MX2013001903A - Preventor de explosiones con hojas de cizalla y metodo. - Google Patents

Preventor de explosiones con hojas de cizalla y metodo.

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Douglas Jahnke
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02—Surface sealing or packing
    • E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/06—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
    • E21B33/061—Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams
    • E21B33/062—Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams with sliding rams
    • E21B33/063—Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams with sliding rams for shearing drill pipes

Abstract

La descripción proporciona un sistema preventor de explosiones (BOP) con un ariete (12) que tiene una hoja de cizalla con un perfil de hoja de cizalla (21) para cizallar un miembro tubular (20) que está dispuesto en el BOP; el perfil de hoja de cizalla puede incluir un concentrador de tensiones (24) y una superficie de centrado configurada (26); el concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada pueden estar descentrados lateralmente de una línea central del recorrido del ariete y en lados opuestos de la línea central; una segunda hoja de cizalla opuesta puede tener una imagen de espejo del perfil de hoja de cizalla con el concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada invertidos con relación a la orientación de la primera hoja de cizalla; además, el ariete puede incluir un mandril con un perfil de mandril alrededor del cual se deforma el miembro tubular durante el procedimiento de cizallamiento y para reducir un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en el agujero pasante del BOP para permitir la recuperación del miembro tubular cizallado y deformado del BOP.

Description

PREVENTOR DE EXPLOSIONES CON HOJAS DE CIZALLA Y MÉTODO REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad de la solicitud no provisional de E.U.A. No. 13/209,072 presentada el 12 de agosto de 201 1 , que reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U A. No. 61/375,533, presentada el 14 de abril de 201 1 y el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. No. 61/374,258 presentada el 17 de agosto de 2010.
DECLARACION RESPECTO A LA INVESTIGACIÓN O DESARROLLO CON PATROCINIO FEDERAL No aplicable REFERENCIA AL APÉNDICE No aplicable ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La descripción se refiere en general al equipo del campo del petróleo. Más particularmente, la invención se refiere a preventores de explosiones.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA En los pozos petroleros y de gas, a veces en necesario cizallar un miembro tubular ahí dispuesto y sellar el pozo para evitar una explosión u otro accidente debido a las presiones del subsuelo. Normalmente al equipo en los campos petroleros que realiza dicha función se le conoce como preventor de explosiones ("BOP" por sus siglas en inglés). Un BOP normalmente tiene un cuerpo que se monta arriba de un pozo, como un equipo en luna pila de BOP.
Un BOP típico tiene un cuerpo con un agujero pasante, a través del cual se puede extender una tubería de perforación u otro miembro tubular. Un par de arietes se extienden en algún ángulo no paralelo (generalmente de manera perpendicular) al agujero pasante desde lados opuestos del agujero. Los arietes se pueden mover axialmente dentro de carriles guia en el ángulo no paralelo al agujero. Un par de accionadores conectados al cuerpo en los extremos exteriores de los arietes hacen que los anetes se muevan a lo largo del carril guía, y que cierren o que cizallen el tubo de perforación dispuesto entre los mismos. Se pueden acoplar diferentes tipos de hojas con los arietes, dependiendo del estilo de preventor de explosiones, y normalmente incluyen hojas de "tubo", ciegas o de cizalla. Un ariete con una hoja tiene una o más superficies de sellado que se sellan contra un objeto, incluyendo un ariete opuesto. Por ejemplo, es típico que las hojas de cizalla se encuentren a elevaciones ligeramente diferentes, de manera que una hoja de cizalla pasa ligeramente abajo de la otra hoja de cizalla para provocar la acción de cizallamiento de un tubo o de un objeto dispuesto entre los arietes. Después del cizallamiento, las superficies de sellado en los arietes se pueden sellar entre sí, de manera que la presión en el pozo sea contenida y para evitar que escape hacia el exterior del pozo.
En los típicos BOP, normalmente las hojas de cizalla tienen "forma de V" que hacen contacto con puntos perimetrales externos de un miembro tubular que está dispuesto en la abertura de agujero pasante del BOP, deformando al miembro tubular que está entre las hojas opuestas con forma de V, y cizallando a los miembros tubulares empezando desde los bordes laterales exteriores entre las hojas con forma de V. Normalmente las hojas de cizalla no se extienden hasta el perímetro exterior del agujero pasante del BOP. El perímetro exterior está reservado para sellar los miembros y la estructura que se requiere para soportar los miembros de sellado para contener las presiones del pozo. Asi, si un miembro tubular está fuera del centro en el agujero pasante, las hojas de cizalla pueden pasar al miembro tubular y no cizallarlo. Además, el miembro saltado se puede atascar entre las hojas de cizalla y dañar o por lo menos bloquear un movimiento adicional de las hojas de cizalla.
Otro reto en los BOP típicos es la capacidad de recuperar al miembro cizallado, que también se conoce como "pescado". El pescado se crea deformando al miembro tubular con una forma sustancialmente plana al principio entre las hojas de cizalla, y después cizallar el miembro tubular con el BOP. El perímetro del pescado plano es igual al perímetro del miembro tubular anterior. Pero el ancho del pescado plano a través del BOP es mayor que el diámetro anterior del miembro tubular, ya que el pescado plano es más pequeño en profundidad en comparación con el diámetro anterior. Algunas veces puede ser difícil recuperar el pescado o se puede pegar durante el intento de recuperarlo.
Por lo tanto existe la necesidad de un preventor de explosiones mejorado, para centrar y cizallar miembros tubulares dispuestos a través del mismo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La descripción proporciona un sistema preventor de explosiones (BOP por sus siglas en inglés) con un ariete que tiene una hoja de cizalla con un perfil de hoja de cizalla para cizallar a un miembro tubular que está dispuesto en el agujero pasante del BOP. El perfil de hoja de cizalla puede incluir uno o más concentradores de tensiones y una superficie de centrado configurada, que en algunas modalidades es asimétrica con relación a una línea central de un carril guia en el BOP, a lo largo del cual se cierran y abren los arietes alrededor del agujero pasante. El concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada pueden estar desviados lateralmente de la línea central del recorrido del ariete a lo largo del carril guía, y en lados opuestos de la línea central. El perfil en una hoja de cizalla puede ser diferente del perfil de la hoja de cizalla opuesta. Además, el perfil de la hoja de cizalla puede ser curvo con uno o más radios grandes. La superficie de centrado configurada se puede extender longitudinalmente más adentro en el agujero pasante que el concentrador de tensiones. En por lo menos una modalidad, una primera hoja de cizalla acoplada a un primer ariete tiene el perfil de hoja de cizalla, y una segunda hoja de cizalla opuesta acoplada a un segundo ariete opuesto, tiene una imagen de espejo del perfil de hoja de cizalla, con el concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada invertidos para la orientación de la primera hoja de cizalla con relación a la línea central del recorrido del ariete. Además, el ariete puede incluir un mandril con un perfil de mandril que se extiende en el agujero pasante, a una elevación diferente que la del perfil de hoja de cizalla. El perfil del mandril recibe una porción opuesta del miembro tubular desde la hoja de cizalla opuesta. El perfil de mandril proporciona una superficie para que el miembro tubular se deforme a su alrededor y reduce un ancho lateral general del miembro tubular separado en el agujero pasante del BOP, para permitir la recuperación del miembro tubular separado y deformado del BOP.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1A es una vista esquemática en sección transversal de un preventor de explosiones que tiene uno o más accionadores con arietes acoplados al mismo.
La figura 1 B es un detalle de la vista esquemática en sección transversal lateral de una hoja de cizalla, con una cara de hoja de cizalla ejemplar en el preventor de explosiones de la figura 1A.
La figura 1 C es un detalle de la vista esquemática en sección transversal lateral de una hoja de cizalla, con una cara de hoja de cizalla ejemplar alternativa en el preventor de explosiones de la figura 1A.
La figura 2 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando el agujero pasante del BOP con un elemento tubular y arietes con una hoja de cizalla que tiene un perfil de hoja de cizalla, y un mandril que tiene un perfil de mandril.
La figura 3 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 4 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 5 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 6 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrándose y al miembro tubular centrado entre los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 7 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando el agujero pasante del BOP con un elemento tubular grande y arietes con una hoja de cizalla que tiene un perfil de hoja de cizalla.
La figura 8 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrándose.
La figura 9 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando, y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 10 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y también centrando y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 1 1 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando, cizallando y deformando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 12 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando, y también cizallando y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla.
La figura 13 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrados, con el miembro tubular cizallado en una condición deformada final con un mandril y perfil de mandril.
La figura 14 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
La figura 15 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
La figura 16 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
La figura 17 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
La figura 18 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
La figura 19 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ¡lustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras descritas anteriormente y la descripción escrita de las estructuras y funciones especificas que se muestran más abajo no se presentan para limitar el alcance de lo que el solicitante ha inventado o el alcance de las reivindicaciones anexas. De hecho, las figuras y la descripción escrita se proporcionan para enseñar a cualquier experto en la técnica a hacer y utilizar las invenciones para las que se busca la protección de patentes. Los expertos en la técnica apreciarán que no todas las características de una modalidad comercial de las invenciones se describan o se muestren por claridad y comprensión. Las personas expertas en esta técnica también apreciarán que el desarrollo de una modalidad comercial actual incorpora aspectos de la presente descripción que requieren numerosas decisiones específicas de la implementación para lograr la meta final del desarrollador para la modalidad comercial. Dichas decisiones específicas de implementación pueden incluir, y probablemente no se limitan a, el cumplimiento de limitaciones relacionadas con el sistema, relacionadas con el negocio, relacionadas con el gobierno, y otras limitaciones, que pueden variar con la implementación específica, la ubicación y de un momento a otro. Aunque los esfuerzos de un desarrollador pueden ser complejos y consumidores de tiempo en un sentido absoluto, sin embargo, dichos esfuerzos pueden ser, una actividad de rutina para los expertos rutinarios en esta técnica que tienen el beneficio de esta descripción. Debe entenderse que las invenciones descritas y enseñadas en la presente son susceptibles a numerosos y varias modificaciones y formas alternativas. El uso de un término singular, tal como, pero no limitado a, "un," no pretende limitar el número de artículos. También, el uso de términos relaciónales, tales como, pero no limitados a, "por arriba," "fondo," "izquierdo," "derecho," "superior," "inferior," "abajo," "arriba," "lado," y similares se usan en descripción escrita para claridad con referencia específica a las Figuras y no pretenden limitar el alcance de la invención con las reivindicaciones anexas. Algunos elementos numerados en la presente están descritos con los sufijos "A" y "B" para designar partes correspondientes del mismo elemento o uno similar cuando resulte adecuado, y dichos elementos pueden estar referenciados de manera general en la presente con el número sin el sufijo.
La descripción proporciona un sistema preventor de explosiones (BOP por sus siglas en inglés) con un ariete que tiene una hoja de cizalla con un perfil de hoja de cizalla para cizallar a un miembro tubular que está dispuesto en el agujero pasante del BOP. El perfil de hoja de cizalla puede incluir uno o más concentradores de tensiones y una superficie de centrado configurada, que en algunas modalidades es asimétrica con relación a una línea central de un carril guía en el BOP, a lo largo del cual se cierran y abren los arietes alrededor del agujero pasante. El concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada pueden estar desviados lateralmente de la línea central del recorrido del ariete a lo largo del carril guia, y en lados opuestos de la línea central. El perfil en una hoja de cizalla puede ser diferente del perfil de la hoja de cizalla opuesta. Además, el perfil de la hoja de cizalla puede ser curvo con uno o más radios grandes. La superficie de centrado configurada se puede extender longitudinalmente más adentro en el agujero pasante que el concentrador de tensiones. En por lo menos una modalidad, una primera hoja de cizalla acoplada a un primer ariete tiene el perfil de hoja de cizalla, y una segunda hoja de cizalla opuesta acoplada a un segundo ariete opuesto, tiene una imagen de espejo del perfil de hoja de cizalla, con el concentrador de tensiones y la superficie de centrado configurada invertidos para la orientación de la primera hoja de cizalla con relación a la línea central del recorrido del ariete. Además, el ariete puede incluir un mandril con un perfil de mandril que se extiende en el agujero pasante, a una elevación diferente que la del perfil de hoja de cizalla. El perfil del mandril recibe una porción opuesta del miembro tubular desde la hoja de cizalla opuesta. El perfil de mandril proporciona una superficie para que el miembro tubular se deforme a su alrededor y reduce un ancho lateral general del miembro tubular separado en el agujero pasante del BOP, para permitir la recuperación del miembro tubular separado y deformado del BOP.
La figura 1A es una vista esquemática en sección transversal de un preventor de explosiones que tiene uno o más accionadores con arietes acoplados al mismo. El preventor de explosiones ("BOP") ilustrado, es un BOP de cizallamiento. El BOP 2 incluye un cuerpo de preventor de explosiones 4 que tiene un agujero pasante 6 que define una línea central 7. El agujero pasante 6 tiene el tamaño suficiente para permitir que un miembro tubular 20 sea colocado a través de la abertura 6 generalmente alineado con la línea central 7.
El BOP 2 también incluye un primer ariete 10 dispuesto para viajar en un primer carril guia 8. El primer carril guía 8 está dispuesto a lo largo de una línea central de carril guía 28 para que el ariete se mueva en un ángulo no paralelo a la línea central 7 del agujero pasante 6, generalmente en un ángulo recto. El ariete 10 se puede mover en el carril guía 8 para cerrarse hacia el agujero pasante 6 y abrirse lejos del agujero pasante, es decir, a la izquierda y a la derecha de la vista de la figura 1A. De manera similar, se dispone un segundo ariete 12 en un segundo carril guia 9 a lo largo de la línea central de carril guia 28 a un ángulo no paralelo a la línea central 7 del agujero pasante. El primer ariete 10 es accionado por un primer accionador 14. El primer accionador 14 puede funcionar de manera eléctrica, hidráulica, neumática o de otra manera. En el ejemplo mostrado, un pistón de accionador 18 se desplaza dejando entrar un fluido presurizado para mover el primer ariete 10 a lo largo de la línea central del carril guia 28 para acoplar el miembro tubular 20. De manera similar, el segundo ariete 12 puede ser accionado por un segundo accionador 16 para mover el segundo ariete 12 hacia la linea central 7. El primer ariete 10 y el segundo ariete 12 se acoplan a un lado del miembro tubular 20, comprimen la sección transversal del miembro tubular a medida que los arietes avanzan hacia la linea central 7, y por último separan al miembro tubular en por lo menos dos piezas a medida que los arietes son deslizados uno por el otro, en donde una pieza queda arriba de los arietes y una pieza queda abajo de los arietes. Por lo general, los arietes 10, 12 incluyen hojas 21A, 21 B (colectivamente "21") dispuestas en un borde delantero de los arietes para separar el miembro tubular 20. En las otras figuras se describen detalles de varias formas de las hojas de cizalla. Los arietes 10, 12 se pueden abrir retirando los arietes lejos del agujero pasante 6.
La figura 1 B es un detalle de la vista esquemática en sección transversal lateral de una hoja de cizalla, con una cara de hoja de cizalla ejemplar en el preventor de explosiones de la figura 1A. El ariete 10 se acopla con una hoja de cizalla 21 A, y el ariete 12 se acopla con una hoja de cizalla 2 B. Los arietes 10 y 12 son accionados uno hacia el otro y definen un plano de cizallamiento 29 que coincide con su respectiva dirección de recorrido. Las hojas de cizalla 21 pueden se iguales o diferentes una de la otra, como se describe en la presente. Las hojas de cizalla definen una cara de cizalla, de manera que la hoja de cizalla 21 A define una cara de cizalla 23A, y la hoja de cizalla 21 B define una cara de cizalla 23B (generalmente "23"). Las caras de cizalla 23A, 23B incluyen bordes de cizalla 25A, 25B (generalmente "25"), respectivamente, que generalmente tienen un chaflán más pequeño para permitir mejor que las hojas de cizalla se acoplen una con la otra y se deslicen una en la otra durante la operación.
Una cara de cizalla 23 convencional estándar se ahúsa en alejamiento de un ángulo de incidencia "a" desde el borde de cizalla delantero 25. El propósito es cizallar el miembro tubular. Así, se forma un perfil convencional estándar con un ángulo de incidencia de aproximadamente 15 grados, que se ahúsa en alejamiento de la línea central 7, mostrado en la figura 1A, para actuar como un borde de cuchilla propagando el cizallamiento.
En inventor descubrió inesperadamente que en vez de un borde afilado creado por el ángulo de incidencia a, la invención se realiza mejor con una cara roma, es decir, un ángulo de incidencia sustancialmente perpendicular para la cara de cizalla. Se cree, sin limitación, que la cara roma, tal vez en combinación con otras características de la presente, hace que el miembro tubular se desgarre al exceder una última resistencia a la tracción, así como un esfuerzo cortante. Pero sin importar la(s) razón(es), el inventor descubrió que la cara de cizalla sustancialmente perpendicular se desempeña ventajosamente en el BOP que se describe en la presente. El término "perpendicular" significa sustancialmente a un ángulo recto a al plano de cizallamiento 29. Por lo general el ángulo de cizallamiento 29 es paralelo a la línea central del carril guía 28, ya que los arietes 10, 12 se mueven en forma paralela a la linea central 28 cuando se acoplan al miembro tubular 20. Para el propósito de la presente, el término "perpendicular" puede variar por una tolerancia de 10 grados, de cualquier modo, más o menos, y cualquier ángulo o porción de un ángulo entre los mismos, desde un ángulo recto al plano de cizallamiento 29.
La figura 1 C es un detalle de la vista esquemática en sección transversal lateral de una hoja de cizalla, con una cara de hoja de cizalla ejemplar alternativa en el preventor de explosiones de la figura 1A. En vista de la cara de cizalla perpendicular 23 deseable, el inventor también reconoce que la longitud de la porción perpendicular de la cara de cizalla puede variar con una altura mínima del 50% de la altura típica "Hs" de la hoja de cizalla 21. Así, en la modalidad que se muestra en la figura 1C, la cara de cizalla 23A puede incluir una primera porción 66A que es perpendicular a I plano de cizallamiento 29 y tiene una altura que es por lo menos el 50% de la altura Hs de la hoja de cizalla 21 A. Una segunda porción 68A distal del plano de cizallamiento 29 puede variar del ángulo perpendicular a por más o menos un ángulo ß. La hoja de cizalla 21 B puede diferir de la hoja de cizalla 21 A. Por ejemplo, la hoja de cizalla 21 A de la figura 1 B se podría usar con la hoja de cizalla 21 B de la figura 1C, y podrían variar otros ejemplos. Pero para los propósitos de ilustración de la figura 1 C, la hoja de cizalla 21 B también incluye una primera porción 66B que es sustancialmente perpendicular y una segunda porción 68B que varia por cierto ángulo de la primera porción 66B.
La figura 2 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando el agujero pasante del BOP con un elemento tubular y arietes con una hoja de cizalla que tiene un perfil de hoja de cizalla, y un mandril que tiene un perfil de mandril. Por lo general los arietes tienen un ancho "W" que se ajusta dentro de los carriles guía del BOP. El primer ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla general 22A. La hoja de cizalla funciona para cizallar un miembro tubular 20 dispuesto en el agujero pasante 6 del BOP Por lo menos en una modalidad, el perfil de hoja de cizalla 22A incluye por lo menos un concentrador de tensiones 24A y por lo menos una superficie de centrado configurada 26A. La línea central del carril guía 28 indica una línea de movimiento longitudinal de los arietes a medida que éstos se abren y se cierran en el BOP, y por lo general pasa a través de la línea central vertical 7 del agujero pasante 6. El término "de centrado" pretende incluir la tendencia del perfil de hoja de cizalla a empujar a un miembro tubular en el agujero pasante hacia la linea central del carril guia 28 y ventajosamente hacia la línea central 7 del agujero pasante 6. Algunos elementos se describen en la presente como laterales o dispuestos lateralmente, para indicar una dirección que está a un ángulo de la línea central del carril guía 28 a través del carril guía.
El primer ariete 10 incluye un brazo de contención 30A, adyacente a la superficie de centrado configurada 26A, el brazo de contención 30A tiene un extremo 32A. El primer ariete 10 también incluye un segundo brazo de contención 34A en un lado opuesto de la línea central 28 al brazo de contención 30A y adyacente al concentrador de tensiones 24A, el segundo brazo de contención 34A tiene un extremo 36A. Los brazos de contención 30A, 34A se disponen lateralmente hacia afuera desde la linea central del carril guía 28 hacia los bordes del ariete 10. Una primera superficie de formación 38A se dispone hacia adentro, hacia la línea central 28 desde el segundo brazo de contención 34A, y una segunda superficie de formación 40A se dispone hacia adentro desde la primera superficie de formación, y adyacente al concentrador de tensiones 24A. El concentrador de tensiones se dispone a una distancia "X" lateralmente desde la línea central 28. La superficie de centrado configurada 26A tiene la mayor parte de la superficie configurada dispuesta en un lado lateralmente opuesto de la línea central 28 al concentrador de tensiones 24A. Si la línea de centrado configurada 26A es una superficie curva que tiene un radio R, entonces en por lo menos una modalidad, un punto central 27A de la superficie curva puede estar en el lado opuesto de la línea central 28 del concentrador de tensiones 26A a una distancia "Y" de la línea central. El radio R puede tener cualquier tamaño adecuado para los propósitos de la hoja de cizalla, y en por lo menos una modalidad puede tener por lo menos el 20% del ancho "W" del ariete, y también por lo menos el 25% del ancho del ariete.
El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A que se muestra en la figura 2 es asimétrico con relación a la linea central 28. Con propósitos de descripción con relación a la asimetría, el perfil de hoja de cizalla 22A incluye una primera porción 33 en un lado de la linea central 28 y una segunda porción 35 en el otro lado de la linea central opuesta a la primera porción. En la modalidad mostrada, la primera porción 33 incluye el concentrador de tensiones 24A, la primera superficie de formación 38A, la segunda superficie de formación 40A, y una porción de la superficie de centrado configurada 26A. La segunda porción 35 incluye el resto de la superficie de centrado configurada 26A. Asi, con relación a la línea central 28, las porciones 33, 35 tienen una forma asimétrica una de la otra con relación a la línea central 28.
El segundo ariete 12 puede tener una hoja de cizalla 21 B con un perfil de hoja de cizalla 22B. En por lo menos una modalidad, el perfil de hoja de cizalla 22B es una imagen de espejo del perfil de hoja de cizalla 22A, invertido a la orientación de la primera hoja de cizalla 21A y su perfil de hoja de cizalla 22B con relación a la línea central 28. Así, el perfil de hoja de cizalla 22B incluye por lo menos un concentrador de tensiones 24B y una superficie de centrado configurada 26B, brazos de contención 30B, 34B con extremos 32B, 36B, respectivamente, y superficies de formación 38B, 40B.
Aunque no está limitado a esta forma, el perfil ejemplar de hoja de cizalla 22B que se muestra en la figura 2, también es asimétrico con relación a la linea central 28. Con propósitos de descripción con relación a la asimetría, el perfil de hoja de cizalla 22B incluye una primera porción 37 en un lado de la línea central 28 y una segunda porción 39 en el otro lado de la línea central, lateralmente opuesta de la linea central 28 desde la primera porción. En la modalidad mostrada, la primera porción 37 incluye el concentrador de tensiones 24B, la primera superficie de formación 38B, la segunda superficie de formación 40B, y una porción de la superficie de centrado configurada 26B. La segunda porción 39 incluye el resto de la superficie de centrado configurada 26B. Así, con relación a la línea central 28, las porciones 37, 39 tienen una forma asimétrica con relación a la línea central 28.
Tradicionalmente se han utilizado hojas de cizalla con forma de V. El inventor encontró que dichas hojas de cizalla simétricas con forma de V son menos efectivas o no efectivas en el centrado del miembro tubular 20 hacia la línea central 7 en el agujero pasante del BOP, que se muestra en la figura 1A.
La superficie de centrado configurada 26 puede estar configurada de tal manera que mueva al miembro tubular hacia la línea central 7. En por lo menos una modalidad, la por lo menos una de las hojas de cizalla 21 puede ser curva. Además, la superficie configurada 26 puede incluir una superficie relativamente configurada de manera gradual ?? con relación a la línea central 28 cerca de una porción exterior de la hoja de cizalla que es distal de la línea central 28. El tamaño del ángulo de acoplamiento aumenta progresivamente (por ejemplo, el ángulo de acoplamiento ?2) a medida que la superficie configurada avanza hacia la línea central 28. Por lo menos una curva de la superficie configurada 26 puede tener un radio R de por lo menos el 20% del ancho W del respectivo ariete al cual está acoplada la hoja de cizalla.
Además, los brazos de contención en la modalidad ejemplar que se muestra por lo menos en la figura 2, pueden estar longitudinalmente descentrados uno del otro a lo largo de la linea central 28 del carril guia, por una distancia de compensación "O". La compensación puede ayudar a proporcionar el pequeño ángulo de acoplamiento inicial, distal de la linea central 28 en por lo menos uno de los brazos de contención. Por ejemplo, los brazos de contención 30A, 34A del ariete 10 están descentrados uno del otro por la distancia de compensación ? . La superficie de centrado configurada 26A intersecta al brazo de contención más largo 30A que está descentrado del brazo de contención 34A y proporciona un ángulo de acoplamiento pequeño relativamente inicial ??. Los brazos de contención 30B, 34B pueden estar descentrados por una distancia de compensación O2. Si los brazos de contención del ariete 12 corresponden a los brazos de contención del ariete 10, entonces los brazos de contención 30B, 34B también pueden estar descentrados por la misma distancia de compensación.
Los arietes también pueden incluir un mandril. Como se muestra en la figura 2 con respecto al ariete 12, el mandril 42B puede incluir un perfil de mandril 44B, entendiendo que se puede describir un mandril y un perfil de mandril similares para el ariete 10. El mandril recibe una porción opuesta del miembro tubular desde la hoja de cizalla opuesta. El perfil de mandril proporciona una superficie para que el miembro tubular se deforme a su alrededor y reduce un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en el agujero pasante del BOP, para permitir la recuperación del miembro tubular cizallado y deformado del BOP.
El perfil de mandril 44B puede incluir, por ejemplo, un receptor 46 por medio del cual pasa el brazo de contención 30A con su extremo 32A. El perfil de mandril 44B también puede incluir una porción delantera de mandril 48B con una superficie inclinada 50B hacia el lado receptor del perfil de mandril, y una porción hueca de mandril 54B en el lado distal de la porción delantera de mandril desde el receptor. Se puede formar una porción extrema de mandril 56B adyacente a la porción hueca de mandril 54B, por medio de la cual pasa el brazo de contención 34A con su extremo 36A.
Se muestra un miembro tubular 20 dispuesto de manera descentrada de la línea central 28 del recorrido del ariete. Una linea 58 trazada desde el punto de contacto 60 entre el miembro tubular 20 y la superficie de centrado configurada 26A a través de la linea central 62 del miembro tubular 20, muestra que la linea 58 está dirigida hacia el centro 7 del agujero pasante 6 y que no hará intersección con la segunda superficie de formación 40B o el concentrador de tensiones 24B.
Habiendo descrito los elementos de los arietes con sus hojas de cizalla y perfiles de hoja de cizalla, las siguientes figuras 3-6 muestran de manera general varias etapas de la operación del BOP con sus arietes para centrar, cizallar y deformar un miembro tubular en el agujero pasante del BOP, en por lo menos una modalidad.
La figura 3 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. Cuando se cierran los arietes 10, 12, el perfil de hoja de cizalla 22A con la superficie de centrado configurada 26A empuja al miembro tubular 20 hacia adentro, hacia la línea central 28. En algún momento el perfil de hoja de cizalla 22B se cierra lo suficiente para acoplar al miembro tubular 20. De esta manera el miembro tubular 20 hace contacto con la superficie de centrado configurada 26A en la primera hoja de cizalla 21A y la segunda superficie de formación 40B en la segunda hoja de cizalla 21 B. Pero la geometría de las superficies permite un cierre adicional de los arietes 10, 12 para empujar al miembro tubular 20 más hacia la linea central 28 y más hacia el centro del agujero pasante 6 del BOP. Por ejemplo y sin limitación, la geometría entre las superficies permite que la línea 58 entre el punto de contacto 60 del miembro tubular 20 con la superficie 26A a través del centro 62 del miembro tubular, apunte hacia la linea central 28 sin hacer intersección con la superficie de formación 40B.
Además, en algún momento durante el cierre de los arietes 10, 12, los brazos de contención opuestos se pueden sobreponer en una distancia "P". Por ejemplo, el brazo de contención 34A del ariete 10 se muestra sobrepuesto con el brazo de contención 34B del ariete 12. Esta sobreposición sirve para ayudar a mantener la alineación de los arietes en la separación del miembro tubular 20 a lo largo de la linea central 7 (vertical cuando se ve desde el diagrama esquemático de la figura 1A). La distancia de sobreposición P generalmente será negativa cuando los brazos de contención opuestos estén completamente contraídos (es decir, no sobrepuestos) y se vuelve progresivamente positiva a medida que los arietes se aproximan y después se sobreponen uno en el otro. Por lo general la sobreposición se puede diseñar para que ocurra antes del inicio de la separación del miembro tubular 20 en piezas separadas. De manera más especifica, la distancia de sobreposición P se puede diseñar de manera que ocurra antes de que exceda la resistencia al esfuerzo cortante del miembro tubular, la resistencia a la tracción última del miembro tubular, o una combinación de las mismas. En algunos casos, dependiendo del tamaño del miembro tubular, la deformación del miembro tubular al exceder un límite de elasticidad del material del miembro tubular, puede ocurrir antes de la sobreposición.
La figura 4 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. Cuando se siguen cerrando los arietes 10, 12, el perfil de hoja de cizalla 22A con la superficie de centrado configurada 26A sigue empujando al miembro tubular 20 hacia adentro, hacia la linea central 28 y el centro del agujero pasante del BOP 6. La geometría de las superficies sigue permitiendo que se cierren más los arietes 10, 12 para empujar al miembro tubular 20 más hacia la linea central 28. La línea 58 entre el punto de contacto 60 del miembro tubular 20 con la superficie 26A a través del centro 62 del miembro tubular, sigue apuntando hacia la línea central 28 sin hacer intersección con la superficie de formación 40B. De esta manera, la superficie 26A, y específicamente el punto de contacto 60 que se mueve progresivamente hacia el miembro tubular, pueden seguir ejerciendo una fuerza sobre el miembro tubular 20 hacia la linea central 28 sin quedar atrapado por la superficie de formación 40B.
La figura 5 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. Cuando se siguen cerrando los arietes 10, 12, el perfil de hoja de cizalla 22A con la superficie de centrado configurada 26A empuja al miembro tubular 20 sobre el concentrador de tensiones 24B con relación a la linea central 28, y hacia el centro del agujero pasante del BOP 6. La geometría de las superficies sigue permitiendo que la línea 58 entre el punto de contacto 60 del miembro tubular 20 con la superficie 26A a través del centro 62 del miembro tubular, no haga intersección con la superficie de formación 40B.
La figura 6 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrándose y al miembro tubular centrado entre los perfiles de hoja de cizalla. Cuando se siguen cerrando los arietes 10, 12, siguen cerrándose, la superficie de centrado configurada 26A empuja al miembro tubular 20 en contacto con la superficie de centrado configurada opuesta 26B. Así, el miembro tubular queda atrapado entre las superficies de centrado configuradas 26A, 26B, estableciendo dos puntos de contacto opuestos 60A, 60B, respectivamente, para el miembro tubular con las superficies de centrado configuradas. La linea 58 entre los puntos de contacto 60A, 60B, pasa a través del centro 62 del miembro tubular, y el miembro tubular se fija en una posición estable, y generalmente en el centro del agujero pasante del BOP 6. También, la distancia de sobreposición P de los brazos de contención ha aumentado con relación a la distancia de sobreposición P que se muestra en la figura 3.
Aunque no se muestra, se entenderá que el cierre adicional de los arietes con las hojas de cizalla puede deformar y separar al miembro tubular 20, excediendo el esfuerzo cortante, la resistencia a la tracción última, o una combinación de los mismos. La deformación y la subsiguiente separación del miembro tubular da como resultado un "pescado" aplanado. Como en este ejemplo el miembro tubular 20 es pequeño con relación al agujero pasante del BOP 6, es relativamente poco el riesgo que hay de no poder recuperar el pescado a través del agujero pasante.
En las figuras 7-13 se ilustra un miembro tubular más grande y características del sistema y el método que se describen en la presente.
La figura 7 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando el agujero pasante del BOP con un elemento tubular grande y arietes con una hoja de cizalla que tiene un perfil de hoja de cizalla. Los principios que se establecieron antes para las figuras 2-6 aplican generalmente para otros tamaños de miembros tubulares. El miembro tubular 20 que se muestra en las figuras 7-13 ilustra un miembro tubular 20 más grande en comparación con el miembro tubular que se ilustra en las figuras 2-6. El miembro tubular más grade 20 todavía puede centrarse en el proceso de cierre, pero normalmente tendrá un menor movimiento hacia el centro, y será acoplado por los concentradores de tensiones de manera diferente que los miembros tubulares más pequeños. Como se describió antes, los arietes 10, 12 tienen hojas de cizalla 21 A, 21 B con perfiles de hoja de cizalla 22A, 22B. El perfil de hoja de cizalla 22 tiene por lo menos un concentrador de tensiones 24 y por lo menos una superficie de centrado configurada 26. El concentrador de tensiones 24 se dispone generalmente en un lado lateralmente opuesto de la linea central 28, desde la superficie de centrado configurada 26 para cada ariete.
La figura 8 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrándose. Cuando se cierran los arietes, los concentradores de tensiones 24A, 24B pueden hacer contacto con el miembro tubular 20. El contacto con los concentradores de tensiones 24A, 24B en lados opuestos de la linea central 28 empuja al miembro tubular 20 hacia el centro del agujero pasante del BOP 6. Gracias al tamaño del miembro tubular 20 en el agujero pasante 6, los brazos de contención 34A, 34B no se sobreponen uno en el otro en este momento del procedimiento. Por lo tanto la distancia de sobreposición P es un valor negativo.
La figura 9 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y centrando, y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. A medida que siguen cerrándose los arietes, los concentradores de tensiones 24A, 24B y las superficies de centrado 26A, 26B hacen contacto con el miembro tubular 20. El cierre continuo hace que el miembro tubular 20 empiece a deformarse, lo que excede la resistencia elástica del material del miembro tubular, pero no la resistencia a la tracción última, por lo que las porciones del miembro tubular hacen contacto de manera más completa con otras porciones de las superficies de centrado configuradas 26A, 26B. En la modalidad que se ilustra con el tamaño particular del miembro tubular y el agujero pasante, los brazos de contención 34A, 34B no se sobreponen uno en el otro en este momento del procedimiento. Por lo tanto, la distancia de sobreposición P sigue siendo un valor negativo, pero menos negativo que la distancia que se muestra en la figura 8.
La figura 10 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando y también centrando y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. Cuando los arietes 10, 12 siguen cerrándose, el miembro tubular empieza a tomar una forma de "S" en por lo menos una modalidad, usando los concentradores de tensiones 24A, 24B. Más específicamente, el miembro tubular empieza a doblarse sobre si mismo. Un mayor porcentaje del perímetro del miembro tubular hace contacto con un mayor porcentaje de los perfiles de hoja de cizalla 22A, 22B y sus respectivas superficies, 26A, 38A, 40B, 26B, 38B, 40B. Además los brazos de contención 34A y 34B se sobreponen uno con el otro en una distancia de sobreposición P con valor positivo, y de esta forma forman un límite lateral para el miembro tubular cuando éste se aplasta con la deformación continua. La sobreposición evita que el miembro tubular se deforme en un área entre los brazos de contención en hojas de cizalla opuestas, y haciendo que el miembro tubular se atasque entre las mismas sin su separación y que sea difícil de recuperar.
La figura 1 1 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando, cizallando y deformando adicionalmente al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. Cuando se cierran más los arietes, las hojas de cizalla empiezan a separar al miembro tubular 20 en porciones 20A, 20B excediendo el esfuerzo cortante, la resistencia a la tracción última, o una combinación de las mismas. La distancia de sobreposición P aumenta a un valor positivo mayor. Las porciones del miembro tubular 20A, 20B están contenidas dentro del agujero pasante 6 por medio de los brazos de contención 34A, 34B para cada ariete 10, 12 en una dirección lateral y por los perfiles de hoja de cizalla 22 y los mandriles que se describen en la presente para cada ariete en la dirección longitudinal.
Sin la intención de ser limitantes, se cree que la forma de la cara de cizalla referenciada en las figuras 1 B, 1 C ayuda a separar al miembro tubular 20 por medio de la combinación de tracción y cizallamiento, es decir, excediendo la resistencia a la tracción última en una porción del procedimiento de separación, y excediendo el esfuerzo cortante en otra porción del procedimiento de separación, y una combinación de las mismas. La resistencia a la tracción última puede ser excedida por una distancia a lo largo de la cara de cizalla que estira el material que está en contacto con la cara, por una longitud mayor que la que tenía ¡nicialmente el material, antes de quedar atrapado entre las hojas de cizalla 21. Sin embargo, también es posible involucrar otros mecanismos metalúrgicos, y por lo tanto sólo se proporciona la creencia como una guia general para una explicación potencial.
La figura 12 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrando, y también cizallando y deformando al miembro tubular con los perfiles de hoja de cizalla. A medida que se cierran todavía más los arietes, sigue el cizallamiento, dado como resultado un más desplazamiento de las porciones cizalladas del miembro tubular 20A, 20B. Los perfiles de hoja de cizalla 22a, 22b siguen reduciendo la profundidad del miembro tubular en una dirección longitudinal, pero está contenido el ancho del miembro tubular en una dirección lateral.
La figura 13 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando los arietes cerrados, con el miembro tubular cizallado en una condición deformada final. Los arietes 10, 12 se mueven a su condición cerrada final con los perfiles de hojas de cizalla 22A, 22B utilizados para cizallar por completo al miembro tubular 20 y el miembro tubular 20, específicamente las porciones 20A, 20B, completamente colapsadas hasta un grado necesario para una aplicación dada. El ancho "T" de las porciones del miembro tubular 20A, 20B queda restringido dentro de los confines del agujero pasante del BOP 6.
Específicamente, el ancho "T" es igual a, y ventajosamente menor que el diámetro "D" del agujero pasante 6.
Los mandriles 42A, 42B ayudan a proporcionar un área de superficie suficiente para que el miembro tubular 20, y específicamente las porciones 20A, 20B, sea deformado hasta dicho ancho "W". Los mandriles 42A, 42B tienen varias superficies de un tipo o de otro, incluyendo una porción delantera de mandril como se describió antes en la figura 2, para proporcionar una mayor área de superficie en comparación con una simple linea recta o incluso una superficie uniformemente curva.
Así, el perfil de hoja de cizalla de las hojas de cizalla 22 y el perfil de mandril de los mandriles 42 para los arietes, pueden interactuar para deformar y colapsar un miembro tubular 20 con un tamaño significativamente mayor, con relación al agujero pasante 6, en comparación con los diseños conocidos, y seguir siendo capaz de recuperar el miembro tubular cizallado a través del agujero pasante del BOP. Puede ser significativo el aumento en los tamaños permisibles del miembro tubular que puede ser colapsado.
La figura 14 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A con un concentrador de tensiones 24A. El concentrador de tensiones 24A se puede alinear a lo largo de la línea central 28, o puede estar descentrado de la línea central. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A se forma generalmente con por lo menos dos curvas con radios Ri y R2. En por lo menos una modalidad, uno o más de los radios es por lo menos 20% del ancho W del ariete 10. El ariete 10 también incluye un primer brazo de contención 30A con un extremo 32A y un segundo brazo de contención 34A con un extremo 36A, en donde los brazos de contención están descentrados uno del otro por una distancia de compensación O. La primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A es simétrica con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A.
De manera similar, el ariete 12 incluye una hoja de cizalla 21 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B con un concentrador de tensiones 24B. El concentrador de tensiones 24B se puede alinear a lo largo de la linea central 28, o puede estar descentrado de la línea central. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B se forma generalmente con por lo menos dos curvas con radios similares al perfil 22A. El ariete 12 también incluye un primer brazo de contención 30B con un extremo 32B y un segundo brazo de contención 34B con un extremo 36B, en donde los brazos de contención 30B, 34B están descentrados uno del otro por una distancia de compensación que es igual o diferente que la distancia de compensación de los brazos de contención 30A, 34a. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es asimétrica con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B. El perfil de hoja de cizalla 22B puede ser similar al perfil 22A o puede ser un perfil completamente diferente. Además, se pueden retirar uno o más concentradores de tensiones 24A, 24B de los perfiles respectivos 22A, 22B y no tendrían su concentrador de tensiones. Se pueden aplicar otros números de concentradores de tensiones a los perfiles 22A, 22B.
La figura 15 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A se forma generalmente con por lo menos dos curvas que tienen radios y R2. La primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A es asimétrica con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A.
De manera similar, el ariete 12 incluye una hoja de cizalla 21 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B se forma generalmente con por lo menos dos curvas con radios similares al perfil 22A. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es asimétrica con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B. El perfil de hoja de cizalla 22B puede ser similar al perfil 22A o puede ser un perfil completamente diferente.
La figura 16 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A se forma generalmente con por lo menos dos curvas que tienen un radio R y un radio R2. En algunas modalidades, Ri puede ser igual a R2, de manera que la primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A pueda ser simétrica con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A. Se puede formar una porción de transición 41A entre las curvas en el perfil 22A, dependiendo del tamaño del radio R .
El ariete 12 incluye una hoja de cizalla 2 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B se forma generalmente con por lo menos dos curvas con radios R3 y R4. En por lo menos una modalidad, uno o más de los radios es por lo menos 20% del ancho W del ariete 12. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es asimétrica con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B. Adicionalmente, el perfil de hoja de cizalla 22B es diferente del perfil de hoja de cizalla 22A. Se pueden usar otras formas de perfiles.
La figura 17 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21 A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A con un concentrador de tensiones 24A. El concentrador de tensiones 24A se puede alinear a lo largo de la linea central 28, o puede estar descentrado de la linea central. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A está formado generalmente con una primera porción relativamente recta 33 desde el brazo de contención 34A hasta el concentrador de tensiones 24A a un primer ángulo de acoplamiento ?? con relación a la línea central 28, y una segunda porción relativamente recta 35 desde el brazo de contención 30A hasta el concentrador de tensiones 24A en un segundo ángulo de acoplamiento ?2 con relación a la linea central 28 que es diferente del primer ángulo de acoplamiento Q<\ . Los brazos de contención pueden estar descentrados uno del otro por una distancia de compensación, como ya se describió antes. La primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A es asimétrica con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A, porque las porciones 33, 35 están por lo menos en diferentes ángulos de acoplamiento.
El ariete 12 incluye una hoja de cizalla 21 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B con un concentrador de tensiones 24B. El concentrador de tensiones 24B se puede alinear a lo largo de la línea central 28, o puede estar descentrado de la linea central. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B está formado generalmente con una primera porción relativamente recta 37 desde el brazo de contención 30B hasta el concentrador de tensiones 24B a un primer ángulo de acoplamiento T3 con relación a la línea central 28, y una segunda porción relativamente recta 39 desde el brazo de contención 34B hasta el concentrador de tensiones 24B en un segundo ángulo de acoplamiento ?4 con relación a la linea central 28 que es diferente del primer ángulo de acoplamiento ?3. Los brazos de contención pueden estar descentrados uno del otro por una distancia de compensación, como ya se describió antes. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es asimétrica con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B, porque las porciones 37, 39 están por lo menos en diferentes ángulos de acoplamiento. Adicionalmente, el perfil 22B puede ser igual o diferente del perfil 22A.
La figura 18 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A se forma generalmente con por lo menos dos curvas que tienen radios Ri y R2. La primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A es asimétrica con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A.
El ariete 12 incluye una hoja de cizalla 21 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B. El perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B está formado generalmente con una primera porción relativamente recta 37 desde el brazo de contención 30B hasta la línea central 28 en un primer ángulo de acoplamiento T3 con relación a la linea central, y una segunda porción relativamente recta 39 desde el brazo de contención 34B hasta la línea central 28 en un segundo ángulo de acoplamiento ?4 con relación a la linea central, en donde el primero y segundo ángulos de acoplamiento pueden tener el mismo valor. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es simétrica con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B, porque las porciones 37, 39 están por lo menos en los mismos ángulos de acoplamiento. Los brazos de contención pueden estar descentrados uno del otro por una distancia de compensación, como ya se describió antes. Sin embargo, como los ángulos de acoplamiento son los mismos y por lo tanto las porciones 37, 39 hacen intersección con sus respectivos brazos de contención 30B, 34B en diferentes puntos debido al descentrado, se puede crear una extensión 64 en el brazo de contención más largo, es decir, en el brazo de contención 34B de este ejemplo.
La figura 19 es una vista esquemática en sección transversal superior de una porción del BOP de la figura 1A, ilustrando una hoja de cizalla ejemplar que tiene un perfil de hoja de cizalla alternativo. El ariete 10 incluye una hoja de cizalla 21A que tiene un perfil de hoja de cizalla 22A con un concentrador de tensiones 24A. El concentrador de tensiones 24A está descentrado lateralmente de la línea central 28 y en la segunda porción 35 del perfil 22A. Más específicamente, el perfil de hoja de cizalla ejemplar 22A está formado generalmente con una primera porción relativamente recta 33 desde el brazo de contención 34A hasta la línea central 28 en un primer ángulo de acoplamiento ?? con relación a la línea central 28, y una segunda porción relativamente recta 35 desde el brazo de contención 30A hasta la línea central 28 en un segundo ángulo de acoplamiento ?2 con una discontinuidad causada por la interrupción del concentrador del estrés 24A. El segundo ángulo de acoplamiento ?2 puede tener el mismo valor del primer ángulo de acoplamiento ??. Opcionalmente los brazos de contención 30A, 34A pueden no estar descentrados uno del otro, como se describió antes para otras modalidades ejemplares. La primera porción 33 del perfil de hoja de cizalla 22A es simétrica en un primer lado de la línea central 28 con la segunda porción 35 del perfil de hoja de cizalla 22A en un segundo lado de la línea central 28 porque la porción 35 incluye por lo menos el concentrador de tensiones 24A, que es diferente de la porción 33.
El ariete 12 incluye una hoja de cizalla 21 B que tiene un perfil de hoja de cizalla 22B con un concentrador de tensiones 24B. El concentrador de tensiones 24B está descentrado lateralmente de la línea central 28 y en la segunda porción 39 del perfil 22B. Más específicamente, el perfil de hoja de cizalla ejemplar 22B está formado generalmente con una primera porción relativamente recta 37 desde el brazo de contención 30B hasta la línea central 28 en un primer ángulo de acoplamiento ?3 con relación a la linea central 28, y una segunda porción relativamente recta 39 desde el brazo de contención 34B hasta la línea central 28 en un segundo ángulo de acoplamiento ?4 con una discontinuidad causada por la interrupción del concentrador del estrés 24B. El segundo ángulo de acoplamiento ?4 puede tener el mismo valor del primer ángulo de acoplamiento ?3. Opcionalmente los brazos de contención 30B, 34B pueden no estar descentrados uno del otro, como se describió antes para otras modalidades ejemplares. La primera porción 37 del perfil de hoja de cizalla 22B es asimétrica en el segundo lado de la línea central 28 con la segunda porción 39 del perfil de hoja de cizalla 22B en el primer lado de la linea central 28 porque la porción 39 incluye por lo menos el concentrador de tensiones 24B, que es diferente de la porción 37. Los perfiles 22A, 22B pueden incluir varios números de concentradores de tensiones, desde cero a muchos, siempre que las porciones 33, 35 y las porciones 37, 39 en diferentes lados de la línea central 28 sean asimétricas. Adicionalmente, el perfil 22B puede ser igual o diferente del perfil 22A.
Como ya se describió en los ejemplos anteriores, el término "asimétrico" pretende incluir una diferencia entre una porción del perfil de hoja de cizalla en un lado de la línea central 28, en comparación con una porción del perfil de hoja de cizalla en el otro lado de la linea central 28, incluyendo, pero no limitado a, estructuras diferentes como concentradores de tensiones de diferente forma o el número de concentradores de tensiones de cero a muchos, diferentes superficies configuradas en las porciones respectivas, diferentes ángulos de acoplamiento en las porciones, diferentes longitudes de las superficies configuradas en las porciones, y otras diferencias.
Se pueden considerar otras modalidades adicionales que utilicen uno o más aspectos de las invenciones que se describieron antes, sin apartarse del espíritu de la invención descrita. Por ejemplo, y sin limitación, las formas del perfil de hoja de cizalla y del perfil de mandril se pueden alterar para cumplir con el centrado, la deformación, o el desgarramiento o cizallamiento, o una combinación de los mismos. Además, los diversos métodos y modalidades del sistema se pueden incluir en combinación unos con otros para producir variaciones de los métodos y modalidades descritos. La descripción de elementos individuales puede incluir varios elementos y viceversa. Las referencias a por lo menos un elemento seguido por una referencia al elemento puede incluir uno o más elementos. También, podrían utilizarse varios aspectos de las modalidades juntos entre si para cumplir las metas comprendidas de la descripción. A menos de que el contexto lo requiera lo contrario, la palabra "comprenden" o variaciones como "que comprende" o "comprendiendo", deberá entenderse como que implica la inclusión de por lo menos el elemento establecido o el paso o grupo de elementos o pasos o equivalentes de los mismos, y no la exclusión de una cantidad numérica más grande o cualquier otro elemento o paso, o grupo de elementos o pasos o equivalentes de los mismos. El dispositivo o sistema puede utilizarse en un número de direcciones y orientaciones. El término "acoplado", "acoplamiento", "acoplador" y términos similares se utilizan ampliamente en la presente, y pueden incluir cualquier método o dispositivo para asegurar, unir, enlazar, sujetar, juntar, pegar, insertar en los mismos, formar en o dentro de los mismos, comunicar o asociar, por ejemplo mecánicamente, magnéticamente, eléctricamente, químicamente, directa o indirectamente con elementos intermedios, una o más piezas de miembros juntas, y también puede incluir sin limitación, formando entre si integralmente un miembro funcional en una forma unitaria. El acoplamiento puede ocurrir en cualquier dirección, incluyendo giratoriamente.
Los otros pasos se pueden dar en una variedad de secuencias, a menos que se limite específicamente de otra manera. Los distintos pasos que se describen en la presente se pueden combinar con otros pasos, entremezclados con los pasos establecidos, y/o se pueden dividir en múltiples pasos. Igualmente se describieron funcionalmente elementos y se pueden representar como componentes separados, o se pueden combinar en componentes que tienen múltiples funciones.
Las invenciones se han descrito en el contexto de las modalidades preferidas y otras modalidades, y no se ha descrito cada modalidad de la invención. Las modificaciones y alteraciones obvias a las modalidades descritas están disponibles para aquellos expertos en la técnica. Las modalidades descritas y no descritas no pretenden limitar o restringir el alcance o la aplicabilidad de la invención concebida por el solicitante, por el contrario, conforme a las leyes de patentes, el solicitante pretende proteger todas estas modificaciones y mejoras en toda la extensión dentro del alcance o rango de equivalencia de las siguientes reivindicaciones.

Claims (65)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1 .- Un preventor de explosiones ("BOP" por sus siglas en inglés) para un pozo de petróleo o gas, que comprende: un cuerpo de BOP que tiene un agujero pasante que define una linea central y que está adaptado para que un miembro tubular sea dispuesto a través del mismo, el cuerpo tiene por lo menos un primer carril guia que define una línea central de carril guía formada a un ángulo de la linea central del agujero pasante; un primer ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo del primer carril guía para viajar a lo largo del primer carril guía; y una primera hoja de cizalla acoplada al primer ariete hacia el agujero pasante para cizallar un miembro tubular dispuesto en el mismo, la primera hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del primer ariete y tiene un primer perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guía desde la primera porción, la primera porción y la segunda porción son lateralmente asimétricas una de la otra con relación a la línea central del carril guía, en donde el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones.
2.- El BOP de conformidad con la reivindicación , caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la linea central del carril guía, la primera porción y la segunda porción son asimétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guia.
3.- El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guia, la primera porción y la segunda porción son simétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guía.
4.- El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera hoja de cizalla define una cara de cizalla que tiene un ángulo de incidencia, el ángulo de incidencia es perpendicular a la línea central del carril guía.
5. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la primera hoja de cizalla define una cara de cizalla que tiene una altura y en donde la cara de cizalla comprende una primera porción que define un ángulo de incidencia y es perpendicular a la línea central del carril guia y que tiene una altura que es por lo menos el 50% de la altura de la primera hoja de cizalla.
6. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil de centrado que está adaptado para empujar al miembro tubular hacia la linea central del agujero pasante.
7. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo.
8. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo que tiene por lo menos una curva con un radio de por lo menos el 20% del ancho del primer ariete.
9. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer ariete comprende un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la linea central central del carril guía y se extiende hacia el agujero pasante, los brazos de contención están descentrados uno del otro en forma longitudinal a lo largo de la linea central del carril guia.
10. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guia y distalmente del primer ariete con relación al agujero pasante, en donde el primero y segundo arietes comprenden cada uno un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la línea central del carril guía y se extiende hacia el agujero pasante, los brazos de contención tienen un tamaño adecuado para sobreponerse uno en el otro longitudinalmente a lo largo de la línea central del carril guía a medida que los brazos de contención se cierran uno hacia el otro con relación al agujero pasante y antes de cizallar el miembro tubular que está dispuesto en el agujero pasante.
1 1 . - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía.
12 - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones.
13. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía.
14. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer concentrador de tensiones está descentrado lateralmente de la línea central del carril guia, y también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un segundo concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía en un lado opuesto de la linea central del carril guía desde el primer concentrador de tensiones en el primer perfil de hoja de cizalla.
15. - El BOP de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer ariete también comprende un mandril que define un perfil de mandril adaptado para deformar una porción del miembro tubular después de cizallar y reducir un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en el agujero pasante del BOP.
16. - Un preventor de explosiones ("BOP") para un pozo de petróleo o gas, que comprende: un cuerpo de BOP que tiene un agujero pasante que define una línea central y que está adaptado para que un miembro tubular sea dispuesto a través del mismo, el cuerpo tiene por lo menos un primer carril guía que define una linea central de carril guía formada a un ángulo de la línea central del agujero pasante; un primer ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo del primer carril guía para viajar a lo largo del primer carril guía; y una primera hoja de cizalla dispuesta lateralmente a través del primer ariete y adaptada para cizallar un miembro tubular dispuesto en el agujero pasante del BOP, la primera hoja de cizalla tiene un primer perfil de hoja de cizalla con una primera cara de hoja de cizalla que tiene un ángulo de incidencia perpendicular a la linea central del carril guía.
17. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la primera cara hoja de cizalla tiene una altura y comprende una primera porción que define el ángulo de incidencia y tiene una altura que es por lo menos el 50% de la altura de la primera hoja de cizalla.
18. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define una primera porción en un lado de la linea central del carril guia y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guía desde la primera porción, la primera porción y la segunda porción son asimétricas una de la otra con relación a la linea central del carril guía.
19. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guía, la primera porción y la segunda porción son asimétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guía.
20 - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guía, la primera porción y la segunda porción son simétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guia.
21 - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil de centrado que está adaptado para empujar al miembro tubular hacia la linea central del agujero pasante.
22. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo.
23. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo que tiene por lo menos una curva con un radio de por lo menos el 20% del ancho del primer ariete.
24. - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer ariete comprende un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la linea central central del carril guia y se extiende hacia el agujero pasante, los brazos de contención están descentrados uno del otro en forma longitudinal a lo largo de la línea central del carril guía.
25 - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía y distalmente del primer ariete con relación al agujero pasante, en donde el primero y segundo arietes comprenden cada uno un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la línea central del carril guía y se extiende hacia el agujero pasante desde lados opuestos del agujero pasante, los brazos de contención tienen un tamaño adecuado para sobreponerse uno en el otro longitudinalmente a lo largo de la línea central del carril guía a medida que los brazos de contención se cierran uno hacia el otro con relación al agujero pasante y antes de cizallar el miembro tubular que está dispuesto en el agujero pasante.
26.- El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones.
27 - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía.
28.- El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones.
29.- El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía.
30.- El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones, en donde el concentrador de tensiones está descentrado lateralmente de la línea central del carril guía, y también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un segundo concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la linea central del carril guía en un lado opuesto de la línea central del carril guía desde el primer concentrador de tensiones en el primer perfil de hoja de cizalla.
31 - El BOP de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el primer ariete también comprende un mandril que define un perfil de mandril adaptado para deformar una porción del miembro tubular después de cizallar y reducir un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en el agujero pasante del BOP.
32 - Un preventor de explosiones ("BOP") para un pozo de petróleo o gas, que comprende: un cuerpo de BOP que tiene un agujero pasante que define una línea central y que está adaptado para que un miembro tubular sea dispuesto a través del mismo, el cuerpo tiene por lo menos un primer carril guia que define una linea central de carril guia formada a un ángulo de la línea central del agujero pasante; un primer ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo del primer carril guía para viajar a lo largo del primer carril guia, y una primera hoja de cizalla acoplada al primer ariete hacia el agujero pasante para cizallar el miembro tubular dispuesto en el mismo, la primera hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del primer ariete y tiene un primer perfil de hoja de cizalla con por lo menos una porción del perfil teniendo un radio de por lo menos el 20% del ancho del ariete.
33.- El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende una cara de cizalla dispuesta hacia el agujero pasante y perpendicular al carril guia.
34.- El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende una cara de cizalla dispuesta hacia el agujero pasante y que es perpendicular al carril guía y en donde la primera hoja de cizalla define una altura y comprende una primera porción que define un ángulo de incidencia que es perpendicular a la línea central del carril guía y tiene una altura que es por lo menos el 50% de la altura de la primera hoja de cizalla.
35. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guia desde la primera porción, la primera porción y la segunda porción son asimétricas una de la otra con relación a la línea central del carril guía.
36. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guia y una segunda porción en un lado opuesto de la linea central del carril guía, la primera porción y la segunda porción son asimétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guia.
37. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con una primera porción en un lado de la línea central del carril guía y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central del carril guia, la primera porción y la segunda porción son simétricas una con la otra con relación a la línea central del carril guía.
38. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla define un perfil de centrado que está adaptado para empujar al miembro tubular hacia la línea central del agujero pasante.
39. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer ariete comprende un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la línea central central del carril guia y se extiende hacia el agujero pasante, los brazos de contención están descentrados uno del otro en forma longitudinal a lo largo de la linea central del carril guía.
40.- El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía y distalmente del primer ariete con relación al agujero pasante, en donde el primero y segundo arietes comprenden cada uno un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la línea central del carril guía y se extiende hacia el agujero pasante desde lados opuestos del agujero pasante, los brazos de contención tienen un tamaño adecuado para sobreponerse uno en el otro longitudinalmente a lo largo de la linea central del carril guia a medida que los brazos de contención se cierran uno hacia el otro con relación al agujero pasante y antes de cizallar el miembro tubular que está dispuesto en el agujero pasante.
41. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones.
42. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la linea central del carril guia.
43. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones.
44. - El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guia.
45.- El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer perfil de hoja de cizalla comprende un primer concentrador de tensiones, en donde el concentrador de tensiones está descentrado lateralmente de la linea central del carril guia, y también comprende: un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guía que está alineado con el primer carril guía; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla con un segundo concentrador de tensiones que está descentrado lateralmente de la línea central del carril guia en un lado opuesto de la línea central del carril guía desde el primer concentrador de tensiones en el primer perfil de hoja de cizalla.
46.- El BOP de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el primer ariete también comprende un mandril que define un perfil de mandril adaptado para deformar una porción del miembro tubular después de cizallar y reducir un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en el agujero pasante del BOP.
47.- Un método para separar un miembro tubular en piezas con un preventor de explosiones ("BOP") para un pozo de petróleo o gas, el BOP tiene un cuerpo de BOP que tiene un agujero pasante que define una línea central y que está adaptado para permitir que un miembro tubular sea dispuesto a través del mismo, el cuerpo tiene por lo menos un primer carril guía que define una línea central de carril guia formada a un ángulo de la línea central del agujero pasante; un primer ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo del primer carril guia para viajar a lo largo del primer carril guía; y una primera hoja de cizalla acoplada al primer ariete hacia el agujero pasante para cizallar un miembro tubular dispuesto en el mismo, la primera hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del primer ariete y tiene un primer perfil de hoja de cizalla, el método comprende: accionar el primer ariete hacia el miembro tubular; poner en contacto el miembro tubular con la primera hoja de cizalla; seguir moviendo el primer ariete hacia el miembro tubular, desgarrar una primera porción del miembro tubular ejerciendo una resistencia a la tracción última del material del miembro tubular; y cizallar una segunda porción del miembro tubular ejerciendo un esfuerzo cortante del material del miembro tubular para separar el miembro tubular en por lo menos dos piezas.
48. - El método de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado además porque el BOP tiene un segundo ariete acoplado de manera deslizante al cuerpo de BOP a lo largo de un segundo carril guia que está alineado con el primer carril guia; y una segunda hoja de cizalla acoplada al segundo ariete y que es distal de la primera hoja de cizalla con relación al agujero pasante, la segunda hoja de cizalla está dispuesta lateralmente a través del segundo ariete y tiene un segundo perfil de hoja de cizalla, el método también comprende: accionar el primero y segundo arietes hacia el miembro tubular; poner en contacto el miembro tubular con la primera y segunda hojas de cizalla; y seguir moviendo el primero y segundo arietes hacia el miembro tubular para desgarrar y cizallar el miembro tubular.
49. - El método de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado además porque también comprende empujar al miembro tubular en el agujero pasante hacia la linea central del agujero pasante con el primer ariete.
50. - Un ariete para posicionar de manera deslizante en un pozo de petróleo o gas un preventor de explosiones (BOP) para cizallar un miembro tubular, que comprende: una hoja de cizalla acoplada al ariete; en donde la hoja de cizalla se dispone lateralmente a través del ariete y tiene un perfil de hoja de cizalla, en donde el perfil de hoja de cizalla define una primera porción en un lado de una linea central longitudinal del ariete y una segunda porción en un lado opuesto de la línea central longitudinal del ariete, en donde la primera porción y la segunda porción del perfil de hoja son lateralmente asimétricas una de la otra con relación a la línea central longitudinal del ariete; y en donde el perfil de hoja de cizalla comprende un concentrador de tensiones.
51. - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el concentrador de tensiones está descentrado lateralmente de la linea central longitudinal del ariete.
52 - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque la hoja de cizalla define una cara de cizalla que tiene un ángulo de incidencia, y en donde el ángulo de incidencia es perpendicular a la línea central longitudinal del ariete.
53.- El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo.
54.- El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla define una porción curva que es lateralmente asimétrica alrededor de la línea central longitudinal del ariete.
55.- El ariete de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla define una porción lineal; y en donde se dispone un concentrador de tensiones entre la porción curva y la porción lineal del perfil de hoja de cizalla.
56. - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla está configurado para mover un miembro tubular que está ubicado en un primer lado de manera lateral a la línea central longitudinal del ariete hacia la línea central longitudinal del ariete cuando el ariete se mueve hacia el miembro tubular.
57. - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque la hoja de cizalla define una cara de cizalla que tiene una altura y en donde la cara de cizalla comprende una primera porción que define un ángulo de incidencia y es perpendicular a la línea central longitudinal del ariete y que tiene una altura que es por lo menos el 50% de la altura de la hoja de cizalla.
58.- El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla define un perfil de centrado que está adaptado para empujar a un miembro tubular hacia la línea central longitudinal del ariete cuando el ariete se mueve hacia el miembro tubular.
59 - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque el perfil de hoja de cizalla define un perfil curvo que tiene por lo menos una curva con un radio de por lo menos el 20% del ancho del ariete.
60 - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque también comprende un primer brazo de contención y un segundo brazo de contención, cada brazo está dispuesto lateralmente de manera distal de la línea central longitudinal del ariete y se extiende pasando la hoja de cizalla, los brazos de contención están descentrados uno del otro de manera longitudinal a lo largo de la línea central longitudinal del ariete.
61 - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque también comprende un mandril que define un perfil de mandril configurado para deformar una primera porción de un miembro tubular después de cizallar y reducir un ancho lateral general del miembro tubular cizallado en un agujero pasante del BOP.
62 - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque también comprende un mandril que define un perfil de mandril configurado para recibir una primera porción de un miembro tubular cizallado desde una segunda hoja de cizalla y para proporcionar una superficie al rededor de la cual se deforma la primera porción del miembro tubular cizallado.
63. - El ariete de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado además porque el perfil de mandril está configurado para reducir un ancho lateral general de la primera porción del miembro tubular cizallado para permitir el movimiento de la primera porción del miembro tubular cizallado lejos del BOP.
64. - El ariete de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado además porque el primer perfil de mandril comprende una porción delantera de mandril y una porción hueca de mandril.
65. - El ariete de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque la hoja ce cizalla define una cara de cizalla que es perpendicular a la línea central longitudinal del ariete.
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