Dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido.

Dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido,

con una placa de base (6), que puede anclarse al suelo por encima de la perforación y que presenta una abertura de perforación (8), a través de la que puede fluir fluido desde la perforación, un tubo ascendente (2), que puede disponerse por encima de la abertura de perforación (8), y una pluralidad de deflectores de guía (9) dispuestos alrededor de la abertura de perforación (8) que presentan en cada caso una paleta (10), que está fijada de manera que puede pivotar y desplazarse en el lado superior de la placa de base (6) de tal manera que, cuando la fuente de fluido está en el estado normal, las paletas (10) están en el estado pasivo y a este respecto están dispuestas encontrándose en forma de estrella alrededor de la abertura de perforación (8) sobre la placa de base (6) y están apartadas de la abertura de perforación (8), y, cuando la fuente de fluido está en el estado de avería, en el que el fluido sale de la perforación de manera incontrolada, las paletas (10) en el estado activo están llevadas hasta la abertura de perforación (8) así como levantadas hacia arriba sobresaliendo con respecto a la placa de base (6) y sujetan el extremo longitudinal (3) del tubo ascendente (2) orientado a la abertura de perforación (8) como una flor así como solapándose entre sí, mediante lo cual el fluido que fluye desde la abertura de perforación (8) puede recogerse a través de las paletas (10) y puede descargarse a través del tubo ascendente (2) .

Dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido [0001] La invención se refiere a un dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido.

En un yacimiento de petróleo y/o de gas natural, el petróleo y/o el gas natural se encuentra almacenado en una bolsa en el suelo. Con frecuencia la bolsa se encuentra bajo un terreno de recubrimiento estanco a los gases y/o a los líquidos, debido a lo cual en la bolsa reina una alta presión. Para transportar el petróleo y/o el gas natural almacenado en la bolsa se conoce instalar en el terreno de recubrimiento una perforación, a través de la que se crea un acceso a la bolsa. Para compensar la alta presión en la bolsa, durante la perforación, se introduce en la perforación un líquido de perforación con una alta densidad. La columna de líquido que resulta de ello genera una contrapresión hidrostática, mediante lo cual se impide una salida incontrolada de petróleo y/o gas natural desde la bolsa. Sin embargo, al perforar y durante la extracción posterior, pueden producirse aumentos de presión inesperados en la bolsa. Cuando la presión del yacimiento se vuelve mayor que la contrapresión del líquido de perforación, puede penetrar petróleo y/o gas natural en la perforación, desplazando el petróleo y/o el gas natural el líquido de perforación en dirección a la superficie terrestre y finalmente incluso alcanzando la superficie como erupción. Para evitar una erupción de este tipo o al menos limitarla, la perforación debe cerrarse rápidamente. Para ello se conoce instalar en la boca de perforación un cierre de perforación (en inglés: blowoutpreventer) . El cierre de perforación está montado en la perforación y anclado de manera fija en el suelo. El cierre de perforación presenta una serie de dispositivos de bloqueo combinados, que están montados directamente por encima de la perforación.

Si con el cierre de perforación no se consigue detener la erupción de petróleo y/o gas natural, llega petróleo y/o gas natural de manera incontrolada a la superficie terrestre. El gas natural y/o petróleo que sale de la perforación ya no se encuentra disponible para una extracción, debido a lo cual se genera un daño económico. Más bien, sin embargo, pesa el hecho de que sobre todo al emanar grandes cantidades de petróleo y/o de gas natural se produce también una fuerte contaminación del medio ambiente, que acarrea daños ecológicos considerables.

Hasta el momento, las perforaciones se dotan únicamente del cierre de perforación, pudiendo ocurrir con este fallo, una avería. En particular en el caso de perforaciones en mar profundo es difícil montar el cierre de perforación a grandes profundidades y aún más difícil cerrar de nuevo la perforación en caso de avería. No se conoce una seguridad redundante para el cierre de perforación de la perforación frente a la erupción incontrolada de petróleo y/o gas natural.

En el documento DE 20 2010 010 994 U1, que sirve como estado de la técnica más cercano, se describe un sistema de barrera contra el petróleo de túnel de inmersión con una barrera contra el petróleo de túnel de inmersión, que presenta una pluralidad de módulos de barrera contra el petróleo de túnel de inmersión plegables, que en el estado plegado en un módulo de base en forma de anillo circular rodean continuamente la perforación. En un caso de avería se despliega la barrera contra el petróleo de túnel de inmersión mediante un medio auxiliar flotante hasta la superficie del mar.

Es objetivo de la invención crear un dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido, un procedimiento para asegurar la perforación con el dispositivo colector y un uso del dispositivo colector para asegurar la perforación, pudiendo asegurarse de manera redundante la perforación con el dispositivo colector junto con un 45 dispositivo convencional.

El dispositivo colector de acuerdo con la invención para una perforación de una fuente de fluido presenta una placa de base, que puede anclarse al suelo por encima de la perforación y que presenta una abertura de perforación, a través de la que puede fluir fluido desde la perforación, un tubo ascendente, que puede disponerse por encima de la abertura de perforación, y una pluralidad de deflectores de guía dispuestos alrededor de la abertura de perforación que presentan en cada caso una paleta, que está fijada de manera que puede pivotar y desplazarse en el lado superior de la placa de base de tal manera que, cuando la fuente de fluido está en el estado normal, las paletas están en el estado pasivo y a este respecto están dispuestas encontrándose en forma de estrella alrededor de la abertura de perforación sobre la placa de base y están apartadas de la abertura de perforación, y, cuando la 55 fuente de fluido está en el estado de avería, en el que el fluido sale de la perforación de manera incontrolada, las paletas en el estado activo están llevadas hasta la abertura de perforación así como levantadas hacia arriba sobresaliendo con respecto a la placa de base y sujetan el extremo longitudinal del tubo ascendente orientado a la abertura de perforación como una flor así como solapándose entre sí, mediante lo cual el fluido que fluye desde la abertura de perforación puede recogerse a través de las paletas y puede descargarse a través del tubo ascendente. Con la placa de base puede instalarse el dispositivo colector en la perforación, sin que eventualmente deban desmontarse dispositivos de transporte y artefactos de bloqueo ya existentes.

La placa de base podría estar realizada preferentemente en dos piezas compuestas por dos mitades, colocándose cada mitad a ambos lados de la perforación en el suelo para montar la placa de base en la perforación 65 y entonces juntándose las dos mitades, mediante lo cual se forma la placa de base y la abertura de perforación está dispuesta por encima de la perforación. De esta manera el dispositivo colector puede montarse en la perforación también cuando la fuente de fluido se encuentra ya en el estado de avería. A este respecto el dispositivo colector puede acercarse, con su placa de base dividida casi en el lado protegido del viento del fluido que sale, lateralmente a la perforación, de modo que el montaje de las mitades de placa de base se realiza en la zona menos afectada por el fluido que sale.

Se prefiere que las paletas para el pivotado en la placa de base presenten en cada caso una bisagra, que esté guiada de manera que pueda desplazarse en un raíl asociado a la misma de la placa de base horizontal sobre la placa de base. Así mismo se prefiere que las placas de guía están dispuestas de modo que las mismas durante el movimiento desde el estado pasivo hasta el estado activo han de desplazarse en primer lugar en horizontal a un lugar de instalación encontrándose en su raíl asociado a las mismas, que está dispuesto a una distancia de la abertura de perforación, entonces han de pivotar en el lugar de instalación de manera persistente alrededor de sus bisagras, hasta que las paletas sobresalgan en perpendicular hacia arriba con respecto a la placa de base y de este modo estén levantadas, y entonces han de desplazarse en horizontal hacia el tubo ascendente en su raíl asociado.

Las paletas presentan preferentemente en cada caso una superficie de paleta, que con la paleta levantada está orientada en perpendicular a la placa de base y la abertura de perforación, y un borde de obturación de paleta que delimita la superficie de paleta, que con paletas levantadas tiene un contacto de línea con la superficie de paleta de la paleta inmediatamente adyacente, mediante lo cual las paletas están dispuestas de manera contigua y en conjunto en forma cilíndrica alrededor de la abertura de perforación. Cada paleta presenta preferentemente un borde posterior de paleta que delimita la superficie de paleta, que está alejado del borde de obturación de paleta y que está dispuesto esencialmente en paralelo al mismo, siendo la anchura definida por el borde de obturación de paleta y el borde posterior de paleta de la superficie de paleta tan grande que los deflectores de guía levantados en el lugar de instalación tocan mutuamente con sus bordes de obturación de paleta en las superficies de paleta, mediante lo cual, por los deflectores de guía alrededor de la abertura de perforación está formado un cilindro cerrado. El transcurso del raíl en la placa de base está diseñado preferentemente de tal manera que, cuando los deflectores de guía se llevan desde el lugar de instalación hasta el tubo ascendente, los bordes de obturación de paleta tocan siempre la superficie de paleta de la paleta adyacente. La curvatura de las superficies de paleta está diseñada preferentemente de tal manera que,... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo colector para una perforación de una fuente de fluido, con una placa de base (6) , que puede anclarse al suelo por encima de la perforación y que presenta una abertura de perforación (8) , a través de la que puede fluir 5 fluido desde la perforación, un tubo ascendente (2) , que puede disponerse por encima de la abertura de perforación (8) , y una pluralidad de deflectores de guía (9) dispuestos alrededor de la abertura de perforación (8) que presentan en cada caso una paleta (10) , que está fijada de manera que puede pivotar y desplazarse en el lado superior de la placa de base (6) de tal manera que, cuando la fuente de fluido está en el estado normal, las paletas (10) están en el estado pasivo y a este respecto están dispuestas encontrándose en forma de estrella alrededor de la abertura de 10 perforación (8) sobre la placa de base (6) y están apartadas de la abertura de perforación (8) , y, cuando la fuente de fluido está en el estado de avería, en el que el fluido sale de la perforación de manera incontrolada, las paletas (10) en el estado activo están llevadas hasta la abertura de perforación (8) así como levantadas hacia arriba sobresaliendo con respecto a la placa de base (6) y sujetan el extremo longitudinal (3) del tubo ascendente (2) orientado a la abertura de perforación (8) como una flor así como solapándose entre sí, mediante lo cual el fluido que fluye desde la abertura de perforación (8) puede recogerse a través de las paletas (10) y puede descargarse a través del tubo ascendente (2) .

2. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las paletas (10) para el pivotado en la placa de base (6) presentan en cada caso una bisagra (15) , que está guiada de manera que puede desplazarse en horizontal 20 sobre la placa de base (6) en un raíl asociado a la misma de la placa de base (6) .

3. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 2, en el que los deflectores de guía (9) están dispuestos de modo que los mismos durante el movimiento desde el estado pasivo hasta el estado activo han de desplazarse en primer lugar en horizontal a un lugar de instalación encontrándose en su raíl asociado a los mismos, que está

dispuesto a una distancia de la abertura de perforación (8) , entonces han de pivotar en el lugar de instalación de manera persistente alrededor de sus bisagras hasta que las paletas (10) sobresalen en perpendicular hacia arriba con respecto a la placa de base (6) y de este modo están levantadas, y entonces han de desplazarse en horizontal hacia el tubo ascendente (2) en su raíl asociado.

4. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 3, en el que las paletas (10) presentan en cada caso una superficie de paleta (11) , que con la paleta levantada (10) está orientada en perpendicular a la placa de base (6) y la abertura de perforación (8) , y un borde de obturación de paleta (13) que delimita la superficie de paleta (11) , que con paletas levantadas (10) tiene un contacto de línea con la superficie de paleta (11) de la paleta inmediatamente adyacente (10) , mediante lo cual las paletas (10) están dispuestas de manera contigua y en conjunto en forma cilíndrica alrededor de la abertura de perforación (8) .

5. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 4, en el que cada paleta (10) presenta un borde posterior de paleta (14) que delimita la superficie de paleta (11) , que está alejado del borde de obturación de paleta (13) y que está dispuesto esencialmente en paralelo al mismo, en el que la anchura definida por el borde de obturación de paleta (13) y el borde posterior de paleta (14) de la superficie de paleta (11) es tan grande que los deflectores de guía (9) levantados en el lugar de instalación tocan mutuamente con sus bordes de obturación de paleta (13) en las superficies de paleta (11) , mediante lo cual, por los deflectores de guía (9) alrededor de la abertura de perforación (8) está formado un cilindro cerrado.

6. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el transcurso de los raíles en la placa de base (6) está diseñado de tal manera que, cuando los deflectores de guía (9) se llevan desde el lugar de instalación hasta el tubo ascendente (2) , los bordes de obturación de paleta (13) tocan siempre la superficie de paleta (11) de la paleta adyacente (10) .

7. Dispositivo colector de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en el que la curvatura de las superficies de paleta (11) está diseñada de tal manera que, cuando los deflectores de guía (9) se llevan desde el lugar de instalación hasta el tubo ascendente (2) , los bordes de obturación de paleta (13) tocan siempre la superficie de paleta de la paleta adyacente.

8. Dispositivo colector de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los deflectores de guía (9) están dispuestos de modo que se solapan tocándose mutuamente durante el levantamiento, de modo que los deflectores de guía (10) se adaptan en su forma unos a otros durante el levantamiento.

9. Dispositivo colector de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los deflectores de guía (9) están 60 dispuestos de modo que son independientes y sólo se tocan mutuamente tras levantarse.

10. Dispositivo colector de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el tubo ascendente (2) en su extremo longitudinal (3) orientado a la abertura de perforación (8) presenta un manguito (5) de material deformable, que en el estado activo está adaptado a las paletas (10) , de modo que las paletas (10) se apoyan de manera 65 estanca a fluidos contra el tubo ascendente (2) .

11. Dispositivo colector de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que las paletas (10) para el levantamiento están accionadas por un mando por cable.

12. Dispositivo colector de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que las paletas (10) , para llevarse 5 hasta el tubo ascendente (2) , están accionadas por un accionamiento de rueda helicoidal.

13. Procedimiento para asegurar una perforación de una fuente de fluido, con las etapas:

anclar un dispositivo colector (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 al suelo de una fuente de fluido, pudiendo fluir fluido a través de la abertura de perforación (2) de la placa de base (6) ; llevar los deflectores de guía (9) al estado pasivo, en el que las paletas (10) están dispuestas encontrándose en forma de estrella alrededor de la abertura de perforación (8) sobre la placa de base (6) y se apartan de la abertura de perforación (8) ; cuando la fuente de fluido está en el estado de avería, en el que el fluido sale de la perforación de manera incontrolada, llevar las paletas (10) al estado activo, en el que las paletas (10) se llevan hasta la abertura de perforación (8) así como se levantan hacia arriba sobresaliendo con respecto a la placa de base (6) , de modo que por las paletas (10) se forma un cilindro dispuesto por encima de la abertura de perforación (8) , que se atraviesa por fluido procedente de la perforación; llevar el tubo ascendente (2) hasta el dispositivo colector (1) e introducir el tubo ascendente (2) con su extremo longitudinal (3) orientado a la abertura de perforación (8) en el cilindro formado por las paletas (10) ; llevar las paletas (10) hasta el tubo ascendente (10) , de modo que el extremo longitudinal (3) orientado a la abertura de perforación (8) del tubo ascendente (2) se sujeta como una flor así como solapándose entre sí por las paletas (10) , mediante lo cual se recoge fluido que fluye desde la abertura de perforación (8) a través de las paletas (10) y se descarga a través del tubo ascendente (2) .

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, con la etapa: colar entre sí las paletas (10) , de modo que las paletas (10) se fijan al tubo ascendente (2) .

15. Uso de un dispositivo colector (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12 para asegurar una 30 perforación de una fuente de petróleo y/o de gas natural.

16. Uso del dispositivo colector (1) de acuerdo con la reivindicación 15, en el que con el dispositivo colector (1) se reequipa un conjunto de aparatos de transporte ya instalado en la perforación.