ES2965732T3 - Dispositivo de perforación submarina y procedimiento para realizar perforaciones submarinas, en particular para fijar un anclaje submarino - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un método para realizar perforaciones submarinas, que se realiza en particular para fijar un anclaje submarino. El dispositivo de perforación submarino tiene una unidad de perforación que está situada al menos parcialmente dentro de un espacio cerrado sustancialmente hacia arriba. El dispositivo de perforación submarina se coloca en el fondo del mar. A continuación se perfora un tubo de perforación en el fondo marino desde un punto inicial en el fondo marino con ayuda de una unidad de perforación del dispositivo de perforación submarino. Durante la perforación se observa el curso de la perforación. Es característico del método según la invención que durante la perforación el punto de partida en el fondo marino se mantenga sustancialmente en un entorno de un medio gaseoso. Observando el punto de partida, la posición en la que el tubo de perforación penetra en el fondo marino, es posible percibir intencionadamente si se está obstaculizando el proceso de perforación. Con ayuda de los datos de observación se puede seguir el curso de la perforación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de perforación submarina y procedimiento para realizar perforaciones submarinas, en particular para fijar un anclaje submarino
[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo una perforación submarina para disponer bajo el agua un elemento de conexión auxiliar. Según el procedimiento, se lanza un dispositivo de perforación submarina. El dispositivo de perforación submarina tiene una unidad de perforación. Después del lanzamiento, el dispositivo de perforación submarina se hunde hasta el fondo marino. El dispositivo de perforación submarina se coloca en el fondo marino. Posteriormente, según el procedimiento, se perfora un paso de perforación en el fondo marino desde un punto de partida en el fondo marino con la ayuda de la unidad de perforación. Durante la perforación, se observa el transcurso de la perforación.
[0002] Un procedimiento de este tipo se conoce a partir del documento US 2005/0109537 que describe un dispositivo de perforación submarina para llevar a cabo un proceso de perforación. El dispositivo de perforación submarina se lanza desde un barco con la ayuda de una grúa de elevación, estando el dispositivo de perforación submarina completamente sumergido bajo el agua y hundido hasta el fondo del mar. El dispositivo de perforación submarina conocido está diseñado para formar un pozo perforado; esto comienza con la unión de una guía de cimentación. El dispositivo de perforación submarina es modular en su construcción y tiene en su centro un módulo de cabezal de pozo que está sujeto a la guía de cimentación. La guía de cimentación sirve para anclar el dispositivo de perforación submarina en fondos marinos blandos. La guía de cimentación se puede mantener verticalmente o en cualquier ángulo deseado por medio de puntos de soporte de control remoto que se proporcionan en el exterior del dispositivo de perforación submarina. El dispositivo de perforación subacuática también tiene compartimentos de almacenamiento para las partes de la tubería de perforación que se pueden acoplar con la ayuda de un módulo de mástil a la tubería de perforación que se coloca en el lecho marino, para permitir que las tuberías de perforación largas se coloquen en el lecho marino. El dispositivo de perforación submarina está conectado al barco con la ayuda de líneas, de modo que los líquidos de descarga para la perforación puedan devolverse al barco. Las fotos se toman con la ayuda de embarcaciones y equipos submarinos de control remoto, y se toman mediciones acústicas para poder verificar y, si es necesario, ajustar el proceso de perforación en el lecho del mar.
[0003] Un inconveniente del procedimiento conocido con la ayuda del dispositivo de perforación submarina conocido es que el monitoreo está limitado en el transcurso de la perforación. Durante la perforación de una tubería de perforación en el lecho del mar, todo tipo de materiales de base se elevan y nublan el entorno directo del dispositivo de perforación submarina. Esto oscurece el proceso de perforación casi por completo. Además, el entorno directo del dispositivo de perforación submarina se ve perturbado aún más por las corrientes que están presentes sobre el lecho marino y los remolinos que implica la perforación. Estos factores impiden observar durante la perforación. Como resultado de la mala observación, apenas es posible un monitoreo adecuado del proceso de perforación y el proceso de perforación es susceptible a interferencias.
[0004] El documento US3.934.660 describe un procedimiento para perforar un pozo profundo. Se puede proporcionar un submarino como plataforma de perforación en el fondo del océano. En funcionamiento, un cabezal de perforación que incluye una broca se baja dentro y fuera de un pozo mediante un cable hueco que se extiende a través de un calcetín. El cable hueco tiene múltiples funciones. Una función importante del cable es sacar los recortes del pozo. El cable también se usa para bajar y colocar una tubería de revestimiento de diámetro expandible en el pozo en los estratos de roca. El resto del pozo no tiene tubería de revestimiento. Desde el extremo inferior del cable y el calcetín, en un accesorio de cable y calcetín, una guía de perforación se extiende hasta una broca.
[0005] El documento DE 21.54.231 describe un aparato de perforación que comprende un cuerpo de accionamiento y un cuerpo de anclaje acoplado. El aparato de perforación se puede bajar a un lecho marino desde un barco hasta el lecho marino. En el fondo marino, el cuerpo de accionamiento se puede desacoplar del cuerpo de anclaje después de una operación de perforación. El cuerpo de anclaje está provisto de canales para descargar el suelo del fondo marino.
[0006] El documento US2003106714 describe una operación en el fondo marino en la que se utiliza una unidad de tubería flexible para perforar debajo de los objetos en el fondo marino. El tubo enrollado está contenido en una bobina. Un cabezal inyector alimenta el tubo enrollado hacia delante y se utiliza un conjunto de rueda de flexión para crear una curva en el tubo enrollado en un radio para pasar por debajo de un barco. Alternativamente, se puede usar una técnica de perforación direccional. Una boquilla de perforación está conectada al extremo del tubo enrollado. En una operación de salvamento, una vez que la boquilla está por encima del fondo marino, se puede unir un cable a ella para ser retirado a través del pozo. Un vehículo operado a distancia y buzos se utilizan para ayudar y observar la operación bajo el agua.
[0007] El objeto de la presente invención es, al menos en parte, superar al menos uno de los inconvenientes mencionados anteriormente, o bien proporcionar una alternativa practicable. En particular, la invención busca proporcionar un dispositivo de perforación subacuática y un procedimiento para llevar a cabo la perforación subacuática, haciendo que el proceso de perforación sea menos susceptible a la interferencia.
[0008] Este objeto se logra mediante el procedimiento según la invención según la reivindicación 1.
[0009] En el procedimiento según la invención, se lanza un dispositivo de perforación submarina y se hunde hasta el lecho marino. El dispositivo de perforación submarina se coloca en el lecho marino, de modo que se pueda perforar una tubería de perforación en el lecho marino desde un punto de partida en el lecho marino con la ayuda de una unidad de perforación del dispositivo de perforación submarina. Durante la perforación, se observa la trayectoria. La observación puede ser realizada, por ejemplo, por buzos que estén presentes o con la ayuda de cámaras submarinas.
[0010] Es característico del procedimiento según la invención que durante la perforación el punto de partida en el lecho marino se mantenga sustancialmente en un entorno de un medio gaseoso. Como resultado, el punto de partida en el fondo marino está sustancialmente libre de agua. La observación que se realiza durante la perforación se centra en el punto de partida en el fondo marino. Observando el punto de partida, la posición donde la tubería de perforación entra en el lecho marino, es posible percibir a propósito si el proceso de perforación está siendo impedido. El curso de la perforación se puede controlar con la ayuda de los datos observados. Por ejemplo, la extracción inclinada de la tubería de perforación, que es visible en el punto de partida, es una indicación de una posible perturbación.
[0011] Como resultado del hecho de que el entorno directo alrededor del punto de partida en el lecho marino se mantiene sustancialmente libre de agua, no se producirá ninguna o casi ninguna nubosidad del entorno directo alrededor del punto de partida, de modo que la vista del punto de partida en el lecho marino permanece clara incluso durante la perforación.
[0012] Preferentemente, el entorno de un medio gaseoso es un entorno de aire. Los materiales de base que se levantan durante la perforación no se mezclarán con el entorno gaseoso, de modo que no se perturbe la vista del punto de partida.
[0013] Durante la perforación, como resultado de la observación mejorada según la invención, el operador tiene una visión general mejorada del proceso de perforación. Por ejemplo, es fácilmente posible que el operador perciba en el entorno un medio gaseoso cuando una tubería de perforación se coloca en un ángulo en el lecho marino o cuando la tubería de perforación experimenta una alta resistencia en el lecho marino. Como resultado de la mejora de la observación específica en el entorno gaseoso alrededor del punto de partida, el operador puede intervenir más rápidamente cuando el proceso de perforación no va bien. Esto evita ventajosamente las perturbaciones.
[0014] Preferentemente, el dispositivo de perforación submarina se hunde ventilando un compartimento del dispositivo de perforación submarina. Preferentemente, el compartimento utilizado para este propósito es el espacio cerrado sustancialmente hacia arriba. El dispositivo de perforación subacuática se puede lanzar desde un buque, por ejemplo, con la ayuda de una grúa elevadora, después de lo cual al menos un compartimento del dispositivo de perforación subacuática se llena de agua de manera controlada. Esto permite que el dispositivo de perforación submarina se hunda en el lecho marino de una manera confiable, donde el dispositivo de perforación submarina puede desaparecer completamente debajo de la superficie del agua.
[0015] Preferentemente, el dispositivo de perforación submarina permanece conectado durante el procedimiento según la invención a una estación de control que se proporciona, por ejemplo, en un buque o en el muelle con el fin de hacer funcionar el dispositivo de perforación submarina. Para este propósito, el dispositivo de perforación submarina está conectado a la estación de control mediante líneas para, por ejemplo, descargar y suministrar líquidos de lavado, sustancias de endurecimiento y líquidos hidráulicos.
[0016] Preferentemente, después del hundimiento y posicionamiento del dispositivo de perforación submarina en el lecho marino, un espacio cerrado hacia arriba alrededor de la unidad de perforación se llena sustancialmente con un medio gaseoso, antes de que comience la perforación. Esto hace que el entorno alrededor del punto de partida esté sustancialmente libre de agua. El espacio cerrado alrededor de la unidad de perforación se hace preferentemente libre de agua suministrando aire desde la estación de control. El agua ubicada en el espacio cerrado alrededor de la unidad de perforación se desplazará como resultado del suministro de aire, produciendo así un ambiente de aire alrededor de la unidad de perforación y en la ubicación del punto de partida antes de la perforación en el fondo marino.
[0017] Durante el suministro de aire al espacio cerrado alrededor de la unidad de perforación, es importante que el dispositivo de perforación submarina permanezca en posición en el lecho marino. Con el fin de estabilizar el dispositivo de perforación submarina en el lecho marino, el procedimiento según la invención puede incluir una etapa en la que el dispositivo de perforación submarina se fija al lecho marino. Esto puede lograrse, por ejemplo, al proporcionar el dispositivo de perforación subacuática con un lastre, al iniciar un accionamiento en el exterior del dispositivo de perforación subacuática, que impulsa el dispositivo de perforación subacuática en la dirección descendente, o al operar los miembros de sujeción alrededor del dispositivo de perforación subacuática.
[0018] En una realización preferida del procedimiento según la invención, la tubería de perforación que se colocará en el lecho marino comprende al menos dos partes de tubería de perforación y el procedimiento también tiene una etapa en la que, desde un punto de partida en el lecho marino, se perfora una primera parte de tubería de perforación usando una unidad de perforación del dispositivo de perforación submarina y una etapa de seguimiento en la que una siguiente parte de tubería de perforación se acopla a la primera parte de tubería de perforación. En particular, cuando se une una pieza de tubería de perforación siguiente, es importante que haya una vista clara sobre el extremo proximal de la primera pieza de tubería de perforación colocada en el lecho marino. A través del entorno de un medio gaseoso alrededor de los extremos a acoplar de las piezas de la tubería de perforación, el operador tiene una visión clara al vincular una pieza de la tubería de perforación siguiente. Como resultado, la unión de las partes de la tubería de perforación entre sí utilizando el procedimiento según la invención avanza con menos susceptibilidad a la interferencia.
[0019] Preferentemente, el procedimiento utiliza un dispositivo de perforación submarina que está provisto de un depósito que comprende partes de tubería de perforación. Preferentemente, el depósito está automatizado para suministrar y acoplar piezas de tubería de perforación. Desde el depósito, las partes de la tubería de perforación se pueden alimentar para el acoplamiento automático a la primera parte de la tubería de perforación en el lecho marino. La ventaja del acoplamiento automático es que no se necesitan buceadores para operar el dispositivo de perforación submarina. Las cámaras son todo lo que se requiere para observar el proceso de perforación. Como resultado, el procedimiento según la invención puede llevarse a cabo ventajosamente incluso a una profundidad de al menos 30 m.
[0020] La invención también se refiere a un dispositivo de perforación submarina según la reivindicación 6 con una unidad de perforación que se coloca al menos parcialmente dentro de un espacio sustancialmente cerrado hacia arriba. La unidad de perforación comprende una unidad de alineación para alinear las tuberías de perforación y una unidad de accionamiento para accionar las tuberías de perforación en el lecho marino. Preferentemente, la unidad de accionamiento proporciona un accionamiento en rotación. El extremo distal de una tubería de perforación entra en contacto con el lecho marino y está provisto preferentemente de un cabezal de perforación.
[0021] La posición de este punto de contacto define el punto de partida en el fondo marino. La posición en el fondo marino donde el extremo distal de la tubería de perforación entra en el fondo marino determina el punto de partida. El espacio cerrado hacia arriba del dispositivo de perforación submarina se proporciona en la ubicación de este punto de partida y tiene hacia abajo una abertura a través de la cual se puede pasar una tubería de perforación. Preferentemente, el dispositivo de perforación submarina descansa sobre el lecho marino con la parte inferior del espacio cerrado hacia arriba. Una vez que el dispositivo de perforación submarina se ha colocado en el lecho marino, el punto de partida en el lecho marino coincide sustancialmente con el punto de intersección de una tubería de perforación, que pasa a través de la abertura del espacio cerrado hacia arriba, en el plano formado por la parte inferior del dispositivo de perforación.
[0022] Es característico del dispositivo de perforación submarina según la invención que un medio gaseoso pueda mantenerse dentro del espacio cerrado y permitir que el espacio se mantenga sustancialmente libre de agua. Preferentemente, el espacio cerrado se llena sustancialmente por completo con aire ambiente durante el proceso de perforación. También es característico que se proporcionen medios de observación para monitorear el proceso de perforación. Al menos un medio de observación se centra en el punto de partida. Un medio de observación puede ser, por ejemplo, una cámara o un buzo. Los medios de vigilancia se encuentran dentro del espacio cerrado del dispositivo de perforación submarina.
[0023] Una ventaja del dispositivo de perforación submarina según la invención es que la susceptibilidad del dispositivo de perforación submarina a la interferencia se reduce significativamente. Como resultado del hecho de que el ambiente en el espacio cerrado es sustancialmente gaseoso durante la perforación y como resultado de la presencia de medios de observación, el proceso de perforación puede observarse de cerca. Se obtiene una visión general clara del proceso de perforación como resultado del hecho de que la posición en el lecho marino donde la tubería de perforación entra en el lecho marino es claramente observable. Cuando una tubería de perforación está inclinada o cuando materiales de base específicos se elevan desde el lecho marino, esto es una indicación para el operador de que el proceso de perforación requiere un ajuste. Los medios de observación configurados a propósito dentro del espacio cerrado proporcionan al operador una retroalimentación óptimamente rápida sobre el proceso de perforación. Esto reduce en gran medida la susceptibilidad del proceso de perforación a la interferencia.
[0024] En una realización preferida del dispositivo de perforación subacuática, un suministro de aire está conectado al espacio cerrado hacia arriba para hacer y mantener el espacio libre de agua. El suministro de aire puede ser, por ejemplo, una línea de suministro de aire que se extiende desde el dispositivo de perforación submarina hasta una estación de control ubicada, por ejemplo, por encima de la superficie del agua en el muelle o un barco. En una realización alternativa, el suministro de aire puede integrarse en el dispositivo de perforación submarina. En este caso, el suministro de aire integrado comprende una cuba de presión, una bomba y una línea para suministrar aire al espacio cerrado.
[0025] En una realización preferida adicional, la unidad de perforación se proporciona sustancialmente en su totalidad dentro del espacio cerrado. Las líneas meramente operativas se extienden fuera del espacio cerrado. El espacio cerrado encierra la unidad de perforación y está formado preferentemente por el espacio interno de un contenedor marítimo, proporcionándose una abertura en la parte inferior del contenedor marítimo para pasar a través de una tubería de perforación. Preferentemente, el dispositivo de perforación está configurado como un dispositivo de perforación convencional que se puede utilizar también en tierra para impulsar tuberías de perforación, tal como una tubería de anclaje, en el suelo. Una ventaja de la realización del dispositivo de perforación subacuática con un dispositivo de perforación convencional en un contenedor marítimo es que el dispositivo de perforación subacuática es modular en su construcción. El uso de componentes estándar permite ahorrar costes en la producción y el mantenimiento del dispositivo de perforación submarina.
[0026] En una realización según la invención, el dispositivo de perforación submarina está provisto además de al menos un elemento de sujeción. El elemento de sujeción está configurado para sostener el dispositivo de perforación subacuática en el lecho marino. En una realización, el elemento de sujeción puede configurarse como un anclaje de barco que, después del hundimiento del dispositivo de perforación submarina en el lecho marino, ancla el dispositivo de perforación submarina en el lecho marino, pero también puede configurarse como un lastre que está unido al dispositivo de perforación submarina después del hundimiento del dispositivo de perforación submarina, sobrecargando sobre el dispositivo de perforación submarina.
[0027] Preferentemente, sin embargo, el elemento de sujeción está configurado como un pie de ajuste. El pie de ajuste se proporciona en el exterior del dispositivo de perforación submarina y comprende un cuerpo de anclaje accionable. Una vez que el dispositivo de perforación submarina se ha hundido, el dispositivo de perforación submarina se puede colocar con la ayuda del pie de ajuste. Posteriormente, el pie de ajuste se puede usar para asegurar el dispositivo de perforación submarina en el fondo marino. Esto estabiliza ventajosamente el dispositivo de perforación submarina en el lecho marino. La sujeción del dispositivo de perforación submarina es particularmente ventajosa cuando se suministra aire al dispositivo de perforación submarina, de modo que el dispositivo de perforación submarina adquiere la tendencia a elevarse. Ventajosamente, el elemento de sujeción evita que el dispositivo de perforación submarina se eleve. Además, al menos un elemento de sujeción evita que el dispositivo de perforación submarina se salga de su posición bajo la influencia de las corrientes submarinas.
[0028] En una realización particular del dispositivo de perforación subacuática, el dispositivo de perforación subacuática se proporciona en el exterior con al menos un accionamiento. El dispositivo de perforación submarina se puede ajustar durante el hundimiento con la ayuda del accionamiento. Esto puede evitar que el dispositivo de perforación submarina se hunda en un ángulo y se coloque incorrectamente en el fondo marino.
[0029] En una realización preferida adicional del dispositivo de perforación subacuática según la invención, se proporciona un depósito para suministrar y acoplar piezas de tubería de perforación. Preferentemente, las tuberías de perforación a introducir están compuestas por una pluralidad de partes de tubería de perforación. En una realización del dispositivo de perforación subacuática, en la que la unidad de perforación está encerrada sustancialmente por completo por el espacio cerrado hacia arriba, las tuberías de perforación deben manipularse dentro de este espacio cerrado. Ventajosamente, se pueden unir anclajes relativamente largos cuando las tuberías de perforación están compuestas por una pluralidad de partes de tubería de perforación. Una ventaja de la presencia del depósito que está integrado dentro del dispositivo de perforación submarina es que no es necesario alimentar partes de la tubería de perforación desde el exterior del dispositivo de perforación, por ejemplo, desde una estación de control por encima de la superficie del agua. Preferentemente, el depósito está automatizado para suministrar y acoplar piezas de tubería de perforación. Esto significa que no tiene que estar presente ningún operador bajo el agua para acoplar las piezas de la tubería de perforación. Una ventaja del dispositivo de perforación submarina según la invención, en el que se proporcionan medios de observación dentro del espacio cerrado, es que el proceso de acoplamiento de las partes de la tubería de perforación también es claramente observable. Como resultado, es posible un ajuste oportuno cuando se descubre que el acoplamiento o suministro de piezas de tubería de perforación no avanza de la manera deseada. Esta realización según la invención no solo permite que la perforación proceda de una manera menos susceptible a la interferencia, sino que también aumenta la fiabilidad durante la conexión y el suministro de las piezas de la tubería de perforación.
[0030] Además, el procedimiento según la invención tal como se define en las reivindicaciones 1-5 es particularmente aplicable para su uso en un procedimiento para unir un elemento de conexión auxiliar, tal como una línea o cadena, a un punto final en el lecho marino, desde un punto de partida a través del lecho marino. En un aspecto siguiente, la invención se refiere a un procedimiento para unir bajo el agua un elemento de conexión auxiliar, tal como una línea o una cadena, a un punto final en el lecho marino, desde un punto de partida a través del lecho marino. El procedimiento según la invención incluye una serie de etapas. En una primera etapa, un dispositivo de perforación submarina se hunde en el lecho marino. Posteriormente, el dispositivo de perforación submarina se coloca en el fondo marino. El dispositivo de perforación submarina hundido y posicionado comprende una unidad de perforación que puede configurarse en un ángulo de perforación fijo o variable ajustable con respecto al lecho marino. El posicionamiento de la unidad de perforación submarina o el ajuste separado de una unidad de alineación de la unidad de perforación coloca la unidad de perforación en un ángulo de perforación específico. En particular, el ángulo de perforación de la unidad de perforación está entre al menos 10° y como máximo 60° con respecto al lecho marino. Preferentemente, el ángulo de perforación está entre al menos 15° y como máximo 35°. Posteriormente, se puede perforar un paso de perforación en el ángulo de perforación desde el punto de partida en el lecho marino. Esto se lleva a cabo utilizando una primera tubería de perforación que está provista de un cabezal de perforación controlable. Posteriormente, el cabezal de perforación se dirige a través del lecho marino hasta el punto final en el lecho marino. Por lo tanto, el proceso de perforación no tiene que ser rectilíneo, sino que puede encerrar una curvatura específica. Si, por ejemplo, el punto final está al mismo nivel que el punto de partida, el proceso de perforación tendrá que tener una curvatura para llegar al punto final desde el punto de partida. Una vez que la primera tubería de perforación ha alcanzado el punto final, se puede retirar el cabezal de perforación controlable y se acopla un escariador con un elemento de conexión auxiliar flexible alargado a la tubería de perforación. Posteriormente, en el procedimiento según la invención, la tubería de perforación se retira a través del paso de perforación, de tal manera que el escariador y el elemento de conexión auxiliar también se retiran al punto de partida en el lecho marino.
[0031] Preferentemente, durante la extracción, la tubería de perforación gira y se suministra un líquido de lavado a través de la tubería de perforación. Esto facilita el retiro. Como resultado final del procedimiento según la invención, el elemento de conexión auxiliar se coloca en el fondo marino a través del paso de perforación. Ambos extremos del elemento de conexión auxiliar sobresalen en el punto de partida y en el punto final. El elemento de conexión auxiliar se puede usar, por ejemplo, para tirar de una cadena con eslabones y dientes de sierra o una línea con elementos de corte a través del paso de taladro. Posteriormente, la línea o cadena con dientes de sierra se puede usar para cortar o serrar en pedazos un objeto, por ejemplo, un pecio, que se encuentra por encima de la línea o cadena tirando de la línea o cadena hacia arriba y moviéndola hacia adelante y hacia atrás.
[0032] Con el fin de perforar un paso de perforación a lo largo de una distancia grande, en el procedimiento según la invención, cada al menos una parte de tubería de perforación siguiente se acopla preferentemente a una parte de tubería de perforación anterior. Preferentemente, las partes de la tubería de perforación se alimentan desde un depósito del dispositivo de perforación submarina y se acoplan a la primera tubería de perforación de manera automatizada.
[0033] La invención se describirá con mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos que muestran una realización práctica de la invención, pero no se puede ver en un sentido limitativo, y en los que:
la Fig. 1 es una sección transversal longitudinal sobre el dispositivo de perforación submarina según la invención; la Fig. 2 es una sección transversal del dispositivo de perforación submarina; y
la Fig. 4 es una representación esquemática de las etapas sucesivas del procedimiento según la invención; donde un elemento de conexión auxiliar se dirige por debajo de un barco mediante perforación de manera controlada.
[0034] La Figura 1 es una sección transversal longitudinal de un dispositivo de perforación subacuática según la invención. El dispositivo de perforación submarina 1 se compone de un dispositivo de perforación 2 que se proporciona dentro de un espacio cerrado hacia arriba 3. En este caso, el espacio cerrado hacia arriba 3 está formado por el espacio interno dentro de un contenedor marítimo. Las dimensiones del contenedor marítimo 3 están estandarizadas según una norma ISO, el contenedor marítimo 3 tiene una longitud de aproximadamente 6 m y tiene una anchura y altura de aproximadamente 2,5 m. El contenedor marítimo 3 tiene un espacio interno que es suficientemente grande para colocar un dispositivo de perforación convencional 2, tal como también se puede utilizar en tierra. El dispositivo de perforación subacuática 1 se construye ventajosamente de manera modular con la ayuda del contenedor marítimo estandarizado 3 y el dispositivo de perforación convencional 2.
[0035] El dispositivo de perforación 2 se coloca en su totalidad dentro del contenedor marítimo 3. Solo las líneas para operar, suministrar y descargar líquidos de lavado y sustancias de endurecimiento hacia y desde el dispositivo de perforación se extienden hacia el exterior del contenedor marítimo 3. El dispositivo de perforación 2 está provisto de una unidad de perforación que tiene una unidad de accionamiento 21 y una unidad de alineación 22. La unidad de accionamiento 21 acciona las tuberías de perforación de rotación que se pueden colocar en la unidad de alineación 22. Las tuberías de perforación que se colocan en el fondo marino deben estar formadas por una pluralidad de piezas de tubería de perforación que tengan una longitud de aproximadamente 2,5 m. La tubería de perforación se puede colocar en el lecho marino al ajustar la unidad de alineación 22 en un ángulo a con respecto al lecho marino. La unidad de alineación 22 se puede configurar en el ángulo a con la ayuda de un cilindro hidráulico. El ángulo a se puede establecer, por ejemplo, en un ángulo de como máximo 60° con respecto a un borde inferior 3a. Preferentemente, el ángulo a es ajustable entre al menos 15° y como máximo 45°, pero más preferentemente el ángulo a es ajustable entre al menos 15° y como máximo 35°.
[0036] En el procedimiento según la invención, el dispositivo de perforación submarina 1 se hunde hasta el fondo marino, y el borde inferior 3a del contenedor marítimo 3 entra en contacto con el fondo marino. La parte inferior del contenedor marítimo 3 está al menos parcialmente abierta. Se puede pasar una tubería de perforación a través de la parte inferior abierta del contenedor marítimo 3. La tubería de perforación se extiende a través del lado inferior abierto del contenedor marítimo 3 y, en el procedimiento según la invención, se coloca en el fondo marino con la ayuda de la unidad de accionamiento 21. La posición en el lecho marino donde la tubería de perforación entra en contacto con el lecho marino determina el punto de inicio 4 de la perforación. En el procedimiento según la invención, cuando la tubería de perforación se introduce en el lecho marino, el entorno alrededor del punto de partida se mantiene en un entorno de un medio gaseoso. Esto permite observar claramente el punto de partida. El punto de partida 4 en el lecho marino corresponde sustancialmente al punto de intersección de la tubería de perforación con el plano formado por la parte inferior abierta 3a.
[0037] El dispositivo de perforación subacuática 1 mostrado en la Fig. 1 es adecuado para llevar a cabo el procedimiento según la invención. Para este propósito, el espacio interno dentro del contenedor marítimo 3 está provisto de un medio gaseoso, por ejemplo, aire atmosférico, mientras que la tubería de perforación se introduce en el lecho marino. La presencia del medio gaseoso alrededor del punto de partida 4 permite monitorear de cerca el proceso de perforación con la ayuda de medios de observación. Los medios de observación (no se muestran aquí), tales como cámaras, se unen preferentemente dentro de la cavidad en el contenedor marítimo 3.
[0038] La Figura 2 es una sección transversal del dispositivo de perforación subacuática 1 de la Figura 1, el dispositivo de perforación 2 está provisto además de un depósito 23. Las piezas de la tubería de perforación se almacenan en el depósito 23. Las partes de tubería de perforación se pueden suministrar con la ayuda de una pinza 231 a una unidad de acoplamiento 232 que lleva la parte de tubería de perforación a su posición dentro de la unidad de perforación y proporciona un acoplamiento a una parte de tubería de perforación introducida previamente. El depósito 23 está completamente automatizado, de modo que no es necesario ningún operador para el suministro y el acoplamiento de las piezas de la tubería de perforación. Ventajosamente, el dispositivo de perforación según la invención puede conducir de forma totalmente autónoma bajo el agua una tubería de perforación en el fondo marino.
[0039] La Figura 4 muestra esquemáticamente once etapas del procedimiento según la invención que se indican con los números romanos I - XI, un elemento de conexión auxiliar que se une a un punto final en el lecho marino, desde un punto de partida a través del lecho marino, como resultado de la perforación controlada bajo el agua y un elemento de corte que se pasa posteriormente a través con la ayuda del elemento de conexión auxiliar.
[0040] En la primera etapa I, un dispositivo de perforación submarina, como se ha mostrado anteriormente en la Figura 1, se lanza desde un buque 41 con la ayuda de una grúa de elevación y se hunde hasta el lecho del mar. El dispositivo de perforación submarina 1 está posicionado junto a un pecio hundido 42 ubicado en el lecho marino. El objetivo final de la realización del procedimiento como se muestra en las etapas sucesivas en la Figura 4 es cortar el pecio hundido en pedazos. La Figura 4, etapa II muestra el dispositivo de perforación subacuática posicionado en el lecho marino, el dispositivo de perforación está posicionado dentro de un espacio cerrado hacia arriba. En la etapa II ha comenzado la perforación en un ángulo de una tubería de perforación en el fondo marino. La tubería de perforación se compone de varias partes de tubería de perforación que se introducen en el lecho marino en un ángulo desde un punto de partida 4 desde el dispositivo de perforación submarina.
[0041] La Figura 4, etapa III muestra esquemáticamente cómo se perfora un paso de perforación curvo con la ayuda de un cabezal de perforación controlado. La perforación controlada proporciona un paso de perforación que se extiende desde el punto de partida 4 en el dispositivo de perforación submarina 1 a través del lecho marino debajo del pecio 42 y vuelve a subir y alcanza el punto final 5. En el punto final 5 del paso de perforación, un buzo está presente para unir un escariador 6. En primer lugar, se retira un cabezal de perforación en el extremo distal de la tubería de perforación y, posteriormente, el escariador 6 se sujeta al extremo de la tubería de perforación. Un elemento de conexión auxiliar 7 se acopla posteriormente al escariador.
[0042] La Figura 4, etapa IV, muestra cómo se retira la tubería de perforación a través del paso de perforación. El escariador 6 con el elemento de conexión auxiliar 7 también se retira al punto de inicio 4 en la ubicación del dispositivo de perforación submarina. Durante la extracción, la tubería de perforación gira y se suministra líquido de lavado.
[0043] La Figura 4, etapa V, el elemento de conexión auxiliar 7 se retira completamente a través del paso de perforación hasta el punto de partida 4, de modo que después de la perforación el elemento de conexión auxiliar se extiende desde el punto de partida 4 hasta el punto final 5 en el fondo marino. El uso del procedimiento según la invención coloca un elemento de conexión auxiliar, tal como una línea o cadena, debajo del pecio. Este elemento de conexión auxiliar se puede utilizar posteriormente para pasar un elemento de corte 8 por debajo del pecio, permitiendo que el pecio se corte en pedazos. En una realización alternativa del procedimiento, un cable de elevación, que se puede usar para elevar el pecio desde el fondo marino, se alimenta a través de debajo del pecio con la ayuda del elemento de conexión auxiliar 7.
[0044] La Figura 4, etapa VI muestra que después de llevar a cabo repetidamente las etapas descritas anteriormente del procedimiento según la invención, es posible unir una pluralidad de elementos de conexión auxiliares que se extienden sobre el pecio 42. Los elementos de conexión auxiliares se distribuyen así sobre la dirección longitudinal del pecio 42.
[0045] Las siguientes vistas esquemáticas, denotadas por los números de referencia VII - XII, representan posteriormente cómo se pueden aserrar los restos del pecio en el fondo marino con la ayuda del elemento de corte 8.
[0046] La Figura 4, etapa VII se pasa una cadena con elementos de corte por debajo del pecio con la ayuda del elemento de conexión auxiliar.
[0047] La Figura 4, etapa VIII muestra los restos del pecio en el fondo marino, las líneas de elevación 9 y los elementos de corte que se unen distribuidos en la dirección longitudinal. El uso del procedimiento según la invención permite unir las líneas de izado y corte con precisión en la posición deseada. Una ventaja importante del procedimiento según la invención es que las líneas pasan bajo el pecio de una manera definida. Como resultado del hecho de que las líneas se dibujan a través del paso de perforación formado, la posición de las líneas se determina de antemano de manera confiable. En particular, para serrar a través de un pecio, es importante que el elemento de corte 8 se una en la posición correcta, de modo que el pecio, como un barco hundido con nervaduras de rigidización, se corte en el lugar correcto. Al serrar a través de un barco, es deseable, por ejemplo, serrar a través del barco entre las nervaduras de rigidización. Además, si, por ejemplo, los depósitos de líquido están a bordo del pecio, es deseable serrar a través del pecio en posiciones definidas con precisión de antemano. El uso del procedimiento según la invención, una de cuyas etapas es formar un paso de perforación perforando bajo el agua con un cabezal de perforación controlable, ventajosamente lo hace posible.
[0048] La Figura 4, etapa IX es una vista en planta de la preparación para serrar a través del pecio 42. Un buque 43 se coloca por encima del pecio, en la superficie del agua, y se mantiene en posición con la ayuda de al menos tres cuerpos de tracción 104, pero preferentemente 4 cuerpos de tracción. Los cuerpos de tracción 104 están conectados al buque y un anclaje en el lecho del mar. El buque 43 en la superficie del agua está equipado con una instalación de elevación. La instalación de izado se puede utilizar para serrar a través de los restos del pecio e izar partes del pecio que se hayan soltado.
[0049] La Figura 4, etapa X es una vista del aserrado del pecio. El elemento de corte alargado 8 está sujeto en ambos extremos a la grúa de elevación en el buque 43. El pecio 42 se corta tirando del elemento de corte 8 hacia arriba y moviéndolo hacia delante y hacia atrás.
[0050] La Figura 4, etapa XI, muestra el pecio en el lecho del mar, una porción del pecio 43 ha sido serrada y posteriormente izada y retirada. El uso del procedimiento según la invención proporciona ventajosamente un procedimiento eficaz y útil para salvar un pecio.
[0051] Además de las realizaciones mostradas en las figuras, es posible una gran cantidad de variaciones. En una variación de la realización mostrada de los procedimientos para voltear o rescatar un pecio, también se puede utilizar una realización alternativa de un dispositivo de perforación submarina para unir una tubería de perforación en el lecho marino. En una variante, por ejemplo, en un área de trabajo de profundidad limitada o si un muelle está cerca, se puede hacer uso de un dispositivo de perforación que se instala por encima de la superficie del agua. La tubería de perforación se puede llevar al punto de partida en el fondo marino con la ayuda de una parte de guía para la tubería de perforación antes de que comience la perforación en el fondo marino.
Claims (15)
1. Procedimiento para llevar a cabo la perforación subacuática para la disposición subacuática de un elemento de conexión auxiliar (7), tal como una línea o cadena, desde un punto de partida (4) a través del lecho marino hasta un punto final (5) en el lecho marino, que comprende las etapas de:
- lanzar un dispositivo de perforación subacuática (1) con una unidad de perforación (2) que incluye una unidad de accionamiento (21) y una unidad de alineación (22) para alinear las tuberías de perforación, cuya unidad de alineación (22) es ajustable en un ángulo (a) con respecto al lecho marino cuyo ángulo de perforación de la unidad de perforación está entre al menos 10° y como máximo 60° con respecto al lecho marino y cuya unidad de perforación (2) está colocada al menos parcialmente dentro de un espacio cerrado sustancialmente hacia arriba que tiene una abertura hacia abajo, por ejemplo, un contenedor marítimo (3) que tiene una parte inferior al menos parcialmente abierta;
- hundir el dispositivo de perforación submarina (1) hasta el fondo marino;
- colocar el dispositivo de perforación submarina (1) en el lecho marino;
- colocar la unidad de alineación (22) del dispositivo de perforación submarina (1) en un ángulo de perforación (a); - perforar un paso de perforación en el ángulo de perforación (a) desde el punto de partida (4) en el lecho marino con la ayuda de la unidad de perforación (2) del dispositivo de perforación submarina (1) utilizando una primera tubería de perforación que está provista de un cabezal de perforación controlable;
- dirigir el cabezal de perforación a través del fondo marino hasta el punto final (5) en el fondo marino;
- observar la trayectoria de la perforación, donde durante la perforación el punto de partida (4) en el lecho marino se mantiene sustancialmente en un entorno de un medio gaseoso, de modo que el entorno directo alrededor del punto de partida en el lecho marino se mantiene sustancialmente libre de agua y no se producirá o casi no se producirá ninguna turbidez del entorno directo alrededor del punto de partida, la trayectoria de la perforación se monitorea al observar el punto de partida (4);
- unir en el punto de extremo (5) un escariador (6) con un elemento de conexión auxiliar flexible alargado (7) a la tubería de perforación;
- retirar el escariador (6) con el elemento de conexión auxiliar (7) al punto de partida (4) en el fondo marino.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de perforación submarina (1) se hunde al ventilar un compartimento del dispositivo de perforación submarina (1).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que el espacio cerrado alrededor de la unidad de perforación (2) se libera sustancialmente de agua después del hundimiento del dispositivo de perforación submarina (1) antes de comenzar la perforación.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la tubería de perforación comprende al menos dos partes de tubería de perforación y el procedimiento incluye además la etapa de:
- perforar una primera parte de tubería de perforación desde el punto de partida (4) en el lecho marino utilizando la unidad de perforación (2) del dispositivo de perforación submarina;
- unir una parte siguiente de la tubería de perforación a la primera parte de la tubería de perforación.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la unidad de perforación (2) comprende un depósito (23) desde el que se alimentan las partes de la tubería de perforación para el acoplamiento automático a la primera parte de la tubería de perforación en el lecho marino.
6. El dispositivo de perforación subacuática (1) para llevar a cabo el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5 que comprende:
- un espacio cerrado sustancialmente hacia arriba que tiene una abertura hacia abajo, por ejemplo, el espacio cerrado está formado por un espacio interno de un contenedor marítimo (3) que tiene un lado inferior al menos parcialmente abierto que forma la abertura a través de la cual se puede pasar una tubería de perforación;
- al menos una tubería de perforación y un cabezal de perforación controlable para perforar a lo largo de un curso desde un punto de partida (4) hasta un punto final (5) en un lecho marino;
- una unidad de perforación (2) que está colocada al menos parcialmente dentro del espacio sustancialmente cerrado hacia arriba, la unidad de perforación (2) comprende:
- una unidad de alineación (22) para alinear tuberías de perforación, cuya unidad de alineación (22) es ajustable en un ángulo (a) con respecto al lecho marino, cuyo ángulo de perforación está entre al menos 10° y como máximo 60° con respecto al lecho marino;
- una unidad de accionamiento (21) para accionar las tuberías de perforación con el cabezal de perforación controlable a través de la abertura del espacio cerrado sustancialmente hacia arriba desde un punto de partida (4) al lecho marino hasta un punto final en el lecho marino (5), cuando el espacio cerrado se proporciona en la ubicación del punto de partida (4), donde también se proporcionan medios de observación dentro del espacio cerrado para observar el punto de partida (4) para monitorear la trayectoria de la perforación; y - un escariador (6) con un elemento de conexión auxiliar flexible alargado (7).
7. El dispositivo de perforación subacuática (1) según la reivindicación 6, en el que un suministro de aire está conectado al espacio cerrado hacia arriba (3) con el fin de hacer y mantener el espacio libre de agua, en el que el suministro de aire es, por ejemplo, una línea de suministro de aire que se extiende desde el dispositivo de perforación subacuática (1) hasta una estación de control ubicada por encima de la superficie del agua.
8. El dispositivo de perforación subacuática (1) según la reivindicación 6 o 7, en el que el dispositivo de perforación subacuática (1) está provisto además de al menos un elemento de sujeción para sostener el dispositivo de perforación subacuática en el lecho marino.
9. El dispositivo de perforación subacuática (1) según la reivindicación 8, en el que el elemento de fijación está configurado como un pie de ajuste proporcionado en el exterior del dispositivo de perforación subacuática y que comprende un cuerpo de anclaje accionable.
10. El dispositivo de perforación subacuática (1) según cualquiera de las reivindicaciones 6-9, en el que el dispositivo de perforación subacuática está provisto en el exterior de al menos un accionamiento para ajustar el dispositivo de perforación subacuática durante el hundimiento con la ayuda del accionamiento para evitar que el dispositivo de perforación subacuática se hunda en un ángulo y se coloque incorrectamente en el lecho marino.
11. El dispositivo de perforación subacuática (1) según cualquiera de las reivindicaciones 6-10, que comprende un depósito (23) integrado dentro del espacio cerrado hacia arriba para suministrar y acoplar las tuberías de perforación.
12. Uso del procedimiento según una de las reivindicaciones 1-5, donde en una etapa se pasa un elemento de corte a través del paso de perforación con la ayuda del elemento de conexión auxiliar (7) por debajo de un pecio (42) para permitir que el pecio sea serrado en trozos.
13. Uso según la reivindicación 12, donde el pecio (42) es un barco hundido con nervaduras de rigidización, donde el barco se forma entre las nervaduras de rigidización.
14. Uso del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el procedimiento comprende la etapa de alimentar un cable de elevación por debajo de un pecio (42) y usar el cable de elevación para elevar el pecio.
15. Uso según cualquiera de las reivindicaciones 12-14, donde un buque (43) que está equipado con una instalación de elevación se coloca por encima del pecio (42) en la superficie del agua que se utiliza para serrar a través del pecio (42) y elevar partes del pecio que se han soltado.
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