MX2008015174A - Generador de rotor de impulsion. - Google Patents

Generador de rotor de impulsion.

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Abstract

Se proporciona un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo. El generador comprende un rotor motorizado, al menos un transductor magnético fijo y una bobina transductora montada por lo menos en un transductor magnético fijo. El rotor motorizado es situado al menos en parte en el flujo primario de lodos y puede girar en respuesta al flujo primario de lodos, el rotor motorizado tiene un eje de rotación que es transversal al flujo primario de lodos. El rotor motorizado es proporcionado con una pluralidad fija de imanes en el mismo, los imanes son situados a fin de acoplarse en forma magnética al menos con un transductor magnético fijo. En base al giro del rotor motorizado en respuesta al flujo primario de lodos, es generada una corriente en la bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo. La figura más representativa de la invención es la número 1.

Description

GENERADOR DE ROTOR DE IMPULSION Campo de la Invención La presente invención se refiere, de manera general, al campo de la perforación con dirección controlada, y en particular, a un generador de rotor de impulsión que genera electricidad en respuesta al flujo de los lodos de perforación durante una operación de perforación.
Antecedentes de la Invención La perforación con dirección controlada ha cambiado en forma dramática el panorama de las operaciones de perforación a gran escala. En la práctica común actual, existe la configuración de Perforación mientras se Realiza el Registro (LWD, por sus siglas en inglés) y la configuración de Perforación mientras se Realiza la Medición (MWD, ) cada una de las cuales permite la mejora del control, monitoreo y colección de información con respecto al yacimiento sometido a ensayo. Con las configuraciones LWD y MWD, se elabora un intervalo amplio de mediciones de las propiedades del yacimiento durante la operación de perforación. Los ejemplos de las propiedades medidas incluyen, aunque no se limitan a, los niveles de resistividad, porosidad, velocidad sónica, niveles rayos gamma, así como también la presión y temperatura de la perforación del pozo. Además, la configuración MWD permite la medición de la trayectoria de la perforación del pozo utilizando un intervalo de detectores tales como acelerómetros y magnetómetros . Con el uso de las tecnologías de telemetría que incluyen la telemetría de impulso y electromagnética (EM) de lodos, los datos son enviados de regreso hacia la superficie a los operadores. Con esta información, el operador es capaz de guiar con exactitud una columna de sondeo hasta un objetivo predeterminado. La perforación con dirección controlada proporciona muchas ventajas con respecto a la mayoría de metodologías más convencionales de perforación. En particular, la perforación con dirección controlada proporciona un procedimiento de más respeto, en términos ambientales para la perforación puesto que minimiza las perturbaciones superficiales al requerir un área de recepción más pequeña en el sitio dado de la perforación. De este modo, es versátil la perforación con dirección controlada en la que los sitios del pozo podrían ser situados afuera del área que sea ambientalmente sensible o protegida. La perforación con dirección controlada también hace posible la expansión en base a la existencia de perforaciones verticales mediante la perforación en dirección lateral fuera de los objetivos desplazados, con lo cual, se maximiza la extracción de un yacimiento único. Como puede apreciarse, con la incorporación de los dispositivos electrónicos en la cadena de instrumentos, los problemas de alimentación de energía generan molestia a la industria. Varias soluciones han sido presentadas, con los procedimientos más convencionales que utilizan conexiones eléctricas de línea de conductor de base superficial, así como también, la incorporación de baterías (es decir, de litio-cloruro de tionilo) en la cadena de instrumentos en el fondo del pozo. Cada una de estas alimentaciones de energía tiene sus inconvenientes, ya sea su seguridad, estabilidad, durabilidad o costo total. Las metodologías alternas de generación de energía han sido desarrolladas e implementadas en grados variables de éxito. En particular, ha sido desarrollado un número de generadores de energía, los cuales están basados en la utilización o aprovechamiento del flujo del lodo de perforación que hace girar un generador de energía en el fondo del pozo. Un ejemplo de esta tecnología incluye las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5, 839,508 y 6, 672,409. La Patente de los Estados Unidos No. 5, 839,508 se refiere a un aparato de generación eléctrica que se conecta con la tubería de bombeo de extracción de una operación de perforación. En una modalidad preferida, este aparato incluye un alojamiento que tiene un pasaje primario de flujo en comunicación con la tubería de bombeo de extracción. El alojamiento también incluye un pasaje lateral que se desplaza hacia los costados, el cual se comunica con el pasaje primario de flujo, de manera que el fluido de extracción pase hacia arriba en dirección de la superficie a través de los pasajes primario y lateral. Un desviador de flujo podría ser situado en el alojamiento para cambiar la dirección de una cantidad variable de fluido de extracción que proviene de la tubería de bombeo de extracción y se dirige hacia el pasaje lateral. Un generador eléctrico es situado, por lo menos parcialmente, en o a lo largo del pasaje lateral. El generador eléctrico genera la electricidad a través de la interacción del fluido de extracción que se desplaza. En la Patente de los Estados Unidos No. 6, 672,409 es descrito un montaje de generador que genera energía en el extremo del fondo de la perforación de una columna de sondeo. La columna de sondeo proporciona un pasaje de fluido en el cual es situado el generador en el fondo del pozo a fin de someter la turbina giratoria a un fluido presurizado que se desplaza en el pasaje de fluido, con lo cual, se transmite una rotación mecánica a la turbina. La turbina es acoplada con un generador, de modo que la rotación mecánica de la turbina sea transferida a la potencia de salida del generador . En uso, muchas de las metodologías de la técnica anterior para la generación de energía en el fondo del pozo son limitadas por distintas deficiencias y/o inconvenientes.
Los problemas encontrados incluyen por ejemplo, problemas de seguridad, de complejidad y durabilidad mecánica, así como también, de costo total. Como resultado, existe la demanda en curso de alternativas para las tecnologías mencionadas que ofrezcan un rendimiento mejorado, una conflabilidad más grande, así como también una complejidad y costo total reducidos .
Sumario de la Invención De acuerdo con un aspecto de una modalidad, se proporciona un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo. El generador incluye un rotor motorizado, al menos un transductor magnético fijo y una bobina transductora montada por lo menos en un transductor magnético fijo. El rotor motorizado es situado al menos en parte en el flujo primario de lodos y puede girar en respuesta al flujo primario de lodos. El rotor motorizado tiene un eje de rotación que es transversal al flujo primario de lodos. El rotor motorizado es proporcionado con una pluralidad fija de imanes en el mismo, los imanes son situados de manera que se acoplen en forma magnética por lo menos con un transductor magnético fijo. En base al giro del rotor motorizado en respuesta al flujo primario de lodos, es producida una corriente en la bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo. De acuerdo con otro aspecto de una modalidad, se proporciona un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo. El generador incluye un cilindro de presión que es dimensionado para formar un anillo entre el generador y la columna de sondeo, el anillo permite el paso del flujo primario de lodos. Situado al menos en parte en el cilindro de presión se encuentra un rotor motorizado, el rotor motorizado puede girar alrededor de un eje transversal al eje longitudinal del cilindro de presión. El rotor motorizado se extiende al menos en parte en el anillo a fin de girar en respuesta al flujo primario de lodos. El rotor motorizado es configurado con una pluralidad fija de imanes en el mismo; la pluralidad de imanes es situada para acoplarse en forma magnética al menos con un transductor magnético fijo situado en posición adyacente. El transductor magnético fijo tiene montado en el mismo una bobina transductora en la cual es generada la corriente en respuesta al giro del rotor motorizado con relación al transductor magnético fijo. La corriente generada como resultado del acoplamiento magnético entre el rotor motorizado y al menos un transductor magnético fijo es subsiguientemente dirigida hacia un acondicionador de tensión para su conversión en un servicio adecuado DC a la tensión requerida por la cadena de instrumentos .
Breve Descripción de las Figuras Las modalidades de la presente solicitud serán descritas a continuación sólo por medio de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas, en donde: La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad del generador de rotor de impulsión ensamblado; La Figura 2a es una vista parcial en perspectiva de la modalidad de la Figura 1 que muestra el bastidor de rotor y el montaje de rotor motorizado con dos transductores magnéticos fijos en posición; La Figura 2b es una vista en perspectiva de la modalidad de la Figura 1 que muestra el rotor motorizado para uso en el generador de rotor de impulsión; La Figura 2c es una vista parcial en despiece de la modalidad de la Figura 1 que muestra la relación entre el bastidor de rotor y el transductor magnético fijo; La Figura 3a es una vista parcial en despiece de la modalidad de la Figura 1 que muestra el montaje general del generador de rotor de impulsión; La Figura 3b es una vista parcial en perspectiva de la modalidad de la Figura 1 sin el cilindro de presión de protección; La Figura 4 es una vista en corte transversal de cara superior de la modalidad de la Figura 1; La Figura 5 es una vista en corte transversal de cara lateral de la modalidad de la Figura 1 que muestra la colocación del generador de rotor de impulsión en una columna de sondeo ; La Figura 6 es una vista parcial en perspectiva de la modalidad de la Figura 1 que detalla el bastidor de rotor y el montaje de rotor motorizado; La Figura 7 es una representación esquemática de la modalidad de la Figura 1; y La Figura 8 es un esquema parcial de una modalidad alternativa del generador de rotor de impulsión.
Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Con referencia a la Figura 1, se muestra un generador de rotor de impulsión ensamblado como se indica, de manera general, mediante el número de referencia 20. En operación, el generador de rotor de impulsión es incorporado en una cadena de instrumentos, de preferencia, en la proximidad general de los puntos demandantes en el fondo de la perforación (es decir, los dispositivos electrónicos MWD y de telemetría) . A continuación, con referencia a la Figura 2a, el generador 20 incluye un bastidor de rotor 22, un rotor motorizado 24 montado en forma giratoria en el bastidor de rotor 22 y al menos un transductor magnético fijo 26. En la modalidad mostrada, cada extremo del bastidor de rotor 22 es configurado a fin de recibir dos transductores magnéticos fijos 26 (sólo se muestran dos por motivos de claridad) . Mostrado separado del bastidor de rotor 22 en la Figura 2b, el rotor motorizado 24 está comprendido de una pluralidad de segmentos de paleta 28 que se extiende en dirección radial a partir del eje central 30, cada segmento de paleta 28 es dimensionado con las secciones laterales opuestas 32 y la región de contacto de flujo de lodos 34. En la modalidad mostrada en las Figuras 2a y 2b, el rotor motorizado 24 está comprendido de seis segmentos de paleta 28. Cada segmento de paleta 28 tiene situado en el mismo un imán de forma de varilla 36 que se extiende entre cada sección lateral opuesta 32, o en forma alterna, dos imanes más cortos de forma de varilla con un material permeable en forma magnética (es decir, de Calidad de Solenoide de Tipo de Acero Inoxidable Carpenter 430F) colocado entre los mismos. El imán 36 en cada segmento de paleta 28 es situado de modo que se embrague o acople en forma magnética con los transductores magnéticos fijos 26 en base al giro del rotor motorizado 24. Cada cara de extremo del imán de forma de varilla 36 en cada segmento de paleta 28 es nivelado o ligeramente rebajado con relación a cada sección lateral opuesta 32 a fin de reducir el desgaste y disminuir la probabilidad de obstrucción en base al giro del rotor motorizado 24. En la presente modalidad, el imán 36 es un imán de tierra rara (es decir, de boro de hierro de neodimio o cobalto de samario) . Cada segmento de paleta 28 también es proporcionado con una tira de desgaste reemplazable 40 en la región de contacto de flujo de lodos 34, con lo cual, se extiende la vida útil del rotor motorizado 24. El material para la tira de desgaste 40 es elegido de acuerdo con la durabilidad requerida en función de las características del yacimiento que está siendo perforado. Como tal, el operador es capaz de incrementar la duración de servicio entre los paros programados de mantenimiento que son factores importantes con respecto a los costos de operación. El transductor magnético fijo 26 incluye un eje alargado 42 y una pata terminal desplazada 44. Como se muestra en la Figura 2c, la pata desplazada 44 es configurada para deslizarse hacia un rebajo correspondiente 46 en el bastidor de rotor 22. La pata desplazada 44 del transductor magnético fijo 26 coopera con el imán 36 situado sobre cada segmento de paleta 28 a fin de generar electricidad, como será descrito más adelante. Para el propósito de generación de electricidad, cada transductor magnético fijo 26 es proporcionado con una bobina transductora 48, como se muestra en la vista en despiece en la Figura 3a. Para encerrar y proporcionar protección a las bobinas transductoras 48, un compartimiento de estator 50 y un receptáculo de circuito 52 son situados sobre los transductores magnéticos fijos 26. A fin de permitir que el compartimiento de estator 50 sea situado en forma deslizante a lo largo de los transductores magnéticos fijos 26, el compartimiento de estator 50 incluye los agujeros longitudinales 54. Con el compartimiento de estator 50 y el receptáculo de circuito 52 en posición, una porción de cada extremo distante 56 de los transductores magnéticos fijos 26 pasa a través de los agujeros correspondientes 58 en la tapa de extremo de receptáculo 60. Sujetadores adecuados (por ejemplo, pernos, tuercas, etc.) que cooperan con el extremo distante saliente 56 de los transductores magnéticos fijos 26 mantienen el receptáculo de circuito 52 en posición como se muestra en la Figura 3b. En la modalidad mostrada, los tornillos de tapa de cabeza hueca 62 son utilizados para mantener en posición la tapa de extremo de receptáculo 60 y el receptáculo de circuito 52, mientras es facilitado el registro con relación al compartimiento de estator 50 mediante la ubicación del extremo de estator 64 del receptáculo de circuito 52 en una ranura circunferencial 66 en el compartimiento de estator 50. Como se muestra, la tapa de extremo de receptáculo 60 además es proporcionada con un puerto 79 que permite la canalización de los alambres o conductores hacia y desde los componentes de columna de sondeo situados en posición adyacente. El transductor magnético fijo y la tapa de extremo de receptáculo son elaborados de un material permeable en forma magnética (es decir, de Calidad de Solenoide de Tipo de Acero Inoxidable Carpenter 430F) , con lo cual en base al montaje, es establecido un puente magnético 53 entre los transductores magnéticos fijos 26 situados en posición adyacente como se muestra en la Figura 7. Además de proteger las bobinas transductoras 46, el receptáculo de circuito 52 podría ser utilizado como un elemento de soporte de carga para evitar que el compartimiento de estator 50 sea empujado bajo presión hacia la región de las bobinas transductoras 46. El material elegido para el receptáculo de circuito podría ser cualquier material adecuado que sea utilizado en la perforación, tal como aluminio o acero inoxidable, y se prefiere que sea capaz de soportar presiones de carga tan altas como de 703 kilogramos por centímetro cuadrado (10,000 libras por pulgada cuadrada (psi) ) o más grandes. A continuación, con referencia a la Figura 4, para impedir el ingreso de los lodos de perforación en la región de las bobinas transductoras 48, la superficie interior de cada agujero longitudinal 54 del compartimiento de estator 50 es proporcionada al menos con una ranura circunferencial 68 para la colocación de una junta tórica adecuada 70. Con este arreglo, se impide que pase el lodo presente en la región del rotor motorizado 24 y el bastidor de rotor 22 hacia la región de las bobinas transductoras 48. A fin de proteger el montaje descrito con anterioridad del flujo del lodo abrasivo de perforación, el montaje es contenido dentro de un cilindro de presión 72. Durante el montaje, los componentes adyacentes a cada lado del bastidor de rotor 22 son previamente ensamblados e introducidos de manera parcial en cada extremo del cilindro de presión 72. Debido a que los conductores de las cuatro bobinas transductoras 48 son dirigidos hacia un lado del generador de rotor de impulsión 20, los alambres o conductores que requieren el paso alrededor del bastidor de rotor 22 son dirigidos en este momento a través del agujero 74 (véase la Figura 3a) en los compartimientos de estator 50 y un tubo o conducto para cables 75 (véase la Figura 5) del bastidor de rotor 22. Una vez que los componentes adyacentes a cada lado del bastidor de rotor 22 sean introducidos en forma parcial, el rotor motorizado 24 y el bastidor 22 son ensamblados y colocados en posición a través de un orificio 76 (véase la Figura 1) en el cilindro de presión 72. Con el bastidor de rotor 22 y el rotor motorizado 24 contenidos en posición, el transductor magnético fijo 26 y el montaje asociado de receptáculo son movidos en posición con la pata desplazada 44 de cada transductor magnético fijo 26 acoplándose con el rebajo respectivo 46 del bastidor de rotor 22. Para facilitar este proceso, el transductor magnético fijo 26 y el montaje asociado de receptáculo son mantenidos en un ensamble suelto a fin de permitir que la pata desplazada 44 de cada transductor 26 sea girada hasta que cada uno se registre dentro del rebajo respectivo 46 del bastidor de rotor 22. Una vez ensamblado, el bastidor de rotor 22 es bloqueado o inmovilizado en posición por medio de la pata desplazada 44 de cada transductor magnético fijo 26. En este punto, los sujetadores 62 pueden ser apretados. A fin de mantener los transductores magnéticos fijos 26 y los receptáculos de circuito que los acompaña 52 en posición con relación al bastidor de rotor 22, es utilizado un sujetador adecuado en cada extremo del cilindro de presión 72. En la modalidad mostrada, un sujetador de forma-c 77 (véase las Figuras 3b y 4) es utilizado en conjunto con una ranura circunferencial correspondientes 78 en la superficie interior del cilindro de presión 72. Como se muestra en la Figura 4 los compartimientos de estator 50 también son suministrados con las ranuras circunferenciales 80 en la superficie exterior a fin de permitir un sello entre el compartimiento de estator 50 y el cilindro de presión 72. Con la colocación de las juntas tóricas 82 dentro de estas ranuras, el ingreso de lodo de perforación en la región de las bobinas transductoras 48 es adicionalmente impedido. Un arreglo similar de sello es proporcionado para el tubo o conducto de cables 75 en el compartimiento de estator 50, en donde las ranuras circunferenciales y las juntas tóricas son utilizadas para impedir el ingreso de lodo de la región del rotor motorizado 24 hacia la región de las bobinas transductoras 48. Como se mencionó con anterioridad, el generador de rotor de impulsión 20 es introducido en una columna de instrumentos en la ubicación en el fondo de la perforación en proximidad relativa con los puntos demandantes (es decir, los dispositivos electrónicos) . A fin de permitir la inserción del generador de rotor de impulsión 20 en la columna de instrumentos, cada extremo 84, 86 del cilindro de presión 72 es configurado con caras adecuadas de unión como sería conocido por una persona experta en la técnica. Además, estas caras podrían ser proporcionadas con sellos adecuados (por ejemplo, ranuras circunferenciales y juntas tóricas, etc.) a fin de evitar el ingreso de lodo y escombros, como sería conocido para una persona experta en la técnica. Una vez colocado dentro de la columna de instrumentos, el generador de rotor de impulsión 20 permanece generalmente centralizado con relación a la columna de sondeo 88, de esta manera, se forma un anillo 90 alrededor de la herramienta como se representa en la Figura 5.
El anillo 90 alrededor del generador de rotor de impulsión 20, así como también alrededor de los otros módulos de herramienta en la columna de instrumentos, permiten el flujo de lodo de perforación hacia abajo a través de la columna de sondeo. El generador de rotor de impulsión 20 utiliza este flujo primario de lodos 92 para girar el rotor motorizado 24, con lo cual se genera la energía en el modo descrito más adelante. A efecto de facilitar el giro del rotor motorizado 24, el rotor motorizado 24 es situado de manera que el eje de rotación 30 sea transversal al flujo primario de lodos 92. Además, el rotor motorizado 24 es montado de manera que la región de contacto de flujo de lodo 34 se extienda al menos en parte hacia el anillo 90. Con esta configuración, el lodo de perforación que fluye a través del anillo 90 impacta sobre las paletas 28 del rotor motorizado 24 en la proximidad de la región de contacto de flujo de lodo 34, provocando que el rotor motorizado 24 gire alrededor del eje transversal 30. En base a la rotación del rotor motorizado 24, cada imán 36 montado en los respectivos segmentos de paleta 28 del rotor motorizado 24 pasa en proximidad cercana a la pata desplazada 44 del transductor magnético fijo 26, como se muestra en la Figura 6. La proximidad es de manera que el imán 36 sea capaz de embragar en forma magnética o acoplarse con el transductor magnético fijo 26. A fin de propagar el campo magnético, los transductores magnéticos fijos 26 y la tapa de extremo de receptáculo 60 son elaborados de un material permeable en forma magnética (es decir, de Calidad de Solenoide de Tipo de Acero Inoxidable Carpenter 430F) . Como tal, el flujo de corriente es generado en la bobina transductora 48 montada en cada transductor magnético fijo 26. En la modalidad mostrada en la Figura 7, este flujo de corriente es entonces dirigido a partir de cada bobina transductora 48 a través de un rectificador de puente 94, un capacitor 96 y un regulador de elevación de DC/DC 98 para la conversión en un servicio adecuado DC a una tensión requerida por la columna de instrumentos. Será apreciado que una persona experta en la técnica podría elegir la implementación de un método alterno para el acondicionamiento de la tensión que sea conveniente para la demanda o aplicación particular. Como se muestra en la Figura 7, las bobinas transductoras 48 son situadas en paralelo con relación al rectificador de puente 94. Con este arreglo, una falla en cualquier bobina transductora no incapacita por completo al generador. Como se mencionó en los antecedentes, la incorporación de dispositivos electrónicos en la columna de instrumentos ha generado un número de problemas de alimentación de energía. Un montaje común de instrumento MWD requiere aproximadamente 120 W para su operación. Mientras que el generador puede ser configurado para conseguir un intervalo de potencias de salida (es decir, alternando el número de segmentos de paleta por rotor) , en un ejemplo particular, la rotación máxima del rotor motorizado es aproximadamente de 6000 revoluciones por minuto sin carga y aproximadamente de 1750 rpm a un rendimiento de 60 . Con una salida de potencia de 60 W, la incorporación de dos o incluso de tres generadores de rotor de impulsión se requiere para cumplir con la demanda. Aunque el uso de múltiples unidades (es decir, dos o más) podría ser común para cualquier columna de instrumentos, la simplicidad de la construcción conduce a ahorros sustanciales de costo (es decir, tan bajos como una quinta parte del costo de los sistemas basados en turbina de la técnica anterior) . La durabilidad y estabilidad del generador de rotor de impulsión también conduce a ahorros sustanciales con respecto a los costos de operación (es decir, tan bajos como una décima parte del costo de los sistemas de la técnica anterior) . Mediante la reducción sustancial de los costos de los generadores de energía y con la capacidad para operar múltiples unidades en cualquier columna de instrumentos, es posible la capacidad para introducir un cierto grado de redundancia de energía. Esto garantiza una alimentación suficiente de energía, incluso en el caso de una falla en cualquier unidad de generación de energía. En una modalidad alterna del generador de rotor de impulsión 120, el imán 122 es movido del rotor motorizado hacia el transductor magnético fijo permeable en forma magnética 124 como se muestra en la Figura 8. En esta configuración, el imán 122 es un material fijo y permeable en forma magnética 126 (es decir, de Calidad de Solenoide o de Tipo de Acero Inoxidable Carpenter 430F o ferrita) que atraviesa el rotor motorizado en el lugar del imán de forma de varilla. El imán fijo 122 es situado en el transductor magnético fijo 124 o es colocado como un puente magnético 128. En uso, esta modalidad alterna funciona en gran parte del mismo modo como se describió con anterioridad. Será apreciado que aunque las modalidades del generador de rotor de impulsión han sido descritas e ilustradas en detalle, podrían realizarse varias modificaciones y cambios. Mientras que una modalidad es descrita con anterioridad, algunas de las características descritas con anterioridad pueden ser modificadas, sustituidas o incluso omitidas. Por ejemplo, los imanes de tierra extraña que son utilizados en los segmentos de paleta pueden ser sustituidos con materiales alternos magnéticos que incluyen aunque no se limitan a Alnico, cerámica o ferrita. El centrado de la columna de instrumentos que contiene uno o más generadores de rotor de impulsión con relación al diámetro más grande de la columna de sondeo puede ser facilitado por las paletas proporcionadas en el generador de rotor de impulsión, o sobre los módulos adyacentes de instrumentos. Considerando el ambiente peligroso en el cual son utilizadas estas unidades, una persona experta en la técnica podría elegir materiales adecuados de construcción que también presenten propiedades resistentes de corrosión. Mientras que un arreglo paralelo para las bobinas transductoras fue descrito, puede ser implementada una configuración alterna en donde las bobinas transductoras sean situadas en serie. Mientras que un acero inoxidable resistente a la corrosión (es decir, Nitronic 50 de grado 304/316, Aqualoy, etc.) es un material preferido para la construcción de varios componentes en el generador de rotor de impulsión, ciertos componentes pueden ser construidos de materiales alternos. Por ejemplo, para ahorros sustanciales de costo, el rotor motorizado puede ser formado o elaborado utilizando un material durable de polímero (es decir, poliuretano, nylon o Delrin) . Como tal, un rotor motorizado utilizado podría ser situado, en lugar de uno reconstruido, con lo cual, se reduce los requerimientos costosos de mantenimiento y se disminuye el tiempo muerto. También es posible incrementar o disminuir el número de sellos utilizados para impedir el ingreso de lodo de perforación dentro de la región de las bobinas transductoras. El número de paletas en el rotor motorizado puede incrementarse o disminuirse de acuerdo con las demandas para una aplicación particular. Todavía podrían presentarse alternativas y modificaciones adicionales por aquellas personas expertas en la técnica. Se cree que estas alternativas y modificaciones se encuentran dentro del alcance de la invención como es definido por las reivindicaciones adjuntas a la misma.

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo, caracterizado porque comprende: un rotor motorizado, al menos un transductor magnético fijo, una bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo, el rotor motorizado es situado al menos en parte en el flujo primario de lodos y puede ser girado en respuesta al flujo primario de lodos, el rotor motorizado tiene un eje de rotación que es transversal al flujo primario de lodos, el rotor motorizado tiene una pluralidad fija de imanes en el mismo, los imanes son situados a fin de acoplarse en forma magnética al menos con un transductor magnético fijo, en donde en base al giro del rotor motorizado en respuesta al flujo primario de lodos, es producida una corriente en la bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo.
  2. 2. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor motorizado comprende una pluralidad de segmentos de paleta.
  3. 3. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el rotor motorizado comprende seis segmentos de paleta.
  4. 4. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una pluralidad de transductores magnéticos fijos.
  5. 5. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende cuatro transductores magnéticos fijos.
  6. 6. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos un lado del rotor motorizado comprende seis imanes situados a fin de acoplarse en forma magnética por lo menos con un transductor magnético fijo.
  7. 7. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el rotor motorizado comprende seis segmentos de paleta, y en donde cada uno de los seis imanes es asociado con un respectivo segmento de paleta.
  8. 8. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la bobina transductora es alojada dentro de un receptáculo que es situado al menos sobre un transductor magnético fijo.
  9. 9. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el receptáculo es proporcionado con sellos que impiden el ingreso del lodo de perforación dentro de la región de la bobina transductora.
  10. 10. Un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo, caracterizado porque comprende: un cilindro de presión que es dimensionado para formar un anillo entre el aparato y la columna de sondeo, el anillo permite el paso del flujo primario de lodos, un rotor motorizado situado al menos en parte en el cilindro de presión, el rotor motorizado puede ser girado alrededor de un eje transversal al eje longitudinal del cilindro de presión, el rotor motorizado se extiende al menos en parte en el anillo a fin de girar en respuesta al flujo primario de lodos a través del anillo, el rotor motorizado tiene una pluralidad fija de imanes en el mismo, la pluralidad de imanes es situada para acoplarse en forma magnética al menos con un transductor magnético fijo situado en posición adyacente, el transductor magnético fijo tiene montado en el mismo una bobina transductora en la cual es generada una corriente en respuesta al giro del rotor motorizado con relación al transductor magnético fijo.
  11. 11. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porgue el rotor motorizado comprende una pluralidad de segmentos de paleta.
  12. 12. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el rotor motorizado comprende seis segmentos de paleta.
  13. 13. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende una pluralidad de transductores magnéticos fijos.
  14. 14. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende cuatro transductores magnéticos fijos.
  15. 15. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque al menos un lado del rotor motorizado comprende seis imanes situados a fin de acoplarse en forma magnética por lo menos con un transductor magnético fijo.
  16. 16. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el rotor motorizado comprende seis segmentos de paleta, y en donde cada uno de los seis imanes es asociado con un respectivo segmento de paleta.
  17. 17. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la bobina transductora es alojada dentro de un receptáculo que es situado al menos sobre un transductor magnético fijo.
  18. 18. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el receptáculo es proporcionado con sellos que impiden el ingreso del lodo de perforación dentro de la región de la bobina transductora.
  19. 19. El generador de rotor de impulsión de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el cilindro de presión es configurado en cada extremo con caras adecuadas de unión para su inserción dentro de la columna de sondeo .
  20. 20. Un generador de rotor de impulsión para la generación de energía en respuesta a un flujo primario de lodos en una columna de sondeo, caracterizado porque comprende: un rotor motorizado, al menos un transductor magnético fijo, una bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo, el rotor motorizado es situado al menos en parte en el flujo primario de lodos y puede ser girado en respuesta al flujo primario de lodos, el rotor motorizado tiene un eje de rotación que es transversal al flujo primario de lodos, el rotor motorizado tiene al menos una sección de material permeable en forma magnética que atraviesa el rotor motorizado de lado a lado; el transductor magnético fijo tiene al menos un imán fijo en el mismo, el imán es situado a fin de permitir que el transductor magnético fijo se acople en forma magnética por lo menos con una sección del material permeable en forma magnética que atraviesa el rotor motorizado; en donde en base al giro del rotor motorizado en respuesta al flujo primario de lodos, es producida una corriente en la bobina transductora montada al menos en un transductor magnético fijo.
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