Dispositivo de perforación bajo el agua y procedimiento para la introducción de un elemento de cimentación tubular en el fondo de las aguas.

Disposición de perforación bajo el agua para la introducción de un elemento de cimentación (3) tubular en el fondode las aguas (80) con

- al menos un accionamiento de perforación rotativo (35),

en el que una varilla de perforación (5) que discurreen el interior del elemento de cimentación (3) se puede poner en rotación mediante el accionamiento deperforación rotativo (35),

caracterizada

- porque está prevista una plataforma de trabajo (2) sumergible para la colocación sobre el fondo de las aguas(80),

- estando dispuesto en la plataforma de trabajo (2) al menos un dispositivo de sujeción (10) para lainmovilización en rotación del elemento de cimentación (3) en la plataforma de trabajo (2), y

- porque está previsto al menos un aditamento (30) para la colocación sobre el elemento de cimentación (3),

- presentando el aditamento (30) un dispositivo de apriete (31) para la inmovilización del aditamento (30) en elelemento de cimentación (3), y

- estando dispuesto el accionamiento de perforación rotativo (35) en el aditamento (30).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09014374.

Solicitante: BAUER MASCHINEN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Bauer-Strasse 1 86529 SCHROBENHAUSEN ALEMANIA.

Inventor/es: FINKENZELLER,STEFAN MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E02D13/04 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS.E02D CIMENTACIONES; EXCAVACIONES; TERRAPLENES (especialmente adaptados a los trabajos hidráulicos E02B ); OBRAS SUBTERRANEAS O BAJO EL AGUA. › E02D 13/00 Accesorios para la colocación in situ o la retirada de pilotes o de cortinas de tablestacas. › Dispositivos de guía; Marcos de guía.
  • E02D27/42 E02D […] › E02D 27/00 Cimentaciones que sirven de infraestructuras. › Cimentaciones para pértigas, mástiles o chimeneas.
  • E02D7/28 E02D […] › E02D 7/00 Procedimientos o aparatos para la colocación in situ de cortinas de tablestacas, de pilotes, de tubos-molde o de otro encofrado (para la colocación in situ y retirada simultáneamente E02D 11/00). › Colocación in situ de pilotes huecos o de tubos-molde mediante medios dispuestos en el interior de los pilotes o de los tubos.

PDF original: ES-2384672_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Disposición de perforación bajo el agua y procedimiento para la introducción de un elemento de cimentación tubular en el fondo de las aguas.

La invención se refiere a una disposición de perforación bajo el agua para la introducción de un elemento de cimentación tubular en el fondo de las aguas segun el preambulo de la reivindicación 1. Una disposición de perforación semejante presenta al menos un accionamiento de perforación rotativo, pudiendose poner en rotación una varilla de perforación que discurre en el interior del elemento de cimentación mediante el accionamiento de perforación rotativo. La invención se refiere ademas a un procedimiento para la introducción de un elemento de cimentación tubular en el fondo de las aguas segun la reivindicación 12.

Cada vez en mayor medida se necesitan cimentaciones en el fondo de las aguas, en particular en el sector offshore, por ejemplo para el anclaje de instalaciones de energia e6lica, dispositivos de transporte de petr6leo y gas, etc.

Del documento GB 2 448 358 A se conoce una disposición de perforación generica. Conforme a la ensefanza del documento GB 2 448 358 A, en el fondo del mar se ancla una estructura de bastidor que soporta la carga para una instalación de generación de corriente offshore. Con esta finalidad esta prevista una disposición de perforación bajo el agua con varias unidades de perforación, que para la fijación de la estructura de bastidor se montan temporalmente en la estructura de bastidor a fijar. Las unidades de perforación pueden presentar respectivamente un accionamiento de perforación rotativo que esta dispuesto de modo desplazable linealmente en un casquillo de guiado. Mediante el accionamiento de perforación rotativo se introduce una varilla de perforación en el fondo en el que esta fijado de nuevo un elemento de cimentación tubular. Despues de la perforación se separa el elemento de cimentación de la varilla de perforación y queda en el fondo de las aguas donde puede afianzar la estructura de bastidor, mientras que la varilla de perforación se recupera junto con las unidades de perforación.

Una disposición semejante se describe en el documento GB 2 431 189 A. Segun el documento GB 2 431 189 A esta previsto conducir el accionamiento de perforación directamente en la estructura de bastidor a fijar.

El objetivo de la invención es especificar una disposición de perforación bajo el agua, asi como un procedimiento para la introducción de un elemento de cimentación tubular en el fondo de las aguas, que se puedan utilizar de forma especialmente versatil con una seguridad y eficiencia de costes especialmente elevadas.

El objetivo se resuelve segun la invención por una disposición de perforación bajo el agua con las caracteristicas de la reivindicación 1, asi como por un procedimiento con las caracteristicas de la reivindicación 12. Ejemplos de realización preferidos estan indicados en las respectivas reivindicaciones dependientes.

La disposición de perforación bajo el agua segun la invención se caracteriza porque esta prevista una plataforma de trabajo sumergible para la colocación sobre el fondo de las aguas, estando dispuesto en la plataforma de trabajo al menos un dispositivo de sujeción para la inmovilización en rotación del elemento de cimentación en la plataforma de trabajo, y porque esta previsto al menos un aditamento para la colocación sobre el elemento de cimentación, presentando el aditamento un dispositivo de apriete para la inmovilización del aditamento en el elemento de cimentación, y estando dispuesto el accionamiento de perforación rotativo en el aditamento.

Una primera idea de la invención consiste en que la disposición de perforación presente una plataforma de trabajo sumergible, en la que el elemento de cimentación este inmovilizado al menos temporalmente durante la perforación. Segun la invención el elemento de cimentación se conduce durante la perforación asi en primer lugar por una plataforma de trabajo autónoma, prevista especialmente para la cimentación, y no segun se conoce del estado de la tecnica por la estructura que porta la carga y que se debe anclar en el fondo. De este modo las masas que se deben depositar en un paso de trabajo individual sobre el fondo de las aguas son proporcionalmente pequefas ya que el proceso de cimentación se puede realizar segun la invención de forma separada del montaje de las estructuras de bastidor portantes. Esto es ventajoso con respecto al coste necesario. Ademas, segun la invención se da un espectro de uso especialmente amplio.

Otra idea base de la invención puede verse en que las fuerzas de reacción que aparecen durante la perforación rotativa se transmiten a la plataforma de trabajo a traves del elemento de cimentación. Segun la invención al elemento de cimentación le corresponde una función doble, conforme a la que en primer lugar sirve como estructura portante a continuación del proceso de perforación, y conforme a la que en segundo lugar durante el proceso de perforación sirve para la transmisión de las fuerzas que aparecen en la perforación, de modo que el elemento de cimentación tambien se puede ver como parte de la unidad de perforación. Ya que segun la invención el elemento de cimentación presente de todos modos tambien asume por consiguiente las tareas de la unidad de perforación, la unidad de perforación se puede realizar segun la invención de una forma especialmente sencilla y económica.

Para que el elemento de cimentación, que puede transmitir las fuerzas de reacción que aparecen en la rotación de la varilla de perforación sobre la plataforma de trabajo, el accionamiento de perforación rotativa se inmoviliza, en particular se aprieta, segun la invención por un lado de forma fija en rotación en el elemento de cimentación a traves del dispositivo de apriete, de modo que las fuerzas de reacción del accionamiento de perforación rotativo y por consiguiente de la varilla de perforación se transfiere al elemento de cimentación a traves del dispositivo de apriete. El elemento de cimentación esta inmovilizado de nuevo al menos temporalmente de forma fija en rotación a la plataforma de trabajo por el dispositivo de sujeción, de modo que las fuerzas de reacción se pueden transferir del elemento de cimentación a la plataforma de trabajo.

Una idea de la invención se puede encontrar por consiguiente tambien en que el elemento de cimentación no rota junto con la varilla de perforación en la perforación, lo que es ventajoso en referencia al rozamiento de la pared y por consiguiente el requerimiento de energia. Por ejemplo, puede estar previsto que el elemento de cimentación tubular que se puede designar tambien como tubo de perforación se hunda por su propio peso en el orificio vaciado por la varilla de perforación.

El accionamiento de perforación puede estar configurado segun la invención para un accionamiento de rotación puro. Pero tambien puede estar configurado con percusión rotativa. En particular puede estar previsto que el accionamiento de perforación rotativo presente una conexión de la varilla de perforación, pudiendose rotar la conexión de la varilla de perforación respecto al dispositivo de apriete del aditamento mediante el accionamiento de perforación rotativa. El accionamiento de perforación rotativo esta realizado convenientemente de forma hidraulica. El accionamiento de perforación rotativo puede presentar ademas de un motor tambien al menos un engranaje. En el desarrollo de la varilla de perforación tambien puede estar prevista una unidad de percusión separada. La varilla de perforación presenta convenientemente un cabezal de perforación en su lado inferior.

La plataforma de trabajo puede estar configurada en particular como tarimado de trabajo. La invención permite el uso de plataformas de trabajo cuya altura es menor que la longitud de la varilla de perforación y/o del elemento de cimentación tubular. Ya que segun la invención el elemento de cimentación mismo sirve para la transmisión de fuerza, se puede suprimir un mastil o una torre de perforación. La plataforma de trabajo se puede bajar de un cuerpo flotante, por ejemplo, de un barco o una plataforma flotante, sobre el fondo de las aguas. Para el descenso y recuperación de la plataforma de trabajo puede estar prevista en particular una disposición de cable.

El dispositivo de apriete esta configurado convenientemente de modo que permite una inmovilización coaxial del aditamento y/o del accionamiento de perforación rotativo sobre el elemento de cimentación tubular. En particular puede estar previsto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.º Disposición de perforación bajo el agua para la introducción de un elemento de cimentación (3) tubular en el fondo de las aguas (80) con al menos un accionamiento de perforación rotativo (35) , en el que una varilla de perforación (5) que discurre 5 en el interior del elemento de cimentación (3) se puede poner en rotación mediante el accionamiento de perforación rotativo (35) ,

caracterizada

porque esta prevista una plataforma de trabajo (2) sumergible para la colocación sobre el fondo de las aguas (80) , estando dispuesto en la plataforma de trabajo (2) al menos un dispositivo de sujeción (10) para la inmovilización en rotación del elemento de cimentación (3) en la plataforma de trabajo (2) , y

º porque esta previsto al menos un aditamento (30) para la colocación sobre el elemento de cimentación (3) , presentando el aditamento (30) un dispositivo de apriete (31) para la inmovilización del aditamento (30) en el elemento de cimentación (3) , y

º estando dispuesto el accionamiento de perforación rotativo (35) en el aditamento (30) .

2.º Disposición de perforación bajo el agua segun la reivindicación 1, caracterizada porque en el aditamento (30) esta dispuesto al menos un dispositivo de avance (3º) para el desplazamiento axial de la varilla de perforación (5) .

3.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque estan previstos medios (11) para la inmovilización axial reversible del elemento de cimentación (3) en la plataforma de trabajo

(2) , estando previstos los medios (11) para la inmovilización axial del elemento de cimentación (3) en el dispositivo de sujeción (10) para la inmovilización en rotación del elemento de cimentación (3) .

4.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el dispositivo de apriete (31) para la inmovilización del aditamento (30) en el elemento de cimentación (3) presenta al menos una pinza (32) hidraulica.

5.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la plataforma de trabajo (2) esta dispuesta al menos una guia lineal (40) para el elemento de cimentación (3) .

º.º Disposición de perforación bajo el agua segun la reivindicación 5, caracterizada porque la guia lineal (40) se puede separar del elemento de cimentación (3) , porque la guia lineal (40) presenta al menos dos elementos de mordaza (41) , y porque la guia lineal (40) se puede desplazar transversalmente a su dirección de guiado en la plataforma de trabajo

30 (2) .

º.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la plataforma de trabajo (2) presenta apoyos hidraulicos (21) para el alineamiento de la plataforma de trabajo (2) en el fondo de las aguas (80) .

8.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque para el ajuste del punto de perforación al menos al dispositivo de sujeción (10) para el elemento de cimentación (3) se puede desplazar respecto a la plataforma de trabajo (2) .

9º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la plataforma de trabajo (2) estan previstas varias unidades de perforación (1) , presentando una unidad de perforación (1) respectivamente al menos un dispositivo de sujeción (10) para la inmovilización en rotación de un elemento de cimentación (3) en la plataforma de trabajo (2) .

10.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la varilla de perforación (5) presenta un dispositivo de perforación por inundación (º1, º2) , porque la varilla de perforación (5) presenta un cuello de cisne (59) para la evacuación del material perforado, porque la varilla de perforación (5)

presenta al menos una varilla de lastre (51) para el aumento de la carga, y porque la varilla de perforación (5) presenta 45 un cabezal de sección completa con brocas de rodillos.

11.º Disposición de perforación bajo el agua segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la plataforma de trabajo (2) esta previsto un dispositivo de enrollamiento (º0) para al menos un conducto de inundación (º1) .

12.º Procedimiento para la introducción de un elemento de cimentación (3) tubular en el fondo de las aguas (80) , en el que

º se preve una plataforma de trabajo (2) sumergible, el elemento de cimentación (3) se inmoviliza mediante un dispositivo de sujeción (10) en la plataforma de 5 trabajo (2) , un aditamento (30) se coloca sobre el elemento de cimentación (3) y se inmoviliza en el elemento de cimentación (3) mediante un dispositivo de apriete (31) , º la plataforma de trabajo (2) se sumerge y se coloca sobre el fondo de las aguas (80) , y mediante un accionamiento de perforación rotativo (35) dispuesto en el aditamento (30) se pone en rotación una varilla de perforación (5) que discurre en el interior del elemento de cimentación (3) y se introduce en el fondo de las aguas (80) por configuración de un orificio (81) , hundiendose el elemento de cimentación (3) en el orificio (81) debido a su propio peso.

13.º Procedimiento segun la reivindicación 12, caracterizado porque despues de la compleción del orificio (81) se recupera la plataforma de trabajo (2) junto con la varilla de perforación (5) .

14.º Procedimiento segun la reivindicación 12 6 13, caracterizado porque el elemento de cimentación (3) se dispone en la plataforma de trabajo (2) antes de la colocación de la plataforma de trabajo (2) sobre el fondo de las aguas (80) y se inmoviliza axialmente en la plataforma de trabajo (2) .

15.º Procedimiento segun una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el aditamento (30) se coloca sobre el elemento de cimentación (3) antes de que la plataforma de trabajo (2) se coloque sobre el fondo de las aguas (80) .


 

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