MX2011005185A

MX2011005185A - Metodo para fabricacion de tamiz para el fondo de la perforacion.

Info

Publication number: MX2011005185A
Application number: MX2011005185A
Authority: MX
Inventors: Elmer R Peterson
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-30
Also published as: US20100122447A1; CN103711461A; WO2010059528A3; CN103711461B; CN102216559B; CN102216559A; WO2010059528A2; US8127447B2

Abstract

Un método para fabricar un tamiz para su uso en el fondo de la perforación que utiliza capas de tamiz de malla que se unen por difusión entre sí. Los extremos que se traslaparán para elaborar una costura cuando las láminas que se unen juntas se enrollan en un tubo, se comprimen antes de que la forma tubular se cree o después cuando la forma tubular y la tubería base interior se estiran a través de una matriz para juntar la costura elaborada por los bordes de traslapamiento. Debido a la compresión de los bordes, cuando se traslapan para formar un tubo, el espesor de pared en el traslapado es aproximadamente el mismo que el espesor restante de la porción de tamiz. Opcionalmente, un material elástico puede comprimirse en las áreas abiertas de las porciones de tamiz que se traslapan para elaborar la costura general y longitudinalmente orientada. La costura puede ser paralela al eje del tamiz o en espiral alrededor del mismo. La cubierta perforada exterior proporciona una fuerza compresiva que mantiene una barrera resistente al flujo de partículas de arena entre las superficies de traslapamiento de la costura conforme el ensamble de cubierta perforada exterior, el tubo de filtración y la tubería base interior se estiran a través de una matriz.

Description

MÉTODO PARA FABRICACIÓN DE TAMIZ PARA EL FONDO DE LA PERFORACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El campo de la invención es sobre métodos de fabricación de tamiz para el fondo de la perforación y más específicamente sobre métodos de fabricación de material de tamiz y la unión del material de tamiz a la tubería base.

Los tamices para uso en el fondo de la perforación típicamente se forman alrededor de una tubería base que se perfora o tiene alguna clase de aberturas. La tubería base se une como parte de una sarta que se extiende en el fondo de la perforación de manera que pueda colocarse apropiadamente en una zona de producción. Alrededor de la tubería base se encuentra un material de filtro y alrededor del material de filtro se encuentra una cubierta exterior. La cubierta exterior es usualmente un tubo metálico delgado con aberturas perforadas que se diseñan para proteger el material de tamiz contra daños cuando se introduce o se extrae de la perforación. Los respiraderos usualmente son lo suficientemente grandes como para no restringir significativamente el flujo al material de filtro. El tamaño de partícula objetivo para exclusión se determina por el tamaño de la abertura en el material de tamiz.

En el pasado, el uso de material de tamiz que se ha visto ampliamente extendido es un tejido Cruzado Holandés como se muestra y se describe en USP 5,611,399. Esta patente también muestra una técnica para introducir un ensamble tubular a través de una matriz para cerrar una costura longitudinal que se traslapa elaborada de extremos que se doblan y se pliegan sobre la forma tubular. Otras patentes que se relacionan con la fabricación de tamices para el uso en el fondo de la perforación son USP 6,305,468 y 6,607,032.

Las técnicas anteriores tuvieron la desventaja de una forma distinta no redonda, debido al pliegue sobre los extremos y al doblez sobre los mismos. Como resultado durante el proceso de unión a la tubería base, la fuerza compresiva aplicada para tratar de asegurar los extremos del ensamble a la tubería base o para sellar una costura longitudinal o espiral no fueron óptimas. Esto fue debido a que la salida de la forma redondeada limitó la capacidad de aplicar uniformemente una fuerza compresiva de sellado alrededor de la estructura de tamiz sin sobrecargar el área de acumulamiento del material doblado y plegado del medio de filtración. Otra cuestión fue el uso del diseño de tejido Cruzado Holandés desde el punto de vista del costo y volumen cuando se trata de formar una costura.

La presente invención se relaciona con el uso de capas de material de malla de tejido plano y a la unión por difusión de las capas para realizar un ensamble de capa de filtro cohesivo que obtiene el rendimiento del tejido Cruzado Holandés a una fracción del costo. Adicionalmente, los bordes de acoplamiento de ensamble se comprimen para reducir su espesor de manera que cuando se enrollan en una forma tubular los extremos se traslaparán y el espesor de la costura de traslapamiento será aproximadamente el espesor del ensamble en cualquier parte por lo tanto minimizando la no redondez de la forma y permitiendo una unión más resistente para extender la longitud del ensamble, así como también conexiones extremas más resistentes. Opcionalmente, un material elástico puede colocarse en los bordes de traslapamiento y comprimirse en el tejido ya sea inicialmente, cuando el ensamble se encuentra en la forma de lámina plana, o después, cuando el ensamble se encuentra en la forma tubular y se mueve a través de una matriz con la tubería base. Aquellos expertos en la técnica apreciarán más fácilmente los detalles de la modalidad preferida de la invención a partir de la descripción siguiente y los dibujos asociados, mientras reconocen que el alcance completo de la invención se encuentra en las reivindicaciones .

Un método para fabricar un tamiz para uso del fondo de la perforación, utiliza capas de tamiz de malla que se unen por difusión entre sí. Los extremos que se traslaparan para realizar una costura cuando las láminas que se unen juntas se enrollan en un tubo, se comprimen antes de que se cree la forma tubular o después cuando la forma tubular y la tubería base interior se estiran a través de una matriz para unir la costura elaborada por los bordes de traslapamiento . Debido a la compresión de los bordes, cuando se traslapan para formar un tubo, el espesor de pared en el traslape es aproximadamente el mismo como el espesor restante de la porción de tamiz. Opcionalmente, un material elástico puede comprimirse en las áreas abiertas de las porciones de tamiz que se traslaparán para realizar una costura orientada generalmente en forma longitudinal. La costura puede ser paralela al eje de tamiz o espiral alrededor del mismo. La cubierta perforada exterior proporciona una fuerza compresiva que mantiene una barrera resistente al flujo de partículas de arena entre las superficies de traslapamiento de la costura conforme el ensamble de la cubierta perforada exterior, el tubo de filtración y la tubería base interior se estiran a través de una matriz.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en perspectiva en corte parcial que muestra el método de ensamble de tamiz de la presente invención; la FIGURA 2 es una vista en corte a lo largo de las líneas 2-2 de la FIGURA 1; la FIGURA 3 muestra el material de tamiz en la forma de lámina con extremos más delgados después de la unión por difusión.

La FIGURA 1 muestra láminas del material 10 de malla que se encuentran sustancialmente en un solo plano que se alinean entre si y se unen entre si de preferencia por la técnica de unión por difusión esquemáticamente representada por la flecha 12. Una tubería 14 base tiene perforaciones o aberturas 16 que se muestran en filas paralelas, pero la invención abarca todos los patrones y tamaños de aberturas y áreas abiertas en la tubería 14 base. En última instancia un ensamble 30 de tamiz solapará la zona donde se encuentran las aberturas 16 entre los extremos 20 y 22 de la cubierta 24. La longitud del material 10 de malla es un poco más corto que el espacio entre los extremos 20 y 22. Una cubierta 24 comienza como una lámina plana con aberturas 28 dimensionadas y dispuestas de manera que la capa mantenga una integridad estructural para proteger el material 10 de malla cuando se introduce en el fondo de la perforación pero en servicio las aberturas 28 presentan un área abierta suficiente y un tamaño de abertura grande de manera que realicen una cantidad insignificante de filtración y creen una caída de presión mínima en los índices de flujo esperados a través del ensamble. Una cubierta 26 se encuentra en la cubierta 24 y su orientación puede ser longitudinal o espiral. Se encuentra de preferencia soldada.

Las capas 10 de malla después de unirse juntas por difusión, representadas en la FIGURA 3 por la flecha 12, forman un ensamble 30 que después tiene bordes 32 y 34 opuestos. Estos bordes 32 y 34 pueden formarse mecánicamente o de otra manera comprimirse de manera que cuando el ensamble 30 se enrolle en una forma tubular, los bordes 32 y 34 se traslapen, como se muestra en la FIGURA 2, para que de preferencia su espesor agregado sea igual a o ligeramente mayor que las porciones de borde no traslapadas del ensamble 30. Alternativamente, las láminas 10 pueden apilarse antes de la unión por difusión para crear los bordes más delgados de preferencia en los extremos opuestos que se traslapan cuando se crea la forma tubular. Aunque se prefiere un espesor uniforme alrededor, las variaciones donde el espesor de la pared del ensamble 30 en la costura se encuentra dentro de aproximadamente 10% del espesor en cualquier otra parte son aceptables. El número de láminas 10 en el ensamble 30 puede variar en la aplicación y de 3-6 capas se encuentran en un margen para muchas aplicaciones. Los extremos 32 y 34 delgados que se van a traslapar también pueden tener un material 36 elástico puesto en uno o ambos de los bordes. De preferencia el material 36 es caucho u otro material compatible con buenas condiciones. El material 36 se aplica de preferencia antes de la compresión de los bordes 32 ó 34 de manera que se introduzca en los espacios abiertos en la malla del ensamble 30. Alternativamente, la compresión de los bordes 32 y 34 puede ocurrir después de que se traslapan en una forma tubular y se fuerzan a través de una matriz esquemáticamente ilustrada como 38. Similarmente, el material 36 puede aplicarse a uno o ambos bordes antes de utilizar la matriz 38 para el ensamble final.

El orden preferido para el ensamble es para crear el ensamble 30 en una forma de lámina plana y después comprimir los bordes 32 y 34 o crear de manera alternativa los extremos más delgados a partir de la forma en que se apilan las láminas. El ensamble puede enrollarse a un diámetro más pequeño que el diámetro exterior de la tubería 14 base de manera que después el ensamble 30 enrollado se ve forzado a abrirse para hacerlo pasar sobre la tubería 14 base que tenga memoria suficiente para mantenerse en posición con los bordes 32 y 34 traslapando con material 36, si se utiliza, previamente introducido en las aberturas en los extremos traslapados. Idealmente el ensamble 30 enrollado tiene el tamaño del diámetro exterior de la tubería 14 base con los extremos 32 y 34 alineados y traslapándose entre sí de manera que no existan protuberancias o existan al mínimo en el exterior del ensamble 30. Aunque el ensamble 30 se encuentra en la tubería 14 base la cubierta 24 que ya se encuentra en la forma tubular se desliza sobre el ensamble 30 y que exista de preferencia un espacio libre entre los mismos. La tubería base se marca para la posición en la cubierta 24 antes que la matriz 38 se emplee para comprimir el ensamble 30 y la capa 24 a la tubería 14 base. Los extremos 20 y 22 se empujan correctamente en la tubería 14 base. En la parte intermedia, la cubierta 24 se presiona contra el ensamble 30 el cual a su vez se presiona apretadamente en la tubería 14 base, como se ilustra en la FIGURA 2. Opcionalmente, los extremos 20 ó 22 o ambos pueden soldarse a la tubería 14 base.

Aquellos expertos en la técnica apreciarán que el método antes descrito permite el uso de un ensamble 30 formado de capas 10 que son tamices de malla esencialmente en una superficie plana que son mucho más económicos de fabricar que el tejido Cruzado Holandés que se fabrica en lugares de alto costo de fabricación alrededor del mundo. El tamiz de malla básico del tipo similar al que se utiliza en puertas de tamiz, se fabrica en lugares de bajo costo de fabricación alrededor del mundo. Cuando las capas 10 se unen juntas de preferencia por difusión el resultado es un ensamble 30 que funciona como un material de tamiz de manera comparativa a Cruzado Holandés pero es más económico. El uso de capas múltiples para fabricar un ensamble 30 crea una nueva cuestión de cómo cerrar la costura longitudinal o espiral sin soldar lo cual puede fallar bajo ciertas condiciones en el fondo de la perforación. Aunque el Cruzado Holandés utiliza una sola capa y bordes de solapamiento no crea una protuberancia grande como para representar un problema de ensamble, el ensamble 30 que puede ser por lo menos dos veces tan espeso como los diseños del Cruzado Holandés anteriores con los espesores próximos a 0.1016 cm (0.040 pulgadas) se necesita un tratamiento en el borde para resolver el problema con el espesor mayor y aún no necesita soldarse lo cual muchos operadores encuentran indeseable. Por consiguiente, la presente invención permite el uso de un ensamble de tamiz más económico pero más espeso y encuentra una manera de sellar una costura en el mismo sin soldar por la reducción del espesor en el borde, sin embargo, logra y tiene la flexibilidad de agregar un material 36 de sellado de costura el cual sella por uno o ambos del sellado de las aberturas en la malla o que se pliega conforme los extremos se traslapan.

La descripción anterior es ilustrativa de la modalidad preferida y varias alternativas y no se tiene intención de incorporar el alcance más amplio de la invención, el cual se determina de las reivindicaciones anexas a continuación, y proporcionan de manera apropiada su alcance completo literal y equivalentemente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un ensamble de tamiz para el fondo de la perforación, caracterizado porque comprende : ensamblar capas discretas de un material de tamiz entre sí; unir, sin soldar, extremos opuestos de las capas ensambladas entre si sobre aberturas en una tubería base.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: ensamblar las capas con unión por difusión.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: reducir el espesor de por lo menos un borde de las capas del ensamble antes de formar las capas ensambladas en una forma tubular.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende: reducir el espesor de los extremos opuestos de las capas ensambladas antes de formar las capas ensambladas en una forma tubular.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: utilizar compresión mecánica para reducir el espesor de por lo menos un borde de las capas de ensamble antes de traslaparlas.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: agregar un material de sellado a por lo menos un borde de las capas ensambladas antes de comprimir el borde para reducir su espesor.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende: forzar el material de sellado en las aberturas en un borde de las capas ensambladas.

8. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende: elaborar el espesor de los bordes traslapados no mayor que el espesor en cualquier parte en las capas ensambladas.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: asegurar los extremos de las capas ensambladas a la tubería base sin soldar.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende: poner una cubierta sobre las capas ensambladas cuando las capas ensambladas se encuentran en la tubería base; forzar la tubería base con las capas ensambladas y la cubierta a través de una matriz para juntar la cubierta y las capas ensambladas a la tubería base.

11. El método de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque comprende: enrollar las capas ensambladas a un diámetro menor que el diámetro exterior de la tubería base; abrir el ensamble enrollado para hacerlo pasar por la tubería base; confiar en la memoria de las capas ensambladas enrolladas para mantener el ensamble enrollado en posición en la tubería base con los extremos traslapados.

12. El método de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque comprende: deslizar una cubierta tubular sobre la tubería base ensamblada y las capas ensambladas enrolladas; avanzar la tubería base con las capas ensambladas enrolladas y la cubierta a través de una matriz para unir la cubierta a la tubería base y sellar la costura en las capas ensambladas bajo la cubierta.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende: reducir el espesor de por lo menos un borde de las capas ensambladas antes de enrollar las capas ensambladas o como un resultado del avance a través de una matriz.

1 . El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende: reducir el espesor de los bordes opuestos de las capas ensambladas antes de enrollar las capas ensambladas en una forma tubular .

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque comprende: utilizar compresión mecánica para reducir el espesor de por lo menos un borde de las capas ensambladas antes de traslaparlas.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende: elaborar el espesor de los bordes traslapados no mayor que el espesor en cualquier parte en las capas ensambladas .

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende: agregar un material de sellado a por lo menos un borde de las capas ensambladas antes de comprimir el borde para reducir su espesor.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque comprende: forzar el material de sellado en las aberturas en un borde de las capas ensambladas .

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende: asegurar los extremos de las capas ensambladas a la tubería base sin soldarlas .

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque comprende: forzar la cubierta en la tubería base en los extremos de la cubierta para asegurar los extremos de las capas ensambladas a la tubería base.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende: soldar la cubierta a la tubería base en ambos extremos .