ES3038807T3 - Hydraulic down-the-hole hammer and subsea pile - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un martillo hidráulico de fondo. El martillo comprende un eje alargado y un pistón con un orificio central. El pistón está montado deslizantemente sobre el eje para un movimiento alternativo y está dispuesto para impactar una broca de percusión. Las cámaras de accionamiento delantera y trasera del pistón están dispuestas entre este y el eje, y la cámara delantera está separada de la trasera por un resalte anular formado en el interior del orificio del pistón. El martillo también incluye una válvula de control para controlar el movimiento alternativo del pistón, ubicada dentro del orificio central del pistón. El martillo puede ser un martillo de ariete desechable, en el que el pistón es el componente más externo. La invención también se refiere a un método y sistema para instalar un elemento portante en el fondo marino, un método y sistema para instalar un ancla submarina en el fondo marino, un pilote submarino y un ancla submarina. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Martillo hidráulico de fondo de pozo y pilote submarino

Campo de la invención

La presente invención se refiere a martillos hidráulicos de fondo de pozo accionados por fluido y, en particular, a un martillo hidráulico de fondo de pozo desechable o de un solo uso. La presente invención también se refiere a un pilote submarino, y a métodos y sistemas para instalar un elemento portante y un anclaje submarino en un lecho marino.

Antecedentes de la invención

Los martillos en fondo accionados hidráulicamente suelen constar de tres componentes principales: un pistón de impacto que transmite energía de percusión a una broca o herramienta situada en el extremo delantero del martillo; un inversor o válvula de control que regula el caudal de fluido hidráulico en el martillo para aplicar presión a las caras del pistón de impacto, creando así fuerzas cíclicas que provocan el movimiento recíproco del pistón; y uno o varios acumuladores que recogen, almacenan y devuelven fluido hidráulico presurizado para adaptarse a las distintas necesidades de caudal instantáneo creadas por el movimiento recíproco del pistón.

En la Figura 1 se muestra un martillo hidráulico de fondo 100 convencional. En tales martillos convencionales, el pistón 101 es típicamente sólido y se mueve dentro de un cilindro exterior para golpear una broca 109 en un extremo delantero del martillo. Las cámaras de accionamiento del pistón 102, 103 están dispuestas entre el pistón y un cilindro exterior 104, y la válvula de control 105 y los acumuladores 106 están situados en un extremo posterior 107 del pistón. El fluido de trabajo se suministra al martillo a través de la línea de presión P y se devuelve a través de la línea de retorno T Se suministra un flujo separado de fluido de lavado 108 para limpiar los recortes del agujero. Debido a la posición de la válvula de control, la distancia dvaive entre la válvula de control y las cámaras de accionamiento es relativamente grande. Los acumuladores 106 suelen estar aguas arriba de la válvula 105, por lo que la distancia daccu entre los acumuladores y las cámaras de accionamiento es aún mayor. Los largos canales de flujo entre el pistón y la válvula y los acumuladores pueden generar ondas de presión perjudiciales para los componentes del martillo. Los largos canales de flujo también provocan pérdidas de presión. Los acumuladores no funcionan eficazmente, ya que el retardo de comunicación entre el pistón y los acumuladores es considerable, debido a la distancia que los separa.

En un típico martillo hidráulico accionado por agua, la configuración es similar a la descrita anteriormente y mostrada en la Figura 1. Sin embargo, en el martillo accionado por agua 200 mostrado en la Figura 2, no hay línea de retorno T En su lugar, el fluido de accionamiento se utiliza para el flujo de lavado 208. Además, el pistón 201 está totalmente sumergido en el agua y sólo una pequeña parte de la sección transversal del pistón se utiliza para accionar el pistón. El resto de la sección transversal está en reposo, ya que está expuesta al agua a presión ambiente. Esto significa que la zona no motriz del pistón debe desplazar una gran cantidad de agua durante el funcionamiento del martillo. Esto se consigue teniendo un agujero central 210 a través del pistón de modo que los extremos delantero 211 y trasero 207 del pistón estén en comunicación fluida entre sí. El agujero debe ser lo suficientemente grande para evitar una pérdida de presión significativa, que afectaría negativamente al rendimiento del martillo. Las pérdidas de presión también pueden reducirse minimizando el tamaño de las zonas no motrices del pistón. El aumento del tamaño del agujero central y la disminución del tamaño de las zonas no motrices del pistón dan como resultado un pistón con una sección transversal muy pequeña, que tiende a ser demasiado ligero para una perforación eficaz. Esto se soluciona aumentando la longitud del pistón para que tenga suficiente peso. Sin embargo, esto a su vez conduce a un martillo que es poco práctico debido a su longitud, un problema que se ve agravado por la posición de la válvula en la parte trasera del pistón. Los golpes de martillo existentes también tienen un diseño complejo y, por tanto, son costosos de producir.

Sería deseable proporcionar un martillo hidráulico de fondo de pozo que solucionara algunas de las desventajas asociadas a los dispositivos existentes.

Los pilotes submarinos pueden utilizarse para anclar al lecho marino estructuras utilizadas para amarrar estructuras en alta mar, como turbinas eólicas. Las capas superiores del lecho marino suelen estar compuestas de tierra o limo y pueden ser débiles o inestables. Un pilote es un elemento portante que se extiende a través de estas capas superiores hasta capas inferiores más estables de suelo compactado y roca, transfiriendo así la carga de la estructura anclada a estas capas inferiores del lecho marino.

La instalación terrestre de pilotes consiste en perforar un agujero con un martillo, que arrastra un revestimiento a medida que se perfora. Una vez que la perforación ha alcanzado la profundidad deseada, se retira el martillo de la perforación, dejando el revestimiento en su lugar. Se deja caer una barra de acero de refuerzo por el centro del encamisado y, a continuación, se rellena el agujero con lechada. El revestimiento puede retirarse antes de que se cure la lechada, en cuyo caso la lechada adhiere la barra de acero de refuerzo al material del terreno circundante.

Sin embargo, la instalación submarina de pilotes presenta una serie de dificultades que hacen que estos métodos de instalación terrestre no sean adecuados. Un método habitual para fijar anclajes submarinos al lecho marino son los pilotes hincados, que se introducen en el lecho marino con un gran martillo hidráulico submarino. Alternativamente, puede utilizarse un método de instalación de pilotes por succión en el que un pilote hueco se deja caer sobre el lecho marino, creando un sello entre la parte inferior del pilote y el lecho marino. A continuación, se bombea agua desde el centro hueco del pilote para crear un efecto de succión que empuja el pilote hacia el fondo marino.

Los pilotes submarinos descritos anteriormente pueden utilizarse para fijar un ancla submarina al lecho marino. Dichos anclajes submarinos pueden constar de un armazón o plantilla que se fija al lecho marino mediante uno o varios pilotes. Una turbina eólica u otra estructura en alta mar puede ser amarrada o fijada al ancla submarina.

En la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos n.° US 2015/0233079 se divulga un método para la instalación de dichos anclajes de pilotes submarinos. El método consiste en colocar un armazón en el lecho marino, disponer un taladro de fondo sobre el armazón y utilizar el taladro para clavar un ancla de pilote en el lecho marino. A continuación, se bombea lechada alrededor del anclaje del pilote para adherirlo al suelo. Este proceso puede repetirse con varios anclajes de pilotes para fijar el armazón al lecho marino. A continuación, puede utilizarse una conexión de amarre en el bastidor para amarrar una estructura en alta mar al ancla.

Estos métodos de instalación presentan una serie de desventajas. Tanto los pilotes hincados como los de succión son relativamente lentos de instalar. En el caso de los pilotes hincados, el martillo subacuático es grande, complejo y caro y requiere un gran buque de apoyo. El método de succión sólo es adecuado cuando el lecho marino es blando y arenoso, y no puede utilizarse cuando hay rocas u obstáculos.

Sería deseable proporcionar un método y un sistema para instalar un pilote o un elemento portante en un lecho marino, por ejemplo, para anclar una estructura como una turbina eólica, que supere algunas de las desventajas asociadas a los métodos existentes.

La publicación de solicitud de patente europea n° 0733 152 se refiere a una máquina de perforación de rocas dentro del agujero. La patente estadounidense n° 4.509.606 se refiere a un martillo de retorno axial.

Sumario de la invención

La invención se define por el objeto de las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferentes se definen en las reivindicaciones dependientes.

Según un aspecto de la invención presente, allí está proporcionado un hidráulico abajo-el martillo de agujero que comprende:

un eje alargado;

un pistón que tiene un agujero central que lo atraviesa, el pistón montado de forma deslizante para movimiento recíproco en el eje y dispuesto para impactar una broca de percusión, en el que las cámaras de accionamiento delantera y trasera del pistón están dispuestas entre el pistón y el eje y en el que la cámara delantera está separada de la cámara trasera por un resalte anular formado internamente en el agujero del pistón; y

una válvula de control para controlar el movimiento recíproco del pistón, en la que la válvula de control está dispuesta dentro del agujero central del pistón.

El término "hacia adelante" se utiliza en el presente documento para indicar un extremo del martillo hacia la broca de percusión, es decir, el extremo de perforación del martillo. El término "trasero" se utiliza en el presente documento para indicar un extremo del martillo, alejado de la broca de percusión, es decir, un extremo del martillo que está más arriba durante la perforación.

Este sistema tiene varias ventajas. Como la válvula está dispuesta dentro del pistón, la distancia recorrida por el fluido entre la válvula y las cámaras de accionamiento se reduce al mínimo, lo que elimina las dañinas ondas de presión. Las pérdidas de presión también son muy bajas. Como las cámaras de accionamiento están dentro del pistón, en lugar de entre el pistón y un manguito exterior, los diámetros de sellado se reducen en comparación con un martillo convencional. Esto reduce las fugas, algo especialmente importante en los martillos hidráulicos debido a la baja viscosidad del fluido de trabajo. El martillo también es menos costoso de producir debido a su diseño sencillo.

Preferiblemente, la válvula de control está dispuesta en el interior del eje.

En realizaciones preferentes, el pistón tiene una construcción monolítica o unitaria, es decir, está formado como una sola pieza. Debido a que el resalte anular del pistón que divide las cámaras delantera y trasera se proporciona en el interior del agujero del pistón, es posible fabricar y ensamblar el pistón en el martillo en una sola pieza.

Idealmente, el pistón está dispuesto para impactar un resalte anular en un extremo posterior de la broca de percusión o perforación. El resalte anular puede estar situado en la falda de la broca. Una ventaja de esta disposición es que la fuerza de impacto se transmite directamente al calibre de la broca en el punto donde se requiere la mayor energía de impacto para perforar.

En ciertas realizaciones, el martillo puede comprender al menos un acumulador dispuesto en un extremo posterior del pistón. Debido a que la válvula está dispuesta dentro del pistón, el acumulador o acumuladores pueden colocarse mucho más cerca del pistón que en las disposiciones convencionales, reduciendo así daccu y, en consecuencia, mejorando la eficiencia.

En una realización del martillo, el fluido de trabajo es agua. En esta realización, la cámara trasera puede estar conectada a un canal de fluido a presión y la válvula de control puede estar dispuesta para conectar la cámara delantera a la cámara trasera mientras el pistón se mueve en dirección trasera y dispuesta para conectar la cámara delantera a un canal de fluido de accionamiento a través del eje y la broca de percusión cuando el pistón se mueve en dirección delantera. Como la cámara trasera está conectada a un canal de fluido a presión durante todo el ciclo del pistón, hay una presión constante en la cámara trasera y una presión alterna en la cámara delantera.

En algunas realizaciones, el martillo puede comprender además un manguito de desgaste exterior, de manera que el pistón se aloja dentro del manguito de desgaste. Como en los martillos convencionales, el manguito de desgaste exterior protege el pistón del desgaste durante la perforación. La broca de percusión puede estar dispuesta en un extremo delantero del manguito de desgaste. En una realización, el martillo es un martillo de bucle cerrado y se puede proporcionar un canal de fluido de lavado entre el pistón y el manguito de desgaste y a través de la broca de percusión. Esto significa que toda la superficie exterior del pistón puede estar expuesta al flujo de lavado, proporcionando así una refrigeración muy eficaz del pistón.

En otra realización, un fluido de trabajo del martillo es agua y un anillo de flujo está proporcionado entre el pistón y la manga de desgaste exterior para proporcionar comunicación fluida entre extremos delantero y trasero del pistón. Se proporciona un canal de fluido de lavado a través del eje y la broca de percusión. Dado que las cámaras de impulsión del martillo se encuentran en el interior del agujero del pistón, la comunicación de flujo entre los extremos delantero y trasero del pistón puede realizarse a través del anillo de flujo situado en el exterior del pistón, en lugar de a través del agujero del pistón como en los martillos neumáticos convencionales. Un anillo de flujo de este tipo tiene inherentemente una gran área de flujo, incluso con un pequeño juego radial entre el pistón y el manguito de desgaste. Esto significa que el área de la sección transversal del pistón puede aumentarse en comparación con los martillos neumáticos convencionales, lo que permite conseguir un peso suficiente del pistón con un pistón corto. La colocación de la válvula dentro del pistón reduce aún más la longitud del martillo.

Según un aspecto de la presente invención, el pistón es el componente más externo del martillo. Es decir, el martillo no incluye un manguito de desgaste exterior para alojar el pistón. Al omitir el manguito de desgaste exterior convencional del martillo, se reduce el coste del martillo, lo que permite utilizarlo como martillo de un solo uso, de sacrificio o desechable. Dado que el pistón es el componente más externo del martillo, estará expuesto al desgaste de los recortes. Sin embargo, como el martillo es desechable, el pistón sólo tiene que durar lo suficiente para perforar un único agujero. Por ejemplo, el martillo puede dejarse en el agujero una vez taladrado el agujero.

En el eje puede haber un agujero de lavado que se extiende desde el agujero central del eje hasta una superficie exterior del eje en un extremo delantero del pistón. Esto permite que una parte del agua de lavado salga entre las caras de ataque del pistón y la broca, alejando así los recortes de las caras de ataque para evitar dañarlas.

En varias realizaciones del martillo según la presente invención, el eje puede comprender un elemento de acoplamiento en el extremo delantero del mismo, en el que el elemento de acoplamiento acopla la broca de percusión al martillo y transmite el accionamiento de rotación al mismo.

En el elemento de acoplamiento pueden formarse medios de acoplamiento que pueden acoplarse con medios de acoplamiento complementarios formados internamente en la broca, mediante los cuales puede transmitirse a la broca el accionamiento rotativo del eje. En una realización, el elemento de acoplamiento está formado con un agujero central y el puerto de lavado está provisto en el elemento de acoplamiento, que se extiende desde el agujero central del mismo a una superficie exterior del elemento de acoplamiento en un extremo delantero del pistón. Los medios de acoplamiento pueden comprender una pluralidad de estrías de extensión axial formadas externamente del elemento de acoplamiento y los medios de acoplamiento complementarios pueden comprender una pluralidad correspondiente de estrías de extensión axial formadas internamente de la broca. En otras realizaciones, los medios de enganche pueden comprender una porción del elemento de acoplamiento con una sección transversal hexagonal o cuadrada, y los medios de enganche complementarios pueden comprender una porción interna de la broca formada con una pared interior de forma correspondiente.

El martillo puede comprender además medios de retención de la broca en el elemento de acoplamiento adaptados para acoplarse con medios de retención complementarios en la broca para retener la broca en el martillo. Los medios de retención de la broca pueden comprender una primera rosca de tornillo formada externamente del elemento de acoplamiento en un extremo delantero del mismo, y los medios de acoplamiento complementarios pueden comprender una segunda rosca de tornillo formada internamente de la broca. La broca del martillo puede ensamblarse al martillo enroscando la broca en el elemento de acoplamiento de tal forma que la primera rosca del tornillo esté situada por delante de la segunda rosca del tornillo. Esta disposición retiene la broca en el martillo y permite un movimiento longitudinal limitado de la broca.

En otras realizaciones, los medios de retención de la broca significan que comprende un anillo de retención de la broca, comprendiendo pluralidad de sectores parcialmente anulares, y el compromiso complementario significa comprende un resalte formó internamente de la broca. En esta realización, el elemento de acoplamiento puede comprender un mandril.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una representación esquemática de figura lisa de un martillo hidráulico convencional de fondo de pozo; la Figura 2 es una representación esquemática de un martillo de fondo convencional;

la Figura 3 es una representación esquemática de un martillo hidráulico de fondo según una realización de la presente invención;

la Figura 4 es una representación esquemática de un martillo según una realización de la presente invención; la Figura 5 es una representación esquemática de un martillo desechable según una realización de la presente invención;

la Figura 6a es una vista en perspectiva de un elemento de acoplamiento y una broca de un martillo según la presente invención;

la Figura 6b es una vista en sección transversal del elemento de acoplamiento y la broca de la Figura 6a, en la que el elemento de acoplamiento está ensamblado a un pistón y un eje del martillo;

la Figura 6c es una vista en sección transversal del conjunto de la figura 6b, en la que la broca está acoplada al elemento de acoplamiento;

la Figura 7a es una vista en sección transversal de un martillo de agua desechable según una realización de la presente invención;

la Figura 7b es una vista en detalle de una porción del martillo de la Figura 7a;

las Figuras 8a a 8d representan diferentes etapas del ciclo de martilleo del martillo de las Figuras 7a y 7b;

la Figura 9 es una vista en sección transversal de un conjunto que comprende un martillo desechable conectado a un equipo de perforación y a una tubería de perforación, adecuado para su utilización en un sistema de instalación de un pilote submarino;

la Figura 10 es una vista en sección transversal de un sistema de instalación de un pilote submarino que incluye el conjunto de la Figura 9, durante la perforación de un agujero en el lecho marino;

la Figura 11 es una vista en sección transversal del sistema de la Figura 10, tras la perforación del agujero en el lecho marino;

la Figura 12 es una vista en sección transversal de un pilote submarino, que comprende el martillo y el tubo de perforación de la Figura 9;

la Figura 13 es una vista en perspectiva de un conjunto para su uso en un sistema de instalación de un ancla submarina en un lecho marino;

la Figura 14 es una vista en perspectiva del conjunto de la Figura 13, tras el despliegue de los martillos;

la Figura 15 es una vista en alzado lateral del conjunto, como se muestra en la Figura 14;

la Figura 16 es una vista en perspectiva del ancla submarina instalada en el lecho marino;

la Figura 17 es una vista en alzado lateral del ancla submarina de la Figura 16;

la Figura 18a es una vista en sección transversal de un martillo de agua desechable según una realización de la presente invención;

la Figura 18b es una vista en detalle de una porción del martillo de la Figura 18a;

las Figuras 19a a 19d representan diferentes etapas del ciclo de martilleo del martillo de las Figuras 18a y 18b; la Figura 20a es una vista en perspectiva de un elemento de acoplamiento, un mandril y una broca de un martillo según la presente invención;

la Figura 20b es una vista en sección transversal del elemento de acoplamiento, el mandril y la broca de la Figura 20a, en la que el mandril está ensamblado al elemento de acoplamiento del martillo; y la Figura 20c es una vista en sección transversal del conjunto de la Figura 20b, en la que la broca está acoplada al mandril.

Descripción detallada de los dibujos

En la Figura 3 se ilustra un martillo hidráulico de fondo de pozo 300 según una realización de la presente invención. El martillo comprende un eje alargado 312 formado por un agujero central 314. El pistón 301 también tiene un agujero central 310. El eje se recibe dentro del agujero del pistón de tal manera que el pistón se monta de forma deslizante para el movimiento recíproco en el eje 312 y se dispone para impactar un resalte anular 315 en un extremo posterior 316 de una broca de percusión 309. El pistón 301 está alojado dentro de un manguito de desgaste exterior 317, y la broca de percusión 309 está dispuesta en un extremo delantero 318 del manguito de desgaste.

Entre el pistón 301 y el eje 312 se disponen cámaras de accionamiento delanteras 302 y traseras 303 para el pistón. Un resalte anular 313 en el pistón formado internamente en el agujero del pistón 310 separa la cámara delantera 302 de la cámara trasera 303. Un diámetro interno del pistón 301 hacia la parte trasera del resalte 313 es mayor que el diámetro interno del pistón hacia delante del resalte, de tal manera que la cámara trasera tiene un área de conducción mayor que la cámara delantera. El martillo también comprende una válvula de control 305 dispuesta dentro del agujero central 314 del eje para controlar el movimiento alternativo del pistón. En otras realizaciones, la válvula 305 puede estar dispuesta dentro del agujero central 310 del pistón, entre el pistón y el eje.

El martillo 300 es un martillo de bucle cerrado en el que el fluido de trabajo se suministra al martillo a través de la línea de presión P y se devuelve a través de la línea de retorno T Un canal de fluido de lavado 308 se proporciona entre el pistón 301 y el manguito de desgaste 317 y a través de la broca de percusión 309, de tal manera que el fluido de lavado sale del canal en la cara de la broca 319.

El martillo 300 comprende además acumuladores de presión y de retorno de fluido 306 dispuestos en un extremo posterior 307 del pistón. Los acumuladores están dispuestos a una distancia daccu de la cámara de accionamiento posterior 303 del pistón.

En la Figura 4 se ilustra un martillo hidráulico de fondo de pozo 400 según otra realización de la invención. Como en la realización de la Figura 3, el martillo comprende un eje alargado 412 formado con un agujero central 414. El pistón 401 también tiene un agujero central 410. El eje se recibe dentro del agujero del pistón de tal manera que el pistón se monta de forma deslizante para el movimiento recíproco en el eje 412 y se dispone para impactar un resalte anular 415 en un extremo posterior 416 de una broca de percusión 409. El pistón 401 está alojado dentro de un manguito de desgaste exterior 417, y la broca de percusión 409 está dispuesta en un extremo delantero 418 del manguito de desgaste.

Entre el pistón 401 y el eje 412 se disponen cámaras de accionamiento delanteras 402 y traseras 403 para el pistón. Un resalte anular 413 en el pistón formado internamente en el agujero del pistón 410 separa la cámara delantera 402 de la cámara trasera 403. Un diámetro interno del pistón 401 hacia la parte trasera del resalte 413 es mayor que el diámetro interno del pistón hacia delante del resalte, de tal manera que la cámara trasera tiene un área de conducción mayor que la cámara delantera. El martillo también comprende una válvula de control 405 dispuesta dentro del agujero central 414 del eje para controlar el movimiento alternativo del pistón.

El martillo 400 mostrado en la Figura 4 es un martillo de bucle abierto en el que un fluido de trabajo como el agua se suministra al martillo a través de la línea de presión P Sin embargo, a diferencia del martillo de la Figura 3, el martillo 400 no tiene una línea de retorno. En su lugar, el fluido de accionamiento se utiliza para el flujo de lavado 408 a través del agujero central 414 del eje y la broca de percusión 409 para salir por la cara de la broca 419. A diferencia de los martillos de la técnica anterior, la superficie exterior del pistón no es una superficie de sellado, por lo que se proporciona un anillo de flujo 420 entre el pistón y el manguito de desgaste para permitir la comunicación de fluidos entre los extremos delantero y trasero del pistón, en lugar de hacerlo a través del agujero del pistón como en el martillo de agua convencional que se muestra en la Figura 2. Esto permite aumentar el área de la sección transversal del pistón en comparación con los martillos neumáticos convencionales, lo que permite conseguir un peso suficiente del pistón con un pistón corto. La colocación de la válvula 405 dentro del pistón permite reducir la distancia daccu y disminuir aún más la longitud del martillo.

En la Figura 5 se ilustra un martillo hidráulico de fondo de pozo 500 de bajo coste, desechable o de un solo uso, según una realización de la invención. Como en la realización de la Figura 4, el martillo comprende un eje alargado 512 formado con un agujero central 514. El pistón 501 también tiene un agujero central 510. El eje se recibe dentro del agujero del pistón de tal manera que el pistón se monta de forma deslizante para el movimiento recíproco en el eje 512 y se dispone para impactar un resalte anular 515 en un extremo posterior 516 de una broca de percusión 509. Entre el pistón 501 y el eje 512 se disponen cámaras de accionamiento delanteras 502 y traseras 503 para el pistón. Un resalte anular 513 en el pistón formado internamente en el agujero del pistón 510 separa la cámara delantera 502 de la cámara trasera 503. En esta realización, un diámetro interno del pistón 501 en la parte trasera del resalte 513 es más pequeño que el diámetro interno del pistón delante del resalte, de tal manera que la cámara delantera tiene un área de conducción más grande que la cámara trasera. El martillo también comprende una válvula de control 505 dispuesta dentro del agujero central 514 del eje para controlar el movimiento alternativo del pistón.

Al igual que el martillo de la Figura 4, el martillo 500 mostrado en la Figura 5 es un martillo de bucle abierto en el que un fluido de trabajo, como el agua, se suministra al martillo a través de la línea de presión P Sin embargo, a diferencia del martillo de la Figura 4, el martillo 500 no incluye un manguito exterior, de modo que el pistón 501 es el componente más externo del martillo. Esto reduce el coste del martillo, que puede utilizarse como martillo desechable o de sacrificio para perforar un solo agujero.

En esta realización, la cámara trasera 503 está conectada a un canal de fluido a presión P, de modo que hay una presión constante en la cámara trasera. La válvula de control 505 está dispuesta para conectar la cámara delantera 502 a la cámara trasera 503 mientras el pistón se mueve en dirección trasera y para conectar la cámara delantera 502 a un canal de fluido de lavado 508 a través del agujero central del eje y la broca de percusión cuando el pistón se mueve en dirección delantera, de modo que haya una presión alternante en la cámara delantera 502.

Debido a que el martillo 500 no incluye un manguito de desgaste exterior o cilindro, el propio pistón estará expuesto al desgaste de los recortes de perforación. Sin embargo, como el martillo es desechable, el pistón sólo tiene que durar lo suficiente para perforar un único agujero. Además, los agujeros radiales de lavado 521 se extienden desde el agujero central 514 del eje hasta una superficie exterior del eje, permitiendo que parte del fluido de escape salga entre un extremo delantero 522 del pistón 501 y la cara de ataque 515 de la broca. De este modo, los recortes de perforación se mantienen alejados de las caras de impacto de la broca y del pistón y se evitan daños prematuros en las caras de impacto.

Las Figuras 6a, 6b y 6c ilustran una disposición de acoplamiento para acoplar una broca de percusión a un martillo según la presente invención. El martillo 600 mostrado en las Figuras 6a, 6b y 6c es similar en varios aspectos al martillo desechable 500 mostrado en la Figura 5, pero la disposición de acoplamiento mostrada también puede aplicarse a los martillos 300, 400 mostrados en las Figuras 3 y 4, así como a otros martillos de acuerdo con la invención.

El eje 612 del martillo 600 comprende un elemento de acoplamiento 622 en su extremo delantero 623. Como se muestra en las Figuras 6b y 6c, un diámetro exterior del elemento de acoplamiento es mayor que un diámetro exterior de un cuerpo principal 638 del eje, de modo que la parte delantera

de la cámara está sellada por el elemento de acoplamiento y el pistón. Una porción 624 del elemento de acoplamiento está formada con una sección transversal cuadrada y una correspondiente porción interna 625 de la broca 609 está formada con una pared interna de forma cuadrada, de tal manera que, cuando la broca se ensambla al elemento de acoplamiento del eje, la porción 624 del elemento de acoplamiento se recibe dentro de la porción 625 de la broca, para permitir que el accionamiento rotacional se transmita desde el eje a la broca. En otras realizaciones, la porción 624 del elemento de acoplamiento puede estar formada con una sección transversal hexagonal u octogonal y la porción interna de la broca puede tener la forma correspondiente. En otras realizaciones, se pueden proporcionar estrías de extensión axial externamente del elemento de acoplamiento, acoplables con estrías correspondientes proporcionadas internamente de la broca, para la transmisión del accionamiento rotacional.

El elemento de acoplamiento 622 comprende además medios de retención de la broca acoplables con medios de retención de la broca complementarios en la broca 609 para el acoplamiento longitudinal de la broca al martillo. En la realización mostrada en las Figuras 6a, 6b y 6c, los medios de retención de la broca comprenden una primera rosca de tornillo 626 formada externamente del elemento de acoplamiento 622 en un extremo delantero 627 del mismo. El medio de enganche complementario comprende una segunda rosca de tornillo 628 formada internamente de la broca.

La broca se acopla al martillo enroscando la segunda rosca de tornillo 628 a través de la primera rosca de tornillo 626 de tal forma que la primera rosca de tornillo se encuentra por delante de la segunda rosca de tornillo. Esto acopla la broca al elemento de acoplamiento en dirección longitudinal y retiene la broca en el martillo, permitiendo al mismo tiempo un movimiento longitudinal limitado de la broca. A continuación, la broca se gira para alinear la porción 625 de la broca con la porción de forma cuadrada 624 del elemento de acoplamiento, de tal manera que la porción 624 del elemento de acoplamiento se recibe dentro de la porción 625 de la broca para enganchar el acoplamiento rotacional. El elemento de acoplamiento 622 se acopla al cuerpo principal 638 del eje mediante una conexión roscada.

En las Figuras 7a y 7b se ilustra una válvula de control 705 adecuada para su utilización en un martillo 700 según la presente invención. La válvula es particularmente adecuada para un martillo desechable según la presente invención, como el que se muestra en la Figura 5. La válvula 705 comprende un agujero de entrada superior o posterior 728 y un agujero de salida superior o posterior 729. La válvula comprende además un agujero de entrada inferior o delantero 730 y un agujero de salida inferior o delantero 731. En la Figura 7a también se muestran la cámara de la válvula 732, la cámara piloto 733, el puerto piloto 734, el borde de control delantero 735, el borde de control trasero 736 y la tapa de la válvula de control 737.

En las Figuras 8a a 8d se ilustra un ejemplo del ciclo de martilleo para un martillo desechable que incluye la válvula de las Figuras 7a y 7b. En la Figura 8a, el pistón 801 se mueve en dirección ascendente o hacia atrás (hacia la izquierda como se muestra en los dibujos). La cámara trasera 803 está conectada al fluido a presión durante todo el ciclo del martillo. La cámara delantera 802 está conectada al fluido de alta presión a través de la cámara de válvula 832 y la cámara trasera 803, como muestran las flechas. La cámara delantera tiene un área de presión mayor que la trasera, debido al mayor diámetro interno del pistón 801, de modo que el pistón se desplaza en dirección trasera. La cámara de pilotaje de la válvula 833 se presuriza a través del borde de mando delantero 835 que ha conectado la cámara de pilotaje con la cámara trasera 803. La cámara piloto tiene un área de presión mayor que la cámara de la válvula. La conexión de flujo entre la cámara delantera 802 y el agujero del eje 814 está cerrada y la conexión de flujo entre la cámara delantera y la cámara de válvula 832 está abierta. La cámara de la válvula está continuamente conectada a la cámara trasera 803 a través del agujero de salida trasero 829.

En la Figura 8b, el pistón 801 ha alcanzado un punto en el que se ha abierto una conexión de flujo desde la cámara piloto 833 a la presión ambiente a través del borde de control trasero 836. La presión en la cámara piloto caerá y habrá una fuerza hidráulica neta que hará que la válvula 805 conmute.

En la Figura 8c, la válvula 805 ha conmutado. La válvula ha cerrado el agujero de entrada delantero 830 y ha abierto el agujero de salida delantero 831 para que el agua de escape fluya hacia el agujero del eje 814, como muestra la flecha. La fuerza hidráulica invierte la dirección del pistón 801 y lo impulsa hacia la broca 809. La parte principal del agua de escape fluirá a través del agujero del eje y la broca para salir por la cara de la broca 819, como muestran las flechas, para limpiar los recortes de la cara de la broca. Una pequeña porción del agua de escape fluirá hacia afuera a través de los agujeros radiales o puertos 821 ubicados cerca de la cara de golpeo de la broca 815, como lo muestran las flechas, para limpiar los recortes de las caras de golpeo de la broca y el pistón.

En la Figura 8d, el pistón 801 se desplaza hacia la broca 809 (hacia la derecha, como se muestra en los dibujos). Justo antes del impacto, el pistón 801 conectará la cámara piloto 833 con la cámara trasera 803 a través del borde de control delantero 835. Esto hace que la válvula conmute justo después de que el pistón haya impactado contra la broca. El ciclo comienza de nuevo como se muestra en la Figura 8a.

Un martillo hidráulico de fondo 1800 según otra realización de la invención está ilustrado en Figuras 18a y 18b. El martillo que se muestra es un martillo desechable de bajo coste o de un solo uso. Sin embargo, varios aspectos de esta realización también pueden aplicarse a martillos de uso múltiple. Como en las realizaciones descritas anteriormente, el martillo comprende un eje alargado 1812 formado con un agujero central 1814. El pistón 1801 también tiene un agujero central 1810. El eje se recibe dentro del agujero del pistón de tal manera que el pistón se monta de forma deslizante para el movimiento recíproco en el eje 1812 y se dispone para impactar un resalte anular 1815 en un extremo posterior 1816 de una broca de percusión 1809. Entre el pistón 1801 y el eje 1812 se disponen cámaras de accionamiento delanteras 1802 y traseras 1803 para el pistón. Un resalte anular 1813 en el pistón formado internamente en el agujero del pistón 1810 separa la cámara delantera 1802 de la cámara trasera 1803. En esta realización, un diámetro interno del pistón 1801 en la parte trasera del resalte 1813 es más pequeño que el diámetro interno del pistón delante del resalte, de tal manera que la cámara delantera tiene un área de conducción más grande que la cámara trasera. El martillo también comprende una válvula de control 1805 dispuesta dentro del agujero central 1814 del eje para controlar el movimiento alternativo del pistón.

La válvula de control 1805 se ilustra con más detalle en la Figura 18b. La válvula 1805 comprende un agujero de entrada superior o posterior 1828 y un agujero de salida superior o posterior 1829. La válvula comprende además un agujero de entrada inferior o delantero 1830 y un agujero de salida inferior o delantero 1831. También se muestran en la Figura 18b el destalonado de la válvula 1832, la cámara piloto 1833, el puerto piloto 1834, el resalte de la válvula 1839 y la cámara de alta presión de la válvula 1840.

En las Figuras 19a a 19d se ilustra un ejemplo del ciclo de martilleo para un martillo desechable que incluye la válvula de las Figuras 18a y 18b. En la Figura 19a, el pistón 1901 se mueve en dirección ascendente o hacia atrás (hacia la izquierda como se muestra en los dibujos). La cámara trasera 1903 está conectada al fluido a presión durante todo el ciclo del martillo. La cámara delantera 1902 está conectada al fluido de alta presión a través del agujero de salida trasero 1929, la cámara piloto 1933, el rebaje de la válvula 1932 y el agujero de entrada delantero 1930, como muestran las flechas. La cámara delantera tiene un área de presión mayor que la trasera, debido al mayor diámetro interno del pistón 1901, de modo que el pistón se desplaza en dirección trasera. La cámara de pilotaje de la válvula 1933 se presuriza a través del agujero de pilotaje 1934 y/o del agujero de salida posterior 1929. La cámara piloto 1933 tiene un área de presión mayor que la cámara de alta presión de la válvula 1940, que está continuamente conectada al fluido de alta presión. La conexión de flujo entre la cámara delantera 1902 y el agujero del eje 1914 está cerrada.

En la Figura 19b, el pistón 1901 ha alcanzado un punto en el que el pistón desconecta el agujero de salida trasero 1929 de la cámara trasera 1903. La cámara delantera 1902 no recibe fluido a presión de la cámara trasera y el pistón continuará moviéndose hacia arriba debido a su inercia. La presión en la cámara delantera y en la cámara piloto 1933 se colapsará y habrá una fuerza hidráulica neta que hará que la válvula 1905 conmute.

En la Figura 19c, la válvula 1905 ha conmutado. La válvula ha cerrado la conexión de flujo entre la cámara trasera 1903 y la cámara delantera 1902 y ha abierto el agujero de salida delantero 1931 para que el agua de escape fluya hacia el agujero del eje 1914, como muestra la flecha. La fuerza hidráulica invierte la dirección del pistón 1901 y lo impulsa hacia la broca 1909. El agua de escape fluirá a través del agujero del eje y la broca para salir por la cara de la broca 1919, como muestran las flechas, para limpiar los recortes de la cara de la broca. Aunque no se muestran, los puertos de lavado radiales también pueden extenderse desde el agujero central del eje a una superficie exterior del eje, permitiendo que parte del fluido de escape salga entre un extremo delantero del pistón y la cara de golpeo de la broca, como se describió anteriormente.

En la Figura 19d, el pistón 1901 se desplaza hacia la broca 1909 (hacia la derecha, como se muestra en los dibujos).

Justo antes del impacto, el pistón 1901 conectará la cámara piloto 1933 con la cámara trasera 1903 a través del puerto piloto 1934. Esto hace que la válvula conmute justo después de que el pistón haya impactado contra la broca. El ciclo comienza de nuevo como se muestra en la Figura 19a.

Las Figuras 20a, 20b y 20c ilustran una disposición de acoplamiento para acoplar una broca de percusión a un martillo según la presente invención. El martillo 2000 mostrado en las Figuras 20a, 20b y 20c es similar en varios aspectos al martillo desechable 1800 mostrado en las Figuras 18a y 18b, pero la disposición de acoplamiento mostrada también puede aplicarse a otros martillos de acuerdo con la invención.

El eje 2012 del martillo 2000 comprende un conjunto de acoplamiento 2050 en el extremo delantero 2023 del mismo. El conjunto de acoplamiento comprende una brida de sellado 2022 y un elemento de acoplamiento en forma de mandril 2041. Como se muestra en las Figuras 20b y 20c, un diámetro exterior de la brida de sellado es mayor que un diámetro exterior de un cuerpo principal 2038 del eje, de modo que la cámara delantera está sellada por la brida de sellado y el pistón 2001. La brida de sellado 2022 está formada con medios de conexión que comprenden una rosca de tornillo interna 2043 en el extremo delantero de la misma. Los medios de conexión complementarios que comprenden una rosca de tornillo externa 2044 se proporcionan en una porción posterior del mandril. Los medios de enganche, en forma de estrías de extensión axial 2045 provistas externamente del mandril, son engranables con medios de enganche complementarios, en forma de estrías correspondientes 2046 provistas internamente de la broca 2009, por lo que el accionamiento rotacional desde el eje puede transmitirse a la broca. En otras realizaciones, el mandril puede estar formado con una sección transversal cuadrada, hexagonal u octogonal y la parte interna de la broca puede tener la forma correspondiente, como se ha descrito anteriormente.

El martillo 2000 más allá comprende medios de retención de la broca en el mandril enganchable con medios de enganche complementario en la broca 2009 para el acoplamiento longitudinal de la broca al martillo. En la realización mostrada en las Figuras 20a, 20b y 20c, los medios de retención de la broca comprenden un anillo de retención de la broca 2042, que comprende una pluralidad de sectores parcialmente anulares, y los medios de retención de la broca complementarios comprenden un resalte 2049 formado internamente de la broca en un extremo posterior de la misma.

La broca se acopla al martillo enroscando la rosca 2044 del mandril en la rosca 2043 de la brida de sellado 2022. La brida de sellado también está conectada al cuerpo principal 2038 del eje 2012 mediante una conexión roscada. Se deja espacio suficiente entre un extremo delantero 2047 de la brida de sellado y un resalte anular 2048 del mandril para permitir que los sectores del anillo de retención de la broca 2042 se introduzcan entre ellos. A continuación, la broca se empuja sobre el portabrocas de modo que las estrías 2045 del portabrocas encajen con las estrías complementarias 2046 de la broca. La unión roscada entre el portabrocas y la brida de sellado se aprieta girando la broca 2009. A medida que la conexión se aprieta, el resalte anular 2048 del mandril es empujado hacia el extremo delantero 2047 de la brida de sellado, forzando así los sectores del anillo de retención de la broca 2042 hacia el exterior, como se muestra en la Figura 20c. La broca queda retenida en el martillo por el encaje entre el resalte 2049 y el anillo de retención de la broca 2042.

En la Figura 9 se ilustra un conjunto 950 para su utilización en un sistema de instalación de un elemento portante, como un pilote submarino, en un lecho marino. El conjunto comprende un martillo hidráulico de fondo 900 desechable o de sacrificio. El martillo 900 es un martillo de agua similar al martillo 700 mostrado en las Figuras 7a y 7b y comprende un pistón 901, dispuesto para golpear una broca 909. El pistón 901 es el componente más externo del martillo y la broca de percusión 909 tiene un diámetro D mayor que el del pistón. El conjunto comprende además un tubo de perforación 951 conectado entre un soporte de perforación 958 y el martillo, teniendo el tubo de perforación un agujero central 955 a través del mismo.

El equipo de perforación 958 está configurado para proporcionar rotación y fuerza de avance al martillo durante la perforación del agujero. El equipo de perforación se conecta a la tubería de perforación 951 y al martillo 900 y se baja al lecho marino 954 con el martillo antes de perforar.

Como se muestra en la Figura 10, el sistema también comprende un umbilical 952, en el que el martillo es conectable, a través de la tubería de perforación, a un suministro de agua a presión y un suministro de lechada a través del umbilical. El suministro de agua y el suministro de lechada se proporcionan un nivel de la superficie del mar 953. Una bomba de agua y una bomba de lechada en un recipiente 959 proporcionan el suministro de agua y el suministro de lechada, respectivamente.

En utilización, el equipo de perforación se acopla al martillo a través del tubo de perforación 951, y el conjunto desciende hasta el lecho marino 954. El martillo 900 se acciona suministrándole agua a través del umbilical 952, para perforar un agujero 956 en el lecho marino, como se muestra en las Figuras 10 y 11.

La rotación y la fuerza de avance las proporciona el equipo de perforación. El funcionamiento del martillo es el descrito anteriormente con referencia a la Figura 8. Cuando el agujero ha alcanzado la profundidad deseada, como se muestra en la Figura 11, se detienen la rotación y la fuerza de avance y se interrumpe el suministro de agua al martillo, por ejemplo, desconectando el umbilical de la bomba de agua. Como se muestra en la Figura 11, un diámetro del agujero taladrado 956 es mayor que un diámetro del pistón 901 de modo que existe una cavidad anular 957 entre el pistón y una pared del agujero taladrado.

La lechada 960 se suministra entonces al martillo a través del umbilical, por ejemplo, conectando el umbilical a la bomba de lechada. La lechada fluye a través del agujero central 955 de la tubería de perforación y el martillo 900 y dentro del agujero 956 a través de la broca 909. Se bombea lechada en el agujero hasta que éste se haya llenado al menos parcialmente, como se muestra en la Figura 12. El equipo de perforación se desconecta del martillo y se devuelve a la superficie. Cuando la lechada se ha curado, el martillo, la tubería de perforación y el tubo de perforación se adhieren al material del lecho marino, de modo que el martillo, la tubería de perforación y la lechada forman un pilote submarino, como se muestra en la Figura 12.

En las Figuras 13 a 15 se ilustra un conjunto 1300 para su utilización en un sistema de instalación de un ancla submarina en un lecho marino. El conjunto comprende un marco de anclaje o plantilla 1301. En la realización mostrada, el marco de anclaje es generalmente triangular en forma, con una pluralidad de costillas 1308 para mejorar su integridad estructural. En otras realizaciones, el anclaje puede ser rectangular, o de cualquier otra forma adecuada. También se proporciona una conexión de amarre 1310 en el bastidor de anclaje, para permitir que una línea de amarre se conecte al mismo, para el amarre de una estructura en alta mar, como una turbina eólica.

El conjunto comprende además un equipo de perforación 1302 y tres martillos hidráulicos que se sacrifican de fondo de pozo 1303 y las correspondientes barras o tubos de perforación 1304, cada uno de los cuales está conectado al bastidor de anclaje 1301 a través de un conector 1307, en forma de manguito o saliente de montaje, provisto en un borde exterior del bastidor 1301. Cada martillo 1303 es un martillo de agua similar al martillo 700 mostrado en las Figuras 7a y 7b. El equipo de perforación 1302 comprende tres sistemas idénticos de fuerza de avance y rotación 1305, de modo que el equipo de perforación está configurado para proporcionar una fuerza de rotación y avance a cada uno de los martillos 1303. En otras realizaciones, el sistema puede comprender más o menos martillos y el equipo de perforación puede comprender un número correspondiente de sistemas de fuerza de avance y rotación. Como se muestra en la Figura 13, el equipo de perforación 1302 está configurado de tal manera que cada uno de los pares de martillo y tubería de perforación está dispuesto en un ángulo agudo con respecto al lecho marino 1306.

Cada martillo 1303 y la correspondiente tubería de perforación 1304 es conectable a un suministro de fluido de trabajo para perforar un agujero 1311 de una profundidad deseada en el lecho marino 1306, como se muestra en la Figura 15. En la realización mostrada, los agujeros se perforan en ángulo con respecto a la vertical para minimizar las fuerzas de flexión o cizallamiento sobre el anclaje. Sin embargo, en otras realizaciones, los agujeros pueden perforarse verticalmente hacia abajo en el lecho marino, o en un ángulo de entre 20 y 90 grados con respecto al lecho marino. El fluido de trabajo puede suministrarse desde una plataforma o buque a nivel de la superficie del mar, como se muestra en la Figura 10. Debido a que el equipo de perforación 1302 comprende tres sistemas separados de fuerza de alimentación y rotación 1305, los agujeros 1311 pueden ser perforados simultáneamente. Alternativamente, los agujeros pueden perforarse sucesivamente. Al accionar los martillos 1303, cada martillo 1303 y tubería de perforación 1304 pasa a través del conector correspondiente 1307. Como se muestra en las Figuras 14 y 15, cuando se han perforado los agujeros, una porción superior de cada tubo de perforación 1304 se retiene dentro del conector correspondiente 1307, para conectar el ancla a los tubos de perforación. Una vez perforados los agujeros, cada martillo se conecta a un suministro de lechada mientras está situado en su agujero respectivo para permitir que el martillo y el agujero se llenen, al menos parcialmente, de lechada. La lechada puede suministrarse a través del umbilical, como se muestra en la Figura 10.

Una vez que los agujeros 1311 se han llenado con lechada, el equipo de perforación 1302 se desconecta del martillo 1303 y se devuelve a la superficie, dejando el ancla submarina en el lecho marino como se muestra en las Figuras 16 y 17. Una vez curada la lechada, el ancla submarina, incluido el bastidor de anclaje 1301, se fija al lecho marino mediante los martillos 1303 y los correspondientes tubos de perforación 1304 conectados al bastidor de anclaje a través de los conectores 1307. Se puede conectar una tuerca u otro sujetador al extremo superior 1309 de cada uno de los tubos de perforación para sujetar el bastidor de anclaje a los pilotes submarinos formados por los pares de martillo y tubo de perforación. Cada uno de los pares de martillo y tubo de perforación se inyecta en su lugar en un agujero respectivo en el lecho marino de tal manera que cada martillo y tubo de perforación se adhiere al material del lecho marino 1306, asegurando así el ancla en su lugar.

Las palabras "comprende/que comprende" y las palabras "que tiene/que incluye" cuando se utilizan en el presente documento con referencia a la presente invención se utilizan para especificar la presencia de características, números enteros, pasos o componentes declarados, pero no excluye la presencia o adición de una o más características, números enteros, pasos, componentes o grupos de los mismos.

Se aprecia que ciertas características de la invención, que son, para mayor claridad, se describe en el contexto de realizaciones separadas, también se puede proporcionar en combinación en una sola realización. A la inversa, varias características de la invención que, por brevedad, se describen en el contexto de una sola realización, también pueden proporcionarse por separado o en cualquier subcombinación adecuado.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un martillo hidráulico de fondo de pozo (300) que comprende:

un eje alargado (312);

un pistón (301) con un agujero central (310) que lo atraviesa, el pistón montado de forma deslizante para movimiento recíproco en el eje y dispuesto para impactar una broca de percusión (309), en el que las cámaras de accionamiento delantera (302) y trasera (303) para el pistón están dispuestas entre el pistón y el eje y en el que la cámara delantera está separada de la cámara trasera por un resalte anular (313) formado internamente del agujero del pistón; y

una válvula de control (305) para controlar el movimiento alternativo del pistón, en la que la válvula de control está dispuesta dentro del agujero central del pistón.

2. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según la reivindicación 1, en el que el eje comprende un agujero central (314) y la válvula de control está dispuesta en el interior del eje.

3. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según reivindicación 1 o reivindicación 2, en el que el pistón tiene una construcción monolítica.

4. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el pistón está dispuesto para golpear un resalte anular (315) en un extremo posterior de la broca de percusión.

5. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además al menos un acumulador (306) dispuesto en un extremo posterior del pistón.

6. Un martillo hidráulico de fondo de pozo como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que:

un fluido de trabajo del martillo es el agua;

la cámara posterior está conectada a un canal de fluido a presión; y

la válvula de control está dispuesta para conectar la cámara delantera con la cámara trasera mientras el pistón se mueve en dirección trasera y está dispuesta para conectar la cámara delantera con un canal de fluido de lavado a través del agujero central del eje y la broca de percusión cuando el pistón se mueve en dirección delantera.

7. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un manguito de desgaste exterior (317), en el que el pistón está alojado dentro del manguito de desgaste exterior y la broca de percusión está dispuesta en un extremo delantero del manguito de desgaste exterior.

8. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según la reivindicación 7, en el que el martillo es un martillo de circuito cerrado y se proporciona un canal de fluido de lavado (308) entre el pistón y el manguito de desgaste exterior y a través de la broca de percusión.

9. Un martillo hidráulico de fondo de pozo como se reivindica en la reivindicación 7, en el que un fluido de trabajo del martillo es agua y en el que un anillo de flujo (420) se proporciona entre el pistón y el manguito de desgaste exterior y un canal de fluido de lavado (408) se proporciona a través del eje y la broca de percusión.

10. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el pistón es un componente más externo del martillo.

11. Un martillo hidráulico de fondo de pozo como se reivindica en la reivindicación 10, que comprende, además: un puerto de lavado (521) en el eje que se extiende desde el agujero central del eje hasta una superficie exterior del eje en un extremo delantero del pistón.

12. Un martillo hidráulico de fondo de pozo como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en el que el eje comprende un elemento de acoplamiento (622) en el extremo delantero del mismo, en el que el elemento de acoplamiento acopla la broca de percusión al martillo y transmite el accionamiento de rotación al mismo.

13. Un martillo hidráulico de fondo de pozo como se reivindica en la reivindicación 12, que comprende además medios de acoplamiento (624) formados en el elemento de acoplamiento acoplables con medios de acoplamiento complementarios (625) formados internamente en la broca por los que el accionamiento rotacional desde el eje puede transmitirse a la broca.

14. Un martillo hidráulico de fondo de pozo según la reivindicación 12 o la reivindicación 13, que comprende además medios de retención de broca en el elemento de acoplamiento adaptados para acoplarse con medios de retención complementarios en la broca para retener la broca en el martillo.

15. Un martillo hidráulico para fondo de pozo como se reivindica en la reivindicación 14, en el que los medios de retención de la broca comprenden una primera rosca de tomillo (626) formada externamente del elemento de acoplamiento en un extremo delantero del mismo, y los medios de enganche complementarios comprenden una segunda rosca de tornillo (628) formada internamente de la broca.