MX2013009008A - Cartucho de conexion para sarta del fondo de la perforacion. - Google Patents

Abstract

Un ensamble de cartucho para su uso con un sistema de perforación que tiene una terminal de contacto que se conecta a una línea de señal de perforación cuando se inserta en un extremo de receptáculo de una pistola de perforación. Un detonador puede incluirse en un extremo del ensamble de cartucho para iniciar un cordón de detonación en la pistola de perforación. El ensamble de cartucho es una unidad modular que sustituye las conexiones manuales realizadas cuando se ensambla una sarta de pistolas de perforación. El ensamble de cartucho puede incluir opcionalmente un conmutador de controlador para controlar el flujo de corriente a través del ensamble de cartucho.

Description

CARTUCHO DE CONEXIÓN PARA SARTA DEL FONDO DE LA PERFORACIÓN DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere generalmente al campo de la producción de petróleo y gas. Más específicamente, la presente invención se relaciona con un aparato modular para proporcionar comunicación entre miembros de una sarta del fondo de la perforación. Aún más específicamente, la presente invención se relaciona con un cartucho que se inserta en un extremo de una pistola de perforación que se equipa con un receptáculo o hace contacto en ambos extremos para la conexión a una línea de señal a través de una sarta de pistola de perforación.

Los sistemas de perforación se utilizan para el propósito, entre otros, de fabricar pasajes de comunicación hidráulica, llamadas perforaciones, en sondeos perforados a través de yacimientos terrestres de modo que zonas predeterminadas de los yacimientos terrestres pueden conectarse hidráulicamente al sondeo. Las perforaciones se necesitan debido a que los sondeos típicamente se completan por medio de insertar de forma coaxial un conducto o tubería de revestimiento en un sondeo. La tubería de revestimiento se retiene en el sondeo al bombear cemento en el espacio anular entre el sondeo y la tubería de revestimiento. La tubería de revestimiento cementada se proporciona en el sondeo para el propósito específico de aislar hidráulicamente cada uno de los diversos yacimientos terrestres penetrados por el sondeo.

Los sistemas de perforación típicamente comprenden una o más pistolas de perforación insertadas juntas, estas sartas de pistolas algunas veces pueden sobrepasar una longitud de perforación de trescientos cuatro punto ocho metros (mil pies) , pero típicamente son más cortos en una aplicación de cable de acero. En la FIGURA 1 se muestra un ejemplo de un sistema 10 de perforación de la técnica anterior dispuesto en un sondeo 12 y compuesto de una sarta de pistolas de perforación 14 conectadas en serie. Típicamente, las uniones sustitutas 15 pueden conectar a pistolas adyacentes una a la otra. El sistema 10 de perforación se implementa a partir un cable de acero 16 que sobresale desde un camión 18 de servicio mostrado en la superficie 20. Generalmente, el cable de acero 16 proporciona un medio de elevación y descenso, así como conectividad de comunicación y control entre el camión 18 y el sistema 10 de perforación. El cable de acero 16 se rosca a través de poleas 22 que se soportan sobre el sondeo 12. En algunos casos, torres de perforación, cuñas y otros sistemas similares se utilizan en lugar de un camión de superficie para insertar y recuperar el sistema de perforación en y desde un sondeo. Además, los sistemas de perforación también pueden colocarse en un sondeo mediante tubos, tubería de perforación, líneas de extracción, tubería enrollada, por mencionar algunos.

Cargas 24 huecas se incluyen con cada pistola 14 de perforación que incluyen típicamente un alojamiento, un forro y una cantidad de material altamente explosivo insertado entre el forro y el alojamiento. Cuando el material altamente explosivo en la carga 24 hueca se detona, la fuerza de la detonación colapsa el forro y lo expulsa desde un extremo de la carga 24 hueca a una velocidad muy alta en un patrón llamado "chorro" 26. El chorro 26 perfora la tubería de revestimiento 28 que reviste el sondeo 12 y cemento 30 y crea una perforación 32 que se extiende en el yacimiento 34 circundante .

Se muestra en la FIGURA 2 una vista en sección de la pistola 14 de perforación de la técnica anterior de la FIGURA 1. Como se muestra, las cargas 24 huecas típicamente se conectan a un cordón 36 de detonación, el cual cuando se detona crea una onda de presión de compresión a lo largo de su longitud la cual inicia detonación de las cargas 24 huecas. Un detonador 38 se utiliza típicamente para desencadenar la detonación dentro del cordón 36 de detonación. En la FIGURA 1, el detonador 38 se muestra en una cabeza 40 de disparo que se proporciona en la sarta de pistolas 14 de perforación. Iniciar la detonación del cordón 36 de detonación generalmente toma lugar al enviar primero una señal eléctrica desde la superficie 20 hasta el detonador 38 mediante el cable de acero 16. Con referencia nuevamente a la FIGURA 2, una unión sustituta 42 de conexión superior contiene una terminal 44 para recibir las señales que se transmiten a lo largo del cable de acero 16. Una línea 46 de señal se une a la terminal 44 y transmite señales desde el cable de acero 16 a las porciones restantes del sistema 10 de perforación, que incluyen el detonador 38. Se utilizan múltiples conectores 48 para componer la linea 46 de señal a través de las uniones sustitutas 15 que se conectan sucesivamente y las pistolas 14 de perforación. La señal a través de la línea 46 de señal inicia una gran explosión en el detonador 38 que se transfiere al cordón 36 de detonación unido. Los detonadores 38 algunas veces pueden proporcionarse dentro de las uniones sustitutas 15 de conexión para transferir la carga de detonación a lo largo de toda la sarta de pistolas 14 de perforación. Sin la continuidad apropiada entre el cable de acero 16 y el o los detonadores 38, las cargas 24 huecas no pueden detonarse. Sin embargo, puntos de fractura en la línea 46 de señal se introducen con cada conector 48.

Generalmente, los detonadores se conectan a los cordones de detonación en el campo justo antes de su uso. De esta manera, se envían al campo con las porciones eléctricas y material altamente explosivo acoplados juntos en una sola unidad. Debido a los riesgos que plantea el material altamente explosivo y la amenaza de una señal eléctrica transitoria, el envío y almacenamiento de los detonadores es altamente regulado, esto es especialmente así cuando se envía a ubicaciones extranjeras. Pueden encontrarse problemas adicionales en el campo cuando se conectan los detonadores al cordón de detonación. Cuando se distribuyen las pistolas de perforación en el campo generalmente tienen las cargas huecas y cordón de detonación instalado; para facilitar la conexión del detonador, se proporciona alguna longitud extra de cordón de detonación dentro de la pistola. Conectar el detonador al cordón de detonación involucra recuperar el extremo libre del cordón de detonación y cortarlo en una longitud deseada y después conectar, usualmente por prensado, el detonador al cordón de detonación. Estas etapas finales pueden ser problemáticas durante clima adverso. Adicionalmente, estas etapas finales cargan totalmente las pistolas de perforación y esto plantea una amenaza personal en las inmediaciones . Por consiguiente los beneficios pueden realizarse al reducir las preocupaciones de envío y almacenamiento, aumentando la seguridad técnica y minimizando el tiempo que se requiere para finalizar el ensamble de la pistola en el campo.

Se describe en la presente un ejemplo de una sarta de perforación que puede insertarse en un sondeo. En este ejemplo, la sarta de perforación se compone de una pistola de perforación que tiene un extremo corriente arriba con un accesorio de receptáculo, una línea de señal con un extremo conectado eléctricamente al accesorio de receptáculo. Se incluye con la sarta de perforación ejemplar una unión sustituta de cartucho que tiene un conector que se inserta en conexión eléctrica con el accesorio de receptáculo, un detonador en la unión sustituta del cartucho y que tiene un extremo de detonación adyacente a y dirigido hacia el extremo corriente arriba, y una línea guía en la unión sustituta del cartucho que tiene un extremo en comunicación selectiva con una fuente eléctrica y otro extremo en comunicación con una entrada del detonador. Opcionalmente, el conector es un miembro anular que delimita un extremo corriente abajo de la unión sustituta del cartucho, y en donde el conector se inserta coaxialmente en el accesorio de receptáculo. En una modalidad, la sarta de perforación además incluye un conmutador en la línea guía para regular selectivamente la electricidad hacia el detonador. En este ejemplo, un conductor a tierra se incluye opcionalmente que se conecta entre el detonador y el conmutador, en donde el conmutador comunica selectivamente el conductor a tierra a la tierra. En un ejemplo, el conmutador, la línea guía y el detonador se proporcionan dentro de un cuerpo alargado que se inserta coaxialmente dentro de un alojamiento anular para definir la unión sustituta de cartucho. En una modalidad opcional, además incluida con la sarta de perforación está una línea guía de transferencia que tiene un extremo en comunicación selectiva con la fuente eléctrica y otro en comunicación con el conector para proporcionar selectivamente comunicación entre la fuente eléctrica y la línea de señal. Una unión sustxtuta de cartucho corriente abajo también puede incluirse opcionalmente que tiene una línea de entrada en comunicación eléctrica con la línea de señal, una línea guía de salida en comunicación con un ensamble de tapón, de modo que cuando una señal eléctrica se aplica a la línea de señal, la señal eléctrica se transfiere a través de la unión sustituta de cartucho corriente abajo hacia el ensamble de tapón para implementar un tapón en el ensamble de tapón.

También se proporciona en la presente un ejemplo de ensamble de conector para conectar una pistola de perforación corriente arriba con una pistola de perforación corriente abajo. En un ejemplo, el ensamble de conector incluye un alojamiento anular, un cuerpo de cartucho alargado que se inserta dentro del alojamiento, un conector anular que se proporciona en un extremo corriente abajo del cuerpo y se inserta en contacto eléctrico con un receptáculo en la pistola de perforación corriente abajo, un detonador en el cuerpo del cartucho para iniciar un cordón de detonación en la pistola de perforación, y una línea guía en el cuerpo del cartucho que tiene un extremo en comunicación selectiva con una fuente eléctrica y otro extremo conectado eléctricamente al conector. Opcionalmente, puede incluirse un conmutador en el cuerpo que se conecta a la línea guía y a una línea de entrada en el detonador. Además también se incluye opcionalmente una línea de salida que se conecta entre el conmutador y el detonador, y una línea atierra que se conecta entre el conmutador y la tierra, de modo que cuando la señal de detonación y la corriente de detonación se envían al conmutador, la línea de entrada, línea de salida y línea tierra forman un circuito para hacer fluir la corriente a través del detonador para iniciar la detonación del detonador y el cordón de detonación.

Un método ejemplar de perforación se proporciona en la presente que incluye en un ejemplo proporcionar una pistola de perforación con cargas huecas, un cordón de detonación una conexión de receptáculo, y una línea de señal en comunicación con la conexión del receptáculo. También se proporciona una unión sustituta de cartucho que tiene un extremo corriente arriba, un extremo corriente abajo, un conector en el extremo corriente abajo, y una línea guía conectada eléctricamente al conector. En el método ejemplar, el conector se conecta con la línea de señal al insertar el extremo corriente abajo de la unión sustituta de cartucho en la conexión del receptáculo, las cargas huecas se detonan al proporcionar una señal de detonación al detonador. En un ejemplo, la etapa de proporcionar una señal de detonación al detonador incluye dirigir electricidad desde una fuente eléctrica hacia la línea de entrada conectada al detonador. Opcionalmente en el método, se proporciona un conmutador en la unión sustituta del cartucho para proporcionar comunicación eléctrica entre la fuente eléctrica y el detonador, y para proporcionar comunicación eléctrica entre una línea de salida en el detonador y tierra para completar un circuito eléctrico a través del detonador. En un ejemplo del método, la pistola de perforación es una pistola de perforación corriente abajo. En este ejemplo, además se incluye una etapa para desviar parte de la electricidad desde la fuente eléctrica a través de la línea guia al conector y al receptáculo para iniciar la detonación de las cargas huecas en una pistola de perforación corriente abajo de la pistola de perforación corriente abajo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se han indicado algunas de las características y beneficios de la presente invención, otras serán aparentes cuando la descripción proceda cuando se tome junto con los dibujos anexos, en los cuales: La FIGURA 1 es una vista lateral en sección parcial de un sistema de perforación de la técnica anterior en un sondeo.

La FIGURA 2 es una vista en sección lateral de una porción de una sarta de perforación de la FIGURA 1.

Las FIGURAS 3 y 4 son vistas en sección lateral de un sistema de perforación de acuerdo con la presente descripción.

La FIGURA 5 es un ejemplo de una sarta de perforación colocada en un sondeo de acuerdo con la presente descripción.

Mientras la invención se describirá junto con las modalidades preferidas, debe entenderse que no se pretende limitar la invención a esa modalidad. Por el contrario, se pretende cubrir todas las alternativas, modificaciones y equivalentes, como puede incluirse dentro del espíritu y el alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas .

La presente invención ahora se describirá más completamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos anexos en los cuales se muestran modalidades de la invención. Esta invención puede, sin embargo, representarse en muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitado a las modalidades ilustradas establecidas en la presente; de hecho, estas modalidades se proporcionan de modo que esta descripción será minuciosa y completa, y transmitirá completamente el alcance de la invención a aquellos con experiencia en la técnica. Números similares se refieren a elementos similares a lo largo de la presente. Para conveniencia en referencia a las figuras anexas, los términos direccionales se utilizan para referencia e ilustración solamente. Por ejemplo, los términos direccionales tales como "superior", "inferior", "arriba", "abajo", y similares se utilizan para ilustrar una relación de ubicación.

Debe entenderse que la invención no se limita a detalles exactos de construcción, operación, materiales exactos, o modalidades mostradas y descritas, ya que modificaciones y equivalentes serán evidentes para alguien con experiencia en la técnica. En los dibujos y especificaciones, se describen modalidades ilustrativas de la invención y, aunque se emplean términos específicos, se utilizan en un sentido genérico y descriptivo solamente y no para propósitos de limitación. Por consiguiente, la invención se limita por lo tanto solamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.

En la FIGURA 3 se muestra una modalidad ejemplar del sistema 60 de perforación en una vista en sección lateral. En este ejemplo, el sistema 60 de perforación incluye pistolas 62]., 622 de perforación, cada una tiene una serie de cargas 64 huecas colocadas dentro. Cada pistola 62lt 622 de perforación además incluyen un cordón 66 de detonación colocado longitudinalmente en el mismo de modo que se coloca próximo a cada una de las cargas 64 huecas; de este modo cuando el cordón 66 de detonación se inicia, éste a su vez puede iniciar la detonación de las cargas 64 huecas. Iniciar el cordón 66 de detonación forma una onda de presión que viaja a la longitud de los cordones 66 de detonación. En la modalidad ejemplar de la FIGURA 3, la onda de presión viaja en la dirección de las flechas A, y se describirá en más detalle a continuación, una señal de iniciación alcanza la pistola 62x de perforación antes de alcanzar la pistola 622 de perforación. De este modo para los propósitos de referencia solamente, la pistola 62i de perforación se denomina como una pistola "corriente arriba" en donde la pistola 622 de perforación se denomina como una "pistola corriente abajo".

Una unión sustituta 68 de cartucho está acoplada en serie con la pistola 622 de perforación corriente abajo que tiene un ensamble 70 de cartucho establecido dentro del alojamiento de la unión sustituta 68 de cartucho. En la modalidad de la FIGURA 3, el ensamble 70 de cartucho se muestra compuesto de un cuerpo 71 alargado, y dentro del cuerpo 71 está un ensamble 72 de conmutador y una tarjeta 72 de circuitos opcional para realizar selectivamente las operaciones de cambio dentro del ensamble 72 de conmutador. En un ejemplo de operación, el ensamble 72 de conmutador regula la transmisión a través del mismo de señales eléctricas a través del ensamble 72 de conmutador que se reciben por medio de un conductor de entrada 76 en la unión sustituta 68 de cartucho a partir de una pistola 62ide perforación corriente arriba. El ensamble 72 de conmutador también incluye un conductor 78 a tierra en el lado con el conductor de entrada 76; el conductor 78 a tierra está en comunicación eléctrica selectivamente con el ensamble 72 de conmutador tal como por medio de la acción de cambio proporcionada por la tarjeta 74 de circuito. Una guía 80 de suministro sale del ensamble 72 de conmutador, en un lado opuesto de la guía de entrada 76, que está en comunicación eléctrica con una línea 82 de comunicación que se muestra extendiéndose dentro de la pistola 622 de perforación corriente abajo. En una modalidad ejemplar, la guía de entrada 76 se acopla selectivamente con una fuente eléctrica para recibir electricidad. Una guía 84 de señal y una guía 86 a tierra también salen del ensamble 72 de conmutador. En un ejemplo, las guías 84, 86 componen una conexión o detonador que proporciona comunicación eléctrica selectiva entre el ensamble 72 de señal y un detonador 88 que se muestra establecido en un extremo del ensamble 70 de cartucho adyacente a la pistola 622 de perforación corriente abajo. Como se ilustra en la FIGURA 3, el ensamble 70 de cartucho modular puede insertarse dentro de la unión sustituta 68 de cartucho anular para un ensamble fácil y removerse desde dentro de la unión sustituta 68 de cartucho para remplazo y/o reparación.

Cuando se recibe una señal de iniciación por medio del ensamble 72 de conmutador, la tarjeta 74 de circuito opera para proporcionar una corriente de inicio a través, de la línea 84 de señal y además permite la continuidad entre la guía 86 a tierra y la guía 78 a tierra, por lo que cierra un circuito a través del detonador 88 para iniciar el detonador 88. Como se muestra, un extremo del detonador 88 se dirige hacia el cordón 66 de detonación dentro de la pistola 622 corriente abajo de modo que la onda de presión de la detonación pasa a lo largo de la longitud del cordón 66 de detonación, las cargas 64 huecas unidas a su vez iniciarán para crear perforaciones en un yacimiento adyacente (no mostrado) . Además ilustrada en la modalidad de la FIGURA 3, se proporciona un conector 90 en forma de collar en el extremo 91 corriente abajo de la unión sustituta 68 de cartucho. En un ejemplo, el conector 90 se forma a partir de un material conductor y es un miembro anular que lo limita el extremo 91 corriente abajo. Además en el ejemplo de la FIGURA 3, el diámetro de la unión sustituta 68 de cartucho se reduce en el extremo 91 corriente abajo. Cuando la unión sustituta 68 de cartucho se conecta a la pistola 622 de perforación corriente abajo, el conector 90 se inserta coaxialmente dentro de un receptáculo 92 eléctrico anular que se muestra proporcionado en la pistola 622 de perforación corriente abajo. El receptáculo 92 eléctrico es eléctricamente conductor, de modo que la combinación del receptáculo 92 y el conector 90 proporcionan un acoplamiento eléctrico entre la guía 80 de salida y la línea 82 de comunicación. El acoplamiento, por lo tanto, proporciona un medio para transferir una señal o señales entre la unión sustituta 68 de cartucho y la pistola 622 de perforación corriente abajo, y a lo largo de la longitud del sistema 60 de perforación. Debe resaltarse que la orientación de unión sustituta 68 de cartucho y la pistola 62i, 622 de perforación puede revertirse; de modo que cuando una sarta de múltiples pistolas se forma, la señal que pasa a lo largo de la línea de señal y a través del ensamble 72 de conmutador puede iniciar en el extremo inferior de una sarta de pistola de perforación y viajar hacia arriba, o iniciar en el extremo superior de la sarta y viajar hacia abajo dentro del sondeo.

La FIGURA 4 ilustra una modalidad ejemplar de un extremo inferior del sistema 60 de perforación y con una modalidad alternativa de una unión sustituta 68A de cartucho. En este ejemplo, un conductor de entrada 76 y un conductor 78 a tierra se obtienen a través del ensamble 70A de cartucho hasta un ensamble 72 de conmutador. Sin embargo, la salida o lado corriente abajo del ensamble 72 de conmutador incluye una sola línea 84A de señal continua que termina en el conector 90A. El ejemplo del conector 90A que se ilustra en la FIGURA 4 es un miembro de forma semiesférica con una base con forma de collar delimitando una punta cilindrica del ensamble 70A de cartucho. Similar al conector 90 de la FIGURA 3, el conector 90A de La FIGURA 4 se forma a partir de un material eléctricamente conductor. Además, en la modalidad de la FIGURA 4, el sistema 60 de perforación se ajusta dentro del sondeo 93 asegurado con la tubería de revestimiento 94 que se cementa dentro del yacimiento 96. En esta modalidad, se muestra un tapón 98 establecido dentro de la unión sustituta 100 de tapón para formar una herramienta de ajuste de tapón montada al extremo de la unión sustituta 68A de cartucho que tiene el conector 90A. Opcionalmente, algún otro dispositivo accionado por presión puede proporcionarse en el extremo de la unión sustituta 68A de cartucho. En el ejemplo de la FIGURA 4, el conector 90A hace contacto con un encendedor (no mostrado) en la unión sustituta 100 de tapón, por lo que proporciona continuidad eléctrica entre la línea 84A de señal y el encendedor. Distribuir una señal eléctrica o electricidad puede activar el encendedor para establecer el tapón 98. Establecer el tapón 98 puede provocar que se expanda desde dentro de la unión sustituta 100 de tapón y hasta hacer contacto con una circunferencia interna del revestimiento 94, por lo que la presión aisla esa sección del sondeo de otra.

En una modalidad ejemplar, la conexión entre la unión sustituta 68 de cartucho y la pistola de perforación corriente arriba puede ser un ensamble terminal compuesto de un conector de varilla y perno, donde el conector de perno se monta en un extremo libre entre la varilla. En este ejemplo, un buje delimita una porción media de la varilla. El conector de perno está en comunicación eléctrica con el conector en la unión sustituta 68 por medio de conexiones que se extienden a través de la pared extrema de la unión sustituta 68. Un conector de muelle delimita la porción del ensamble terminal adyacente a la pared extrema que está en comunicación eléctrica con otro conector en la unión sustituta 68 por medio de conexiones que se extienden a través de la pared extrema. Un conector corriente abajo se proporciona en un extremo corriente abajo de la unión sustituta 68 de cartucho opuesta al ensamble terminal en la cual el conector 80 de salida se conecta en un extremo opuesto a su conexión en el ensamble 72 de conmutador. Un conector de muelle se proyecta coaxialmente desde el extremo de la unión sustituta 68 de cartucho y adyacente al detonador 88; el conector de muelle se comunica con el conector corriente abajo por medio de la conexión a través de la pared extrema en el extremo corriente abajo de la unión sustituta 68.

Los conectores de muelle pueden proporcionar conectividad en los lados corriente arriba y corriente abajo de la unión sustituta 68 de cartucho. Más específicamente, cuando la unión sustituta 68 de cartucho se inserta dentro de una modalidad ejemplar de la sarta 60 de perforación, una unión sustituta de conector se acopla al extremo corriente arriba de la unión sustituta 68 de cartucho y recibe el ensamble terminal dentro del calibre axial que se forma a través de la unión sustituta de conector. Un receptáculo se forma dentro de la unión sustituta del conector en la ubicación establecida detrás de la entrada del calibre . El receptáculo proporciona terminales para comunicación entre un cable de señal dentro de la unión sustituta de conector y el conector de perno. Como tal, una señal que viaja a través del cable de señal se transmite a través de las terminales hasta el conector de perno para distribuirse en el ensamble de conmutador. También la inserción del lado corriente abajo de la unión sustituta 68 de cartucho en un extremo de la pistola 622 de perforación corriente abajo. Un ensamble de conexión puede establecerse dentro de un calibre que se forma en el extremo de la pistola 622 de perforación corriente abajo. El ensamble de conexión puede componerse de un miembro de brida con forma de disco que se ajusta en contacto cercano con el conector de muelle. Una base de forma cilindrica puede depender coaxialmente desde un lado de la brida opuesta al conector de muelle, y establecerse dentro de una porción de diámetro reducida del calibre. Establecer los diámetros de base y calibre en aproximadamente los mismos valores ancla el ensamble de conector dentro de la pistola 622 de perforación. Una línea de comunicación, similar a la línea 82 de la FIGURA 3, puede unirse a la brida, por lo que proporciona comunicación desde el conector 80 de salida, a través del ensamble de conectores y conector de muelle, brida y en y a través de la pistola 622 de perforación.

Un ejemplo de un sistema 60 de perforación sustancialmente completo de acuerdo con la presente descripción se muestra en una vista en sección parcial en la FIGURA 5. En este ejemplo, una sarta 115 de pistolas 621-n de perforación se coloca dentro de un sondeo 93 para perforar a través de la tubería de revestimiento 94 y en el yacimiento 96 circundante. Además en este ejemplo, la unión sustituta 68 de cartucho y la sarta se orientan de modo que las señales que se reciben en el ensamble 72 de conmutador son desde una ubicación más lejana del fondo de la perforación; por lo tanto las señales recorren la sarta en una dirección hacia la superficie. Dependiendo en las instrucciones programadas en los ensambles 72 de conmutador, la dirección de la perforación también puede viajar hacia arriba dentro del pozo de sondeo 92 en lugar de desde la parte superior a la parte inferior.

En un ejemplo, la sarta 115 se ensambla al proporcionar uniones sustitutas 68 de cartucho con un cartucho 70 dentro. Cada una de las uniones sustitutas 68 de cartucho entonces pueden acoplarse con una pistola 62 de perforación así que los conectores 90 en sus respectivos extremos 91 corriente abajo coinciden en los receptáculos 92 eléctricos como se ilustra en la FIGURA 3. Las uniones sustitutas 116 de conector pueden proporcionarse opcionalmente al acoplar extremos corriente arriba de la unión sustituta 68 de cartucho con una pistola de perforación corriente arriba. Como se describe en lo anterior, enganchar las uniones 68 sustitutas de cartucho con la pistola de perforación corriente abajo proporciona una forma generalmente continua de formar una conexión eléctrica entre cuerpos adyacentes en una sarta de perforación. Además, la conexión eléctrica ocurre en forma sustancial simultáneamente con acoplamiento de la unión sustituta 68 de cartucho y la pistola 62 de perforación, de modo que formar conexiones eléctricas manualmente no es necesario. De esta manera, al conectar una serie repetida de pistolas 62 de perforación y uniones sustitutas 68 de cartucho, la sarta 115 puede formarse de modo que la comunicación eléctrica se extiende sustancialmente en la longitud de la sarta 115 mediante el contacto entre los conectores 90 sucesivos y receptáculos 92.

Además un cable de acero 132 se ilustra en la modalidad ejemplar de la FIGURA 5 que se muestra suspendiendo la sarta de pistola 62 de perforación que se controla desde un camión 134 de superficie. Un sistema 136 opcional de poleas alinea el cable 132 sobre el sondeo 93. Una unión sustituta 138 de unión se proporciona en un extremo superior de la sarta para la unión y conexión eléctrica entre la pistola 62 de perforación y el cable de acero 132. Una fuente 140 de alimentación y un controlador 142 se representan esquemáticamente en comunicación con el camión 134 de superficie. La fuente 140 de alimentación y el controlador 142 también pueden conectarse selectivamente con el cable de acero 132. Mientras se muestran adyacentes el camión 134 de superficie, la fuente 140 de alimentación y el controlador 142 pueden en su lugar alojarse en el camión 134 de superficie. En una modalidad opcional, el controlador 142 puede generar y/o enviar señales de control a la sarta 115 de pistola de perforación mediante el cable de acero 132. De este modo, existen ejemplos en donde cada unión sustituta 68 de cartucho en la sarta 115, y todos los componentes en cada unión sustituta 68 de cartucho, están en comunicación de señal con el controlador 142 en virtud de la conectividad entre los conectores 90 y los receptáculos 92. De forma similar, la electricidad desde la fuente 140 de alimentación puede distribuirse a través de la sarta 115 de perforación y los componentes en la misma para iniciar la detonación de los detonadores 88 y el tapón 98.

La presente invención descrita en la presente, por lo tanto, se adapta bien para llevar a cabo los objetos y alcanzar los fines y ventajas mencionados, así como otros inherentes en los mismos. Mientras una modalidad preferida actual de la invención se ha proporcionado para propósitos de descripción, existen numerosos cambios en los detalles de procedimientos para lograr los resultados deseados . Por ejemplo, las señales pueden incluir instrucciones para la operación selectiva de los ensambles de conmutador, pueden incluir electricidad, o pueden estar en la forma de una onda de presión dentro de un cordón de detonación. Opcionalmente , las instrucciones pueden proporcionarse en los ensambles de conmutador, ya sea al almacenar las instrucciones en hardware, tal como tarjetas de circuito, o por medio de señales que viajan en la sarta de perforación. Además, las modalidades de conexión descritas en lo anterior pueden utilizarse para conectar cualquier dispositivo de balística una sarta del fondo de la perforación. Los ejemplos incluyen herramientas de liberación, múltiples disparos de retroceso, cabezas de disparo, cabezas de disparo redundante, herramientas de separación, herramientas de configuración, combinaciones de las mismas, y similares. Estas y otras modificaciones similares, se sugerirán fácilmente por sí mismas a aquellos con experiencia en la técnica, y se pretenden para abarcarse dentro del espíritu de la presente invención descrita en la presente y el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una sarta de perforación que puede insertarse en un sondeo, caracterizada porque comprende: una pistola de perforación que tiene un extremo corriente arriba con un accesorio de receptáculo, una línea de señal con un extremo conectado eléctricamente al accesorio de receptáculo; una unión sustituta de cartucho que tiene un conector que se inserta en conexión eléctrica con el accesorio de receptáculo; un detonador en la unión sustituta de cartucho y que tiene un extremo detonante adyacente a y dirigido hacia el extremo corriente arriba; y una conexión de detonador en la unión sustituta de cartucho que tiene un extremo en comunicación selectiva con una fuente eléctrica y otro extremo en comunicación con el detonador.

2. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el conector es un miembro anular que delimita un extremo corriente abajo en la unión sustituta de cartucho, y en donde el conector se inserta coaxialmente en el accesorio de receptáculo.

3. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende un conmutador que se conecta a un extremo de la conexión del detonador en comunicación selectiva con la fuente eléctrica, en donde el conmutador regula selectivamente la electricidad al detonador .

4. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque comprende un conductor a tierra conectado entre el detonador y el conmutador, en donde el conmutador comunica selectivamente el conductor a tierra a la tierra.

5. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque el conmutador, la línea guía, y el detonador se proporcionan dentro de un cuerpo alargado que se inserta coaxialmente dentro del alojamiento anular para definir la unión sustituta de cartucho .

6. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque comprende una línea guía de transferencia que tiene un extremo en comunicación selectiva con la fuente eléctrica y otro extremo en comunicación con el conector para proporcionar selectivamente comunicación entre la fuente eléctrica y la línea de señal.

7. La sarta de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende una unión sustituta de cartucho corriente abajo y una línea de entrada en comunicación eléctrica con la línea de señal, una línea de guía de salida en comunicación con un ensamble de tapón, de modo que cuando se aplica señal eléctrica a la línea de señal, la señal eléctrica se transfiere a través de la unión sustituta de cartucho corriente abajo hacia el ensamble de tapón para implementar un tapón en el ensamble de tapón.

8. Un ensamble de conector para conectar una pistola de perforación corriente arriba con una pistola de perforación corriente abajo, caracterizado porque comprende: un alo amiento anular; un cuerpo de cartucho alargado insertado dentro del alojamiento; un conector anular que se proporciona en un extremo corriente abajo del cuerpo y se inserta en contacto eléctrico con un receptáculo en la pistola de perforación corriente abajo; un detonador en el cuerpo del cartucho para iniciar un cordón de detonación en la pistola de perforación; y una línea guía en el cuerpo del cartucho que tiene un extremo en comunicación selectiva con una fuente eléctrica y otro extremo conectado eléctricamente al conector.

9. El ensamble del conector de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende un conmutador en el cuerpo conectado a la línea guía y a una línea de entrada en el detonador.

10. El ensamble de conector de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende una línea de salida que se conecta entre el conmutador y el detonador, y una línea a tierra que se conecta entre el conmutador y la tierra, de modo que cuando la señal de detonación y la corriente de detonación se envían al conmutador, la línea de entrada, la línea de salida, y la línea a tierra forman un circuito para hacer fluir corriente a través del detonador para iniciar la detonación del detonador y el cordón de detonación.

11. Un método de perforación caracterizado porque comprende : proporcionar una pistola de perforación con cargas huecas, un cordón de detonación, una conexión de receptáculo, y una línea de señal en comunicación con la conexión del receptáculo ; proporcionar una unión sustituta de cartucho que tiene un extremo corriente arriba, un extremo corriente abajo, un conector en el extremo corriente abajo, y una línea guía conectada eléctricamente al conector; acoplar eléctricamente el conector con la línea de señal al insertar el extremo corriente abajo de la unión sustituta de cartucho en la conexión del receptáculo; y detonar las cargas huecas, al proporcionar una señal de detonación al detonador.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la etapa de proporcionar una señal de detonación al detonador comprende dirigir electricidad desde una fuente eléctrica hacia una línea de entrada conectada al detonador.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque se proporciona un conmutador en la unión sustituta de cartucho para proporcionar comunicación eléctrica entre la fuente eléctrica y el detonador, y para proporcionar comunicación eléctrica entre la línea de salida en el detonador y la tierra para completar un circuito eléctrico a través del detonador.

14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la pistola de perforación es una pistola de perforación corriente abajo, el método además comprende desviar parte de la electricidad desde la fuente eléctrica a través de la línea guía, hasta el conector y el receptáculo para iniciar la detonación de las cargas huecas en una pistola de perforación corriente abajo de la pistola de perforación corriente abajo.