Método para realizar un pozo vertical y una máquina de excavación de pozos.

Método para realizar un pozo vertical (4) con las etapas de preparación de una máquina de excavación de pozos (1) que presenta una rueda de corte (17) que puede rotar alrededor de un eje horizontal y alrededor de un eje vertical que interseca el eje horizontal,

y mediante la rotación de la rueda de corte (17) alrededor del eje horizontal y alrededor del eje vertical, se profundiza el pozo (4), caracterizado porque para excavar el pozo (4) en un ciclo de excavación sucesivo, la etapa de rotación de la rueda de corte (17) se realiza sólo alrededor del eje horizontal hasta crear un canal de penetración (43) con una profundidad de penetración predeterminada, dispuesta a una profundidad mayor en comparación con un fondo del pozo (3) actual, y a continuación la rotación de la rueda de corte (17) se realiza también alrededor del eje vertical con la detención de la rueda de corte (17) en la profundidad de penetración en la cual se logra el nuevo fondo del pozo (3) mediante la profundidad de penetración.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/006318.

Solicitante: HERRENKNECHT AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHLEHENWEG 2 77963 SCHWANAU ALEMANIA.

Inventor/es: BURGER, WERNER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E21D1/06 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E21 PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA.E21D POZOS; TUNELES; GALERIAS; GRANDES CAMARAS SUBTERRANEAS (materiales para acondicionar o estabilizar el suelo C09K 17/00; máquinas cortantes para la explotación de minas o canteras E21C; dispositivos de seguridad, de transporte, de salvamento, de ventilación o de drenaje E21F). › E21D 1/00 Excavado de pozos. › por medio de aparatos de corte para perforar los pozos (máquinas de perforación E21B).

PDF original: ES-2392575_T3.pdf

 

Método para realizar un pozo vertical y una máquina de excavación de pozos.

Fragmento de la descripción:

Método para realizar un pozo vertical y una máquina de excavación de pozos

La presente invención hace referencia a un método para realizar un pozo vertical en el subsuelo, de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1.

Además, la presente invención hace referencia a una máquina de excavación de pozos, de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 5.

Un método de esta clase para realizar un pozo vertical en el subsuelo, así como una máquina de excavación de pozos, se conocen de la patente US-A-3, 965, 995. En el método conocido previamente conforme a la clase, y la máquina de excavación de pozos previamente conocida, una rueda de corte que puede rotar alrededor de un eje horizontal y alrededor de un eje vertical medio de la máquina de excavación de pozos, rota por etapas con un movimiento de elevación y descenso alrededor del eje vertical medio, y para la excavación en una orientación rota continuamente alrededor de los ejes horizontales, de manera tal que se profundice paulatinamente una zona de pozo sobre la zona de pared completa. Además, un grupo de herramientas de extracción se encuentra dispuesto en un lado frontal de la rueda de corte, dispuesto radialmente en el exterior, y ajustado de manera que en la rotación de la rueda de corte sólo alrededor del eje horizontal, actúe en el sentido vertical hacia abajo.

Otro método para realizar un pozo vertical en el subsuelo, así como una máquina de excavación de pozos, se conocen de la patente JP 2006249793 A. En dicho método previamente conocido y en la máquina de excavación de pozos previamente conocida, una rueda de corte que puede rotar alrededor de un eje horizontal y alrededor de un eje vertical medio de la máquina de excavación de pozos, rota continuamente alrededor de ambos ejes, de manera que se profundiza de manera esencialmente uniforme un fondo de pozo sobre la zona de pared completa.

Otro método para realizar un pozo vertical, así como una máquina de excavación de pozos, se conocen de la patente US-A-4, 646, 853. El método conocido previamente para realizar un pozo vertical en el subsuelo, proporciona una máquina de excavación de pozos que presenta una rueda de corte que puede rotar alrededor de un eje horizontal y alrededor de un eje vertical, a una distancia de un eje longitudinal medio de la máquina de excavación de pozos. De esta manera, la rueda de corte describe un movimiento espiralado en el sentido vertical, para excavar continuamente un fondo de pozo más ancho en comparación con el diámetro de la rueda de corte.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un método para realizar un pozo vertical, y una máquina de excavación de pozo, particularmente para ejecutar el método de las clases mencionadas en la introducción, que se destacan por una velocidad de excavación comparativamente elevada.

Dicho objeto se resuelve mediante un método de la clase mencionada en la introducción, conforme a la presente invención, de acuerdo con las características identificativas de la reivindicación 1.

Dicho objeto se resuelve mediante una máquina de excavación de pozos de la clase mencionada en la introducción, conforme a la presente invención, con las características identificativas de la reivindicación 5.

Dado que en el método conforme a la presente invención, y en la máquina de excavación de pozos conforme a la presente invención, la excavación se realiza en dos etapas con la realización de una perforación que se realiza sólo mediante la rotación de la rueda de corte alrededor del eje horizontal, y la rotación a continuación de la rueda de corte, también alrededor del eje vertical medio cuando se detiene la rueda de corte en la profundidad de penetración, se puede lograr una velocidad de excavación comparativamente elevada debido al equipamiento de la rueda de corte con herramientas de extracción, adaptadas a un procedimiento de esta clase.

Otros acondicionamientos convenientes de la presente invención son objeto de las reivindicaciones relacionadas.

Otros acondicionamientos y ventajas convenientes de la presente invención, se deducen de la descripción a continuación de un ejemplo de ejecución de la presente invención, en relación con las figuras de los dibujos. Muestran:

Fig. 1 en una vista lateral, un ejemplo de ejecución de una máquina de excavación de pozos conforme a la presente invención, que se encuentra dispuesta en un pozo vertical, con una vista sobre un lado frontal de una rueda de corte, que se encuentra dispuesta radialmente en el exterior,

Fig. 2 la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en una vista lateral que rota alrededor de 90 grados, aumentada en comparación con la representación de acuerdo con la figura 1,

Fig. 3 un corte transversal a través de la máquina de excavación de pozos, de acuerdo con la figura 1, en la zona de una unidad de alineación,

Fig. 4 un corte transversal a través de la máquina de excavación de pozos, de acuerdo con la figura 1, en la zona de una unidad de arriostramiento,

Fig. 5 un corte transversal a través de la máquina de excavación de pozos, de acuerdo con la figura 1, en la zona de un escudo para polvo,

Fig. 6 un corte longitudinal a través de la máquina de excavación de pozos, de acuerdo con la fig. 1,

Fig. 7 en una vista lateral, la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en la ejecución de un acondicionamiento del método conforme a la presente invención, en una etapa de alineación,

Fig. 8 en una vista lateral, la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en la ejecución del acondicionamiento del método conforme a la presente invención, directamente antes de comenzar la realización de una perforación,

Fig. 9 en una vista lateral, la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en la ejecución del acondicionamiento del método conforme a la presente invención, después de finalizar la etapa de realización de una perforación,

Fig. 10 en una vista lateral, la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en la ejecución del acondicionamiento del método conforme a la presente invención, durante la rotación de la rueda de corte, también alrededor del eje vertical medio para la excavación de un fondo de valle, a la profundidad de la perforación, y

Fig. 11 en una vista lateral, la máquina de excavación de pozos de acuerdo con la figura 1, en la ejecución del acondicionamiento del método conforme a la presente invención, después de finalizar la etapa de excavación del fondo del pozo a la profundidad de penetración.

La figura 1 muestra, en una vista lateral, un ejemplo de ejecución de una máquina de excavación de pozos 1 conforme a la presente invención, que se encuentra introducida en un pozo 4 en el subsuelo 2, que se extiende de manera vertical desde la superficie terrestre hasta un fondo de pozo 3. La máquina de excavación de pozos 1 dispone de un armazón de la máquina 5, en el que en la zona final de lado posterior en el sentido de avance, se encuentra montado de manera fija un anillo de fijación 6 de un dispositivo de fijación. En el anillo de fijación 6 se encuentran montados cilindros de alineación 7 de una unidad de alineación 8, que trabajan radialmente hacia el exterior, cuyos extremos opuestos al anillo de fijación 6 portan respectivamente un empujador de alineación 9.

Además, en el anillo de fijación 6 se encuentran montados una pluralidad de cilindros de avance 10 que se extienden desde el armazón de la máquina 5 de manera inclinada hacia el exterior, apartándose del anillo de fijación 6, cuyos extremos que se apartan del anillo de fijación 6, se encuentran conectados con placas de arriostramiento 11 como medios de arriostramiento de una unidad de arriostramiento 12. Además, la unidad de arriostramiento 12 dispone de una pluralidad de cilindros de arriostramiento 13 que trabajan radialmente hacia el exterior, como medios de arriostramiento adicionales que se encuentran conectados, por una parte, con placas de arriostramiento 11 y, por otra parte, con una corredera de arriostramiento 14 que encierra el armazón de la máquina 5.

En el lado de la corredera de arriostramiento 14, opuesto al anillo de fijación 6, se encuentra dispuesto un escudo para polvo 16 que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para realizar un pozo vertical (4) con las etapas de preparación de una máquina de excavación de pozos

(1) que presenta una rueda de corte (17) que puede rotar alrededor de un eje horizontal y alrededor de un eje vertical que interseca el eje horizontal, y mediante la rotación de la rueda de corte (17) alrededor del eje horizontal y alrededor del eje vertical, se profundiza el pozo (4) , caracterizado porque para excavar el pozo (4) en un ciclo de excavación sucesivo, la etapa de rotación de la rueda de corte (17) se realiza sólo alrededor del eje horizontal hasta crear un canal de penetración (43) con una profundidad de penetración predeterminada, dispuesta a una profundidad mayor en comparación con un fondo del pozo (3) actual, y a continuación la rotación de la rueda de corte (17) se realiza también alrededor del eje vertical con la detención de la rueda de corte (17) en la profundidad de penetración en la cual se logra el nuevo fondo del pozo (3) mediante la profundidad de penetración.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la rotación de la rueda de corte (17) se realiza alrededor del eje vertical alternando en diferentes sentidos de rotación.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la etapa de rotación de la rueda de corte

(17) se realiza sólo alrededor del eje horizontal, directamente después de la etapa de rotación de la rueda de corte (17) , también se realiza alrededor del eje vertical.

4. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque durante la rotación de la rueda de corte (17) alrededor del eje horizontal y alrededor del eje vertical, se evacuan continuamente los escombros.

5. Máquina de excavación de pozos, particularmente para realizar el método de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, con una rueda de corte (17) que presenta una pluralidad de herramientas de extracción (18) , con un sistema de apoyo vertical (42) que soporta la rueda de corte (17) para la rotación de la rueda de corte (17) alrededor de un eje horizontal, y con un sistema de apoyo horizontal (37) para la rotación de la rueda de corte (17) alrededor de un eje vertical medio, en donde un grupo de herramientas de extracción (18) se encuentra dispuesto en un lado frontal (29) de la rueda de corte (17) , dispuesto radialmente en el exterior, y ajustado de manera que en la rotación de la rueda de corte (17) sólo alrededor del eje horizontal, actúe en el sentido vertical hacia abajo, caracterizada porque otro grupo de herramientas de extracción (18) se encuentra dispuesto en una zona de flanco

(31) que limita con el lado frontal (29) , y se ajusta de manera que en la rotación de la rueda de corte (17) alrededor del eje horizontal, así como alrededor del eje vertical medio, en un sentido de rotación horizontal, actúen en dicho sentido de rotación horizontal.

6. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el sistema de apoyo horizontal (37) se ajusta de manera que la rueda de corte (17) pueda rotar alrededor del eje vertical medio, al menos, de manera que después de realizar un canal de penetración (43) mediante la rotación de la rueda de corte

(17) sólo alrededor del eje horizontal, y después de una rotación a continuación de la rueda de corte (17) , también alrededor del eje vertical medio, con la detención de la rueda de corte (17) a una profundidad de penetración en la cual se logra el fondo del pozo (3) en la superficie completa mediante la profundidad de penetración.

7. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque entre el grupo

(28) de herramientas de extracción (18) que actúan de manera vertical, y el grupo (30) de herramientas de extracción (18) que actúan de manera horizontal, existe un grupo (32) adicional de herramientas de extracción (18) que en la rotación de la rueda de corte (17) actúan tanto en el sentido vertical como en el sentido horizontal.

8. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque existe un dispositivo de fijación (6, 12) con el cual se puede fijar la rueda de corte (17) en una posición horizontal, en la cual el grupo (28) de herramientas de extracción (18) que actúan de manera vertical, se encuentra inactiva durante la rotación de la rueda de corte (17) alrededor del eje vertical medio.

9. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el dispositivo de fijación presenta un anillo de fijación (6) montado de manera fija en un armazón de la máquina (15) , y en dicho anillo se encuentran montados una pluralidad de cilindros de arriostramiento (10) respectivamente con un extremo, porque cada cilindro de arriostramiento (10) se encuentra montado con su extremo opuesto al anillo de fijación (6) , en una corredera de arriostramiento (14) de una unidad de arriostramiento (12) del sistema de fijación, en donde la corredera de arriostramiento (14) aloja el armazón de la máquina (5) de manera que se pueda desplazar en el sentido vertical, y porque se puede fijar de manera desmontable mediante medios de arriostramiento (11, 13) de la unidad de arriostramiento (12) , con la pared del pozo (4) en una posición de arriostramiento horizontal.

10. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque en el anillo de fijación (6) se monta una unidad de alineación (8) con la que se puede alinear el armazón de la máquina (5) en relación con el sentido vertical.

11. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizada porque el dispositivo de fijación presenta una pluralidad de patas de apoyo (21) dispuestas a ambos lados de la rueda de corte (17) , que se encuentran alojadas de manera que se puedan desplazar en el sentido longitudinal entre una posición se apoyo avanzada y una posición de liberación retraída.

12. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque entre la rueda de corte (17) y la corredera de arriostramiento (14) , se encuentra dispuesto un escudo para el polvo (16) .

13. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 12, caracterizada porque en la rueda de corte (17) en la zona del lado frontal (29) se encuentran dispuestos una pluralidad de unidades de

desescombro (19) , con las cuales se puede transportar hacia el centro de la rueda de corte (17) los escombros liberados por las herramientas de extracción (18) .

14. Máquina de excavación de pozos de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque en el centro de la rueda de corte (17) se encuentra dispuesto un extremo del lado del fondo del pozo, de un dispositivo de transporte vertical (25) que se puede llenar con los escombros, y con el cual se pueden evacuar los escombros que se originan

desde el fondo del pozo (3) .


 

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