MX2013012985A - Herramienta de desplazamiento por el orificio profundo. - Google Patents

Abstract

Una herramienta de desplazamiento para usarse en una posición axial de desplazamiento de un elemento desplazable en un pozo. La herramienta comprende un mecanismo de unión configurado para traducir una fuerza axial independiente en una fuerza radial dedicada aplicada a los elementos expansivos de la misma. Por lo tanto, los elementos pueden expandirse radialmente en acoplamiento con el elemento desplazable libre de cualquier fuerza axial sustancial impartida sobre el mismo. Como tal, se puede obtener, por ejemplo, un accionamiento de desplazamiento con control más discreto dado que se dirige desde una superficie de campo petrolero. Ciertamente, la retroalimentación inteligente en tiempo real también puede estar disponible mediante el uso de dichos elementos junto con el mecanismo de unión observado.

Description

HERRAMIENTA DE DESPLAZAMIENTO POR EL ORIFICIO PROFUNDO ANTECEDENTES La exploración, perforación, terminación y operación de hidrocarburos y otros pozos son generalmente complicados, tardados y finalmente muy costosos. Al reconocer estos gastos, se da énfasis agregado en el acceso de pozo, monitoreando y manejando a través de su vida productiva. El acceso listo a la información del pozo asi como intervención del pozo puede jugar papeles críticos al aumentar al máximo la vida del pozo y recuperación total de hidrocarburos. A lo largo de estas líneas, la información basada o manejo 'inteligente' con frecuencia implica aplicaciones de intervención de avance relativamente recto. Por ejemplo, la introducción de una herramienta de desplazamiento de manera que inicia, detiene o ajusta la producción del pozo vía la apertura o cierre de un manguito deslizable o válvula puede no ser una maniobra muy sofisticada. Sin embargo, la producción efectiva continua del pozo puede depender completamente de dichas tareas que se llevan a cabo exitosamente .

Mientas que se avanza de manera recta, la efectividad de una aplicación de herramienta de desplazamiento puede ser muy importante como se indica. En un ejemplo específico, considerar que un pozo tiene varias zonas de producción aisladas. Como se hace referencia antes, el i I perfil general del pozo puede monitorease sobre una base en progreso. Por lo tanto, durante la vida del pozo, dado que ¡ ciertas zonas empiezan a agotarse, producir agua o requerir alguna forma de solucionarlo, puede sobrevenir una intervención basada en la información. Más específicamente, donde una zona de preocupación está equipada con un manguito de deslizamiento, una intervención con una herramienta de desplazamiento puede tener lugar mediante el cual la herramienta está dirigida al manguito con el fin de manipular un cierre de la misma. Como tal, la zona puede ser cerrada de manera que permite la producción continua que proviene de, zonas adyacentes propensas más productivas y menos contaminantes .

El uso de una herramienta de desplazamiento como se describió anteriormente en general, implica el despliegue de la herramienta a la ubicación del manguito u otra característica desplazable del pozo. Esto se puede lograr por medio de la implementación de línea alámbrica, de tubería flexible, tracción, o cualquier número de modos de transporte, dependiendo de la naturaleza del pozo y la ubicación de la característica desplazable. En cualquier caso, la herramienta está equipada con elementos de extensión, generalmente se hace referencia como 'perros', que se configuran para adherirse a la característica puede desplazarse una vez que la herramienta alcanza la posición del orificio profundo. En muchos casos, los perros pueden estar configurados para ser de un perfil más bajo durante el despliegue de la característica desplazable. Considerando ¡ que, al llegar a la ubicación, los perros pueden ser ? ; radialmente expandidos para engancharse a la característica j desplazable de tal manera que se puede desplazar en una ¡ dirección u otra.

I j Desafortunadamente, la efectividad de la I herramienta se enfrenta a una variedad de limitaciones i ; asociadas con la expansión y retracción de los perros. Por I ejemplo, en un modelo más básico, las características de retención de la herramienta consisten en hacer coincidir las áreas de perfiles incorporadas en resortes de arco u hoja de , la herramienta. Por lo tanto, la herramienta se desplaza en el pozo con una parte del arco ligeramente expandido que finalmente entra en la interfaz con la función desplazable. Una vez entrelazadas, las fuerzas axiales de la herramienta ¡ se traducen naturalmente hacia el exterior a través de los I arcos en un grado. Sin embargo, aparte de la desventaja de j aclaramiento mas limitada, entre la herramienta y la pared I del pozo, durante el despliegue, la capacidad de un arco i también es estructuralmente limitado. Es decir, en donde la i resistencia al desplazamiento es significativa, el arco puede ! simplemente retraerse sin afectar cualquier desplazamiento.

Alternativamente, los diseños de tipo arco se pueden utilizar que evita el colapso una vez wue se entrecierra de manera que el desplazamiento es en una dirección. Es decir, un colapso de alguna forma todavía debe ser incorporada en la herramienta a fin de permitir que se retire la herramienta después de cambios de marcha sin participación de control de la superficie. Como resultado, una herramienta de este tipo todavía carece de certeza de desplazamiento en ambas direcciones .

Por lo tanto, con el fin de proporcionar una capacidad de desplazamiento multidireccional más eficaz, la herramienta puede ser de un diseño "inteligente" donde los perros son más afirmativamente radialmente expandido, basado cuando se conoce la herramienta para ser correctamente situado para el desplazamiento. Por ejemplo, tales herramientas pueden utilizar los perros que se retraen al interior del cuerpo de la herramienta durante el transporte a través del pozo y, a continuación hidráulicamente expandido hacia el exterior al llegar a la característica desplazable. A diferencia de las configuraciones de arco, tales herramientas son capaces de proporcionar cambios multidireccional y sin preocupación por el colapso prematuro. Desafortunadamente, sin embargo, dichas herramientas pueden ser de alcance bastante limitado.

Un mayor alcance puede ser proporcionado a través del uso de perros que son accionados mecánicamente para expansión. Tal es el caso en el que se conservan los perros por debajo de un manguito que se puede retraer axialmente el fin de liberar los perros radialmente a través de fuerza de resorte sobre el encuentro de la característica desplazable. Como cuestión práctica, esto se traduce en perros que están ya sea completamente desplegados o completamente retraídos. La capacidad de centralizar o realizar tareas con los perros semi-desplegados carece de este tipo de configuraciones. De hecho, los pozos y las características desplazables de diámetros variables presentan retos importantes para todos los tipos de opciones de herramientas desplazables disponibles convencionalmente .

SUMARIO Se da a conocer Una herramienta que está configurada para el acoplamiento con un perfil de dispositivo de orificio profundo en un pozo. La herramienta comprende un accionador, que puede ser de un pistón o tal vez variedad tornillo de par de torsión. Además, un mecanismo de unión está acoplado al accionador y está configurado para el movimiento que es sensible a la posición axial del accionador. Por lo tanto, se puede proveer un elemento de expansión radial que está acoplado al accionador y se configura para que se extienda desde un cuerpo de la herramienta como resultado del movimiento indicado a fin de lograr el acoplamiento señalado. Una vez más, el accionador también puede estar acoplado a un mecanismo de comunicación a fin de transmitir los datos correspondientes a su propia posición axial relativa del cuerpo de la herramienta. Por supuesto, se proporciona este resumen para presentar una selección de los conceptos que se describen más adelante, y no pretende que sea una ayuda para limitar el alcance de la materia reivindicada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista frontal parcialmente en sección de una modalidad de una herramienta de desplazamiento de orificio profundo.

La Figura 2 es una vista general de un yacimiento petrolífero con un pozo que aloja la herramienta de cambio de la Figura 1 en el mismo.

La Figura 3A es una vista en sección lateral de una modalidad de un mecanismo de articulación retraída hasta dentro de un cuerpo de la herramienta de desplazamiento de la Figura 1.

La Figura 3B es una vista en sección lateral del mecanismo de articulación de la Figura 3A en una posición expandida radialmente.

La Figura 4A es una vista en perspectiva de la parte de la herramienta representada en la Figura 3B revelando elementos de acoplamiento radialmente expandidos en relación al cuerpo de la herramienta.

La Figura 4B es una vista en perspectiva sin obstrucciones del mecanismo de articulación de la Figura 4A.

La Figura 5A es una vista en sección lateral de una modalidad alternativa del mecanismo de articulación.

La Figura 5B es una vista en sección lateral de otra modalidad alternativa del mecanismo de articulación.

La Figura 5C es una vista en sección lateral de todavía otra modalidad alternativa del mecanismo de articulación .

La Figura 6 es un diagrama de flujo que resume una modalidad de emplear una herramienta de desplazamiento de orificio profundo en un pozo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las modalidades se describen con referencia a ciertas aplicaciones de desplazamiento del manguito de orificio profundo. Por ejemplo, se describe el uso de una modalidad de una herramienta de desplazamiento de orificio profundo para cerrar la producción de una región dada de un pozo. Sin embargo, los tipos alternativos de actuaciones podrán llevarse a cabo a través de las modalidades de las herramientas de desplazamiento que se detallan en este documento. Por ejemplo, las válvulas, tales como válvulas de aislamiento de la formación pueden ser abiertas o cerradas con una herramienta de este tipo. Independientemente, las modalidades de herramienta de desplazamiento que se detallan en el presente documento incluyen un mecanismo de articulación ubicado entre un accionador axial y un elemento de expansión radial para la capacidad de desplazamiento mejorada de la herramienta.

Haciendo referencia ahora a la Figura 1, se representa una vista frontal parcialmente en sección de una modalidad de una herramienta de desplazamiento de orificio profundo 100. Con referencia añadida a la Figura 2, la herramienta 100 incluye elementos radialmente expansivos o "perros" 180, como se indica en este documento, para acoplar un elemento de orificio profundo desplazable en un pozo 280. Por ejemplo, observe el manguito deslizante 210 de la fig. 2. Más específicamente, los perros 180 están configurados para acoplarse a un elemento desplazable por medio de la expansión radial relativa de un cuerpo 110 de la herramienta 100 (véase las flechas 190) .

Con referencia añadida a las Figs. 3A y 3B, los perros 180 se expanden radialmente por medio de un mecanismo de articulación 300 situado entre un accionador 125 y los perros 180. En la representación de la Figura 1, una junta 175 del mecanismo 300 es evidente cuando el cuerpo de la herramienta 110 incluye ventanas que pueden permitir el movimiento interno menos gravado. Adicionalmente, los perros 180 están provistos de un perfil coincidente 185 para el acoplamiento con una porción correspondiente de un elemento desplazable en un pozo 280 (tal como el manguito deslizante 210 de. Fig. 2) .

Siguiendo con referencia a la Figura 1, con referencia adicional a las Figuras 3A y 3B, el accionador 125 puede incluir un resorte convencional que está acoplado a una cabeza de pistón 150 y la varilla 155. En la modalidad mostrada, un pistón de accionamiento 127 que responde a la superficie de accionamiento se encuentra en el extremo opuesto del resorte relativo a la cabeza del pistón 150. Alternativamente, en otras modalidades, un tipo de acumulador de ensamble hidráulico puede utilizarse para proporcionar el cumplimiento en lugar de colocar un resorte en linea con la fuerza axial. De hecho, si se solicita, ya sea reducido cumplimiento compresible o eliminación de partes intervinientes, el accionador 125 puede utilizar una fuerza más directa mecánica, como a través de un tornillo de torque rotativo. Por lo tanto, la fuerza axial puede aplicarse más directamente al mecanismo de articulación 300. Independientemente, como se detalla a continuación, las fuerzas señaladas aplican a través del accionador 125 con el fin de expandir radialmente los elementos 180, son fuerzas axiales lineales impartidas a través de la herramienta 100 en la dirección de la flecha 195.

A diferencia de un resorte de arco convencional u otros elementos expansivos similares, los elementos de expansión radial 180 de la Figura 1 imparten fuerza sustancialmente radial (ver flecha 190), mientras que las fuerzas de accionamiento son sustancialmente axial (señalado flecha 195) . Dicho de otra manera, las fuerzas axiales (flecha 195) son sustancialmente convertidas o "traducidas" totalmente en las fuerzas radiales (flechas 190) de forma que los elementos 180 eviten estar directamente sujetas a las fuerzas axiales o traducir aún más esas fuerzas de nuevo al accionador 125. Por lo tanto, el empuje axial no deseado en los elementos 180 o puede ser evitado a medida que la herramienta 100 se utiliza. Más específicamente, un avance de la herramienta 100 puede llevarse a cabo con elementos totalmente retraídos 180. Al llegar a una ubicación de destino, una fuerza axial independiente puede ser impartida en la dirección de la flecha 195 que se traslada sustancialmente en una expansión radial controlada discreta de los elementos 180 en la dirección de la flecha 190. Por lo tanto, se puede lograr el acoplamiento con un elemento desplazable (por ejemplo, con el fin de cerrar el manguito deslizante 210 de la Figura 2 en la dirección de la flecha 197). La herramienta 100 proporciona ventajosamente una correspondencia de uno a uno sustancial entre la posición axial del accionador 125 y la posición radial de los perros 180, un operador de la herramienta 100 proporcionando la capacidad de medir la posición de los perros 180 durante la operación de la herramienta 100.

Haciendo referencia más específicamente ahora a la Figura 2, una vista general de un yacimiento petrolífero 200 se representa con un pozo 280 que aloja la herramienta de desplazamiento 100 de la Figura 1 en el mismo. Es decir, por un momento dejar de lado la mecánica interna particular de la herramienta 100, una visión más amplia de la herramienta 100 en el uso real que se muestra. En esta modalidad, el pozo 280 atraviesa una formación 220 y se extiende en una sección horizontal que incluye una región de producción 290. Debido a la arquitectura no vertical del pozo 280, la tubería flexible 205 y/o el tractor 204 de transporte pueden ser utilizados. Por supuesto, la herramienta 100 puede ser utilizada en pozos que muestran una variedad de diferentes tipos de arquitecturas y se transporta de manera similar a través de una serie de diferentes tipos de medios de transporte. De hecho, a modo de ejemplo, se representan ambos transportes como tubería flexible 205 y tractor 204. Sin embargo, en otras modalidades, una forma de transporte se puede utilizar en lugar de la otra. Por ejemplo, la herramienta 100 puede ser desplegada a través de un cable de acero (con o sin un tractor 204), a través de la tubería de perforación o a través de una modalidad de línea de acero alimentado por batería, como se apreciará por los expertos en la técnica.

Siguiendo con referencia a la Figura 2, el equipo de superficie 225 situada en el yacimiento 200 puede incluir un camión móvil de tubería flexible 201 que aloja un carrete de tubería flexible 203 y la unidad de control 230 para dirigir la aplicación. Del mismo modo, se proporciona una plataforma móvil 215 para soportar un inyector convencional de cuello de cisne 217 de recepción de la tubería flexible observado 205. Por lo tanto, la tubería flexible 205 puede ser impulsada a través de equipos de control de presión estándar de 219, a medida que avanza hacia la región de producción 290. En modalidades en las que la herramienta se despliega sobre un cable de acero, tubería de perforación, o línea de acero, se utilizarán equipos de superficie adecuada.

En la modalidad mostrada, la región de producción 290 puede estar produciendo el agua o cualquier otro contaminante, o tener algún otro efecto adverso en las operaciones. Por lo tanto, la herramienta 100 puede ser entregado en el sitio del manguito deslizante 210 con el fin de cerrar la producción de la región 290. Con referencia añadida a la Figura 1, esto puede lograrse mediante la entrega de la herramienta 100 a la ubicación representada y anclar el tractor 204 en su lugar o de otra manera la estabilización del extremo de la cadena de herramientas en su lugar. El movimiento axial independiente del mecanismo de articulación 300 de las Figuras 3A y 3B pueden entonces ser utilizados para extender los perros 180 en acoplamiento con el manguito 210 (a través del perfil que coincide 185) . Con el acoplamiento de forma segura en su lugar, el manguito 210 puede cerrar la comunicación con la región 290 como la herramienta 100 se retrae en la dirección en el orificio superior (flecha 197) .

La técnica descrita de deslizamiento encierra un manguito 210 a través de una herramienta de desplazamiento 100 puede ser monitoreada y dirigida por medio de una unidad de control 230 situada en la superficie del yacimiento petrolífero 200· como se ha aludido anteriormente. Sin embargo, con referencia agregada a las Figuras 3A y 3B, la herramienta 100 de las modalidades en el presente documento, incluye un mecanismo de articulación 300 que permite el seguimiento en tiempo real y/o datos de "identificación" que puede utilizarse en la orientación de tales operaciones. Por ejemplo, la herramienta 100 puede incluir la electrónica de detección convencional para el seguimiento de la posición de la cabeza del pistón 150 de la Figura 1 y/o su acoplamiento axial con bisagras 395 para el mecanismo de vinculación 300. Como resultado, los perros 180 pueden extenderse en contacto de seguimiento con la pared del pozo 280 conforme avanza la herramienta de orificio profundo 100. En efecto, como se detalla más adelante, este tipo de identificación puede ser objeto de un uso más especifico para confirmar el acoplamiento, desplazamiento, y la liberación de los perros 180 para un desplazamiento de manguito u otra aplicación de orificio profundo similar.

Con un grado de cumplimiento integrado en la herramienta 100 y retroalimentación monitoreada disponible a través de la posición en respuesta cambiante del acoplamiento 395, un análisis de huellas digitales en tiempo real de avance de la herramienta 100 puede estar disponible. Más concretamente, con información bien conocida del perfil disponible, un operador en la unidad de control 230 puede examinar y confirmar los datos indicativos de los perros de rastreo 180 del pozo 280, cerrando el perfil del manguito, y en última instancia, de ser liberado de la participación una vez que el manguito 210 está cerrado. En una modalidad, el operador puede dirigir la desconexión sobre la base de los datos de identificación adquiridos. Alternativamente, la separación puede ser pre-programada en la unidad de control 230 o la electrónica de orificio profundo que tendrá lugar después de la detección de una carga predeterminada. Por ejemplo, en una modalidad, una carga sobre la herramienta 100 superior a aproximadamente 2267.95 kg puede indicar el cierre completo del manguito 210. Como tal, el retiro y retracción del perro 180 puede ser en orden.

Siguiendo con referencia adicional a la Figura 1, además de la vigilancia de localización en tiempo real y/o análisis de identificación como se describió anteriormente, el despliegue parcial y de seguimiento por los perros 180 también proporciona un grado de centralización de capacidad de la herramienta 100. Por ejemplo, dispone de cumplimiento a través de un accionador hidráulico o de resorte 125, permite que la herramienta 100 navegue por las restricciones conocidas y desconocidas dado que la herramienta 100 serpentea a través del pozo 280.

Por supuesto, dependiendo de la modalidad herramienta particular utilizada, el cumplimiento se ha indicado anteriormente se puede reemplazar, por ejemplo, en conjunción con el desplazamiento descrito, después de seguimiento centralizado. Con referencia a las Figuras 1, 2, 3A y 3B, esto puede llevarse a cabo mediante la plena compresión del resorte del accionador 125. Asi, el cumplimiento puede ser eliminado para proporcionar una traducción mecánica más directa entre el accionador 125 y el mecanismo 300. De hecho, en una modalidad en la que el accionador 125 utiliza un resorte en oposición a la hidráulica, la posibilidad de cambiar las condiciones del fluido, fugas, emergencia de aire y otras preocupaciones a base de fluidos son eliminadas. Es decir, mientras que un accionador hidráulico de base 125 puede mostrar ciertas ventajas tales como el control, un accionador basado en resorte 125 puede proporcionar las ventajas de tanto la eliminación completa opcional de cumplimiento, además de la eliminación de las preocupaciones a base de fluidos.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 3A y 3B, el mecanismo de articulación 300 y los componentes internos de la herramienta de desplazamiento 100 se describen en mayor detalle. Más específicamente, la Figura 3A muestra una vista en sección lateral de una modalidad del mecanismo 300 retraída hasta dentro de un cuerpo 110 de la herramienta 100. La Figura 3B, en el otro lado revela la misma vista del mecanismo 300 en una posición expandida radialmente con respecto al cuerpo de la herramienta 110.

Con referencia particular a la Figura 3A, el mecanismo de enlace 300 proporciona una interfaz mecánica discreta y directa entre la fuerza axial independiente (flecha 195) suministrada por el accionador 125 de la Figura 1 y la extensión radial de los perros 180. Incluso más específicamente, en la modalidad de las Figuras 3A y 3B, el mecanismo 300 incluye brazos separados 370, 380 que están configurados para cooperar en la traducción de la fuerza axial independiente en una fuerza radial. Estos brazos 370, 380 incluyen un brazo sustancialmente recta o de doble pivote 370 y un brazo en ángulo o de tres pivotes 380. Por supuesto, los brazos 370, 380 pueden adoptar morfologías alternos. Sin embargo, el brazo de doble pivote 370 puede servir como un enlace directo entre dos puntos giratorios (395, 175), mientras que el brazo de tres pivotes 380 de la modalidad mostrada proporciona interconexión entre tres puntos giratorios (175, 360, 350), que no comparten alineación lineal entre sí. Sin embargo, en una modalidad alternativa, por ejemplo, donde mayor espacio puede estar disponible, el mecanismo de articulación 300 puede estar configurado con un brazo de tres pivotes 380 que proporciona la interconexión entre los tres puntos giratorios que están en alineación lineal entre sí.

Siguiendo con referencia al brazo de doble pivote 370 que se ha indicado anteriormente, que está acoplado al accionador 125 de la Figura 1 a través de un acoplamiento axial con bisagras 395 situado dentro de un retenedor de cuerpo deslizante 392. El extremo opuesto del brazo 370 termina en el mecanismo de articulación 175 anteriormente mencionado. Por lo tanto, la fuerza axial como se aplica en una dirección u otra, el brazo de doble pivote 170 se le permite girar con respecto al acoplamiento 395 y la articulación 175. En una modalidad, la articulación 175 puede ser configurado como una flexión, en oposición a un pivote giratorio más convencional. Por ejemplo, un pequeño resorte de torsión desplazamiento puede ser utilizado para permitir la rotación de una manera sustancialmente sin fricción. Sin embargo, la articulación 175 puede ser considerado para contribuir a la naturaleza giratoria del brazo observado 370.

Siguiendo con referencia a la Figura 3A, el brazo de tres pivotes 380 está anclado de forma giratoria y forma pivotante alrededor de un eje del cuerpo 360. Por lo tanto, este brazo 380 también puede girar alrededor de la articulación 175 cuando se mueve en concierto con el brazo de doble pivote 170 en la misma. Al mismo tiempo, sin embargo, este brazo 380 está también conectado de forma pivotante a un elemento de retención perro deslizante 385 del perro representado 180 a través de un conector de deslizamiento 350. Como tal, la rotación de las agujas del reloj con relación al cuerpo del pasador 360 se traduce en la baja (o radial que se extiende) movimiento del perro 180 de una cavidad corporal 390 como guiada por los mismos paredes laterales 391. Del mismo modo, la rotación en sentido antihorario del brazo de tres pivotes 380 alrededor del pasador de cuerpo 360 se traduce en hacia arriba (o radial de retracción) movimiento del perro 180 en la cavidad corporal 390.

Continuando ahora con referencia a la Figura 3B, el movimiento axial aplicado al mecanismo de articulación 300 se muestra traducido en la extensión observada del perro 180 representado en acoplamiento con un manguito deslizante 210. Más específicamente, el perfil coincidente 185 del perro 180 se pone engancha con un perfil de dispositivo de inmovilización 375 del manguito 210. Por lo tanto, el movimiento subsiguiente de la herramienta 100 en la dirección representada (flecha 197) se puede utilizar para lograr el movimiento correspondiente del manguito 210 como se detalla anteriormente en este documento.

La modalidad representada de las Figuras 3A y 3B muestran un solo perro 180 y mecanismo de enlace 300. Sin embargo, tal como se describe a continuación con referencia a las Figuras 4A y 4B, estas características 180, 300 pueden ser multiplicadas mientras que ocupa relativamente el mismo espacio del cuerpo de la herramienta 110. Así, por ejemplo, la herramienta 100 puede ser de una variedad de dos puntas con perros 180 extensibles de posiciones radiales opuestas del cuerpo 110 como se representa en las Figuras 1, 4A, y 4B. Alternativamente, un tercio o incluso aún más adicional mecanismos 300 y perros 180 pueden ser morfológicamente adaptados para encajar dentro del espacio representado del cuerpo 110. Alternativamente, en una modalidad, por ejemplo, cuando no se busca centralizar, se pueden utilizar un solo mecanismo de articulación 300 y el perro 180.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 4A y 4B, vistas en perspectiva de la porción de la herramienta 100 representado en las figuras 3A y 3B se muestran con los perros 180 en posiciones totalmente expandidas. Más específicamente, la Figura 4A muestra esta porción de la herramienta 100 con la carcasa del cuerpo principal 110 en su lugar, mientras que la Figura 4B revela los detalles internos de la herramienta 100, a saber, el mecanismo de articulación 300, como aparece con la carcasa del cuerpo 110 eliminado. En particular, para una mayor estabilidad y una mejor distribución de la tensión, la bisagra de acoplamiento axial 395 puede estar conectada a la carcasa a través de un deslizador rectangular 397 (ver. Figura 4B) .

Con referencia específica a la Figura 4A, los perros 180 se muestran en sus posiciones radialmente expandidas como se ha señalado. Desde este punto de vista, la unión 175 puede ser vista, así como el pasador de cuerpo 360. Sin embargo, con referencia específica a la Figura 4.B, es evidente que el pasador de cuerpo 360 se ejecuta a través de un mecanismo de articulación 300 que se dobla hacia arriba. Es decir, dos brazos de tres pivotes diferentes 380 están acoplados de forma giratoria en el pasador 360. Por lo tanto, una sola fuerza axial dedicada, a través del acoplamiento de bisagra 395, puede ser traducido a través de dos brazos de doble pivote 370 a los brazos de tres pivotes 380 y en última instancia a los perros 180 de una manera exclusivamente radial (véanse las flechas 190) .

Haciendo referencia ahora a las Figuras 5A -5C, se representan modalidades alternativas de mecanismos de enlace 500, 501, 502. Más en concreto, mientras que un brazo de traslación radial permanece en la forma de un brazo de tres pivotes 580, 380, puede tomar dimensiones y/u orientación alternos (ver. Figuras 5A) . Además, el brazo de doble pivote 370 puede ser reemplazado con una forma alternativa de un brazo de traslación axial. Es decir, brazos de cursor 581, 582 puede ser utilizada que el intercambio de una configuración de doble pivote para el movimiento de deslizamiento guiada de la articulación 175 como una manera por la cual para traducir las fuerzas axiales (flecha 195) al brazo de tres pivotes 380. Mientras que tales configuraciones alternativas pueden operar en gran medida la misma que la modalidad de las Figs. 3A-3B, diferentes opciones dimensionales se presentan de manera efectiva con las modalidades de las Figuras 5A-5C. Asi, por ejemplo, diferentes rangos de espacio para el alojamiento de múltiples mecanismos de articulación 500, 501, 502 pueden ser en consecuencia proporcionados. Por lo tanto, la capacidad para acomodar un número variable de perros que se extiende radialmente 180, más allá de uno o dos, de manera similar puede ser proporcionada.

Con referencia especifica a la modalidad de la Figura 5A, añadió el espacio pueden proporcionarse con relación al cuerpo de la herramienta 110 mediante compensación, el brazo de doble pivote 370 respecto de un eje central. Como se muestra, se proporciona un elemento de compensación axial 515 para acomodar el acoplamiento .axial con bisagras 395. Esto, a su vez, da lugar a una compensación de la clavija de cuerpo 360 y reorientación del brazo de tres pivotes 580. De hecho, una extensión 525 se proporciona para el perro representado 180 para tomar en cuenta la posición de desplazamiento resultante del conector de deslizamiento 350. Sin embargo, a pesar del espacio añadido y la naturaleza de desplazamiento del mecanismo 500, que opera sustancialmente de la misma manera que el mecanismo de articulación 300 que se representa en las Figuras 3A-3B. Aunque, para el sentido práctico geométrico, se puede evitar el uso compartido de un solo pasador cuerpo compensado 360 por brazos de tres pivotes adicionales 580.

Con referencia especifica a las Figuras 5B y 5C, el brazo de doble pivote 370 de la Figura 5A se sustituye con brazos de cursor 581 y 582 que permiten el movimiento del pivote de la articulación 175 en el mismo. En la modalidad de la Figura 5B, el brazo 581 es de una sola variedad alargado tal que más de un pivote de diferentes articulaciones 175 puede ser acomodado por el brazo 581, dependiendo de la naturaleza de la construcción del mecanismo de articulación 501. Alternativamente, como se muestra en la modalidad de la Figura 5C, porciones de diapositivas discretas separadas 583 puede proporcionarse para complacientes de pivotes ensambles separados del mecanismo 502. Independientemente, cada una de las configuraciones proporcionan únicamente para la traducción de las fuerzas axiales dedicadas en extensión radial independiente de perros 180 desde el cuerpo de la herramienta 110 hacia un manguito deslizante 210 u- otro elemento desplazable (véase la flecha 190).

Haciendo referencia ahora a la Figura 6, un diagrama de flujo que se muestra que resume una modalidad de emplear una herramienta de desplazamiento de orificio profundo en un pozo. No sólo es la herramienta de desplazamiento equipado con elementos expansivos, pero estos elementos se pueden usar para centralizar la herramienta (630) y proporcionar información de localización basada en (645) durante el despliegue (615). Además, la herramienta puede estar situado en la posición de un elemento desplazable en el pozo como se indica en 660, por ejemplo, un manguito de deslizamiento. Por lo tanto, un mecanismo de articulación de la herramienta se puede utilizar en la traducción de una fuerza axial independiente de la expansión radial dedicada de los elementos expansivos como se indica en 675. Como tal, el acoplamiento ' con el elemento desplazable puede ser proporcionada para permitir el cambio de la misma en una dirección axial (ver 690) .

Las modalidades que se detallan en este documento proporcionan la capacidad de desplazamiento multidireccional efectivo, sin preocupación por su alcance limitado, diámetros de pozo variables, arrastre y otros temas comunes y convencionales. A modo de mecanismos de enlace único, por ejemplo, utilizando un enlace de tres pivotes, una fuerza axial dedicada puede ser traducida a la extensión radial independiente sin restricción dimensional indebida a la ampliación de elementos de enganche. Además, este tipo de modalidades pueden permitir las tareas de semi-implementación, como centralizador y retroalimentación en tiempo real. Las modalidades descritas en este documento proporcionan ventajosamente una correspondencia sustancial de uno a uno entre la posición axial de la posición del accionador y el perro radial, ya que cada posición del accionador proporciona un rango de movimiento de los perros, proporcionando a un operador la capacidad de medir la posición del perro.

La descripción precedente se ha presentado con referencia a las modalidades actualmente preferidas. Las personas expertas en la técnica y tecnología a la que estas modalidades se refieren apreciarán que las alteraciones y cambios en las estructuras y métodos de operación descritos pueden ser practicados sin alejarse significativamente del principio y el alcance de estas modalidades. Por ejemplo, mientras que los medios de transporte están indicados en la presente a través de tubería flexible y/o tracción, cable, tubería de perforación o con modalidades de línea de acero accionada por baterías también se pueden utilizar. Además, los elementos desplazables pueden incluir características de orificio profundo, aparte de camisas deslizantes tales como válvulas de aislamiento recuperables o de formación. Por otra parte, la descripción anterior no debe interpretarse como pertenecientes únicamente a las estructuras precisas descritas y mostradas en los dibujos anexos, sino que debe ser entendida como consistente con y como apoyo a las siguientes reivindicaciones, que tendrán el alcance máximo y más justo.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. - Una herramienta de configuración para el acoplamiento de un perfil de dispositivo de orificio profundo en un pozo, comprendiendo la herramienta: un dispositivo de accionamiento axial; un mecanismo de articulación acoplado a dicho dispositivo de accionamiento para el movimiento de respuesta a una posición axial del mismo; y un elemento de expansión radial acoplado a dicho mecanismo para extender a partir de un cuerpo de la herramienta basado en el movimiento para lograr el acoplamiento .

2. - La herramienta de la reivindicación 1, en donde dicho accionador se selecciona de un grupo que consiste de un accionador al menos parcialmente compatible y un accionador de incumplimiento sustancial.

3. - La herramienta de la reivindicación 2, en donde el accionador por lo menos parcialmente compatible comprende un resorte mecánico.

4. - La herramienta de la reivindicación 2, en donde dicho accionador de incumplimiento sustancial comprende un tornillo de par de torsión.

5. - La herramienta de la reivindicación 1, en donde dicho mecanismo comprende: un brazo de traslación axial acoplado a dicho accionador; y un brazo de traslación radial acoplado a dicho brazo de traslación axial y a dicho elemento expansivo.

6. - La herramienta de la reivindicación 5, en donde dicho brazo de traslación radial es un brazo de tres pivotes .

7. - La herramienta de la reivindicación 6, en donde dicho brazo de tres pivotes proporciona interconexión entre tres puntos giratorios de alineación no lineal.

8. - La herramienta de la reivindicación 5, en donde dicho brazo de traslación axial se selecciona de un grupo que consiste de un brazo de doble pivote y un brazo de control deslizante .

9. - La herramienta de la reivindicación 8, en donde dicho brazo de doble pivote está acoplado a dicho accionador en una posición desplazada desde un eje central de un cuerpo de la herramienta de ubicación.

10. - La herramienta de la reivindicación 8, en donde dicho brazo deslizante comprende una parte deslizante seleccionado de un grupo que consiste de una porción deslizante alargada y múltiples porciones discretas de deslizamiento para el acoplamiento a dicho brazo de traslación radial.

11. - Un ensamble para posicionar la carga en un campo petrolero para el desplazamiento de un dispositivo de orificio profundo en un pozo, el ensamble comprendiendo: equipo de superficie para el posicionamiento en una superficie de yacimiento adyacente al pozo; una herramienta para el desplazamiento que tiene un mecanismo de articulación para la traducción de una fuerza axial independiente aplicada a la misma en una fuerza radial dedicada en el dispositivo de acoplamiento; y una linea de transporte acoplado a dicho equipo y dicha herramienta.

12. - El ensamble de la reivindicación 11, en donde dicha linea de transporte comprende al menos un dispositivo seleccionado de un grupo que consiste de cable, tubería de perforación, tubería flexible, un tractor y la línea de acero.

13. - El ensamble de la reivindicación 12, en donde dicha línea de transporte es la línea de acero y dicha herramienta se alimenta a batería.

14. - El ensamble de la reivindicación 11, en donde el dispositivo de orificio profundo se selecciona de un grupo que consiste de un manguito deslizante y una válvula.

15. - El ensamble de la reivindicación 14, en donde la válvula se selecciona de un grupo que consiste de una válvula recuperable y una válvula de aislamiento de formación .

16. - Un método para acoplar un elemento desplazable de un dispositivo de orificio profundo en un pozo, el método comprendiendo: despliegue de la herramienta de un desplazamiento a una ubicación del elemento desplazable en el pozo; aplicación de una fuerza axial independiente a un mecanismo de articulación de la herramienta; y traducción de la fuerza axial independiente en una fuerza radialmente expansiva dedicado para participar elementos expansivos de la herramienta con el elemento desplazable .

17. - El método de la reivindicación 16, que comprende además el desplazamiento de una posición del elemento desplazable con la herramienta dedicada.

18. - El método de la reivindicación 16, que comprende además la obtención de información de ubicación de los elementos expansivos durante dicho despliegue.

19. - El método de la reivindicación 16, en donde dicho despliegue comprende además el avance de la herramienta a la ubicación de una manera centralizada a través de los elementos expansivos.

20.- El método de la reivindicación 19, en donde dicho procedimiento comprende la obtención de información del perfil de avance en el pozo a través de los elementos expansivos durante dicho avance.