BR122012001010A2 - drilling rig used for drilling an underground well and method of drilling an underground well - Google Patents

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BR122012001010A2
BR122012001010A2 BR122012001010-3A BR122012001010A BR122012001010A2 BR 122012001010 A2 BR122012001010 A2 BR 122012001010A2 BR 122012001010 A BR122012001010 A BR 122012001010A BR 122012001010 A2 BR122012001010 A2 BR 122012001010A2
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Brazil
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BR122012001010-3A
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John H. Hales
Allison E. Novak
John D. Burleson
Original Assignee
Halliburton Energy Services, Inc.
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Abstract

aparelho de perfuração utilizado para perfurar um poço subterrâneo e método de perfurar um poço subterrâneo. um aparelho de perfuração ( 100) utilizado para perfurar um poço subterrâneo. o aparelho de perfuração (100) inclui um transportador de canhão geralmente tubular (106) e um suporte de carga (104) montado giratoriamente no transportador de canhão ( 1 o 6) . pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido (102) é montada no suporte de carga ( 104) e é operável para perfurar o poço mediante detonação. um sistema de peso dinamicamente ajustável (124) é operativamente associado ao suporte de carga (104). o sistema de peso dinamicamente ajustável (124) é operável para ajustar o centro de gravidade ( 120) do suporte de carga ( 104) de tal modo que a gravidade fará com que o suporte de carga (104) gire dentro do transportador de canhão (106) para posicionar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido (102) em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço antes da perfuração.drilling rig used for drilling an underground well and method of drilling an underground well. a drilling apparatus (100) used to drill an underground well. the drilling apparatus (100) includes a generally tubular gun carrier (106) and a load carrier (104) pivotally mounted to the gun carrier (1 to 6). at least one directed jet explosive charge (102) is mounted on the load carrier (104) and is operable to drill the well upon detonation. a dynamically adjustable weight system (124) is operatively associated with the load support (104). the dynamically adjustable weight system (124) is operable to adjust the center of gravity (120) of the load carrier (104) such that gravity will cause the load carrier (104) to rotate within the gun carrier ( 106) to position at least one directed jet explosive charge (102) in a desired circumferential direction relative to the well prior to drilling.

Description

(54) Título: APARELHO DE PERFURAÇÃO UTILIZADO PARA PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO E MÉTODO DE PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO (51) Int. Cl.: E21B 43/119.(54) Title: DRILLING EQUIPMENT USED TO DRILL AN UNDERGROUND WELL AND METHOD OF DRILLING AN UNDERGROUND WELL (51) Int. Cl .: E21B 43/119.

(30) Prioridade Unionista: 13/03/2009 US 12/403,420.(30) Unionist Priority: 13/03/2009 US 12 / 403,420.

(71) Depositante(es): HALLIBURTON ENERGY SERVICES, INC..(71) Depositor (s): HALLIBURTON ENERGY SERVICES, INC ..

(72) lnventor(es): JOHN H. HALES; ALLISON E. NOVAK; JOHN D. BURLESON.(72) Inventor (s): JOHN H. HALES; ALLISON E. NOVAK; JOHN D. BURLESON.

(86) Pedido PCT: PCT US2010023545 de 09/02/2010 (87) Publicação PCT: WO 2010/104634 de 16/09/2010 (85) Data da Fase Nacional: 16/01/2012 (62) Pedido original do dividido: PI1006406-0 - 09/02/2010 (57) Resumo: APARELHO DE PERFURAÇÃO UTILIZADO PARA PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO E MÉTODO DE PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO. Um aparelho de perfuração (100) utilizado para perfurar um poço subterrâneo. O aparelho de perfuração (100) inclui um transportador de canhão geralmente tubular (106) e um suporte de carga (104) montado giratoriamente no transportador de canhão (10 6). Pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido (102) é montada no suporte de carga (104) e é operável para perfurar o poço mediante detonação. Um sistema de peso dinamicamente ajustável (124) é operativamente associado ao suporte de carga (104). O sistema de peso dinamicamente ajustável (124) é operável para ajustar o centro de gravidade (120) do suporte de carga (104) de tal modo que a gravidade fará com que o suporte de carga (104) gire dentro do transportador de canhão (106) para posicionar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido (102) em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço antes da perfuração.(86) PCT Order: PCT US2010023545 of 02/09/2010 (87) PCT Publication: WO 2010/104634 of 16/09/2010 (85) National Phase Date: 16/01/2012 (62) Original order of the split : PI1006406-0 - 09/02/2010 (57) Abstract: DRILLING EQUIPMENT USED TO DRILL AN UNDERGROUND WELL AND METHOD OF DRILLING AN UNDERGROUND WELL. A drilling rig (100) used to drill an underground well. The drilling rig (100) includes a generally tubular gun carrier (106) and a load carrier (104) pivotally mounted on the gun carrier (106). At least one directed jet explosive charge (102) is mounted on the load carrier (104) and is operable to drill the well by detonation. A dynamically adjustable weight system (124) is operatively associated with the load support (104). The dynamically adjustable weight system (124) is operable to adjust the center of gravity (120) of the load carrier (104) in such a way that gravity will cause the load carrier (104) to rotate inside the cannon carrier ( 106) to position at least one directed jet explosive charge (102) in a desired circumferential direction relative to the well prior to drilling.

Figure BR122012001010A2_D0001
Figure BR122012001010A2_D0002

APARELHO DE PERFURAÇÃO UTILIZADO PARA PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO E MÉTODO DE PERFURAR UM POÇO SUBTERRÂNEO Dividido do PI 1006406-0 depositado em 13.09.2011 Campo técnico da invençãoDRILLING EQUIPMENT USED TO DRILL AN UNDERGROUND WELL AND METHOD OF DRILLING AN UNDERGROUND WELL Divided from PI 1006406-0 deposited on 9/13/2011 Technical field of the invention

A presente invenção refere-se, em geral, à perfuração de um furo de poço que atravessa uma formação subterrânea contendo fluido utilizando cargas explosivas de jato dirigido e em particular, a um aparelho e método para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um 10 aparelho de perfuração.The present invention relates, in general, to the drilling of a well hole that passes through an underground formation containing fluid using explosive directed jet loads and in particular to an apparatus and method for dynamically adjusting the center of gravity of an apparatus drilling.

Antecedentes da invençãoBackground of the invention

Sem limitar o escopo da presente invenção, seus antecedentes serão descritos com referência à perfuração de uma formação subterrânea com um aparelho de perfuração 15 de carga explosiva de jato dirigido como exemplo.Without limiting the scope of the present invention, its background will be described with reference to the drilling of an underground formation with a directed explosive jet drilling rig 15 as an example.

Após perfurar as várias seções de um furo de poço subterrâneo que atravessa uma formação, comprimentos individuais de tubulares de metal com diâmetro relativamente grande são tipicamente fixados juntos para 20 formar uma coluna de revestimento que é posicionada dentro do furo do poço. Essa coluna de revestimento aumenta a integridade do furo do poço e provê uma trajetória para produzir fluidos a partir dos intervalos de produção até a superfície. Convencionalmente, a coluna 25 de revestimento é cimentada no furo do poço. Para produzir fluidos na coluna de revestimento, abertura hidráulica ou perfuração deve ser feita através da coluna de revestimento, do cimento e de uma_curta distância para dentro da formação.After drilling the various sections of an underground well hole that passes through a formation, individual lengths of metal tubing with relatively large diameter are typically clamped together to form a casing column that is positioned inside the well hole. This coating column increases the integrity of the well bore and provides a path to produce fluids from production intervals to the surface. Conventionally, the coating column 25 is cemented into the well bore. To produce fluids in the coating column, hydraulic opening or drilling must be done through the coating column, the cement and a short distance into the formation.

Tipicamente, essas perfurações são criadas detonando uma série de cargas explosivas de jato dirigido localizadas na coluna de revestimento que são posicionadas adjacentes à formação desejada. Especificamente, um ou mais carregadores de carga são carregados com cargas 35 explosivas de jato dirigido que são conectadas a um dispositivo de detonação, como um cordão detonante. Os carregadores de carga são então conectados em uma colunaTypically, these perforations are created by detonating a series of directed jet explosive charges located on the coating column that are positioned adjacent to the desired formation. Specifically, one or more charge carriers are charged with directed jet explosive charges that are connected to a detonation device, such as a detonating cord. The loaders are then connected in a column

Figure BR122012001010A2_D0003

de ferramenta que é abaixada para dentro do furo de poço revestido na extremidade de uma coluna de fios elétricos, linha ou similar. Após os adequadamente posicionados explosivas formação a j ato cargas à de as escorregadia, carregadores no furo de de jato ser perfurada dirigido são cargas explosivas de de linhas que as adj acentes explosivas detonação, jatos que explodem através no carregador. Cada jato através do revestimento e cria uma o cimento de tubagem, linha tubagem em espiral de carga serem poço de tal modo dirigido estejam , as cargas detonadas. Mediante jato dirigido criam de vieira ou recesso abertura hidráulica e entra na formação formando uma perfuração.of tool that is lowered into the coated well hole at the end of a column of electrical wires, line or similar. After the properly positioned explosive formation of jet loads to the slippery ones, loaders in the jet bore being drilled are explosive charges of lines that detonate explosive blasts, jets that explode through the charger. Each jet through the liner and creates a cement pipe, spiral loading pipe line to be such well directed, the loads detonated. By means of a directed jet, they create scallop or recess hydraulic opening and enter the formation forming a perforation.

Verificou-se, perfurar direções exemplo, frequentemente vantajoso entretanto, um furo de poço que é às vezes em uma direção específica em relação ao furo em um poço desviado, inclinado ou formar perfurações ou do desejável faixa de poço. Por horizontal, é na direção ascendente, direção descendente ou ambas. Foram feitas tentativas para obter esse objetivo de perfurar poços em direções específicas. Um método de orientar cargas de perfuração para o fundo do poço requer que as cargas sejam rigidamente montadas em um transportador de canhão de modo que sejam apontadas nas direções desejadas em relação ao carregador. O transportador de canhão é, então, transferido para dentro de um furo de poço e lateralmente propendido fisicamente para um lado do furo __do poç_o. de .modo qu.e. o transportador de canhão procure a_ porção inferior do furo do poço devido à gravidade, ou o 30 transportador de canhão é giratoriamente sustentado com seu centro de gravidade lateralmente deslocado em relação ao furo do poço. Esse método se baseia no transportador de canhão girando no furo do poço, de modo que o transportador de canhão possa ser orientado em relação à 35 força de gravidade. Frequentemente, tal rotação de orientação não é confiável devido à fricção entre o transportador de canhão e o furo do poço, resíduos no furo do poço ou similares.It has been found, for example, that drilling is often advantageous, however, a well bore that is sometimes in a specific direction in relation to the hole in a deviated well, inclined or forming perforations or the desired range of well. For horizontal, it is in the ascending direction, descending direction or both. Attempts have been made to achieve this goal of drilling wells in specific directions. A method of directing drilling loads to the bottom of the well requires that the loads be rigidly mounted on a cannon conveyor so that they are pointed in the desired directions in relation to the loader. The cannon conveyor is then transferred into a well hole and laterally physically propped to one side of the hole __of the well. so that. the cannon carrier looks for the bottom portion of the borehole due to gravity, or the cannon carrier is pivotally supported with its center of gravity laterally offset from the borehole. This method is based on the cannon carrier rotating in the well hole, so that the cannon carrier can be oriented in relation to the force of gravity. Often, such an orientation rotation is unreliable due to friction between the gun carrier and the borehole, debris in the borehole or the like.

Mais recentemente, a cessionária da presente invençãoMore recently, the assignee of the present invention

desenvolveu developed um canhoneio a cannon de perfuração que drilling that inclui includes um one * * transportador de canhão cannon carrier tubular, tubular, múltiplas multiple cargas loads de in 5 perfuração, 5 drilling, múltiplas multiple estruturas de structures of montagem Assembly de carga loading e and w w múltiplos multiple suportes supports de in rotação. rotation. Esse aparelho This device de in

perfuração orientado internamente forneceu com sucesso confiabilidade aumentada em orientar cargas de perfuração para disparar nas direções desejadas em um poço. Nesse 10 desenho, a direção ou direções das perfurações é estabelecida quando o canhoneio é montado em sua instalação de fabricação.Internally oriented drilling has successfully provided increased reliability in directing drilling loads to fire in the desired directions from a well. In this drawing, the direction or directions of the perforations are established when the cannon is assembled in its manufacturing facility.

Verificou-se, entretanto, que em certas instalações, é necessário evitar disparar em uma direção ou direções 15 específicas. Por exemplo, um ou mais condutos de comunicação ou linhas de controle podem estender ao longo do exterior da coluna de revestimento. Durante instalação, esses condutos se tornam comumente enrolados em torno da coluna de revestimento de tal modo que o 20 local exato dessas linhas possa ser somente determinado após instalação, por exemplo, por perfilar o poço.However, it has been found that in certain installations, it is necessary to avoid shooting in a specific direction or directions. For example, one or more communication lines or control lines can extend along the outside of the casing column. During installation, these ducts are commonly wrapped around the casing column in such a way that the exact location of these lines can only be determined after installation, for example, by profiling the well.

Surgiu, portanto, uma necessidade de um aparelho e método operáveis par obter orientação de fundo de poço confiável das cargas explosivas de jato dirigido em um aparelho de 25 perfuração de tal modo que as cargas explosivas de jato dirigido atirem em direções desejadas. Além disso, surgiu uma necessidade de tal aparelho e método operáveis para obter orientação. de fundo de ..poço__ç.onfiável das cargas explosivas de jato dirigido em um aparelho de perfuração 30 de tal modo que as cargas explosivas de jato dirigido não atirem em direções indesejáveis.Therefore, a need arose for an operable apparatus and method to obtain reliable downhole guidance of the directed jet explosive charges in a drilling apparatus such that the directed jet explosive charges fire in desired directions. In addition, a need arose for such an operable apparatus and method to obtain guidance. reliably explosive charges of directed jet on a drilling rig 30 in such a way that the directed jet explosive charges do not fire in undesirable directions.

Sumário da invençãoSummary of the invention

A presente invenção revelada neste documento compreende um aparelho e método para ajustar dinamicamente o centro 35 de gravidade de um aparelho de perfuração. O aparelho e método da presente invenção são operáveis para obter orientação de fundo de poço confiável de cargas explosivas de jato dirigido em um aparelho de perfuração de tal modo que as cargas explosivas de jato dirigido atirem em direções desejadas. Além disso, o aparelho e método da presente invenção são operáveis para obter orientação de fundo de poço confiável de cargas explosivas de jato dirigido em um aparelho de perfuração de tal modo que as cargas explosivas de jato dirigido não atirem em direções indesejáveis.The present invention disclosed in this document comprises an apparatus and method for dynamically adjusting the center 35 of gravity of a drilling apparatus. The apparatus and method of the present invention are operable to obtain reliable downhole guidance of directed jet explosive charges in a drilling rig in such a way that the directed jet explosive charges fire in desired directions. In addition, the apparatus and method of the present invention are operable to obtain reliable downhole guidance of directed jet explosive charges in a drilling rig such that the directed jet explosive charges do not fire in undesirable directions.

Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um aparelho de perfuração utilizado para perfurar um poço subterrâneo. 0 aparelho de perfuração inclui um transportador de canhão genericamente tubular tendo um suporte de carga giratoriamente montado no mesmo. Pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido é montada no suporte de carga e é operável para perfurar o poço após detonação. Um sistema de peso dinamicamente ajustável é operativamente associado ao suporte de carga. O sistema de peso dinamicamente ajustável é operável para ajustar o centro de gravidade do suporte de carga de tal modo que a gravidade fará com que o suporte de carga gire dentro do transportador de canhão para posicionar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço antes da perfuração.In one aspect, the present invention is directed to a drilling rig used to drill an underground well. The drilling apparatus includes a generally tubular gun carrier having a load support pivotally mounted thereon. At least one explosive directed jet charge is mounted on the load carrier and is operable to drill the well after detonation. A dynamically adjustable weight system is operatively associated with the load support. The dynamically adjustable weight system is operable to adjust the center of gravity of the load carrier in such a way that gravity will cause the load carrier to rotate inside the gun carrier to position at least one explosive jet load directed in one direction circumferential dimension in relation to the well before drilling.

Em uma modalidade, o sistema de peso dinamicamente ajustável inclui uma pluralidade de pesos discretos que são individualmente acoplados ao suporte de carga em uma pluralidade- de -Locais__Iongi.tudinai.s____ Nes.sa. modalidade,, para cada um dos locais longitudinais, o suporte de carga pode incluir uma pluralidade de aberturas distribuídas circunferencialmente como aberturas distribuídas uniformemente entre incrementos de aproximadamente 15 e 60 graus. Alternativamente, para cada um dos locais longitudinais, o suporte de carga pode incluir uma fenda circunferencialmente estendida que pode estender circunferencialmente entre aproximadamente 90 e 180 graus.In one embodiment, the dynamically adjustable weight system includes a plurality of discrete weights that are individually coupled to the load carrier in a plurality of -Locations__Iongi.tudinai.s ____ Nes.sa. embodiment, for each of the longitudinal locations, the load carrier may include a plurality of openings distributed circumferentially as openings uniformly distributed between increments of approximately 15 and 60 degrees. Alternatively, for each of the longitudinal locations, the load carrier can include a circumferentially extended slot that can extend circumferentially between approximately 90 and 180 degrees.

Em outra modalidade, o sistema de peso dinamicamente ajustável inclui uma pluralidade de tubos estendidos iongitudinalmente operáveis para conter um material pesado nos mesmos. Em uma modalidade adicional, o sistema de peso dinamicamente ajustável inclui pesos formados de um material maleável. Ainda em outra modalidade, o sistema de peso dinamicamente ajustável inclui um tubo de peso que é giratório em relação ao suporte de carga. Em quaisquer dessas modalidades, pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido pode incluir uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido que podem ser posicionadas no suporte de carga para disparar substancialmente na mesma direção circunferencial ou as cargas explosivas de jato dirigido podem ser posicionadas no suporte de carga para disparar em múltiplas direções circunferenciais.In another embodiment, the dynamically adjustable weight system includes a plurality of iongitudinally operable extended tubes to contain a heavy material in them. In an additional embodiment, the dynamically adjustable weight system includes weights formed from a malleable material. In yet another embodiment, the dynamically adjustable weight system includes a weight tube that is rotatable in relation to the load support. In any of these embodiments, at least one directed jet explosive charge may include a plurality of directed jet explosive charges that can be positioned on the load carrier to fire substantially in the same circumferential direction or the directed jet explosive charges can be positioned on the carrier charge to fire in multiple circumferential directions.

Em outro aspecto, a presente invenção é dirigida a um aparelho de perfuração utilizado para perfurar um poço subterrâneo. O aparelho de perfuração inclui um transportador de canhão genericamente tubular tendo um tubo de carga giratoriamente montado no mesmo. O tubo de carga inclui uma pluralidade de fendas estendidas circunferencialmente. Pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido é montada no tubo de carga e é operável para perfurar o poço após detonação. Um sistema de peso dinamicamente ajustável é acoplado ao tubo de carga. O sistema de peso dinamicamente ajustável inclui uma pluralidade de pesos discretos que são acoplados ao tubo---de carga nas fendas de tal modo que a localização circunferencial dos pesos seja ajustável ao longo do comprimento das fendas para ajustar o centro de gravidade do tubo de carga de tal modo que a gravidade fará com que o tubo de carga gire dentro do transportador de canhão para posicionar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço antes da perfuração.In another aspect, the present invention is directed to a drilling rig used to drill an underground well. The drilling rig includes a generally tubular cannon carrier having a load tube rotatingly mounted thereon. The loading tube includes a plurality of slits extending circumferentially. At least one explosive directed jet charge is mounted on the charge tube and is operable to drill the well after detonation. A dynamically adjustable weight system is attached to the load tube. The dynamically adjustable weight system includes a plurality of discrete weights that are attached to the tube --- of loading in the slits in such a way that the circumferential location of the weights is adjustable along the length of the slits to adjust the center of gravity of the tube. load in such a way that gravity will cause the load tube to rotate inside the cannon carrier to position at least one explosive jet charge directed in a desired circumferential direction relative to the well prior to drilling.

Em uma modalidade, fendas adjacentes no tubo de carga estendem em direções circunferencialmente opostas. Em outra modalidade, os pesos são fixados ao tubo de carga utilizando parafusos que são seletivamente deslizáveis dentro das fendas.In one embodiment, adjacent slits in the loading tube extend in circumferentially opposite directions. In another embodiment, the weights are fixed to the load tube using screws that are selectively slidable within the slits.

Em outro aspecto, a presente invenção é dirigida a um método de perfurar um poço subterrâneo. 0 método inclui identificar pelo menos uma direção circunferencial indesejável associada a um intervalo de perfuração no poço; ajustar componentes de um sistema de peso 10 dinamicamente ajustável para mudar o centro de gravidade de um suporte de carga giratoriamente montado dentro de um transportador de canhão; posicionar o transportador de canhão no intervalo de perfuração no poço; alinhar de modo gravitacional pelo menos uma carga explosiva de jato 15 dirigido montada no suporte de carga pelo menos em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço que não corresponde a pelo menos uma direção circunferencial indesejável; e disparar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido para perfurar o poço pelo menos em uma 20 direção circunferencial desejada.In another aspect, the present invention is directed to a method of drilling an underground well. The method includes identifying at least one undesirable circumferential direction associated with a drilling interval in the well; adjusting components of a dynamically adjustable weight system 10 to change the center of gravity of a rotatingly mounted load carrier within a cannon carrier; position the gun carrier at the drilling interval in the well; gravitationally aligning at least one explosive jet-driven charge 15 mounted on the load carrier at least in a desired circumferential direction relative to the well that does not correspond to at least one undesirable circumferential direction; and firing at least one explosive jet charge directed to drill the well in at least one desired circumferential direction.

método também pode incluir relocalizar pesos discretos circunferencialmente em torno do suporte de carga. Isso pode ser realizado por relocalizar os pesos discretos em relação às aberturas circunferencialmente distribuídas no 25 suporte de carga ou relocalizar os pesos discretos em relação a fendas circunferencialmente estendidas no suporte de carga. Alternativamente, o método pode incluir alterar a quantidade--de— material pesado pelo menos em um tubo estendido longitudinalmente, remoldar o material 30 maleável disposto no suporte de carga ou girar um tubo de peso em relação ao suporte de carga.The method may also include relocating discrete weights circumferentially around the load carrier. This can be accomplished by relocating the discrete weights in relation to the circumferentially distributed openings in the load support or relocating the discrete weights in relation to circumferentially extended slots in the load support. Alternatively, the method may include changing the amount of material weighed at least in a longitudinally extended tube, remolding the malleable material arranged on the load carrier, or rotating a weight tube relative to the load carrier.

Breve descrição dos desenhosBrief description of the drawings

Para uma compreensão mais completa das características e vantagens da presente invenção, faz-se referência agora à 35 descrição detalhada da invenção juntamente com as figuras em anexo nas quais numerais correspondentes nas figuras diferentes se referem a partes correspondentes e nas quais :For a more complete understanding of the features and advantages of the present invention, reference is now made to the detailed description of the invention together with the accompanying figures in which corresponding numerals in the different figures refer to corresponding parts and in which:

A figura 1 de gás e aparelhos gravidade invenção;Figure 1 of gas and gravity apparatus invention;

A figura modalidade é uma óleo para de de ilustração esquemática de uma plataforma offshore ajustar aparelhos uma vista que opera uma dinamicamente de perfuração um aparelho gravidade de um aparelho de presente invenção;The modality figure is an oil for schematic illustration of an offshore platform to adjust apparatuses a view that operates a dynamically drilling an gravity apparatus of an apparatus of the present invention;

As figuras 3A lateral de centro de dinamicamente ajustar o aparelho de perfuração da As figuras 4A lateral de dinamicamente pluralidade de o centro de da presente em seção transversal de uma para ajustar dinamicamente perfuração da a 3B são vistas em seção transversal uma modalidade de um aparelho para centro de gravidade de um presente invenção;The lateral figures 3A from the center of dynamically adjusting the drilling apparatus of the Figures 4A lateral of the dynamically plurality of the center of the present in cross section of one to dynamically adjust the drilling of the to 3B are seen in cross section a modality of an apparatus for center of gravity of a present invention;

vistas em seção transversal e uma modalidade de um aparelho para centro de gravidade de um presente invenção;cross-sectional views and an embodiment of an apparatus for the center of gravity of a present invention;

em seção transversal de uma de um aparelho para dinamicamente ajustar o gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção;in cross section of one of an apparatus to dynamically adjust the gravity of a drilling apparatus of the present invention;

A figura modalidade a 4B são ajustar o aparelho de perfuração da A figura modalidade é uma vista centro de centro de é uma vista em seção transversal de uma de um aparelho para ajustar dinamicamente o gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção;The embodiment figure 4B is to adjust the drilling apparatus of The embodiment figure is a center-to-center view and is a cross-sectional view of one of an apparatus for dynamically adjusting the gravity of a drilling apparatus of the present invention;

As figuras 7A a 7B são vistas em seção transversal de uma modalidade de um aparelho para -a-justar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção;Figures 7A to 7B are a cross-sectional view of an embodiment of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention;

As figuras 8A a 8G são várias vistas de uma modalidade de um aparelho para dinamicamente ajustar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção;Figures 8A to 8G are various views of an embodiment of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention;

As figuras 9A a 9B são vistas lateral e superior de uma modalidade de um aparelho para dinamicamente ajustar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção; eFigures 9A to 9B are a side and top view of an embodiment of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention; and

As figuras 10A a 10C são várias vistas de uma modalidade de um aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção.Figures 10A to 10C are various views of an embodiment of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention.

Descrição detalhada da invençãoDetailed description of the invention

Embora a feitura e utilização de várias modalidades da presente invenção são discutidos em detalhe abaixo, deve ser reconhecido que a presente invenção provê muitos conceitos inventivos aplicáveis que podem ser incorporados em uma ampla variedade de contextos específicos. As modalidades específicas discutidas aqui são meramente ilustrativas de modos específicos para fazer e usar a invenção, e não delimitam o escopo da presente invenção.Although the making and use of various embodiments of the present invention are discussed in detail below, it should be recognized that the present invention provides many applicable inventive concepts that can be incorporated in a wide variety of specific contexts. The specific modalities discussed here are merely illustrative of specific ways to make and use the invention, and do not limit the scope of the present invention.

Com referência inicialmente à figura 1, uma pluralidade de aparelhos para ajustár dinamicamente o centro de gravidade de aparelhos de perfuração que operam a partir de uma plataforma de gás e óleo offshore é ilustrada esquematicamente e genericamente designadaReferring initially to Figure 1, a plurality of devices for dynamically adjusting the center of gravity of drilling devices operating from an offshore oil and gas platform is illustrated schematically and generically designated

10. Uma plataforma semissubmersível 12 é centrada sobre uma formação de óleo e gás submersa 14 localizada abaixo do fundo do mar 16. Um conduto submarino 18 estende do convés 20 da plataforma 12 até a instalação de cabeça de poço 22 incluindo controladores preventivos de erupção submarinos 24. A plataforma 12 tem um aparelho de içamento 26 e uma torre 28 para elevar e abaixar colunas de. tubo como coluna de crabalho 30. . . .10. A semi-submersible platform 12 is centered on a submerged oil and gas formation 14 located below the seafloor 16. An underwater conduit 18 extends from deck 20 of platform 12 to the wellhead installation 22 including submarine eruption preventive controllers 24. Platform 12 has a lifting device 26 and a tower 28 for raising and lowering columns of. tube as working column 30.. . .

Um furo de poço 32 estende através das várias camadas da terra incluindo a formação 14. Um revestimento 34 é cimentado no furo do poço 32 por cimento 36. A coluna de trabalho 30 inclui várias ferramentas como uma pluralidade de aparelhos de perfuração ou canhoneios 38. Quando se deseja perfurar o revestimento 34, a coluna de trabalho 30 é abaixada através do revestimento 34 até que os canhoneios de perfuração 38 sejam adequadamente posicionados em relação à formação 14. Posteriormente, as cargas explosivas de jato dirigido na coluna de canhoneios de perfuração 38 são sequencialmente disparadas, em uma direção de furo ascendente para furo ascendente ou de furo descendente para furo ascendente. Após detonação, os revestimentos das cargas explosivas de jato dirigido formam jatos que criam uma série espaçada de perfurações estendendo para fora através do revestimento 34, cimento 36 e para dentro da formação 14, desse modo permitem comunicação de fluido entre a formação 14 e furo de poço 32.A well bore 32 extends through the various layers of the earth including formation 14. A coating 34 is cemented into the well bore 32 by cement 36. The working column 30 includes various tools such as a plurality of drilling or cannon 38 devices. When it is desired to perforate the liner 34, the working column 30 is lowered through the liner 34 until the drilling cannons 38 are properly positioned in relation to formation 14. Subsequently, the explosive charges of a jet directed on the drilling cannons column 38 they are sequentially fired, in a direction from an ascending hole to an ascending hole or from a descending hole to an ascending hole. After detonation, the shells of the directed jet explosive charges form jets that create a spaced series of perforations extending out through the sheath 34, cement 36 and into the formation 14, thereby allowing fluid communication between formation 14 and borehole. well 32.

Na modalidade ilustrada, o furo de poço 32 tem uma porção genericamente vertical, inicial 40 e uma porção genericamente desviada, inferior 42 que é ilustrada como sendo horizontal. Deve ser observado, entretanto, por aqueles versados na técnica que o aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção é igualmente bem adequado para uso em outras configurações de poço incluindo, porém não limitado a, poços inclinados, poços com restrições, poços não desviados, poços multilaterais e similares. Além disso, embora uma operação offshore tenha sido representada na figura 1, o aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção é igualmente bem adequado para uso em operações no litoral.In the illustrated embodiment, well hole 32 has a generally vertical, initial portion 40 and a generally offset, lower portion 42 which is illustrated as being horizontal. It should be noted, however, by those skilled in the art that the apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling rig of the present invention is equally well suited for use in other well configurations including, but not limited to, inclined wells, wells with restrictions, non-diverted wells, multilateral wells and the like. In addition, although an offshore operation has been depicted in Figure 1, the apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling rig of the present invention is equally well suited for use in coastal operations.

A coluna de trabalho 30 inclui um packer 44 que pode ser engatado de forma vedável com o revestimento 34 e é ilustrada na .porção.. vertical___4 0 do furo do_poço_32. Na extremidade inferior da coluna de trabalho 30 está a coluna de canhoneio incluindo a pluralidade de canhoneios de perfuração 38, um bico com orifício 46 e uma cabeça de disparo 48. Na modalidade ilustrada, canhoneios de perfuração 38 incluem características de orientação interna que permite rotação segura do tubo de carga no transportador de canhão como descrito na patente US 6.595.290, expedida para Halliburton Energy Services, Inc. em 22 de julho de 2003, que é pelo presente incorporada a titulo de referência para todas as finalidades.The working column 30 includes a packer 44 that can be sealingly engaged with the liner 34 and is illustrated in the vertical. At the lower end of the working column 30 is the cannon column including the plurality of drill cannons 38, a nozzle with orifice 46 and a firing head 48. In the illustrated embodiment, cannons 38 include internal orientation features that allow rotation secure the load tube in the cannon carrier as described in US patent 6,595,290, issued to Halliburton Energy Services, Inc. on July 22, 2003, which is hereby incorporated by reference for all purposes.

Com referência agora à figura 2, é representado na mesma um aparelho de perfuração que inclui um aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade do aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 100. Na descrição a seguir do aparelho 100 bem como dos outros aparelhos e métodos descritos aqui, termos direcionais como acima, abaixo, superior, inferior e similares são utilizados para conveniência ao se referir as ilustrações visto que deve ser entendido que as varais modalidades da invenção podem ser utilizadas em várias orientações como inclinada, invertida, horizontal, vertical e similar e em várias configurações, sem se afastar dos princípios da invenção. O canhão 100 inclui uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 102 que são montadas de forma segura em um suporte de carga que é representado como tubo de carga 104. O tubo de carga 104 é montado giratoriamente dentro do transportador de canhão 106. Preferivelmente o tubo de carga 104 é feito de tubagem cilíndrica, porém deve ser entendido que não é necessário para o tubo de carga 104 ser tubular ou ter formato acilíndrico de acordo com os princípios da invenção. O tubo de carga 104 inclui múltiplos suportes 108 que permitem que o tubo de carga 104 gire dentro do transportador de canhão 106. Esse modo de sustentar giratoriamente o tubo de carga 104 evita que ás cargas 1.02 ou qualquer out-ra porção do _tubo _de_ carga 104 contatem o interior do transportador de canhão 106.Referring now to figure 2, there is shown a drilling rig which includes an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of the drilling apparatus of the present invention which is generically designated 100. In the following description of apparatus 100 as well as the others apparatus and methods described here, directional terms such as above, below, top, bottom and the like are used for convenience when referring to the illustrations since it should be understood that the various modalities of the invention can be used in various orientations such as inclined, inverted, horizontal , vertical and similar and in various configurations, without departing from the principles of the invention. Cannon 100 includes a plurality of directed jet explosive charges 102 that are securely mounted on a load carrier that is represented as load tube 104. Load tube 104 is pivotally mounted within cannon carrier 106. Preferably the load tube 104 is made of cylindrical tubing, but it should be understood that it is not necessary for load tube 104 to be tubular or to have an acylindrical shape in accordance with the principles of the invention. The loading tube 104 includes multiple supports 108 that allow the loading tube 104 to rotate inside the cannon conveyor 106. This way of rotating the loading tube 104 prevents loads 1.02 or any other portion of the _pipe_feed 104 contact the interior of the cannon carrier 106.

Cada um dos suportes 108 inclui elementos de rolamento ou mancais 110 que contatam o interior do transportador de canhão 106. Por exemplo, os mancais 110 podem ser mancais de esferas, mancais de rolamento, mancais planos ou similares. Mancais 110 permitem que suportes 108 suspendam o tubo de carga 104 no transportador de canhão 106 e permitem rotação do mesmo. Além disso, mancais de empuxo axial opcionais 112 podem ser posicionados entre cada extremidade do tubo de carga 104 e transportador de canhão 106 de tal modo que mancais de empuxo axial 112 contatem os dispositivos 114 fixados em cada extremidade do transportador de canhão 106. Cada dispositivo 114 pode ser tandems que são utilizados para acoplar dois canhoneios entre si, um bujão de junção utilizado para terminar uma coluna de canhoneio, uma cabeça de disparo, ou qualquer outro tipo de dispositivo que pode ser fixado ao transportador de canhão 106. Como com mancais 110 descritos acima, mancais de empuxo axial 112 podem ser qualquer tipo de mancais. Mancais de empuxo axial 112 sustentam o tubo de carga 104 contra carga axial dentro do transportador de canhão 106, enquanto permitem que o tubo de carga 104 gire dentro do transportador de canhão 106.Each of the supports 108 includes bearing elements or bearings 110 that contact the interior of the cannon conveyor 106. For example, the bearings 110 can be ball bearings, rolling bearings, plain bearings or the like. Bearings 110 allow supports 108 to suspend the loading tube 104 in the cannon conveyor 106 and allow rotation thereof. In addition, optional axial thrust bearings 112 can be positioned between each end of the loading tube 104 and cannon conveyor 106 such that axial thrust bearings 112 contact devices 114 attached to each end of cannon conveyor 106. Each device 114 can be tandems that are used to couple two cannons to each other, a junction plug used to terminate a cannon column, a firing head, or any other type of device that can be attached to the cannon carrier 106. As with bearings 110 described above, axial thrust bearings 112 can be any type of bearings. Axial thrust bearings 112 hold the load tube 104 against axial load within the cannon carrier 106, while allowing the load tube 104 to rotate within the cannon carrier 106.

tubo de carga 104, as cargas 102 e outras porções do canhão 100 sustentadas no transportador de canhão 106 pelos suportes 108 incluindo, por exemplo, um cordão detonante 116 estendendo para cada das cargas e porções dos próprios suportes, são partes de uma montagem de rotação geral 118. Por deslocar um centro de gravidade 120 da montagem 118 em relação a um eixo geométrico rotacional longitudinal 122 dos mancais 110, a montagem 118 é propendida por gravidade para girar para uma posição específica na qual o centro de gravidade 120 é localizado diretamente abaixo do eixo geométrico de rotação 122.loading tube 104, charges 102 and other portions of cannon 100 supported on cannon conveyor 106 by supports 108 including, for example, a detonating cord 116 extending to each of the loads and portions of the supports themselves, are part of a rotating assembly general 118. By displacing a center of gravity 120 of the assembly 118 in relation to a longitudinal rotational geometric axis 122 of the bearings 110, the assembly 118 is gravity-propelled to rotate to a specific position in which the center of gravity 120 is located directly below of the axis of rotation 122.

Ό conjunto lh8 pode, devido -à --construção __.dos vários elementos do mesmo, ter inicialmente o centro de gravidade 120 em uma posição desejada em relação a cargas 102. Entretanto, para assegurar que as cargas 102 sejam dirigidas para disparar em direções predeterminadas respectivas, o centro de gravidade 120 pode ser reposicionado usando um sistema de peso dinamicamente ajustável que é representado como pesos 124. Na modalidade ilustrada, no lado esquerdo da figura 2, pesos 124 são adicionados ao conjunto 118 para orientar as cargas 102 a disparar para cima, enquanto no lado direito da figura 2, pesos 124 são adicionados ao conjunto 118 para dirigir as cargas 102 para disparar para baixo. Como discutido em mais detalhes abaixo, os pesos 124 podem ser de outro modo posicionados para orientar as cargas 102 a disparar em qualquer direção desejada, ou combinação de direções, e evitar disparar em direções indesejáveis.L set lh8 may, due to - the construction __. Of the various elements thereof, initially have the center of gravity 120 in a desired position in relation to loads 102. However, to ensure that loads 102 are directed to fire in directions respective predetermined values, the center of gravity 120 can be repositioned using a dynamically adjustable weight system that is represented as weights 124. In the illustrated embodiment, on the left side of figure 2, weights 124 are added to the assembly 118 to guide the loads 102 to fire upwards, while on the right side of figure 2, weights 124 are added to the assembly 118 to direct the loads 102 to fire downwards. As discussed in more detail below, weights 124 can be otherwise positioned to direct loads 102 to fire in any desired direction, or combination of directions, and to avoid firing in undesirable directions.

O transportador de canhão 106 é espessura de parede reduzida circunferencialmente em torno sobrepondo para fora de cada das cargas 102. à medida que as cargas 102 106, permanecem dirigidas porções 126. As porções comThe cannon conveyor 106 is wall thickness reduced circumferentially around overlapping each of the loads 102. as the loads 102 106, portions 126 remain directed.

126 podem ser formadas no carregador 106 forjadura, corte de torno ou apropriada. Com referência dotado de porções com 126, que estendem do carregador 106126 can be formed in the loader 106 forging, lathe cutting or appropriate. With reference provided with portions with 126, extending from the loader 106

Desse modo, giram dentro do carregador para disparar através das espessura de qualquer parede reduzida por laminação, outra técnica ilustradas nas a seguir às mesmas vistasIn this way, they rotate inside the magazine to shoot through the thickness of any wall reduced by lamination, another technique illustrated in the following views

3Ά e 3B, são transversal lateral de um centro de para figuras em seção ajustar dinamicamente um aparelho genericamente da de perfuração designado 130. representado como aparelho gravidade de presente invenção que é aparelho 130 inclui um suporte de carga tubo de carga 132 que aloja uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 134. Na modalidade ilustrada, cargas explosivas de jato dirigido 134 são configuradas em um padrão de fase de 180 graus, entretanto, aqueles versados na técnica reconhecerão q;c qualquer número_ de padrões de fase alternativos das cargas moldas é possível e são considerados no escopo da presente invenção.3Ά and 3B, are lateral transverse to a center for section figures dynamically adjusting a generically designated drilling apparatus 130. represented as gravity apparatus of the present invention which is apparatus 130 includes a load tube load support 132 housing a plurality of directed jet explosive charges 134. In the illustrated embodiment, directed jet explosive charges 134 are configured in a 180 degree phase pattern, however, those skilled in the art will recognize q; c any number of alternate phase patterns of the mold charges is possible and are considered within the scope of the present invention.

O aparelho 130 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável representado como pesos 136. Na modalidade ilustrada, cada um dos pesos 136 inclui uma porção rosqueada que é operável para receber na mesma um parafuso rosqueado, complementar, 138. Pesos 136 são, por conseguinte fixados ao tubo de carga 132 por passar a porção de haste de um parafuso 138 através de uma de uma pluralidade de aberturas 140 no tubo de carga 132 e então acoplar giratoriamente aquele parafuso 138 a um dos pesos 136. Como ilustrado, cada localização longitudinal do tubo de carga 132 que é projetado para receber um peso 5 136 tem oito aberturas 140 que são circunferencialmente separadas em incrementos de 45 graus. Deve ser entendido por aqueles versados na técnica, entretanto, que qualquer número de aberturas tendo qualquer espaçamento circunferencial desejado tanto uniforme como não uniforme 10 é possível e está considerado compreendido no escopo da presente invenção, desde que a integridade estrutural do tubo de carga 132 seja mantida. Por exemplo, pode ser desejável ter aberturas que são circunferencialmente espaçadas uniformemente em torno de um tubo de carga em 15 incrementos entre aproximadamente 15 e aproximadamente 60 graus.Apparatus 130 also includes a dynamically adjustable weight system represented as weights 136. In the illustrated embodiment, each of the weights 136 includes a threaded portion that is operable to receive a complementary 138 threaded screw therein. Weights 136 are therefore attached to the loading tube 132 by passing the rod portion of a screw 138 through one of a plurality of openings 140 in the loading tube 132 and then rotatingly coupling that screw 138 to one of the weights 136. As illustrated, each longitudinal location of the loading tube 132 which is designed to receive a weight 5 136 has eight openings 140 which are circumferentially separated in 45 degree increments. It should be understood by those skilled in the art, however, that any number of openings having any desired uniform and non-uniform circumferential spacing 10 is possible and is considered to be within the scope of the present invention, provided that the structural integrity of the loading tube 132 is maintained. For example, it may be desirable to have openings that are evenly spaced circumferentially around a loading tube in 15 increments between approximately 15 and approximately 60 degrees.

Como utilizado aqui, o termo dinamicamente ajustável se refere à capacidade de alterar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo ao contrário de 20 somente quando ao aparelho de perfuração é fabricado.As used here, the term dynamically adjustable refers to the ability to change the center of gravity of a drilling rig in the field as opposed to 20 only when the drilling rig is manufactured.

Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 130 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evita o disparo em uma direção indesejável, como na direção de 25 uma linha de controle disposta no exterior da coluna de revestimento. Continuando com esse exemplo, se uma ou mais linhas de controle estão posicionadas para o -exterior- da - coluna de- revestimento, é_ imperativo _evit_ar causar dano às linhas de controle durante o processo de 30 perfuração. Como essas linhas de controle assumem comumente uma configuração espiral em torno da coluna de revestimento durante instalação, a localização efetiva das linhas de controle deve ser determinada antes de perfurar o poço, por exemplo, por perfilar o poço. Após a 35 localização circunferencial das linhas de controle ser conhecida para cada profundidade do poço, a presente invenção permite que pessoal no campo customize o desenho da coluna de canhoneio de perfuração de tal modo que as linhas de controle possam ser evitadas e o poço possa ser perfurado nas orientações direcionais desejadas.This capability provides the versatility to make adjustments to the device 130 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but also prevent firing in an undesirable direction, such as in the direction of a control line arranged outside the column. coating. Continuing with this example, if one or more control lines are positioned towards the -exterior- of the - coating column, it is_ imperative to avoid damaging the control lines during the drilling process. As these control lines commonly assume a spiral configuration around the casing column during installation, the actual location of the control lines must be determined before drilling the well, for example, by profiling the well. After the circumferential location of the control lines is known for each depth of the well, the present invention allows field personnel to customize the design of the drill cannon in such a way that the control lines can be avoided and the well can be drilled in the desired directional orientations.

Na modalidade ilustrada, isso é realizado por reposicionar os pesos 136 em relação a qualquer uma das respectivas aberturas 140 circunferencialmente espaçadas em torno do tubo de carga 132. Por exemplo, se o tubo de carga 132 fosse instalado dentro de um transportador de canhão como configurado na figura 3B e usado em um poço 10 horizontal, pesos 136 fariam com que o tubo de carga 132 gire para a posição representada na figura 3B em que cargas explosivas de jato dirigido 134 disparariam em 0 e 180 graus no poço. Se os pesos 136 fossem individualmente movidos para a posição adjacente seguinte, cargas 15 explosivas de jato dirigido 134 disparariam em 45 e 225 graus no poço. De modo semelhante, se pesos 136 fossem individualmente movidos novamente para a posição adjacente seguinte, cargas explosivas de jato dirigido 134 disparariam em 90 e 270 graus no poço. Por 20 conseguinte, as direções que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal no campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada.In the illustrated embodiment, this is accomplished by repositioning the weights 136 in relation to any of the respective openings 140 circumferentially spaced around the loading tube 132. For example, if the loading tube 132 was installed inside a cannon carrier as configured in figure 3B and used in a horizontal well 10, weights 136 would cause the loading tube 132 to rotate to the position shown in figure 3B where explosive directed jet loads 134 would fire at 0 and 180 degrees into the well. If weights 136 were individually moved to the next adjacent position, explosive loads of directed jet 134 would fire 45 and 225 degrees into the well. Similarly, if weights 136 were individually moved back to the next adjacent position, explosive charges from directed jet 134 would fire 90 and 270 degrees into the well. Therefore, the directions that the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by personnel in the field after the location of any hazards in the well bore has been determined.

Embora as figuras 3A e 3B tenham representado o aparelho 25 130 como tendo um peso posicionado entre carga explosiva de jato dirigido adjacente, deve ser entendido por aqueles versados na técnica que nenhuma relação especifica é necessária entre o__número de__pesos e o número de cargas explosivas de jato dirigido em um 30 aparelho de perfuração dado. O número e configuração dos pesos e cargas explosivas de jato dirigido variarão com base em fatores como os disparos desejados por pé, o diâmetro do tubo de carga, a massa explosiva das cargas, o tamanho dos pesos, o espaçamento entre cargas e 35 similar. O fator importante é que o centro de gravidade seja dinamicamente ajustável para fazer com que o tubo de carga gire dentro do transportador de canhão até a posição desejada.Although figures 3A and 3B represented the apparatus 25 130 as having a weight positioned between an adjacent directed explosive jet charge, it should be understood by those skilled in the art that no specific relationship is necessary between the __number of __weight and the number of explosive jet charges. driven on a given drilling rig. The number and configuration of the directed jet explosive weights and loads will vary based on factors such as the desired shots per foot, the diameter of the cargo tube, the explosive mass of the loads, the size of the weights, the spacing between charges and the like. The important factor is that the center of gravity is dynamically adjustable to cause the loading tube to rotate inside the cannon carrier to the desired position.

Com referência a seguir às figuras 4A e 4B, são representadas nas mesmas vistas em seção transversal e lateral de um aparelho para ajustar dinamicamente o 5 centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 150. O aparelho 150 inclui um suporte de carga representado como tubo de carga 152 que aloja uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 154. Na modalidade ilustrada, 10 cargas explosivas de jato dirigido 154 são configuradas em um padrão de fase de 180 graus, entretanto, aqueles versados na técnica reconhecerão que qualquer número de padrões de fase alternativos das cargas explosivas de jato dirigido é possível e considerado compreendido no 15 escopo da presente invenção.Referring to figures 4A and 4B, they are shown in the same cross-sectional and side views of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 150. Apparatus 150 includes a load carrier represented as load tube 152 that houses a plurality of directed jet explosive charges 154. In the illustrated embodiment, 10 directed jet explosive charges 154 are configured in a 180 degree phase pattern, however, those skilled in the art will recognize that any number of alternative phase patterns of directed jet explosive charges is possible and considered to be within the scope of the present invention.

O aparelho 150 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável representado como pesos 156. Na modalidade ilustrada, cada um dos pesos 156 inclui uma porção rosqueada que é operável para receber na mesma um 20 parafuso rosqueado complementar 158. Os pesos 156 são fixados, por conseguinte, ao tubo de carga 152 por passar a porção de haste de um parafuso 158 através de uma fenda 160 no tubo de carga 152 e então acoplar giratoriamente aquele parafuso 158 a um dos pesos 156. Como ilustrado, 25 cada localização longitudinal do tubo de carga 152 que é projetada para receber um peso 156 tem uma fenda 160 que atravessa circunferencialmente 180 graus do tubo de carga 152--------Fendas--- adjacentes 160 do aparelho 150.....são configuradas de tal modo que estendem em lados opostos do 30 tubo de carga 152. Esse desenho aumenta a integridade estrutural do tubo de carga 152 e permite variabilidade infinita no centro de gravidade do aparelho 150. Em certas implementações, os pesos 156 podem ser colocados em cada das fendas 160. Em outras implementações, pode 35 ser desejável ter pesos 156 em fenda alternada 160 de tal modo que cada um dos pesos 156 possa ser posicionado na mesma posição circunferencial. Deve ser entendido por aqueles versados na técnica que as fendas 160 poderíam ter outras orientações circunferenciais e poderíam ter outro arranjo de espaçamento relativo, tanto uniforme como não uniforme, sem se afastar dos princípios da presente invenção, desde que a integridade estrutural do tubo de carga 152 seja mantida.Apparatus 150 also includes a dynamically adjustable weight system represented as weights 156. In the illustrated embodiment, each of the weights 156 includes a threaded portion that is operable to receive a complementary threaded screw 158 therein. Weights 156 are fixed, for example, therefore, to the loading tube 152 by passing the rod portion of a screw 158 through a slot 160 in the loading tube 152 and then rotatingly coupling that screw 158 to one of the weights 156. As shown, 25 each longitudinal location of the loading tube load 152 that is designed to receive a weight 156 has a slit 160 that circumferentially passes 180 degrees from the load tube 152 -------- Slots --- adjacent 160 of the apparatus 150 ..... are configured in such a way so that they extend on opposite sides of the loading tube 152. This design increases the structural integrity of the loading tube 152 and allows infinite variability in the center of gravity of the apparatus 150. In certain implementations, weights 156 can be placed in each of the slots 160. In other implementations, it may be desirable to have weights 156 in alternating slit 160 such that each of the weights 156 can be positioned in the same circumferential position. It should be understood by those skilled in the art that the slits 160 could have other circumferential orientations and could have another arrangement of relative spacing, both uniform and non-uniform, without departing from the principles of the present invention, as long as the structural integrity of the load tube 152 is maintained.

Como discutido acima, a combinação de fendas 160 e pesos 156 permite ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 150 que somente não direção direção permitirão que desejada como indesejável, como controle ou coluna de outro perigo revestimento o pessoal no campo também evita que na direção de disposto para ou dentro da coluna atire em atire em uma linha o exterior uma uma de da de revestimento.As discussed above, the combination of slots 160 and weights 156 allows dynamic adjustments to the center of gravity of a field drill. This capability provides the versatility to make adjustments to the device 150 that only non-directional direction will allow it to be desired as undesirable, as a control or column of another danger lining personnel in the field also prevents them from shooting towards or inside the column shooting at shooting at a line on the outside is a line of coating.

Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por reposicionar circunferencialmente os pesos 156 ao longo de fendas 160 por afrouxar os parafusos 158, deslizar os pesos 156 até a posição circunferencial desejada e fixar novamente os pesos 156 ao tubo de carga 152 com os parafuso 158. Se o tubo de carga 152 fosse instalado em um transportador de canhão como carregado na figura 4B e usado em um poço horizontal, os pesos 156 fariam com que o tubo de carga 152 gire até a posição representada na figura 4B em que cargas explosivas de jato dirigido 154 disparariam em 0 e 180 graus no poço. O reposicionamento dos pesos 156 ao longo de fendas 160, como descrito acima, permitiría o disparo em qualquer direção circunferencial desejada. Por conseguinte, as direções que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal do campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada.Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by repositioning weights 156 circumferentially along slots 160 by loosening screws 158, sliding weights 156 to the desired circumferential position and fixing weights 156 to load tube 152 again with screws 158 If loading tube 152 were installed on a cannon conveyor as loaded in figure 4B and used in a horizontal well, weights 156 would cause load tube 152 to rotate to the position shown in figure 4B where explosive charges of directed jet 154 would fire at 0 and 180 degrees in the well. The repositioning of weights 156 along slits 160, as described above, would allow firing in any desired circumferential direction. Therefore, the directions that the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by field personnel after the location of any hazards in the well bore has been determined.

Com referência a seguir à figura 5, é representada uma vista em seção transversal de um aparelho para dinamicamente ajustar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 170. O aparelho 170 inclui um suporte de carga representado como tubo de carga 172 que aloja uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido (não mostradas). O aparelho 170 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável 174 que é representado como uma pluralidade de tubos 176. Os tubos 176 estendem pelo menos parcialmente longitudinalmente no tubo de carga 172 e são operáveis para conter um material pesado como um fluido ou um sólido. Como ilustrado, o aparelho 170 inclui sete tubos tubulares 176 que são circunferencialmente distribuídos no tubo de carga 172 em incrementos de 30 graus. Deve ser entendido por aqueles versados na técnica que tubos 176 poderíam ter outras orientações circunferenciais, tanto uniforme como não uniforme, no tubo de carga 172 sem se afastar dos princípios da presente invenção. De modo semelhante, embora os tubos 176 sejam representados como tendo uma seção transversal tubular, tubos 176 poderíam ter alternativamente outras seções transversais incluindo, porém não limitados a, seções transversais ovais, seções transversais retangulares, seções transversais no formato de arco e similares. Além disso, aqueles versados na técnica reconhecerão que nem todos os tubos 176 necessitam ter a mesma seção transversal ou ser do mesmo tamanho.Referring to Figure 5, a cross-sectional view of an apparatus is shown to dynamically adjust the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 170. Apparatus 170 includes a load carrier represented as a tube load 172 housing a plurality of directed jet explosive charges (not shown). Apparatus 170 also includes a dynamically adjustable weight system 174 which is represented as a plurality of tubes 176. Tubes 176 extend at least partially longitudinally in the loading tube 172 and are operable to contain a heavy material such as a fluid or a solid. As illustrated, apparatus 170 includes seven tubular tubes 176 which are circumferentially distributed in the loading tube 172 in 30 degree increments. It should be understood by those skilled in the art that tubes 176 could have other circumferential orientations, both uniform and non-uniform, in the loading tube 172 without departing from the principles of the present invention. Similarly, although tubes 176 are represented as having a tubular cross section, tubes 176 could alternatively have other cross sections including, but not limited to, oval cross sections, rectangular cross sections, arc shaped cross sections and the like. In addition, those skilled in the art will recognize that not all tubes 176 need to have the same cross section or be the same size.

Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável 174 do aparelho 170 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 170 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evita disparar em uma direção indesejável, como na direção de uma linha de controle ou outro perigo disposto no exterior da coluna de revestimento ou dentro da coluna de revestimento. Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por adicionar ou reduzir o peso nos tubos 176, por exemplo, por adicionar ou remover um fluido como água dos tubos 17 6. Como o peso é ajustado nos vários tubos 176, a rotação de fundo de poço desejada do tubo de carga 172 pode ser obtida. Por conseguinte, as direções que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal do campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada.In operation, the dynamically adjustable weight system 174 of apparatus 170 allows field personnel to make dynamic adjustments to the center of gravity of a field drill. This capability provides the versatility to make adjustments to the 170 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but also avoid shooting in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard placed outside the column. or inside the coating column. Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by adding or reducing the weight in tubes 176, for example, by adding or removing a fluid such as water from tubes 17 6. As the weight is adjusted in the various tubes 176, the bottom rotation of desired well of loading tube 172 can be obtained. Therefore, the directions that the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by field personnel after the location of any hazards in the well bore has been determined.

Com referência a seguir à figura 6, é representada na mesma uma vista em seção transversal de um aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 180. 0 aparelho 180 inclui um suporte de carga representado como tubo de carga 182 que aloja uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido (não mostradas). 0 aparelho 180 também inclui um sistema ajustável dinamicamente 184 que é representado como uma pluralidade de tubos 186. Os tubos 186 estendem pelo menos parcialmente longitudinalmente no tubo de carga 182 e são operáveis para conter um material pesado como um fluido ou um sólido. Como ilustrado, o aparelho 180 inclui sete tubos tubulares 186 que são circunferencialmente distribuídos no tubo de carga 182 em incrementos de 30 graus. Deve ser entendido por aqueles versados na técnica que tubos 186 poderíam ter outras orientações circunferenciais, tanto uniforme como não uniforme, no tubo de carga 182 sem se afastar dos princípios da presente invenção. De modo semelhante, embora os tubos 186 sejam representados como tendo uma seção transversal tubular, tubos 186 poderíam ter alternativamente outras seções transversais incluindo, porém não limitados a, seções transversais ovais, seções transversais retangulares, seções transversais no formato de arco e similares. Além disso, aqueles versados na técnica reconhecerão que nem todos os tubos 186 necessitam ter a mesma seção transversal ou ser do mesmo tamanho.Referring to Figure 6, there is shown a cross-sectional view of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 180. Apparatus 180 includes a load carrier shown as a loading tube 182 that houses a plurality of directed jet explosive charges (not shown). The apparatus 180 also includes a dynamically adjustable system 184 which is represented as a plurality of tubes 186. The tubes 186 extend at least partially longitudinally in the loading tube 182 and are operable to contain a heavy material such as a fluid or a solid. As illustrated, apparatus 180 includes seven tubular tubes 186 which are circumferentially distributed in the loading tube 182 in 30 degree increments. It should be understood by those skilled in the art that tubes 186 could have other circumferential orientations, both uniform and non-uniform, in the loading tube 182 without departing from the principles of the present invention. Similarly, while tubes 186 are represented as having a tubular cross section, tubes 186 could alternatively have other cross sections including, but not limited to, oval cross sections, rectangular cross sections, arc shaped cross sections and the like. In addition, those skilled in the art will recognize that not all tubes 186 need to have the same cross section or be the same size.

Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável 184 do aparelho 180 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a 5 versatilidade de fazer ajustes no aparelho 180 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evita disparar em uma direção indesejável, como na direção de uma linha de controle ou outro perigo disposto no exterior da coluna 10 de revestimento ou dentro da coluna de revestimento.In operation, the dynamically adjustable weight system 184 of the apparatus 180 allows personnel in the field to make dynamic adjustments to the center of gravity of a drilling rig in the field. This capability provides the versatility to make adjustments to the device 180 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but also avoid firing in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard outside the camera. coating column 10 or within the coating column.

Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por adicionar ou reduzir o peso nos tubos 186, por exemplo, por adicionar ou remover um fluido como água dos tubos 186. Como o peso é ajustado nos vários tubos 15 186, a rotação de fundo de poço desejada do tubo de cargaSpecifically, in the illustrated embodiment, this is done by adding or reducing the weight in the tubes 186, for example, by adding or removing a fluid such as water from the tubes 186. As the weight is adjusted in the various tubes 15 186, the bottom rotation of desired loading tube well

182 pode ser obtida. Por conseguinte, as direções que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal do campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço 20 ter sido determinada.182 can be obtained. Therefore, the directions that the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by field personnel after the location of any hazards in the well bore 20 has been determined.

Embora as figuras 5 e 6 tenham representado tubos localizados respectivamente dentro e fora de um tubo de carga que são operáveis para receber um material pesado nos mesmos, aqueles versados na técnica devem reconhecer 25 que configurações alternativas poderíam ser também utilizadas e seriam consideradas compreendidas no escopo da presente invenção incluindo, porém não limitado a, formar”'uma ou mais passagens na parede do tubo de carga ou tubular similar operável para receber um material 30 pesado no mesmo.Although figures 5 and 6 represented tubes located respectively inside and outside a cargo tube that are operable to receive a heavy material in them, those skilled in the art must recognize that alternative configurations could also be used and would be considered to be within the scope of the present invention including, but not limited to, forming '' one or more passages in the load tube or similar tubular wall operable to receive a heavy material 30 therein.

Com referência a seguir às figuras 7A e 7B, são representadas vistas em seção transversal de um aparelho para dinamicamente ajustar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é 35 genericamente designado 190. O aparelho 190 inclui um suporte de carga representado como tubo de carga 192 que aloja uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido (não mostradas). 0 aparelho 190 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável 194 que é representado como elementos de peso maleável 196 que podem ser formados de um metal como chumbo ou um 5 polímero. Elementos de peso maleável 196 podem estender pelo menos parcialmente longitudinalmente ao longo do interior do tubo de carga 192 ou podem ser elementos de peso discretos similares aos pesos 136 e 156 descritos acima. Como ilustrado cada elemento de peso maleável 196 10 é acoplado ao tubo de carga 192 utilizando um ou mais parafusos 198. Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável 194 do aparelho 190 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa 15 capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 190 que não somente permitirá que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evitará que atire em uma direção indesejável, como na direção de uma linha de controle ou outro perigo disposto no 20 exterior da coluna de revestimento ou dentro da coluna de revestimento. Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por aplicar pressão ou força no material maleável que forma elementos de peso maleável 196 utilizando, por exemplo, uma ferramenta de ajuste que é 25 dimensionada para estender para dentro do tubo de cargaWith reference to figures 7A and 7B, cross-sectional views of an apparatus are shown to dynamically adjust the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 190. Apparatus 190 includes a load carrier shown as a charge tube 192 housing a plurality of directed jet explosive charges (not shown). Apparatus 190 also includes a dynamically adjustable weight system 194 that is represented as malleable weight elements 196 that can be formed of a metal such as lead or a polymer. Malleable weight elements 196 can extend at least partially longitudinally along the inside of the loading tube 192 or can be discrete weight elements similar to the weights 136 and 156 described above. As illustrated, each malleable weight element 196 10 is coupled to the load tube 192 using one or more screws 198. In operation, the dynamically adjustable weight system 194 of the apparatus 190 allows personnel in the field to make dynamic adjustments to the center of gravity of a drilling rig in the field. This 15 capability provides the versatility to make adjustments to the 190 device that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but will also prevent it from shooting in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard set out in the 20 outside the coating column or inside the coating column. Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by applying pressure or force to the malleable material that forms malleable weight elements 196 using, for example, an adjustment tool that is sized to extend into the loading tube.

192. A localização de pelo menos uma porção da massa de elementos de peso maleável 196 pode ser então ajustada, como visto em uma comparação cias figuras 7A e 7B de tal modo que a rotação do fundo do poço desejada do tubo de 30 carga 192 possa ser obtida. Por conseguinte, as direções que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal no campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada.192. The location of at least a portion of the mass of malleable weight elements 196 can then be adjusted, as seen in a comparison with figures 7A and 7B such that the desired downhole rotation of the charge tube 192 can be adjusted. be obtained. Therefore, the directions that the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by personnel in the field after the location of any hazards in the well bore has been determined.

Com referência a seguir às figuras 8A-8G, são representadas nas mesmas várias vistas de um aparelho para dinamicamente ajustar o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 200. Quando montado, o aparelhoReferring to figures 8A-8G, various views of an apparatus are shown therein to dynamically adjust the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 200. When assembled, the apparatus

200 forma uma montagem de rotação 202 que é montada giratoriamente em um transportador de canhão em um modo descrito acima. O aparelho 200 inclui um suporte de carga200 forms a rotating assembly 202 which is pivotally mounted on a gun carrier in a manner described above. The apparatus 200 includes a charging stand

204 que sustenta uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 206. O suporte de carga 204 é acoplado a placas extremas 208. Cada placa extrema 208 inclui uma pluralidade de entalhes 210 que são ilustrados como sendo 10 posicionados circunferencialmente em torno das placas extremas 208 em incrementos de 60 graus, entretanto, aqueles versados na técnica reconhecerão que os entalhes204 that supports a plurality of directed jet explosive charges 206. The load carrier 204 is coupled to end plates 208. Each end plate 208 includes a plurality of notches 210 which are illustrated to be 10 circumferentially positioned around end plates 208 in 60 degree increments, however, those skilled in the art will recognize that the notches

210 poderíam ter configurações alternativas incluindo ter espaçamento circunferencial diferente. Além disso, dependendo do comprimento do suporte de carga 204, pode ser desejável ter estruturas de adição que são similares a placas extremas 208 posicionadas em locais intermediários ao longo do suporte de carga 204 entre certas cargas explosivas de jato dirigido 206. O aparelho 20 200 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável representado como tubo de peso 212. O tubo de peso 212 é formado de um elemento substancialmente tubular tendo uma janela 214, como visto melhor na figura 8E. Na modalidade ilustrada, a janela 214 estende 25 aproximadamente 120 graus circunferencialmente em torno do tubo de peso 212, entretanto, aqueles versados na técnica reconhecerão que a janela 214 podería ter configurações alternativas incluindo ter uma largura circunferencial diferente ou múltiplas seções de janela 30 circunferencialmente distribuídas em torno do tubo de peso 212. O tubo de peso 212 inclui seções extremas circunferenciais 216 que são dimensionadas para receber de forma frouxa placas extremas 208. O tubo de peso 212 inclui uma pluralidade de trilhos 218 que são projetados para engrazar com entalhes 210 das placas extremas 208.210 could have alternative configurations including having different circumferential spacing. In addition, depending on the length of the load carrier 204, it may be desirable to have addition structures that are similar to extreme plates 208 positioned at intermediate locations along the load carrier 204 between certain directed jet explosive charges 206. The apparatus 20 200 it also includes a dynamically adjustable weight system represented as weight tube 212. Weight tube 212 is formed of a substantially tubular member having a window 214, as best seen in figure 8E. In the illustrated embodiment, window 214 extends 25 approximately 120 degrees circumferentially around weight tube 212, however, those skilled in the art will recognize that window 214 could have alternative configurations including having a different circumferential width or multiple sections of window 30 circumferentially distributed. around weight tube 212. Weight tube 212 includes circumferential end sections 216 that are loosely sized to receive end plates 208. Weight tube 212 includes a plurality of rails 218 that are designed to groove 210 of the extreme plates 208.

Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável do aparelho 200 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 200 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evitarão que atire em uma direção indesejável, como na direção de uma linha de controle ou outro perigo disposto para o exterior da coluna de revestimento ou dentro da coluna de revestimento. Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por inserir o suporte de carga 204 no tubo de peso 212 de tal modo que cargas explosivas de jato dirigido 206 sejam orientadas na direção desejada. Por exemplo, se o suporte de carga 204 fosse instalado no tubo de peso 212 como mostrado na figura 8F e usado em um poço horizontal, o tubo de peso 212 faria com que a montagem de rotação 202 girasse para a posição representada na figura 8F em que cargas explosivas de jato dirigido 206 disparariam em 0 grau no poço. Se o suporte de carga 204 fosse girado em 60 graus em qualquer direção para realinhar os trilhos 218 e entalhes 210, cargas explosivas de jato dirigido 206 disparariam em 60 graus ou 300 graus no poço. Por conseguinte, as direções em que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo pessoal no campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada.In operation, the dynamically adjustable weight system of the apparatus 200 allows field personnel to make dynamic adjustments to the center of gravity of a field drill. This capability provides the versatility to make adjustments to the device 200 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction, but will also prevent them from shooting in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard outwardly disposed. the coating column or within the coating column. Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by inserting the load carrier 204 into the weight tube 212 in such a way that directed jet explosive charges 206 are oriented in the desired direction. For example, if the load support 204 were installed in the weight tube 212 as shown in figure 8F and used in a horizontal well, the weight tube 212 would cause the rotation assembly 202 to rotate to the position shown in figure 8F in that explosive charges of 206 directed jet would fire at 0 degrees in the well. If the load carrier 204 were rotated 60 degrees in any direction to realign rails 218 and notches 210, explosive directed jet loads 206 would fire 60 degrees or 300 degrees into the well. Therefore, the directions in which the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by personnel in the field after the location of any hazards in the well hole has been determined.

Com referência a seguir às figuras 9A-9B, são _ representadas -vistas— superior e''laberãl de um aparelho para ajustar dinamicamente o centro de gravidade de um aparelho de perfuração da presente invenção que é genericamente designado 220. Quando montado, o aparelho 220 forma uma montagem de rotação 222 que é giratoriamente montada em um transportador de canhão em um modo descrito acima através de mancais 224. O aparelho 220 inclui um suporte de carga 226 que sustenta uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 228. 0 aparelho 220 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustávelWith reference to figures 9A-9B, there is represented - top view and '' labyrinth of an apparatus for dynamically adjusting the center of gravity of a drilling apparatus of the present invention which is generically designated 220. When assembled, the apparatus 220 forms a rotating assembly 222 which is pivotally mounted on a cannon conveyor in a manner described above via bearings 224. Apparatus 220 includes a load carrier 226 that supports a plurality of directed jet explosive charges 228. Apparatus 220 also includes a dynamically adjustable weight system

230. O tubo parcialmente seletivamente de peso tubular.230. The tube is partially selectively tubular in weight.

giratório representado como tuboswivel represented as tube

230 é formado de peso de um elemento230 is formed from the weight of an element

O suporte de montado dentro cargaThe bracket mounted inside load

226 é do tubo de peso226 is from the weight tube

230 de tal modo que o suporte de carga 226 possa ser girado aproximadamente 120 graus circunferencialmente dentro do tubo de peso 230. Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável do aparelho 220 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de 10 gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 220 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evitarão que atire em uma direção indesejável, como na direção de 15 uma linha de controle ou outro perigo disposto para o exterior da coluna de revestimento ou dentro da coluna de revestimento. Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por liberar seletivamente uma conexão como um pino, um parafuso de aperto ou similar entre o 20 suporte de carga 226 e o tubo de peso 230 a seguir girar o suporte de carga 226 de tal modo que cargas explosivas de jato dirigido 228 sejam orientadas na direção desejada. Por exemplo, se o suporte de carga 226 fosse instalado no tubo de peso 230 como mostrado na figura 9A 25 e usado em um poço horizontal, o tubo de peso 230 faria com que a montagem de rotação 222 girasse para a posição representada na figura 9A em que cargas explosivas de jato dirigido 228 disparariam em 0 grau no poço. Se outra direção circunferencial for desejada, entretanto, o 30 suporte de carga 226 pode ser ajustado de modo incrementai em certas modalidades ou ajustado infinitamente em outras modalidades para qualquer posição entre os locais de deslocamento máximo que foram descritos acima como aproximadamente 60 graus a partir da 35 vertical em qualquer direção na modalidade ilustrada. Por conseguinte, as direções em que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem sér dinamicamente ajustadas pelo pessoal no campo após a localização de quaisquer perigos no furo do poço ter sido determinada. Com referência a seguir às figuras 10A-10C, são nas mesmas várias dinamicamente o perfuração da designado 240.230 in such a way that the load carrier 226 can be rotated approximately 120 degrees circumferentially inside the weight tube 230. In operation, the dynamically adjustable weight system of the device 220 allows personnel in the field to make dynamic adjustments at the center of 10 gravity drilling rig in the field. This capability provides the versatility to make adjustments to device 220 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but will also prevent it from shooting in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard intended for the operator. outside the coating column or inside the coating column. Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by selectively releasing a connection such as a pin, a clamping screw or the like between the load carrier 226 and the weight tube 230 then rotating the load carrier 226 such that loads directed jet explosives 228 are oriented in the desired direction. For example, if the load support 226 were installed in the weight tube 230 as shown in figure 9A 25 and used in a horizontal well, the weight tube 230 would cause the rotation assembly 222 to rotate to the position shown in figure 9A where explosive charges from 228 jet would fire at 0 degrees into the well. If another circumferential direction is desired, however, the load support 226 can be incrementally adjusted in certain modes or infinitely adjusted in other modes to any position between the maximum displacement locations that have been described above as approximately 60 degrees from the 35 vertical in any direction in the illustrated mode. Therefore, the directions in which the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by personnel in the field after the location of any hazards in the well bore has been determined. With reference to figures 10A-10C, the drilling of the designated 240 is still dynamically varied.

vistas centro de de um aparelho gravidade de invenção quecenter views of a gravity device of invention that

240 inclui um representadas para ajustar aparelho de genericamente suporte de carga representado que é giratoriamente montado presente aparelho como um tubo de carga ' em um transportador um240 includes a represented to fit apparatus of generally represented load support that is pivotally mounted present apparatus as a load tube 'in a conveyor one

242 de canhão em um modo descrito acima através de mancais 244, como visto melhor nas figuras 10A e 10C. O tubo de carga 242 suporta uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido 246. O aparelho 240 também inclui um sistema de peso dinamicamente ajustável representado como tubo de peso 250, como visto melhor nas figuras 10B e 10C. O tubo de peso 250 é formado de um elemento parcialmente tubular. O tubo de peso 250 é giratoriamente montado em um elemento de articulação 252 que é montado no tubo de carga 242 de tal modo que o tubo de peso 250 possa ser girado aproximadamente 120 graus circunferencialmente dentro do tubo de carga 242. Um ou mais elementos de acoplamento representados como pinos 254 são utilizados para seletivamente evitar a rotação do tubo de peso 250 em relação ao elemento de articulação 252. Em operação, o sistema de peso dinamicamente ajustável do aparelho 240 permite que o pessoal no campo faça ajustes dinâmicos no centro de gravidade de um aparelho de perfuração no campo. Essa capacidade provê a versatilidade de fazer ajustes no aparelho 240 que não somente permitirão que o pessoal no campo atire em uma direção desejada como também evitarão que atire em uma direção indesejável, como na direção de uma linha de controle ou outro perigo disposto para o exterior da coluna de revestimento ou dentro da coluna de revestimento. Especificamente, na modalidade ilustrada, isso é realizado por seletivamente liberar a conexão, como pinos 254, entre o tubo de peso 250 e o elemento de articulação 252 a seguir girando o tubo de peso 250 em relação ao elemento de articulação 252 de tal modo que o tubo de peso 250 seja posicionado na orientação desejada em relação a cargas explosivas de jato dirigido 246. Por exemplo, se o tubo de peso 250 fosse instalado em relação a cargas explosivas de jato dirigido 246 como mostrado nas figuras 10B a 10C e usado em um poço horizontal, o tubo de peso 250 faria com que o tubo de carga 242 girasse até a posição representada nas figuras 10B a 10C em que cargas explosivas de jato 10 dirigido 246 disparariam em 0 grau no poço. Se outra direção circunferencial for desejada, entretanto, o tubo de peso 250 pode ser ajustado de forma incrementai em certas modalidades ou ajustado infinitamente em outras modalidades até qualquer posição entre os locais de 15 deslocamento máximo que foram descritos acima como aproximadamente 60 graus a partir da vertical em qualquer direção na modalidade ilustrada. Por conseguinte, as direções em que as cargas explosivas de jato dirigido perfurarão o poço podem ser dinamicamente ajustadas pelo 20 pessoal no campo após a localização de quaisquer perigos no furo de poço ter sido determinada.Gun 242 in a manner described above via bearings 244, as best seen in figures 10A and 10C. The loading tube 242 supports a plurality of directed jet explosive charges 246. Apparatus 240 also includes a dynamically adjustable weight system represented as weight tube 250, as best seen in figures 10B and 10C. The weight tube 250 is formed of a partially tubular element. The weight tube 250 is pivotally mounted on a hinge element 252 which is mounted on the load tube 242 such that the weight tube 250 can be rotated approximately 120 degrees circumferentially within the load tube 242. One or more elements of coupling represented as pins 254 are used to selectively prevent rotation of the weight tube 250 in relation to the hinge element 252. In operation, the dynamically adjustable weight system of the device 240 allows personnel in the field to make dynamic adjustments at the center of gravity drilling rig in the field. This capability provides the versatility to make adjustments to the device 240 that will not only allow personnel in the field to shoot in a desired direction but will also prevent them from shooting in an undesirable direction, such as in the direction of a control line or other hazard that is outwardly directed. the coating column or within the coating column. Specifically, in the illustrated embodiment, this is accomplished by selectively releasing the connection, like pins 254, between the weight tube 250 and the hinge element 252 then rotating the weight tube 250 in relation to the hinge element 252 such that the tube of weight 250 is positioned in the desired orientation with respect to explosive loads of directed jet 246. For example, if the tube of weight 250 was installed in relation to explosive loads of directed jet 246 as shown in figures 10B to 10C and used in in a horizontal well, the weight tube 250 would cause the load tube 242 to rotate to the position shown in figures 10B to 10C where explosive charges from jet 10 directed 246 would fire at 0 degrees in the well. If another circumferential direction is desired, however, the weight tube 250 can be incrementally adjusted in certain modalities or infinitely adjusted in other modalities to any position between the maximum displacement locations that have been described above as approximately 60 degrees from the vertical in any direction in the illustrated mode. Therefore, the directions in which the directed jet explosive charges will drill into the well can be dynamically adjusted by personnel in the field after the location of any hazards in the well hole has been determined.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a modalidades ilustrativas, esta descrição não se destina a ser interpretada em um sentido limitador.Although the present invention has been described with reference to illustrative modalities, this description is not intended to be interpreted in a limiting sense.

Várias modificações e combinações das modalidades ilustrativas bem como outras modalidades da invenção serão evidentes para pessoas versadas na técnica após referência à descrição. Portanto, pretende-se que as reivindicações apensas abranjam quaisquer dessas 30 modificações ou modalidades.Various modifications and combinations of the illustrative modalities as well as other modalities of the invention will be apparent to persons skilled in the art after reference to the description. Therefore, the attached claims are intended to cover any such modifications or modalities.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho de perfuração utilizado para perfurar um poço subterrâneo, dito aparelho de perfuração, caracterizado pelo fato de compreender:1. Drilling apparatus used to drill an underground well, referred to as a drilling apparatus, characterized by the fact that it comprises: 5 - um transportador de canhão;5 - a cannon carrier; - um tubo de peso disposto dentro do transportador de canhão e giratoriamente montado no mesmo;- a weight tube arranged inside the cannon carrier and rotatingly mounted on it; - um suporte de carga disposto dentro do tubo de peso e seletivamente giratoriamente montado no tubo de peso; e- a load support arranged inside the weight tube and selectively pivotally mounted on the weight tube; and 10 - pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido montada no suporte de carga e operável para perfurar o poço mediante detonação;10 - at least one explosive jet driven load mounted on the load carrier and operable to drill the well by detonation; onde o tubo de peso e o suporte de carga formam um conjunto rotativo operável para girar dentro do 15 transportador de canhão; e onde a rotação seletiva do suporte de carga em relação ao tubo de peso ajusta o centro de gravidade do conjunto rotativo, de modo que a gravidade fará rotativo girar dentro do transportador de o conjunto canhão parawhere the weight tube and the load carrier form a rotatable assembly operable to rotate within the cannon carrier; and where the selective rotation of the load carrier in relation to the weight tube adjusts the center of gravity of the rotating assembly, so that gravity will rotate inside the conveyor of the cannon assembly to rotate 20 posicionar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço antes da perfuração.20 position at least one explosive jet charge directed in a desired circumferential direction in relation to the well prior to drilling. 2. Aparelho de perfuração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tubo de2. Drilling apparatus, according to claim 1, characterized by the fact that the 25 peso compreender ainda um elemento parcialmente tubular.The weight further comprises a partially tubular member. 3. Aparelho de perfuração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tubo de -peso— compreender- ainda üm elemento tubular tendo uma janela circunferencial se estendendo longitudinalmente.3. Drilling apparatus according to claim 1, characterized in that the weight tube - comprises - still a tubular element having a circumferential window extending longitudinally. 3030 4. Aparelho de perfuração, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a janela circunferencial se estendendo longitudinalmente se estender circunferencialmente cerca de 120 graus.4. Drilling apparatus according to claim 3, characterized in that the circumferential window extending longitudinally extends circumferentially about 120 degrees. 5. Aparelho de perfuração, de acordo com a5. Drilling apparatus, according to 35 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o tubo de peso e o suporte de carga serem seletivamente giráveis um em relação ao outro cerca de 120 graus.Claim 1, characterized in that the weight tube and the load support are selectively rotatable about 120 degrees relative to each other. 6. Aparelho de perfuração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o suporte de carga ser incrementalmente ajustável em relação ao tubo de peso.6. Drilling apparatus according to claim 1, characterized in that the load support is incrementally adjustable in relation to the weight tube. 5 5 7. Aparelho 7. Device de perfuração, de drilling, acordo wake up com with a The reivindicação claim 1, caracterizado pelo fato de o 1, characterized by the fact that the suporte Support de in carga ser infinitamente ajustável em load be infinitely adjustable in relação . relationship. ao tubo to the tube de in peso. Weight. 8. Aparelho 8. Apparatus de perfuração, de drilling, acordo wake up com with a The 10 10 reivindicação claim 1, caracterizado pelo 1, characterized by fato de fact of o tubo the tube de in
peso ser seletivamente fixável ao suporte de carga usando um acoplamento selecionado do grupo consistindo em uma conexão de pino, uma conexão de parafuso de fixação e uma conexão por chapa extrema entralhada.weight is selectively fastenable to the load carrier using a coupling selected from the group consisting of a pin connection, a fastening screw connection and a notched end plate connection. 15 9. Método de perfurar um poço subterrâneo, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: identificar pelo menos uma direção circunferencial indesejável associada a um intervalo de perfuração no poço;15 9. Method of drilling an underground well, characterized by the fact that it comprises the steps of: identifying at least one undesirable circumferential direction associated with a drilling interval in the well; 20 - ajustar o centro de gravidade de um conjunto rotativo posicionado dentro de um transportador de canhão girando um suporte de carga do conjunto rotativo em relação a um tubo de peso do conjunto rotativo, o tubo de peso disposto dentro do transportador de canhão e montado20 - adjust the center of gravity of a rotating assembly positioned inside a cannon conveyor by rotating a rotating assembly load carrier in relation to a rotating assembly weight tube, the weight tube disposed within the cannon conveyor and mounted 25 rotativamente no mesmo, o suporte de carga disposto dentro do tubo de peso e seletivamente montado rotativamente no mesmo;25 rotatingly therein, the load carrier disposed within the weight tube and selectively mounted rotatively thereon; posicionar o . transportador - de - canhão ~ dentro ~ do intervalo de perfuração no poço;position the. cannon carrier ~ within ~ the well drilling range; 30 - alinhar de forma gravitacional pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido montada no suporte de carga pelo menos em uma direção circunferencial desejada em relação ao poço que não corresponde a pelo menos uma direção circunferencial indesejável; e30 - align in a gravitational manner at least one explosive jet driven load mounted on the load carrier at least in a desired circumferential direction in relation to the well that does not correspond to at least one undesirable circumferential direction; and 35 - disparar pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido para perfurar o poço pelo menos em uma direção circunferencial desejada.35 - fire at least one explosive jet charge directed at drilling the well at least in a desired circumferential direction.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a rotação de um suporte de carga do conjunto rotativo em relação a um tubo de peso do conjunto rotativo compreender ainda ajustar incrementalmente o suporte de carga em relação ao tubo de peso.Method according to claim 9, characterized in that the rotation of a load support of the rotating assembly in relation to a weight tube of the rotating assembly also comprises incrementally adjusting the load support in relation to the weight tube. 11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de a rotação de um suporte de carga do conjunto rotativo em relação a um tubo de peso do conjunto rotativo compreender ainda ajustar infinitamente o suporte de carga em relação ao tubo de peso.Method according to claim 9, characterized in that the rotation of a load support of the rotating assembly in relation to a weight tube of the rotating assembly also comprises infinitely adjusting the load support in relation to the weight tube. 12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o disparo de pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido para perfurar o poço pelo menos em uma direção circunferencial desejada compreender ainda disparar uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido substancialmente na mesma direção circunferencial.12. Method according to claim 9, characterized in that the firing of at least one explosive jet charge directed to drill the well at least in a desired circumferential direction further comprises firing a plurality of explosive jet charges directed substantially in the same circumferential direction. 13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o disparo de pelo menos uma carga explosiva de jato dirigido para perfurar o poço pelo menos em uma direção circunferencial desejada compreender ainda disparar uma pluralidade de cargas explosivas de jato dirigido em múltiplas direções circunferenciais.13. Method according to claim 9, characterized in that the firing of at least one explosive jet charge directed to drill the well at least in a desired circumferential direction further comprises firing a plurality of explosive jet directed charges in multiple circumferential directions. 1/71/7
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