Un sistema (1) de fondo del orificio de perforación para llevar a cabo una operación de fondo del orificio de perforación,

por ejemplo, perforar en un fondo del orificio de perforación en una formación, y que tiene una extensión longitudinal, que comprende: - una unidad (7) de accionamiento proporcionada en una primera parte del sistema para accionar una herramienta operativa (2), estando proporcionada la herramienta operativa en una segunda parte del sistema para llevar a cabo la operación de fondo del orificio de perforación y que tiene un medio de conexión, y - un dispositivo (3) de liberación proporcionado en la primera parte del sistema, que comprende: - un conjunto de brazos (12) amovible en una dirección sustancialmente transversal con respecto a la extensión longitudinal del sistema, y - un medio (13) de empuje amovible en la extensión longitudinal del sistema para empujar los brazos en la dirección transversal para acoplarse con el medio de conexión de la herramienta operativa, en el que el medio de empuje es un mandril, un cono o un tubo y está energizado mediante un medio de potencia para empujar los brazos en la dirección transversal y en acoplamiento con el medio (14) de conexión de la herramienta operativa, y libera la herramienta operativa cuando no está energizada

Campo técnico

La presente invención versa acerca de un sistema de fondo del orificio de perforación para llevar a cabo una operación de fondo del orificio de perforación, por ejemplo, perforar en un fondo del orificio de perforación en una formación. El sistema se extiende de forma longitudinal y comprende una unidad de accionamiento proporcionada en una primera parte del sistema para accionar una herramienta operativa, proporcionada la herramienta operativa en una segunda parte del sistema para llevar a cabo la operación de fondo del orificio de perforación, y un dispositivo de liberación proporcionado en la primera parte del sistema para liberar la primera parte de la segunda parte.

Antecedentes

Los sistemas de fondo del orificio de perforación son utilizados cuando se lleva a cabo una operación de fondo del orificio de perforación, tal como perforar un pozo en la formación subterránea, limpiar un pozo, etc. Los sistemas de fondo del orificio de perforación son construidos a partir de varias herramientas específicas para la operación que va a llevarse a cabo. Aunque el sistema de fondo del orificio de perforación está construido para una operación específica, algunas de las herramientas pueden ser reutilizadas para otra operación.

Un sistema de fondo del orificio de perforación es un sistema de perforación que comprende una herramienta de perforación con un cabezal de perforación y un motor para accionar la herramienta de perforación. Si el cabezal de perforación queda atascado mientras perfora, el cabezal de perforación puede quedar destruido; sin embargo, el resto del sistema puede seguir estando intacto y puede ser reutilizado, por lo tanto, a no ser que haya estado atascado junto con el cabezal de perforación.

Para solucionar este problema, se han fabricado varios dispositivos de liberación, de forma que se puede liberar el cabezal de perforación del resto del sistema cuando el cabezal de perforación queda atascado durante una perforación. Se libera el cabezal de perforación cuando se envía una señal desde una unidad de control en la superficie a una unidad de energía en el sistema, introduciendo subsiguientemente la unidad de energía un fluido a presión en el dispositivo de liberación, en el que se utiliza el fluido presurizado para una liberación mecánica del cabezal de perforación. En el documento US 5.450.913 se muestra un sistema conocido.

En el caso de que la que haya interrumpido la comunicación desde la superficie con el sistema, el cabezal de perforación no puede ser liberado. Además, si la unidad de energía está atascada, el cabezal de perforación tampoco puede ser liberado.

Descripción de la invención

Un aspecto de la presente invención es, al menos en parte, para superar las desventajas de los sistemas de fondo del orificio de perforación mencionados anteriormente, y para proporcionar un sistema mejorado de fondo del orificio de perforación que pueda liberar una herramienta operativa atascada incluso aunque se desconecte la energía desde la superficie.

Este aspecto y las ventajas que serán evidentes a partir de la siguiente descripción se obtienen por medio de un sistema de fondo del orificio de perforación para llevar a cabo una operación de fondo del orificio de perforación, por ejemplo, perforar en un fondo del orificio de perforación en una formación, y que tiene una extensión longitudinal, que comprende:

- una unidad de accionamiento proporcionada en una primera parte del sistema para accionar una herramienta

operativa, siendo proporcionada la herramienta operativa en una segunda parte del sistema para llevar a cabo la

operación de fondo del orificio de perforación y que tiene un medio de conexión, y

- un dispositivo de liberación proporcionado en la primera parte del sistema, que comprende:

- un conjunto de brazos amovibles en una dirección sustancialmente transversal con respecto a la extensión longitudinal del sistema, y

- un medio de empuje amovible en la extensión longitudinal del sistema para empujar los brazos en la dirección transversal para acoplarse con el medio de conexión de la herramienta operativa,

en el que el medio de empuje está energizado por un medio de potencia para empujar los brazos en la dirección transversal y en acoplamiento con el medio de conexión de la herramienta operativa, y libera la herramienta operativa cuando no está energizada.

Al tener un medio de potencia que proporciona una fuerza continua al medio de empuje para que se acople al medio de conexión, el sistema de fondo del orificio de perforación siempre puede liberar la primera parte incluso si se ha cortado la energía eléctrica del sistema. Esto es debido al hecho de que el medio de potencia no puede proporcionar la fuerza al medio de empuje cuando el sistema de fondo del orificio de perforación no está energizado.

En una realización, el conjunto de brazos puede ser amovible libremente y solo ser mantenido en su lugar y acoplado con el medio de conexión mediante el medio de conexión y el medio de empuje.

Además, el medio de empuje puede liberar la herramienta operativa cuando el medio de potencia ha estado sin energía durante un periodo predeterminado de tiempo.

En una realización, el sistema puede tener un cronómetro que controla el medio de potencia para una liberación de la herramienta operativa. Además, tal cronómetro puede funcionar eléctricamente.

En una realización, el sistema puede ser energizado a través de una línea alámbrica y el sistema puede tener un medio de detección para detectar un cambio de corriente en la línea alámbrica. El medio de detección puede ser un medio sin contacto directo, tal como un transductor, un condensador, o un sensor de efecto Hall.

En una realización, el medio de potencia puede energizar el medio de empuje mediante el uso de mecanismos hidráulicos y puede ser accionado por la unidad de accionamiento por medio de un pistón.

En otra realización, el medio de potencia puede energizar el medio de empuje mediante un medio de engranaje accionado por la unidad de accionamiento.

En otra realización más, el medio de potencia puede energizar el medio de empuje por medio de una unidad de control mediante el uso de electricidad.

Además, el conjunto de brazos puede ser una parte de un tubo fijado, en uno de sus extremos, a la primera parte de la herramienta y estar dividido en el conjunto de brazos en su otro extremo.

Además, el medio de empuje puede extenderse dentro del tubo para empujar el conjunto de brazos en la dirección sustancialmente transversal.

En una realización, los brazos pueden estar fabricados de un material, tal como metal, que permita que el medio de empuje los doble en la dirección transversal.

Además, el medio de empuje puede ser un mandril, un cono, o un tubo.

Además, el medio de empuje puede moverse desde la primera parte del sistema hacia la segunda parte del sistema para acoplarse al medio de conexión.

Además, el sistema de fondo del orificio de perforación puede comprender, adicionalmente, una bomba y/o un filtro de fluido.

Además, la herramienta operativa puede ser un elemento obturador, una herramienta de perforación, una herramienta de perforación, o similar.

Además, la invención versa acerca de un dispositivo de liberación según lo anterior, y acerca del uso de tal liberación para liberar una herramienta operativa de una unidad de accionamiento de un sistema de fondo del orificio de perforación.

Finalmente, la invención versa acerca de un procedimiento de operación que comprende las etapas de:

- conectar la energía eléctrica a un sistema de fondo del orificio de perforación,

- conectar una herramienta operativa al sistema de fondo del orificio de perforación al obligar a un medio de

empuje del sistema de fondo del orificio de perforación a acoplarse con un medio de conexión de la herramienta

operativa,

- operar en el fondo del orificio de perforación por medio de la herramienta operativa, y

- liberar automáticamente la herramienta operativa cuando se corta la energía al sistema de fondo del orificio de perforación.

Breve descripción de los dibujos

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1. Un sistema (1) de fondo del orificio de perforación para llevar a cabo una operación de fondo del orificio de perforación, por ejemplo, perforar en un fondo del orificio de perforación en una formación, y que tiene una extensión longitudinal, que comprende:

- una unidad (7) de accionamiento proporcionada en una primera parte del sistema para accionar una herramienta operativa (2), estando proporcionada la herramienta operativa en una segunda parte del sistema para llevar a cabo la operación de fondo del orificio de perforación y que tiene un medio de conexión, y

- un dispositivo (3) de liberación proporcionado en la primera parte del sistema, que comprende:

- un conjunto de brazos (12) amovible en una dirección sustancialmente transversal con respecto a la extensión longitudinal del sistema, y

- un medio (13) de empuje amovible en la extensión longitudinal del sistema para empujar los brazos en la dirección transversal para acoplarse con el medio de conexión de la herramienta operativa,

en el que el medio de empuje es un mandril, un cono o un tubo y está energizado mediante un medio de

potencia para empujar los brazos en la dirección transversal y en acoplamiento con el medio (14) de

conexión de la herramienta operativa, y libera la herramienta operativa cuando no está energizada.

2. Un sistema de fondo del orificio de perforación según la reivindicación 1, en el que el conjunto de brazos es amovible libremente y solo es mantenido en su lugar y en acoplamiento con el medio de conexión mediante el medio de conexión y el medio de empuje.

3. Un sistema de fondo del orificio de perforación según la reivindicación 1, en el que el medio de empuje libera la herramienta operativa cuando se ha desenergizado el medio de potencia durante un periodo predeterminado de tiempo.

4. Un sistema de fondo del orificio de perforación según la reivindicación 1, en el que el sistema tiene un cronómetro que controla el medio de potencia para una liberación de la herramienta operativa.

5. Un sistema de fondo del orificio de perforación según la reivindicación 4, en el que el sistema está energizado a través de una línea alámbrica y el sistema tiene un medio de detección para detectar un cambio de corriente en la línea alámbrica.

6. Un sistema de fondo del orificio de perforación según la reivindicación 5, en el que el medio de detección es un medio sin contacto directo.

7. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de potencia energiza el medio de empuje mediante el uso de mecanismos hidráulicos y es accionado por la unidad de accionamiento por medio de un pistón.

8. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-7, en el que el medio de potencia energiza el medio de empuje mediante un medio de engranaje por medio de la unidad de accionamiento.

9. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1-7, en el que el medio de potencia energiza el medio de empuje por medio de una unidad de control mediante el uso de la electricidad.

10. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto de brazos es una parte de un tubo fijado, en uno de sus extremos, a la primera parte de la herramienta y está dividido en el conjunto de brazos en su otro extremo.

11. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de empuje se extiende dentro del tubo para empujar el conjunto de brazos en la dirección sustancialmente transversal.

12. Un sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el medio de empuje se mueve desde la primera parte del sistema hacia la segunda parte del sistema para acoplarse con el medio de conexión.

13. Un procedimiento de operación que comprende las etapas de:

- conectar la energía eléctrica al sistema de fondo del orificio de perforación según cualquiera de las

reivindicaciones 1-12, 9

- conectar una herramienta operativa al sistema de fondo del orificio de perforación al forzar a un medio de empuje del sistema de fondo del orificio de perforación a entrar en acoplamiento con un medio de conexión de la herramienta operativa,

- operar en el fondo del orificio de perforación por medio de la herramienta operativa, y

- liberar automáticamente la herramienta operativa cuando se corta la energía al sistema de fondo del orificio de perforación.