Un sistema hidráulico.

Un sistema hidráulico de una herramienta multijuego, autónoma,

de aislamiento de ducto que comprende;

Al menos un pistón hidráulico (9,19);

Una bomba (2) para operar los pistones;

Un acumulador (1) entre cada uno de los pistones hidráulicos y la bomba;

Medios (101) para operar la bomba; y

Un múltiple (100) que comprende una pluralidad de ductos de fluido (4, 8, 18) ubicados entre la bomba y los pistones hidráulicos, el múltiple es operable para controlar el flujo de fluido en los ductos de fluido para controlar la operación de los pistones que acciona los medios de agarre y sellado de la herramienta multijuego autónoma de aislamiento de ducto.

Un sistema hidráulico

La presente invención se relaciona con un sistema hidráulico para una herramienta autónoma de aislamiento de ducto de alta presión utilizada en el aislamiento de ducto y en particular con un aparato autónomo multijuego de aislamiento de ducto que utiliza el sistema hidráulico para el aislamiento de ductos presurizados que incluyen ductos de ,5 m (6") de diámetro.

Se conoce comúnmente que el petróleo y el gas son transportados desde una fuente a unos sitios secundarios que utilizan sistemas de transporte de ducto presurizado. Las autoridades reguladoras exigen un alto grado de seguridad cuando se realiza el mantenimiento de tales sistemas de transporte con ducto presurizado. Estas normas de seguridad se aplican al insistir en los programas de mantenimiento regularmente planeados, que usualmente requieren una detención completa del sistema de ducto antes de que se pueda realizar la intervención de rutina o emergencia. Debido a los altos precios de la energía, las opciones de producción diferida originadas por las detenciones de mantenimiento no son aceptables. Los propietarios del ducto requieren ahora que sus ductos sean operacionales todo el tiempo.

El aislamiento de ductos para reparación y mantenimiento fue tradicionalmente manejado utilizando despresurización, derivaciones sobre tubería en carga, obturaciones "stopples", tapones de amarre, tapones de congelamiento y tapones de alta fricción.

Ya no se prefieren estos métodos tradicionales para aislar ductos dentro de un sistema de transporte de ductos de alta presión con el fin de llevar a cabo reemplazos o reparaciones. Los métodos tradicionales han sido superados por una tecnología más avanzada, conocida como aislamiento de tubería autónoma que utiliza sistemas de comunicación remota de frecuencia extremadamente baja (ELF). La tecnología ELF de pared de tubo es ahora la opción preferida para los propietarios de ductos en la medida en que ésta puede reducir el tiempo de detención, en muchos casos, en al menos un factor de diez.

Sin embargo, los tapones autónomos de aislamiento de ducto son habitualmente piezas a la medida de aparatos que son complejos de construir en varios tamaños. Cada tamaño de tapón autónomo de aislamiento de ducto puede emplear diferente software, sistema electrónico, sistema hidráulico y otros. Todos estos componentes separados se equiparan con un sistema de control y operativo que depende del tamaño del tapón que se construya. Adicionalmente, en ocasiones, los tapones autónomos de aislamiento de tubería pueden fallar significando que el tapón de aislamiento se atasca en una posición que bloquea el ducto. Esto no es aceptable debido al retraso y pérdida de ingresos mientras se trata de retirar el tapón autónomo de aislamiento de ducto y se reabre el ducto.

Se debe entender que los términos aparato autónomo de aislamiento de tubería, herramienta autónoma de aislamiento de tubería, tapón autónomo de aislamiento de tubería y herramienta autónoma de aislamiento de tubería de doble bloque y drenado se utilizan intercambiablemente en toda la especificación para describir una herramienta que se utiliza para aislar una sección de un sistema de transporte de ducto. El término doble bloque y drenado se utiliza para describir el suministro de dos barreras en una sección del ducto y la posibilidad de despresurización de la sección del ducto entre las dos barreras. También se entiende que el término "multijuego" en relación con las herramientas de aislamiento de ducto significa una herramienta que es restaurable, que significa que la herramienta de aislamiento se puede utilizar para aislar un ducto en una o más ocasiones.

Actualmente existen tapones autónomos multijuego de aislamiento de ducto de varios tamaños entre ,32m (12") y 1,52m (6") de diámetro. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de transporte de ducto del mundo emplean un tubo de un tamaño de ,15m (6") de diámetro. Previamente, no se consideró posible construir herramientas autónomas de aislamiento de ducto a la medida que tuvieran suficiente confiabilidad para permitir el aislamiento multijuego remoto de un ducto en tamaños por debajo de ,32m (12") de diámetro.

No se consideró posible reducir el tamaño del sistema hidráulico dentro de una herramienta autónoma de aislamiento de ducto suficientemente con el fin de que se acomode la hidráulica dentro del empaque o múltiple necesario para una herramienta de aislamiento más pequeña mientras se está seguro que la herramienta de aislamiento puede sortear las sendas geométricas, algunas veces complejas, del ducto. Adicionalmente, se consideró, además, que no se podría garantizar la confiabilidad de un sistema hidráulico de tamaño más pequeño. Como se expresó anteriormente, no sería aceptable para una herramienta de aislamiento bloquearse dentro del ducto durante un periodo de detención planeado o no planeado.

El documento US 21/71487 A1 describe una unidad controlada remotamente que suministra tres grados de accionamiento (rotacional, perpendicular a lo largo del eje, paralelo a lo largo del eje) de una variedad de accesorios para ayudar en la inspección, medición, revestimiento, y reparación de ductos.

El documento GB 2 235 745 A describe un obturador de empaque de ducto que incluye un cuerpo principal adaptado para propulsión a través de un ducto en una dirección axial.

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención suministrar un sistema hidráulico para una herramienta autónoma de aislamiento de ducto. El sistema hidráulico es adecuado para uso en un amplio rango de herramientas autónomas de aislamiento de ducto que incluyen aquellas de un tamaño para ductos que tienen un diámetro interno de ,15m (6"). También es un objeto de la invención suministrar una herramienta autónoma de aislamiento de ducto, que es adecuada para uso en un amplio rango de ductos que incluyen un diámetro interno del orden de ,15m (6") y mayores de ,15m (6") de diámetro en el ducto.

A lo largo de la siguiente descripción se hará referencia a la presente invención en relación con el sistema de transporte por ducto que tiene un ducto de ,15m (6"). Se entenderá que el sistema hidráulico de la invención y la herramienta autónoma de aislamiento de ducto de la invención es adecuada para uso en un amplio rango de tamaños de ducto, que incluyen, pero no están limitados a, ductos entre ,15m (6") y 1,52m (6") de diámetro o de hecho ductos con diámetros de menos de ,15m (6"). De acuerdo con esto, no deberá ser limitante la referencia al uso de la presente invención en relación con los ductos de ,15m (6") de diámetro.

Se reconoce que el término "comprende", bajo diversas jurisdicciones puede tener un significado excluyente o incluyente. Para el propósito de esta especificación, el término "comprende" debe tener un significado incluyente que se debe entender significa la inclusión de no solo los componentes listados a que este hace referencia de manera directa, sino, también, otros componentes no especificados. De acuerdo con esto, al término "comprende" se le atribuye una interpretación tan amplia como sea posible dentro de cualquier jurisdicción dada y también se debe utilizar este razonamiento cuando se utilizan los términos "comprendido" y/o "que comprende" y este razonamiento.

Aspectos adicionales de la presente invención serán evidentes de la descripción que sigue que es dada solo por vía de ejemplo. De acuerdo con la invención, se suministra un sistema hidráulico para una herramienta autónoma de aislamiento de ducto multijuego que comprende:

al menos un pistón hidráulico;

una bomba para operar los pistones;

un acumulador entre cada uno de los pistones hidráulicos y la bomba; medios para operar la bomba; y

un múltiple que comprende una pluralidad de ductos de fluido ubicados entre la bomba y los pistones hidráulicos, el múltiple es operable para controlar el flujo de fluido en los ductos de fluido para controlar la operación de los pistones que accionan medios de agarre y sellado de la herramienta multijuego autónoma de aislamiento de ducto.

De acuerdo con esto, la presente invención suministra un sistema hidráulico para una herramienta autónoma de aislamiento de ducto multijuego tal como se establece en las reivindicaciones finales 1 a 3.

En otra realización de la invención, el múltiple comprende, además, una pluralidad de válvulas dispuestas dentro de los ductos de fluido.

En otra realización de la invención, las válvulas se seleccionan de una o más de: válvulas de solenoide, válvulas de cheque, válvulas de disparador, válvulas de retención, válvulas de alivio de presión y válvulas tipo lanzadera.

En otra realización... [Seguir leyendo]

1. Un sistema hidráulico de una herramienta multijuego, autónoma, de aislamiento de ducto que comprende;

Al menos un pistón hidráulico (9,19);

Una bomba (2) para operar los pistones;

Un acumulador (1) entre cada uno de los pistones hidráulicos y la bomba;

Medios (11) para operar la bomba; y

Un múltiple (1) que comprende una pluralidad de ductos de fluido (4, 8, 18) ubicados entre la bomba y los pistones hidráulicos, el múltiple es operable para controlar el flujo de fluido en los ductos de fluido para controlar la operación de los pistones que acciona los medios de agarre y sellado de la herramienta multijuego autónoma de aislamiento de ducto.

2. Un sistema hidráulico como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde el múltiple (1) comprende además una pluralidad de válvulas dispuestas dentro de los ductos de fluido, preferiblemente, en donde se seleccionan las válvulas de uno o más de: válvulas de solenoide, válvulas de cheque, válvulas de disparador, válvulas de retención, válvulas de alivio de presión y válvulas de lanzadera.

3. Un sistema hidráulico como se reivindicó en la reivindicación 2, en donde las válvulas se ubican en línea con uno o más transmisores de presión (5, 7, 17, 24, 27, 3), preferiblemente en donde las válvulas de alivio de presión (1, 23) están en comunicación con uno más transmisores de presión.

4. Un sistema hidráulico como se reivindicó en la reivindicación 2 o reivindicación 3, en donde las válvulas comprenden una válvula de retención integrada (15) que está en comunicación con una válvula de alivio de presión preestablecida (1).

5. Un sistema hidráulico como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el múltiple (1) comprende un sistema de triple redundancia de desactivación de seguridad contra fallos, preferiblemente en donde el sistema de triple redundancia de desactivación de seguridad contra fallos, comprende independientemente sistemas de desactivación operables primarios, secundarios y terciarios, preferiblemente en donde el sistema de desactivación primario comprende un sistema de desactivación eléctrico ELF y/o en donde el sistema de desactivación secundario comprende un sistema de desactivación de volcado hiperbárico o hidrostático y/o en donde el sistema de desactivación terciario comprende un sistema de desactivación de decaimiento de tiempo.

6. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en la reivindicación 5, en donde cada uno de los sistemas de desactivación comprende un circuito de despresurización (28, 29) que se acopla en cada uno de los pistones, preferiblemente en donde el circuito de despresurización comprende, además, medios de activación.

7. Un sistema hidráulico, tal como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el sistema hidráulico comprende un controlador (11), preferiblemente en donde el controlador comprende al menos una unidad de suministro de energía (71) y una unidad de procesamiento central.

8. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en la reivindicación 7, en donde el controlador (11) comprende uno más de: un módulo de manejo hidráulico (73), un módulo de manejo de válvula (75), un módulo de comunicaciones (77), un módulo de diagnóstico, un módulo de vigilancia (79) y un módulo de seguridad (711), preferiblemente en donde los módulos del controlador se suministran en una tarjeta de circuito única (7).

9. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en la reivindicación 7 o reivindicación 8, en donde el controlador (11) comprende además uno o más de:

Medios de consulta para vigilar los valores de salida de sensores de presión, transformadores diferenciales variables lineales (LVDT), controladores de válvula, motor de bomba hidráulico y los suministros de energía;

medios de consulta para analizar las válvulas de salida recibidas de los medios de consulta;

Medios para generar y transmitir señales tanto en respuesta a las válvulas de salida recibidas de los medios de consulta como en respuesta a las instrucciones de operación preprogramadas para operar los controladores de válvula y el motor de bomba hidráulico para activar y desactivar la herramienta autónoma de aislamiento de ducto;

Un sistema de control de comunicación de audio que utiliza algoritmos acústicos o de audio para comunicación a través de la pared del tubo.

1. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los medios (11) para operar la bomba comprenden un motor (3) que esta energizado mediante una unidad de suministro de energía de 12 voltios.

11. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una carcasa (51) en donde la geometría de la carcasa se configura para posibilitar la articulación del sistema hidráulico alrededor de un codo 3D dentro de un ducto que tiene un diámetro interno del orden de ,15m (6") y mayor, preferiblemente en donde la carcasa es una unidad sellada que rodea y encapsula el controlador (11) y el sistema

hidráulico.

12. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en la reivindicación 11, en donde la carcasa (51) comprende unos medios de articulación (51) configurados para acoplar un extremo de la carcasa a un extremo del módulo de la herramienta autónoma de aislamiento de ducto.

13. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en la reivindicación 12, en donde los medios de articulación (51) comprenden una articulación esférica de doble articulación.

14. Un sistema hidráulico tal como se reivindicó en cualquier reivindicación precedente, que comprende, al menos, dos pistones hidráulicos (9,19).

15. Una herramienta multijuego autónoma de aislamiento de ducto que comprende;

Un módulo de placa de presión con unos medios de agarre y sellado que encierran el módulo de la placa de presión,

Los medios de agarre y sellado son operables mediante un sistema hidráulico que comprende al menos un pistón hidráulico

(9,19);

Una bomba (2) para operar los pistones;

Un acumulador (1) entre cada uno de los pistones hidráulicos y la bomba;

Medios (11) para operar la bomba; y

Un múltiple (1) que comprende una pluralidad de ductos de fluido (4, 8, 18) ubicados entre la bomba y los pistones hidráulicos, el múltiple es operable para controlar el flujo de fluido en los ductos de fluido para controlar la operación de los pistones que accionan los medios de agarre y sellado de la herramienta multijuego autónoma de aislamiento de ducto.