MX2012013977A - Sistema y metodo de intervencion de pozo de tuberia enrollada. - Google Patents

Abstract

Un aparato que tiene un armazón de soporte modular con una cubierta superior. La cubierta superior tiene un pasaje en la misma. Se monta una torre en la cubierta superior. Se colocan una placa móvil y una pista dentro del pasaje. La placa móvil se une de forma deslizante a la pista. Se coloca una mesa giratoria de soporte dentro del armazón de soporte modular y se suspenden los miembros tubulares unidos. Una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se une de forma operativa a la placa móvil, y se coloca sobre la primera abertura de la placa móvil. La primea abertura se coloca sobre el pozo en una primera posición. Se coloca una mesa giratoria sobre el pozo en una segunda posición. El aparato se monta en un vehículo de transporte en una posición de transporte y se mueve a un sitio de pozo. Un mecanismo de levantamiento levanta el aparato en una posición vertical. Se lleva a cabo el trabajo de intervención de pozo con la tubería enrollada y los miembros tubulares unidos.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE INTERVENCIÓN DE POZO DE TUBERÍA ENROLLADA Campo y Antecedentes de la Invención Esta invención se refiere a un aparato y método para realizar el trabajo de intervención de pozo. De manera más particular, pero no ha manera de limitación, esta invención se refiere a un aparato y método para realizar operaciones de intervención de pozo de tubería enrollada con miembros tubulares unidos desde una plataforma.

En la perforación, completación, y producción de hidrocarburos, un operador puede encontrar necesario realizar varios trabajos de intervención de pozo. Las técnicas anteriores para realizar el trabajo de intervención de pozo incluyen utilizar plataformas tradicionales de perforación y unidades de socavación/excavación. Como es bien entendido por los expertos en la técnica, las plataformas de perforación y las unidades de socavación/excavación producen una gran zona de cobertura y el costo puede ser bastante significativo. Puesto de otra manera, el trabajo de intervención de pozo con una plataforma de perforación y/o unidades de socavación/excavación puede ser muy costoso.

Una alternativa a las grandes y costosas plataformas es que el operador utilice tubería enrollada.

Como se aprecia por los expertos en la técnica, las unidades de tubería enrollada requieren menos espacio (es decir, menos zona de cobertura) , se transportan más fácil y son más económicas de operar. La tubería enrollada se puede usar para realizar muchas técnicas de intervención de pozo, incluyendo pero no limitado a, perforación, completación, rehabilitación, conexiones y abandonos, etc. Por lo tanto, se alienta el uso de tubería enrollada.

A pesar de estas ventajas, el uso de tubería enrollada tiene algunas desventajas. Por ejemplo, en el transcurso de realizar el trabajo de intervención de pozo, un operador puede encontrar necesario utilizar tubos unidos. En el caso donde se usan tubos unidos, un operador necesitará levantar, bajar, armar, soltar, etc., los tubos unidos, y las unidades de tubería enrollada no son adecuadas para este tipo de actividad. En otras palabras, el uso de unidades de tubería enrollada presenta problemas de manejo de tubos tal como levantamiento y bajada de tubos unidos que se usan en unión con la tubería enrollada. En la técnica anterior, se han utilizado grúas convencionales de plataformas de perforación. Sin embargo, si se usa una grúa tradicional junto con una unidad de tubería enrollada, se reduce al mínimo una buena cantidad de los ahorros de costo asociados con el uso de la unidad de tubería enrollada.

Por lo tanto, existe la necesidad de un aparato y método que pueda ayudar a la unidad de tubería enrollada en la perforación, completación, rehabilitación, producción, de un pozo, conexiones y abandono de un pozo, etc. También existe la necesidad de un aparato y método para realizar las operaciones de intervención de pozo de tubería enrollada con miembros tubulares unidos desde una plataforma. Estas necesidades así otras, serán evidentes a partir de la siguiente descripción.

Breve Descripción de la Invención Se describe un aparato para realizar el trabajo de intervención de pozo con tubería enrollada y miembros tubulares unidos desde una plataforma. El aparato comprende un armazón de soporte modular con una cubierta superior, en donde la cubierta tiene un pasaje en la misma, y una torre montada en la cubierta superior. El aparato comprende además una placa móvil colocada dentro del pasaje, con la placa móvil que tiene una primera abertura y una segunda abertura en la misma, y una vía formada dentro del pasaje, y en donde la placa móvil se une de forma deslizante a la vía. El aparato puede comprender además una mesa giratoria de soporte colocada dentro del armazón de soporte modular, en donde la mesa giratoria de soporte suspende y hace girar los miembros tubulares unidos. El aparato puede comprender además una placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada unida de forma operativa a la placa móvil, y en donde la placa de cabezal de inyector de tubería enrollada está asociada de forma operativa con la primera abertura de la placa móvil. La placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada se coloca sobre el pozo en una primera posición.

El aparato también puede incluir un medio para mover la placa móvil con relación a la cubierta superior. El medio móvil puede incluir un pistón hidráulico y un suministro hidráulico. En una segunda posición, la mesa de soporte giratoria se coloca sobre el pozo, y la segunda abertura se coloca sobre la mesa de soporte giratoria. También, la placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada, en una modalidad, se puede mover lateralmente sobre la primera abertura. La mesa giratoria de soporte puede incluir una ranura para la entrada del tubo unido, y en donde la mesa giratoria de soporte soporta el tubo unido. En la modalidad más preferida, la torre es un miembro de tres patas.

También se describe un método para realizar el trabajo de intervención de pozo con una unidad de tubería enrollada y tubos unidos desde una plataforma, con la plataforma que tiene un pozo subterráneo que se extiende desde esta. El método comprende proporcionar un aparato, con el aparato que comprende: un armazón de soporte modular con una cubierta superior, y en donde la cubierta superior tiene un pasaje en la misma; una torre montada en esta cubierta superior; una placa móvil colocada dentro del pasaje, la placa móvil que tiene una primera abertura y una segunda abertura en la misma; una placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada operativamente unida a la placa móvil, y en donde la placa de cabezal de inyector de tubería enrollada se coloca sobre la primera abertura de la placa móvil; y la placa de interconexión se coloca sobre el pozo. El método comprende además mover la placa móvil de modo que no esté colocada por más tiempo la placa de interconexión sobre el pozo, colocando la segunda abertura sobre el pozo, recogiendo un primer miembro tubular unido con la torre, que mueve una mesa giratoria sobre el pozo, y haciendo bajar el primer miembro tubular unido a través de la segunda abertura y hacia la mesa giratoria con la torre.

El método comprende además recolectar un segundo miembro tubular unido con la torre, hacer bajar el segundo miembro tubular unido a través de la segunda abertura con la torre, armar el primero y el segundo miembros tubulares unidos con la mesa giratoria y hacer bajar el primero y el segundo miembros tubulares unidos con la torre hacia el pozo. El método comprende además suspender el segundo miembro tubular unido dentro del pozo, moviendo la mesa giratoria lejos del pozo, moviendo la placa móvil de modo que la placa de interconexión esté colocada sobre el pozo, montar el cabezal inyector de tubería enrollada al pozo de modo que la tubería enrollada pueda correr en el pozo y realizar el trabajo de intervención de pozo con la tubería enrollada y los miembros tubulares unidos.

En una modalidad preferida, el paso de armar el primer y segundo miembros tubulares unidos incluye soportar los tubos unidos dentro de la mesa giratoria colocada dentro del armazón de soporte modular y hacer girar el segundo tubo unido con relación al primer tubo unido a fin de armar el miembro tubular unido. En aún otra modalidad, se forma una pista dentro del pasaje, y en donde la placa móvil se une de forma deslizante a la pista, y el método comprende además deslizar la placa móvil a lo largo de la pista de modo que la placa de interconexión de inyector esté en la posición sobre el pozo y montar el cabezal inyector de tubería enrollada hacia el pozo.

Una ventaja de la presente invención es que el sistema descrito permite que un operador utilice tubería enrollada y tubos unidos, conjuntamente en un ambiente de operación. Aún otra ventaja es que el aparato se puede usar en plataformas de ultramar. Aún otra ventaja es que el trabaja de intervención de pozo, utilizando el aparato y el método, no requiere una plataforma de perforación. Aún otra ventaja es que se facilita el montaje y desmontaje de una unidad de tubería enrollada.

Una característica de la presente invención es la torre usada para armar y desarmar los miembros tubulares unidos. La torre también se puede usar para soportar el cabezal inyector de tubería enrollada. En la modalidad más preferida, la torre es un trípode. Otra característica es que se usa una mesa giratoria para armar y desarmar las conexiones miembros tubulares. Aún otra característica es la placa móvil asociada operativamente dentro de un pasaje, en donde la placa móvil contiene una primera y una segunda abertura. Otra característica incluye la pista asociada operativamente con el pasaje que coopera con la placa móvil para permitir el movimiento de la placa móvil. Aún otra característica es la placa de interconexión que conecta a un cabezal inyector de tubería enrollada y en donde la placa de interconexión se puede usar para retener el cabezal inyector de tubería enrollada así como colocar el inyector en una orientación correcta.

En una modalidad alternativa, la presente invención se refiere a un aparato para realizar operaciones de intervención de pozo en un pozo con una unidad de tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra. El aparato puede incluir un armazón de soporte modular con una cubierta superior que tiene un pasaje en la misma. El armazón de soporte modular se puede montar de forma giratoria en un vehículo de transporte. El aparato también puede incluir una torre montada en la cubierta superior, una placa móvil colocada dentro del pasaje. La placa móvil puede tener una primera abertura y una segunda abertura en la misma. El aparato puede incluir además una pista formada dentro del pasaje, y la placa móvil se puede unir de forma deslizante a la pista. El aparato puede incluir además una placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada, operativamente unida a la placa móvil. La placa de cabezal inyector de tubería enrollada se puede colocar sobre la primera abertura de la placa móvil. En una primera posición, sobre el pozo se puede colocar la placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada.

El aparato puede incluir además un mecanismo de levantamiento que tiene un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo se puede unir de forma giratoria al vehículo de transporte y el segundo extremo se puede unir de forma giratoria al armazón de soporte modular. El mecanismo de levantamiento puede ser capaz de mover el armazón de soporte modular entre una posición de transporte y una posición vertical.

El aparato puede incluir además uno o más mecanismos de expansión de armazón que tienen una posición retraída y una posición extendida. Cada uno de los mecanismos de expansión de armazón pueden ser capaces de desplazar verticalmente una porción del armazón de soporte modular cuando se activa al moverse desde la posición retraída a la posición extendida. El aparato puede incluir además uno o más mecanismos de sujeción de armazón que tiene una posición desacoplada y una posición acoplada. Cada uno de los mecanismos de sujeción de armazón puede ser capaz de sujetar un mecanismo de expansión de armazón en la posición extendida cuando los mecanismos de sujeción de armazón se activan al moverse desde la posición desacoplada a la posición acoplada.

El aparato puede incluir además uno o más mecanismos de expansión de torre. Cada uno de los mecanismos de expansión de torre puede ser capaz de desplazar verticalmente una porción de la torre cuando se activa. El aparato puede incluir además uno o más mecanismos de sujeción de torre que tienen una posición desacoplada y una posición acoplada. Cada mecanismo de sujeción de torre puede ser capaz de sujetar un mecanismo de expansión de torre en la posición extendida cuando se activa el mecanismo de sujeción de torre al moverse desde la posición desacoplada a la posición acoplada.

La segunda abertura de la placa móvil se puede colocar sobre el pozo en una segunda posición. La placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se puede mover lateralmente sobre la primera abertura.

En aún otra modalidad, la presente invención se puede dirigir a un aparato para realizar trabajo de intervención de pozo a un pozo con tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra. El aparato puede incluir un armazón de soporte modular con una cubierta superior. El armazón de soporte modular se puede montar en un vehículo de transporte. La cubierta superior puede tener un pasaje en la misma. El aparato también puede incluir una torre montada en la cubierta superior, y una placa móvil colocada dentro del pasaje. La placa móvil puede tener una primera abertura y una segunda abertura en la misma. El aparato puede incluir además una pista formada dentro del pasaje. La placa móvil se puede unir de forma deslizante a la pista.

El aparato puede incluir además un mecanismo de levantamiento que tiene un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo se puede unir de forma giratoria al vehículo de transporte, y el segundo extremo se puede unir de forma giratoria al armazón de soporte modular. El mecanismo de levantamiento puede ser capaz de levantar el armazón de soporte modular desde una posición de transporte a una posición vertical. El mecanismo de levantamiento puede ser capaz de bajar el armazón de soporte modular desde la posición vertical a la posición de transporte. El mecanismo de levantamiento puede incluir un cilindro hidráulico y un miembro telescópico. El aparato puede incluir además un suministro hidráulico en comunicación hidráulica con el cilindro hidráulico.

El aparato puede incluir además una placa entre conexión de cabezal inyector de tubería enrollada, operativamente unida a la placa móvil. La placa de cabezal inyector de tubería enrollada se puede colocar sobre la primera abertura de la placa móvil. En una primera posición, la primera abertura se puede colocar sobre el pozo. En una segunda posición, la segunda abertura se puede colocar sobre el pozo.

En otra modalidad, la presente invención se refiere a un método para realizar trabajo de intervención de pozo con una unidad de tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra. El método puede incluir los siguientes pasos: (1) proporcionar un aparato que tiene: un armazón de soporte modular con una cubierta superior que tiene un pasaje en la misma; una torre montada en la cubierta superior; una placa móvil colocada dentro del pasaje, la placa móvil que tiene una primera abertura y una segunda abertura en la misma; una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada operativamente unida a la placa móvil, la placa de cabezal inyector de tubería enrollada colocada sobre la primera abertura de la placa móvil (2) unir de forma giratoria el armazón de soporte modular a un vehículo de transporte tal que el aparato esté en una posición de transporte en el vehículo de transporte; (3) unir de forma giratoria un primer extremo de un mecanismo de levantamiento al vehículo de transporte, y unir de forma giratoria un segundo extremo del mecanismo de levantamiento al armazón de soporte modular; (4) transportar el aparato a un sitio de pozo en el vehículo de transporte; (5) colocar el vehículo de transporte en un área de trabajo cerca de un pozo; y (6) levantar el aparato desde la posición de transporte a una posición vertical sobre el pozo usando el mecanismo de levantamiento.

El método puede incluir además los siguientes pasos: (7) mover la placa móvil tal que la segunda abertura se coloque sobre el pozo; (8) levantar un primer miembro tubular unido con la torre; (9) mover una mesa giratoria sobre el pozo; (10) hacer descender el primer miembro tubular unido a través de la segunda abertura y hacia la mesa giratoria usando la torre; (11) levantar un segundo miembro tubular unido con la torre; (12) hacer bajar el segundo miembro tubular unido a través de la segunda abertura con la torre; (12) armar el primero y el segundo miembros tubulares unidos con la mesa giratoria; (14) hacer descender el primero y el segundo miembros tubulares unidos con la torre en el pozo; (15) suspender el primero y el segundo miembros tubulares unidos dentro del pozo; (16) mover la mesa giratoria fuera de línea con el pozo; (17) mover la placa móvil tal que la placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada y la primera abertura se coloquen sobre el pozo; (18) montar un cabezal inyector de tubería enrollada al pozo para correr en el pozo una tubería enrollada; y (19) realizar el trabajo de intervención de pozo con la tubería enrollada y el primero y el segundo miembros tubulares unidos.

El método puede incluir además los siguientes pasos: (20) hacer bajar el aparato desde la posición vertical a la posición de transporte usando el mecanismo de levantamiento; y (21) transportar el aparato en el vehículo de transporte lejos del sitio de pozo.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una ilustración esquemática de la modalidad más preferida de la presente descripción.

La Figura 2 es una vista agrandada del aparato visto en la Figura 1.

La Figura 3 es una vista parcial del aparato visto en la Figura 1 que representa la mesa giratoria en la cubierta intermedia.

La Figura 4 es una vista esquemática del presente aparato colocado sobre un pozo.

La Figura 5 es una vista esquemática secuencial del aparato visto en la Figura 4, con la placa móvil que se mueve para la inserción de miembros tubulares unidos en el pozo .

La Figura 6 es una vista isométrica de una modalidad del presente aparato cargado en un vehículo de transporte en una posición de transporte.

La Figura 7 es una vista isométrica del presente aparato cargado en un vehículo de transporte en una posición de transporte.

La Figura 8 es una vista frontal del presente aparato cargado en un vehículo de transporte en una posición de transporte.

La Figura 9 es una vista superior del presente aparato cargado en un vehículo de transporte en una posición de transporte.

La Figura 10 es una vista lateral del presente aparato cargado en un vehículo de transporte en una posición de transporte.

La Figura 11 es una vista isométrica secuencial del presente aparato ilustrado en la Figura 6 en el proceso de ser levantado a una posición vertical.

La Figura 12 es una vista frontal del presente aparato ilustrado en la Figura 11 en el proceso de ser levantado a la posición vertical.

La Figura 13 es una vista esquemática secuencial del presente aparato ilustrado en la Figura 11 en la posición vertical colapsada.

La Figura 14 es una vista frontal del presente aparato ilustrado en la Figura 13 en la posición vertical colapsada .

La Figura 15 es una vista isométrica del armazón de soporte modular y la torre que se montan al vehículo de transporte como se ilustra en las Figuras 6-14.

La Figura 16 es una vista lateral del armazón de soporte modular y la torre ilustrados en la Figura 15.

La Figura 17 es una vista frontal del armazón de soporte modular y la torre ilustrados en las Figuras 15-16.

La Figura 18 es una vista superior del armazón de soporte modular y la torre ilustrados en las Figuras 15-17.

La Figura 19 es una vista en sección transversal del armazón de soporte modular y la torre de la Figura 17 tomada a lo largo del plano AM-AM.

La Figura 20 es una vista en sección transversal del armazón de soporte modular y la torre de la Figura 17 tomada a lo largo del plano AN-AN.

La Figura 21 es una vista frontal del presente aparato en la posición vertical colapsada.

La Figura 22 es una vista frontal del presente aparato en la posición vertical media extendida.

La Figura 23 es una vista frontal del presente aparato en la posición vertical extendida.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Con referencia ahora a la Figura 1, ahora se describirá una ilustración esquemática de la modalidad más preferida de la presente descripción. En la Figura 1, el aparato 2 está situado en una plataforma (no mostrada en esta vista) , y en donde el aparato 2 es capaz de realizar operaciones de intervención de pozo con una unidad de tubería enrollada (la unidad de tubería enrollada no se ve en esta vista) . El aparato 2 incluye un armazón de soporte modular 6 con una cubierta superior 8 y cubierta de fondo 9 y en donde la cubierta superior tiene un pasaje 10 en la misma. El aparato 2 incluye además una torre 12 montada en la cubierta superior 8.

Como se ve en la Figura 1, en la modalidad más preferida, la torre 12 es un miembro de tres patas (referido algunas veces como un trípode de 12) . La torre 12 incluye la pata' 14, la pata 16, y la pata 18. La pata 14 se une a la cubierta superior 8 en 20; la pata 16 se une a la cubierta superior en 22; la tapa 18 se une a la cubierta superior 8 en 24. Se coloca un medio de polea 26 en el ápice de la torre 12, y en donde el medio de polea 26 se puede usar para levantar y hacer descender varios dispositivos, y en particular para levantar y hacer descender los miembros tubulares unidos, como se explicará más completamente más adelante en la descripción. La torre 12 también se puede usar para soportar el cabezal inyector de tubería enrollada.

La Figura 1 también representa la placa móvil 28 colocada dentro del pasaje 10, con la placa móvil 28 que tiene una primera abertura 30 y una segunda abertura 32, formadas en la misma. Una pista 34 que comprende un par de rieles 36a y 36b, se forma dentro del pasaje 10 como se ve en la Figura 1. La placa móvil 28 se une de forma deslizable a la pista 34, y de manera más especifica, la placa móvil 28 se une a los rieles 36a, 36b.

Una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada, vista en general en 38, se une de forma operativa a la placa móvil 28. De manera aún más específica, la placa 38 de cabezal inyector de tubería enrollada se coloca sobre y se une de forma operativa a la primera abertura 30 de la placa móvil 28. En una primera posición, la placa 38 de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se coloca sobre el pozo.

La Figura 1 también representa la mesa giratoria de soporte 40 colocada dentro del armazón de soporte modular 6, con la mesa giratoria de soporte 40 que es capaz de ser rodada a una posición (segunda posición) sobre el pozo (el pozo no se ve en esta vista) . En la operación, la mesa giratoria de soporte 40 suspenderá y hará girar los miembros tubulares unidos a fin de armar las conexiones de miembros tubulares unidos. La mesas giratoria de soporte 40 también será capaz de desarmar (es decir, destornillar) las conexiones, como es bien entendido por los expertos en la técnica. En la primera posición, la placa 38 de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se coloca sobre el pozo.

La Figura 1 también representa el armazón 42 de soporte de fondo, en donde el armazón 42 de soporte de fondo se puede colocar en una plataforma (plataforma no mostrada en esta vista) . Por ejemplo, la plataforma puede ser una plataforma de ultramar, y el armazón de soporte 42, el armazón de soporte modular 6 y la cubierta superior 8 se puede colocar en la plataforma. Por lo tanto, el aparato 2 es modular y transportable a varias áreas remotas tal como plataformas de ultramar. Adicionalmente, la Figura 1 ilustra la cubierta de andamio 44 que circunda el armazón de soporte de fondo 42, y en donde la cubierta de andamio 44 permite un área para caminar así como una cubierta de trabajo. También se proporciona un hueco de escalera 46 para permitir el acceso para caminar desde la plataforma (no se ve en esta vista) al aparato 2.

Con referencia ahora a la Figura 2, ahora se describirá una vista agrandada del aparato 2 visto en la Figura 1. Se debe señalar que números similares que aparecen en las varias figuras se refieren a componentes similares. La Figura 2 representa una vista secuencial ya que la plataforma móvil 28 se ha movido a una segunda posición de modo que la segunda abertura 32 se coloca sobre el pozo y la tabla giratoria de soporte 40 también está sobre el pozo. En otras palabras, la segunda posición, la segunda abertura 32 se coloca sobre el pozo en la Figura 2, y la mesa giratoria de soporte 40, colocada en la cubierta de fondo 9, también está sobre el pozo. Según las enseñanzas de esta invención, el operador será capaz de levantar y hacer descender los miembros tubulares unidos hasta la abertura 32 y en acoplamiento con la mesa giratoria de soporte 40. La mesa giratoria de soporte 40 se puede mover por rodillos asociados operativamente con una pista en la cubierta 9.

La placa móvil 28 está asociada operativamente con rieles 36a, 36b, y en donde se muestra el medio de movimiento 50 para mover la placa 28 con relación a la cubierta superior 8. El medio de movimiento 50 consistirá de un cilindro hidráulico con pistón, visto en general en 52, asi como un medio de suministro hidráulico 54 para suministrar fluido hidráulico bajo presión al cilindro con el pistón 52.

La Figura 2 también representa la placa de interconexión 38. En la modalidad más preferida, la placa de interconexión 38 es en general un par de placas 38a, 38b colocadas una en la parte superior de la otra, y en donde las placas se pueden mover de manera lateral. El movimiento lateral de la i placa permite que un operador manipule la posición exacta del cabezal inyector de tubería enrollada para ayudar en procedimientos de montaje y desmontaje del cabezal inyector de tubería enrollada.

Con referencia ahora a la Figura 3, ahora se describirá una vista parcial del aparato 2 visto en las Figuras 1 y 2 que representa la mesa giratoria de soporte 40 en la cubierta de fondo 9 del armazón de soporte modular 6. Los rodillos 56 están asociados operativamente con las pistas 58a, 58b, en donde los rodillos 56 se pueden usar para empujar la mesa giratoria de soporte 40 sobre el pozo. Como se señala anteriormente, la mesa giratoria de soporte 40 se coloca sobre el pozo en la segunda posición. La mesa giratoria de soporte 40 puede tener operativamente asociada con esta un conjunto de muelles para soportar los tubos unidos durante el armado y desarmado. La mesa giratoria de soporte 40 puede incluir un accionador para proporcionar fuerza de torsión para armar y desarmar los tubos unidos como se entiende por los expertos en la técnica. Una mesa giratoria de soporte 40 está comercialmente disponible de National Oilwell Vareo Corporation bajo el nombre Mesa Giratoria Falsa. La mesa giratoria de soporte 40 se refiere algunas veces como una mesa giratoria falsa puesto que en las plataformas de perforación no se pueden mover las mesas giratorias .

Adicionalmente, la Figura 3 representa la grúa 60 de brazo oscilante, en donde la grúa de brazo oscilante 60 se puede usar para varias operaciones de montaje y desmontaje. La grúa de brazo oscilante 60 se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 7,096,963, titulada "Método y Grúa de Brazo Oscilante", que se incorpora en la presente como referencia exprés.

Con referencia ahora a la Figura 4, ahora se describirá una vista esquemática del presente aparato 2 colocado sobre un pozo subterráneo 62. El aparato 2 se sitúa en una plataforma 64, y en donde la plataforma 64 está en aguas de ultramar. La superficie del agua se denota como "S". Como se entiende por los expertos en la técnica, un montante ascendente marino 66 se extiende desde el fondo marino 68 hacia la plataforma 64. Un árbol submarino 70 conecta el montante ascendente marino 66 al pozo 62. Por lo tanto, las operaciones de tubería enrollada y de tubos unidos se presentan concéntricamente dentro del montante ascendente marino 66 y el pozo 62 como es bien entendido por los expertos en la técnica. Las operaciones pueden incluir procedimientos de intervención de pozo tal como rehabilitaciones, completaciones, conexiones y abandonos etc. La placa de movimiento 28 está en la primera posición tal que el cabezal de inyector de tubería enrollada 72 de la unidad de tubería enrollada 74 está colocado sobre el pozo 62. El miembro tubular de tubería enrollada 75 se muestra colocado dentro del montante ascendente 66 y el pozo 62. Se señala que la unidad de tubería enrollada 74 está colocada en la cubierta superior 8. La mesa giratoria de soporte 40 está en la primera posición.

La Figura 5 es una vista esquemática secuencial del aparato 2 visto en la Figura 4, con la placa de movimiento 28 que se mueve para la inserción de miembros tubulares unidos (tal como el miembro de tubo 76) hacia el pozo 62. En otras palabras, el medio de movimiento se ha activado, y se ha cambiado la placa móvil 28. La mesa giratoria de soporte 40 está sobre el pozo y la segunda abertura 34 está sobre la mesa giratoria de soporte 40 (es decir, la segunda posición) . Se debe señalar que el miembro de tubo 76 tiene un extremo de espiga (roscado) 78 y un extremo de caja 80. Por lo tanto, la torre 12 se usa para levantar un miembro de tubo 76 mediante un medio de polea 26, y luego el miembro de tubo 76 se inserta a través de la segunda abertura 32. El miembro de tubo 81 se soporta dentro de la mesa giratoria de soporte 40, y en donde los miembros tubulares unidos (76 y 81) se pueden armar utilizando la mesa giratoria de soporte 40 y los miembros tubulares unidos (76 y 81) se pueden hacer descender hacia el pozo 62. Después de utilizar los miembros tubulares unidos de la manera deseada por el operador, la mesa giratoria de soporte 40 se empuja lejos del pozo, la placa móvil 28 se puede mover nuevamente, y el cabezal inyector de tubería enrollada 72 y la unidad de tubería enrollada 74 se pueden montar sobre el pozo 62 para continuación del trabajo deseado de intervención de pozo. En otras palabras, el cabezal inyector de tubería enrollada 72 se monta operativamente al pozo de modo que la tubería enrollada se puede correr en el pozo (como se ve en la Figura 4) .

El aparato 2 es modular y transportable a varias ubicaciones remotas tal como plataformas de ultramar o sitios de pozo en tierra. Las Figuras 4 y 5 muestran el aparato 2 colocado en una plataforma de ultramar. Otras modalidades del aparato 2 se pueden colocar sobre un agujero de pozo en tierra.

Las Figuras 6 y 7 ilustran otra modalidad del aparato 2 montado en el vehículo de transporte 92. El vehículo de transporte 92 puede ser un remolque como se muestra, que se puede jalar por un tractor (no mostrado) como se entiende en la técnica. El aparato 2 puede ser capaz de realizar operaciones de intervención de pozo con una unidad de tubería enrollada.

En las Figuras 8-10, se coloca el aparato 2 en una posición de transporte en el vehículo de transporte 92 para mover el aparato 2 a un sitio de pozo en tierra. Debido a que la pista 34 se extiende sobre el resto del aparato 2 en la posición de transporte, se puede remover durante el tránsito para acomodar más adecuadamente el transporte en carreteras .

Con referencia ahora a las Figuras 11 y 12, el vehículo de transporte 92 puede incluir al menos un mecanismo de levantamiento 94. El primer extremo 96 de cada mecanismo de levantamiento 94 se puede unir de forma giratoria al vehículo de transporte 92. El segundo extremo 98 de cada mecanismo de levantamiento 94 se puede unir de manera giratoria al aparato 2. El punto de unión del segundo extremo 98 al aparato 2 puede estar en un armazón de soporte modular 6. El mecanismo de levantamiento 94 puede incluir el brazo telescópico 100 y el cilindro hidráulico 102, que pueden trabajar conjuntamente para levantar y hacer descender el aparato 2 entre la posición de transporte y una posición vertical. El vehículo de transporte 92 puede incluir un montaje de generación de energía para generar presión hidráulica en el cilindro hidráulico 102 para mover el aparato 2 entre la posición de transporte y la posición vertical. El aparato 2 se puede unir de manera giratoria al vehículo de transporte 92 en puntos secundarios de unión 103.

Para el tránsito, el aparato 2 se puede cargar en el vehículo de transporte 92 en la posición de transporte como se muestra en las Figuras 6-10. El aparato 2 se puede transportar en la mayoría de las carreteras y autopistas en esta configuración. En un sitio de pozo, el mecanismo de levantamiento 94 se puede usar para levantar o inclinar el aparato 2 como se muestra en las Figuras 11 y 12. El brazo telescópico 100 continúa extendiéndose desde dentro del cilindro hidráulico 102 hasta que el aparato 2 está en la posición vertical colapsada.

Las Figuras 13 y 14 ilustran el aparato 2 en la posición vertical colapsada, en la cual el extremo de fondo del armazón de soporte modular 6 está en el suelo. Las ruedas del vehículo de transporte 92 se pueden asegurar, si es necesario. El aparato 2 se puede desprender del vehículo de transporte 92 cuando está en la posición deseada. De manera alternativa, el aparato 2 puede permanecer unido al vehículo de transporte 92 a todo lo largo del transcurso del trabajo en pozo.

Las Figuras 15-20 ilustran el aparato 2 en la posición vertical colapsada desprendido del vehículo de transporte 92. La Figura 16 es una vista lateral del aparato 2. La Figura 17 es una vista frontal del aparato 2. La Figura 18 es una vista superior del aparato 2. La Figura 19 es una vista en sección transversal del aparato 2 en la Figura 17 tomada a lo largo del plano AM-AM. La Figura 20 es una vista en sección transversal del aparato 2 en la Figura 17 tomada a lo largo del plano AN-AN. El aparato 2 puede incluir el armazón de soporte modular 6 con la cubierta superior 8 que tiene en la misma el pasaje 10. El aparato 2 también puede incluir la torre 12 montada en la cubierta superior 8. En esta modalidad, la torre 12 puede tener una estructura de cuatro patas. Se puede colocar el medio de polea 26 en el extremo superior de la torre 12. Como en las modalidades descritas anteriormente, el medio de polea 26 se puede usar para levantar y hacer descender varios dispositivos, por ejemplo, levantar y hacer descender miembros tubulares unidos o soportar el cabezal inyector de tubería enrollada.

Con referencia aún a las Figuras 15-20, se puede colocar la placa móvil 28 dentro del pasaje 10. La placa móvil 28 puede tener una primera abertura 30 y una segunda abertura 32 formadas en la misma. La placa 38 de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se puede unir de manera operativa a la placa móvil 28 sobre la primera abertura 30. La placa móvil 28 se puede unir de manera deslizante a la pista 34. De la misma manera como se describe anteriormente en unión con las otras modalidades, la placa 38 de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada (y la primera abertura 30 de la placa móvil 28) se puede colocar sobre el agujero de pozo en la primera posición para correr la tubería enrollada hacia el agujero de pozo. En la segunda posición, la abertura 32 de la placa móvil se puede colocar sobre el agujero de pozo para correr los miembros tubulares unidos hacia el agujero de pozo. En esta modalidad, el aparato 2 puede incluir además uno o más mecanismos de expansión superior 104 y uno o más mecanismos de expansión inferior 106. Los mecanismos superior e inferior de expansión 104, 106 pueden ser cilindros hidráulicos o pneumáticos y pueden ser cilindros de múltiples etapas o de una sola etapa. De manera alternativa, los mecanismos superior e inferior de expansión 104, 106 pueden ser cualquier tipo de mecanismo capaz de desplazar verticalmente una parte del aparato 2 desde otra parte del aparato 2.

Las Figuras 21-23 ilustran el aparato 2 en posiciones verticales variables en tanto que permanecen unidos al vehículo de transporte 92 en puntos de unión secundarios 104 y a través del mecanismo de levantamiento 94. En la Figura 21, el aparato 2 está en la posición vertical colapsada. En esta posición, el aparato 2 se ha levantado desde la posición de transporte. Los mecanismos superior e inferior de expansión 104, 106 están todos en una posición retraída. En la posición vertical colapsada, el aparato 2 tiene una altura mínima. El aparato 2 puede incluir además uno o más mecanismos superiores de sujeción 108 y uno o más mecanismos inferiores de sujeción 110, que pueden ser cada uno capaces de sujetar un mecanismo superior de expansión 104 o un mecanismo inferior de expansión 106, respectivamente, en una posición extendida o expandida. En la posición vertical colapsada del aparato 2, los mecanismos superior e inferior de sujeción 108, 110 pueden estar en una posición retraída.

La Figura 22, el aparato 2 está en la posición vertical media extendida. En esta posición, los mecanismos superiores de expansión 104 se han movido a una posición extendida, plegando de este modo verticalmente el armazón vertical 112 de la torre 12 hacia arriba desde el armazón inferior 114 de la torre 12. Los mecanismos superiores de sujeción 108 pueden acoplar y sujetar los mecanismos superiores de expansión 104 en la posición expandida. De esta manera, el armazón superior 112 se puede asegurar en la posición vertical media extendida. Los mecanismos inferiores de expansión 106 y los mecanismos inferiores de sujeción 110 pueden permanecer en la posición retraída. De manera alternativa, la posición vertical media extendida del aparato 2 puede incluir mecanismos inferiores de expansión 106 y mecanismos inferiores de sujeción 110 en una posición extendida o expandida, y mecanismos superiores de expansión 104 y mecanismos superiores de sujeción 108 en una posición retraída .

En la Figura 23, el aparato 2 está en la posición vertical extendida. En esta posición, los mecanismos inferiores de expansión 106 se han movido a una posición expandida, plegando de este modo verticalmente el armazón superior 116 del armazón de soporte modular 6 (incluyendo la cubierta superior 8) hacia arriba desde el armazón inferior 118 del armazón de soporte modular 6. Los mecanismos inferiores de sujeción 110 pueden acoplar y sujetar los mecanismos inferiores de expansión 106 en la posición extendida. De esta manera, el armazón superior 116 (incluyendo la cubierta superior 8) se puede asegurar en la posición vertical extendida. En esta configuración, el aparato 2 tiene una altura máxima.

Cuando el trabajo se completa en el sitio de pozo, los mecanismos superiores e inferiores de sujeción 108, 110 se pueden desacoplar de los mecanismos superiores e inferiores de expansión 104, 106, permitiendo que los mecanismos superiores e inferiores de expansión 104, 106 se muevan desde la posición extendida a la posición retraída. De esta manea, el aparato 2 en la posición vertical expandida se puede colocar en la posición vertical colapsada. Posteriormente, se puede usar el mecanismo de levantamiento 94 para hacer descender el aparato 2 a la posición de transporte en el vehículo de transporte 92. El vehículo de transporte 92 se puede usar para mover el aparato de expansión a otra ubicación.

Aunque la descripción se ha descrito e ilustrado en ciertas modalidades preferidas de la invención, se va ha entender que la invención no se restringe a estas modalidades particulares. Más bien, la invención incluye todas las modalidades, que sean funcionales o modalidades mecánicas de las modalidades especificas y características que se han descrito e ilustrado en la presente.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para realizar operaciones de intervención de pozo en un pozo con una unidad de tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra, el aparato está caracterizado porque comprende: un armazón de soporte modular con una cubierta superior, y en donde la cubierta superior tiene un pasaje en la misma, el armazón de soporte modular montado de forma giratoria en un vehículo de transporte; una torre montada en la cubierta superior; una placa móvil colocada dentro del pasaje, la placa móvil que tiene una primer abertura y una segunda abertura en la misma; una pista formada dentro del pasaje, y en donde la placa móvil se une de manera deslizante a la pista; y una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada unida de forma operativa a la placa móvil, y en donde la placa de cabezal de inyector de tubería enrollada se coloca sobre la primera abertura de la placa móvil, y en una primera posición, la placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada se coloca sobre el pozo.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: un mecanismo de levantamiento que comprende un primer extremo y un segundo extremo, en donde el primer extremo se une de forma giratoria al vehículo de transporte y el segundo extremo se une de forma giratoria al armazón de soporte modular, y en donde el mecanismo de levantamiento es capaz de mover el armazón de soporte modular entre una posición de transporte y una posición vertical.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende: uno o más mecanismos de expansión de armazón que tiene una posición retraída y una posición extendida, en donde cada uno de los uno o más mecanismos de expansión de armazón es capaz de desplazar verticalmente una porción del armazón de soporte modular cuando se activa al moverse desde la posición retraída a la posición extendida.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende: uno o más mecanismos de sujeción de armazón que tienen una posición desacoplada y una posición acoplada, en donde cada uno de los uno o más mecanismos de sujeción de armazón es capaz de sujetar uno o más mecanismos de expansión de armazón en la posición extendida cuando cada uno de los uno o más mecanismos de sujeción de armazón se activa al moverse desde la posición desacoplada a la posición acoplada.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque además comprende: uno o más mecanismos de expansión de torre, en donde cada uno del uno o más mecanismos de expansión de torre es capaz de desplazar verticalmente una porción de la torre cuando se activa .

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque además comprende: uno o más mecanismos de sujeción de torre cada uno que tiene una posición desacoplada y una porción acoplada, en donde cada uno del uno o más mecanismos de sujeción de torre es capaz de sujetar uno o más mecanismos de expansión de torre en la posición extendida cuando cada uno del uno o más mecanismos de sujeción de torre se activa al moverse desde la posición desacoplada a la posición acoplada.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la segunda abertura está colocada sobre el pozo en una segunda posición.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada se puede mover lateralmente sobre la primera abertura.

9. Un aparato para realizar trabajo de intervención de pozo a un pozo con tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra, el aparato está caracterizado porque comprende: un armazón de soporte modular con una cubierta superior, el armazón de soporte tubular montado en un vehículo de transporte, y en donde la cubierta superior tiene un pasaje en la misma; una torre montada en la cubierta superior; una placa móvil colocada dentro del pasaje, la placa móvil que tiene una primera abertura y una primera segunda abertura en la misma; y una pista formada dentro del pasaje, y en donde la placa móvil se une de forma deslizante a la pista.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende: un mecanismo de levantamiento que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo que se une de forma giratoria al vehículo de transporte, el segundo extremo que se une de forma giratoria al armazón de soporte modular, en donde el mecanismo de levantamiento es capaz de levantar el armazón de soporte modular desde una posición de transporte a una posición vertical, y en donde el mecanismo de levantamiento es capaz de hacer descender el armazón de soporte modular desde la posición vertical a la posición de transporte .

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el mecanismo de levantamiento comprende un cilindro hidráulico y un miembro telescópico, y en donde el aparato comprende además un suministro hidráulico en comunicación hidráulica con el cilindro hidráulico.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende: una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada operativamente unida a la placa móvil y en donde la placa de cabezal inyector de tubería enrollada se coloca sobre la primera abertura de la placa móvil y en una primera posición, la primera abertura está colocada sobre el pozo.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque en una segunda posición la segunda abertura se coloca sobre el pozo.

14. Un método para realizar trabajo de intervención de pozo con una unidad de tubería enrollada y miembros tubulares unidos en tierra, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un aparate que comprende: un armazón de soporte modular que tiene una cubierta superior, en donde la cubierta superior tiene un pasaje en la misma; una torre montada en la cubierta superior; una placa móvil colocada dentro del pasaje, la placa móvil que tiene una primera abertura y una segunda abertura en la misma; una placa de interconexión de cabezal inyector de tubería enrollada unida de forma operativa a la placa móvil y en donde la placa de cabezal de inyector de tubería enrollada se coloca sobre la primera abertura de la placa móvil; unir de forma giratoria el armazón de soporte modular a un vehículo de transporte tal que el aparato esté en una posición de transporte en el vehículo de transporte; unir de forma giratoria un primer extremo de un mecanismo de levantamiento al vehículo de transporte, y unir de forma giratoria un segundo extremo del mecanismo de levantamiento al ramazón de soporte modular; transportar el aparato a un sitio de pozo en el vehículo de transporte; colocar el vehículo de transporte en un área de trabajo cerca de un pozo; y levantar el aparato desde la posición de transporte a la posición vertical sobre el pozo usando el mecanismo de levantamiento.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende los pasos de: mover la placa móvil tal que la segunda abertura esté colocada sobre el pozo; levantar un primer miembro tubular unido con la torre ; mover una mesa giratoria sobre el pozo; hacer descender el primer miembro tubular unido a través de la segunda abertura y en la mesa giratoria usando la torre; levantar un segundo miembro tubular unido con la torre; hacer descender el segundo miembro tubular unido a través de la segunda abertura con la torre; armar el primero y segundo miembros tubulares unidos con la mesa giratoria; hacer descender el primero y segundo miembros tubulares unidos con la torre hacia el pozo; suspender el primero y segundo miembros tubulares unidos dentro del pozo; mover la mesa giratoria fuera de linea con el pozo; mover la placa móvil tal que la placa de interconexión de cabezal de inyector de tubería enrollada y la primera abertura están colocadas sobre el pozo; montar un cabezal inyector de tubería enrollada al pozo para correr una tubería enrollada en el pozo; y realizar el trabajo de intervención de pozo con la tubería enrollada y el primero y segundo miembros tubulares.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende los pasos de: hacer descender el aparato desde la posición vertical a la posición de transporte usando el mecanismo de levantamiento; y transportar el aparato en el vehículo transporte lejos del sitio de pozo.