MONTAJE DE BLOQUEO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un montaje de bloqueo para bloquear un elemento tubular externo a un elemento tubular interno que se extiende través del elemento tubular externo. Tales montajes de bloqueo son aplicados, por e emplo, en un barreno para la producción de fluido de hidrocarburo de una formación terrestre. En tal aplicación, el elemento tubular externo puede ser conectado a (o formado integralmente con) el ademe del barreno o una tubería de producción de barreno y elemento tubular interno adaptado para recibir un dispositivo de barreno (por ejemplo, una válvula) . Un problema con tales aplicaciones viene a la luz cuando el montaje de bloqueo es sometido a fuerzas longitudinales. Por ejemplo, cuando el elemento interno es sometido a una fuerza longitudinal debido a la presión del fluido del fluido de hidrocarburo producido, tal fuerza puede conducir a un movimiento relativo entre los dos elementos conduciendo al aflojamiento de la conexión de bloqueo. Además, tal movimiento relativo impide la transmisión apropiada de señales, por ejemplo señales acústicas o eléctricas entre los elementos tubulares internos y externos. Un problema adicional ocurre con aplicaciones que involucran resaltos de perro y bloqueo Ref.: 138417
'Convencionales mediante los cuales el elemento tubular interno es sometido a fuerzas de radialmente hacia dentro después del aplicación de una fuerza de tracción, requiriendo sin un espesor de pared incrementado del elemento tubular interno. Asi, es un objeto de la invención proporcionar un montaje de bloqueo mejorado que supere los problemas de los montajes de bloqueo convencionales. De acuerdo con la invención se proporciona un montaje de bloqueo para bloquear un elemento tubular externo a un elemento tubular interno que se extiende a través del elemento tubular externo, el montaje comprende un mandril de bloqueo conectado a uno de tales elementos tubulares y es provisto con un rebajo de frente al otro de los elementos tubulares, el rebajo tiene por lo menos una superficie lateral divergente hacia adentro, un elemento de bloqueo arreglado entre los primeros y segundos elementos tubulares en una relación de bloqueo con el otro de los elementos tubulares, el elemento de bloqueo se extiende al rebajo y se pone en operación entre un modo retractado en el cual el elemento de bloqueo es movible en relación al rebajo y un modo expandido en el cual el elemento de bloqueo es expandido contra la superficie lateral divergente hacia adentro, el montaje comprende además medios de accionador
ira expandir el elemento de bloqueo en tal rebajo contra la superficie lateral divergente. Se obtiene mediante esto que, cuando el elemento de bloqueo está en modo expandido, una carga aplicada al montaje de bloqueo, por ejemplo, una fuerza de tracción longitudinal, induce al elemento de bloqueo a volverse más firmemente bloqueado en el rebajo debido a la superficie lateral divergente hacia adentro del rebajo. Mediante esto, la acción de bloqueo del montaje es mejorada. Además, asegura mediante esto que los elementos internos y externos estén en contacto firme entre si, permitiendo la transmisión apropiada de señales eléctricas y acústicas. La invención será descrita posteriormente en la presente en más detalles con referencia a los dibujos adjuntos a los cuales: La figura 1 muestra esquemáticamente una primera modalidad de montaje de barreno de acuerdo con invención; La figura 2 muestra el detalle A de la figura 1 en un primer modo de operación; La figura 3 muestra en detalle A de la figura 1 en un segundo modo de operación; La figura 4 muestra esquemáticamente un elemento de bloqueo para uso en las primeras de segundas modalidades; La figura 5 muestra el elemento de bloqueo de la figura 4 en otro modo de operación y
M* La figura 6 muestra esquemáticamente una segunda modalidad del montaje de barreno de acuerdo con la invención; En la descripción detallada a continuación los números de referencia semejantes describen componentes semejantes . Con referencia a la figura 1, se muestra un montaje de bloqueo 1 que se extiende en un barreno (no mostrado) formado en una formación terrestre, el montaje 1 tiene un eje longitudinal central 2 sustancialmente coincidente con el eje longitudinal del barreno. El montaje de bloqueo es simétrico con respecto al eje 2. Por consiguiente solamente una mitad del montaje de bloqueo es mostrado una figura 1. El montaje de bloqueo incluye un elemento tubular externo en forma de un ademe de barreno 3 arreglado en el barreno. Un mandril de bloqueo 5 es conectado al ademe 3 mediante soldadura 7, 8 para formar una parte integral del ademe 3. Con referencia en más detalle a la figura 2, un rebajo anular 10 es formado en el ademe 3 en la superficie interna del mismo, el rebajo 10 tiene superficies laterales divergentes hacia afuera 12, 14 arregladas opuestas entre si y una superficie del extremo 15 es extiende paralela al eje longitudinal 2.
« f Un elemento tubular interno 16 es arreglado concéntricamente dentro del ademe 3, el elemento tubular interno 16 incluye un primer elemento de accionamiento 18, un segundo elemento de accionamiento 20 y un manguito giratorio 22 en arreglo cooperante con el primer elemento de accionamiento por medio de una conexión roscada izquierda 24 y el arreglo cooperante en el segundo elemento de accionamiento 20 por medio de una conexión roscada derecha 26. Como se muestra más claramente en la figura 2, un espacio anular 28 de longitud variable es definido mediante esto entre los elementos de accionamiento 18, 20. Asi, después de la rotación del manguito 22, los elementos de accionamiento 18, 20 se mueven uno en relación al otro en dirección longitudinal entre un modo extendido en el cual el espacio 28 es relativamente largo y un modo retractado en el cual el espacio 28 es relativamente corto. La ubicación del elemento tubular interno 16 en relación con el rebajo 10 es de tal manera que el centro del espacio 18 esté localizado opuesto al centro de rebajo 10. Los extremos de los elementos de accionamiento 18, 20 de frente al espacio 28 tienen superficies del extremo 13, 32 divergentes en dirección hacia afuera. Dos o más elementos de bloqueo 34 (solamente uno de los cuales es mostrado) son arreglados en el espacio anular 28, los elementos de bloqueo 34 son interconectados
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por uno o más muelles circulares 35 que actúan como muelles de retracción que mantienen a los montajes de bloqueo en su lugar contra los elementos de accionamiento 18, 20. Como se muestra en más detalle en las figuras 4 y 5, cada elemento de bloqueo 34 incluye una primera parte 36 y una segunda parte 38, las partes 36, 38 son giratorias mutuamente alrededor de un vastago 40 que se extiende en una dirección circunferencial. El vastago 40 puede ser parte integral de uno de los elementos de bloqueo 34. La parte 36 tiene una superficie externa 41a, una superficie lateral externa 41b, y una superficie lateral interna 41c. La parte 38 tiene una superficie externa 42a, una superficie lateral externa 42b y una superficie lateral interna 42c. Las partes son mantenidas conjuntamente mediante un muelle de hojas 44, que impulsa las partes 36, 38 a una posición retractada en la cual las superficies externas 41a, 42a se extienden a un ángulo para formar un extremo radialmente externo cóncavo del elemento de bloqueo 34. Las dimensiones del elemento de bloqueo 34 son de tal manera que el elemento de bloqueo es capaz de pasar al rebajo 10 cuando las partes 36, 38 están en la posición retractada. Con referencia a la figura 3, la orientación de las superficies laterales externas 41b, 42b desde tal manera que cuando las partes 36, 38 son giradas a una posición expandida (mostrada en la figura 5) en la cual las
i m ? superficies externas 41a, 42a están alineadas, el elemento de bloqueo 34 se ajusta en el rebajo 10, mediante lo cual la superficies externas 41a, 42a están en contacto con la superficie radialmente externa 15 del rebajo en donde las superficies laterales del rebajo y en donde la superficies laterales externas 41b, 42b están en contacto son las respectivas superficies laterales 12, 14 del rebajo 10. Además, la orientación de las superficies laterales internas 41c, 42c es de tal manera que cuando las partes 36, 38 son giradas a la posición expandida, las superficies laterales internas 41c, 42c están en contacto con las respectivas superficies del extremo 30, 32 de los elementos de accionamiento 18, 20. El segundo elemento de accionamiento 20 es provisto con una ranura de orientación/retención 50 (figura 1) para orientar y retener un accionador (no mostrado) en el elemento tubular interno 16. Una herramienta de barreno (no mostrada) , por ejemplo una válvula de producción en el fondo del pozo o una válvula de seguridad en el fondo del pozo, es conectado al elemento de accionamiento 18. El primer elemento de accionamiento 18 es provisto internamente con 1 conjunto de ranuras primarias 54 y el manguito 22 es provisto con un conjunto de ranuras secundarias 56. El accionador está adaptado para acoplarse con la ranura 50 e incluye dos partes giratorias entre si, cada parte tienen
conjunto de manecillas capaces de sujetarse a los conjuntos respectivas de ranuras 54, 56. Durante la operación normal, el elemento tubular interno 16 se hace descender al ademe 3 del barreno con el accionado anexado al mismo y mediante esto los elementos de accionamiento 18, 20 están en el modo extendido permitiendo mediante esto que el muelle de hojas 44 de cada elemento de bloqueo 34 retracte las partes del elemento de bloqueo 36, 38 a su posición retractada. El descenso es detenido cuando los elemento de bloqueo 34 son posicionados opuestos al rebajo anular 10, como se muestra en la figura 2. Luego el accionador es activado, mediante lo cual los conjuntos de manecillas del accionador se sujetan a los conjuntos respectivos de ranuras 54, 56. Luego las dos partes del accionador se hacen girar entre si para hacer girar el manguito 22 en una dirección que los primeros y segundos elementos de accionamiento 18, 20 se mueven una relación al otro al modo retractado. Como resultado, las superficies del extremo divergentes 30, 32 de los elementos accionamiento empujan cada elemento de bloqueo 34 al rebajo 10 mediante lo cual las superficies externas 41a, 42a de las respectivas partes del elemento de bloqueo 36, 38 se ponen en contacto con la superficie del extremo 15 del rebajo 10. Después de la rotación adicional del manguito 22, las partes 36, 38 giran una relación a la otra alrededor del vastago 40 hasta
qíe el elemento de bloqueo 34 se encuentra en la posición expandida, en la cual las superficies externas 41a, 42a están alineadas y en pleno contacto con la superficie del extremo 15, y las superficies laterales externas 41b, 42b están en pleno contacto con las respectivas superficies laterales 12, 14 del rebajo 10. En esta posición, los elementos de bloqueo 34 están bloqueados en el rebajo 10. Se logra asi agregar una conexión de ajuste de forma entre el elemento tubular interno 16 y el ademe 3, que proporciona un excelente enlace acústico o eléctrico. En el caso del herramienta de barreno o el elemento tubular interno 16 son sometidos a una fuerza longitudinal, por ejemplo debido a la presión de fluido de hidrocarburo que fluye a través del barreno, los elementos de bloqueo 34 se vuelven aún más firmemente bloqueados al rebajo 10 debido a la forma divergente hacia afuera del rebajo 10 y el elemento de bloqueo 34. Se impide mediante esto que la conexión entre el elemento tubular interno 16 y el ademe se vuelva holgada o que el elemento tubular interno 16 se aplaste debido movimiento interno de los elementos de bloqueo. Además, la conexión hermética asegura que las señales acústicas para control del barreno o transferencia de información se transfieren apropiadamente entre el elemento tubular interno 16 y el ademe 3.
Se hace referencia además a la segunda modalidad del montaje de bloqueo de acuerdo con la invención, como se muestra en la figura 6. El montaje de bloqueo simétrico con respecto al eje longitudinal 58, por consiguiente solamente la mitad del montaje de bloqueo es mostrado en las figura 6. La segunda modalidad es bastante similar a la primera modalidad, excepto que el manguito para hacer mover los elementos de accionamiento 18, 20 uno en relación al otro ha sido reemplazado por un conjunto de accionadores de aleación de memoria formados 60 (denominados posteriormente la presente como accionadores de SMA) , mediante lo cual un extremo de cada accionador de SMA 60 es conectado fijamente al elemento de accionamiento 18 mediante sujetadores 62 y el otro extremo del accionador de SMA es conectado fijamente al elemento de accionamiento 20 mediante sujetadores 64. Cada accionador de SMA 60 tiene una temperatura de transición por encima de la cual el accionador de SMA tiene una longitud incrementada y debajo de la cual el accionador de SMA tiene una longitud reducida. Los conjuntos de ranura 54, 56 de la primera modalidad están ausentes en la segunda modalidad. La operación normal de la segunda modalidad es similar a la operación normal de la primera modalidad, excepto que en lugar de utilizar la herramienta del accionador para hacer mover los elementos de accionamiento 18, 20 uno en relación al otro, tal movimiento es inducido
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por la contracción de los accionadores de SMA. Esto se tiene al instalar un calentador (no mostrado) en el elemento tubular interno 16 y la operación del calentador durante el descenso del elemento tubular interno 16 al ademe, de tal manera que la temperatura de los accionadores de SMA es mayor que la temperatura de transición. Después de esto, el calentador es apagado de tal manera que la temperatura de los accionadores de SMA cae debajo de la temperatura de transición, mediante lo cual los accionadores de SMA se contraen y mediante esto hace mover a los elementos de accionamiento 18, 20 a su modo retractado. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.
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