MX2015006281A - Dispositivo para atrapar desechos. - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un dispositivo para atrapar desechos (1) para atrapar los desechos que circula en un pozo. El dispositivo comprende una carcasa exterior (10) que comprende un extremo superior (10a) y un extremo inferior (10b), un diámetro (11) proporcionado dentro de la carcasa (10), un dispositivo receptor (20) proporcionado en el extremo superior (10a) de la carcasa (10). El dispositivo receptor (20) comprende una abertura receptor (21) que proporciona una abertura en el cilindro (11) y un dispositivo para guiar desechos (22) para guiar los desechos dentro del cilindro (11) a través de la abertura receptora (21). El dispositivo para guiar desechos (22) está configurado para proporcionarse en un estado de operación, en el cual el diámetro exterior de la sección de guía (22A) del dispositivo para guiar desechos (22) es menor que o igual al diámetro exterior de la carcasa (10) y en un estado de ajuste, en el cual el diámetro exterior de la sección de guía (22A) del dispositivo para atrapar desechos (22) es mayor que el diámetro de la carcasa (10).
Description
DISPOSITIVO PARA ATRAPAR DESECHOS
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a una dispositivo para atrapar desechos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Durante algunos tipos de operaciones de trabajo en el pozo, hay riesgo de que los desechos, tales como restos, fragmentos metálicos, piezas metálicas u otros objetos no deseados se desplacen (p.ej., caen o se hunden) en el pozo. Un dispositivo para atrapar desechos es una herramienta utilizada en los pozos petroleros y/o de gas para atrapar tales desechos y de este modo prevenir que se desplacen posteriormente hacia el pozo.
Con frecuencia se hace referencia a los objetos no deseados como " pescado " ya que tales objetos se pueden pescar o recoger del pozo antes de que otros tipos de operación se realicen. Si no, estos objetos pueden presentar obstrucciones que pueden impedir que las herramientas de pozo pasen a su ubicación en el pozo.
Un dispositivo para atrapar desechos también se puede proporcionar encima de los dispositivos de enchufe, tales
como enchufes puente, empacadores tipo straddle, etc., para prevenir que el fluido de perforación entre en el espacio anular entre los dispositivos de enchufe y la superficie interior de la tubería del pozo. Tal fluido del pozo con el tiempo tiende a precipitar la materia sólida y en caso de que la materia sólida llegue a los dispositivos de anclaje o dispositivos de soporte para sellar los elementos de los dispositivos de enchufe, entonces puede ser difícil extraer los dispositivos de enchufe del pozo. Tales situaciones pueden ocurrir y es necesario interrumpir un pozo de extracción en alta mar de petróleo/gas debido a las malas condiciones climáticas donde puede tomar varias semanas continuar la operación del pozo.
La US 3107742 describe un aparato para extraer los cortes de la perforación de las formaciones del subsuelo de la tierra. Comprende un dispositivo de guía para guiar desechos en el contenedor de desechos. El dispositivo de guía está hecho de una pluralidad de alambre de resorte alargado.
La GB 2170837 A describe una sub desechos que comprende una membrana que se extiende desde el borde al anillo. Se puede utilizar una cubierta movible para proteger la membrana durante la perforación o circulación.
La US 2927644 A describe un cesto para desechos con una taza de goma para guiar los desechos en el cesto de desechos.
Los objetivos de la invención son proporcionar un dispositivo para atrapar desechos el cual se puede fijar en un pozo, el cual es capaz de prevenir que los desechos pasen al dispositivo (p.ej., tiene una alta tasa de captura) y que se puede extraer del pozo después de su uso.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo para atrapar desechos para atrapar desechos que se desplaza al pozo, que comprende:
-una carcasa exterior que comprende un extremo superior y un extremo inferior;
-un cilindro proporcionado dentro de la carcasa;
-un dispositivo receptor proporcionado en el extremo superior de la carcasa, donde el dispositivo receptor comprende:
-una abertura receptora que proporciona una abertura en el cilindro;
-un dispositivo para guiar desechos en el cilindro a través de la abertura receptora, donde el dispositivo para guiar desechos está configurado para proporcionarse en un estado de operación, en el cual el diámetro exterior de una sección de guia del dispositivo para guiar desechos es menor o igual que el diámetro exterior de la carcasa y en un estado
de ajuste, en el cual el diámetro exterior de la sección de guía del dispositivo para guiar desechos es más largo que el diámetro exterior de la carcasa.
En un aspecto, el dispositivo para guiar desechos tiene forma de embudo en un estado de ajuste.
En un aspecto, el dispositivo para guiar desechos tiene forma de embudo cuando no se ve afectado por fuerzas externas.
En un aspecto, el dispositivo para guiar se comprime hasta una forma cilindrica en el estado de operación.
En un aspecto, el dispositivo para guiar desechos comprende una zona de flexión alineada con el borde del extremo superior de la carcasa en el estado de operación.
En un aspecto, el dispositivo receptor comprende un dispositivo de manguito fijado a una sección de fijación del dispositivo para guiar desechos, donde el dispositivo de manguito se desplaza axialmente dentro del cilindro de la carcasa.
En un aspecto, el dispositivo de manguito está fijado a la carcasa exterior mediante un pasador de seguridad en el estado de operación y/o el estado de ajuste.
En un aspecto, el dispositivo para guiar desechos además está configurado para ser proporcionado en un estado de tracción, en el cual el dispositivo para guiar desechos se empuja dentro del cilindro de la carcasa.
En un aspecto, el dispositivo de manguito comprende de un borde del extremo superior.
En un aspecto, el dispositivo para atrapar desechos que además comprende un dispositivo deslizante para anclarse al pozo, donde el dispositivo deslizante está configurado para proporcionarse entre un estado de operación y un estado de ajuste.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
A continuación se describirán las modalidades a detalle con referencia a los dibujos adjuntos, donde:
La Figura 1 ilustra una primera modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de operación;
La Figura 2 ilustra la primera modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de ajuste;
La Figura 3 ilustra la primera modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de tracción;
La Figura 4 ilustra una vista ampliada de la pieza superior de la Figura 1;
La Figura 5 ilustra una vista ampliada de la pieza superior de la Figura 2;
La Figura 6 ilustra una vista ampliada de la pieza superior de la Figura 3;
La Figura 7 ilustra un detalle de las Figuras 2 y 5;
La Figura 8 ilustra una segunda modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de operación;
La Figura 9 ilustra la segunda modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de ajuste;
La Figura 10 ilustra la segunda modalidad de un dispositivo para atrapar desechos en un estado de tracción;
Ahora se hace referencia a las Figuras 1, 2 y 3. En el presente documento se muestra un dispositivo para atrapar desechos (1) para atrapar desechos que circulan dentro de un pozo. El pozo normalmente es un pozo de extracción de petróleo / extracción de gas. En la Figura 1, la flecha (2) indica una herramienta de ajuste. En la Figura 3, la flecha (3) indica una herramienta de tracción.
El dispositivo para atrapar desechos (1) comprende una carcasa exterior (10) y sustancialmente tiene forma cilindrica para poder insertarse en el pozo. El eje longitudinal de la carcasa exterior (10) se indica con una linea punteada I. La carcasa exterior (10) comprende un extremo superior (10a) y un extremo inferior (10b). El extremo inferior (10b) se inserta en el pozo antes del extremo superior (10a), es decir, en caso de que los desechos circulen en el pozo, los desechos circularán en la dirección del extremo superior al extremo inferior, es decir, de lado derecho de los dibujos al lado izquierdo de los dibujos.
Un cilindro (11) se proporciona dentro de la carcasa (10). La finalidad del cilindro es almacenar los desechos que se están recolectando mediante el dispositivo para atrapar desechos (1). Como se ve en los dibujos, el extremo inferior (10b) de la carcasa está cerrado mediante una sección de la parte delantera (14). En la Figura 3, el pescado (4) se muestra en el extremo inferior del cilindro (11), que representa los desechos (con frecuencia se refiere a un "pescado" tal como se describió previamente).
El dispositivo para atrapar desechos además comprende un dispositivo receptor (20) proporcionado en el extremo superior (10a) de la carcasa (10). El dispositivo receptor (20) cuenta con una abertura receptora (21) que proporciona una abertura en el cilindro (11) y un dispositivo para atrapar desechos (22) para guiar los desechos dentro del cilindro (11) a través de la abertura receptora (21).
El diámetro exterior de la carcasa (10) es más pequeño que el diámetro interior del pozo, para poder ser capaz de pasar a través de pasajes estrechos en el pozo. La finalidad del dispositivo receptor (20) es impedir que los desechos entren en el espacio entre la carcasa exterior (10) y la superficie interior del pozo. La superficie interior del pozo se indica en la Figura 7 mediante una linea discontinua W.
Las herramientas del pozo generalmente tienen los siguientes estados:
-un estado de operación, en el cual el diámetro exterior de la herramienta es más pequeño que el diámetro interior del pozo para que la herramienta se pueda insertar en el pozo (es decir, para "operar" la herramienta)
-un estado de ajuste, en el cual los dispositivos de anclaje, los dispositivos de sellado, etc., se expanden radialmente para poder sujetar la herramienta a la superficie interna del pozo (es decir, para "establecer" la herramienta).
-un estado de tracción, en el cual dispositivos de anclaje, los dispositivos de sellado, etc., se expanden radialmente para poder sacar la herramienta fuera del pozo
Ahora se hace referencia a las Figuras 4, 5 y 6. En el presente documento se muestra que el dispositivo para guiar desechos (22) comprende una sección de guia (22A) y una sección de fijación (22B). Una zona de flexión (22C) se define entre la sección de guia (22A) y la sección de fijación (22B).
En la presente modalidad, el dispositivo para guiar desechos (22) está hecho de un material semi rígido, tales como material de goma reforzado con fibra corta de aramida, carbón, material de goma reforzada con fibras textiles y/o aramida, material de resorte de placas, material plástico
teromoendurecible o termoplástico, materiales de telas de fibra o materiales similares.
El dispositivo para guiar desechos (22) se puede moldear en un proceso que resulta en un cuerpo que comprende la sección de guia y la sección de fijación. En la presente modalidad el dispositivo para guiar desechos (22) se moldea en un cuerpo que sustancialmente tiene forma de embudo, es decir, que corresponde sustancialmente a la forma que se muestra en la Figura 5. En el presente documento, la sección de guia (22A) forma una pieza superior de un embudo, que tiene una abertura (21) amplia sustancialmente circular que se estrecha sustancialmente a una pieza cilindrica formada por la sección de fijación (22B).
La flexibilidad del material del dispositivo para guiar desechos (22) hace posible que el dispositivo para guiar desechos (22) se comprima en una forma sustancialmente cilindrica, tal como se muestra en las Figuras 4 y 6. En el presente documento, la sección de guia (22A) se comprime en una forma sustancialmente cilindrica mientras que la sección de fijación (22B) conserva su forma original de un cilindro. Sin embargo, cuando el dispositivo para atrapar desechos (22) no se ve afectado por fuerzas externas, regresará a su forma de embudo inicial.
Por lo tanto, el dispositivo para guiar desechos (22) se puede proporcionar en dos diferentes estados. El dispositivo
para guiar desechos (22) está configurado para proporcionarse en un estado de operación, en el cual el diámetro exterior de la sección de guia (22?) del dispositivo para guiar desechos (22) es menor que o igual al diámetro exterior de la carcasa (10) y en un estado de ajuste, en el cual el diámetro exterior de la sección de guia (22A) del dispositivo para atrapar desechos (22) es mayor que el diámetro exterior de la carcasa (10).
En la Figura 4, se muestra el estado de operación. En el presente documento, la sección de guia (22A) se proporciona radialmente dentro de una carcasa (2a) de la herramienta de ajuste (2), es decir, en el estado de operación el dispositivo para guiar desechos (22) se comprime a una forma sustancialmente cilindrica. Tal como se muestra en la Figura 4, el diámetro de la carcasa (2) es sustancialmente igual al diámetro de la carcasa exterior (10). En el estado de ajuste, se muestra que la zona de flexión (22C) está alineado con un borde del extremo superior (12) de la carcasa (10) en el estado de ajuste.
En la Figura 4, se muestra el estado de operación. Aquí se ha eliminado la herramienta de ajuste (2), incluyendo la carcasa (2a). La sección de guia (22A) del dispositivo para guiar desechos (22) aquí puede se expande radialmente hacia su forma inicial. Por lo tanto, en el estado de operación, el dispositivo para guiar desechos (22) tiene forma de embudo.
En la Figura 7 se muestra que una zona más externa (22D) del dispositivo para guiar desechos (22) se ha expandido radialmente en contacto con la superficie interna W del pozo. Si la superficie interior del pozo no presenta daños, el dispositivo para guiar desechos (22) se sellará contra toda la circunferencia de la superficie interna W del pozo y por lo tanto guía los desechos dentro de la abertura (21) de manera muy eficiente, es decir, los desechos no podrá pasar a la zona entre el dispositivo para guiar desechos (22) y la superficie interna del pozo.
Preferentemente, la sección de guía (22A) se moldea en un cuerpo en forma de embudo, con un diámetro ligeramente mayor que la superficie interna esperada del pozo para aplicar una presión hacia la superficie interna en el pozo.
El dispositivo receptor (20) que además comprende un dispositivo de manguito (23). El dispositivo de manguito (23) se fija a la sección de fijación (22B) del dispositivo para guiar desechos (22). El dispositivo de manguito (23) comprende una sección de manguito exterior (23A) y una sección de manguito interna (23B), donde la sección de fijación (22B) se fija radialmente entre la sección de manguito exterior (23A) y la sección de manguito interna (23B). El dispositivo de manguito (23) se desplaza axialmente dentro del cilindro (11) de la carcasa exterior (10). En las Figuras 4, 5 y 6 se muestra que la sección de fijación (22B)
se onduló y se montó entre las superficies onduladas de la sección de manguito exterior (23A) y la sección de manguito interior (23B).
En la Figura 5 se muestra que el dispositivo de manguito
(23) comprende un borde del extremo superior (24). Más especifico, la sección de manguito interior (23B) es la que comprende el borde del extremo superior
(24).
En la Figura 6, se muestra que el dispositivo para guiar desechos (22) se configura para estar proporcionado en un estado de tracción. En el estado de tracción, el dispositivo para guiar desechos (22) se empuja dentro del cilindro (11) de la carcasa (10). Por lo tanto, la sección de guia (22A) se comprime en una forma substancialmente cilindrica y todo el dispositivo de guia (22) otra vez es sustancialmente cilindrico. En el estado de tracción, es fácil sacar el dispositivo (1) fuera del pozo.
Ahora se describirá el funcionamiento de la primera modalidad tal como se muestra en las Figuras de la 1 a la 7. Primero, cabe señalar que en esta modalidad, el dispositivo (1) comprende un dispositivo deslizante (50) para anclarse al pozo, el dispositivo deslizante (50) está configurado para proporcionarse entre un estado de operación y un estado de ajuste. En consecuencia, la primera modalidad del dispositivo
es un dispositivo independiente que se puede fijar independientemente de otras herramientas en el pozo.
Inicialmente, el dispositivo (1) está conectado a la herramienta de ajuste (2). Como se muestra en la Figura 1, el dispositivo deslizante (50) está en el estado de operación, es decir, los deslizaderos están radialmente retraídos. Por otra parte, el dispositivo para guiar desechos (22) está proporcionado dentro del manguito (2a) de la herramienta de ajuste. Como se muestra en la Figura 4, la herramienta de ajuste (2) también comprende un dispositivo de accionamiento (2b) para accionar el dispositivo deslizante (50). Cabe señalar que no todas las piezas de la herramienta de ajuste (2) se ilustran en las Figuras 1 y 4.
El dispositivo (1) entonces se opera en el pozo hasta la posición deseada. El dispositivo deslizante (50) entonces se expande radialmente a su posición determinada por medio de la herramienta de ajuste (2). El dispositivo deslizante (50) y su activación mediante la herramienta de ajuste (2) se consideran conocidos por un experto en la materia y no se describirá a detalle en el presente documento. Cuando el dispositivo deslizante (50) se establece, la herramienta de ajuste (2) se saca del pozo. Por lo tanto, el dispositivo para guiar desechos (22) no se ve afectado por el manguito (2a) y por lo tanto, la sección de guía (22A) del dispositivo de guía de desechos (22) se trae a su estado de ajuste tal
como se describió previamente y tal como se muestra en las Figuras 2 y 5.
Los desechos o " pescados " (4) que circulan en el pozo ahora caerá en el cilindro (11) a través de la abertura (21). En algunos pozos, puede haber fluido incluso cuando el dispositivo para atrapar desechos se va a establecer. En consecuencia, el dispositivo (1) puede comprender las aberturas de la pantalla (18), a través del cual el liquido puede pasar también el cilindro (11) y el pozo por debajo del dispositivo para guiar desechos (22).
Después de su uso, el dispositivo (1) se saca del pozo por medio de la herramienta de tracción (3). Primero, la herramienta de tracción (3) se baja en el pozo. La herramienta de tracción(3) comprende una herramienta de accionamiento (3a) que comprende una interfaz circular (3b) configurado para contactar el borde del extremo superior (24) del dispositivo de manguito (23). Además, la herramienta de tracción (3) comprende un dispositivo de cuello de pescado para conectarse a un borde del extremo superior (12) de la carcasa exterior (10).
Por lo tanto, el prevenir el movimiento descendente de la carcasa exterior (10) y empujar la herramienta de accionamiento (3a) hacia abajo, el dispositivo de manguito (23) se empuja hacia abajo en la carcasa exterior (10). En consecuencia, también el dispositivo para guiar desechos (23)
se empuja dentro de la carcasa exterior (10), al traer el dispositivo para guiar desechos (23) en su estado de tracción.
Cabe señalar que el dispositivo de manguito (23) se puede fijar a la carcasa exterior (10) por medio de un pasador de seguridad (13) en el estado de operación y/o el estado de ajuste. Por lo tanto, una fuerza superior a la fuerza de corte del esquileo del pasador de seguridad (13) se debe aplicar a la herramienta de tracción antes de que el dispositivo de manguito (23) se pueda mover dentro de la carcasa exterior (10).
Al empujar la herramienta de accionamiento (3a) posteriormente hacia abajo, también el dispositivo deslizante (50) radialmente se retrae a un estado de tracción y el dispositivo (1) se puede jalar hacia afuera del pozo.
Ahora se hace referencia a las Figuras de la 8 a la 10, ilustran una segunda modalidad de la invención. La segunda modalidad tiene muchas características en común con la primera modalidad, y los mismos números de referencia se utilizan para las mismas piezas. La diferencia más importante es que la segunda modalidad no se proporciona con el dispositivo deslizante (50). El uso previsto de la segunda modalidad es colocarlo por encima de otras herramientas en un pozo como protección para los desechos que se puede desplazar en el pozo.
Al igual que en la primera modalidad, el dispositivo para guiar desechos (22) se mantiene en su estado de operación dentro de la carcasa (2a) de la herramienta de ajuste (2) y se expande radialmente a su estado de ajuste cuando se elimina la herramienta de ajuste. El dispositivo para guiar desechos (22) se trae a su estado de tracción al empujar el dispositivo de manguito (23) en la carcasa (10). Aquí también, el extremo inferior (10b) de la carcasa exterior se cierra mediante una sección de la parte delantera (14).
También hay varias otras alternativas de la invención. En primer lugar, el dispositivo para atrapar desechos (1) se puede proporcionar como una parte de una herramienta para el pozo de una herramienta separada. Por ejemplo, el dispositivo para atrapar desechos (1) se puede proporcionar como una parte de un conector del pozo, por ejemplo, una herramienta straddle, una herramienta empacadora, un conector etc.
Si tal herramienta comprende un cilindro de pase (tal como una herramienta empacadora), la sección de la parte delantera (14) se puede omitir del extremo inferior de la carcasa (10). Por lo tanto, se evitará que los desechos circulen al espacio radial entre la herramienta y la superficie interna del pozo, pero se permite que los desechos se desplacen en el cilindro (11) y posteriormente a través
del cilindro de la herramienta empacadora y posteriormente en el pozo.
En otra modalidad alternativa, el dispositivo para guiar desechos (22) se puede proporcionar dentro de la carcasa exterior (10) en el estado de operación en lugar de fuera de la herramienta de ajuste (2a). En tal modalidad, la sección de guia (22A) del dispositivo para guiar desechos (22) se puede jalar hacia arriba del borde del extremo superior (12) para poderle permitir que se lleve a su estado de ajuste.
Claims (10)
1. El dispositivo para atrapar desechos (1) para atrapar los desechos que circula en un pozo, que comprende: -una carcasa exterior (10) que comprende un extremo superior (10a) y un extremo inferior (10b); -un cilindro (11) proporcionado dentro de la carcasa (10); -un dispositivo receptor (20) proporcionado en el extremo superior (10a) de la carcasa (10), donde el dispositivo receptor (20) comprende: -una abertura receptora (21) que proporciona una abertura en el cilindro (11); -un dispositivo para guiar desechos (22) para guiar los desechos dentro del cilindro (11) a través de la abertura receptora (21), donde el dispositivo para guiar desechos (22) está configurado para estar proporcionado en un estado de operación, en el cual el diámetro exterior de una sección de guia (22A) del dispositivo para guiar desechos (22) es menor a o igual al diámetro exterior de la carcasa (10) en un estado de ajuste, en el cual el diámetro exterior de la sección de guia (22A) del dispositivo para guiar desechos (22) es mayor al diámetro exterior de la carcasa (10); caracterizado en que: - la sección de guía (22A) se moldea en un cuerpo con forma de embudo que tiene un diámetro ligeramente mayor que la superficie interior del pozo esperada para poder aplicar una presión hacia la superficie interior al pozo en el estado de ajuste; -el dispositivo receptor (20) comprende un dispositivo de manguito(23) fijado a una sección de fijación (22B) del dispositivo para guiar desechos (22), donde el dispositivo de manguito (23) circula axíalmente dentro del diámetro de la carcasa (10); - el dispositivo para guiar desechos (22) además está configurado para proporcionarse en una estado de tracción, en el cual el dispositivo para guiar desechos (22) se empuja dentro del cilindro (11) de la carcasa (10).
2. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, donde el dispositivo para guiar desechos (22) tiene forma de embudo en el estado de ajuste.
3. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 2, donde el dispositivo para guiar desechos (22) tiene forma de embudo cuando no se ve afectado por las fuerzas externas.
4. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 3, donde el dispositivo para guiar desechos (22) se comprime a una forma cilindrica en el estado de operación.
5. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo para guiar desechos (22) comprende una zona de flexión (22c) alineada con el borde del extremo superior (12) de la carcasa (10) en el estado de ajuste.
6. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el dispositivo de manguito (23) se fija a la carcasa exterior (10) por medio de un pasador de seguridad (13) en el estado de operación y/o el estado de ajuste.
7. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, donde el dispositivo de manguito (23) comprende un borde del extremo superior (24).
8. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, además comprende un dispositivo deslizante (50) para anclarse al pozo, donde el dispositivo deslizante (50) está configurado para proporcionarse entre un estado de operación y un estado de ajuste.
9. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, donde el dispositivo para atrapar desechos (1) es un dispositivo para atrapar desechos que caen o se hunde dentro del pozo.
10. El dispositivo para atrapar desechos (1) de acuerdo a la reivindicación 1, donde, un el estado de ajuste, la sección de guia (22A) forma una parte superior de un embudo, el cual tiene una abertura circular (21).
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