Procedimiento de perforación.

Procedimiento de perforación y de encamisado de consolidación de un pozo (1, 1A) en un terreno quebradizo

(2), de cara a la colada de un pilote, a la búsqueda de petróleo o al reconocimiento del terreno, o perforación de agua y desagüe, por medio de un tren de varillas huecas (3, 3A) accionado al giro o linealmente, en el extremo del cual está dispuesta un herramienta de perforación (4, 4A) adaptada a la naturaleza del terreno (2) y en la proximidad de la cual se proyecta un fluido de perforación (5) inyectado dentro del tren de varillas (3, 3A), los escombros así generados por la perforación siendo evacuados por remontada a la superficie por el mismo fluido de perforación (5) caracterizado por que el encamisado (6, 6A) del pozo de perforación (1, 1A) se obtiene a partir de un doble chorro de proyección (7, 8 - 7A, 8A) sobre su pared (9, 9A), por una parte de una lechada de un material que tiene las características de endurecimiento y por otra parte de un endurecedor fluido, el primer chorro (7, 7A) interviniendo inmediatamente detrás de la herramienta de perforación (4, 4A) y el segundo chorro (8, 8A) interviniendo simultáneamente detrás de dicho primer chorro (7, 7A), el conjunto pudiendo ser biodegradable según el tipo de perforación que se vaya a obtener.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2011/052174.

Solicitante: ENTREPRISE LYONNAISE DE TRAVAUX SPECIAUX (ELTS).

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 9 Route du Caillou 69630 CHAPONOST FRANCIA.

Inventor/es: GUIGNAUD,LAURENT.

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... > E21B33/138 (Enyesado de la pared del agujero de perforación; Inyecciones dentro de la formación)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS > CIMENTACIONES; EXCAVACIONES; TERRAPLENES (especialmente... > Cortinas de tablestacas, pilotes o cualesquiera otros... > E02D5/44 (presentando una base alargada o alargamientos en la base del pilote)

PDF original: ES-2542617_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de perforación

La presente invención concierne a un procedimiento de perforación y del encamisado de consolidación de un pozo en un terreno quebradizo, de cara a la colada de un pilote o del reconocimiento del terreno, o perforación de agua y desagüe, por medio de un tren de varillas huecas accionado al giro o linealmente. En el extremo del tren de varillas está dispuesta una herramienta de perforación adaptada a la naturaleza del terreno. En proximidad de la herramienta se proyecta un fluido de perforación inyectado dentro del tren de varillas y los escombros generados por la perforación son evacuados por remontada a la superficie por el mismo fiuido de perforación.

El procedimiento según la invención concierne a cualquier tipo de perforación, cualquiera que sea su diámetro, su profundidad, su forma (redonda, cuadrada, rectangular), en todo tipo de terreno cualquiera que sea su objetivo.

La técnica anterior enseña, según un procedimiento tradicional de perforación, utilizar varillas huecas colocadas cabeza a cabeza a medida del avance de la perforación, véase el documento US 4972906A. En este caso, el terreno debe estar seco para evitar el desprendimiento de tierra, o cuando el fluido de perforación se deja en el sitio antes de ser evacuado y sustituido inmediatamente por un hormigón que constituya un pilote. Por supuesto, esto no es válido para vaciar un pozo de búsqueda de petróleo o de reconocimiento del terreno, puesto que en estos casos, el pozo debe permanecer libre.

Así es como Igualmente se han propuesto pozos denominados "perforaciones entubadas" que consisten en utilizar varillas colocadas cabeza a cabeza, como anteriormente, pero introduciendo igualmente dentro del pozo, tubos en función del avance de la perforación. Son los tubos los que retienen el terreno en este caso, de una manera segura.

Pero el Inconveniente de este procedimiento reside en el hecho de que el ritmo de trabajo del avance es lento y es pesado y costoso.

Existe Igualmente un procedimiento denominado "auto perforado" que consiste en la utilización de varillas huecas provistas de una herramienta de perforación en su extremo y que inyectan en el pozo en curso de formación un cemento, en función del avance de la perforación, cemento el cual es constituyente del pilote que se va a realizar. Pero en este caso, las varillas y la herramienta se pierden para constituir de hecho una armadura para el hormigón. Por supuesto, este procedimiento no es válido para realizar pozos de perforación para la búsqueda de petróleo o para el reconocimiento del terreno.

Otro procedimiento consiste en utilizar elementos de barrenas que forman helicoidales, macizas o huecas, que se añaden unas a otras en función del avance de la perforación. En este caso, se vacía y se remontan los escombros para inyectar a continuación el cemento.

Según el caso, todas estas perforaciones se efectúan con la ayuda de fluidos de perforación que sirven para remontar los escombros a la superficie y a veces retener el terreno.

Así es como se podrá tratar de agua; de aire; de una mezcla viscosa denominada "GSP", de bentonita, que es una mezcla de agua y de arcilla; de una lechada, que es una mezcla de agua y de cemento; de un hormigón, que es una mezcla de agua, de cemento y de gravillas.

Es lo mismo para las herramientas de perforación que pueden ser diferentes.

Es conocido por ejemplo el tricono particularmente adaptado a cualquier tipo de terreno, pero cuanto más importante es el diámetro del tricono, más importante debe ser la perforadora.

Se utiliza igualmente la trilama, sobre todo reservada para los terrenos arcillosos y limosos.

Para los terrenos rocosos, será preferible el martillo "fondo de taladro" o "fuera de taladros". Se trata de un golpe de impacto directo de la herramienta respectivamente sobre fondo del terreno en curso de perforación, o sobre el extremo de la varilla que lleva dicha herramienta de perforación.

Igualmente para los terrenos rocosos, a veces se utilizan herramientas de perforación denominadas "filo pulsador". Esta herramienta está fabricada de tungsteno y está accionada giratoriamente, como en los casos anteriores.

Finalmente, a veces utiliza una herramienta denominada "barrena saca muestras", que encuentra su empleo en el reconocimiento de los terrenos, para extraer muestras. Necesita a veces un entubado, cuando es profundo, para evitar el desprendimiento de tierras detrás de la perforación.

Todos estos procedimientos de perforación anteriormente citados presentan un inconveniente mayor ligado al hecho de que hace falta adaptar la técnica al terreno, que puede cambiar varias veces en un mismo lugar de trabajo.

Estos procedimientos son por lo tanto diferentes y necesitan a menudo la intervención de especialistas puesto que los trabajadores perforadores no conocen forzosamente todas las técnicas de perforación.

La presente invención tiene por objetivo proponer una técnica única y simplificada cualquiera que sea el lugar de trabajo, en donde sólo la herramienta de perforación se adaptará al tipo de terreno.

A este efecto, la Invención concierne a un procedimiento de perforación y de encamisado de consolidación de un pozo en un terreno quebradizo, de cara a la colada de un pilote, a la búsqueda de petróleo o al reconocimiento del terreno, o una perforación de agua y desagüe, por medio de un tren de varillas huecas accionado al giro o llnealmente, en el extremo del cual está dispuesta una herramienta de perforación adaptada a la naturaleza del terreno y en la proximidad de la cual se proyecta un fluido de perforación inyectado dentro del tren de varillas, los escombros así generados por la perforación siendo evacuados por remontada a la superficie por el mismo fluido de perforación, caracterizado por que el encamisado del pozo de perforación se obtiene a partir de un doble chorro de proyección sobre su pared, por una parte de una lechada de un material que tiene características de endurecimiento y por otra parte un endurecedor fluido, el primer chorro interviniendo inmediatamente detrás de la herramienta de perforación y el segundo chorro Interviniendo simultáneamente detrás de dicho primer chorro.

Gracias a este procedimiento simple, no existe ¡ncertidumbre en el momento de la remontada del tren de varillas. La perforación podrá estar destinada a la realización de un pilote para cimientos especiales, el sondeo del terreno, la búsqueda de petróleo, la perforación de agua o desagüe, sin la preocupación de la retención del terreno o del tiempo de intervención.

Así, cualquiera que sea el tipo de perforación, deja de ser necesario efectuar entubados o todavía aportes de barro o de agua para Inyectar dentro del taladro para retener las paredes antes de la colada de un cemento. El procedimiento citado antes en este documento es adaptable a cualquiera que sea el tipo de terreno o de pozo que se vaya a realizar.

Otra ventaja del procedimiento según la invención reside en el hecho de que la realización del pozo se puede hacer de manera horizontal, vertical o todavía oblicua.

La Invención concierne igualmente a las características que se pondrán de manifiesto en el transcurso de la descripción que sigue a continuación y que deberán ser consideradas aisladamente o según todas sus combinaciones técnicas posibles.

Esta descripción proporcionada a título de ejemplo no limitativo, hará comprender mejor cómo puede ser realizada la invención con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales:

La figura 1 representa esquemáticamente una máquina de perforación tradicional, equipada con una rotativa o un martillo "fuera del taladro" tal como se ha definido antes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de perforación y de encamisado de consolidación de un pozo (1, 1A) en un terreno quebradizo (2), de cara a la colada de un pilote, a la búsqueda de petróleo o al reconocimiento del terreno, o perforación de agua y desagüe, por medio de un tren de varillas huecas (3, 3A) accionado al giro o linealmente, en el extremo del cual está dispuesta un herramienta de perforación (4, 4A) adaptada a la naturaleza del terreno (2) y en la proximidad de la cual se proyecta un fluido de perforación (5) inyectado dentro del tren de varillas (3, 3A), los escombros así generados por la perforación siendo evacuados por remontada a la superficie por el mismo fluido de perforación (5) caracterizado por que el encamisado (6, 6A) del pozo de perforación (1, 1A) se obtiene a partir de un doble chorro de proyección (7, 8 - 7A, 8A) sobre su pared (9, 9A), por una parte de una lechada de un material que tiene las características de endurecimiento y por otra parte de un endurecedor fluido, el primer chorro (7, 7A) interviniendo inmediatamente detrás de la herramienta de perforación (4, 4A) y el segundo chorro (8, 8A) interviniendo simultáneamente detrás de dicho primer chorro (7, 7A), el conjunto pudiendo ser biodegradable según el tipo de perforación que se vaya a obtener.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado por que la perforación se efectúa en seco.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 caracterizado por que el fluido de perforación (5) es aire bajo alta presión.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por que el material que tiene características de endurecimiento, que forma el primer chorro (7, 7A) de proyección, es una lechada de cemento u otra.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que la lechada de cemento que forma el primer chorro (7, 7A) y el endurecedor que forma el segundo chorro (8, 8A) son proyectados bajo baja presión o bajo alta presión.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5 caracterizado por que la lechada de cemento está reforzada con fibras.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que el caudal del primer chorro (7, 7A) se regula con relación al avance de la herramienta de perforación (4, 4A), en función de la naturaleza del terreno (2).

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado por que las varillas portadoras huecas (3, 3A) de la herramienta de perforación (4, 4A) comprenden tres circuitos de alimentación, respectivamente: uno para el fluido de perforación (5); uno para la lechada u otra (7, 7A) de encamisado; uno para el endurecedor (8,

8A).

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 caracterizado por que los dos chorros (7, 7A - 8, 8A) de proyección de lechada u otra y de endurecedor están protegidos de las remontadas de escombros que se efectúan por accionamiento del fluido de perforación (5) hacia la superficie, por medio de una pantalla de protección (13), dispuesta sobre la varilla de perforación (3) en interposición entre dichos chorros (7, 8) y la herramienta de perforación (4).

10. Procedimiento según la reivindicación 9 caracterizado por que la pantalla de protección giratoria (13) está compuesta por un sector angular cuyo ángulo es de un valor tal que protege los chorros (7, 8), solidarios de la varilla (4) permitiendo, en su zona de abertura igualmente giratoria, el paso de los escombros remontados a la superficie por el fluido de perforación (5), el transcurso de su giro.

11. Varilla hueca provista en su extremo de una herramienta de perforación para la puesta en práctica del procedimiento objeto de las reivindicaciones 1 a 10.

12. Varilla hueca según la reivindicación 11 caracterizada por que la varilla comprende tres circuitos de alimentación, respectivamente: uno para el fluido de perforación (5); uno para la lechada u otra (7, 7A) de encamisado; uno para el endurecedor (8, 8A).

13. Varilla hueca según la reivindicación 12 caracterizada por que los circuitos de alimentación de lechada u otra de encamisado y de endurecedor están equipados con boquillas de proyección de chorro cónico.

14. Varilla hueca según la reivindicación 13 caracterizada por que las boquillas están instaladas sobre la varilla Inmediatamente detrás de la herramienta de perforación.

15. Varilla hueca según la reivindicación 13 caracterizada por que las boquillas están instaladas sobre la herramienta de perforación para proteger los chorros de lechada de cemento y de endurecedor sobre las paredes.