idad de electrodos de la sonda pasan a "través
llas del fluido de la barrena de perforación, hasta abajo de ésta. Los electrodos son de tamaño limitado y tienen Capacidad limitada para emitir y recibir las señales de los datos registrados. Otro inconveniente del sistema es que el paso de los electrodos a través de las boquillas puede verse obstaculizado por la forma y la dirección de las boquillas. Ademas, en caso de que la parte de extremo inferior de la
columna de sondeo contenga equipos de Medición Mientras se Perfora (MWD, .siglas en inglés por "Measurement While Drillmg") o un motor hidráulico de fondo ae pozo, el descenso de la cadena de la sonda de diagrafia hasta la barreaa de perforación es virtualmente imposible. 15 Un objetivo de la presente invención es proporcionar un sistema para perforación y registro de datos de uñé perforación de pozo formada en una formación del terreno, ei cual soluciona los inconvenientes de los sistemas conocidos y que es consistente y proporciona información del registro d®
datos adecuada, sin perjudicar las operaciones de perforación. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una columna de sondeo para utilizar con el sistema de la invención. Es un objetivo adicional de la invención proporcionar una cadena de sonda de diagrafia para utilizarse conjuntamente con el
sistema de la presente invención.
otro objetivo de la invención proporcionar un
gistro de datos para utilizar conjuntamente "con e sistema de la presente invención. De acuerdo con la invención se proporciona un sistema para perforar y registrar datos de una perforación de pozo formado en una formación terrestre, el sistema comprende una columna de sondeo provista con una depresión externa que se extiende en dirección longitudinal de la columna de sondeo, un pasaje de fluido para flujo del fluido de perforación desde un extremo superior de la columna de sondeo a un extremo inferior de la misma, y un puerto que proporciona comunicación de fluido entre el pasaje de fluido y la depresión, el sistema comprende, además, una cadena de sonda de diagrafía capaz de pasar a través del pasaje de fluido y -desde el pasaje de fluido vía el puerto a la depresión y un elemento de cierre removióle adaptado para cerrar selectivamente el puerto. Al bajar la cadena de la sonda de diagrafía a través del pasaje de fluido y al retirar el elemento de cierre, la cadena de la sonda de diagrafía puede moverse vía el puerto hacia la depresión externa en donde la cadena de la sonda de diagrafía queda expuesta al exterior de la columna de sondeo. Posteriormente, la cadena de la sonda de diagrafía es inducida para conducir las mediciones de registro de datos, después de lo cual la cadena de la sonda de diagrafía o de registro de datos es recuperada en el pasaje de fluido de la columna de
. HJna ventaja importante del sistema de la invención es-
que la depresión puede ubicarse por encima de ciertos equipos de la columna de sondeo presentes en el montaje del fondo del pozo, tal como un equipo MWD o un motor de fondo de pozo, ar^ ' 5 conducir la barrena de perforación, de modo que el descenso ds la cadena de la sonda de diagrafía no sea obstaculizado por l * presencia de dichos equipos. La cadena de la sonda de diagrafía está provista, de manera adecuada, con medios de conexión para conectar 10 selectivamente la cadena de la sonda de diagrafía al elemento de cierre. De preferencia, los medios de conexión forman un medio d conexión secundario y el elemento de cierre está provisto con medios de conexión primarios, para conectar selectivamente , _ 15 elemento de cierre a la columna de sondeo. En una forma de ejecución atractiva, la columna de sondeo está provista con medios de guía para guiar el elemento d® cierre a lo largo de la depresión en dirección longitudinal de la misma. 20 El medio de guía incluye, de manera adecuada, un par de bordes substancialmente paralelos, los cuales se extienden en dirección longitudinal de la columna de sondeo, formando cada borde una transición entre las superficies externa de lá columna de sondeo y la depresión.
la iJvención será descrita, además, en mayor detalle y &
iftodo de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes, eß los cuales: La Figura 1 muestra esquemáticamente una columna de sondeo aplicada en una forma de ejecución del sistema de acuerdo con la invención; La Figura ÍA muestra esquemáticamente un collar de registro de datos o de registro de datos de la forma d ejecución de la Figura 1; La Figura 2 muestra esquemáticamente la sección transversal 2-2 de la Figura 1 A; La Figura 3 muestra esquemáticamente la sección transversal 3-3 de la Figura ÍA; La Figura 4 muestra esquemáticamente un detalle de la Figura 1A, en el cual la cadena de la sonda de diagrafia ha sido bajada al collar de registro de datos; La Figura 5 muestra esquemáticamente el collar de registro de datos de la Figura 1 A, en el cual la cadena de la sonda de diagrafia ha sido bajada; La Figura 6 muestra esquemáticamente la sección transversal 6-6 de la Figura 5; y La Figura 7 muestra esquemáticamente la sección transversal 7-7 de la Figura 5. En las Figuras, los números de referencia similares se refieren a componentes similares.
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Figura 1, se muestra una columna $
son eo que se ext en e desde una perforadora montada SDÍ>SM¡ un carrito 2 en la superficie del terreno 3 en una perforacíLÓii de pozo 4, formada en una formación de terreno 5, la colunia de sondeo 1 tiene una barrena de perforación 6 arreglada en ©1 extremo inferior de la misma y un pasaje de fluido longitudinal (no mostrado) para flujo del fluido de perforación desde la perforadora montada sobre un carrito 2 hasta a barrena de perforación 6. La parte de extremo inferior de la columna de sondeo 1 incluye una pluralidad de collares convencionales de la cadena de -perforación (no mostrados) y un collar de registro de datos 8 interpuesto entre una part- superior 10 de la columna de sondeo 1 y una parte inferior 12 de la columna de sondeo 1, dicha parte inferior 12 incluye un motor de fondo de pozo (no mostrado) para conducir la barrena de perforación 6. En las Figuras 1A, 2 y 3 se muestra en mayor detalle el collar de registro de datos 8, el cual incluye un conector superior 14 para conectar el collar de registro de datos 8 a la parte superior de la columna de sondeo 10 y un conector inferior 16 para conectar el collar de registro de datos 8 a la parte inferior de la columna de sondeo 12. El pasaje longitudinal de fluido de la columna de sondeo 1 continúa a través del collar de registro de datos 8 en la forma de un canal 18 que pasa a través del collar de registro de datos o
" réf3Ísf:):o de datos 8 a lo largo de la extensión del mismo.
II collar de registro de datos 8 está provisto con una depresión 20 que se extiende en dirección longitudinal' af* mismo, y un puerto 22. El puerto 22 está en comunicacfi ^ 5 fluida directa con la depresión 20 y con el pasaje 18 vía una perforación 23 formada en el collar de registro de datos 8. La depresión 20 define un par de bordes $ubstancialmente paralelos 24a, 24b, que se extienden en dirección longitudinal de la columna de sondeo 1, cada borde 24a, 24b forma una
transición entre la superficie externa de la columna de sondeo 1 y la depresión 20. Un elemento de cierre removible 24 está ubicado en el puerto 22. Refiriéndonos adicionalmente a la Figura 4, se muestra un detalle del collar de registro de datos 8 que incluye el
puerto 22 y el elemento de cierre 24. El elemento de cierre 24 comprende un miembro de inserción 26 de forma de cono truncado, de modo que permite el retiro del miembro d§ inserción 26 desde el puerto 22 en dirección hacia afuera del mismo, el puerto 22 y el miembro de inserción 26 tienen las
superficies de contacto complementarias respectivas 28, 28'. fJn elemento guía 29 se conecta al miembro de inserción 26 en Un lado del mismo en frente de la depresión 20, dicho elemento guía 29 será descrito en mayor detalle más adelante con referencia a la Figura 7. El elemento de cierre 24 comprende,
además, un dispositivo de enganchamiento primario 30, el cual
I - poste 32 'el cual se extiende a la perforación "23.
Si poste ' 32 está cercano al extremo superior del mismo, provisto con una depresión anular 34. Una jaula cilindrica 3§ está conectada al miembro de inserción 26 por medio de la* conexión roscada 8 y se extiende concéntricamente alrededor del poste 32 con un espacio anular 40 entre la jaula 36 y el poste 32. Un manguito cilindrico 42 se extiende en el espacio anular 40, siendo el manguito corredizo a lo largo del poste 32 y siendo desviado alejándolo del miembro de inserción 26 por un resorte 44. La jaula 36 retiene cuatro bola,s de sujeción metálicas 46, las cuales se extienden en cuatro depresiones de sujeción 48, provistas en la pared de la perforación 23. El manguito 42 está provisto con cuatro depresiones de liberación 50, en las cuales se ajustan las bolas de sujeción 46 cuando el manguito 42 es desviado una distancia suficiente contra la fuerza del resorte 44. Para mayor claridad, se muestran únicamente dos bolas de sujeción 46, dos depresiones de sujeción 48 y dos depresiones de liberación 50. Una cadena de sonda de diagrafía 52 se extiende desde la superficie vía el canal longitudinal 18 en la perforación 23, la cadena de sonda de diagrafía 52 incluye un equipo de sondas de diagrafía (a las cuales se hará referencia más adelante) , una unidad de energía (no mostrada) y una unidad electrónica de memoria (no mostrada) . La cadena de la sonda de diagrafía
52 está ensamblada a partir de una pluralidad de secciones
recíprocamente articulables 53, capaces de pasar a través del pasaje 18 y desde el pasaje 18 vía la perforación 23 a la depresión 20. La cadena de la sonda de diagrafía 52 incluye y . 5 dispositivo de enganchamiento secundario 54, arreglado en el extremo inferior de la cadena de la sonda de diagrafía 52, el dispositivo de enganchamiento secundario 54 tiene un espacio interior 55 de sección transversal de forma circular y de un diámetro correspondiente al diámetro total del poste 32, 4
modo que el poste 32 se ajuste en el espacio interior 55. El dispositivo de enganchamiento secundario 54 está provisto internamente con cuatro espigas de cierre 56 (de los cuales S*e muestra sólo dos) capaces de pivotear alrededor de los puhtpS de pivoteo 57. Un resorte 58 se enrolla alrededor de las
espigas de cierre 56, de modo de desviar las partes finales de las espigas de cierre 56 enfrente del poste 32, cada uno hacia el otro. El dispositivo de enganchamiento secundario 54 es'tá- provisto, además, con un miembro de descanso 59 el cual se extiende en el espacio interior 55 y tiene una superficie de
descanso 60 arreglada de modo que cuando el poste 32 se extienda al espacio interior y contacte la superficie de descanso 60, las espigas de cierre 56 sean recibidas en la depresión anular 34 del poste 32. Además, el dispositivo de enganchamiento secundario 54 tiene una superficie de extremo
inferior 62 arreglada a una distancia longitudinal de la
de descanso 60, de modo que cuando |a superficie de
descanso 60 contacte el poste 32, la superficie de extremo inferior 62 desvíe el manguito 42 a la posición en la cual lai depresiones de liberación 50 están ubicadas opuestas a las respectivas bolas de sujeción. En las Figuras 5, 6 y 7 se muestra un collar de registro de datos 8, por el cual la cadena de la sonda de diagrafía 52 se extiende desde el canal 18, vía la perforación 23 hacia la depresión 20. La cadena de la sonda de diagrafía 52 incluye el miembro de inserción 26 anteriormente referido, y además una sonda de diagrafía o de registro de datos de densidad 64, desviada contra la pared de la pared del pozo de sondeo mediante un calibrador 66, un miembro de sello 68 y un bombeo hidráulico subordinado 70. El miembro de bombeo hidráulico subordinado 70 está ubicado en el canal 18 y está adaptado para bombear la cadena de sondeo de diagrafía 52 a través de la columna de sondeo 1 hacia el collar de registro de datos 8, y el miembro de sello 68 está ubicado en la perforación 23 y está adaptado para sellar, de esta manera, la perforación 23. Refiriéndonos más específicamente a la Figura 7, se muestra el miembro de inserción 26 con el elemento de guía 29. Como se muestra, el elemento de guía 29 une el espacio entre los bordes 24a, 24b y tiene las superficies de extremo Opuestas de una forma substancialmente complementaria a la forma de los bordes 24a, 24b de modo que el elemento de guía
ser guiado en dirección lorígltudinal a lo largó cte
los bordes 24a, 24b mientras se le impide el movimiento radial* sustancial en relación al collar de registro de datos 8. Durante la operación normal, la columna de sondeo ß operada para perforar un nuevo intervalo de la perforación d Jk pozo (no mostrada) . Durante la perforación, el manguito 4-2 es . desviado por el resorte 44 hacia la posición mostrada en* la Figura 4, de modo que las bolas de sujeción 46 son forzadas por el manguito 42 hacia las respectivas depresiones de sujeción 48 provistas en la pared de la perforación 23, enganchando de este modo el miembro de inserción 26 al collar de registro 8. Después de completarse la perforación del intervalo de la perforación de pozo, la cadena de la sonda de diagrafía 52 se baja a través del canal 18 de la columna de sondeo 1, bombeando el aparato de bombeo subordinado 70 en dirección descendente a través del canal 18, hasta que el dispositivo de enganchamiento secundario 54 se mueve en la perforación 23. Posteriormente, la cadena de la sonda de diagrafía 52 se baja más de modo que el poste 72 entra al espacio 55 y contacta la superficie de descanso 60 del miembro de descanso 59. Simultáneamente, la superficie del extremo inferior 62 del dispositivo de enganchamiento secundario empuja el manguito 42 Contra la fuerza del resorte 44, hasta que las depresiones de liberación 50 se ubican opuestas a las bolas de sujeción
En esta posición, el manguito ;42 ya no fuerza
eción 46 hacia las depresiones *de sujeción 48, de modo que el miembro de inserción 26 se desengancha del collar de registro de datos 8. Simultáneamente, las espiga? 5 de cierre 56 se ajustan en la depresión anular 34 del poste 32 y, de esta manera, enganchan la cadena de la sonda de diagrafía 52 al miembro de inserción 26. La cadena de la sonda de diagrafía 52 con el miembro de inserción enganchado a ésta se baja más, a través de la depresión 20, con lo cual, el
elemento de guía 29 es guiado en dirección longitudinal a lo largo de los bordes 24a y 24b y se impide el movimiento radial en relación al collar de registro de datos 8. El descenso de ia cadena de la sonda de diagrafía 52 se detiene cuando ei miembro de sello 68 queda ubicado en la perforación 23 y así
.sella la perforación 23. Luego la sonda de diagrafía de densidad 64 es operada para conducir una medición de registro de datos, por lo cual los datos registrados se almacenan en la unidad de memoria electrónica. Después de completarse el registro de datos, la cadena de
la sonda de diagrafía 52 es alzada hasta que el miembro de inserción 26 entra al puerto 22. Luego, la cadena de la sonda de diagrafía 52 es alzada, desenganchando así las espigas de Cierre 56 desde la depresión anular 34 y permitiendo que el manguito 42 se deslice a lo largo del poste 32, alejándose del
miembro de inserción 26 mediante la acción del resorte 44. De
-mQ<Jio, el manguito 42 fuerza las bolas de sujeción 46 en
las respectivas depresiones de sujeción 48, de modo que el miembro de inserción 26 se enganche al collar de registro í datos 8 y cubra el puerto 22. Un intervalo adicional de la perforación de pozo pue^lp- ser perforado y los datos registrados de la laane$ anteriormente descrita, o la columna de sondeo 1 puede ser recuperada hacia la superficie, en caso de ser necesario. En vez de bajar la cadena de la sonda de diagrafía mediante la técnica de bombeo hacia abajo, la cadena puede ser bajada mediante un cable o mediante una combinación de cable y una técnica de bombeo hacia abajo. El alzamiento de la cadena de la sonda de diagrafía puede hacerse por medio de un cablef por bombeo inverso (es decir, bombeo del fluido desde el espacio anular entre la columna de sondeo y la pared de la perforación del pozo / entubado de revestimiento en la columna de sondeo) o mediante una combinación de los mismos. Los datos de diagrafía almacenados en la unidad de memoria electrónica pueden ser recuperados después de la recuperación de la cadena de la sonda de diagrafía a la superficie, después de la recuperación de la columna de sondeo con la cadena de la sonda de diagrafía allí contenida a la superficie o por transferencia de los datos de diagrafía desde la unidad electrónica de memoria a la superficie, utilizando medios adecuados de transferencia de señal mientras la cadena
" la sonda de diagtfafia todavía está localizada en el fond©
del pozo. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejore, método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.