MX2014009703A

MX2014009703A - Sistema y metodo de accionamiento para una herramienta de fondo de pozo.

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Publication number: MX2014009703A
Application number: MX2014009703A
Authority: MX
Inventors: Charles H Dewey; Sameer P Bhoite; Mihai Silviu Calin; Andi Lucian Dorin Cristurean; Jaroslav Dobos; Jianbing Hu; David Arthur Sidney Switzer; Robert Utter
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-10-06
Also published as: BR112014020093A2; AU2013221693A1; RU2014137142A; GB201517249D0; CN104169520A; GB2514041B; NO20141006A1; RU2588084C2; WO2013122987A1; GB201414341D0; CA2864407A1; US20130206401A1; GB2514041A; GB2527451B; BR112014020093A8; GB2527451A; AU2013221693B2

Abstract

Un sistema y método de accionamiento para una herramienta de fondo de pozo. La herramienta de fondo de pozo incluye un cuerpo con un calibre axial que se extiende al menos parcialmente a través de éste y una cámara colocada radialmente hacia afuera desde el calibre. Una válvula está colocada dentro del calibre y adaptada para moverse entre una primera posición que evita que el fluido fluya desde el calibre a la cámara a través de un puerto y una segunda posición que permite que el fluido fluya desde el calibre a la cámara a través del puerto. Un motor colocado dentro del calibre está adaptado para mover la válvula entre la primera y segunda posición. Un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo, por ejemplo, un cabezal portacuchillas de una herramienta de fondo de pozo de escariador, está acopado de forma moviblemente al cuerpo y adaptado para moverse de un estado no accionado a un estado accionado en respuesta al flujo de fluido a través del puerto hacia la cámara.

Description

SISTEMA Y MÉTODO DE ACCIONAMIENTO PARA UNA HERRAMIENTA DE FONDO DE POZO ANTECEDENTES Las modalidades descritas en la presente se refieren generalmente a herramientas de fondo de pozo. Más particularmente, una o más modalidades descritas en la presente se refieren a un sistema y método para el accionamiento de herramientas de fondo de pozo para que realicen sus operaciones y/o funciones deseadas.

Durante la perforación de un pozo, con frecuencia se emplea una herramienta de fondo de pozo para realizar una operación o función deseada de la herramienta de fondo de pozo, por ejemplo, se emplea un escariador para agrandar el diámetro del pozo. Usando el escariador como ejemplo de herramienta de fondo de pozo, el escariador convencional tiene un cuerpo con un calibre axial que se extiende axialmente a través de este y los fluidos fluyen a través de dicho calibre. Uno o más cabezales de portacuchillas están acoplados de forma móvil al cuerpo y adaptados para hacer transición entre un estado retraído y un estado extendido.

El escariador en el estado retraído se dirige al interior del pozo mediante una sarta de perforación. En el estado retraído, los cabezales portacuchillas se pliegan dentro el cuerpo del escariador de modo que los cabezales portacuchillas se posicionan radialmente hacia adentro de la cubierta circundante o pared del pozo. Una vez que el escariador alcanza la profundidad deseada en el interior del pozo, el escariador se acciona al estado extendido. En el estado extendido, los cabezales portacuchillas se mueven radialmente hacia afuera y entran en contacto con la pared del pozo. Luego se usan los cabezales portacuchillas para cortar o moler la pared del pozo para aumentar su diámetro.

COMPENDIO Se proporciona el presente compendio con el fin de presentar una selección de conceptos que se describen detalladamente más adelante en la descripción detallada. El presente compendio no pretende identificar características clave o esenciales de la materia reivindicada, ni se pretende que sea utilizado como ayuda para limitar el alcance de la materia reivindicada .

Se describe una herramienta de fondo de pozo con un sistema de accionamiento. La herramienta de fondo de pozo incluye un cuerpo con un calibre que se extiende axialmente al menos en parte a través de este y una cámara dispuesta radialmente hacia afuera desde el calibre, por ejemplo, dentro de una pared del cuerpo. El calibre está en comunicación fluida con la cámara a través de un puerto. Una válvula se dispone dentro del calibre y se adapta para moverse entre una primera posición donde la válvula evita el flujo de fluidos desde el calibre a la cámara a través del puerto y una segunda posición donde la válvula permite que el fluido fluya desde el calibre hasta la cámara a través del puerto. Un motor se dispone dentro del calibre y se adapta para mover la válvula entre la primera posición y la segunda posición. Un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo, acoplado de forma móvil al cuerpo, se adapta para moverse entre un estado no accionado y un estado accionado en respuesta al flujo de fluidos hacia la cámara a través del puerto. El movimiento de la válvula entra la primera posición y la segunda posición puede incluir movimiento de válvula lineal o de rotación. En una o más modalidades descritas en la presente, la herramienta de fondo de pozo es un escariador y el componente accionable es un cabezal portacuchillas que se adapta para moverse entre un estado retraído cuando la válvula está en la primera posición y un estado extendido cuando la válvula está en la segunda posición.

En otra modalidad, la herramienta de fondo de pozo incluye un cuerpo con un calibre que se extiende axialmente al menos en parte a través de este y una cámara dispuesta radialmente hacia afuera desde el calibre, por ejemplo, dentro de una pared del cuerpo. El calibre está en comunicación fluida con la cámara a través de un puerto. Una válvula se dispone dentro del calibre y se adapta para moverse entre una primera posición donde la válvula evita el flujo de fluidos a través del puerto desde el calibre a la cámara y una segunda posición donde la válvula permite que el fluido fluya a través del puerto desde el calibre hasta la cámara. Un motor se dispone dentro del calibre y se adapta para mover la válvula axialmente dentro del calibre entre la primera posición y la segunda posición. Un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo (tal como un cabezal portacuchillas) se acopla de forma móvil al cuerpo y se adapta para moverse entre un estado no accionado (o retraído) cuando la válvula está en la primera posición y un estado accionado (o extendido) cuando la válvula está en la segunda posición. Un sistema sensor de posición se dispone dentro del calibre y se configura para medir una posición axial del componente accionable . Un sistema de telemetría, acoplado al sistema sensor de posición, también se dispone dentro del calibre y se configura para transmitir una señal que representa la posición axial del componente accionable a una ubicación remota, tal como una ubicación de superficie.

También se describe un método para accionar una herramienta de fondo de pozo. El método incluye transmitir una señal desde una ubicación de superficie a un receptor de fondo de pozo dispuesto en una herramienta de fondo de pozo. La señal controla una o más operaciones de un motor dispuesto dentro de un pozo que se extiende axialmente al menos en parte a través de un cuerpo de la herramienta de fondo de pozo. Una cámara se dispone radialmente hacia afuera del pozo, por ejemplo, en una pared del cuerpo. El motor se acopla a una válvula dispuesta dentro del pozo y la mueve entre una primera posición y una segunda posición. La válvula evita el flujo de fluidos a través de un puerto dispuesto entre el pozo y la cámara cuando la válvula está en la primera posición y la válvula permite el flujo de fluidos desde el calibre a la cámara a través del puerto cuando la válvula está en la segunda posición. Un componente accionable se puede acoplar de forma móvil al cuerpo de la herramienta de fondo de pozo colocarse y diseñarse para moverse entre un estado no accionado y un estado accionado en respuesta a un aumento de la presión hidráulica en la cámara debido al flujo de fluidos hacia la cámara. La herramienta de fondo de pozo se opera mientras su componente accionable se acciona.

Se describe un sistema de accionamiento de herramienta de pozo para usarse en un pozo. El sistema de accionamiento de herramienta de pozo incluye una válvula dispuesta dentro de un pasaje de flujo interno de un tubular de fondo de pozo. La válvula se coloca y diseña para moverse entre una primera posición que cierra un puerto en una pared interna del tubular de fondo de pozo y una segunda posición que permite el flujo de fluidos desde el pasaje de flujo interno hacia el puerto. La válvula tiene uno o más pasajes a través de esta para permitir que el fluido pase axialmente a través de esta hacia una broca de perforación de fondo de pozo independientemente de la posición de la válvula. Un motor se dispone dentro del pasaje de flujo interno del tubular de fondo de pozo para permitir que el flujo en el pasaje de flujo interno pase a través de este. El motor se acopla a la válvula y se coloca y diseña para mover la válvula entre la primera posición y la segunda posición. Un componente accionable, que responde al flujo de fluidos hacia y a través del puerto, se acciona entonces moviendo la válvula desde la primera posición a la segunda posición. El movimiento de la válvula entra la primera posición y la segunda posición puede incluir movimiento de válvula lineal o giratorio.

En otra modalidad, el sistema de accionamiento de herramienta de pozo incluye un módulo de válvula con una válvula posicionada de forma giratoria dentro de un pasaje de flujo interno de un tubular de fondo de pozo. La válvula se coloca y diseña para moverse entre una primera posición giratoria que bloquea un puerto en una pared interna del tubular de fondo de pozo y una segunda posición giratoria que permite el flujo de fluidos hacia el puerto. El módulo de válvula y la válvula también se colocan y diseñan, por ejemplo, con pasajes a través de esta, para permitir que el fluido de perforación pase a través de esta a una broca de perforación de fondo de pozo independientemente de la posición de la válvula. La válvula también se coloca y diseña para apoyarse con un alojamiento de válvula del módulo de válvula en respuesta a un diferencial de presión generado entre el pasaje de flujo interno y el pozo cuando el fluido de perforación pasa a través del módulo de válvula. Un módulo de motor se posiciona dentro del pasaje de flujo interno del tubular de fondo de pozo para permitir que el fluido de perforación pase a través de este. El módulo de motor incluye un motor acoplado a la válvula para mover la válvula entre la primera posición giratoria y la segunda posición giratoria. Un componente accionable, que responde al flujo de fluidos hacia y a través del puerto, se acciona entonces moviendo la válvula desde la primera posición giratoria a la segunda posición giratoria.

También se describe un método para accionar un componente accionable de una herramienta de fondo de pozo. El método incluye enviar una señal de comando desde una ubicación en la boca del pozo a un receptor de fondo de pozo. La señal de comando controla la operación de un motor posicionado dentro de un pasaje de flujo interno de un tubular de fondo de pozo. El motor mueve una válvula posicionada dentro del tubular de fondo de pozo entre una primera posición que cierra un puerto en una pared interna del tubular de fondo de pozo y una segunda posición que permite la comunicación fluida desde el pasaje de flujo interno hacia el puerto. La válvula también se coloca y diseña para permitir que el fluido de perforación pase a través de esta hacia una broca de perforación de fondo de pozo independientemente de la posición de la válvula. Cuando la válvula está en la segunda posición, la comunicación fluida del pasaje de flujo interno hacia el puerto permite que el flujo de fluidos hacia y a través del puerto accione el componente accionable de la herramienta de fondo de pozo .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para poder entender las características descritas en detalle, se puede proporcionar una descripción más particular, que se resume brevemente antes, mediante referencia a una o más modalidades, algunas de las cuales se ilustran en las figuras adjuntas. Cabe destacar, sin embargo, que los dibujos adjuntos son modalidades ilustrativas y, por lo tanto, no se debe considerar que limitan su alcance.

La Figura 1 ilustra una vista esquemática de una herramienta de fondo de pozo ilustrativa dentro de un pozo y con un sistema de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de válvula ilustrativo, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de motor ilustrativo, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 4 ilustra una vista en perspectiva parcial del módulo de válvula y el módulo de motor acoplado por un conector autoalineable, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 5 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 6 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula dispuesto en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 7 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula de la Figura 6 accionado en una posición de operación diferente.

La Figura 8-1 ilustra una vista en perspectiva parcial de un sistema de detección de posición, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 8-2 ilustra una vista en perspectiva parcial de una modalidad de una parte de conjunto sensor del sistema de detección de posición que se muestra en la Figura 8-1.

La Figura 8-3 ilustra una vista en perspectiva parcial de la parte de conjunto sensor del sistema de detección de posición que se muestra en la Figura 8-2, que se dispone en una sarta de perforación acoplada en la boca del pozo de la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 9 ilustra una vista transversal parcial del cesto de imán o parte de corona del sistema de detección de posición dispuesto en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades.

La Figura 10 ilustra una vista en perspectiva parcial de una parte del sistema de detección de posición en forma de una sonda de diagnóstico ensamblada con una herramienta de medición durante la perforación de pulso positivo, de acuerdo con una o más modalidades.

La Figura 11 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que tiene un sistema de accionamiento ilustrativo pero sin el sistema de detección de posición, de acuerdo con una o más modalidades.

La Figura 12 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo incluyendo el módulo de válvula, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 13 ilustra una vista transversal parcial de otra parte de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 14 ilustra una vista transversal de una sarta de perforación acoplada en el fondo del pozo a la herramienta de fondo de pozo y que incluye allí una sección de electrónica y una fuente de energía del sistema de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 15 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula de la Figura 13 en una primera posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 16 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula de la Figura 13 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 17 ilustra una vista esquemática de una herramienta de fondo de pozo ilustrativa dentro del pozo y con otro sistema de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 18-1 ilustra una vista transversal parcial de un módulo de válvula de dedo giratoria ilustrativo dispuesto en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 18-2 ilustra una vista en perspectiva de una válvula de dedo del módulo de válvula de dedo giratoria de la Figura 18-1, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 19 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula de dedo giratoria de la Figura 18-1 acoplado a un módulo de motor por un conector autoalineable , de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 20 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria acoplado al módulo de motor, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 21 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria de la Figura 20 en una primera posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 22 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria de la Figura 20 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades.

La Figura 23 ilustra una vista en perspectiva de un componente de válvula cónico ilustrativo y un componente de válvula biselado correspondiente para usarse con un módulo de válvula de dedo giratoria, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 24 ilustra una vista transversal parcial de un módulo de válvula de paso giratoria ilustrativo que se puede emplear en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 25 ilustra una vista transversal del alojamiento de válvula del módulo de válvula de paso giratoria de la Figura 24, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 26 ilustra una vista transversal de la herramienta de fondo de pozo que muestra un módulo de válvula de paso giratoria ilustrativo de la Figura 24 acoplado al módulo de motor para accionar la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 27 ilustra una vista transversal de una parte del sistema de pozo de la Figura 17, que muestra un módulo de válvula ranurada giratoria ilustrativo acoplado al módulo de motor para accionar la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 28 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula ranurada giratoria de la Figura 27 en una primera posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas .

La Figura 29 ilustra una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo que muestra el módulo de válvula ranurada giratoria de la Figura 27 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 30 ilustra una vista esquemática de un módulo de válvula alternativo dispuesto en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

La Figura 31 ilustra una vista esquemática de otro sistema de accionamiento ilustrativo que se puede disponer en una herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades descritas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En la siguiente descripción se establecen varios detalles para proporcionar un entendimiento de algunas modalidades ilustrativas de la presente descripción. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que el sistema y/o método se pueden poner en práctica sin estos detalles y que pueden ser posibles muchas variaciones o modificaciones de las modalidades descritas.

Una o más modalidades de la presente descripción generalmente implican un sistema y método relacionado con el accionamiento de una herramienta de fondo de pozo. Las herramientas de fondo de pozo se pueden accionar remotamente en una variedad de ambientes, incluyendo ambientes de pozo. Este accionamiento remoto, por ejemplo, entre una ubicación en la boca del pozo y una herramienta de fondo de pozo, se puede llevar a cabo de cualquier forma conocida por los expertos en la técnica y puede incluir comunicación cableada y/o inalámbrica, ondas acústicas, ondas electromagnéticas, pulsos de presión de lodo y/o señales transmitidas mediante un conductor aislado. En al menos una modalidad, el sistema y método se pueden usar para accionar un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo, por ejemplo, los bloques de corte de un escariador utilizado en una operación de perforación de fondo de pozo. Los componentes y la electrónica del sistema también se pueden diseñar para proporcionar una confirmación en tiempo real (o casi tiempo real) de accionamiento de herramienta, por ejemplo, despliegue o retracción de cabezal portacuchillas .

El sistema de accionamiento puede incluir un sistema de activación digital combinado con un sistema de detección de posición en tiempo real (o casi tiempo real) para accionar y monitorear el accionamiento de la herramienta en el fondo del pozo. Se pueden enviar señales al fondo del pozo y/o la boca del pozo mediante una variedad de técnicas y sistemas de telemetría que incluyen, por ejemplo, sistemas de flujo estructurado, sistemas de mesa giratoria, conductores aislados, sistemas de pulso de presión, sistemas electromagnéticos, sistemas acústicos u otros métodos de telemetría adecuados. En otra modalidad, las señales que representan la posición se pueden registrar en un dispositivo de memoria de fondo de pozo, tal como un chip de memoria, para su posterior recuperación.

El sistema de accionamiento, es decir, el sistema de activación digital con o sin el sistema de detección de posición, se puede usar con una variedad de herramientas de fondo de pozo en muchas aplicaciones relacionadas con pozos y no relacionadas con pozos. El sistema de accionamiento se puede instalar en o acoplar a una sarta de perforación, cable u otro vehículo de fondo de pozo conocido por los expertos en la técnica para el accionamiento de una variedad de herramientas relacionadas con el pozo, incluyendo de modo no taxativo, escariadores y/o estabilizantes. En estas aplicaciones, el sistema de accionamiento se puede diseñar con componentes modulares que se pueden montar selectivamente en el campo.

El sistema de activación digital (es decir accionado/no accionado) puede incluir un módulo de válvula que tiene un montaje de válvula móvil de forma lineal y/o un módulo de válvula que tiene un montaje de válvula móvil de forma giratoria. El sistema de activación digital también puede incluir un módulo de motor que contiene un motor, tal como un motor giratorio, y la electrónica apropiada. Se puede usar un conector autoalineable para acoplar el montaje de válvula del módulo de válvula con el motor del módulo de motor. El conector autoalineable puede cooperar con un montaje de conversión para permitir la conversión de salida de movimiento de rotación por el motor a un movimiento lineal de la válvula para accionar la herramienta de fondo de pozo.

La Figura 1 ilustra una vista esquemática de una sarta de perforación 22 dispuesta en un pozo 24, de acuerdo con una o más modalidades. La sarta de perforación 22 tiene acoplada a esta una herramienta de fondo de pozo 26 con un sistema de accionamiento 30. La herramienta de fondo de pozo 26 puede ser o incluir un escariador con una pluralidad de cabezales portacuchillas 28 acoplados de forma móvil a este que se acciona entre un estado retraído y un estado extendido. El sistema de accionamiento 30 asociado con la herramienta de fondo de pozo 26 de la Figura 1 se proporciona para facilitar la explicación y se debería entender que el sistema de accionamiento 30 descrito en la presente puede incluir una variedad de componentes adicionales y se puede ubicar en muchos tipos de ambientes de fondo de pozo. El sistema de accionamiento 30 también se puede construir en varias configuraciones dependiendo de las características de operación y ambientales de una aplicación dada. La herramienta de fondo de pozo 26 y un sistema de accionamiento de herramienta de fondo de pozo 30 se pueden disponer al menos parcialmente dentro de un montaje de fondo de pozo 32. El montaje de fondo de pozo 32 puede incluir una herramienta de medición durante la perforación 34, tal como una herramienta de medición durante la perforación de pulso positivo. El montaje de fondo de pozo 32 mediante la sarta de perforación 22 se usa para girar una broca de perforación 36 durante la perforación del pozo 24.

El sistema de accionamiento 30 incluye un sistema de activación digital 38 con un módulo de válvula 40 y un módulo de motor 42. El módulo de motor 42 contiene un motor 82 (véase Figura 3) y electrónica 80 (véase Figura 3) para recibir señales de control y para controlar el motor 82 (véase Figura 3) . Se le puede proporcionar energía al motor 82 mediante una fuente de energía de fondo de pozo 44 (Figura 14), tal como una batería. Una turbina o motor de desplazamiento positivo (no se muestra ninguno) también se puede acoplar al motor 82 para suministrar la energía. El movimiento de rotación del motor 82 se puede convertir en movimiento lineal/axial, como se describe en más detalle a continuación.

El sistema de accionamiento 30 también puede incluir un sistema de detección de posición 50 en tiempo real (o casi tiempo real) que incluye una sección de sonda de diagnóstico 52 y una sección de sensor 54 con uno o más sensores magnéticos. El sistema de detección de posición 50 se puede acoplar a o usarse junto con el sistema de activación digital 38 para monitorear la activación/accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26, por ejemplo, monitoreando el movimiento lineal de los cabezales portacuchillas 28 (o un componente acoplado a estos) o uno o más componentes del módulo de válvula 40.

La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de válvula ilustrativo 40, de acuerdo con una o más modalidades.

El módulo de válvula 40 incluye un cuerpo de módulo de válvula 56 que recibe de forma deslizable el émbolo o eje 46 a través de una tapa de extremo 58. Una garra de aterrizaje 60 se puede acoplar al cuerpo de módulo de válvula 56 para facilitar el aterrizaje y posicionamiento del módulo de válvula 40 dentro del pasaje de flujo interno o calibre 106 del tubular o sarta de perforación de fondo de pozo 22 (véase Figura 6) , por ejemplo, centralizado en la sarta de perforación 22 (o desviado del eje longitudinal de la sarta de perforación 22) , a la vez que permite el flujo del lodo de perforación y/u otros fluidos a través de la sarta de perforación 22 y alrededor/a través del módulo de válvula 40 mediante aberturas de la garra de aterrizaje 62. Centralizar el módulo de válvula 40 y los otros módulos del sistema de accionamiento 30 en el calibre 106 de la sarta de perforación 22 permite que el sistema de accionamiento 30 se use en una sarta de perforación 22 con cualquier diámetro, donde la cabeza/montaje de émbolo o válvula 74 tienen el tamaño adecuado para engranar de forma hermética el diámetro interior del calibre 106/receptáculo 100 (véase Figura 6) . Un montaje de válvula se puede definir como el émbolo o eje 46 acoplado a la cabeza/montaje de eje o válvula 74. La cabeza/montaje de émbolo o válvula 74 se coloca y diseña con una o más aberturas axiales 110 para permitir el flujo de lodo de perforación y/u otros fluidos a través del calibre 106 (Figura 6) de la sarta de perforación 22. El cuerpo de módulo de válvula 56 también encierra un montaje de conversión 64 para convertir movimiento giratorio en movimiento lineal del émbolo o eje 46. A modo de ejemplo, el montaje de conversión 64 puede incluir un tornillo roscado y tuerca acoplados al eje 46 como para mover el eje 46 en una dirección lineal tras la rotación del tornillo roscado con la tuerca correspondiente. Ejemplos de montajes de conversión adecuados 64 pueden incluir husillos, tornillos ACME, tornillos de bola y similares. Sin embargo, otros tipos de transmisiones y montajes de conversión conocidos por los expertos en la técnica se pueden usar para convertir el movimiento giratorio en movimiento lineal.

El módulo de válvula 40 también puede incluir una parte de conector autoalineable 66, acoplado a la válvula 74, diseñado para recibir automáticamente una parte de conector autoalineable correspondiente 68 del módulo de motor 42 (véase Figura 3), que está acoplado al motor 82. La parte de conector de válvula 66 puede incluir ranuras o huecos autoalineables 70 dispuestos y diseñados para recibir y orientar protrusiones correspondientes 72 (el "hueso de perro") (Figuras 3 y 4) de la parte de conector de motor 68.

Las porciones de conector autoalineable 66, 68 permiten un envío, montaje y utilización más eficaces, debido a que se simplifica la constitución de la herramienta en el campo, permitiendo algo de mal alineamiento durante el emparejamiento inicial de la parte de conector autoalineable 66 y la parte de conector de válvula 68. En una o más modalidades, las porciones de conector autoalineable 66, 68 se pueden colocar y diseñar para permitir la utilización en el fondo del pozo mediante la sarta de perforación 22 con la conexión autoalineable 84 (Figura 4) que se hace en el fondo de pozo.

La Figura 3 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de motor ilustrativo 42, de acuerdo con una o más modalidades. El módulo de motor 42 incluye el motor 82 y una sección de electrónica 80. La sección de electrónica 80 se diseña para incluir un receptor o sensor de fondo de pozo para detectar señales de comando enviadas al fondo del pozo, por ejemplo, señales de pulso de presión, vibración, rpm de sarta de perforación u otros métodos de telemetría descritos anteriormente, y para generar y proporcionar señales de control al motor 82 como para controlar el movimiento de salida giratorio del motor 82. En una o más modalidades, el receptor o sensor de fondo de pozo puede ser un acelerómetro .

El motor 82 impulsa la parte de conector de motor 68 que, a su vez, impulsa la parte de conector de válvula 66. Este movimiento giratorio de la parte de conector de motor 68 y la parte de conector de válvula 66 se convierte en movimiento lineal del eje 46 por el montaje de conversión 64. El motor 82 también funciona como un freno para evitar el movimiento en reversa indeseado. El módulo del motor 42 puede incluir una variedad de otros rasgos, tales como centralizadores o rasgos de centralización 86, que se pueden usar para ayudar a centralizar el módulo de motor 42 dentro de un tubular circundante o cuerpo circundante 88 de la sarta de perforación 22 (véase Figura 1) . Los rasgos de centralización 86 se diseñan para permitir el flujo de fluidos en el calibre 106 del cuerpo 88, por ejemplo, una sección de la sarta de perforación 22 (Figura 1) , en el espacio anular entre el cuerpo 88 y los módulos 40, 42.

La Figura 4 ilustra una vista en perspectiva parcial del módulo de válvula 40 y el módulo de motor 42 unido o acoplado por un conector autoalineable 84, de acuerdo con una o más modalidades. La parte de conector de motor 68 está engranada con una parte de conector de válvula 66 para formar un conector autoalineable general 84.

La Figura 5 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula 40, de acuerdo con una o más modalidades. La parte de conector de válvula 66 está acoplada con un eje o huso 90 que está montado de forma giratoria dentro del cuerpo de módulo de válvula 56 mediante una pluralidad de cojinetes 92. El huso 90 incluye una parte roscada 94 recibida en una parte roscada correspondiente 96 de una sección de tuerca 98 acoplada al eje 46. A medida que el huso 90 gira por el motor 82 (Figura 3) mediante la parte de conector 66, la parte roscada 94 gira respecto de la parte roscada correspondiente 96 mientras que la sección de tuerca 98 se mantiene estacionaria de forma giratoria. Esto provoca que el eje 46 se mueva de forma lineal dependiendo de la dirección de rotación del huso 90. El movimiento lineal del eje 46 se usa para impulsar, por ejemplo, la válvula 74 para controlar el accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26.

La Figura 6 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula 40 dispuesta en la herramienta de fondo de pozo 26, y la Figura 7 ilustra una vista transversal parcial del módulo de válvula 40 de la Figura 6 accionada a una posición de operación diferente. La herramienta de fondo de pozo 26, un escariador en este ejemplo, puede incluir un cuerpo 88 con un calibre 106 formado al menos en parte a través de este. El cuerpo 88 puede ser un componente o una pluralidad de componentes acoplados entre sí. El módulo de válvula 40 se puede disponer dentro del calibre 106 del cuerpo 88.

La válvula 74 está posicionada de forma deslizable dentro de un receptáculo 100 dentro del cuerpo 88 de modo que los cierres 76 se engranen de forma hermética con la superficie interna del receptáculo 100. Uno o más puertos 102 se extienden a través del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que se establezca una comunicación fluida entre una cámara de accionamiento 112 y el calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 a través de los puertos 102 cuando la válvula 74 se posiciona de forma deslizable dentro del receptáculo 100 para destapar los puertos 102. Los puertos 102 están colocados y diseñados para suministrar fluido presurizado a la cámara de accionamiento 112 en la herramienta de fondo de pozo 26. Cuando la presión aumenta lo suficiente en la cámara de accionamiento 112, el miembro de accionamiento 104 (por ejemplo, un pistón, tal como un pistón anular dispuesto en la cámara 112) se mueve axialmente o se desliza, accionando así los cabezales portacuchillas 28, que se mueven a la vez axialmente y radialmente hacia afuera, por ejemplo, mediante canales o caminos inclinados a los cuales los cabezales portacuchillas están acoplados de forma móvil.

Un escoriador ilustrativo que se puede usar con el sistema de accionamiento 30 descrito en la presente se muestra y describe en la patente estadounidense n.° 6,732,817, cuyo contenido se incorpora mediante esta referencia a la presente en la medida que sea coherente con la presente descripción. Si bien se ilustra en la Figura 6 como un escoriador, la herramienta de fondo de pozo 26 puede ser o incluir una variedad de tipos de herramientas, tales como válvulas, mangas de deslizamiento, cerrojos, cortadores de tubos, laminadores de perfil, jarras, herramientas de pesca y otras herramientas accionables.

Como se muestra en la Figura 6 , la válvula 74 fue movida por el eje 46 a una ubicación o posición dentro del receptáculo 100 de modo que los cierres 76 se posicionan a ambos lados lineales/axiales de los puertos 102 (es decir, hacen puente sobre los puertos 102) , bloqueando así el flujo a través de los puertos 102. El fluido, por ejemplo, lodo de perforación, suministrado en el fondo del pozo a través del calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 en la dirección de la flecha 108 fluye a través de aberturas axiales 110 en la válvula 74 y a lo largo del exterior del cuerpo de módulo de válvula 56 hacia una broca de perforación 36 (Figura 1) . Cuando la herramienta de fondo de pozo 26 se debe accionar a otra posición de funcionamiento, se envían señales de control al fondo del pozo a la sección de electrónica 80 del módulo de motor 42, recibidas o detectadas por el receptor/sensor de fondo de pozo en o cerca de la sección de electrónica 80 y se usan para controlar el funcionamiento del motor 82 para provocar el movimiento lineal del eje 46. En este ejemplo, el movimiento lineal del eje 46 aleja la válvula 74 de los puertos 102 para permitir el flujo de fluido presurizado desde el calibre 106 y fuera de los puertos 102, como se ilustra en la Figura 7. El fluido fluye hacia la cámara de accionamiento 112, como se indica con flechas 114, para provocar el movimiento en la boca del pozo de un miembro de accionamiento 104, que a su vez mueve/acciona los cabezales portacuchillas 28.

El módulo de válvula 40 y el módulo de motor 42 del sistema de accionamiento 30 se pueden combinar con el sistema de detección de posición 50, como se describe en la presente. El sistema de detección de posición 50 puede usar uno o más imanes para detectar la posición de la herramienta de fondo de pozo 26 y/o los cabezales portacuchillas 28 y para transmitir la posición en tiempo real, o casi tiempo real, a la superficie u otra ubicación remota. En otra modalidad, el sistema de detección de posición 50 puede determinar la posición del módulo de válvula 40 y/o los cabezales portacuchillas 28 midiendo la cantidad de revoluciones del motor 82 y/o el eje 46.

La Figura 8-1 ilustra una vista en perspectiva parcial de un sistema de detección de posición 50, la Figura 8-2 ilustra una vista en perspectiva parcial de una modalidad de una parte de conjunto de sensor 118 del sistema de detección de posición 50, la Figura 8-3 ilustra una vista en perspectiva parcial de la parte de conjunto sensor 118 dentro de un cesto de imán 122 y la Figura 9 ilustra una vista transversal parcial del cesto de imán 122 del sistema de detección de posición 50 dispuesto en la herramienta de fondo de pozo, de acuerdo con una o más modalidades. El sistema de detección de posición 50 puede utilizar una sección de sonda de diagnóstico 52 (Figura 1) con una sonda de diagnóstico 116 ubicada dentro el cuerpo 88 de la sarta de perforación 22 mediante rasgos de centralización apropiados 86. Como se ilustra en las Figuras 8-1 y 8-2, la sonda de diagnóstico 116 puede contener un sensor 118, por ejemplo, un conjunto de sensor, acoplado a electrónica de soporte 120. El conjunto de sensor 118 puede ser o incluir una pluralidad de magnetómetros , que son recibidos en una corona o cesto de imán correspondiente 122 de una sección de sensor 54, ilustrado en la Figura 9. El movimiento axial relativo del cesto de imán 122 respecto del conjunto de sensor 118 se usa para rastrear la posición/estado de los cabezales portacuchillas 28 de la herramienta de fondo de pozo 26. Las señales de posición se transmiten o pasan por la electrónica 120 a un controlador de superficie para permitir el monitoreo del accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26 en tiempo real o casi tiempo real. Esta transmisión de posición se puede realizar por el mismo método de telemetría o uno diferente que las transmisiones de la boca del pozo al fondo del pozo.

A modo de ejemplo y como se muestra en las Figuras 8-3 y 9, los componentes pueden estar orientados de modo que el conjunto de sonda/sensor 118 esté ubicado dentro del cesto de imán 122, que contiene un imán 124 para permitir monitorear los cambios de posición por parte del conjunto de sonda/sensor 118. El conjunto de sonda/sensor 118 se mantiene en un interior 126 del cesto de imán 122 de modo de evitar el contacto con el cesto de imán 122. En este ejemplo específico, el conjunto de sensor 118 incluye una pluralidad de magnetómetros ubicados a lo largo de una longitud deseada en una configuración de "conjunto de estrella" de tres tableros. La configuración de tres tableros, con cada tablero extendiéndose radialmente en dirección opuesta a un eje longitudinal común que corre a través del conjunto de sonda/sensor 118, permite que el imán 124 del cesto de imán 122 se perciba independientemente de la posición giratoria del cesto de imán 122. El cesto de imán 122 se acopla al mandril 128, y tanto el cesto de imán 122 como el mandril 128 se adaptan para moverse axialmente a medida que los cabezales portacuchillas 28 se mueven axialmente. El mandril 128 puede acoplarse a un miembro de anillo 123, que se inclina en una dirección por un miembro de resorte 130 para facilitar el retorno del cesto de imán 122 a una posición por defecto. El miembro de anillo 123, y por ende el mandril flotante 128, se mueven en dirección opuesta a medida que los cabezales portacuchillas 28 se accionan y mueven axialmente. A medida que el componente accionable (por ejemplo, cabezales portacuchillas 28) de la herramienta de fondo de pozo 26 se activa y/o desactiva por el movimiento lineal del eje 46, el componente accionable se engrana y empuja el miembro de anillo 123 hacia la boca del pozo contra la desviación del resorte 130. El mandril 128, acoplado al miembro de anillo 123, mueve el cesto de imán 122 y el imán 124 con respecto al conjunto de sensor 118, por ejemplo, conjunto de magnetómetros . Ya que la posición del cesto de imán 122 y el imán 124 indican la posición/estado del componente accionable (por ejemplo, cabezales portacuchillas 28) , la posición/estado del componente accionable (por ejemplo, cabezales portacuchillas 28) puede medirse, calcularse y transmitirse hacia la boca del pozo por un sistema de telemetría adecuado, por ejemplo, un sistema de telemetría de pulso positivo u otro sistema de telemetría descrito. En algunas aplicaciones, los datos posicionales se transmiten a un sistema de control, tales como un sistema de control basado en computadoras, que produce información acerca del estado y/o grado del accionamiento de herramientas. En una modalidad alternativa, el cesto de imán 122 puede acoplarse a la válvula 74 (no se muestra) . De manera alternativa, el sistema sensor de posición 50 puede acoplarse con el sistema de accionamiento 30 para monitorear el movimiento del eje 46 y para transmitir/pasar información del movimiento al sistema de control .

La Figura 10 describe una vista en perspectiva parcial de una parte del sistema de detección de posición 50 en forma de una sonda de diagnóstico 116 montada con una herramienta de medición durante la perforación de pulso positivo, de acuerdo con una o más modalidades. Tal como se ilustra en la Figura 10, la sonda de diagnóstico 116 se acopla a una sonda pulsadora 134 del sistema de telemetría 132. La sonda pulsadora 134 puede ser parte de una herramienta de medición durante la perforación de pulso positivo y puede usarse para comunicar señales a la boca del pozo mediante pulsos de presión positivos. Sin embargo, pueden usarse otros tipos de sistemas de telemetría para transmitir y/o recibir señales, tal como se describe anteriormente. La energía al sistema de telemetría 132 puede proporcionarse por una fuente de energía en el fondo de pozo 136, tal como una sonda de batería, acoplada entre la sonda pulsadora 134 y la sonda de diagnóstico 116.

La Figura 11 describe una vista transversal parcial de una herramienta de fondo de pozo 26, un escariador en este ejemplo, que tiene un sistema de accionamiento ilustrativo 30 sin sistema de detección de posición 50, de acuerdo con una o más modalidades. Como se muestra mejor en la Figura 12, el sistema de accionamiento 30 se diseña para accionar el componente accionable (por ejemplo, cabezales portacuchillas 28) de la herramienta de fondo de pozo 26. En la Figura 11, se ilustra una parte del sistema de accionamiento 30 y muestra la herramienta de fondo de pozo 26 con los cabezales portacuchillas 28 en estado retraído. Los cabezales portacuchillas 28 se accionan hidráulicamente por el miembro accionador 104, que se mueva por fluido/lodo de perforación presurizado que ingresa a la cámara 112 (Figura 12) . El flujo de accionamiento de fluido/lodo de perforación presurizado que ingresa a la cámara 112 (Figura 12) se controla mediante la válvula 74 del módulo de válvula 40 (Figura 12) .

La Figura 12 describe una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo 26, un escariador en este ejemplo, que incluye el módulo de válvula 40, y la Figura 13 describe una vista transversal parcial de otra parte de la herramienta de fondo de pozo 26 de la Figura 12 que muestra el módulo de válvula 40, de acuerdo con una o más modalidades. Tal como se describe anteriormente, el movimiento lineal de la válvula 74 se controla por el eje 46 mediante el giro rotación del huso 90 con respecto al montaje de tuerca 98, por ejemplo, un montaje de tuerca castillo, tal como se ilustra en las Figuras 12 y 13. La válvula 74 se ubica para bloquear el flujo a través de los puertos 102 y, por ende, para bloquear el flujo del fluido/lodo de perforación a la cámara de accionamiento 112. Tal como mejor se ilustra en la Figura 13, un eje de motor 41 puede acoplarse al huso 90 por un acoplamiento adecuado 140 para trasladar el movimiento de salida giratoria del motor 82 al huso 90. El huso 90 incluye una parte de husillo deslizante 142, que incluye la parte roscada 94 que se engrana a la parte roscada correspondiente 96 de la sección de tuerca 98. Sin embargo, estos componentes proporcionan meramente ejemplos de mecanismos para convertir la salida giratoria del motor 82 en una salida lineal del eje 46, y pueden usarse otros mecanismos conocidos por los expertos en la técnica.

La Figura 14 describe una vista transversal parcial de la sarta de perforación 22 acoplada en el fondo de pozo de la herramienta de fondo de pozo 26 e incluye en este la sección de electrónica 80 y una fuente de energía 44 del sistema de accionamiento 30, de acuerdo con una o más modalidades. La sección de electrónica 80 y la fuente de energía 44 del sistema de accionamiento 30 se disponen en el calibre 106 de la sarta de perforación 22 de modo que el fluido/lodo pueda fluir en el espacio anular entre estos componentes y la sarta de perforación hacia la broca de perforación (no se muestra) . Las señales de control enviadas de la superficie respecto del accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26 son recibidas y procesadas por la sección de electrónica 80 (por ejemplo, un receptor o sensor de fondo de pozo, tal como un acelerómetro u otro dispositivo) , tal como se ilustra en la Figura 14. La sección de electrónica 80 y el motor 82 (acoplado a la sección de electrónica 80 tal como se muestra en la Figura 12) pueden energizarse con energía de fondo de pozo suministrada mediante una fuente de energía 44. Como se muestra, la fuente de energía 44 puede incluir una pluralidad de baterías 144 ubicadas en un alojamiento de baterías 146. A modo de ejemplo, las baterías 144 pueden ser baterías de litio de fondo de pozo de velocidad moderada. Asimismo, el alojamiento de baterías 146 puede ajustarse para que permita el uso de varias cantidades y combinaciones de baterías.

La sección de electrónica 80 puede incluir un sistema de pulso de presión que lee una secuencia comando de pulsos de presión. Tras recibir la secuencia comando preprogramada adecuada, el motor 82 (Figura 12) se enciende para provocar el movimiento giratorio del eje del motor 41 (y movimiento lineal del eje 46) (Figura 13) y finalmente el accionamiento deseado de la herramienta de fondo de pozo 26. Sin embargo, pueden usarse varios sistemas de telemetría, tal como se describe anteriormente, para controlar el movimiento de la válvula y para transmitir señales hacia y/o desde el sistema de monitoreo de posición.

La Figura 15 describe una vista transversal parcial de una parte de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula 40 en una primera posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades. Antes del accionamiento de los cabezales portacuchillas 28, el fluido/lodo de perforación se bombea hacia abajo a través del calibre 106, a través de las aberturas axiales 110 en la válvula 74 , y a lo largo del exterior del módulo de válvula 40 y el módulo de motor 42 encaminado a la broca de perforación 36 (Figura 1) . El diseño de los varios módulos del sistema de accionamiento 30 permite que el lodo de perforación u otro fluido se bombeen al fondo del pozo durante una operación de perforación normal, según se representa por las flechas 148. Sin embargo, una vez que las señales de control adecuadas se transmiten/pasan al fondo del pozo a la sección de electrónica 80, el módulo de motor 42 controla la operación del módulo de válvula 40 y el eje 46 para trasladar la válvula 74 en dirección lineal, que a su vez abre una vía de flujo a través de los puertos 102 (Figura 16) . Antes de que el módulo de motor 42 controle la operación del módulo de válvula 40 para mover la válvula 74, el flujo de fluido/lodo a través del calibre 106, por ejemplo, mediante bombas de superficie, se detiene temporalmente para reducir cualquier presión diferencial entre el calibre 106 y el pozo 24. Una reducción de la presión diferencial reduce la fuerza/potencia necesaria para que el motor 82 mueva la válvula 74. Una vez que la válvula 74 cambia de posición, puede reanudarse el flujo de fluido/lodo a través del calibre 106. El motor 82 también funciona como freno para evitar el movimiento en reversa indeseado, es decir, movimiento de la válvula 74.

La Figura 16 describe una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula 40 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades. El fluido/lodo de perforación fluye hacia afuera a través de los puertos 102 y hacia adentro de la cámara de accionamiento 112. A medida que la presión en la cámara de accionamiento 112 aumenta lo suficiente, el miembro de accionamiento 104 se mueve o desliza axialmente y por ende acciona los cabezales portacuchillas 28 al segundo estado o estado extendido. Tal traslado ocurre como resultado de presión diferencial, por ejemplo, entre la presión de fluido de perforación en la cámara de accionamiento 112 (mediante los puertos 102) y la presión del pozo. Tal como lo indican las flechas 150 en la Figura 16, el miembro de accionamiento 104 se acciona en dirección axial para forzar que los cabezales portacuchillas 28 se muevan axialmente y radialmente hacia afuera de forma simultánea .

El movimiento del eje 46 se diseña para mover además la válvula 74 para exponer los puertos 102 que permiten que el flujo de fluido/lodo desviado fluya hacia la cámara de accionamiento 112 y ejerza presión sobre el miembro de accionamiento 104 en dirección opuesta al flujo de fluido/lodo 148 para activar/accionar el componente accionable, por ejemplo, cabezales portacuchillas 28. Cuando el eje 46 se mueve en reversa (por ejemplo, señalándole al motor 82 que invierta su rotación) , la válvula 74 se traslada axialmente para cerrar los puertos de derivación 102 de modo que la falta de flujo de lodo derivado (combinado con el desvío por resorte mediante el resorte 130) permite que el miembro de accionamiento 104 se fuerce en la dirección del flujo de lodo (a través del calibre 106) a su posición de descanso, desactivando así la utilización del componente accionable, por ejemplo, cabezales portacuchillas 28.

La Figura 17 describe una vista esquemática de una herramienta de fondo de pozo ilustrativa 26 ubicada entre el pozo 24 y que tiene otro sistema de accionamiento 301 , de acuerdo con una o más modalidades. La herramienta de fondo de pozo 26 incluye un sistema de activación digital 38'. El sistema de activación digital 38' incluye un módulo de válvula ilustrativo 240, que difiere del módulo de válvula 40. En varias modalidades, el módulo de válvula 240 puede contener un montaje de válvula móvil de forma giratoria 270 o montaje de válvula móvil de forma lineal 280, tal como se describe en la presente. El movimiento de salida giratorio del motor 82 (no se muestra) en el módulo de motor 42 puede ya sea transmitirse para impartir movimiento giratorio al montaje de válvula giratoria 270 en el módulo de válvula 240, o el movimiento de salida giratorio del motor 82 en el módulo de motor 42 puede convertirse en movimiento lineal/axial del montaje de válvula lineal 280 en el módulo de válvula 240.

La Figura 18-1 describe una vista transversal parcial de un módulo ilustrativo de válvula de dedo giratoria 242 dispuesto dentro de la herramienta de fondo de pozo 26, y la Figura 18-2 describe una vista en perspectiva de una válvula de dedo 272 del módulo de válvula de dedo 242, de acuerdo con una o más modalidades. El módulo de válvula 240 incluye un módulo de válvula de dedo giratoria 242 que tiene un alojamiento de válvula 250 formado de un mandril superior 252, un mandril medio 254, y un mandril inferior 256 acoplados juntos. El alojamiento de válvula 250 recibe allí un montaje de válvula giratoria 270 que incluye una válvula de dedo 272, un resorte de precarga 274, un retén de resorte 276, y una parte de conector autoalineable 278. Una pluralidad de superficies superiores 273 de los dedos 275 de la válvula de dedo 272 se engrana con una superficie de apoyo 253 en el mandril medio 254 del alojamiento de válvula 250. Una superficie inferior 271 de la válvula de dedo 272 es accionada por el resorte de precarga 274. El resorte de precarga 274 es retenido por el retén de resorte 276, que se acopla a una superficie interior del mandril inferior 256 del alojamiento de válvula 250.

Un cojinete de bolas de empuje 279 puede proporcionarse entre el resorte de precarga 274 y la válvula de dedo 272, y un cojinete de anillo 255 puede proporcionarse entre el mandril inferior 256 y la válvula de dedo 272, para reducir la fricción giratoria entre estos. La superficie interna del mandril inferior 256 y la superficie externa de la válvula de dedo 272 pueden ser superficies de metal pulido, y el cojinete de anillo 255 puede estar compuesto de material termoplástico para proporcionar un cierre de baja fricción eficaz entre estos. Tal cierre es adecuado para un ambiente de fondo de pozo de alta temperatura, alta presión y abrasivo. Ejemplos de materiales adecuados para las superficies de metal pulido incluyen carburo y acero. Ejemplos de materiales adecuados para el cojinete de anillo 255 incluyen materiales termoplásticos tales como PEEK, Torlon y Teflon. Sin embargo, pueden usarse otros tipos de materiales conocidos por los expertos en la técnica para las superficies de metal pulido y para el cojinete de anillo 255.

La válvula de dedo 272 se coloca y diseña con una pluralidad de dedos 275 separados (por ejemplo, desviados circunferencialmente) . Cuando el módulo de válvula 240 coopera con la herramienta de fondo de pozo 26 en la sarta de perforación 22 (Figura 17) , la rotación de la válvula de dedo 272 hace que los dedos 275 bloqueen o abran los puertos 202 (Figura 20) que administran el fluido presurizado al miembro de accionamiento 104 (Figura 20) para accionar la herramienta de fondo de pozo 26. La válvula de dedo 272 incluye además una o más aberturas axiales 210 que permiten el flujo del lodo de perforación y/u otros fluidos a través del calibre 106 (Figura 20) de la sarta de perforación 22 (Figura 17) . La válvula de dedo 272 puede incluir una ranura de cojinete 212 a lo largo de una superficie externa de esta para recibir el cojinete de anillo 255, y una ranura de control 214 para recibir un pasador limitador 216 que se extiende a través de una pared del mandril inferior 256 del alojamiento de válvula 250. Cuando la válvula de dedo 272 gira, el pasador limitador 216 se mueve dentro de la ranura de control 214 hasta que el pasador limitador 216 alcanza una parte final de la ranura de control 214, evitando así más rotación. Por lo tanto, la interacción entre el pasador limitador 216 y la ranura de control 214 controla la posición angular de la válvula de dedo 272 y también proporciona una detención positiva.

La Figura 19 describe una vista transversal parcial del módulo de válvula de dedo giratoria 242 que está acoplado al módulo de motor 42 por una parte de conector de válvula autoalineable 278, de acuerdo con una o más modalidades. La parte de conector de válvula autoalineable 278 está diseñada para recibir automáticamente una parte de conector de motor correspondiente 68' del módulo de motor 42. La parte de conector de la válvula 278 puede incluir un receptáculo hexagonal autoalineable 277 diseñado para recibir y orientar un acoplamiento hexagonal correspondiente 72 ' de la parte de conector de motor 68 ' .

La Figura 20 describe una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria 242 unido al módulo de motor 42, de acuerdo con una o más modalidades. El módulo de válvula 242 está ubicado entre el receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que los cierres 76 se engranan herméticamente con la superficie interna del receptáculo 100. Los puertos 102 (no se muestran) pueden disponerse y extenderse a través del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26. Los puertos 102 (no se muestran) se alinearán con los puertos 202 dentro de la superficie de apoyo 252 del mandril medio 254 del alojamiento de válvula 250 de modo que pueda establecerse una comunicación fluida entre la cámara de accionamiento 112 y el calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 cuando la válvula de dedo 272 se ubica de forma giratoria dentro del receptáculo 100 para permitir tal comunicación fluida. Cuando los puertos 102, 202 administran fluido presurizado del calibre 106 al miembro de accionamiento 104 mediante la cámara de accionamiento 112, el fluido a suficiente presión actúa para mover el miembro de accionamiento 104 y por ende acciona la herramienta de fondo de pozo 26 a otro estado operativo deseado. Para girar la válvula de dedo 272, el motor 82 impulsa el eje del motor 41 acoplado a la parte de conector de motor 68' que, a su vez, impulsa de forma giratoria la parte de conector de válvula 278 e imparte movimiento giratorio a la válvula de dedo 272. La parte de conector de motor 68' se ilustra como recibida y orientada en la parte de conector de válvula 278 para formar un conector autoalineable general 84 ' .

La Figura 21 describe una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria 242 en una primera posición de accionamiento, y la Figura 22 describe una vista transversal parcial de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula de dedo giratoria 242 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades. En la Figura 21, el módulo de válvula 242 se muestra en posición cerrada, es decir, la válvula de dedo 272 se ubica de modo que los dedos 275 bloquean el flujo a través de los puertos 202 y por ende bloquean el flujo de accionamiento del fluido/lodo de perforación hacia la cámara de accionamiento 112. Antes del accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26, el fluido/lodo de perforación se bombea hacia abajo a través del calibre 106, a través de las aberturas axiales 210 (Figura 18-2) en la válvula de dedo 272, entre el conector autoalineable 84' y el retén de resorte 276, y a lo largo del exterior del módulo de motor 42 encaminado a la broca de perforación 36 (Figura 17) como lo indican las flechas de flujo 220 en la Figura 21. La presión del fluido/lodo de perforación en el calibre 106, por ejemplo, en el interior de la sarta de perforación 22, es mayor que la presión del fluido/lodo de perforación en el pozo 24, por ejemplo, en el exterior de la sarta de perforación 22. Por ejemplo, la presión en el calibre 106 puede ser 800 psi a 1.000 psi mayor que la presión en el pozo 24. Por lo tanto, hay una presión diferencial en la herramienta de fondo de pozo 26 entre el calibre 106 y el pozo 24. El módulo de válvula de dedo giratoria 242 de la Figura 18-1 usa esta presión diferencial para crear un cierre eficaz en los puertos 202 cuando el módulo de válvula 242 está en posición cerrada ilustrada en la Figura 21.

Tal como se muestra en la Figura 18-2, el área de superficie de la superficie inferior 271 de la válvula de dedo 272 es mayor que las áreas de superficie combinadas de la pluralidad de superficies superiores 273 de los dedos 275 de la válvula de dedo 272. Asimismo, en posición abierta cerrada de la Figura 21, la superficie inferior 271 de la válvula de dedo 272 se expone a la mayor presión del calibre 106, mientras que las superficies superiores 273 de los dedos 275 se exponen a la menor presión de la cámara de accionamiento 112. En este ejemplo, la cámara de accionamiento 112 está a presión del pozo, debido a que la cámara de accionamiento 112 está en comunicación fluida con el pozo 24 mediante las boquillas 111 (Figura 20) . Por lo tanto, debido a que el área de superficie de menor superficie 271 expuesta a la mayor presión del calibre 106 es mayor que el área de superficie combinada de superficies mayores 273 expuesta a la menor presión del pozo 24, la fuerza neta de la presión diferencial actúa para empujar la válvula de dedo 272 hacia arriba. Esta fuerza hacia arriba permite que las superficies superiores 273 de los dedos 275 permanezcan apoyadas contra la superficie de apoyo 253 en el mandril medio 254 del alojamiento de válvula 250, potenciando así el cierre en los puertos 202. Por lo tanto, el módulo de válvula de dedo giratoria 242 utiliza la presión diferencial para potenciar el cierre, que inhibe las filtraciones a través de los puertos 202 cuando el módulo de válvula 242 está en posición cerrada, evitando así el accionamiento involuntario de la herramienta de fondo de pozo 26.

Con referencia en general a la Figura 22, el módulo de válvula de dedo giratoria 242 de la Figura 18-1 se muestra en posición abierta, por ejemplo, la válvula de dedo 272 se ubica de modo que los dedos 275 abren una vía de flujo a través de uno o más puertos 202 y permiten el flujo del fluido/lodo de perforación hacia la cámara de accionamiento 112. Cuando es adecuado las señales de control se transmiten/pasan al fondo del pozo a la sección de electrónica 80 (Figura 12) , el bombeo del fluido/lodo de perforación de la superficie se detiene antes del módulo de que el motor 42 mueva el módulo de válvula 240 de la posición cerrada ilustrada en la Figura 21 a la posición abierta ilustrada en la Figura 22 (o vice versa) . La presión en el calibre 106 luego se iguala con la presión en el pozo 24 de modo que no haya presión diferencial en la herramienta de fondo de pozo 26. Luego el módulo de motor 42 gira el eje del motor 41 para impartir así movimiento giratorio a la válvula de dedo 272, que a su vez desalinea los dedos 275 respecto de uno o más de los puertos 202 y abre una vía de flujo a través estos. De esta manera, el motor 82 no tiene que superar la fuerza de presión diferencial para mover de forma giratoria la válvula de dedo 272. Durante tal rotación, la sección de electrónica 80 (Figura 12) puede monitorear la corriente del motor 82 como indicador de la posición del módulo de válvula. En particular, cuando el pasador limitador 216 se engrana con la parte final de la ranura de control 214, la corriente del motor 82 atravesará, indicando que el módulo de válvula 242 se movió de una posición abierta a una posición cerrada en los puertos 202 (es decir, deteniendo el flujo a través de los puertos 202 hacia la cámara de accionamiento 112) , o de una posición cerrada a una posición abierta (es decir, permitiendo el flujo a través de los puertos 202 hacia la cámara de accionamiento 112) . Una vez que el módulo de válvula 242 se movió a la posición abierta como se ilustra en la Figura 22, se bombea fluido/lodo de perforación hacia abajo a través del calibre 106 y hacia afuera a través de los puertos 202 contra el miembro de accionamiento 104, como se indica con las flechas de flujo 225 en la Figura 22, para trasladar los cabezales portacuchillas 28 (Figura 17) (u otra operación de la herramienta) a un estado deseado.

En una o más modalidades, el módulo de válvula de dedo giratoria 242 de la Figura 18-1 se diseña para mantener contacto sustancialmente continuo entre las superficies superiores 273 de los dedos 275 y la superficie de apoyo 253, independientemente de si el módulo de válvula 242 está en posición cerrada o en posición abierta. En posición abierta que se muestra en la Figura 22, el resorte de precarga 274 ejerce fuerza suficiente sobre la válvula de dedo 272 como para mantener tal contacto entre los dedos 275 y la superficie de apoyo 253. La interacción entre los dedos 275 y los puertos 202 de la superficie de apoyo 253 es similar a la interacción entre un rotor y estator para permitir o evitar el flujo a través de estos. Por ende, la válvula 272 con dedos 275 puede caracterizarse como el rotor y la superficie de apoyo 253 con puertos 202 puede caracterizarse como el estator.

En el ejemplo descrito anteriormente, el movimiento giratorio de la válvula de dedo 272 está diseñado para exponer uno o más de los puertos de derivación 202 que permiten que el fluido/lodo desviado fluya hacia la cámara de accionamiento 112 para ejercer presión sobre el miembro de accionamiento 104 para activar los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta) . La rotación adicional de la válvula de dedo 272 alinea los dedos 275 para cerrar los puertos de derivación 202 de modo que la falta de flujo de fluido desviado (combinado con el desvío por resorte mediante el resorte 130 de la Figura 9) permita que el miembro de accionamiento 104 se vea forzado a su posición de descanso, desactivando así la utilización de los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta) . Por lo tanto, el sistema de accionamiento 30' (Figura 17) se puede activar y desactivar según se solicite, tal como se describe anteriormente, para accionar/dejar de accionar la herramienta de fondo de pozo 26. De manera adicional, el uso de partes conectoras autoalineables 278, 68' facilita el montaje y uso del módulo de válvula de dedo giratoria 242 y el módulo de motor 42 en el campo. La electrónica incluida 80 (Figura 12) facilita además el uso de un enlace descendente remoto para permitir la activación selectiva del motor 82 cuando se desea el movimiento de la válvula de dedo 272. El sistema de detección de posición 50 también puede estar combinado con el sistema de accionamiento 30' para monitorear el movimiento de la válvula de dedo 272 y para transmitir/pasar información a, por ejemplo, un sistema de control de superficie.

La Figura 23 describe una vista en perspectiva de un montaje de válvula ilustrativo 280 que tiene un primer componente de válvula cónico 282 y un segundo componente de válvula biselado correspondiente 284 para un módulo de válvula 240 que puede emplearse en la herramienta de fondo de pozo 26, de acuerdo con una o más modalidades. El montaje de válvula 280 puede emplearse junto con el módulo de válvula de dedo giratoria 242 descrito anteriormente. Como tal, el primer componente de válvula cónico 282 puede ser el dedo 275 y el segundo componente de válvula biselado 284 puede ser el puerto 202. El montaje de válvula 280 también emplea la presión diferencial en toda la herramienta de fondo de pozo 26 para mantener un cierre, como se describe adicionalmente más adelante.

Tal como se muestra en la Figura 23, un primer componente de válvula 282 incluye una parte final cónica 283 colocada y diseñada para que corresponda a una parte final biselada 285 de un segundo componente de válvula 284. El primer componente de válvula 282, por ejemplo, dispuesto como una parte final de dedo 275, se mueve de forma giratoria por el funcionamiento del motor 82 del módulo de motor 42 (Figura 17) acoplándose y desacoplándose con el segundo componente de válvula 284, por ejemplo, dispuesto en la superficie de apoyo 252 del mandril medio 254 del alojamiento de válvula 250. La interacción entre la parte final cónica 283 del primer componente de válvula 282 y la parte final biselada 285 del segundo componente de válvula 284 crea una superficie de apoyo que proporciona un efecto acuñado para potenciar el cierre en comparación con las interacciones entre superficies de apoyo planas, por ejemplo, descritas anteriormente respecto del módulo de válvula de dedo giratoria 242. En posición abierta cerrada del montaje de válvula 280, la parte final cónica 283 del primer componente de válvula 282 se empuja hacia la parte final biselada correspondiente 285 del segundo componente de válvula 284, y la presión diferencial en toda la herramienta de fondo de pozo 26 que ocurre cuando el flujo de fluido/lodo de perforación se bombea hacia el fondo del pozo y crea una fuerza de succión sobre los componentes de válvula 282, 284 para mantener el cierre entre estos .

Para desacoplar los componentes de válvula 282, 284, el bombeo del flujo de fluido/lodo de perforación de la superficie disminuye o se detiene para retirar la presión diferencial en toda la herramienta de fondo de pozo 26 (Figura 17) , y luego el motor 82 del módulo de motor 42 (Figura 17) gira el montaje de válvula 280 para retirar el primer componente de válvula 282 del segundo componente de válvula 284 para abrir una vía de flujo a través de los puertos de derivación 102 (véase, por ejemplo, la Figura 22) en el receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26. Una vez que el montaje de válvula 280 se mueve a la posición abierta, el fluido/lodo de perforación se bombea hacia el fondo del pozo a través del calibre 106 y hacia afuera de este a través de los puertos de derivación 102 y contra el miembro de accionamiento 104 véase, por ejemplo, Figura 22) para trasladar los cabezales portacuchillas 28 (Figura 17) (u otra operación de la herramienta) a un estado accionado deseado.

La Figura 24 ilustra una vista transversal parcial de un módulo de válvula de paso giratoria ilustrativo 244 que se puede emplear en la herramienta de fondo de pozo 26, de acuerdo con una o más modalidades. En esta modalidad, el módulo de válvula 240 incluye un módulo de válvula de paso giratoria 244 con un alojamiento de válvula unitaria 250. El alojamiento de válvula 250 recibe un miembro de cierre 266 en esta y un montaje de válvula giratoria 270. El montaje de válvula giratoria 270 incluye un primer miembro de válvula 264 con uno o más puertos 267 dispuestos en este. El primer miembro de válvula 264 está acoplado a un segundo miembro de válvula 262 (también parte de un montaje de válvula giratoria 270) para formar una válvula de paso 265. El montaje de válvula giratoria 270 incluye además un resorte de precarga 274, un retén de resorte 276, y una parte de conector autoalineable 278. El resorte de precarga 274 es retenido por el retén de resorte 276, que se acopla a una superficie interior del alojamiento de válvula 250. Un cojinete de bolas de empuje 279 puede proporcionarse entre el resorte de precarga 274 y el segundo miembro de válvula 262, y un cojinete de anillo 255 puede proporcionarse entre el alojamiento de válvula 250 y el segundo miembro de válvula 262 para reducir la fricción giratoria entre estos.

El miembro de cierre 266 y/o el primer miembro de válvula 264 pueden estar compuestos de, o tener una superficie compuesta de, un material termoplástico o elastomérico, por ejemplo, PEEK, Torlon, Teflon, caucho, etc., para potenciar el cierre entre el miembro de cierre 266 y el primer miembro de válvula 264. La superficie interna del alojamiento de válvula 250 y la superficie externa de la válvula de paso 265 pueden ser superficies de metal pulido, y el cojinete de anillo 255 puede estar compuesto de material termoplástico para proporcionar un cierre de baja fricción eficaz entre estos. Tal cierre es adecuado para un ambiente de fondo de pozo de alta temperatura, alta presión y abrasivo. Ejemplos de materiales adecuados para las superficies de metal pulido incluyen carburo y acero. Ejemplos de materiales adecuados para el cojinete de anillo 255 incluyen materiales termoplásticos tales como PEEK, Torlon y Teflon. Sin embargo, pueden usarse otros tipos de materiales conocidos por los expertos en la técnica para las superficies de metal pulido y para el cojinete de anillo 255.

La Figura 25 ilustra una vista transversal del alojamiento de válvula 250 del módulo de válvula de paso giratoria 244 de la Figura 24, de acuerdo con una o más modalidades. El alojamiento de válvula 250 está colocado y diseñado con una pluralidad de aberturas separadas 257 alineadas con una pluralidad de puertos de derivación 102 (Figura 26) cuando el módulo de válvula de paso giratoria 244 se combina con la herramienta de fondo de pozo 26. El miembro de cierre 266 está colocado y diseñado del mismo modo con una pluralidad de aberturas separadas 268 que corresponden a las aberturas separadas 257 en el alojamiento de válvula 250 cuando el miembro de cierre 266 está montado sobre un área embutida 251 del alojamiento de válvula 250 (como se muestra en la Figura 25, el miembro de cierre 266 no está ubicado en el área embutida 251) . Cuando el miembro de cierre 266 está dispuesto dentro del área embutida 251, una superficie superior 263 del miembro de cierre 266 acopla una superficie de apoyo 253 en una parte final superior del área embutida 251, y una superficie inferior 269 del miembro de cierre 266 está acoplada por el primer miembro de válvula 264 (Figura 24) , que, a su vez, se acciona por el resorte de precarga 274 (Figura 24) mediante el segundo miembro de válvula 262 (Figura 24) .

La Figura 26 ilustra una vista transversal de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula de paso giratoria ilustrativo 244 de la Figura 23 unido al módulo de motor 42 para accionar la herramienta de fondo de pozo 26, de acuerdo con una o más modalidades. El módulo de válvula 244 está ubicado dentro del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que los cierres 76 se engranan herméticamente con la superficie interna del receptáculo 100. Los puertos 102 se extienden a través del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que se pueda establecer una comunicación fluida entre la cámara de accionamiento 112 y el calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 cuando la válvula de paso 265 se posiciona de forma giratoria dentro del receptáculo 100 para alinear los puertos 267 con las aberturas 268, 257 en el miembro de cierre 266 y el alojamiento de válvula 250, respectivamente. Cuando los puertos de derivación 102 administran fluido presurizado del calibre 106 al miembro de accionamiento 104 mediante la cámara de accionamiento 112, el fluido a suficiente presión actúa para mover el miembro de accionamiento 104 y por ende acciona la herramienta de fondo de pozo 26 a otro estado operativo deseado. Para la girar la válvula de paso 265 de la posición cerrada que se muestra en la Figura 26 a una posición abierta, el motor 82 impulsa el eje del motor 41 acoplado a la parte de conector 68' que, a su vez, impulsa de forma giratoria la parte de conector 278 para impartir movimiento giratorio a la válvula de paso 265. En la Figura 26, la parte de conector correspondiente 68' se ilustra como recibida y orientada en la parte de conector 278 para formar un conector autoalineable general 84' .

Similar a la válvula de dedo 272 de la Figura 18-2, la válvula de paso 265 de la Figura 24 puede incluir una ranura de control 214 (no se muestra) para recibir un pasador de detención 216 (no se muestra) que se extiende a través de una pared del alojamiento de válvula 250. Cuando la válvula de paso 265 gira, el pasador de retención 216 puede moverse dentro de la ranura de control 214 hasta que el pasador de retención 216 alcance una parte final de la ranura de control 214, evitando así rotación adicional. La interacción entre el pasador de retención 216 y la ranura de control 214 proporciona así control sobre la posición angular de la válvula de paso 265 y también proporciona una detención positiv .

En la Figura 26, el módulo de válvula 244 se muestra en posición abierta cerrada, por ejemplo, la válvula de paso 265 se coloca de modo que los puertos 267 bloqueen el flujo a través de puertos de derivación 102 en la herramienta de fondo de pozo 26 y por lo tanto bloquea el flujo de accionamiento de flujo/lodo de perforación al miembro de accionamiento 104. Antes del accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26, el fluido/lodo de perforación se bombea hacia abajo a través del calibre 106, a través de la válvula de paso 265, alrededor del exterior del conector autoalineable general 841 , y a lo largo del exterior del módulo de motor 42 encaminado a la broca de perforación 36 (Figura 17) como se indica con las flechas de flujo 222 en la Figura 26. De manera similar al módulo de válvula de dedo giratoria 242 de la Figura 18-1, el módulo de válvula de paso giratoria 244 de la Figura 24 usa la presión diferencial a través de la herramienta de fondo de pozo 26 entre el calibre 106 y el pozo 24 de modo que el primer miembro de válvula 264 crea un cierre eficaz a través de las aberturas 268 cuando el módulo de válvula 244 está en posición abierta cerrada como se ilustra en la Figura 26.

El área de superficie combinada de la válvula de paso 265 expuesta a la mayor presión del calibre 106 es mayor que el área de superficie del primer miembro de válvula 264 expuesto a la menor presión de la cámara de accionamiento 112. La cámara de accionamiento 112 está a una presión de pozo 24 dado que la cámara de accionamiento 112 está en comunicación fluida con el pozo 24 mediante las boquillas 111. Por lo tanto, debido a que el área de superficie combinada de la válvula de paso 265 expuesta a la mayor presión del calibre 106 es mayor que el área de superficie del primer miembro de válvula 264 expuesto a la menor presión del pozo 24, la fuerza neta de la presión diferencial actúa para empujar la válvula de paso 265 hacia arriba. Esta fuerza hacia arriba permite que la superficie superior 263 del miembro de cierre 266 permanezca apoyada contra la superficie de apoyo 253 del alojamiento de válvula 250 (Figura 25) , potenciando así el cierre contra los puertos 102. La fuerza neta de la presión diferencial también actúa para empujar el primer miembro de válvula 264 hacia mayor contacto/engranaje hermético con el miembro de cierre 266. Por consiguiente, el módulo de válvula de paso giratoria 244 utiliza la presión diferencial para potenciar el cierre, que inhibe la filtración a través de los puertos 102 cuando el módulo de válvula 244 está en posición abierta cerrada, evitando así el accionamiento involuntario de la herramienta de fondo de pozo 26.

El módulo de válvula de paso giratoria 244 de la Figura 24 se diseña para mantener contacto sustancialmente continuo entre las superficies superiores 263 (Figura 25) del miembro de cierre 266 y el alojamiento de válvula 250 en la superficie de apoyo 253 (Figura 25) , independientemente de si el módulo de válvula 244 está en posición abierta cerrada o en posición abierta. En posición abierta (no se muestra) , el resorte precargado 274 ejerce fuerza suficiente sobre la válvula de paso 265, que ejerce así fuerza suficiente sobre el miembro de cierre 266 mediante interacción ente el primer miembro de válvula 264 y la superficie inferior 269 (Figura 25) del miembro de cierre 266, para mantener dicho contacto entre el miembro de cierre 266 y la superficie de apoyo 253 (Figura 25) .

El movimiento giratorio de la válvula de paso 265 está diseñado para exponer los puertos de derivación 102 mediante aberturas 257, 267 que permiten que el flujo de lodo desviado ejerza presión sobre el miembro de accionamiento 104 para accionar los cabezales portacuchillas 28 (Figura 17) (u otra operación de la herramienta) . La rotación adicional de la válvula de paso 265 cierra los puertos de derivación 102 de modo que la falta de flujo de fluido desviado (combinado con el desvío por resorte mediante resorte 130 de la Figura 9) permita que el miembro de accionamiento 104 se vea forzado a su posición de descanso, desactivando así la utilización de los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta). Por lo tanto, el sistema de accionamiento 30' se puede activar y desactivar según se solicite, tal como se describe anteriormente, para accionar/dejar de accionar, por ejemplo, cabezales portacuchillas 28 de la herramienta de fondo de pozo 26. De manera adicional, el uso de partes conectoras autoalineables 278, 68' facilita el montaje y uso del módulo de válvula de paso giratoria 244 y el módulo de motor 42 en el campo. Tal como se describe anteriormente, la sección de electrónica 80 (Figura 12) facilita además el uso de un enlace descendente remoto para permitir la activación selectiva del motor 82 cuando se desea el movimiento de la válvula de paso giratoria 265. El sistema de detección de posición 50 también puede estar combinado con el sistema de activación 30' para monitorear el movimiento de la válvula de paso 265 y para transmitir/pasar información a, por ejemplo, un sistema de control de superficie.

La Figura 27 representa una vista transversal de una parte del sistema de pozo 20' de la Figura 17, que muestra un módulo de válvula ranurada giratoria ilustrativa 246 acoplado al módulo de motor 42 para accionar la herramienta de fondo de pozo 26, de acuerdo con una o más modalidades. El alojamiento de válvula 250 recibe un montaje de válvula giratoria 270 allí dentro que incluye una válvula ranurada giratoria 292 con una o más ranuras 291 allí dentro. Una careta 294 se dispone en una parte de extremo inferior de la válvula 292. La válvula ranurada giratoria 292 puede estar soldada con bronce a la careta 294. La careta 294 puede incluir una parte de conector 293 tal como un receptáculo roscado diseñado y colocado para recibir una parte de conector correspondiente 68' 1 tal como una extensión roscada, por ejemplo, en un huso 298 acoplado al eje del motor 41. En una o más modalidades, la careta 294 se coloca y diseña para posicionar la parte de conector 292 centrada o casi centrada dentro del calibre de la válvula ranurada giratoria 292. Un acoplamiento adicional 296 mantiene la conexión entre la cartea 294 y el huso 298. El acoplamiento 296 puede incluir una contratuerca, un acoplamiento de hélice, un acoplamiento Oldham, o cualquier otro tipo de acoplamiento adecuado. Una pluralidad de cierres de anillo 295 se puede proporcionar radialmente entre el alojamiento de válvula 250 y la válvula ranurada giratoria 292, con al menos un cierre de anillo 295 proporcionado axialmente en cualquier lado de las ranuras 291. Ejemplos de materiales adecuados para los anillos de cierre 295 son PEEK, Torlon y Teflon. Sin embargo, se pueden usar otros tipos de materiales conocidos por los expertos en la técnica para los cierres de anillo 295 para proporcionar un cierre y facilitar la rotación de la válvula 292 dentro del alojamiento de válvula 250. En una o más modalidades, los cierres de anillo tórico 297 se proporcionan para alinear la pared de cada ranura 291 en la válvula ranurada 292.

Aun con respecto a la Figura 27, el módulo de válvula ranurada giratoria 246 se muestra combinado con la herramienta de fondo de pozo 26 y acoplado al módulo de motor 42. En este ejemplo, el módulo de válvula 246 está posicionado dentro del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que los cierres 76 se acoplen de forma hermética con la superficie interna del receptáculo 100. Los puertos 102 (Figura 28) se extienden a través del receptáculo 100 de la herramienta de fondo de pozo 26 de modo que se pueda establecer una comunicación fluida entre la cámara de accionamiento 112 y el calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 cuando la válvula ranurada 292 se posiciona de forma giratoria dentro del receptáculo 100 para alinear las ranuras 291 con los puertos 102 para permitir dicha comunicación fluida. Cuando los puertos 102 administran fluido presurizado desde el calibre 106 al miembro de accionamiento 104 mediante la cámara de accionamiento 112, el fluido bajo presión suficiente actúa para mover el miembro de accionamiento 104 y, por lo tanto, acciona los cabezales portacuchillas 28 (Figura 17) (u otra operación de la herramienta) de la herramienta de fondo de pozo 26 a un estado operativo deseado. En este ejemplo ilustrado, para hacer girar la válvula ranurada giratoria 292 de una posición cerrada a una posición abierta, el motor 82 acciona el eje del motor 41 que está acoplado al huso 298 con la parte de conector 68' 1 que, a su vez, acciona de forma giratoria la careta 294 para impartir movimiento giratorio a la válvula ranurada 292.

La Figura 28 representa una vista transversal parcial de una parte de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula ranurada giratoria 246 en una primera posición de accionamiento, y la Figura 29 representa una vista transversal parcial de una parte de la herramienta de fondo de pozo 26 que muestra el módulo de válvula ranurada giratoria 246 en una segunda posición de accionamiento, de acuerdo con una o más modalidades. En la Figura 28, el módulo de válvula 246 se muestra en posición abierta cerrada, por ejemplo, la válvula ranurada 292 se coloca de modo que el flujo se bloquea a través de puertos de derivación 102 para evitar el flujo de fluido/lodo de perforación al miembro de accionamiento 104. Antes del accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26, el fluido/lodo de perforación se bombea hacia abajo a través del calibre 106, a través de las aberturas 215 en la careta 294, y a lo largo del exterior del módulo de motor 42 encaminado a la broca de perforación 36 (Figura 17) como se indica con las flechas de flujo 230 en la Figura 28. Los cierres de anillo 295 y los cierres de anillo tórico 297 (se muestran mejor en la Figura 27) proporcionan los cierres para inhibir la filtración a través de los puertos 102 cuando el módulo de válvula 246 está en posición cerrada, evitando así el accionamiento involuntario de la herramienta de fondo de pozo 26.

Con respecto generalmente a la Figura 29, el módulo de válvula ranurada giratoria 246 de la Figura 27 se muestra en posición abierta, por ejemplo, la válvula ranurada 292 se posiciona de forma giratoria de modo que las ranuras 291 se alinean con puertos de derivación 102 en la herramienta de fondo de pozo 26 para abrir una vía de flujo a la cámara de accionamiento 112 y permitir el flujo de accionamiento de fluido/lodo de perforación al miembro de accionamiento 104. Cuando se transmiten/pasan señales de control apropiadas en el fondo del pozo a la sección de electrónica 80 (Figura 12) , el bombeo de flujo de fluido/lodo de perforación de la superficie se detiene antes de que el módulo de motor 42 mueva el módulo de válvula 246 de la posición cerrada ilustrada en la Figura 28 a la posición abierta ilustrada en la Figura 29 (o vice versa) . La presión en el calibre 106 luego se iguala con la presión en el pozo 24 de modo que no hay presión diferencial a través de la herramienta de fondo de pozo 26. Luego el módulo de motor 42 gira el eje del motor 41 y el huso 298 para así impartir movimiento giratorio a la válvula ranurada 292, que a su vez alinea las ranuras 291 con los puertos 102 y abre una vía de flujo a través de estos. De esta manera, el motor 82 no tiene que superar la fuerza de presión diferencial para mover de forma giratoria la válvula ranurada 292. Una vez que el módulo de válvula 246 se mueve a la posición abierta ilustrada en la Figura 29, se bombea fluido/lodo de perforación hacia abajo a través del calibre 106 y hacia afuera a través de los puertos 102 contra el miembro de accionamiento 104, como se indica con las flechas de flujo 235 en la Figura 29, para trasladar los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta) a un estado operativo deseado.

En el ejemplo descrito anteriormente, el movimiento giratorio de la válvula ranurada 292 está diseñado para exponer los puertos de derivación 102 que permiten que el flujo de fluido/lodo de perforación desviado ejerza una presión sobre el miembro de accionamiento 104 para activar los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta) . La rotación adicional de la válvula ranurada 292 cierra los puertos de derivación 102 de modo que la falta de flujo de fluido desviado (combinado con el desvío por resorte mediante resorte 130 de la Figura 9) permita que el miembro de accionamiento 104 se vea forzado a su posición de descanso, desactivando así la utilización de los cabezales portacuchillas 28 (u otra operación de la herramienta) . Por lo tanto, el sistema de accionamiento 30' se puede activar y desactivar según se solicite, tal como se describe anteriormente, para accionar/dej ar de accionar la herramienta de fondo de pozo 26. La sección de electrónica 80 (Figura 12) facilita además el uso de un enlace descendente remoto para permitir la activación selectiva del motor 82 cuando se desea el movimiento de la válvula ranurada 292. El sistema de detección de posición 50 también puede estar combinado con el sistema general 30' para monitorear el movimiento de la válvula ranurada 292 y para transmitir/pasar información a, por ejemplo, un sistema de control de superficie.

La herramienta de fondo de pozo 26 puede usar una variedad de componentes, y esos componentes se pueden acoplar en varias configuraciones diseñadas para facilitar el accionamiento de la herramienta de fondo de pozo 26 en muchos tipos de pozos y ambientes. En algunas aplicaciones, el sistema y método de accionamiento usa uno o más enlaces mecánicos directos mientras en otras aplicaciones, como se describe anteriormente, el sistema y método de accionamiento se puede usar para controlar el flujo de fluido con relación a herramientas accionadas de forma hidráulica. Sin embargo, uno o más de los sistemas y métodos de accionamiento descritos en la presente permiten su uso en lugar de sistemas/métodos de caída de bola que demandan tiempo mientras permiten el control remoto sobre el accionamiento de la herramienta. El sistema de accionamiento se puede usar como equipo original o se puede usar para remplazar un sistema de caída de bola existente para mejorar la eficacia. Además, el tamaño y tiempo de los componentes así como la configuración y colocación de estos componentes pueden variar de acuerdo con los parámetros de una aplicación dada y/o las características del ambiente en el que se usan el sistema y método.

La Figura 30 representa una vista esquemática de un módulo de válvula ilustrativo 40 dispuesto dentro de la herramienta de fondo de pozo 26, de acuerdo con una o más modalidades, donde un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo 26 se acciona mediante un acoplamiento mecánico entre el módulo de válvula 40 y el componente accionable. El módulo de válvula 40 incluye un eje 46 acoplado a una válvula 74. La válvula 74 puede ser cilindrica o tener cualquier otra forma para complementar la circunferencia interna del cuerpo de la herramienta de fondo de pozo 26. La válvula 74 puede tener una o más aberturas o calibres axiales 110 (véase, por ejemplo, Figura 5) formados al menos parcialmente a través de esta para el pasaje de fluido a través del pasaje de flujo 106. La herramienta de fondo de pozo 26, un escoriador en este ejemplo, se acciona por movimiento lineal/axial de la válvula 74, que se mueve por el eje 46 dentro del calibre 106. La válvula 74 se acopla o se adapta para acoplarse a cabezales portacuchillas 28 mediante un miembro de accionamiento 104. Tal como se ilustra, el miembro de accionamiento 104 se acopla a la válvula 74 mediante un acoplamiento mecánico directo. El miembro de accionamiento 104 está colocado y diseñado para permitir que el cabezal portacuchillas 28 se mueva axialmente y radialmente a medida que el miembro de accionamiento 104 se mueve axialmente.

Uno o más cierres 76, 77 se colocan y diseñan alrededor de la superficie externa de la válvula 74 para mantener el flujo de fluido en un pasaje de fluido interno o calibre 106 a través de la herramienta de fondo de pozo 26 y aberturas axiales 110 en la válvula 74. Durante la perforación del pozo 24, el fluido fluye hacia el fondo del pozo a través de un mandril 128, a través de aberturas axiales 110 (véase, por ejemplo, Figura 5) en la válvula 74, y hacia la broca de perforación 36 (no se muestra) . Tras indicarle al motor 82 que comience a funcionar para accionar la herramienta, el movimiento lineal/axial del eje 46 mediante dicha operación del motor 82 hace que la válvula 74 se mueva axialmente entre una primera posición (es decir, cabezales portacuchillas 28 retraídos, como se muestra en la Figura 30) y una segunda posición (cabezales portacuchillas 28 extendidos, no se muestran) . El funcionamiento del motor 82 para dejar de accionar la herramienta de fondo de pozo 26 hace que la válvula 74 se mueva de la segunda posición a la primera posición, dejando de activar así los cabezales portacuchillas 28 al estado retraído. Durante el movimiento de la válvula 74, el fluido continúa fluyendo en el fondo del pozo a través del mandril 128, a través de aberturas axiales 110 (véase, por ejemplo, Figura 5) en la válvula 74, y hacia la broca de perforación 36. Cuando la válvula 74 se mueve a la segunda posición accionado así los cabezales portacuchillas 28 mediante el miembro de accionamiento 104, la válvula 74 destapa una boquilla 111, colocando así la boquilla 111 en comunicación fluida con el fluido que fluye a través del calibre 106. El flujo de fluido a través de una o más boquillas 111 puede ayudar a limpiar y/o enfriar los cabezales portacuchillas 28.

La Figura 31 representa una vista esquemática de otra modalidad ilustrativa de la herramienta de fondo de pozo 26 con un sistema de activación, de acuerdo con una o más modalidades. Tal como se muestra, el motor 82 y montaje de conversión 64 (usado para movimiento de válvula lineal y no giratorio) se pueden acoplar y colocar en un lado en la boca del pozo del módulo de válvula 40. En otras palabras, el motor 82 y el montaje de conversión opcional 64 se pueden acoplar al y colocarse entre el módulo de válvula 40 y la superficie .

Tal como se describe anteriormente, la sección de electrónica 80 puede incluir un receptor/sensor para recibir una señal de comando de una superficie para accionar la herramienta de fondo de pozo 26. Como respuesta a la señal de comando, la sección de electrónica 80 puede hacer que el motor 82 gire un eje del motor 41 (no se muestra) acoplado al eje 46 de una válvula 74 del módulo de válvula 40. En una modalidad, el funcionamiento del motor 82 gira el eje del motor 41, haciendo así que el eje 46 y la válvula 74 giren. Tal como se describe anteriormente, la válvula 74 puede estar colocada y diseñada para bloquear un puerto 102 del calibre 106 de la herramienta de fondo de pozo 26 en una posición giratoria y abrir el puerto 102 hasta el calibre de la herramienta de fondo de pozo 26 en otra posición giratoria. Por lo tanto, la rotación de la válvula 74 para desbloquear el puerto 102 permite que el fluido fluya a través de esta desde el calibre 106, por ejemplo, para accionar la herramienta de fondo de pozo 26. En otra modalidad, el montaje de conversión 64 se puede usar para convertir el movimiento giratorio del eje del motor 41 en movimiento axial del eje 46 y la válvula 74 del módulo de válvula 40. Tal como se describe anteriormente, la válvula 74 puede estar colocada y diseñada para bloquear el puerto en una posición axial y abrir el puerto en otra posición axial. Por lo tanto, el movimiento axial del eje 46 y la válvula 74 del módulo de válvula 40 para desbloquear el puerto 102 permite que el fluido fluya a través de esta desde el calibre 106. El motor 82 también actúa como freno para sostener la válvula 74 en la posición accionada o no accionada .

La herramienta de fondo de pozo puede 26 incluir un sensor de vibración 310, tal como un acelerómetro . El sensor de vibración 310 puede estar dispuesto dentro del calibre 106 de, o acoplado a, la herramienta de fondo de pozo 26 o al sistema de accionamiento. El sensor de vibración 310 puede estar adaptado para medir la vibración de la herramienta de fondo de pozo 26, por ejemplo, cuando la herramienta de fondo de pozo 26 está en funcionamiento, por ejemplo, aumentando el diámetro del pozo 24, fresando una ventana a través de cubierta, etc. En una o más modalidades, la posición axial de la válvula 74 del módulo de válvula 40 y/o los cabezales portacuchillas 28 (véase Figura 11) , si la herramienta de fondo de pozo 26 es un escoriador, se puede determinar midiendo la cantidad de revoluciones del motor 82 y/o el eje 46. Estas mediciones de vibración y posición se pueden transmitir a la superficie mediante un sistema de telemetría, por ejemplo, mediante uno o más pulsos de lodo, tal como se describe en la presente. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada en la Figura 31, la sección de electrónica 80 puede hacer que un segundo motor 302 al eje 304 gire un rotor 308 con relación a un estator 306. El movimiento del rotor 308 con relación al estator 306 puede ocasionar los pulsos de lodo que transmiten las mediciones de vibración y/o posición a la superficie. En al menos una modalidad, el rotor 308 y el estator 306 pueden tener aberturas axiales formadas a través de estos, y el pulso de presión se forma con las aberturas en el rotor 308 alineadas con las aberturas en el estator 306. Se puede usar una fuente de energía 44, tal como una o más baterías, para accionar la sección de electrónica 80, el sensor de vibración y/o motores 82, 302.

Tal como se usa en la presente, los términos "interno" y "externo", "arriba" y "abajo", "superior" e "inferior", "hacia arriba" y "hacia abajo", "encima" y "debajo", "hacia adentro" y "hacia afuera" y otros términos similares como se usan en la presente se refieren a posiciones relativas entre sí y no pretenden denotar una dirección particular u orientación espacial. Los términos "acoplar", "acoplado", "conectar", "conexión", "conectado", "en conexión con" y "que conecta" se refieren a "en conexión directa con" o "en conexión mediante otro elemento o miembro" . Los términos "caliente" y "frío" se refieren a temperaturas relativas entre sí.

Aunque solamente se describieron unos pocos ejemplos de modalidades en detalle anteriormente, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que es posible realizar muchas modificaciones en las realizaciones ejemplares sin apartarse materialmente de "Actuation System and Method for a Downhole Tool" ["Sistema y método de accionamiento para una herramienta de fondo de pozo"] . Por consiguiente, se pretende que todas dichas modificaciones estén incluidas dentro del alcance de la presente descripción. En las reivindicaciones, las cláusulas medio más función (es decir, la reivindicación usa expresamente las palabras "medio para" junto con una función asociada) pretenden cubrir las estructuras que se describen en la presente realizando la función mencionada y no solo equivalentes estructurales, pero también estructuras equivalentes. Por lo tanto, pese a que un clavo y un tornillo pueden no ser equivalentes estructurales ya que un clavo emplea una superficie cilindrica para asegurar partes de madera entre sí y un tornillo usa una superficie helicoidal, en el ámbito de sujetar partes de madera; un clavo y un tornillo pueden ser estructuras equivalentes.

Se han descrito determinadas modalidades y rasgos usando un conjunto de límites superiores numéricos y un conjunto de límites inferiores numéricos. Se apreciará que se contemplan los intervalos que incluyen la combinación de cualesquiera dos valores, por ejemplo, la combinación de cualquier valor inferior con cualquier valor superior, la combinación de cualesquiera dos valores inferiores, y/o la combinación de cualesquiera dos valores superiores, salvo que se indique lo contrario. Determinados límites inferiores, límites superiores e intervalos aparecen en una o más reivindicaciones a continuación. Todos los valores numéricos son "alrededor de" o "aproximadamente" el valor indicado, y consideran el error experimental y variaciones esperados por un experto en la técnica.

Varios términos se han definido anteriormente. En la medida en que un término usado en una reivindicación no se define anteriormente, tendrá la definición más amplia que los expertos en la técnica le hayan adjudicado como se observa en al menos una publicación impresa o patente emitida. Además, todas las patentes , procedimientos de prueba y otros documentos mencionados en esta solicitud se incorporan en su totalidad mediante esta referencia en la medida en que dicha descripción no sea inconsistente con esta solicitud y para todas las jurisdicciones donde se permita dicha incorporació .

Mientras lo que antecede se refiere a modalidades de la presente invención, se pueden concebir otras modalidades adicionales de la invención sin separarse del alcance básico de esta.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de fondo de pozo con un sistema de accionamiento, que comprende: un cuerpo con un calibre que se extiende axialmente al menos parcialmente a través de este, una cámara colocada radialmente hacia afuera del calibre y en comunicación fluida con el calibre a través de un puerto; una válvula colocada dentro del calibre y adaptada para moverse entre una primera posición donde la válvula evita que el fluido fluya desde el calibre a la cámara a través del puerto y una segunda posición donde la válvula permite que el fluido fluya desde el calibre a la cámara a través del puerto; un motor dispuesto dentro del calibre y adaptado para mover la válvula entre la primera posición y la segunda posición; y un componente accionable acoplado de forma móvil al cuerpo, el componente accionable está adaptado para moverse desde un estado no accionado a un estado accionado en respuesta al flujo de fluido hacia de la cámara a través del puerto .

2. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, donde la válvula se coloca y diseña para moverse axialmente dentro del calibre entre la primera posición y la segunda posición .

3. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, que comprende además un montaje de conversión acoplado entre el motor y la válvula que convierte el movimiento giratorio del motor en movimiento axial de la válvula.

4. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, donde el motor se coloca y diseña para girar la válvula alrededor de un eje longitudinal que se extiende a través de la válvula.

5. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 4, donde la válvula comprende un dedo colocado y diseñado para alinearse con el puerto cuando la válvula está en la primera posición y desviarse del puerto cuando la válvula está en la segunda posición.

6. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 4, donde la válvula tiene una abertura formada radialmente a través de esta, la abertura está colocada y diseñada para desviarse del puerto cuando la válvula está en la primera posición y alineada con el puerto cuando la válvula está en la segunda posición.

7. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, que comprende además un miembro de accionamiento que responde a presión hidráulica de flujo de fluido hacia la cámara, el miembro de accionamiento está colocado y diseñado para mover el componente accionable del estado no accionado al estado accionado en respuesta a presión hidráulica aumentada debido al flujo de fluido hacia la cámara.

8. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de detección de posición colocado al menos parcialmente dentro del calibre y adaptado para medir una posición axial del componente accionable.

9. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 8, donde el sistema de detección de posición incluye: al menos un imán acoplado al componente accionable; y una sonda colocada dentro del calibre, la sonda tiene una pluralidad de magnetómetros colocados a lo largo de una longitud axial de estos.

10. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 9, donde la pluralidad de magnetómetros se coloca a lo largo de una longitud axial de al menos dos paneles colocados dentro de la sonda.

11. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 8, que comprende además un sistema de telemetría colocado dentro del calibre, el sistema de telemetría está colocado y diseñado para transmitir una señal que representa la posición axial del componente accionable a una ubicación remota.

12. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 8, donde el componente accionable engrana y mueve un mandril, la posición axial del mandril representa el estado del componente accionable .

13. La herramienta de fondo de pozo de la reivindicación 1, donde la herramienta de fondo de pozo es un escariador.

14. Un sistema de accionamiento de herramienta de pozo para su uso en un pozo, que comprende: una válvula dispuesta dentro de un pasaje de flujo interno de un tubular de fondo de pozo y colocada y diseñada para moverse entre una primera posición que cierra un puerto en una pared interna del tubular de fondo de pozo y una segunda posición que permite el flujo de fluidos desde el pasaje de flujo interno hacia el puerto, la válvula tiene uno o más pasajes a través de esta para permitir que el fluido pase axialmente a través de esta hacia una broca de perforación de fondo de pozo independientemente de la posición de la válvula; y un motor dispuesto dentro del pasaje de flujo interno del tubular de fondo de pozo para permitir que el fluido en el pasaje de flujo interno pase a través de este, el motor se acopla a la válvula y se dispone y diseña para mover la válvula entre la primera posición y la segunda posición.

15. El sistema de accionamiento de herramienta de pozo de la reivindicación 14, que comprende además un receptor de fondo de pozo acoplado al motor y adaptado para recibir una señal de una ubicación remota, la señal controla una o más operaciones del motor para mover la válvula entre la primera posición y la segunda posición.

16. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 14, donde la válvula se coloca y diseña para moverse axialmente dentro del pasaje de flujo interno entre la primera posición y la segunda posición.

17. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 16, que comprende además un montaje de conversión acoplado entre el motor y la válvula que convierte el movimiento giratorio de un eje del motor en movimiento axial de la válvula.

18. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 14, donde el motor se coloca y diseña para girar la válvula alrededor de un eje longitudinal que se extiende a través de la válvula.

19. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 18, donde la válvula se coloca y diseña para apoyarse en la primera posición como respuesta a un diferencial de presión generado entre el pasaje de flujo interno y el pozo cuando el fluido pasa a través de uno o más pasajes de la válvula.

20. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 14, que comprende además un sistema de detección de posición colocado al menos parcialmente dentro del pasaje de flujo interno y adaptado para medir una posición axial de un componente accionable.

21. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 20, que comprende además un sistema de telemetría colocado dentro del pasaje de flujo interno, el sistema de telemetría está colocado y diseñado para transmitir una señal en tiempo real que representa la posición axial del componente accionable a una ubicación remota.

22. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 14, donde la válvula y el motor son modulares y puede desplegarse y recuperarse individualmente de la superficie a una ubicación de fondo de pozo del pozo.

23. El sistema de accionamiento de pozo de la reivindicación 14, donde el motor se acopla a la válvula a través de un acoplamiento autoalineable .

24. Un método para accionar una herramienta de fondo de pozo, que comprende : transmitir una señal desde una ubicación de superficie a un receptor de fondo de pozo dispuesto en una herramienta de fondo de pozo, la señal controla una o más operaciones de un motor dispuesto dentro de un calibre que se extiende axialmente al menos parcialmente a través de un cuerpo de la herramienta de fondo de pozo, el motor acoplado a y moviendo una válvula dispuesta dentro del calibre entre una primera posición y una segunda posición, la válvula evita que el fluido fluya a través de un puerto dispuesto entre el calibre y una cámara dispuesta radialmente hacia afuera desde el calibre cuando la válvula está en la primera posición y la válvula permite que el flujo fluya desde el calibre hacia la cámara a través del puerto cuando la válvula está en la segunda posición, el flujo de fluido hacia la cámara hace que la presión hidráulica aumente dentro de la cámara accionando así un componente accionable de la herramienta de fondo de pozo; y hacer funcionar la herramienta de fondo de pozo mientras se acciona el componente accionable de la herramienta de fondo de pozo.

25. El método de la reivindicación 24, donde un montaje de conversión acoplado entre el motor y la válvula convierte el movimiento giratorio de un eje del motor en movimiento axial de la válvula.

26. El método de la reivindicación 24, que comprende además medir una posición axial del componente accionable con un sistema de detección de posición dispuesto al menos parcialmente dentro del calibre.

27. El método de la reivindicación 26, que comprende además transmitir la posición axial del componente accionable a la ubicación de superficie mediante un sistema de telemetría dispuesto dentro del calibre.

28. El método de la reivindicación 27, donde la transmisión se conduce mediante un método de telemetría que se selecciona del grupo que consiste en pulso de presión, ondas acústicas, ondas electromagnéticas y conductor aislado.