta 242, y la disposición de ampliación de pozo 150 puede volver a conectarse al resto del sistema de perforación 152 para permitir que la disposición de ampliación de pozo 150 continúe funcionando.
Cambiando ahora a las Figuras 19 a 21, uno de los andamios 226 de las plataformas de soporte 200 comprenden disposiciones de izado 250, 270 y 290, respectivamente.
En una versión, como se muestra en la Figura 19, la disposición de izado 250 comprende una disposición de izado 'húmeda' 250. La disposición de izado 250 comprende una bomba triple 252 y un codo de tamiz 254, el codo de tamiz 254 recibe agua de lodo bombeada a través de la tubería 256 por medio de la bomba de lodo 172 próxima al cabezal de corte de lodo. El agua en lodo se separa, descargándose los componentes/escombros más sólidos en el caldero 210 a través de una rampa retráctil 258, que puede izarse entonces hasta la superficie con una enrolladora de caldero. El agua sucia separada se bombea entonces con la bomba triple 252 a través de la tubería 260 donde los finos se retirarán del agua. El agua limpia puede ser bombeada entonces de nuevo al sistema.
En otra versión, como se muestra en la Figura 20, la disposición de izado 270 es una disposición de izado "seca". La disposición de izado 270 comprende un sistema de vacío para aspirar escombros y recortes secos en un tanque de vacío 272, descargando entonces el tanque de vacío 272 el material seco a través de una rampa retráctil 274 en el caldero 210, que puede entonces izarse hasta la superficie. Esta disposición es particularmente útil en condiciones terrestres en donde no se puede usar agua, tal como minas de sal.
En otra versión más, que no forma parte de la presente invención, como se muestra en la Figura 21, la disposición de izado 290 es una disposición de izado "hidráulica". La disposición de izado 290 comprende una tubería de agua a alta presión 292 para bombear agua desde la superficie al sistema 290, una tubería de agua excedente a baja presión 294 para permitir que el agua excedente fluya de vuelta a un sumidero, una tubería de agua a alta presión 296 que contiene partículas que se han de izar a la superficie, una tubería de agua entrante a baja presión 298 con partículas, y una disposición de múltiples cámaras 300 con válvulas 302 para regular y controlar el flujo de agua a través de las tuberías de agua. En uso, mientras una primera cámara 304 está esperando ser izada, una segunda cámara 306 está ocupada izando; mientras que la segunda cámara 306 está izando a través del sistema de suministro de alta presión, una tercera cámara 308 está ocupada cargando las partículas. El agua excedente fluirá de vuelta al sumidero a través de la tubería de agua 294. Todas las válvulas 302 se accionan en una secuencia de sincronización estrictamente controlada para asegurar un flujo suave a través del sistema. El agua a alta presión que contiene las partículas se izará a la superficie a través de la tubería 296. Este sistema no requiere un granulado, ya que todas las partículas generadas durante la perforación se izarán con este sistema de izado hidráulico 290. Este sistema 290 se fijará a uno de los andamios 226, como se muestra, y de manera que la disposición de ampliación de pozo 150 avance, lo mismo lo hace el sistema de izado hidráulico 290, permitiendo así un avance continuo.
Cambiando ahora a las Figuras 22 y 23, el sistema de perforación 152 comprende una disposición de manipulación de tuberías 310, comprendiendo las tuberías 312 típicamente tuberías de servicio, tales como tuberías de agua y ventilación. La disposición de manipulación de tuberías 310 comprende un equipo aéreo 314, que puede encajarse encima del conjunto de soporte aéreo 206 para subir y bajar al menos una tubería 312 (pero típicamente una pluralidad de tuberías 312, como se muestra en la Figura 23. Se proporciona un medio de guía 316, que comprende una pluralidad de rodillos giratorios 318 que definen un rebaje curvado 320 para alojar una parte redondeada exterior de la tubería 312. Así, a medida que los tuberías 312 son subidas y bajadas, un par de rodillos 318 adyacentes alojan el tubería 312 para guiar el movimiento del tubería entre ellos.
Claims (13)
1. Un sistema de perforación (100, 152) que comprende una disposición de ampliación de pozo (10, 150), comprendiendo la disposición de ampliación de pozo (10, 150):
una columna hueca (12, 154) próxima a un extremo inferior del sistema de perforación (100, 152), estando dispuesta la columna hueca (12, 154) para alojar un caldero (32) que se desplaza arriba y abajo por la columna hueca (12, 154);
una sección de escariador (14, 156) que comprende una primera disposición de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo (14, 158) que se encaja de forma giratoria en la columna hueca (12, 154), con primeros medios de accionamiento (16) que se proporcionan para girar la primera disposición de cabezal de corte (14, 158) con respecto a la columna hueca (12, 154) para perforar hacia abajo un orificio (104) que tiene un diámetro que corresponde sustancialmente al diámetro de la primera disposición de cabezal de corte (14, 158);
una disposición de cabezal de perforación (38, 160) encajada en un extremo operativamente inferior de la columna hueca (12, 154), terminando la disposición de cabezal de perforación (38, 160) en una segunda disposición de cabezal de corte que se estrecha hacia abajo (39, 162) para perforar un orificio de ataque o piloto, que tiene un diámetro que es menor que el diámetro de la primera disposición de cabezal de corte (14, 158), a medida que la disposición de ampliación de pozo (10, 150) avanza a perforar hacia abajo;
una sección de empuje (44, 164) para permitir que la disposición de cabezal de perforación (38, 160) avance con respecto a la sección de escariador (14, 156); y
una disposición de agarre (34, 158) para asegurar la disposición de ampliación de pozo (10, 150) dentro del orificio perforado (104) y para controlar el avance de la disposición de cabezal de perforación (38, 160) con respecto a la sección de escariador (14, 156),
caracterizado por que el sistema de perforación (100, 152) incluye:
una pluralidad de plataformas de soporte (200) localizables por encima de la disposición de ampliación de pozo (10, 150), dentro del orificio (104) perforado por la primera disposición de cabezal de corte (14, 158); y
una disposición de equipo de soporte por encima del suelo (102) y una disposición de mecanismo superior (208) que comprende:
un cabrestante para mover la disposición de ampliación de pozo (10, 150) arriba y abajo como y cuando se requiera dentro del orificio perforado (104) a través de cables (106) que se extienden entre el cabrestante y la disposición de ampliación de pozo (10, 150);
una enrolladora de caldero (108) para mover el caldero (32) arriba y abajo a través de la columna hueca (12, 154), también a través de cables (110) que se extienden entre la enrolladora de caldero (108) y el caldero (32); y
un enrolladora de plataforma para mover la pluralidad de plataformas de soporte (200) arriba y abajo, para separar las plataformas de soporte (200) de la disposición de ampliación de pozo (10, 150) según y cuando sea necesario.
2. El sistema de perforación (100, 152) de la reivindicación 1, caracterizado por que la primera disposición de cabezal de corte (14, 158) comprende un cuerpo de soporte (18) que lleva una primera disposición alada (20), estando el cuerpo de soporte (18) encajado de manera giratoria alrededor de la columna hueca (12, 154), comprendiendo la primera disposición alada (20) una pluralidad de alas (22) encajadas en el cuerpo de soporte (18), teniendo cada ala (22) una viga de soporte (24) en ángulo o que se extiende transversalmente a la que está encajado, o que comprende, una pluralidad de primeros elementos de corte (26).
3. El sistema de perforación (100, 152) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado por que al menos un canal de recogida (30) se define en la columna hueca (12, 154), debajo de la primera disposición de cabezal de corte (14, 158), en donde se pueden recoger los recortes producidos por la primera disposición de cabezal de corte giratoria (14, 158), definiendo el canal de recogida (30) una entrada para recibir los recortes, una salida a través de la cual los recortes pueden salir del canal (30) hacia la columna (12, 154), con un pasaje en ángulo hacia abajo que se proporciona entre la entrada y la salida para facilitar el paso de los recortes hacia la columna (12, 154) bajo la influencia de la gravedad para la posterior recogida por un caldero (32) que asciende y desciende por la columna hueca (12, 154).
4. El sistema de perforación (100, 152) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la disposición de agarre (34, 158) se encaja en la columna hueca (12, 154), incluyendo la disposición de agarre (34, 158) una primera serie de plaquitas de agarre circunferencialmente espaciadas (36) ubicadas entre la primera disposición de cabezal de corte (14, 158) y la sección de empuje (44, 164), y una segunda serie de plaquitas de agarre circunferencialmente espaciadas (37) ubicadas entre la sección de empuje (44, 164) y la segunda disposición de cabezal de corte (39, 162).
5. El sistema de perforación (100, 152) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la segunda disposición de cabezal de corte (39, 162) comprende un cuerpo de soporte (48) que lleva una segunda disposición alada (50), pudiendo girar el cuerpo de soporte (48) con respecto a un carcasa de soporte (52) desde el que se extiende.
6. El sistema de perforación (100, 152) de la reivindicación 5, caracterizado por que la segunda disposición alada (50) comprende una pluralidad de alas (54) encajadas en el cuerpo de soporte (48), teniendo cada ala (54) un brazo de ala (56) en ángulo o que se extiende transversalmente al que está encajado, o que comprende, una pluralidad de segundos elementos de corte (46), estando previstos segundos medios de accionamiento (58) para accionar de manera giratoria el cuerpo de soporte (48) y la segunda disposición de cabezal de corte (39, 162).
7. El sistema de perforación (100, 152) de la reivindicación 6, caracterizado por que se proporcionan cuartos medios de accionador (62) para mover los brazos de ala (56) con respecto al cuerpo de soporte (48), entre una configuración en forma de V operativa extendida, para facilitar la perforación, y una configuración replegada sustancialmente alineada, para permitir que la segunda disposición de cabezal de corte (39, 162) se desprenda del resto de la disposición de ampliación de pozo (10, 150) y se atraiga hacia arriba a través de la columna hueca (12, 154) hasta la superficie.
8. El sistema de perforación (100, 152) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la disposición de cabezal de perforación (38, 160) comprende un cabezal de perforación de lodo troncocónico (170) que tiene una bomba de lodo (172), comprendiendo el cabezal de perforación de lodo (170) una pared lateral estrechada (174) que termina en una cara de extremo (176), estando la pared lateral estrechada y/o la cara de extremo (174, 176) encajadas con la segunda disposición de cabezal de corte (39, 162) para perforar el orificio de ataque (104) a medida que el sistema de perforación (152) avanza hacia abajo, en donde una sección (170.1) del cabezal de perforación de lodo (170) puede separarse y retirarse del cabezal de perforación de lodo (170), incluyendo la sección retirable al menos la cara de extremo (176) y la bomba de lodo (172).
9. El sistema de perforación (100, 152) de la reivindicación 8, caracterizado por que la segunda disposición de cabezales de corte (39, 162) se dota o incluye una pluralidad de segundos elementos de corte (46, 178), comprendiendo cada uno de los segundos elementos de corte (46, 178) una cara de trabajo (182) desde la que se extiende una pluralidad de filas (184) de botones, estando dispuestas las filas (184) de botones para limitar el tamaño de los recortes por debajo de un tamaño predeterminado.
10. El sistema de perforación (100, 152) de cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que una plataforma de servicio móvil (214) se proporciona por encima de la pluralidad de cubiertas de soporte (200), a las que se conecta o se puede conectar una barra de distribución (216), en donde la cubierta de servicio móvil (214) se puede elevar, separar y acomodar temporalmente entre la disposición de mecanismo superior (208), para permitir que la barra de distribución (216) se use para recoger un componente o artículo dentro del pozo (202) e izarlo a la superficie.
11. El sistema de perforación (100, 152) de cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que una de las plataformas de soporte (200) comprende una disposición de izado (250), comprendiendo la disposición de izado (250) una bomba (252) y una curva de tamiz (254), recibiendo la curva de tamiz (254) agua de lodo bombeada a través de una tubería (256) por medio de una bomba de lodo (172) próxima al cabezal de corte de lodo, separándose entonces el agua de lodo con los componentes/escombros más sólidos que se descargan en un caldero (32) a través de una rampa retráctil (258).
12. El sistema de perforación (100, 152) de cualquier reivindicación anterior, caracterizado por que una de las plataformas de soporte (200) comprende una disposición de izado (270), comprendiendo la disposición de izado (270) un sistema de vacío para aspirar escombro y recortes secos en un tanque de vacío (272), descargando entonces el tanque de vacío (272) el material seco a través de una rampa retráctil (274) en un caldero (210), que puede izarse entonces hasta la superficie.
13. El sistema de perforación (100, 152) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de perforación (100, 152) comprende una disposición de manipulación de tuberías (310), comprendiendo la disposición de manipulación de tuberías (310) un equipo superior (314) para subir y bajar al menos una tubería (312), y un medio de guía (316) que comprende una pluralidad de rodillos giratorios (318) que definen un rebaje curvado (320) para alojar una parte redondeada exterior de la tubería (312), de modo que a medida que las tuberías (312) se suben y bajan, un par de rodillos adyacentes (318) alojan la tubería (312) para guiar el movimiento de la tubería (312) entre ellos.
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