INSTALACIÓN DE PERFORACIÓN Y PROCEDIMIENTO DE PERFORACIÓN.

- Instalación de perforación con - un mástil (23), - un carro de perforación (50),

que está guiado de forma desplazable a lo largo del mástil (23), y - una unidad de accionamiento para el desplazamiento del carro (50) en el mástil (23), caracterizada - porque la unidad de accionamiento presenta tanto un accionamiento de cilindro hidráulico (40) como también un accionamiento de torno de cable (30), - porque el carro de perforación (50) se puede acoplar con el accionamiento de cilindro hidráulico (40) y con el accionamiento de torno de cable (30) y - porque el carro de perforación (50) se puede accionar en función en función de una velocidad de avance deseada y de fuerzas de tracción necesarias o bien a través del accionamiento de torno de cable (30) o a través del accionamiento de cilindro hidráulico (40)

La invención se refiere a una instalación de perforación con un mástil, un carro de perforación, que está guiado de forma desplazable a lo largo del mástil, y con una unidad de accionamiento para el desplazamiento del carro de perforación en el mástil, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. 5

La invención se refiere, además, a un procedimiento de perforación para la creación de un taladro, en el que una primera varilla y una segunda varilla son desplazadas con un carro de perforación, que es guiado en un mástil, y en particular es introducido en el suelo.

En tales instalaciones de perforación, que se emplean especialmente parta la perforación profunda, existen, en general, dos tipos de funcionamiento principales. Estos tipos son, por una parte, la 10 perforación y, por otra parte, el revestimiento del taladro con tubos de forro. El primer tipo de funcionamiento principal, que requiere la mayor parte de los tiempos de funcionamiento, sirve para la retirada o extracción de los segmentos de la varilla de perforación. La sustitución de segmentos de la varilla debe realizarse aquí rápidamente, puesto que en este tiempo se interrumpe el aclarado del taladro. En este caso, existe el peligro de que se atasque la cabeza de perforación. 15

Después de alcanzar una cierta profundidad de perforación, el taladro debe revestirse con tubos de forro y deben recubrirse de hormigón en el exterior hacia el terreno, para estabilizar el taladro y prevenir una contaminación de las diferentes capas de tierra, por ejemplo en el caso de perforación de gas o petróleo. A tal fin, se instalar segmentos de varilla más largos, se conectan entre sí y a continuación se recubren de hormigón desde el exterior. A tal fin se requieren grandes fuerzas de 20 tracción para el sistema de avance.

Se conoce a partir del documento EP 0 114 146 A una instalación de perforación, en la que un mástil telescópico se puede desplazar con un cilindro hidráulico.

El documento EP 1 580 398 A1 se considera como el estado más próximo de la técnica frente al objeto de la reivindicación 1 y describe un procedimiento y un dispositivo para las construcciones 25 subterráneas, en los que se baja la herramienta y se conduce por medio de una varilla telescópica, que presenta una varilla exterior, en la que está alojada de forma desplazable al menos una varilla interior. El dispositivo presenta un mástil, en el que está guiado un elemento de carro de forma desplazable. El movimiento de desplazamiento es generado a través de un cable de carro por medio de un accionamiento de torno. 30

Un dispositivo de perforación con una estructura de mástil y un carro desplazable en ella, que es accionado por medio de una instalación de cilindro hidráulico, se deduce a partir del documento WO 2006/110040 A1.

El documento EP 0 548 900 A2 publica una máquina taladradora con una torre de perforación, que está dispuesta de forma desplazable en un carro de transporte. La torre de perforación está 35 constituida de forma telescópica, de manera que está previsto un cilindro hidráulico para la extensión de la torre de perforación.

Se conoce a partir del documento US 4.671.365 un módulo de perforación de la tierra, en el que una instalación de cilindro elevador individual en un mástil tanto mueve una cabeza de perforación a lo largo del mástil como también extiende la zona superior del mástil. 40

El documento DE 101 13 561 A1 publica un dispositivo de martinete y/o de perforación con una columna de martinete, un carro alojado de forma desplazable en la columna de martinete, en el que se puede fijar una herramienta de trabajo, así como con un dispositivo de avance para el desplazamiento del carro. El dispositivo de avance presente un cableado conectado con el carro, con el que se puede desplazar el carro en direcciones opuestas a lo largo de la columna de martinete. 45

La invención tiene el cometido de indicar una instalación de perforación y un procedimiento de perforación, con los que es posible un trabajo eficiente en los diferentes tipos de funcionamiento principal.

De acuerdo con la invención, el cometido se soluciona, por una parte, por medio de una instalación de perforación con las características de la reivindicación 1 y, por otra parte con un procedimiento de 50 perforación con las características de la reivindicación 8. Las variantes preferidas se indican en las reivindicaciones dependientes respectivas.

La instalación de perforación de acuerdo con la invención se caracteriza porque la unidad de accionamiento presenta tanto un accionamiento de cilindro hidráulico como también un accionamiento de torno de cable y porque el carro de perforación se puede acoplar con el accionamiento de cilindro 55 hidráulico y con el accionamiento de torno de cable.

Con los dos accionamientos diferentes se pueden tener en cuenta de una manera eficiente los diferentes tipos de funcionamiento. El accionamiento de cilindro hidráulico permite velocidades rápidas de avance y de desplazamiento, como es ventajoso especialmente durante la retirada o extracción de los segmentos de las varillas de perforación. En cambio, el accionamiento de torno de cable se puede 60 emplear de forma efectiva durante el revestimiento del taladro, por ejemplo a través de la inserción de los tubos de forro. Para estos trabajos se necesita un sistema de avance con fuerzas de tracción grandes. Esto se puede conseguir de una manera económica y compacta por medio de un accionamiento de torno de cable, a través del cual especialmente a través de una inserción múltiple del cable de tracción de acuerdo con el principio de un aparejo se preparan altas fuerzas de tracción a velocidades de avance reducidas. 5

En principio, el carro de perforación puede estar conectado durante ambos tipos de funcionamiento tanto con el accionamiento de cilindro hidráulico como también con el accionamiento de torno de cable. No obstante, de acuerdo con la invención, es especialmente conveniente que esté prevista una instalación de acoplamiento, con la que se puede conectar el carro de perforación de forma alterna con el accionamiento de cilindro hidráulico y con el accionamiento de torno de cable. La instalación de 10 acoplamiento puede ser accionada en este caso con la mano, por ejemplo por medio de bulones de retención insertables o de forma automática, por ejemplo a través de cilindros hidráulicos correspondientes, que activan un mecanismo de cerrojo en el carro de perforación.

De acuerdo con la invención es especialmente preferido que el mástil presente un elemento de base del mástil y al menos un elemento telescópico del mástil, que está guiado de forma telescópica en el 15 elemento de base del mástil, y que para el desplazamiento del al menos un elemento telescópico del mástil el accionamiento de cilindro hidráulico se pueda acoplar con aquél. De esta manera, el accionamiento de cilindro hidráulico no sólo se puede emplear para el desplazamiento del carro de perforación, sino también para un movimiento telescópico del mástil. Una posibilidad de movimiento telescópico del mástil es especialmente conveniente durante el montaje de la instalación de 20 perforación, de manera que el mástil es articulado desde una posición de transporte esencialmente horizontal a la posición de funcionamiento esencialmente vertical. Cuanto más pequeño es el mástil en este proceso, más reducidas son las fuerzas de instalación necesarias. Además, es conveniente una extensión del mástil, cuando después de la perforación se utilizan tubos de forro con segmentos de varillas para el revestimiento del taladro, cuya longitud es mayor que la longitud de los segmentos de 25 la varilla de perforación.

Se consigue una alta flexibilidad con respecto al recorrido de desplazamiento del carro de perforación, de acuerdo con la invención porque el carro de perforación presenta una primera guía para la conducción a lo largo del elemento de base del mástil y al menos otra guía para la conducción a lo largo de al menos un elemento telescópico del mástil. Condicionado por la posibilidad telescópica, 30 el elemento telescópico del mástil presenta otra forma, en general más pequeña que el elemento de base del mástil. Para garantizar en este caso una buena conducción del carro de perforación, el elemento de base del mástil presenta otra primera guía distinta a la segunda guía en el elemento telescópico del mástil. Éstas pueden ser especialmente carriles...

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1. Instalación de perforación con

- un mástil (23),

- un carro de perforación (50), que está guiado de forma desplazable a lo largo del mástil (23), y 5

- una unidad de accionamiento para el desplazamiento del carro (50) en el mástil (23), caracterizada

- porque la unidad de accionamiento presenta tanto un accionamiento de cilindro hidráulico (40) como también un accionamiento de torno de cable (30),

- porque el carro de perforación (50) se puede acoplar con el accionamiento de cilindro 10 hidráulico (40) y con el accionamiento de torno de cable (30) y

- porque el carro de perforación (50) se puede accionar en función en función de una velocidad de avance deseada y de fuerzas de tracción necesarias o bien a través del accionamiento de torno de cable (30) o a través del accionamiento de cilindro hidráulico (40).

2. Instalación de perforación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque está 15 prevista una instalación de acoplamiento, con la que el carro de perforación (50) se puede conectar de forma alternativa con el accionamiento de cilindro hidráulico (40) y el accionamiento de torno de cable (30).

3. Instalación de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el mástil (23) presenta un elemento de base de mástil (24) y al menos un elemento telescópico de mástil 20 (26), que está guiado de forma telescópica en el elemento de base del mástil (24), yporque para el desplazamiento del al menos un elemento telescópico del mástil (26), el accionamiento de cilindro hidráulico (40) se puede acoplar con aquél.

4. Instalación de perforación de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque el carro de perforación (50) presenta una primera guía (54) para la conducción a lo largo del elemento de 25 base del mástil (24) y al menos otra segunda guía (56) para la conducción a lo largo del al menos un elemento telescópico del mástil (26).

5. Instalación de perforación de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque el accionamiento de torno de cable (30) presenta un torno de cable (32), que está dispuesto en el lecho (12) de la instalación de perforación (10), y un cable (33), que está guiado sobre una disposición de 30 rodillos (36) en la cabeza del mástil (28).

6. Instalación de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el accionamiento de torno de cable (30) se puede conectar con el mástil (23) para la articulación del mástil (23).

7. Instalación de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada 35 porque el accionamiento de cilindro hidráulico (40) presenta al menos un cilindro hidráulico (42), que está dispuesto en la pata del mástil (23).

8. Procedimiento de perforación, en particular para la realización con una instalación de perforación (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, para la creación de un taladro, en el que una primera varilla y una segunda varilla son desplazadas con un carro de perforación (50), que 40 es conducido en un mástil y en particular en el suelo, caracterizado porque el carro de perforación (50) es desplazado para la introducción de la primera varilla con un accionamiento de cilindro hidráulico (40), y porque el carro de perforación (50) es desplazado para la introducción de la segunda varilla con un accionamiento de torno de cable (30).

9. Procedimiento de perforación de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la 45 primera varilla es una varilla de perforación interior y la segunda varilla es una varilla de tubo exterior.

10. Instalación de perforación de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque la primera varilla está constituida por primeros segmentos de varilla (71) y la segunda varilla está constituida por segundos segmentos de varilla (72), porque los primeros segmentos de varilla (71) presentan una longitud, que es menor que la longitud de los segundos segmentos de varilla 50 (72),porque antes de la introducción de la segunda varilla (72) se prolonga el mástil (23), y porque la segunda varilla (72) es introducida por segmentos en el suelo a través del desplazamiento del carro de perforación (50) a lo largo del mástil prolongado (23).