MX2011010256A - Conducto de perforacion provisto de alambre. - Google Patents

Abstract

Elemento de columna de sondeo (1) que comprende un conducto principal (2) con extremos de conexión (4, 6) y medios protectores para por lo menos un alambre; el medio protector se extiende dentro de una pared interior central (8) del conducto principal (2); el conducto principal (2) presenta un primer orificio (14) en uno de dichos extremos de conexión (4) y un segundo orificio (15) en el otro extremo de conexión (6), comunicándose ambos orificios con la pared interior central (8); el medio protector comprende un tubo de guía (10) dispuesto para alojar ese alambre, estando ambos extremos de aquél (10) dispuestos respectivamente dentro del primer orificio (14) y del segundo orificio (16); los medios de retención están dispuestos en por lo menos uno de los orificios primero (14) y segundo (16) para el respectivo extremo del tubo de guía (10); los medios de retención están diseñados para impedir que dicho extremo respectivo del tubo de guía se mueva con relación a dicho orificio, el primero y el segundo (16), de acuerdo con por lo menos una dirección longitudinal de dicho orificio.

Description

CONDUCTO DE PERFORACIÓN PROVISTO DE ALAMBRE MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a la perforación para extraer petróleo y gas y más particularmente a conductos de perforación que están provistos de dispositivos y herramientas que transmiten información a lo largo de columnas de sondeo en el interior del pozo.

En la industria de perforaciones en el interior del pozo se usa una perforadora montada sobre carrillo para sostener herramientas de interior de pozo para perforar pozos de sondeo en la tierra. Varias herramientas de interior de pozo conforman por lo menos una parte de la columna de sondeo.

Durante el funcionamiento, típicamente se suministra un fluido de perforación a presión a través de la columna de sondeo a la perforadora montada sobre carrillo. Puede rotarse la columna de sondeo mediante la perforadora montada sobre carrillo para rotar una broca montada sobre el extremo inferior de la columna de sondeo.

Se hace circular el fluido de perforación presurizado hacia el extremo inferior de la columna de sondeo en una perforación de ésta y se retorna hacia la superficie en el exterior de la columna de sondeo para proveer la acción lavadora para barrer hacia la superficie los trozos de tierra extraídos por la perforación.

Alternativamente, la rotación de la broca puede proporcionarse por otras herramientas del interior del pozo, tales como motores de perforación o turbinas de perforación, ubicados de forma adyacente a la perforación.

Otras herramientas del interior del pozo incluyen instrumentos del conducto de perforación y de interior del pozo, tales como herramientas de registro de datos durante la perforación y conjuntos de sensores. Otras herramientas útiles de interior de pozo incluyen estabilizantes, abridores de orificios, collares de perforación, conducto de perforación de gran peso, montajes parciales, trépanos ensanchadores de pozo, sistemas rotativos dirigibles, correderas y absorbedores de golpes de perforación, que son bien conocidos en la industria de la perforación.

En la industria de perforaciones en el interior del pozo se usan varios sensores para realizar numerosas mediciones, tales como, por ejemplo, de formaciones geológicas del interior del pozo, del estado de las herramientas de interior de pozo o de las condiciones del funcionamiento.

Los datos de las mediciones son útiles para operadores e ingenieros que están en la superficie. Las medidas pueden tomarse en varios puntos a lo largo de la columna de sondeo. Los datos de las mediciones pueden usarse para determinar parámetros de perforación, tales como la dirección de la perforación, la velocidad de penetración y similares, para perforar exactamente en un depósito que contiene petróleo, gas u otro mineral.

Los datos de las mediciones deben transmitirse a la superficie de la tierra.

Los sistemas de mediciones durante la perforación (MWD) y de registro de datos durante la perforación (LWD) deben proveer una información en tiempo real en condiciones cercanas a las de la broca. La información en tiempo real ayuda a tomar decisiones durante el proceso de perforación.

Un antiguo patrón industrial para la transmisión de datos entre un interior de pozo y una ubicación de superficie es la telemetría de vibración de lodo, en la que la columna de sondeo se usa para transmitir ondas acústicas moduladas en la columna de sondeo. La velocidad de tal transmisión de datos generalmente es menor de 10 cuantos de información/segundo.

También se conoce el almacenamiento de datos recolectados mediante sistemas de MWD/LWD en una memoria de interior de pozo. Los datos recolectados pueden descargarse de la memoria de interior de pozo al final de un período de broca. Esta demora reduce el valor de los datos recolectados ya que estos datos no proporcionan una información en tiempo real. También existe un riesgo significativo de pérdida de datos, porque la memoria puede ser dañada en el pozo de sondeo y la herramienta de MWD/LWD puede perderse en el pozo de sondeo.

Porque los métodos tradicionales de transmisión tienen cantidades muy bajas de datos y son inseguros, a fines del siglo veinte se ha propuesto trazar un alambre en juntas de conductos de perforación interconectadas. En un conducto de perforación provisto de alambre pueden usarse acopladores inductivos acoplados de manera corriente. Los acopladores pueden montarse cerca de las faces sellantes de conductos de perforación. Otras publicaciones se ocupan de soluciones particulares para la transmisión de datos a lo largo de la longitud axial de una junta de conducto de interior de pozo.

El documento 2006/0225926 describe un sistema para transmitir señales, más particularmente, un conducto de perforación adaptado para transmitir datos entre una o más ubicaciones en el interior de un pozo de sondeo y la superficie.

Sin embargo, un elemento de conducto de perforación equipado con una línea de cable de transmisión es altamente sensible ante el esfuerzo, el desgaste, las vibraciones y la abrasión dentro del pozo de sondeo. Cuando está en funcionamiento, el conducto de perforación puede ser curvado, comprimido y/o extendido axialmente. Además, cuando funciona, el conducto de perforación es recorrido por lodo de perforación a presión, siendo la presión del lodo una función de la densidad del lodo y la altura del lodo que se encuentra arriba.

El documento US 6,717,501 da a conocer una vaina recta tubular para proteger un alambre coaxial dentro de la pared interior central del elemento del conducto de perforación. Dicha vaina está hecha de material orgánico, tal como PEEK y está adosada a la pared interior central mediante un polímero. Esta vaina recta tubular sólo proporciona una baja resistencia contra cargas mecánicas en los alambres. En otros casos, se proporciona una vaina que se extiende de forma helicoidal a lo largo de la pared interior central, tai como se da a conocer en el documento US 7 017 667.

El documento US 2006/0225926 da a conocer una vaina metálica que está dispuesta contra la superficie interna del elemento de perforación. Entre dicha vaina y la superficie interna del elemento de perforación están incluidos alambres. El uso de dichas vainas implica la implementación de un equipo costoso de hidroformación. Además, los extremos de la vaina no aseguran un sellado contra el lodo presurizado en el caso de cargas de servicio.

La vaina protege los alambres ópticos o eléctricos, particularmente dentro de la pared interior central, contra el desgaste y la abrasión. Pero la vaina por sí sola es casi ineficiente para proteger el alambre del esfuerzo y las vibraciones, particularmente si la vaina está hecha de un material orgánico como PEER. Además, la vaina misma puede ser dañada por el esfuerzo y por vibraciones.

Es una finalidad de la invención, proporcionar un elemento de columna de sondeo provisto de alambre, mejorado en cuanto a lo antedicho.

Un objeto de esta invención es un elemento de columna de sondeo que comprende una conducto principal con extremos de conexión y medios de protección para por lo menos un alambre, extendiéndose dichos medios de protección dentro de una pared interna central del conducto principal, presentando el conducto principal un primer orificio en uno de dichos extremos de conexión y un segundo orificio en el otro extremo de conexión, comunicándose ambos orificios por la pared interior central, comprendiendo el medio protector un tubo de guia dispuesto para alojar a dicho alambre, estando dispuestos respectivamente ambos extremos del tubo de guía dentro del primer orificio y dentro del segundo orificio, estando dispuesto un medio de retención en por lo menos uno de los orificios primero y segundo para el extremo respectivo del tubo de guía y estando dicho medio de retención diseñado para impedir que se mueva dicho extremo respectivo del tubo de guía respecto a dicho orificio de los orificios primero y segundo, que es por lo menos uno, en por lo menos una dirección longitudinal de dicho orificio.

El solicitante ha diseñado un elemento de perforación provisto de alambre que comprende un conducto principal con extremos de conexión y un tubo de guía que está destinado a alojar por lo menos un alambre óptico o eléctrico. El tubo de guía se extiende dentro de una pared interior central del conducto principal desde un primer orificio en uno de dichos extremos de conexión hasta un segundo orificio en el otro extremo de conexión. El tubo de guía puede estar hecho de metal. Gracias al medio de retención, el tubo de guía puede pre-esforzarse en tensión o compresión longitudinal con efectos beneficiosos.

Tal tubo de guía con retención también impide el desplazamiento de los extremos del tubo de guía bajo las cargas a las que está sometido el conducto de perforación y de esta manera impide que se dañen los acopladores que están dispuestos en los extremos de conexión para transmitir información eléctrica y/u óptica desde el conducto de perforación hacia un conducto de perforación adyacente.

El medio de retención puede estar dispuesto para impedir que el tubo de guía se mueva en ambas direcciones longitudinales de dicho orificio.

El medio de retención puede incluir por lo menos una superficie de apoyo para el tubo de guía. La superficie de apoyo típicamente se extiende en forma radial respecto al eje del conducto en el correspondiente primero o segundo orificio. La superficie de apoyo puede ser una superficie saliente del orificio o una superficie terminal de una pieza adicional, tal como una pieza de detención, ubicada dentro del orificio. Pueden proveerse medios de fijación en el orificio para impedir cualquier desplazamiento longitudinal de la pieza adicional respecto al orificio. El medio de fijación puede incluir un acoplamiento por fricción entre una superficie externa de la pieza adicional y una superficie interna del orificio. El acoplamiento por fricción puede obtenerse mediante una expansión diametral de la pieza adicional. Dentro del ahuecamiento, que puede ser de forma de una cavidad, pueden proveerse medios de fijación para el tubo de guia, tales como un medio de retención mecánico (por ejemplo, un medio de retención de tornillo/tuerca que coopera con un extremo longitudinal del tubo de guía).

El primero o segundo orificio pueden estar terminados en una superficie de fondo de un surco anular destinado a recibir un elemento anular correspondiente (que puede ser una capa conductora) de un dispositivo de acoplamiento para transmitir señalés hacia otro elemento de columna de sondeo. La pieza adicional puede estar dispuesta como elemento de fijación para el elemento anular correspondiente, pasando a través de una abertura en el elemento anular.

En una realización, la superficie de apoyo puede cooperar con una superficie terminal del tubo de guia para actuar como medio de retención, siendo la superficie terminal típicamente radial respecto al eje del conducto.

En otra realización, la superficie de apoyo coopera con una porción del tubo de guía que se expande de forma radial para actuar como medio de retención.

En una realización alternativa, la superficie de apoyo que puede ser de una forma de superficie anular de asiento, está en una superficie interna de una pieza adicional, tal como un anillo anular, a través del cual pasa el tubo de guía. Esta pieza adicional típicamente está ubicada dentro de un ahuecamiento interno, tal como una cavidad, que está abierta en la pared interior central y el orificio puede pasar a través del ahuecamiento interno o terminar en éste.

El medio de retención puede comprender por lo menos una porción de retención del orificio en forma de una porción longitudinal de este orificio, que tiene dimensiones de sección transversal mayores que una parte principal del orificio. La parte de retención puede cooperar con una parte del tubo de guía que se expande de forma radial. En una realización posible, la porción de retención opcionalmente incluye por lo menos un ahuecamiento, tal como un surco radial, que está abierto en la pared interior central y tiene una profundidad mayor que el diámetro de la parte principal del orificio. El ahuecamiento puede estar rellenado de material metálico o sintético.

En una realización posible, el medio de retención puede comprender un acoplamiento por fricción dispuesto entre la superficie interna de una parte longitudinal del orificio y la superficie externa de una parte longitudinal del tubo de guía.

El medio de retención puede crear un sello entre el tubo de guía y el correspondiente extremo de conexión.

En una realización posible, el orificio puede incluir una parte longitudinal que está formada como surco longitudinal abierto en la superficie interna de la pared interior central.

En una realización posible, el orificio puede terminar en una faz terminal del correspondiente extremo de conexión y el tubo de guía puede presentar una parte terminal longitudinal que está diseñada como una brida de apoyo en dicha faz terminal.

En una realización posible, el tubo de guía puede alojar un tubo de guía adicional que aloja a este alambre que es por lo menos uno y puede comprender un medio de comunicación para lodo entre las superficies periféricas externa e interna del tubo de guía. El tubo de guía adicional típicamente está dispuesto de tal manera que esté exento de movimiento respecto al tubo de guía en la dirección longitudinal de éste.

En una realización alternativa, el tubo de guía puede estar alojado en una vaina tubular que está sellada hacia los extremos de conexión y está dispuesta de tal manera que esté exenta de movimiento respecto a dichos extremos de conexión.

Tal elemento de columna de sondeo puede estar diseñado, por ejemplo, en forma de conducto de perforación, de conducto de perforación pesado o de collar de perforación.

La invención también se refiere a tal elemento de columna de sondeo que comprende un tubo de guía.

Ser entenderá mejor la invención y será completamente evidente mediante la siguiente descripción y los dibujos. Estos dibujos sólo toman realizaciones típicas y no limitativas.

La figura 1 es una vista en planta de un conducto de perforación provisto de alambre.

La figura 2 es una vista en corte del conducto de perforación provisto de alambre mostrado en la figura 1 , tomada a lo largo de una línea lili.

La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra una realización alternativa del conducto de perforación provisto de alambre de la figura 1.

La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra una realización alternativa del conducto de perforación provisto de alambre de la figura 1.

La figura 5 es una vista en sección longitudinal que muestra una parte V del conducto de perforación provisto de alambre de la figura 1 , de acuerdo con una primera realización.

La figura 6 es análoga a la figura 5, de acuerdo con una realización alternativa.

Las figuras 7 y 8 son vistas en sección longitudinal que parcialmente muestran la parte de conexión de la figura 5, de acuerdo con una segunda realización.

La figura 9 es una vista en sección longitudinal que muestra parcialmente la parte de conexión de la figura 5, de acuerdo con una tercera realización.

La figura 10 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una realización alternativa.

La figura 11 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una cuarta realización.

La figura 12 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una quinta realización.

La figura 13 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una sexta realización.

La figura 14 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una séptima realización.

La figura 15 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una octava realización.

La figura 16 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una novena realización.

La figura 17 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una décima realización.

La figura 18 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una undécima realización.

La figura 19 es análoga a la figura 9, de acuerdo con una duodécima realización.

La figura 20 es una vista parcial y seccional de un tubo de guía, de acuerdo con otro desarrollo de la invención.

La figura 21 es una realización alternativa respecto a la figura 20.

La figura 22 es un diagrama que muestra los esfuerzos que sufre un tubo de guía no sellado que se retiene en tensión, en comparación con su curva límite.

La figura 23 es análoga a la figura 22, para un tubo de guía sellado.

Se entenderá fácilmente que los componentes tal como se han descrito e ilustrado de forma general en las figuras de la presente podrían disponerse y diseñarse en una amplia variedad de diferentes configuraciones. La siguiente descripción más detallada de dispositivos de la presente invención tal como se representa en las figuras no está destinada a limitar el alcance de la invención tal como se reivindica, sino que es meramente representativa de varias realizaciones seleccionadas de la invención y opcionalmente puede servir como una contribución a la definición de la invención.

Las figuras 1 y 2 muestran un conducto de perforación provisto de alambre 1 que comprende un conducto principal 2 prolongado. En sus dos extremos el conducto principal prolongado 2 respectivamente presenta una primera pieza de conexión 4 y una segunda pieza de conexión 6 para conectar conductos de perforación adyacentes en la columna de sondeo.

El documento US 2006/0225926 describe una perforadora montada sobre carrillo y columna de sondeo. El contenido del documento US 2006/0225926 y más particularmente, la descripción de la perforadora montada sobre carrillo y columna de sondeo se incorpora en la presente a manera de referencia.

Aquí, la primera pieza de conexión 4 y la segunda pieza de conexión 6 están configuradas como piezas complementarias, es decir, la primera pieza de conexión 4 está adaptada para la conexión con la segunda pieza de conexión 6 de un conducto de perforación similar adyacente 1 en la columna de sondeo y viceversa.

Tanto la primera pieza de conexión 4 como la segunda pieza de conexión 6 están respectivamente provistas de un acoplador inductivo para la transmisión de datos desde un conducto de perforación provisto de alambre 1 hacia un conducto de perforación 1 adyacente en la columna de sondeo. Por ejemplo, los documentos US 6,641 ,434, US 6 670 880 y US 4 605 268 describen un acoplador inductivo en una junta de perforación provista de alambre.

El contenido de los documentos US 6,641 ,434, US 6 670 880 y US 4 605 268 y más particularmente la descripción de dicho acoplador inductivo se incorporan en la presente a manera de referencia.

La primera pieza de conexión 4 y la segunda pieza de conexión 6 también se conocen como "juntas de herramientas" del conducto de perforación 1.

El conducto principal 2 tiene una pared interior central 8 que se extiende de forma longitudinal desde un extremo del conducto principal 2 hasta el otro extremo de éste.

El conducto de perforación 1 está provisto de un tubo o conducto de guía 10 en forma de una pieza alargada y hueca que principalmente se extiende dentro de la pared interior central 8 desde la primera pieza de conexión 4 hacia la segunda pieza de conexión 6. Aquí el tubo de guia está hecho de metal, pero también son apropiados otros materiales. El tubo de guía 10 es flexible.

El tubo de guia 10 está destinado a alojar libremente uno o más alambres eléctricos o cables. Por ejemplo, tales alambres o cables podrían usarse para conectar los acopladores inductivos, que están dispuestos en ambos extremos del conducto de perforación 1.

Aquí el tubo de guía 10 permanece en contacto con la superficie interna 12 de la pared interior central 8, por lo que el tubo de guía 10 es protegido de cualquier efecto dañino de los fluidos de perforación que fluyen a través de la pared interior central 8.

El tubo de guía 10 podría estar unido a la superficie interna 12 de la pared interior central 8, por ejemplo, por soldadura o por unión mediante un adhesivo.

El tubo de guía 10 en sí también podría estar protegido de los fluidos de perforación (lodo de perforación) a presión o de otras sustancias u objetos que pasan a través de la pared interior central 8.

La figura 3 muestra que el tubo de guia 10 puede estar embutido en una capa protectora 13 provista en la superficie interna 12 de la pared interior central 8. La capa protectora 13 está hecha de un material protector como una resina epoxi, por ejemplo.

En la realización de las figuras 1 y 2, el tubo de guía 10 se extiende de manera sustancialmente recta en la pared interior central 8.

La figura 4 muestra que el tubo de guía alternativamente podría estar conformado de acuerdo a cualquier forma particular. Aquí el tubo de guía 10 se extiende en forma de una hélice o espiral, mejorando con este diseño la seguridad de su funcionamiento bajo cargas de flexión, tensión o compresión durante las operaciones de perforación. Más detalles acerca de tal disposición pueden encontrarse en el documento US 7 017 667 o en la solicitud de patente francesa 08/05376, presentada el 30 de septiembre de 2008 a nombre del presente solicitante.

La primera pieza de conexión 4 y la segunda pieza de conexión 6 respectivamente presentan un primer orificio 14 y un segundo orificio 16 que están dispuestos a través de la pared del tubo principal 2.

El primer orificio 14 conecta la pared interior central 8 con una primera faz terminal 18 del conducto de perforación 1 , que está ubicado cerca del extremo correspondiente de la pared interior central 8. En otras palabras, el primer orificio 14 termina dentro de la pared interior central 8 en un extremo y en la primera faz terminal 8 en el otro extremo.

El segundo orificio 16 conecta la pared interior central 8 con una segunda faz terminal 20 del conducto de perforación 1 , que está ubicada cerca del extremo correspondiente de la pared interior central 8. La segunda faz terminal 20 está ubicada en una posición mediana de la segunda pieza de conexión 6.

El tubo de guía 10 está parcialmente alojado tanto en el primer orificio 14 como en el segundo orificio 16. Es decir, el diámetro interno del primer orificio 14 (respectivamente el segundo orificio 16) corresponde por lo menos parcialmente al diámetro externo de una primera parte terminal 22 (respectivamente una segunda parte terminal 24) del tubo de guía 0.

Por "diámetro correspondiente" debe entenderse que el diámetro interno del primer orificio 14, por ejemplo, es suficiente para que pueda pasarse libremente la primera parte terminal 22 del tubo de guía 10 a través del primer orificio 14.

Aquí, el tubo de guía 10 tiene un diámetro externo que es sustancialmente igual a lo largo de su entera longitud. Este diámetro externo constante se denominará "diámetro externo nominal" del tubo de guía 10.

Cada uno de los orificios primero 14 y segundo 16 generalmente se extiende de forma longitudinal respecto al tubo principal 2. Aquí, cada uno de los orificios primero 14 y segundo 16 presenta un eje longitudinal que sustancialmente es paralelo al eje longitudinal del tubo principal 2.

La figura 5 es una vista detallada de la primera pieza de conexión 4, de acuerdo con una primera realización de la invención.

La primera faz terminal 18 del conducto de perforación 1 presenta un surco anular 28 que se extiende de manera coaxial respecto al eje longitudinal de la pared interior central 8 y está abierto en dicha primera faz terminal 18.

Este surco anular 28 puede estar destinado a recibir una capa anular 29 de material altamente conductor y un pliegue anular, por ejemplo, como fue dado a conocer en el documento US 6 641 454, para ser usado para la transmisión de datos entre conductos de perforación adyacentes tal como se da a conocer en los documentos US 6 641 434 o US 4 605 268. Aquí, la capa conductora presenta una sección transversal en forma de "U". Alternativamente, el surco anular 28 puede estar destinado a recibir a través un aislamiento eléctrico magnético conductor (MCEI) en forma de U y un pliegue conductor para el mismo propósito como el que fue dado a conocer en el documento US 6 670 880.

El primer orificio 14 presenta una parte principal 30 que termina dentro de la pared interior central 8 y una parte terminal 32 que termina en la primera faz terminal 18 y es adyacente a la parte principal 30. La parte terminal 32 también puede ser considerada un orificio adicional que extiende el primer orificio 14.

El eje longitudinal del primer orificio 14 es excéntrico respecto al surco anular 28. La parte terminal 32 del primer orificio 14 cruza el surco anular 28.

La parte principal 30 del primer orificio 14 presenta un diámetro interno que es levemente mayor que el diámetro nominal externo del tubo de guía 10. Por lo tanto, el tubo de guía puede moverse libremente dentro de la parte principal 30, mientras que el tubo de guía 10 puede introducirse fácilmente en el primer orificio 14.

Alternativamente, el primer orificio 14 presenta un diámetro interno correspondiente al diámetro externo nominal del tubo de guía 10, sustancialmente a lo largo de su entera longitud.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 presenta un diámetro que es menor que la anchura del surco anular 28 o del hueco entre ambas ramas de la "U" de la capa conductora 29, si está provista tal capa 29.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 también presenta un diámetro interno mayor que el diámetro interno de la parte principal 30, por lo menos cerca de la parte terminal, de manera que se forma una superficie saliente 36 en la interfaz entre la parte principal 30 y la parte terminal 32 del primer orificio .

La parte del tubo de guía 10 que corresponde a la parte terminal 32, es decir, una parte terminal 38 del tubo de guía 10, presenta un diámetro externo mayor que el diámetro nominal del tubo de guía 10. La superficie saliente 36 actúa como superficie de apoyo para la parte terminal 38 del tubo de guia 10. El tubo de guía 10 está impedido de moverse en dirección longitudinal hacia la pared interior central 8.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 actúa aquí como porción de retención que permite pre-esforzar longitudinalmente el tubo de guía en tensión. Es útil pre-esforzar un tubo de guía recto en tensión para impedir que el tubo de guía se curve cuando la línea de generación del conducto de perforación a lo largo de la cual está colocado el tubo de guia sufre compresión. El encorvamiento es particularmente dañino cuando el tubo de guía no está unido a la superficie de la pared interior central en la parte central del conducto de perforación: el tubo de guía entonces puede sobresalir dentro de la pared interior central, incrementar la caída de presión del lodo y ser dañado por herramientas que se mueven hacia abajo en la columna de sondeo.

Aquí la parte terminal 38 del tubo de guía 10 está diseñada como una porción de expansión del tubo de guía 10 respecto al diámetro externo nominal de este último.

El tubo de guia 10 puede estar insertado dentro del primer orificio 14, desde la primera faz terminal 18 o desde la pared interior central 8, con su diámetro externo nominal. Entonces, la parte terminal 38 del tubo de guía 10 puede expandirse en forma radial y plástica. Tal expansión del diámetro puede producirse usando un extensor de tubo o por roblado.

Como se muestra en la figura 6, puede introducirse un elemento de fijación 37 en la parte terminal 38 del tubo de guía 10 para expandir tanto la parte terminal 38 como para mantener una presión de contacto entre la periferia externa de la parte terminal 38 y la superficie interna de la parte terminal 32 del primer orificio 14. Un elemento de fijación ejemplar 37 presenta una forma hueca y cilindrica.

Debe notarse que el uso de un tubo de guía es particularmente beneficioso porque puede expandirse fácilmente mediante herramientas que se desplazan por dentro y se hacen actuar en una ubicación particular.

Las figuras 7 y 8 muestran una segunda realización de la invención.

Entre su parte principal 30 y la parte terminal 32, el primer orificio 14 longitudinalmente presenta una parte intermedia 34 que tiene un diámetro mayor que la parte principal 30, así como la parte terminal 32.

Por lo tanto, el primer orificio 14 presenta una (primera) superficie saliente 36 en la interfaz entre su parte principal 30 y su parte intermedia 34 y una (segunda) superficie saliente 42 en la interfaz entre su parte intermedia 34 y su parte terminal 32.

Aquí, la parte principal 30 y la parte terminal 32 del primer orificio 14 presentan diámetros sustancialmente iguales. Por ejemplo, el primer orificio 14 presenta un diámetro, es decir, un diámetro nominal, que es sustancialmente constante a lo largo de su longitud, excepto a lo largo de la parte intermedia 34.

Correspondiendo a la parte intermedia 34 del primer orificio 14, el tubo de guía 10 longitudinalmente presenta una parte intermedia 44 que tiene un diámetro externo mayor que su diámetro externo nominal, de manera que la primera superficie saliente 36 y la segunda superficie saliente 42 del primer orificio 14 actúan respectivamente como superficies de apoyo para esta parte intermedia 44 del tubo de guía 10. Y la parte intermedia 34 del primer orificio 14 actúa como una porción de retención para el tubo de guía 10.

En tal configuración, el tubo de guía está impedido de moverse en ambas direcciones longitudinales, es decir, hacia la primera faz terminal 18 y hacia la pared interior central 8 también.

En esta realización, el tubo de guía puede estar pre-esforzado, o bien, en tensión o bien en compresión longitudinal, gracias a la porción de retención.

El pre-esforzamiento en tensión es particularmente útil para un tubo de guía 10 recto por las razones dadas anteriormente en conexión con la primera realización.

El pre-esforzamiento en compresión es particularmente útil para un tubo de guía 10 helicoidal para lograr que el tubo de guía 10 descanse contra la superficie interna 12 de la pared interior central 8 en la parte longitudinal media del conducto de perforación 1. Tal esfuerzo del tubo de guía 10 minimiza una caída de presión del lodo de perforación en la pared interior central 8 y previene la producción de daños mediante herramientas que se trasladan hacia abajo en la columna de sondeo.

Gracias a la segunda superficie saliente 42, el tubo de guía 10 está impedido de moverse hacía cualquier dispositivo de acoplamiento alojado dentro del surco 28. Por ello, también se previene el daño de este dispositivo de acoplamiento.

La parte intermedia (de retención) 44 puede producirse por expansión plástica del tubo de guía 10 en una dirección radial, por ejemplo, durante una operación de roblado tal como se muestra en la figura 7. Esto típicamente se realiza después de la inserción en el primer orificio 14 de un tubo de guía 10 que tiene un diámetro nominal a lo largo de su entera longitud.

Puede llevarse a cabo una operación de roscado, de estriado y/o de broncesoldadura en la superficie interna 34 de la parte intermedia 44 del primer orificio 14. Esto mejora el sostén del tubo de guía 10 en el primer orificio 14.

La figura 8 ilustra un método ejemplar de expansión para formar la parte intermedia 44 del tubo de guía 10, usando una herramienta de expansión 45.

La herramienta de expansión 45 comprende una parte cilindrica de elastómero 45A dispuesta entre dos partes metálicas 45B y 45C. Debido a estas fuerzas que actúan sobre las partes metálicas, la parte cilindrica de elastómero 45A se encoge axialmente y se expande en forma radial.

Cuando se inserta esta herramienta de expansión 45 dentro del tubo de guía 10, en la parte intermedia 44 que ha de formarse, dichas fuerzas dan por resultado la expansión del tubo de guía 10 para dar la porción de retención 34.

Como alternativa a este método de expansión, pueden usarse productos químicos para expandir el tubo de guía 10 para dar la porción de retención 34.

La porción de retención 34 puede estar ubicada cerca del extremo del primer orificio 14 pero no es necesario que lo esté.

La figura 9 muestra una tercera realización de la invención.

El primer orificio 14 presenta una parte terminal 32 que tiene un diámetro mayor que su parte principal 30. Por lo tanto, el primer orificio 14 presenta una primera superficie saliente 36 que está dispuesta en la interfaz entre su parte terminal 32 y su parte principal 30.

El tubo de guía 10 presenta una parte terminal 38 que tiene un diámetro externo mayor que su diámetro externo nominal, para apoyarse en la primera superficie saliente 36. La parte terminal 38 del tubo de guía puede estar fabricada como porción longitudinal expandida del tubo de guía 10.

Una pieza de detención 46 para el tubo de guía 10 está alojada dentro de la parte terminal 32 del primer orificio 14. Aquí, esta pieza de detención 46 forma una superficie de apoyo 48 para una faz terminal 50 del tubo de guía 10.

La pieza de detención 46 puede estar diseñada como una pieza hueca y cilindrica que tiene un diámetro externo correspondiente al diámetro interno de la parte terminal 32 del primer orificio 14.

Preferentemente, la parte terminal 32 del primer orificio 14 termina en la faz terminal 18 del conducto de perforación 1. En este caso, la pieza de detención 46 podría insertarse en el primer orificio 14 desde esta superficie terminal 18.

La pieza de detención 46 está fijada en la parte terminal 32 del primer orificio 14 por lo menos en la dirección longitudinal.

Por ejemplo, la pieza de detención 46 está asegurada mediante un acoplamiento por fricción entre su superficie periférica externa y la superficie interna de la parte terminal 32 del primer orificio 14. Este acoplamiento por fricción podría estar manufacturado expandiendo la pieza de detención 46 de forma radial y plástica, por ejemplo, por roblado.

Alternativamente, la pieza de detención 46 también podría estar unida a la superficie interna de la parte terminal 32 del primer orificio 14.

La longitud de la pieza de detención 46 preferentemente se selecciona según la fuerza de acoplamiento necesaria. Esta fuerza de acoplamiento podría ser evaluada según la fuerza de compresión/flexión/tensión esperada en el conducto de perforación 1 .

En esta realización, la parte terminal 32 del primer orificio 14 actúa como una parte de retención para el tubo de guía 10. El tubo de guía 10 está impedido de moverse en ambas direcciones longitudinales, es decir, hacia la primera faz terminal 18 y hacia la pared interior central 8. Esto permite que el tubo de guía 10 sea pre-esforzado longitudinalmente en tensión o en compresión.

Un desarrollo particular de esta tercera realización se muestra en la figura 10.

Aquí, la parte terminal 32 del primer orificio 14 termina dentro del surco anular rete.nedor final 28.

La pieza de retención 46 está diseñada como elemento asegurador para la capa conductora 29, ubicada dentro del surco retenedor 28.

Por ejemplo, esta pieza de detención 46 comprende una brida 54 o collar, con un diámetro externo mayor que el diámetro interno de la parte terminal 32 del primer orificio 14, de manera que la brida 54 asegure la capa conductora 29 contra la superficie de fondo 31 del surco 28 cuando la pieza de detención 46 pasa a través de una abertura correspondiente en la capa conductora 29.

Lo mismo puede hacerse con un elemento anular MCEI en forma de U.

La pieza de detención 46 puede expandirse o unirse a la superficie interna de la parte terminal 32 del primer orificio 14.

La figura 1 1 muestra una cuarta realización de la invención.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 presenta un diámetro menor que la parte principal 30. El diámetro de la parte terminal 32 es menor que el diámetro externo nominal del tubo de guía 10.

Por lo tanto, el primer orificio 14 presenta una superficie saliente 36 que está ubicada en la interfaz entre su parte principal 30 y su parte terminal 32.

La superficie saliente 36 actúa como superficie de apoyo para superficie terminal 50 del tubo de guía 10.

El tubo de guía 10 no está alojado en la parte terminal 32 del primer orificio 14, por cuanto el tubo de guía 10 presenta un diámetro exterior nominal que es mayor que el diámetro interno de dicha parte terminal 32. Aquí, el tubo de guía 10 no necesita de ninguna parte expandida.

En esta realización, la parte terminal 32 del primer orificio 14 actúa como parte retenedora respecto al tubo de guía 10. El tubo de guía 10 está impedido de moverse en dirección longitudinal hacia la primera faz terminal 18 del conducto de perforación 1. Esto evita que el tubo de guía 10 se mueva y dañe algún dispositivo acoplador en el surco 28 y/o algún conectador eléctrico entre los cables alojados en el tubo de guía 10 y dicho dispositivo acoplador. Además, es posible pre-esforzar el tubo de guía 10 en compresión longitudinal.

La figura 12 muestra una quinta realización de la invención.

El primer orificio 14 presenta un diámetro que es sustancialmente constante a lo largo de su extensión. Quiere decir que el primer orificio 14 no tiene una parte principal 30 y una parte terminal 32, o bien, en otras palabras, la parte principal 30 y la parte terminal 32 presentan diámetros iguales.

Una pieza de detención 58, similar a la pieza de detención 46, está alojada dentro del primer orificio 14, entre la superficie terminal 50 del tubo de guía 10 y la faz terminal 18, o el surco 28, a fin de que funcione como una superficie de apoyo para el tubo de guía 10.

En esta realización, el tubo de guía 10 está impedido de moverse en dirección longitudinal hacia la primera faz terminal 18 del conducto de perforación 1. Además, es posible pre-esforzar el tubo de guía 0 en compresión longitudinal.

La pieza de detención 58 puede ser expandida o unida a la superficie interior del primer orificio 14. Como alternativa, puede ser proporcionado un acoplamiento por fricción entre el miembro de detención 58 y la superficie interior del primer orificio 14.

La figura 13 muestra una sexta realización de la invención.

El primer orificio 14 presenta, en sentido longitudinal, una parte principal 30 y una parte terminal 32 conectadas la una a la otra a través de una parte intermedia 34.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 presenta un diámetro mayor que la parte principal 30, por lo menos cerca de esa parte terminal 32. La parte principal 30 puede presentar, pero no necesariamente, el mismo diámetro interno a lo largo de toda su extensión.

La parte intermedia 34 del primer orificio 14 está diseñada en forma de una parte ahusada que conecta la parte terminal 32 a la parte principal 30.

El tubo de guía 10 presenta, en sentido longitudinal, una parte terminal 32 cuyo diámetro es mayor que su diámetro nominal y una parte intermedia que conecta la parte terminal 38 al resto del tubo de guía 10 y que corresponde a la parte intermedia 34 del primer orificio 14.

La parte intermedia del tubo de guía 10 está radial y plásticamente expandida.

Una cuña ahusada 61 puede ser colocada dentro del tubo de guía 10 en una parte intermedia de éste, a fin de mejorar el sostén del tubo de guía 10, particularmente en un estado ajustado por tensión.

La parte intermedia 34 es tan solo opcional.

Esa cuña ahusada 61 puede ser insertada con una velocidad de rotación relativamente alta, de manera que se pueda efectuar una soldadura por fricción.

La cuña ahusada 61 es usada para manufacturar un sello metálico entre el tubo de guía 10 y el primer orificio 14.

Un número de cuñas ahusadas 61 puede ser usado al mismo tiempo junto con un número de partes longitudinales que tienen diámetros diferentes en la parte terminal 38, a fin de reforzar el sostén, el pre-esforzamiento y/o el sellado del tubo de guía 10.

La figura 14 muestra una séptima realización de la invención. El primer orificio 14 presenta, en sentido longitudinal, una parte intermedia 34 que conecta su parte terminal 38 a su parte principal 30. Aquí, el diámetro interno de la parte terminal 32 y el diámetro interno de la parte principal 30 cerca de la parte intermedia 34 es el mismo, o sea el diámetro nominal del primer orificio 14.

La parte intermedia 34 presenta, en sentido longitudinal, un número de partes retenedoras 63 que tienen un diámetro interno mayor que el resto de la parte intermedia 34, o sea el diámetro nominal de la parte intermedia 34.

Aquí, el diámetro nominal de la parte intermedia 34 y el diámetro nominal del primer orificio 14 son los mismos.

Las partes retenedoras 63 están diseñadas como surcos que están trabajados a máquina radialmente en la superficie interna 12 en la pared interior central 8, por ejemplo por torneado, ranuración o molienda.

El tubo de guía 10 presenta, en sentido longitudinal, una parte intermedia que conecta su primera parte terminal 38 a su parte principal. La parte intermedia del tubo de guía 10 corresponde a la parte intermedia 34 del primer orificio 14. La parte intermedia del tubo de guía 10 presenta, radial y plásticamente, partes expandidas que corresponden a las partes retenedoras 63 del primer orificio 14.

Opcionalmente, los surcos que forman las partes retenedoras 63 del primer orificio 14 pueden ser llenadas con materiales metálicos fundidos o con materiales sintéticos, a fin tanto de proteger el tubo de guía 10 como de mejorar la retención, el pre-esforzamiento y/o el sellado del tubo de guía dentro del primer orificio 14.

La figura 15 muestra una octava realización de la invención. La parte intermedia 34 del primer orificio 14 presenta una cavidad 65 que está abierta en la pared interior 8 de la tubería de perforación 1 y está dispuesta en la superficie interna 2 de esa pared interior central 8. Aquí, la cavidad 65 presenta una forma de paralelepípedo, pero se pueden diseñar otras formas, por ejemplo una forma cilindrica.

La parte intermedia del tubo de guía 10, que corresponde a la parte intermedia 34 del primer orificio 14, presenta una parte 75 expandida radial y plásticamente. Una primera faz de apoyo 71 para el tubo de guía 10 está dispuesta de ese modo en un extremo longitudinal de la cavidad 65, en tanto que una segunda faz de apoyo 72 para el tubo de guía 10 está dispuesta en el otro extremo longitudinal de la cavidad 65.

En otras palabras, la cavidad 65 actúa como parte retenedora para el tubo de guía 10, que impide que ese tubo de guía 10 se mueva en ambas direcciones longitudinales. Además, es posible pre-esforzar el tubo de guía 10, en tensión o en compresión.

Opcionalmente, el retenedor adicional 67 puede ser usado para mejorar la retención y/o el pre-esfuerzo del tubo de guía 10.

Un retenedor adicional 67, que sirve de ejemplo, comprende dos anillos anulares 69. Cada anillo anular 69 se apoya en una de las faces de apoyo, la primera, que es la 71 , y la segunda, la 72.

El tubo de apoyo 10 pasa a través de cada uno de los anillos anulares 69. Cada anillo anular 69 presenta una superficie de asiento anular 73 para el tubo de guía 10.

Cada superficie de asiento anular 73 está diseñada en forma de parte ahusada que puede cooperar con una parte de transición del tubo de guía 10 que está colocada entre su parte expandida 75 y el resto de éste.

El elemento retenedor 67 puede comprender también una manga externa 77 que conecta el uno al otro los anillos anulares 69.

Opcionalmente, la brecha entre la manga externa 77 y el tubo de guía 10 puede ser llenada con material fundido o con material sintético para sellar.

La figura 16 muestra una novena realización de la invención.

Tal como ocurre en la realización octava, la parte intermedia 34 del primer orificio 14 comprende una cavidad 65 que está dispuesta en la superficie interna 12 de la pared interior 8.

Aquí, la primera parte terminal 38 del tubo de guía 10 está alojada en la parte principal 30 del primer orificio 14, cerca de la cavidad 65.

Un retenedor mecánico 79 está situado dentro de la cavidad 65 a fin de mantener el tubo de guía 10, por ejemplo en un estado de ajustamiento por tensión.

Un retenedor mecánico 79, que sirve de ejemplo, es un sistema tornillo/tuerca. La tuerca de dicho sistema tornillo/tuerca se aplica contra una de las faces de apoyo, la primera, la 71 , y la segunda, la 72, que está cerca de la parte principal 30 del primer orificio 14. El tornillo del sistema tomillo/tuerca aplica una esfuerzo de tensión al tubo de guía 10.

Como alternativa, el elemento retenedor mecánico 79 puede ser diseñado en forma de extensor.

Opcionalmente, la cavidad 65 puede ser protegida por una manga.

La figura 17 muestra una décima realización de la invención.

Aquí, el primer orificio 14 está, al menos parcialmente, diseñado en forma de surco dispuesto en la superficie interior 12 de la pared interior 8.

El tubo de guía 10 está alojado dentro de dicho surco y fijado en la superficie interna de éste, por ejemplo por soldadura.

El tubo de guía puede ser fijado en un estado de pre-esfuerzo longitudinal, en tensión o en compresión.

El surco termina en la primera faz terminal 18 de la tubería principal 2.

La figura 8 muestra una undécima realización de la invención. La parte principal del primer orificio 14 está diseñada en forma de surco 81 , el cual está dispuesto en la superficie interna 12 de la pared interior 8 y es típicamente longitudinal.

El primer orificio 14 presenta, en sentido longitudinal, una parte intermedia que conecta la una con la otra su parte principal y su parte terminal 32. La parte intermedia del primer orificio 14 está diseñada como un bolsillo 85 dispuesto en la superficie interna 12 de la pared interior 8.

Aquí, la parte terminal 32 del primer orificio 14 termina dentro del surco extremo 28.

La parte principal del tubo de guía 10 está alojada dentro de la parte principal 81 , cuyos surcos son longitudinales, y fijada a la superficie interna de ésta, al menos parcialmente, por soldadura. El tubo de guía 10 puede ser retenido en un estado de pre-esfuerzo por tensión o compresión. La cavidad 85 puede ser protegida por una manga.

La sección de surcos puede ser chata, por ejemplo manufacturada por molienda, o redonda, por ejemplo maquinada por torneado.

La parte terminal 32 del primer orificio 14 puede ser trabajada a máquina mediante una operación perforadora profunda, por ejemplo perforación por cañón, partiendo del surco acoplador 28.

Una realización alternativa es que no esté dispuesta cavidad alguna entre el surco 81 del primer orificio 14 y la parte terminal 32 del primer orificio .

El tubo de guía 10 puede además ser mantenido dentro de la parte terminal 32 del primer orificio 14, por ejemplo mediante estampado o soldadura.

En caso de que el surco presente una forma circular que sea concéntrica respecto al pozo central 8, el surco 81 puede ser trabajo a máquina mediante barrenado de la contracara.

La figura 19 muestra una duodécima realización de la invención.

La primera parte terminal 38 del tubo de guía 10 es guardada en la parte terminal 32 del primer orificio 14.

La primera parte terminal 38 del tubo de guía 10 comprende una pieza de brida 91 que forma una superficie de apoyo para el tubo de guía 10. La pieza de brida 91 impide que el tubo de guía 10 se mueva en la dirección longitudinal hacia la segunda pieza de conexión 6. El tubo de guia 10 puede ser retenido en un estado de pre-esfuerzo (tensión) longitudinal.

La pieza de brida 91 puede ser soldada en la primera faz terminal 18 de la tubería de perforación, permitiendo además que se pre-esfuerce longitudinalmente el tubo de guía en compresión. En esa realización, se usan preferentemente aceros inoxidables.

Opcionalmente, se pueden usar componentes mecánicos con el fin de incrementar el rendimiento del soldeo, por ejemplo una cuña insertada dentro del tubo de guía 10.

De acuerdo con las realizaciones descritas en lo que antecede, el tubo de guía 10 está impedido de moverse en dirección longitudinal hacia la pared interior 8 y/o hacia la primera faz terminal 18 o la segunda faz terminal 20 de la tubería de perforación 1. Esto tiene por consecuencia que el tubo de guia 10 pasa por esfuerzos longitudinales de compresión y/o tensión. En otras palabras, cargas de tensión, compresión y/o flexión ejercidos sobre la tubería de perforación 1 resultan en esfuerzos de compresión y/o tensión en el tubo de guía 10.

Gracias al medio de retención, al menos algo del esfuerzo en el tubo principal tiene por consecuencia un correspondiente esfuerzo que tiene que ser resistido mediante un diseño apropiado del medio de retención.

Cuando el tubo de guía 10 es sellado para unirse a la primera pieza de conexión 4 y a la segunda pieza de conexión 6, que podría suministrarse junto con la mayoría de las realizaciones antedichas, el tubo de guía 10 tiene además que someterse a la presión del lodo en la superficie externa, especialmente en lo que toca a la parte del tubo de guia que no está alojada en uno de los orificios, el primero, el 14, y el segundo, el 16.

Cuando el tubo de guía 10 no está sellado para unirse a la primera pieza de conexión 4 y a la segunda pieza de conexión 6, se ejercerá aproximadamente la misma presión sobre la superficie interior y la superficie exterior del tubo de guía 10. En consecuencia, el tubo de guía 10 no tendrá que soportar en este caso la presión del lodo.

La figura 22 representa los esfuerzos resultantes a que estuvo sometido el tubo de guía 10 respectivamente cuando se ejerce sobre él una baja presión diferencial. Las cargas de tensión y de compresión son puestas en abscisas (positivas para la tensión) y la presión diferencial en ordenadas (positivas para la presión interna). La curva límite para el rendimiento del tubo de guía 10 se muestra también en la figura 22. La curva límite presenta una forma elíptica de acuerdo con la teoría de esfuerzo equivalente de Von Mises.

La figura 23 es análoga a la figura 22 para presiones diferenciales altas.

En ambos casos, el tubo de guía ha sido pre-esforzado en tensión longitudinal antes de ser sometido a las cargas del servicio del conducto de perforación y de la presión del lodo.

En la figura 22, los puntos que son representativos del esfuerzo están en el eje de las abscisas; no hay presión diferencial a través del tubo de guía. Los puntos representativos del esfuerzo están dentro de la elipse de Von Mises.

En la figura 23, los puntos representativos del esfuerzo pueden estar fuera de la elipse de Von Mises, o sea que hay un riesgo de ruptura del tubo de guía 10.

En caso de que la presión diferencial sea alta, podrá ser necesario mejorar material del tubo de guia 10, por ejemplo de acero al carbono bajo (esfuerzo del rendimiento de 235 MPA) a Inconel 825 (esfuerzo del rendimiento de 1000 MPA).

La figura 20 muestra una décimotercera realización de la invención.

El tubo de guía 10 es sostenido, preferentemente en ambos lados de los conductos, de acuerdo con una de las realizaciones antedichas. De tal modo, el tubo de guía 10 está impedido de moverse en las dos direcciones longitudinales. Preferentemente, el tubo de guía 10 es mantenido en una tensión tal como se indica con las flechas 95.

El tubo de guía 10 aloja un tubo de guía adicional 93 cuya finalidad es alojar los alambres transmisores de datos.

El tubo de guía adicional 93 no es ni sostenido ni retenido en sus extremos, de modo tal que tiene libertad para moverse en ambas direcciones longitudinales dentro del tubo de guía 10, que es sostenido respecto a los extremos de conexión, el primero, el 4, y el segundo, el 6.

Aquí, el tubo de guía 10 es mantenido o retenido por cualquiera de los medios anteriormente dados a conocer sin selladura, de modo que la presión del lodo actúa en el tubo de guía adicional 93 tal como se indica con las flechas gruesas en la figura 20.

El tubo de guía adicional 93 está dispuesto de tal manera que no deja pasar el lodo gracias al sistema de selladura 94. El sistema de selladura 34 puede ser un anillo de selladura flexible hecho de material elastomérico.

El resultado de esto es que se interrumpan las influencias de la presión y la flexión, por cuanto el esfuerzo por flexión ejerce su acción principalmente sobre el tubo de guia 10, mientras que la presión del lodo lo hace sobre el tubo de guia adicional 93.

Esto tiene por consecuencia que el diseño del conducto de perforación provisto de alambre 1 sea más fácil: las dimensiones y el material del tubo de guía 10 son seleccionados de tal manera que el tubo de guía 10 resista los esfuerzos axiales (tensión y compresión), en tanto que las dimensiones y el material del tubo de guía adicional 93 son seleccionados solamente de tal manera que el tubo de guía adicional 93 tenga resistencia para no colapsar por efecto de la presión del lodo. En otras palabras, el tubo de guía 10 y el tubo de guia adicional 93 pueden ser optimizados por separado.

Opcionalmente, el tubo de guía 10 puede ser proporcionado con orificios a fin de que se tenga la certeza de que el tubo de guía 10 está sometido a presión diferencial baja entre sus superficies externa e interna.

Como variante de la realización de la figura 20, el tubo de guia adicional 93 y los alambres que contiene pueden ser manufacturados como un alambre armado coaxial único en su género.

La figura 21 muestra otra realización alternativa.

Aquí, el tubo de guía 10 aloja los alambres transmisores de datos y es mantenido - o retenido - en ambos extremos del conducto de perforación 1 , tal como lo indican las flechas 98 por medio de una de las realizaciones dadas a conocer supra.

El tubo de guía 10 está alojado en una caja 96 que tiene libertad para moverse respecto al conducto de perforación 1 en ambas direcciones longitudinales. La caja adicional 96 queda sometida a la presión (de lodo) adicional y resiste esta última gracias al sistema de selladura 97. Como resultado de esto, el tubo de guía 10 no es sometido a esa presión externa.

Esa realización alternativa permite también quitar las cargas longitudinales y los efectos de la presión del lodo sobre el sistema de protección de cables.

En la realización dada a conocer supra, se proporcionan medios de retención en el primer orificio 14 que impiden que el tubo de guía 10 se mueva en alguna de las direcciones longitudinales, o en ambas.

El segundo orificio 16 puede, a su vez, incluir cualquiera de los medios de retención dados a conocer supra. De preferencia, los mismos medios de retención son proporcionados tanto en el primer orificio 14 como en el segundo orificio 16, por cuanto se pueden efectuar trabajos de manufactura similares en la primera pieza de conexión 4 y en la segunda pieza de conexión 6.

Para aplicaciones muy particulares, el segundo orificio 16 puede también no incluir medio de retención alguno.

El tubo de guía 10 está impedido de moverse en dirección longitudinal, lo que es importante cuando el conducto de perforación está flexionado, o comprimido axialmente, o extendido.

En conductos de perforación en los cuales el tubo de guia 10 (que generalmente se extiende directamente a lo largo de la pared interior central) está unido a la superficie interna de la pared interior central y/o metido en una capa de revestimiento, la invención permite retener (pre-esforzar) el tubo de guía en tensión antes de aplicar el medio de adhesión o la capa de revestimiento a fin de forzar al tubo de guía a extenderse contra la superficie interna del tubo principal. Cualquier carga sobre el conducto principal 2, en particular la compresión y/o la tensión, tendrá pues por resultado un correspondiente esfuerzo del tubo de guía 10, que será menor que en el caso de un tubo de guía libre (no unido a la superficie interna del tubo principal), lo que hace que el diseño del medio de retención sea menos crítico.

La invención impide igualmente que cualquier compresión del conducto de perforación termine dañando la capa conductiva u otro medio del dispositivo acoplador dentro del surco 28, o cualquier otro elemento conductivo, por vía del extremo del tubo de guía 10.

En conductos de perforación en los cuales el tubo de guía se extiende en línea recta a lo largo de la pared interior central y no está unido a la superficie interna de la pared interior 8, el tubo de guía 10 es pre-esforzado (tensionado) a fin de impedir que el tubo de guía 10 de cualquier manera sobresalga en la pared interior central y/o se produzca cualquier daño en la capa conductiva 29, en caso de que el tubo de guía sea sometido a compresión y/o flexión. La invención puede usarse también para proporcionar al tubo de guía 10 ese pre-esforzamiento.

En el caso de un tubo de guía que se extiende helicoidalmente, un pre-esforzamiento por compresión sería más apropiado para forzar el tubo de guía contra la pared interior 8 del conducto principal 2.

En algunas de las realizaciones dadas a conocer supra, los medios de retención fijan el tubo de guía en el primer orificio, particularmente cuando se usa un acoplamiento por fricción. Se entenderá que una fijación de esa índole no es necesaria para lograr algunas de las ventajas de la invención.

Aunque la invención ha sido descrita con respecto a un número limitado de realizaciones, los entendidos en la materia, contando con el beneficio de lo que se da a conocer aquí, comprenderán que cabe imaginar otras realizaciones sin salirse del alcance de la invención. Por ejemplo: - El extremo del tubo de guía puede estar colocado en cualquier posición longitudinal dentro del orificio primero / segundo.

- El orificio primero / segundo puede tener una estructura más compleja que la descrita, ya sea de modo general (el orificio puede extenderse de una manera que no sea paralela al eje de la pared interior central) o de modo preciso (el orificio puede tener un número de partes adyacentes desde la pared interior 8 hasta el surco anular 28); véase por ejemplo la solicitud de patente francesa FR 08/05376.

- El orificio primero / segundo puede terminar en otro sitio que en el surco anular 28, que ha de considerarse opcional; véase también por ejemplo la solicitud de patente francesa FR 08/05376.

- El tubo de guía podría extenderse en la pared interior 8 de acuerdo con una estructura diferente.

- En el tubo de guía se puede aplicar una capa protectora sobre la superficie interna de la pared interior 8. Como alternativa, podrían usarse medios de unión diferentes, tales como la soldadura o la unión con adhesivo.

- El primer orificio 14 y el segundo orificio 16 y, respectivamente, el primer extremo 22 del tubo de guía 10 y el segundo extremo 24 del tubo de guía 10 pueden ser dispuestos de acuerdo con realizaciones diferentes tales como las que se han dado a conocer supra.

- La invención no está limitada a un conducto de perforación, sino que puede ser aplicada igualmente a un conducto de perforación de gran peso, un cuello de perforación u otro componente de columna de sondeo.

Claims (25)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Elemento de columna de sondeo (1) que comprende un conducto principal (2) con extremos conectadores (4, 6) y medios protectores para por lo menos un alambre, extendiéndose dichos medios protectores dentro de una pared interior central (8) de dicho conducto principal (2), presentando el conducto principal (2) un primer orificio (14) en uno de dichos extremos conectadores (4) y un segundo orificio (16) en el otro extremo conectador (6), comunicándose ambos orificios con la pared interior central (8), caracterizado porque el medio protector comprende un tubo de guía (10) dispuesto para alojar dicho alambre, estando ambos extremos del tubo de guía (10) dispuestos respectivamente dentro del primer orificio (14) y del segundo orificio (16), habiendo medios retenedores dispuestos en por lo menos uno de los orificios, el primero (14) y el segundo (16), para el respectivo extremo del tubo de guía (10) y estando dichos medios retenedores diseñados para impedir que dicho extremo respectivo del tubo de guía (10) se mueva respecto a uno de los orificios, el primero (14) y el segundo (16) de acuerdo con por lo menos una dirección longitudinal de dicho orificio.

2.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dichos medios de retención están dispuestos de modo que impiden al tubo de guia (10) moverse en ambas direcciones longitudinales de dicho orificio (14, 16).

3. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado además porque dicho medio de retención comprende por lo menos una superficie de apoyo (36, 42, 48) para el tubo de guía (10), extendiéndose dicha superficie de apoyo radialmente en ese orificio (14, 16).

4. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque dicha superficie de apoyo (36, 42, 48) coopera con una superficie de extremo radial (50) del tubo de guía (10).

5. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado además porque esa superficie de apoyo, que es por lo menos una (36, 42, 48), coopera con una parte expandida radialmente (44) del tubo de guía (10).

6.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado además porque dicha superficie de apoyo, que es por lo menos una (36, 42), está dispuesta como una superficie saliente de dicho orificio (14, 16).

7.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado además porque dicha superficie de apoyo, que es por lo menos una (48), está dispuesta como una superficie extrema de una pieza adicional (46, 58) colocada dentro de dicho orificio (14, 16), estando dados en dicho orificio (14, 16) medios de fijación adaptados para impedir que dicha pieza adicional se desplace en cualquier sentido longitudinal con relación a dicho orificio (14, 16).

8. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque los medios de fijación para esa pieza adicional (46, 58) comprenden un acoplamiento por fricción entre una superficie externa de la pieza adicional y una superficie interna de dicho orificio (1 , 16).

9. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicho acoplamiento por fricción deriva de una expansión del diámetro de dicha pieza adicional (46, 58).

10. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado además porque dicho orificio (14, 16) termina en una superficie de estación inferior (31) de un surco adicional (28) cuya finalidad es recibir un correspondiente elemento anular (29) de un dispositivo de acoplamiento para transmitir señales a otro elemento de columna de sondeo, estando la pieza adicional dispuesta como un elemento fijador para el correspondiente elemento anular (29) que pasa a través de una abertura en dicho elemento anular.

11. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado además porque dicha superficie de apoyo, que es por lo menos una (73), está diseñada como una superficie interna de una pieza adicional (69) a través de la cual pasa el tubo de guía (10).

12. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la pieza adicional (69) está colocada dentro de un ahuecamiento interno (65), que está abierto en la pared interior central (8), pasando dicho orificio (14, 16) a través del ahuecamiento interno o terminando en él.

13. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque los medios de retención comprenden por lo menos una parte retenedora (34) de dicho orificio (14, 16) en forma de una parte longitudinal de ese orificio cuyas dimensiones transversales son mayores que una parte principal (32) del orificio (14, 16).

14. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dicha parte retenedora (34) coopera con una parte radialmente expandida (44) del tubo de guía (10).

15.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado además porque dicha parte retenedora (34) comprende por lo menos un ahuecamiento (63) que está abierto en la pared interior central (8) y tiene una profundidad mayor que el diámetro de la parte principal (32) del orificio (14, 16).

16.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque dicho ahuecamiento, que es por lo menos uno, está llenado con material metálico o sintético.

17.- El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, en el que los medios de fijación (79) para el tubo de guía (10) están suministrados dentro del ahuecamiento (65).

18. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dichos medios de fijación comprenden un retenedor tornillo/tuerca que coopera con un extremo longitudinal del tubo de guía ( 0).

19. - El elemento de columna de sondeo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dichos medios de retención comprenden un acoplamiento por fricción dispuesto entre la superficie interna de una parte longitudinal de dicho orificio (14, 16) y la superficie externa de una parte longitudinal del tubo de guía (10).

20. - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dicho orificio (14, 16) comprende una parte longitudinal que está formada como un surco longitudinal (81) abierto en la superficie interna (12) de la pared interior central (8).

21. - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el orificio (14, 16) termina en una faz terminal del correspondiente extremo conectador y el tubo de guía (10) presenta una parte terminal longitudinal que está diseñada como una brida (91 ) que se apoya en esa faz terminal.

22. - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dichos medios de retención crean un sello entre el tubo de guia y el correspondiente extremo de conexión.

23. - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el tubo de guía (10) aloja un tubo de guía adicional (93) que aloja dicho alambre, que es por lo menos uno, y comprende medios de comunicación para el lodo entre las superficies periféricas externa e interna del tubo de guía y el tubo de guía adicional (93) está dispuesto de tal manera que tiene libertad para moverse con respecto al tubo de guía (10) en la dirección longitudinal de éste.

24. - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el tubo de guía (10) está alojado en una caja tubular que está unida por sellado a los extremos conectadores y dispuesta de tal manera que tiene libertad para moverse con respecto a dichos extremos de conexión.

25 - El elemento de conducto de perforación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque en el tubo de guía es mantenido en un estado de pre-esforzamiento, en tensión o compresión longitudinal.