MX2013011226A - Unidad de impulsion del fondo de la perforacion que tiene un miembro de resorte para el montaje de un alojamiento de motor hidraulico. - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con una unidad de impulsión del fondo de la perforación para inserción dentro de un pozo, que comprende un alojamiento de unidad de impulsión, un motor hidráulico que comprende un alojamiento de motor hidráulico, un montaje de rueda que comprende una parte estacionaria y una parte rotacional, la parte estacionaria está conectada con el alojamiento de unidad de impulsión y está conectada de manera rotatoria con la parte rotacional, la parte estacionaria y la parte rotacional constituyen el alojamiento de motor hidráulico, la parte rotacional comprende un anillo de rueda cerrado de un extremo, en donde el montaje de rueda comprende un miembro de resorte que monta el alojamiento de motor hidráulico. La presente invención también se relaciona con un sistema del fondo de la perforación que comprende la unidad de impulsión de conformidad con la invención y una herramienta operacional conectada con la unidad de impulsión para ser movida hacia delante en un pozo o barreno así como también con un uso de la unidad de impulsión de conformidad con la invención en un pozo o barreno para moverse a sí misma y/o mover hacia delante una herramienta operacional en un pozo o barreno.

Description

UNIDAD DE IMPULSION DEL FONDO DE LA PERFORACION QUE TIENE UN MIEMBRO DE RESORTE PARA EL MONTAJE DE UN ALOJAMIENTO DE MOTOR HIDRÁULICO CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con una unidad de impulsión del fondo de la perforación para inserción en un pozo, que comprende un alojamiento de unidad de impulsión, un motor hidráulico que comprende un alojamiento de motor hidráulico, un montaje de rueda que comprende una parte estacionaria y una parte rotacional, la parte estacionaria está conectada con el alojamiento de unidad de impulsión y está conectada de manera rotatoria con la parte rotacional. La presente invención también se relaciona con un sistema del fondo de la perforación que comprende la unidad de impulsión de conformidad con la invención así como también con el uso de la unidad de impulsión.

TÉCNICA ANTECEDENTE Cuando se opera en el fondo de la perforación de un pozo, las herramientas utilizadas 'para la operación pueden no ser por sí mismas sumergibles. Algunas herramientas se colocan al frente de una tubería bobinada y son impulsadas hacia ¦ delante 52-923-13 empujando más la tubería dentro del pozo. Otras herramientas se descienden dentro del pozo por medio de una línea de acero, y la gravedad asegurará entonces que la herramienta se sumerja. Por lo tanto, no todas las herramientas son capaces de moverse en el pozo y por lo tanto necesitan avanzar en el pozo por medio de una herramienta adicional . En particular, este es el caso en la parte horizontal del pozo, debido a que la gravedad no puede ayudar en el movimiento.

Se han desarrollado varias herramientas para este propósito, entre otras una que corre sobre una oruga. Sin embargo, esta herramienta tiene la desventaja de que no siempre puede mantener su apoyo en las partes más irregulares del pozo, y en algunos casos es imposible que dicha herramienta pase por un lugar en donde se juntan dos tubos de pozo pero que no están en contacto dejando por lo tanto un espacio. Otra herramienta tiene ruedas impulsadas por medio de una cadena de rodillos y todo impulsado por un motor. Sin embargo, si el motor es incapaz de impulsar todas las ruedas, la herramienta es incapaz de impulsarse más. Este puede ser el caso si el pozo tiene un obstáculo y una rueda es incapaz de impulsarse a través del obstáculo. 52-923-13 Las herramientas de pozo frecuentemente utilizan la hidráulica para realizar operaciones o proporcionar propulsión en herramientas de transporte, también conocidas como tractores de pozos. El suministro de fluido hidráulico presurizado ¡ a varias partes de una herramienta del fondo de la perforación requiere de un sistema hidráulico confiable y robusto, debido a que no puede accederse fácilmente a las herramientas en el pozo.

Especialmente el suministro de' fluido hidráulico en partes movibles de una herramienta del fondo de la perforación resulta ser un reto. Adicionalmente , puede ser un reto evitar que fluido sucio del pozo entre a las parte hidráulicas movibles.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es superar completamente o parcialmente dichas desventajas e inconvenientes de la técnica anterior. Más específicamente, un objeto es proporcionar una herramienta del fondo de la perforación mejorada para hacer avanzar una herramienta operacional en todas las partes de un pozo y también en pozos que tienen un i diámetro interno pequeño, tal como de 5.4 centímetros (2 1/8 pulgadas), evitando al mismo tiempo que es 52-923- 13 entre fluido del pozo en las partes hidráulicas movibles .

Los objetos anteriores, junto con varios otros objetos, ventajas y características, que serán evidentes a partir de la siguiente descripción, se logran mediante una solución de conformidad con la presente invención por medio de una unidad de impulsión del fondo de la perforación que comprende: un alojamiento de unidad de impulsión, - un motor hidráulico que comprende un alojamiento de motor hidráulico, y un montaje de rueda que comprende una parte estacionaria y una parte rotacional, la parte estacionaria se conecta con el alojamiento de unidad de impulsión y se conecta de manera rotatoria con la parte rotacional, la parte estacionaria y la parte rotacional constituyen el alojamiento d'e motor hidráulico, la parte rotacional comprende un anillo de rueda cerrado de un extremo, en donde el montaje de rueda comprende un miembro de resorte que monta el alojamiento dé motor hidráulico.

En una modalidad, la unidad de impulsión del fondo de la perforación para inserción en . un pozo puede comprender: 52-923-13 un alojamiento de unidad de impulsión, un motor hidráulico que comprende un alojamiento de motor hidráulico, y un montaje de rueda que comprende una parte estacionaria y una parte rotacional, la parte estacionaria se conecta con el alojamiento de unidad de impulsión y se conecta de manera rotatoria con la parte rotacional, la parte estacionaria y la parte rotacional constituyen el alojamiento de motor hidráulico, la parte rotacional comprende un anillo de rueda cerrado de un extremo, en donde el montaje de rueda comprende un miembro de resorte que conecta la parte estacionaria con la parte rotacional o que conecta una primera parte de la parte rotacional con una segunda parte de la parte rotacional.

Dicho miembro de resorte puede montar el alojamiento de motor hidráulico conectando la parte estacionaria con la parte rotacional o conectando una primera parte de la parte rotacional con una segunda parte de la parte rotacional.

Al cerrar la rueda por medio de un miembro de resorte, el alojamiento de rueda es capaz de funcionar también como el alojamiento de motor hidráulico dado que el alojamiento de rueda puede hacerse 52-923-13 suficientemente hermético para incluir el fluido hidráulico que fluye en el alojamiento de motor hidráulico .

En una modalidad, la primera parte puede ser un anillo de rueda y la segunda parte puede ser un miembro de cierre que cierra el anillo de rueda de un extremo .

Además, el anillo de rueda puede comprender el miembro de cierre.

Además, la parte estacionaria puede ser un anillo de leva del motor hidráulico.

El montaje de rueda puede comprender además un miembro sellador dispuesto entre la parte estacionaria con la parte rotacional o entre una primera parte de la parte rotacional y una segunda parte de la parte rotacional .

Además, el miembro sellador puede' ser un anillo sellador, tal como una junta tórica, ' una capa selladora, o un disco sellador.

Dicha capa selladora o disco sellador puede cubrir la mayor parte del miembro de cierre.

En otra modalidad, el montaje de rueda puede suspenderse en el alojamiento de unidad de impulsión.

Adicionalmente , el miembro de resorte puede ser un resorte circular o una arandela de presión. 52-923-13 Adicionalmente , el miembro de resorte puede tener forma de anillo y puede tener una separación de tal manera que cuando se inserta el anillo, el anillo puede apretarse para obtener un diámetro más pequeño y después regresar a su diámetro original cuando se libera de nuevo.

Además, la parte rotacional puede comprender un anillo de rueda, y puede disponerse un. cojinete entre el anillo de leva y el anillo de rueda..

En una modalidad, el motor hidráulico puede ser un motor de pistones radiales.

La unidad de impulsión del fondo de la perforación de conformidad con la invención puede comprender además un montaje de brazo movible entre una posición retraída y una posición proyectada en relación con el alojamiento de unidad de impulsión, y el montaje de brazo puede conectarse con o formar parte de la parte estacionaria del montaje de 1 rueda .

Adicionalmente, la unidad de impulsión del fondo de la perforación de conformidad ; con la invención puede comprender un montaje de activación de brazo dispuesto en el alojamiento de unidad de impulsión para mover el montaje de brazo entre la posición retraída y la posición proyectada.

También, el montaje de rueda puede comprender 52-923-13 además un sistema de engranaje planetario.

El sistema de engranaje planetario puede estar incluido en el alojamiento de motor hidráulico.

Adicionalmente , el sistema de engranaje giratorio puede comprender ruedas dentadas planetarias que engranan la rueda dentada solar y la rueda dentada anular, las ruedas dentadas planetarias se interconectan por medio de un miembro portador.

A Además, el motor hidráulico puede tener una sección rotatoria que se conecta con una rueda dentada solar del sistema de engranaje planetario.

Adicionalmente, la rueda dentada solar del sistema de engranaje planetario puede mover una pluralidad de ruedas dentadas planetarias que se conectan a través de un miembro portador para impulsar una rueda dentada anular del sistema de engranaje planetario.

El anillo de rueda puede comprender , la rueda dentada anular que permite que las ruedas dentadas planetarias engranen y muevan el anillo de rueda.

Dicho sistema de engranaje planetario puede estar incluido en el alojamiento de motor hidráulico.

Además, el sistema de engranaje planetario puede comprender una rueda dentada anular constituida por el anillo de rueda o el miembro de cierre. 52-923-13 También, la sección rotatoria puede comprender una primera rueda dentada solar del sistema de engranaje planetario que impulsa una pluralidad de ruedas dentadas planetarias que se conectan a través de un miembro portador conectado con o que está incluido en el anillo de rueda, la parte estacionaria puede comprender una rueda dentada anular del sistema de engranaje planetario, y la rueda dentada anular puede engranar las ruedas dentadas planetarias.

Además, la sección rotatoria del motor hidráulico puede conectarse con una las ruedas dentadas planetarias y las ruedas dentadas planetarias pueden impulsarse por medio de la sección rotatoria.

Adicionalmente, la parte estacionaria puede comprender la rueda dentada solar del sistema de engranaje planetario.

La parte rotacional puede comprender el anillo de rueda y puede impulsarse por medio de las ruedas dentadas planetarias.

Adicionalmente, la sección rotatoria del motor hidráulico puede comprender una primera rueda dentada solar del sistema de engranaje planetario y la primera rueda dentada solar puede impulsar una pluralidad de primeras ruedas dentadas planetarias que se conectan a través de un miembro portador. 52-923-13 En una modalidad, el miembro portador del sistema de engranaje planetario puede impulsar una pluralidad de segundas ruedas dentadas planetarias y el miembro portador puede comprender la rueda dentada solar que engrana e impulsa las segundas ruedas dentadas planetarias.

Adicionalmente , las segundas ruedas dentadas planetarias pueden conectarse por medio de un segundo miembro portador que es parte de la parte rotacional para hacer girar parte del montaje de rueda.

Dicho segundo miembro portador puede conectarse con la parte rotacional del montaje de rueda o puede ser parte de la parte rotacional.

Además, la parte estacionaria puede comprender la rueda dentada anular del sistema de engranaje planetario que engrana las primeras ruedas dentadas planetarias y las segundas ruedas dentadas planetarias .

También, el montaje de brazo puede c.omprender un brazo de rueda y el brazo de rueda puede comprender canales de fluido para suministrar fluido hacia y desde el motor hidráulico a través de la parte estacionaria. ' En una modalidad, la sección rotatoria puede ser un bloque de cilindros hidráulicos. 52-923-13 Dicho motor hidráulico puede comprender pistones movibles dentro de cilindros en el bloque de cilindros hidráulicos.

Asimismo, el bloque de cilindros hidráulicos puede comprender cilindros en los cuales se mueve un pistón en cada uno de los cilindros, el pistón comprende un cuerpo de pistón y un cojinete de bolas suspendido en un cuerpo de pistón de tal manera que el cojinete de bolas está en contacto con el anillo de leva.

Adicionalmente , el bloque de cilindros hidráulicos puede comprender canales de fluido dispuestos en alineación con los canales de fluido en el brazo de rueda de tal manera que el fluido es conducido desde el brazo de rueda hasta los cilindros en el bloque de cilindros hidráulicos.

La unidad de impulsión del fondo de la perforación de conformidad con la invención puede comprender además una bomba para suministrar fluido al motor hidráulico.

La presente invención se relaciona además con un sistema del fondo de la perforación que comprende la unidad de impulsión de conformidad con la invención y una herramienta operacional conectada con :la unidad de impulsión para avanzar en un pozo o barreno. 52-923-13 La herramienta operacional puede ser una herramienta de percusión, una herramienta de llave, una herramienta de fresado, una herramienta de perforación, una herramienta de registro, etc.

Finalmente, la presente invención se relaciona con un uso de la unidad de impulsión de conformidad con la invención en un pozo o barreno para moverse por si misma y/o mover una herramienta operacional hacia delante en un pozo o barreno.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención y sus muchas ventajas se describirán más detalladamente a continuación con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, los cuales con el propósito de ilustración muestran modalidades no limitantes y en los cuales: La figura 1 muestra una herramienta del fondo de la perforación tal como una unidad de impulsión en un pozo, la figura 2 muestra la rueda mostrada' en la figura 1 en otra vista, , j la figura 3 muestra otra herramienta del fondo de la perforación tal como una unidad de impulsión en un pozo, la figura 4 muestra la rueda mostrada en la 52-923-13 figura 3 en otra vista, la figura 5A muestra una vista en sección transversal de la rueda mostrada en la figura; 1, la figura 5B muestra otra vista en sección transversal de la rueda de la figura 5A, la figura 6 muestra un montaje de activación de brazo, la figura 7A -muestra una vista en sección transversal de otra modalidad de la rueda mostrada en la figura 3, la figura 7B muestra otra vista en sección transversal de la rueda de la figura 7A, la figura 8A muestra una vista en sección transversal de otra modalidad de la rueda, la figura 8B muestra otra vista en sección transversal de la rueda de la figura 8A, la figura 9 muestra una vista én! sécción transversal de otra modalidad de la rueda, ' la figura 10 muestra un sistema del 'fondo de la perforación, la figura 11 muestra una vista en' sección transversal de aún otra modalidad de la rueda, la figura 12 muestra una vista en1 sección transversal de parte de otra modalidad de la rueda, la figura 13 muestra una vista en sección 52-923-13 ; . transversal de otra modalidad de la rueda, la figura 14 muestra una vista en sección transversal de otra modalidad de la rueda que comprende una rueda dentada doble, la figura 15 muestra una vista en sección transversal de aún otra modalidad de la rueda, y la figura 16 muestra otra vista parcialmente en sección transversal del motor hidráulico en la rueda .

Todas las figuras son bastante esquemáticas y no están necesariamente a escala, y solo muestran aquellas partes que son necesarias con el fin de explicar la invención, omitiéndose otras partes o simplemente sugiriéndose .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra una herramienta del fondo de la perforación 10, tal como una unidad de impulsión 11 dispuesta en un entubado 6, que tiene un interior 4, en un pozo o barreno 5 en la formación 2. La herramienta del fondo de la perforación es energizada a través de una linea de acero 9 la cual se conecta con la herramienta a través de un conector superior 13. La herramienta del fondo de la perforación comprende además una sección electrónica 52-923-13 que tiene circuitos electrónicos de cambio dé modo 15 y circuitos electrónicos de control 16 antes de suministrar la electricidad a un motor eléctrico 17 que impulsa una bomba hidráulica 18. En la figura 1, la herramienta del fondo de la perforación es una unidad de impulsión 11 que tiene un alojamiento de unidad de impulsión 51 en el cual los montajes de rueda 90 están conectados de forma suspendida. La unidad de impulsión 11 se divide en varias secciones 54 y se conecta con un dispositivo compensador 20 para compensar la presión dentro de la unidad de impulsión de tal manera que no se produce una presión elevada en el alojamiento de unidad de impulsión que la comba hacia fuera o la colapsa hacia dentro.

Como se muestra en la figura 1, parte del montaje de rueda 90 se proyecta desde el alojamiento de unidad de impulsión 51 y la otra parte se mantiene en una ranura 117 en el alojamiento de la unidad de impulsión como se muestra en la figura 2. El' montaje de rueda 90 comprende una parte estacionaria 91 y una parte rotacional 92. La parte estacionaria 91 está conectada con el alojamiento de unidad de impulsión 51 y está conectada de manera giratoria con la parte rotacional 92.

En la figura 3, la herramienta del fondo de 52-923-13 la perforación es también una unidad de impulsión 11 que tiene un alojamiento de unidad de impulsión 51 en el cual se mueven montajes de brazo 60 entre una posición retraída y una posición proyectada en relación con el alojamiento de unidad de impulsión 51 a lo largo de un eje longitudinal de la unidad de impulsión 11 por medio de fluido de la bomba hidráulica. En la figura 3, se muestra un montaje de brazo 60 en su posición proyectada. Como se muestra en la figura 4, parte del montaje de brazo 60 se proyecta desde el alojamiento de unidad de impulsión 51 y la otra parte está conectada con el montaje de rueda 90. El montaje de rueda 90 comprende una parte estacionaria 91 y una parte rotacional 92. La parte estacionaria 91 está conectada con el montaje de brazo 60 o forma parte del montaje de brazo y está conectada de manera rotatoria con la parte rotacional 92.

La unidad de impulsión 11 puede insertarse en un pozo y se impulsa a sí misma hacia delante y por lo tanto es capaz de hacer avanzar una herramienta operacional en el pozo. Para poder propulsarse a sí misma y propulsar la herramienta operacional 12, la unidad de impulsión comprende varios montajes de rueda 90, ya sea suspendidos 52-923-13 directamente en el alojamiento de unidad de impulsión 51 o dispuestos en un primer extremo 88 del montaje de brazo 60 alejados del extremo 89 más cercano al alojamiento de unidad de impulsión 51 cuando el brazo está en su posición proyectada, como se muestra en las figuras 3 y 4.

La parte rotacional 92 está conectada fijamente con o forma parte de un anillo de rueda 99 el cual es la parte más externa del montaje de rueda 90 que está en contacto con una superficie interna del entubado 6 o el barreno 5. Sobre su exterior, el anillo de rueda 99 tiene muescas 110 para obtener un mejor agarre en la pared de entubado o la pared del barreno, como se muestra en las figuras 2 y 4. El anillo de rueda 99 también puede tener cualquier otro medio de mejoramiento de la fricción, tal como puntas o ranuras, y el anillo de rueda puede comprender medios de mejoramiento de la fricción hechos de caucho, elastómero, etc.

En las figuras 5A y 5B, los montajes de rueda 90 están suspendidos directamente en el alojamiento de unidad de impulsión 51, 'como se muestra en las figuras 1 y 2. Por lo tanto, la parte estacionaria 91 está suspendida en el alojamiento de unidad de impulsión 51 y comprende canales de fluido 52-923-13 para suministrar fluido hacia y desde él motor hidráulico 23. El montaje de rueda 90 gira alrededor de un eje de rotación de rueda 33. Para que pueda propulsarse a si misma en el pozo, cada montaje de rueda 90 comprende un motor hidráulico 23. El motor hidráulico 23 tiene un alojamiento de motor hidráulico 93 y una sección rotatoria 84 conectada con la parte rotacional 92 para hacer girar la parte rotatoria del montaje de rueda 90 y por lo tanto impulsar el anillo de rueda 99 y la unidad de impulsión 11 hacia delante en el pozo. Como se muestra, la parte estacionaria 91 y la parte rotacional 92 constituyen el alojamiento de motor hidráulico 93, y el montaje de rueda 90 comprende un miembro de resorte 113 que conecta la parte estacionaria 91 con la parte rotacional 92 con el fin de montar el alojamiento de motor hidráulico 93 y por lo tanto el montaje de rueda 90. El miembro de resorte 113 es un anillo de montaje a presión o un resorte circular que es un miembro en forma de anillo que tiene una separación de tal manera que cuando se inserta el anillo, el anillo puede apretarse para obtener un diámetro exterior más pequeño y1 después regresar a su diámetro original cuando se libera de nuevo en una ranura con la cual se engancha. ¦ 52-923-13 En las figuras 5A y 5B, la parte estacionaria 91 es un anillo de leva 24 del motor hidráulico 23 y el anillo de rueda 99 está cerrado de un extremo y abierto en el otro extremo para enganchar la circunferencia externa del anillo de leva 24. El anillo de rueda 99 tiene una ranura 114 en la cual se inserta el anillo de montaje a presión 113 para enganchar y fijar un reborde proyectado 120 de un anillo de reborde 132 (como se muestra en la figura 5A) o el anillo de leva 24 (como se muestra en la figura 5B) al anillo de rueda 99. Un elemento sellador 27C está dispuesto entre el anillo de reborde 132 y el anillo de leva. En una segunda ranura 121 en el anillo de rueda 99, un miembro sellador 27 está dispuesto con el objeto dé sellar entre el anillo de leva 24 y el anillo de rueda 99 cuando se aprietan entre si por medio del anillo de montaje a presión 113.

Al tener un anillo de rueda 113 para conectar el anillo de rueda 99 y el anillo de leva 24, el alojamiento de motor hidráulico 93 se monta de manera simple sin el uso de, por ejemplo, una conexión de tornillo que puede provocar fugas cuando se utiliza la rueda, y por lo tanto puede entrar fluido de pozo sucio en el alojamiento motor y 52-923-13 fragmentos pequeños en el fluido de pozo pueden arruinar la función del motor y por lo tanto la rotación de la rueda. Adicionalmente, el sello entre el anillo de rueda 99 y el anillo de leva 24 puede ser un sello de superficie y el miembro sellador puede ser una junta tórica convencional la cal es fácilmente reemplazable.

La parte estacionaria 91 y la parte rotacional 92 constituyen el alojamiento de motor hidráulico 93, en el cual la sección rotatoria 84 del motor hidráulico 23 gira en relación con el anillo de leva 24 que impulsa la parte rotacional 92 del montaje de rueda 90. Por lo tanto, el anillo de leva 24 es estacionario y un cojinete de bolas 36A está dispuesto sobre un exterior del anillo de leva 24 entre el anillo de leva 24 y el anillo de rueda 99 con el fin de proporcionar una transición simple y sustancialmente libre de fricción entre el anillo de rueda rotatorio y el anillo de leva estacionario. Al disponer la transición entre la parte rotacional 92 y la parte estacionaria 91 del montaje de rueda 90 entre el anillo de leva 24 y el anillo de rueda 99, se provee una transición más libre de fricción porque un cojinete de bolas 36A puede disponerse entre ellos. Adicionalmente, se provee un alojamiento de 52-923-13 motor hidráulico más hermético a fluidos. En las figuras 5A-7, el cojinete entre el anillo de ' rueda 99 y el anillo de leva 24 es un cojinete de bolas, pero en otra modalidad, el cojinete puede ser otro cojinete que proporcione una transición sustancialmente libre de fricción entre el anillo de leva 24 y el anillo de rueda 99.

En la figura 6, el montaje de activación de brazo 41 se muestra dispuesto en el alojamiento de unidad de impulsión 51 como se indica en la figura 1, para mover los montajes de brazo entre una posición retraída y una posición proyectada. El montaje de brazo está fijado a un extremo de un miembro de cigüeñal 71 el cual gira alrededor de un eje de rotación 32, como se indica por medio de flechas. Este extremo está conectado de forma rotatoria en relación con el alojamiento, y el otro extremo del miembro de cigüeñal 71 se mueve a lo largo del eje longitudinal de la unidad de impulsión 11 por medio de un pistón 47 que se mueve en un alojamiento de pistón 45. El pistón se mueve en una primera dirección por medio de fluido hidráulico suministrado a través del canal 80 por medio de la bomba >y en una segunda dirección opuesta por medio de un miembro de resorte 44. 52-923-13 Los montajes de brazo 60 entran y salen del alojamiento de unidad de impulsión 51 entre las posiciones proyectada y retraída por medio de un montaje de activación de brazo 41 dispuesto en el alojamiento de unidad de impulsión 51 como se indica por medio de las líneas punteadas.. Los montajes de activación de brazos 41 son impulsados por la bomba hidráulica para mover los montajes de brazo 60 a través de un cilindro hidráulico 42c. La unidad de impulsión 11 se usa más frecuentemente para mover la herramienta operacional a una posición específica en el pozo o solo hacia delante en el pozo mientras se realiza una operación, tal como mover hacia delante una herramienta de registro mientras se registran datos del fluido y la formación con el fin de optimizar la producción del fluido de petróleo del pozo. Otra herramienta operacional 12 también podría ser una herramienta de percusión que proporciona una fuerza axial en una o más carreras, una herramienta de llave que abre o cierra válvulas en el pozo, herramientas de posicionamiento tal como un localizador de collar de entubado (CCL, casing collar locator), una herramienta de fresado o herramienta de perforación, etc. La herramienta operacional se conecta a través de un conector 14. 52-923-13 Las figuras 7A y 7B muestran una vista en sección transversal del montaje de rueda en las figuras 3 y 4. El montaje de rueda 90 está conectado con el montaje de unidad de impulsión 51 por medio de un brazo de rueda 81 del montaje de brazo 60, como se muestra en las figuras 3 y 4. Como se muestra, el montaje de rueda 90 comprende un motor hidráulico 23 que comprende un alojamiento de motor hidráulico 93 constituido por la parte estacionaria 91 y la parte rotacional 92. El motor hidráulico 23 comprende una sección rotatoria 84 conectada con la parte rotacional 92 para hacer girar parte del montaje de rueda 90.

El montaje de rueda 90 comprende un miembro de cierre 26 que cierra el anillo de rueda 99 de un extremo 111, y el motor hidráulico 23 está por lo tanto encerrado por el brazo de rueda 81, el anillo de rueda 99, el miembro de cierre 26 y los miembros selladores 27B entre ellos para proporcionar una conexión sellada y un alojamiento de motor hidráulico sustancialmente hermético a fluidos. El miembro de cierre se fija al anillo de rueda por medio de un anillo de montaje a presión 113 dispuesto' en una ranura en el anillo de rueda que sostiene un, reborde 115 del miembro de cierre para estar en contacto con 52-923-13 el miembro sellador 27B. De esta manera, el fluido de pozo que rodea a la unidad de impulsión se mantiene fuera del alojamiento de motor hidráulico 93. El motor hidráulico 23 está por lo tanto incluido en el mismo alojamiento que el montaje de rueda 90 de tal manera que el alojamiento de motor y el alojamiento de rueda son el mismo alojamiento y por lo tanto la misma cámara de fluido. La solución de la presente invención es por lo tanto muy compacta con el objeto de que el montaje de brazo 60 con el montaje de rueda 90, cuando son retraídos en el alojamiento de unidad de impulsión 51, solo ocupen poco espacio, de tal manera que el diámetro de la unidad de impulsión 11 y por lo tanto de la herramienta del fondo de la perforación, no aumente sustancialmente cuando hay ruedas en el extremo de los brazos 60 de la unidad de impulsión 11. \ La unidad de impulsión 11 tiene un '.diámetro de unidad Du como se muestra en la figura 1, y el montaje de rueda 90 tiene un diámetro de rueda Dw y una anchura W como se muestra en la figura 2, la anchura W es menor que 1/2 de diámetro de la unidad, preferentemente menor que 1/3 de diámetro de la unidad, más preferentemente menor que 1/4 de diámetro de la unidad. 52-923-13 El miembro de cierre 26 se conecta directamente con el bloque de cilindros hidráulicos para transmitir la fuerza rotacional del motor hidráulico 23 al anillo de rueda 99 con el fin de mover hacia delante la unidad de impulsión 11 en el pozo. En las figuras 7A y 7B, el motor hidráulico 23 es un motor de pistones radiales en el , ual la sección rotatoria 84 es un bloque de cilindros hidráulicos. El bloque de cilindros hidráulicos tiene cilindros 83 en los cuales por lo menos cuatro pistones 82 se mueven radialmente en relación con un eje rotacional de rueda del montaje de rueda 90 para proporcionar la fuerza rotacional. El brazo de rueda 81 comprende canales de fluido 85 para suministrar fluido hacia y desde el motor hidráulico 23 a través de la parte estacionaria 91 del montaje de rueda 90.

El montaje de rueda 90 de las figuras 8?-9 comprende además un sistema de engranaje planetario 95 incluido en el alojamiento de motor hidráulico 93, y la sección rotatoria 84 del motor hidráulico 23 está conectada con una rueda dentada solar 96 del sistema de engranaje planetario 95 por medio de tornillos 87.

Las figuras 8? y 8B muestran una vista en sección transversal del montaje de rueda 90 dispuesto 52-923-13 en un extremo del montaje de brazo como se muestra en las figuras 3 y 4, en las cuales el montaje de rueda 90 también comprende un motor hidráulico 23 en donde la parte estacionaria 91 y la parte rotacional 92 constituyen el alojamiento de motor hidráulico 93 del motor hidráulico 23. El montaje de brazo 60 comprende el brazo de rueda 81, y la parte estacionaria 91 constituye parte del brazo de rueda 81 porque el anillo de leva 24 está formado como parte del brazo de rueda 81.

También, en las figuras 7A-9, el motor hidráulico 23 es un motor de pistones radiales en el cual la sección rotatoria 84 es un bloque de cilindros hidráulicos que tiene cilindros 83 en el cual por lo menos seis pistones 82 se mueven radialmente en relación con un eje rotacional de rueda del montaje de rueda 90. El brazo de rueda comprende canales de fluido 85 para suministrar fluido hacia y desde el motor hidráulico 23 a través de la parte estacionaria 91 del montaje de rueda 90 con el fin de hacer girar la rueda 61 (mostrada en las figuras 1 y 3) de la unidad de impulsión y por lo tanto la unidad de impulsión.

En las figuras 5A, 7A y 8A, los pistones se mueven en cilindros desplazados hacia fuera por el 52-923-13 fluido hidráulico desde el canal de fluido 86 en el bloque de cilindros hidráulicos 84. Esto se debe al hecho de que los canales de fluido 85 en la parte estacionaria 91 están dispuestos canales d'e fluido opuestos 86 en el bloque de cilindros hidráulicos 84 de tal manera que el fluido fluye al en la parte posterior del cilindro y desplaza el pistón hacia fuera. Otros pistones en el bloque de cilindros hidráulicos 84 se mueven en la dirección' opuesta mediante lóbulos en el anillo de leva desplazando los pistones de nuevo al interior del cilindro como se muestra en las figuras 5B, 7B y 8B. En las figuras 5B, 7B y 8B, otros canales de fluido 85 en la parte estacionaria 91 están dispuestos opuestos al frente del cilindro de tal manera que el fluido en el cilindro puede vaciarse y el pistón puede moverse hacia el centro del bloque de cilindros hidráulicos 84. De esta manera, el bloque de cilindros hidráulicos 84 gira.

Como se muestra en las figuras 8A y 8B, un cojinete de bolas 36B está dispuesto entre un eje proyectado 112 de la parte estacionaria 91 del montaje de rueda 90 y la sección rotatoria 84 del motor hidráulico 23. El eje está dispuesto de manera estacionaria dentro del bloque de cilindros 52-923-13 hidráulicos y forma parte del brazo de rueda 81 o está conectado con el brazo de rueda 81. El ! cojinete de bolas 36B está dispuesto alrededor del eje y en una cavidad en el bloque de motor hidráulico.' El miembro de cierre 26 tiene muescas que coinciden con cavidades en el bloque de cilindros hidráulicos para transmitir la fuerza rotacional desde el bloque de cilindros hidráulicos hasta el anillo de rueda 99. En la figura 9, el bloque de cilindros hidráulicos impulsa un anillo de rueda por medio del miembro de cierre 25. En la figura 9, el miembro de cierre 26 está fijado al anillo de rueda 99 por medio del anillo de montaje a presión 113 dispuesto en una ranura 114 del anillo de rueda 99 para mantener un reborde proyectado 115 del miembro de cierre firmemente fijado al anillo de riueda 99. Entre el reborde del miembro de cierre 26 y; el anillo de rueda 99, está dispuesto un miembro sellador 116 para sellar el alojamiento de motor. Con el fin de transmitir la fuerza rotacional del bloque ,d<s motor hidráulico 84, el miembro de cierre 26 comprende proyecciones que son rebordes que aumentan el diámetro del miembro de cierre 26, las proyecciones son correspondientes con muescas en el anillo de rueda 99. ! 52-923-13 En las figuras 5A-5B y 8A-8B, el sistema de engranaje planetario 95 comprende una rueda dentada solar 96 fijada al bloque rotatorio de cilindros hidráulicos por medio de tornillos. La rueda dentada solar 96 mueva las ruedas dentadas planetarias 97 las cuales están conectadas a través de un miembro portador 37, de tal manera que una placa portadora, permitiendo que el miembro portador 37 mueva una rueda dentada anular 98 del sistema de engranaje planetario 95. El anillo de rueda 99 comprende la rueda dentada anular 98, permitiendo que las ruedas dentadas planetarias 97 enganchen y muevan el anillo de rueda 99. El miembro portador 37 se enrosca en la parte estacionaria 91 y es por lo tanto estacionario. Las ruedas dentadas planetarias giran alrededor de un eje rotacional de ruedas dentadas planetarias 34 y están conectadas de manera rotatoria con el miembro portador 37 a través de un cojinete de bolas 36B dispuesto entre una parte proyectada de la placa portadora 37 y un orificio en la rueda dentada planetaria. Las ruedas dentadas planetarias engranan con el anillo de rueda 99 la cual, consecuentemente, funciona como la rueda dentada anular 98 del sistema de engranaje planetario 95.

El sistema de engranaje planetario 95 está 52-923-13 incluido en el alojamiento de motor hidráulico 93 y está conectado directamente al bloque de motor hidráulico. Por lo tanto, el fluido hidráulico dentro del bloque de cilindros hidráulicos también rodea las ruedas dentadas del sistema de engranaje planetario 95 al estar incluidas en el mismo alojamiento de motor. Al disponer el sistema de engranaje planetario 95 directamente en el alojamiento de motor hidráulico 93, la anchura de la rueda a lo largo del eje rotacional 33 del montaje de rueda 90 se reduce sustancialmente en relación con unas solución en donde un sistema de engranaje planetario está dispuesto fuera del alojamiento de motor hidráulico 93, por ejemplo, en un alojamiento separado que comprende el alojamiento de motor. Una anchura de rueda pequeña proporciona un diámetro Du menor de la unidad de impulsión, permitiendo que la unidad de impulsión ingrese a pozos también de ! diámetro pequeño .

En la figura 9, la rueda dentada solar 96 se provee como parte del bloque de cilindros hidráulicos. Las ruedas dentadas planetarias engranan con el miembro de cierre 26 el cual, consecuentemente, funciona como rueda dentada anular 98 en el sistema de engranaje planetario 95. Por lo 52-923-13 tanto, el anillo de rueda 99 es movido por el bloque de cilindros hidráulicos moviendo las ruedas , dentadas planetarias 97 que impulsa el miembro de cierre 26 que mueve el anillo de rueda 99.

Las ruedas dentadas planetarias 97 están conectadas a través del miembro portador 37 el cual está conectado a la parte estacionaria 91, que por lo tanto lo hace estacionario. Adicionalmente, cuatro cojinetes de bolas 36B están dispuestos entre la parte proyectada 112 de la parte estacionaria 91 y la sección rotatoria del motor hidráulico. De esta manera, la rueda dentada solar 96 puede hacerse como parte de la sección rotatoria.

En la figura 11, los canales de fluido para suministrar fluido al motor hidráulico en el alojamiento de rueda están dispuestos de manera diferente que en la figura 9 para permitir el suministro radial del canal de fluido al bloque de motor hidráulico.

El anillo de rueda 99 gira alrededor de la parte estacionaria 91, y un cojinete de bolas 36A está dispuesto entre ellos. En la figura 12, el cojinete de bolas 36A comprende dos hileras · de bolas 134. En otra modalidad, los cojinetes de bolas 36A, 36B pueden reemplazarse por cojinetes de agujas. Como 52-923-13 ¦ puede verse en la figura 12, los pistones 82 del motor hidráulico comprenden cojinetes de bolas 131 dispuestos en un extremo opuesto al extremo del pistón 82 que se mueve dentro del cilindro.

En la figura 13, la sección rotatoria comprende la primera rueda dentada solar 96 del sistema de engranaje planetario 95 de tal manera que la rueda dentada solar forma parte de la sección rotatoria 84 del motor hidráulico 23 y mueve la pluralidad de ruedas dentadas planetarias 97 las cuales están conectadas a través del miembro portador 37. El miembro portador 37 está conectado con el anillo de rueda 99, y la parte estacionaria 91 comprende la rueda dentada anular 98 del sistema de engranaje planetario 95, permitiendo que la rueda dentada anular 98 engrane las ruedas dentadas planetarias 97 impulsando el miembro portador 37 y por lo tanto el miembro de cierre del anillo de rueda. La rueda dentada anular 98 está fijada a la parte estacionaria 91 y por lo tanto es estacionaria.

En la figura 15, la sección rotatoria 84 del motor hidráulico está conectada con las ruedas dentadas planetarias 97, y las ruedas dentadas planetarias son movidas por lo tanto por la sección rotatoria alrededor de la rueda dentada solar 96 52-923-13 fijada a una parte central 112 de la parte estacionaria 91. La rueda dentada solar 96 está fijada a la parte central 112 alrededor de la cual gira la sección rotatoria 84 del motor hidráulico. La sección rotatoria 84 tiene proyecciones conectadas con las ruedas dentadas planetarias 97 a través de los cojinetes de bolas 36C. Las ruedas dentadas 97 engranan la rueda dentada anular 98 que forma parte del miembro de cierre 26 conectado con el anillo de rueda 99 a través de un anillo de montaje a presión 113. La sección rotatoria 84 hace girar las ruedas dentadas planetarias 97 girando alrededor de la rueda dentada solar 96 estacionaria que engrana la rueda dentada anular 98 que está incluida en el miembro de cierre 26.

En la figura 14, el montaje de fueda 90 comprende un sistema de engranaje doble. La' sección rotatoria 84 del motor hidráulico 23 comprende la primera rueda dentada solar 96 del sistema de engranaje planetario 95. Por lo tanto, la rueda dentada solar 96 es una parte proyectada de la sección rotatoria 84 y mueve una pluralidad de primeras ruedas dentadas planetarias 97 que están conectadas a través de un miembro portador 37. El miembro portador 37 tiene proyecciones en 1 un lado 52-923-13 conectadas con las primeras ruedas dentadas planetarias 97 del sistema de engranaje planetario 95 a través del cojinete de bolas 36C. En el otro lado, el miembro portador 37 tiene una parte proyectada que forma parte de una segunda rueda dentada solar 96B que mueve una pluralidad de segundas ruedas dentadas planetarias 97B. Las primeras ruedas : dentadas planetarias 97 y las segundas ruedas , dentadas planetarias 97B engranan una rueda dentada anular estacionaria 98 conectada fijamente con la parte estacionaria 91 por medio de tornillos. La rueda dentada anular 98 también se usa para fijar los cojinetes de bolas 36A entre el anillo anular 99 y la parte estacionaria 91.

Las segundas ruedas dentadas planetarias 97B están conectadas por medio de un segundo miembro portador 137 el cual es parte del miembro de cierre conectado con el anillo de rueda 99 por medio de un anillo montado a presión 113 para hacer girar la parte rotatoria del montaje de rueda 90. Por lo tanto, el segundo miembro portador 137 está conectado con la parte rotacional 92 del montaje de rueda 90 o es parte de la parte rotacional 92.

En la figura 16, el montaje de rueda 90 se observa en una vista parcialmente sección 52-923-13 transversal que muestra el anillo de leva 24 y los pistones 82 del motor hidráulico. El miembro de cierre 26 se ha removido para propósitos ilustrativos. Como puede verse, los pistones 82 se mueven en cada uno de los cilindros 83 en el bloque de cilindros hidráulicos. Cada pistón 82 comprende un cuerpo de pistón 88, y un cojinete de bolas 121 está suspendido en el cuerpo de pistón de tal manera que el cojinete de bolas 121 está en contacto con la superficie interna del anillo de leva 24. Cuando un pistón 82 es desplazado hacia fuera por el fluido hidráulico en los canales de fluido 86, otro pistón es desplazado hacia dentro en el cilindro en dirección del eje rotacional de la sección rotatoria del motor hidráulico por medio del anillo de leva 24.

Adicionalmente, los canales de fluido 86 en el bloque de cilindros hidráulicos que suministran fluido al motor son sustancialmente paralelos con el eje rotacional de la rueda. El brazo de rueda 81 comprende canales de fluido 85 alineados con los canales de fluido 86 en el bloque de cilindros hidráulicos de tal manera que el fluido puede fluir libremente desde el brazo hasta el motor cuando el fluido es suministrado para desplazar radialmente hacia fuera el pistón 82 del motor de pistón 52-923-13 hidráulico. Sin embargo, los canales de fluido 85, 86 están desalineados cuando el pistón 82 ya no se mueve hacia fuera . Entonces los canales de fluido se han movido al siguiente pistón que será desplazado hacia fuera con el fin de impulsar la sección rotatoria 84 del motor hidráulico para girar alrededor del eje rotatorio. Solo se muestran los canales que suministran fluido al motor. Sin embargo, otros canales están dispuestos en el brazo con el fin de que el fluido fluya en esos otros canales cuando el cilindro se vacia cuando el pistón 82 se mueve hacia dentro en dirección del eje rotacional. Al tener los canales de fluido del bloque de cilindros hidráulicos sustancialmente paralelos al eje rotacional de la rueda, los canales de fluido son mucho más fáciles de fabricar .

Con el objeto de poder rodar a lo largo del anillo de leva 24, los pistones que se mueven en los cilindros del bloque de cilindros hidráulicos están provistos con un cojinete de bolas 131. La parte central del cojinete de bolas está suspendida en un cuerpo de pistón del pistón, y una parte más externa del cojinete de bolas está en contacto con el anillo de leva, por lo tanto el cojinete de bolas és capaz de girar en relación con el pistón. 52-923-13 La invención se relaciona además con un sistema del fondo de la perforación como se muestra en la figura 10, en la cual la unidad de impulsión 11 está conectada con una herramienta operacional la cual, en este caso, es una herramienta de registro que registra datos del fluido y la formación.

Por fluido de pozo se entiende , que es cualquier tipo de fluido que puede estar presente en pozos de petróleo o gas en el fondo de la perforación, tal como gas natural, petróleo, lodos de petróleo, petróleo crudo, agua, etc. Por gas se entiende que es cualquier tipo de composición de gas presente en un pozo, una terminación, o un agujero abierto, y por petróleo se entiende cualquier tipo de composición del petróleo, tal como petróleo crudo, un fluido que contiene petróleo, etc. Por lo tanto un gas, petróleo o agua pueden comprender otros elementos o sustancias distintas del gas, 'petróleo y/o agua, respectivamente.

Por entubado se entiende que es cualquier tipo de tubo, tubería, tubular, revestimiento, columna, etc. utilizado en el fondo de la perforación en relación con la producción de petróleo o gas natural .

Aunque la invención se ha descrito arriba en 52-923-13 relación con modalidades preferidas de la invención, será evidente para una persona experta en la técnica que son concebibles varias modificaciones sin alejarse de la invención como se define por medio de las siguientes reivindicaciones. 52-923-13

Claims (20)

REIVINDICACIONE S :

1. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación (11) para inserción dentro de un pozo, que comprende: - un alojamiento de unidad de impulsión (51), un motor hidráulico (23) que comprende un alojamiento de motor hidráulico (93), y un montaje de rueda (90) que comprende una parte estacionaria (91) y una parte rotacional (92), la parte estacionaria está conectada con el alojamiento de unidad de impulsión y está conectada de manera rotatoria con la parte rotacional, la parte estacionaria y la parte rotacional constituyen el alojamiento de motor hidráulico, la parte rotacional comprende un anillo de rueda (99) cerrado de un extremo, en donde el montaje de rueda comprende un miembro de resorte (113) que monta el alojamiento de motor hidráulico. '

2. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 1, en donde el miembro de resorte (113) monta el alojamiento de motor hidráulico conectando la parte estacionaria con la parte rotacional o conectando una primera parte 52-923-13 (122) de la parte rotacional con una segunda parte (123) de la parte rotacional.

3. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 1 ó 2, en donde la primera parte es el anillo de rueda y la segunda parte es un miembro de cierre (26) que cierra el anillo de rueda de un extremo.

4. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la parte estacionaria es un anillo de leva (24) del motor hidráulico.

5. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 2, en donde el montaje de rueda adicionalmente comprende un miembro sellador (27, 27B, 116) dispuesto entre la parte estacionaria y la parte rotacional o entre una primera parte (122) de la parte rotacional y una segunda parte (123) de la parte rotacional.

6. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro de resorte es un resorte circular o una arandela de presión. ;

7. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el motor hidráulico es un motor 52-923-13 de pistones radiales.

8. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde adicionalmente comprende un montaje de brazo (60) movible entre una posición retraída y una posición proyectada en relación con el alojamiento de unidad de impulsión, y en donde el montaje de brazo está conectado con o forma parte de la parte estacionaria del montaje de rueda.

9. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 8, en donde adicionalmente comprende un montaje de activación de brazo (41) dispuesto en el alojamiento de unidad de impulsión para mover el montaje de brazo entre la posición retraída y la posición proyectada.

10. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el montaje de rueda adicionalmente comprende un sistema de engranaje planetario (95) .

11. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 10, en donde el sistema de engranaje planetario está incluido en el alojamiento de motor hidráulico.

12. Una unidad de impulsión del fondo de la 52-923-13 perforación según la reivindicación 10 u 11, en donde el motor hidráulico tiene una sección rotatoria (84) la cual se conecta con una rueda dentada solar (96) del sistema de engranaje planetario.

13. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 12, en 'donde la rueda dentada solar (96) del sistema de engranaje planetario impulsa una pluralidad de ruedas dentadas planetarias (97) las cuales se conectan a través de un miembro portador (37) para impulsar una rueda dentada anular (98) del sistema de engranaje planetario.

14. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 10 u 11, .en donde la sección rotatoria del motor hidráulico está conectada con las ruedas dentadas planetarias y las ruedas dentadas planetarias son impulsadas: por la sección rotatoria. ; ¦ 1

15. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en donde la sección rotatoria dél motor hidráulico comprende una primera rueda dentada solar (96) del sistema de engranaje planetario y la1 primera rueda dentada solar impulsa una pluralidad de primeras ruedas dentadas planetarias (97) las cuales 52-923-13 se conectan a través de un miembro portador (37) .

16. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 15, en donde el miembro portador del sistema de engranaje planetario impulsa una pluralidad de segundas ruedas dentadas planetarias (97B) y el miembro portador comprende la rueda dentada solar que engrana e impulsa las segundas ruedas dentadas planetarias .

17. Una unidad de impulsión del fondo de la perforación según la reivindicación 16, en donde las segundas ruedas dentadas planetarias están conectadas por medio de un segundo miembro portador (137) que es parte de la parte rotacional (92) para hacer girar parte del montaje de rueda.

18. Un sistema del fondo de la perforación que comprende la unidad de impulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1-17 y una herramienta operacional (12) conectada con la unidad de impulsión para avanzar en un pozo o barreno.

19. Un sistema del fondo de la perforación según la reivindicación 18, en donde la herramienta operacional es Una herramienta de percusión, una herramienta de llave, una herramienta de fresado, una herramienta de perforación, una herramienta de registro, etc. 52-923-13

20. El uso de una unidad de impulsión según cualquiera de las reivindicaciones 1-17 en un pozo o barreno para moverse por si misma y/o mover hacia delante una herramienta operacional en un pozo o barreno. 52-923-13