Cabrestante submarino.

Un cabrestante (10) submarino, que comprende:

una carcasa (12) adaptada para ser fijada a un sistema

(14) de intervención sobre un pozo, presentando la carcasa una entrada (16) y una salida (18); y

una pluralidad de poleas (20, 22) energizadas dispuestas entre la salida y la entrada, presentando cada polea energizada una superficie adaptada para constituir un encaje de fricción con un cable (50) que pasa entre la entrada y la salida a través de la pluralidad de poleas,

en el que la pluralidad de poleas comprende una primera polea (20) y una segunda polea (22), estando la primera polea (20) situada en posición adyacente a un eje geométrico (38) del pozo, estando la primera polea (20) dispuesta entre la segunda polea (22) y el eje geométrico (38) del pozo;

en el que, en uso, una fuerza de tracción que tira del cable (50) en una dirección que va hacia el fondo del orificio, aplicada al cable por un tren de herramientas bajado hasta el interior del sistema (14) de intervención del pozo es incrementada por el cabrestante (10) de forma que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada sobre el cable en la entrada (16) de la carcasa es mayor que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada en la salida (18) de la carcasa.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2010/000971.

Solicitante: ENOVATE SYSTEMS LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Unit A Howemoss Drive Kirkhill Industrial Estate, Dyce Aberdeen, AB21 0GL REINO UNIDO.

Inventor/es: EDWARDS, JEFFREY, CHARLES, MORGAN, MICHAEL, GRAHAM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA (explotación... > Cierre hermético o tapado de orificios de perforación... > E21B33/076 (especialmente adaptadas para instalaciones bajo el agua)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > ELEVACION; LEVANTAMIENTO; REMOLCADO > CABRESTANTES; CABRIAS; APAREJOS, p. ej. POLIPASTOS;... > Mecanismos de enrollamiento de cuerdas, cables o... > B66D1/74 (Cabrestantes)

PDF original: ES-2457544_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cabrestante submarino Campo de la invención La presente invención se refiere a un cabrestante submarino, en particular, pero no exclusivamente, a un cabrestante para subir y bajar una herramienta hasta el interior del orificio de perforación.

Antecedentes de la invención Son ampliamente utilizados los sistemas de despliegue, como por ejemplo una línea de cable, para desplegar herramientas dentro de pozos de petróleo. En funcionamiento, un sistema de despliegue de línea de cable extiende un cable de la línea de cable desde una superficie del buque hacia abajo hasta una cabeza de pozo submarina. La cabeza de pozo submarina comprende un paquete BOP dispuesto sobre el lecho del mar, un sistema lubricador fijado al BOP y un prensaestopas a través del cual el cable de la línea de cable pasa para acceder al sistema lubricador. Las herramientas son conectadas o desconectadas del extremo del cable de la línea de cable a través de la línea de cable situado dentro del sistema lubricador y, una vez preparado para las operaciones del fondo del orificio, el pozo es abierto y la línea de cable, completa con las herramientas, es bajada.

El peso combinado de las herramientas es en general suficiente para permitir la progresión de la herramienta pozo abajo. En pozos desviados, un tractor puede ser utilizado para ayudar a la progresión de las herramientas pozo abajo. En uno u otro caso, el peso de las herramientas y la acción del tractor aplica un fuerza de tracción hacia abajo sobre la línea de cable.

Esta disposición funciona adecuadamente a profundidades de 500 metros o menos. A estas profundidades, el cable de la línea de cable entrará en el prensaestopas en una dirección sustancialmente vertical, esto es cuando el cable entra en el pozo con una dirección sustancialmente alineada con la entrada al pozo. Sin embargo, a profundidades superiores a 500 metros, los efectos de las corrientes pueden arrastrar el cable de la línea de cable hasta adoptar una forma más curvada o catenaria, con el resultado de que el ángulo de entrada al interior del pozo se aproxima a la horizontal.

En esta orientación, existe una mayor resistencia de tracción entre el cable y el aparato submarino. Así mismo, el arrastre de la corriente puede aplicar una tracción hacia arriba sobre la línea de cable, contrarrestando los efectos de la fuerza de tracción hacia abajo aplicada sobre la línea de cable por la acción de la gravedad y / o por la acción del tractor. En casos extremos, la tracción hacia arriba de arrastre producida y / o la carga de resistencia de frotamiento aplicada sobre la línea de cable es tan grande que vence la fuerza de frotamiento hacia abajo, impidiendo que las herramientas de la línea de cable desciendan al interior del pozo.

La Publicación de Solicitud de Patente Internacional No. WO 01/61145 (Carlsen) divulga un dispositivo para la intervención de un pozo de petróleo y / o de gas submarino por medio de una herramienta suspendida por un cable, alimentado desde, o retirado hacia, un buque y accionado por un mecanismo de arrastre situado sobre el buque. El dispositivo comprende un lubricador que incorpora una carcasa de la herramienta para la inserción de la herramienta dentro del pozo, y un prensaestopas que rodea cerrando de forma estanca un cable después de que la herramienta ha sido insertada dentro del pozo. De acuerdo con la invención, un inyector que arrastra el cable por dentro del pozo está situado sobre el lubricador, y puede ser controlado con independencia del mecanismo de accionamiento del cable situado en el buque.

Sumario de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona un cabrestante submarino de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

En una forma de realización, el cabrestante submarino actúa como una transmisión por fricción y hace posible, en uso, que la herramienta avance pozo abajo sin que resulte obstaculizado por ningún tipo de carga que se aplique al cable por las corrientes o por la carga de resistencia de frotamiento debida a la interacción con la entrada de la carcasa. Mediante la utilización una trasmisión por fricción, la tensión aplicada al cable debida al peso de la herramienta o a la tracción de la herramienta (si la herramienta incluye, por ejemplo) un tractor de fondo del orificio) se incrementa por el cabrestante en la medida suficiente para superar cualquier tensión aplicada al cable en la entrada de la carcasa, lo que en otro caso lastraría el avance pozo debajo de la herramienta.

En una forma de realización, la entrada comprende un prensaestopas.

En una forma de realización, la entrada comprende un embudo.

La entrada puede ser desplazada con respecto a un cuerpo de la carcasa. En una forma de realización, la provisión de una entrada amovible permite que la entrada quede alineada con o hacia la dirección del cable entrante, en uso, suavizando de esta manera el ángulo de entrada del cable de la línea de cable hacia el interior del cuerpo de la carcasa y reduciendo la resistencia de frotamiento la cual en otro caso se produciría entre la entrada de la carcasa y

el cable entrante. La entrada puede estar autoalineada, en uso, con un cable entrante. La entrada puede estar montada de forma rotatoria sobre el cuerpo de la carcasa. La entrada puede estar montada de forma rotatoria sobre el cuerpo de la carcasa por medio de una junta universal.

Una junta universal facilita el desplazamiento de la entrada para autoalinearse con independencia de la dirección del

cable de la línea de cable traccionado por las corrientes dominantes. Como alternativa además, la entrada puede comprender una porción flexible. Una porción flexible puede permitir que la entrada se doble al reducir el cable entrante la fricción entre el cable y la entrada de la carcasa.

La entrada de la carcasa puede comprender un material de fricción baja y / o un revestimiento de fricción baja.

La entrada de la carcasa puede comprender un mecanismo de fricción baja, como por ejemplo unos rodillos o unos cojinetes de bola. Cuando la entrada de la carcasa es flexible, la carcasa puede comprender unos elementos resistentes al desgaste. En una forma de realización preferente, hay dos poleas. El eje geométrico del pozo puede ser la línea central del orificio perforación. La salida de la carcasa puede estar alineada con el eje geométrico del pozo. La entrada de la carcasa y la salida de la carcasa pueden no estar alineadas. El eje geométrico de la carcasa puede

ser diferente del eje geométrico del pozo. El eje geométrico de entrada de la carcasa puede ser paralelo al eje geométrico del pozo. La o cada polea puede definir al menos un surco. La o cada polea puede comprender una pluralidad de surcos. Como alternativa la o cada polea puede definir un surco continuo que defina una pluralidad de espiras. El surco continuo puede definir al menos 2, 5 espiras. El o cada surco puede definir múltiples espiras. La primera polea puede estar dispuesta de forma que un surco esté alineado con el eje geométrico de entrada de la

carcasa.

La primera polea puede estar dispuesta de forma que un surco diferente esté alineado con el eje geométrico de salida de la carcasa. La primera polea y la entrada de la carcasa pueden estar dispuestas de forma que el eje geométrico de entrada de

la carcasa y el eje geométrico de salida de la carcasa sean tangenciales con la primera polea.

La primera polea puede estar dispuesta, en uso, para recibir el cable procedente de la entrada de la carcasa y distribuir el cable hasta la salida de la carcasa. El cabrestante submarino puede comprender una guía parar alimentar, en uso, el cable entrante desde la entrada de

la carcasa hasta la... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cabrestante (10) submarino, que comprende:

una carcasa (12) adaptada para ser fijada a un sistema (14) de intervención sobre un pozo, presentando la carcasa una entrada (16) y una salida (18) ; y

una pluralidad de poleas (20, 22) energizadas dispuestas entre la salida y la entrada, presentando cada polea energizada una superficie adaptada para constituir un encaje de fricción con un cable (50) que pasa entre la entrada y la salida a través de la pluralidad de poleas,

en el que la pluralidad de poleas comprende una primera polea (20) y una segunda polea (22) , estando la primera polea (20) situada en posición adyacente a un eje geométrico (38) del pozo, estando la primera polea (20) dispuesta entre la segunda polea (22) y el eje geométrico (38) del pozo;

en el que, en uso, una fuerza de tracción que tira del cable (50) en una dirección que va hacia el fondo del orificio, aplicada al cable por un tren de herramientas bajado hasta el interior del sistema (14) de intervención del pozo es incrementada por el cabrestante (10) de forma que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada sobre el cable en la entrada (16) de la carcasa es mayor que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada en la salida (18) de la carcasa.

2. El cabrestante submarino de la reivindicación 1, en el que la entrada comprende un prensaestopas (12) y / o un embudo (25) .

3. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el que la entrada puede ser desplazada con respecto a un cuerpo (28) de la carcasa,

en el que, de manera opcional la entrada (16) puede ser alineada automáticamente, en uso, con un cable (50) de entrada,

en el que, de manera opcional, la entrada (16) puede estar montada de forma rotatoria sobre el cuerpo (28) de la carcasa, en el que, de manera opcional, la entrada está montada de forma rotatoria sobre el cuerpo de la carcasa por medio de una junta (27) universal,

en el que, de manera opcional, la entrada comprende una porción flexible.

4. El cabrestante submarino de la reivindicación 1, en el que hay dos poleas (20, 22) .

5. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el que la salida (18) de la carcasa está alineada con el eje geométrico (38) del pozo.

6. El cabrestante submarino de la reivindicación 5, en el que la entrada (16) de la carcasa y la salida (18) de la carcasa no están alineadas, en el que, de manera opcional, el eje geométrico (30) de la carcasa es diferente del eje geométrico (38) del pozo, en el que, de manera opcional, el eje geométrico (30) de entrada de la carcasa es paralelo al eje geométrico (38) del pozo.

7. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el cada polea define al menos un surco (32, 34, 36) .

8. El cabrestante submarino de la reivindicación 7, en el que cada polea comprende una pluralidad de surcos.

9. El cabrestante submarino de la reivindicación 7, en el que cada polea define un surco continuo que define una pluralidad de surcos en el que, de manera opcional, el surco continuo define al menos 2, 5 espiras.

10. El cabrestante submarino de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en el que el o cada surco define múltiples espiras.

11. El cabrestante submarino de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la primera polea (20) está dispuesta de forma que un surco está alineado con el eje geométrico (30) de entrada de la carcasa, en el que, de manera opcional, la primera polea está dispuesta de forma que un surco diferente está alineado con el eje geométrico (38) de salida de la carcasa,

en el que, de manera opcional, la primera polea y la entrada de la carcasa están dispuestas de forma que el eje 45 geométrico de entrada de la carcasa y el eje geométrico de salida de la carcasa son tangenciales con la primera polea,

en el que, de manera opcional, la primera polea está dispuesta, en uso, para recibir el cable (50) desde la entrada (16) de la carcasa y transferir el cable hacia la salida (18) de la carcasa.

12. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el que la o cada polea está adaptada para rotar sobre un árbol, en el que, de manera opcional, el o cada árbol define un eje geométrico, el o cada eje geométrico es perpendicular al eje geométrico del pozo, pero no lo cruza.

13. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el que la segunda polea está en un ángulo (a) con la primera polea.

14. El cabrestante submarino de cualquier reivindicación precedente, en el que cada polea es energizada por un motor (40, 42) , en el que los motores funcionan de manera independiente, en el que, de manera opcional, los motores están sincronizados.

15. Un procedimiento de intervención en un pozo, comprendiendo el procedimiento la etapa de:

el descenso de una herramienta dentro de un pozo, estando la herramienta fijada a un cable (50) , pasando el cable hasta el interior de un pozo por medio de al menos un cabrestante (10) submarino que comprende una carcasa (12) adaptada para quedar fijada a un sistema (14) de intervención del pozo, presentando la carcasa una entrada (16) y una salida (18) y una pluralidad de poleas (20, 22) energizadas dispuestas entre la entrada y la salida, presentando cada polea energizada una superficie adaptada para constituir un encaje de fricción con el cable que pasa entre la entrada y la salida por medio de la pluralidad de poleas, en el que la pluralidad de poleas comprende una primera polea (20) y una segunda polea (22) , estando la primera polea situada en posición adyacente a un eje geométrico (38) del pozo, estando la primera polea (20) situada entre la primera polea (22) y el eje geométrico (38) del pozo; en el que, en uso, una fuerza de tracción que tira del cable hacia el fondo del orificio, aplicada al cable (50) por un tren de herramientas bajado hasta el interior del sistema (14) de intervención del pozo es incrementada por el cabrestante (10) de forma que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada sobre el cable en la entrada (16) de la carcasa es mayor que la fuerza de tracción hacia el fondo del orificio aplicada en la salida (18) de la carcasa.