MXPA04012369A - Herramienta para extraccion de muestras con dispositivo de retencion. - Google Patents

Abstract

En algunas personificaciones, el invento se refiere a una herramienta para extraccion lateral de muestras que incluye un cuerpo de herramienta, un eje hueco para extraccion de muestras extensibles desde el cuerpo de la herramienta y un cortador de formacion colocado en el extremo distal del eje hueco para extraccion de muestras. La herramienta para extraccion de muestras incluye un miembro de retencion segmentado en una pluralidad de petalos y colocado proximo a un extremo distal del eje interno. Una manga interna se puede colocar dentro del eje hueco para extraccion de muestras.

Description

HERRAMIENTA PARA EXTRACCION DE MUESTRAS CON DISPOSITIVO DE RETENCION Antecedentes del Invento Los pozos generalmente se perforan en el suelo para recuperar depósitos naturales de petróleo y gas, al igual que otros materiales deseables, que están atrapados en formaciones geológicas en la corteza de la tierra. Un pozo es perforado dentro del suelo y es dirigido hacia la ubicación geológica que es objetivo desde un equipo de perforación en la superficie de la tierra. Una vez que se alcance una formación de interés, los perforadores a menudo investigan la formación y su contenido tomando muestras de las rocas de la formación y analizando las muestras de rocas. Típicamente, una muestra se toma de la formación usando una broca hueca toma muestras, y nos referimos generalmente a la muestra que se obtiene usando este método como "muestra del sondeo". Una vez que la muestra del sondeo ha sido transportada hacia la superficie, se puede analizar para acceder entre otras cosas, a la capacidad de almacenamiento del reservorio (porosidad) y el potencial de flujo del material que compone la formación; a la composición química y mineral de los fluidos y depósitos minerales contenidos en los poros de la formación; y el contenido irreducible de agua del material de la formación. La información obtenida del análisis de una muestra es usada para diseñar e implementar la completación de pozos y las facilidades de producción.

La "extracción de muestras convencional" o axial, envuelve tomar una muestra del sondeo desde el fondo del pozo. Típicamente, esto se hace después que la cadena de perforación se ha removido o desenganchado del pozo perforado, y se baja una broca rotatoria de extracción de muestras con un interior hueco para recibir la muestra del sondeo dentro del pozo sobre el extremo de una cadena de perforación. Algunas brocas de perforación incluyen una broca de extracción de muestras cerca del centro de la broca de perforación, y se puede tomar una muestra del sondeo sin tener que desenganchar la cadena de perforación. Se toma una muestra del sondeo en una extracción convencional de muestras a lo largo del camino del pozo perforado; eso es, la muestra se toma a lo largo del eje del pozo perforado desde la roca debajo de la broca de perforación. Una extracción axial típica es de un diámetro de 4-6 pulgadas (aprox. 10-15 cm) y puede ser de alrededor de 100 pies (aprox. 30 m) de largo. El movimiento rotatorio es generado típicamente en la superficie, y la broca de extracción de muestras se dirige dentro de la formación por el peso de la cadena que se extiende de regreso hacia la superficie. La muestra del sondeo se suelta de la formación simplemente halando hacia arriba sobre la broca de extracción que contiene la muestra. En contraste, en una "extracción lateral de muestras", se toma una muestra del sondeo desde la pared lateral de un pozo perforado. La extracción de muestras lateral se realiza típicamente después que la cadena de perforación se ha removido del pozo perforado. Una herramienta toma muestra de cable de acero que incluye una broca toma muestra se baja dentro del pozo perforado, y se toma una pequeña muestra del sondeo desde la pared lateral del pozo perforado. En una extracción lateral de muestras, la cadena de perforación no se puede usar para rotar la broca de extracción de muestras, ni puede proveer el peso requerido para dirigir la broca dentro de la formación. Más bien, la herramienta para extracción de muestras debe generar ambos el movimiento de rotación de la broca de extracción de muestras y la fuerza axial necesaria para dirigir la broca de extracción de muestras dentro de la formación. En la extracción lateral de muestras, el espacio disponible está limitado por el diámetro del pozo perforado. Debe haber suficiente espacio para tomar y almacenar una muestra. Debido a esto, una muestra de extracción lateral típica es de un diámetro de alrededor de 1 pulgada (aprox. 2,5 cm) y menos de alrededor de 2 pulgadas de largo (aprox. 5 cm). El tamaño pequeño de la muestra no permite suficientes fuerzas de fricción entre la broca de extracción de muestras y la muestra del sondeo para que la muestra del sondeo sea removida simplemente al sacar la broca de extracción de muestras. Más bien, la broca de extracción de muestras se inclina típicamente para causar que la muestra del sondeó se fracture y rompa lejos de la formación. Un problema adicional que se puede encontrar es que debido a la corta longitud de una muestra del sondeo de la pared lateral, puede haber dificultad para retener la muestra del sondeo en la broca de extracción de muestras. Entonces, una broca de extracción de muestras también puede incluir un mecanismo para retener una muestra del sondeo en la broca de extracción de muestras aún después que la muestra ha sido fracturada o rota de la formación. La extracción lateral de muestras es beneficiosa en pozos donde la profundidad exacta de la zona objetivo no se conoce bien. Las herramientas de sondeos, incluyendo herramientas para extracción de muestras, se pueden bajar dentro del pozo perforado para evaluar las formaciones a través de las cuales pasa el pozo perforado. Se pueden tomar múltiples muestras del sondeo a diferentes profundidades en el pozo perforado de manera que se pueda obtener información acerca de las formaciones a diferentes profundidades. La FIG. 1 muestra un ejemplo de una herramienta toma muestras lateral existente 101 que se suspende en un pozo perforado 1 13 por un cable de acero 107, como se revela en la Patente E.U.A. 6.412.575, la cual es asignada al cesionario del presente invento. Se puede tomar una muestra usando una broca para extracción de muestras 103 que se extiende desde la herramienta para extracción de muestras 101 dentro de la formación 105. La herramienta para extracción de muestras 101 se puede apuntalar dentro del pozo perforado por uno o más brazos de soporte 111. Un éjemplo de una herramienta para extracción de muestras disponible comercialmente además se describe en la Patente E.U.A. Nos. 4.714.119 y 5.667.025, ambas asignadas al cesionario del presente invento. La FIG. 2 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo para extracción de muestras existente 201 tomando una muestra del sondeo 207 de una formación 203. Una broca para extracción de muestras 205 se conecta al dispositivo para extracción de muestras 201, el cual puede incluir un motor para extender la broca 205 e impartir un movimiento rotatorio a la broca para extracción de muestras 205. La broca para extracción de muestras 205 se extiende dentro de la formación 203, y una muestra del sondeo 207 es capturada en el interior de la broca para extracción de muestras 205. Se observa que el dispositivo para extracción de muestras 201 se colocaría típicamente en una herramienta para la extracción de muestras (por ejemplo, 101 en la FIG. 1) para usar hacia el fondo del pozo. La broca para extracción de muestras 205 se extiende desde el dispositivo 201 y herramienta (por ejemplo, 101 en la FIG. 1 ) y dentro de la formación 203. Las herramientas rotatorias para la extracción de muestras típicamente usan una broca cilindrica, hueca para extracción de muestras con un cortador de formaciones en un extremo distal de la broca para extracción de muestras. La broca para la extracción de muestras se rota y fuerza contra la pared del agujero perforado. Mientras la broca para extracción de muestras penetra la formación, el interior hueco de la broca recibe la muestra de extracción. Una broca rotatoria para la extracción de muestras se extiende desde la herramienta utilizando un eje de enlace mecánico. El eje típicamente se conecta a un motor que imparte un movimiento rotatorio a la broca para la extracción de muestras y fuerza la broca contra la pared de la formación. Las herramientas rotatorias para la extracción de muestras generalmente se sostienen contra la pared opuesta del agujero perforado por un brazo de soporte. El borde de corte de la broca rotatoria para la extracción de muestras generalmente esta recubierta con carburo de tungsteno, diamantes u otros materiales duros para cortar dentro de la formación.

La FIG. 3 muestra un ejemplo de una broca rotatoria convencional para la extracción de muestras 301 que se puede utilizar con una herramienta para la extracción lateral de muestras, tal como la herramienta para la extracción de muestras 101 de la Figura 1. Una broca similar para la extracción de muestras se revela en la Patente E.U.A. No. 6.371.221 , la cual se asigna al cesionario del presente invento. La broca para la extracción de muestras 301 incluye un eje 303 que tiene un interior hueco 305. Un elemento de corte de formación 307 para la perforación está localizado en un extremó del eje 303. Mientras la broca para la extracción de muestras 301 penetra una formación (no mostrado) y una muestra del sondeo (no mostrada) se puede recibir en el interior hueco 305 de la broca 301. Después que una muestra es recibida en el interior hueco 305, la muestra del sondeo típicamente se rompe de la formación desplazando o inclinando el sistema de perforación. Luego la broca para la extracción de muestras 301 es removida de la formación, con la muestra del sondeo retenida en el interior hueco 305 de la broca para la extracción de muestras 301. Otros elementos conocidos de corte de formación para una broca para la extracción de muestras se pueden utilizar. Ejemplos de de tales elementos de corte de formación se describen en el compendio de la Solicitud de Patente E.U.A. Serial No. 09/832,606, asignada al cesionario del presente invento. Mientras las herramientas existentes para la extracción de muestras son útiles, aún existe una necesidad de una herramienta para la extracción de muestras lo cual asegura de manera más efectiva que una buena muestra de extracción se pueda recuperar para análisis.

Sumario del Invento En una o mas personificaciones, el invento se refiere a una herramienta para extracción lateral de muestras que incluye un cuerpo de herramienta, un eje hueco para extracción de muestras que se extiende desde el cuerpo de herramienta, un cortador de la formación colocado en un extremo distal del eje hueco para extracción de muestras y un miembro de retención segmentado en una pluralidad de pétalos y colocado en el eje hueco para extracción de muestras. En algunas personificaciones, la pluralidad de pétalos comprende tres pétalos. En algunas personificaciones, el invento se refiere a un método para tomar una muestra del sondeo que incluye extender una broca para extracción de muestras dentro de una formación, recibir la muestra del sondeo en una manga interna que tiene un miembro de retención segmentado en una pluralidad de pétalos próximo a un extremo distal de la manga interna y retirar la broca para extracción de muestras de la formación. En algunas otras personificaciones, el invento se refiere a una herramienta lateral para extracción de muestras que incluye un cuerpo de herramienta, un eje hueco para extracción de muestras que se extiende desde el cuerpo de herramienta, un cortador de la formación colocado en un extremo distal del eje hueco para extracción de muestras, una manga interna colocada dentro del eje hueco para extracción de muestras, y al menos un mecanismo de retención seleccionó el grupo que consiste de un pistón y una válvula check, en donde el pistón está colocado en la manga interna y movible con respecto a la manga interna y la válvula check está colocada en la manga interna. En algunas personificaciones, el invento se refiere a un método para tomar una muestra de extracción que incluye extender una broca para extracción de muestras dentro de una formación, recibir la muestra del sondeo en una manga interna que tiene un pistón colocado allí dentro de tal manera que el pistón es movible con respecto a la manga interna y retirar la broca para extracción de muestras de la formación. En algunas personificaciones, el invento se refiere a una herramienta lateral para extracción de muestras que incluye un cuerpo de herramienta, un eje hueco para extracción de muestras que se extiende desde el cuerpo de herramienta, un cortador de la formación colocado en un extremo distal del eje hueco para extracción de muestras, y una manga interna colocada dentro del eje hueco para extracción de muestras. La manga interna puede incluir una bolsa configurada para aplicar una presión radial a una muestra del sondeo cuando la bolsa está llena selectivamente con un fluido. En algunas personificaciones, el invento se refiere a una herramienta lateral para extracción de muestras que incluye un cuerpo de herramienta, un eje hueco para extracción de muestras que se extiende desde el cuerpo de herramienta, un cortador de la formación colocado en un extremo distal del eje hueco para extracción de muestras, y un miembro de retención elástico colocado próximo a un extremo distal de la herramienta para extracción de muestras y que tiene una abertura en su centro.

Otros aspectos y ventajas del invento serán evidentes de la siguiente descripción y las reivindicaciones anexas. Breve Descripción de los Dibujos La FIG. 1 es una sección transversal de un agujero de pozo con una herramienta para extracción de muestras de arte previo suspendida en el agujero de pozo. La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un dispositivo para extracción de muestras de arte previo. La FIG. 3 es una vista en perspectiva de una broca rotativa para extracción de muestras de arte previo. La FIG. 4A es una sección transversal de una broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 4B es una sección transversal de una broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 4C es una sección transversal de una broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 5A es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un dispositivo de retención de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 5B es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un dispositivo de retención de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 6A es una vista superior de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 6B es una vista superior de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento.

La FIG. 6C es una vista superior de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 6D es una vista superior de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 7 A es una sección transversal de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 7B es una sección transversal de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 7C es una sección transversal de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 7D es una sección transversal de un miembro de retención de broca para extracción de muestras de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 7E es una sección transversal de un miembro de retención de broca para extracción de muestras y manga interna de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 8A es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un pistón de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 8B es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un pistón de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 9 es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un amortiguador de acuerdo con una personificación del invento.

La FIG. 10 es una sección transversal de una broca para extracción de muestras con un dispositivo de retención de muestras de acuerdo con una personificación del invento. Descripción Detallada En algunas personificaciones, el invento se refiere a una broca para extracción de muestras con un miembro de retención que retiene una muestra del sondeo en una broca para extracción de muestras. En otras personificaciones, el invento incluye un pistón o amortiguador que permite que una muestra del sondeo sea recibida y retenida en una herramienta para extracción de muestras. En otras personificaciones, el invento se refiere a métodos para retener una muestra del sondeo en una herramienta para extracción de muestras. El invento ahora será descrito con referencia a los dibujos anexos. La FIG. 4A es una sección transversal de una broca para extracción de muestras 401 con un miembro de retención 411 de acuerdo con una personificación del invento. La FIG. 4A muestra solamente la broca para extracción de muestras 401 , pero aquellos que tienen destrezas en el arte entenderán que la broca para extracción de muestras 401 forma parte de una herramienta para extracción de muestras (no mostrada) que se usa para tomar muestras del sondeo desde una formación. Como manera de ejemplo, la broca para extracción de muestras puede formar parte de una herramienta para extracción de muestras, tal como la herramienta para extracción de muestras 101 en la FIG. 1.

La broca para extracción de muestras 401 en la FIG. 4A incluye un eje hueco 403 con un cortador de la formación 405 colocado en un extremo distal del eje 403. El cortador de la formación 405, o cortador de formación, esta formado de un material para perforar dentro de la formación 402. El cortador de la formación 405 puede estar formado de un material fuerte el cual está recubierto con un material superduro, tal como diamante policristalino o carburo de tungsteno. En otras personificaciones, el cortador de la formación 405 puede incluir otros dispositivos para cortar a través de formaciones blandas, tal como cepillos. El término "extremo distal" se utiliza para describir el extremo de la broca para extracción de muestras 401 que primero hace contacto con la formación. El extremo distal es el extremo del eje 403 el cual es el más lejano del centro de la herramienta para extracción de muestras (no mostrado) mientras una muestra esta siendo tomada. Es la primera parte de la broca para extracción de muestras 401 en penetrar una formación. Como se muestra en la FIG. 4A, una broca para extracción de muestras 401 puede incluir una manga interna 407 que está colocada dentro del eje hueco 403. La manga interria 407 es para recibir una muestra del sondeo (no mostrada en la FIG. 4A) mientras ella entra a la broca para extracción de muestras 401. En algunas personificaciones, la manga interna 407 es una manga interna "no rotativa". Una manga interna no rotativa es una manga interna que está libre para rotar de manera independiente del eje hueco 403. Entonces, mientras la herramienta para extracción de muestras penetra una formación 402, la fricción entre la manga interna y la muestra del sondeo (por ejemplo, 410 en las FIGS. 4B y 4C) evita que la manga interna rote con respecto a la formación 402. En algunas otras personificaciones, una parada mecánica tal como una llave (no mostrada) puede evitar la rotación de la manga interna. Esto reduce la erosión de la muestra del sondeo eliminando la fricción entre la muestra del sondeo y la manga interna durante el proceso de muestreo. Ejemplos de mangas para extracción de muestras se revelan en el compendio de la Solicitud de Patente E.U.A. No. 10/248,475, asignada al cesionario del presente invento. Un miembro de retención 411 se coloca en el extremo distal de la manga interna 407. El miembro de retención 411, como se verá, permite que una muestra del sondeo entre a la broca para extracción de muestras 401 y manga interna 407, y también retiene a la muestra del sondeo 410 en la manga interna 407 una vez que la muestra del sondeo 410 ha sido recibida en la broca para extracción de muestras 401. La FIG. 4B muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 401 en el proceso de recibir una muestra del sondeo 410. Mientras el cortador de la formación 405 penetra la formación 402, una muestra del sondeo 410 entra a la broca para extracción de muestras 401. Mientras la muestra del sondeo 410 entra a la manga interna 407, ella empuja los pétalos 411a, 411b del miembro de retención 411 fuera del camino de manera que la muestra del sondeo 410 pueda entrar a la broca para extracción de muestras 401. Mientras los pétalos 411a, 411b se mueven, ellos aplican una fuerza radial hacia dentro a la muestra del sondeo 410 que sirve para guiar a la muestra del sondeo 410 y mantenerla en el sitio.

La FIG. 4C muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 401 que ha recibido una muestra del sondeo 410 en la manga interna 407 colocada dentro del eje hueco 403 de la broca para extracción de muestras 401. La muestra del sondeo 410 es retenida en la broca para extracción de muestras 401 por los pétalos 411a, 411b del miembro de retención (411 en la FIG. 4A) en al menos dos maneras. Primero, los pétalos 41 1a, 41 1 b presionan hacia dentro sobre la muestra del sondeo 410 para estabilizarla y sostenerla en el sitio. Segundo, cuando la broca para extracción de muestras 401 se retrae de la formación 402, los pétalos 411a, 411b tenderán a cerrar y agarrar la muestra del sondeo 410. En roca dura, la fricción adicional entre la muestra del sondeo 410 y los pétalos 411a, 411 b actuará como un agarre de cuña que retiene a la muestra del sondeo 410 en la broca para extracción de muestras 401. En roca blanda, los pétalos 411a, 411b pueden cerrarse completamente y atrapar la muestra del sondeo 410 en la broca para extracción de muestras 401. Esto puede ser ventajoso debido a la tendencia a que formaciones no consolidadas o blandas se salgan fuera de la broca para extracción de muestras. En lugar de perder ¾ de pulgada (aprox. 1 ,9 cm) a 1 pulgada (aprox. 2,5 cm) de la muestra del sondeo de una formación no consolidada, los pétalos 411a, 411b se pueden serrar para retener la muestra del sondeo 410 en la broca para extracción de muestras 401. La única muestra del sondeo 410 que se pierde es aquella parte de la muestra del sondeo que se extiende después de los pétalos 511a, 511 b. En algunas personificaciones, los pétalos son alrededor de ¼ de pulgada (aprox. 0,6 cm) de longitud y alrededor de ¼ de pulgada de la muestra del sondeo se pierde en el cierre de los pétalos. Esto asiste en !a captura y retención de muestras del sondeo de una formación blanda que puede simplemente salirse fuera de la broca para extracción de muestras cuando la muestra se toma usando una broca convencional para extracción de muestras. El miembro de retención 411 que se muestra en las FIGS. 4A, 4B y 4C es hecho preferiblemente de goma, aunque puede estar hecho de cualquier material que sea flexible y aún tenga una memoria. Un material con una memoria "recordará" su posición original de tal manera que tenderá a moverse atrás hacia su posición original siempre que sea desplazado. En algunas personificaciones, permanece material en el régimen de deformación elástica aún cuando es desplazado completamente por la muestra del sondeo. Entonces, cuando los pétalos del miembro de retención son empujados radialmente hacia arriba por una muestra del sondeo, los pétalos son lo suficientemente flexibles para dejar lugar para que la muestra del sondeo pueda entrar fácilmente a la broca para extracción de muestras, pero ellos también tienden a empujar radialmente hacia dentro hacia su posición original. Esta tendencia a moverse atrás hacia la posición original es lo que crea la presión radial contra la muestra del sondeo la cual la guiará dentro de la broca para extracción de muestras y la retendrá allí mientras la broca para extracción de muestras esta siendo retirada de la formación. En algunas personificaciones, un miembro de retención pudiera no acoplarse en un extremo distal de una manga interna. Por ejemplo, la FIG. 5A muestra una broca para extracción de muestras 501 con una manga interna 507 colocada dentro de un eje hueco para extracción de muestras 503. Un cortador de formación 505 se coloca en el extremo distal del eje hueco para extracción de muestras 503. El miembro de retención 511 esta localizado cerca del punto medio a lo largo de la longitud axial de la manga interna 507. En esta posición, un miembro de retención 511 provee una guía de manera que una muestra del sondeo (no mostrada) será mantenida cerca del centro axial de la manga interna 507, mientras aún ofrece la habilidad a retener la muestra del sondeo en la broca para extracción de muestras 501 cuando la broca es retirada de la formación (no mostrada). Por ejemplo, en una formación dura, el miembro de retención 51 puede actuar como un agarre de cuña que retiene la muestra del sondeo (no mostrada) en la broca para extracción de muestras 501. La FIG. 5B muestra otra personificación de una broca para extracción de muestras con un miembro de retención 521 de acuerdo con el invento. La broca para extracción de muestras 521 incluye un eje hueco para extracción de muestras 523 con un cortador de formación 525 en su extremo distal. Un miembro de retención 531 se mantiene en el centro de abertura del cortador de formación por un anillo 533 en el cortador de formación. En esta posición, el miembro de retención 531 puede permitir que una muestra del sondeo (no mostrada) entre a la broca para extracción de muestras 521 , y también puede retener la muestra del sondeo en la broca para extracción de muestras 521 una vez que la muestra es recibida. Se observa que una broca para extracción de muestras de acuerdo con el invento puede tener varias combinaciones de las características descritas. Por ejemplo, puede incluir un miembro de retención localizado como se muestra en la FIG. 5A, pero sin una manga interna. En otro ejemplo, una broca para extracción de muestras puede incluir un anillo (por ejemplo, el anillo 533 en la FIG. 5B) que no está colocado próximo al extremo distal de la broca para extracción de muestras. Aquellos que tienen destrezas normales en el arte serán capaces de proyectar otras personificaciones de una broca para extracción de muestras que no se aparten del alcance del invento. La FIG. 6A muestra una vista de un extremo de un miembro de retención 601 de acuerdo con una personificación del invento. El miembro de retención 601 tiene tres pétalos 602a, 602b, 602c que son cortados desde el centro del miembro de retención 601 fuera hacia una circunferencia de pétalo externo 605. En algunas personificaciones, la circunferencia de pétalo externo 605 es sustancialmente del mismo tamaño que el diámetro interno del cortador de formación (por ejemplo, 505 en las FIGS. 5A, 5B y 5C). Esto permite que la muestra del sondeo ajuste fácilmente a través del miembro de retención. En otras personificaciones, la circunferencia de pétalo 605 puede ser más grande que el diámetro interno del cortador de la formación (por ejemplo, 505 en las FIGS. 5A, 5B y 5C.) Los pétalos 602a, 602b, 602c mostrados en la FIG. 6A están localizados adyacentes unos a otros. Eso es, los bordes de un pétalo, por ejemplo 602a, están adyacentes a bordes sobre los otros pétalos, 602b, 602c. En algunas personificaciones, un miembro de retención 601 incluye cortes o perforaciones 607. Los cortes 607 proveen una flexibilidad adicional para los pétalos 602a, 602b, 602c cuando el miembro de retención 601 está construido de un material rígido o cuando solamente hay un número pequeño de pétalos que hacen a cada pétalo rígido. La FIG. 6B muestra una personificación de un miembro de retención 621 con los pétalos 622a, 622b, 622c que no son adyacentes unos a otros. En esta personificación, los pétalos 622a, 622b, 622c están separados unos a otros regresando hacia la circunferencia de pétalo 625. La FIG. 6C muestra otra personificación de un miembro de retención 631 de acuerdo con el invento. Los pétalos 637, 638, 639 se sobreponen unos a otros.

Por ejemplo, el pétalo 637 tiene el borde 637a que se sobrepone al borde 639b del pétalo 639. El otro borde 637b del pétalo 637 es sobrepuesto por el borde 638a del pétalo 638. De manera similar, el pétalo 639 tiene el borde 639a que se sobrepone al borde 638b del pétalo 638. La FIG. 6D muestra otra personificación de un miembro de retención 641 de acuerdo con el invento. El miembro de retención incluye una abertura 646 en su centro. La abertura 646 se crea debido a que el miembro de retención 641 se extiende hacia dentro solamente hacia una circunferencia de abertura 647. Una muestra del sondeo (no mostrada) puede empujar su camino a través de la abertura 646 desplazando el miembro de retención 641. La elasticidad del miembro de retención 641 causará que el miembro de retención 641 ejerza una fuerza hacia dentro sobre la muestra del sondeo cuando es recibido. La FIG. 6D también muestra algunas otras características opcionales de un miembro de retención. Por ejemplo, un miembro de retención 641 con una abertura 646 puede que no tenga ningún pétalo. Una muestra del sondeo puede simplemente desplazar un miembro de retención sólido. En otras personificaciones, tal como la mostrada en la FIG. 6D, el un miembro de retención 641 puede incluir uno o más pétalos 642a, 642b, 642c. Los pétalos 642a, 642b, 642c pueden ser pétalos individuales, o los pétalos 642a, 642b, 642c se pueden perforar con las perforaciones 643 que se extienden entre la circunferencia de abertura 647 hacia la circunferencia de pétalo 645. Cuando se toma una muestra del sondeo (no mostrada), la muestra del sondeo romperá las perforaciones 643, y la muestra del sondeo se puede recibir en la broca para extracción de muestras (no mostrada). De hecho, se observa que muchas de las personificaciones arriba reveladas de un miembro de retención pueden usar perforaciones radiales para segmentar al miembro de retención en pétalos. Esto permitiría al miembro de retención servir como una cubierta lo cual evitaría que los contaminantes entren a la broca para extracción de muestras antes que una muestra sea tomada y las perforaciones se rompan. Se observa que las perforaciones radiales se diferencian de las perforaciones circunferenciales en que se pueden usar para incrementar la flexibilidad del miembro de retención. Las FIGS. 7A-7E muestran varias personificaciones de un miembro de retención para usar con una broca para extracción de muestras de acuerdo con el invento. La FIG. 7A muestra un miembro de retención 711 con los pétalos 711a, 711b que son cónicos hacia dentro. Los pétalos 711a, 711b tienen una circunferencia de pétalo que es sustancialmente la misma que el diámetro interno del cortador de formación 705. Una muestra del sondeo pasará fácilmente a través de los pétalos 711a, 711 b del miembro de retención 711. La FIG. 7B muestra otra personificación de un miembro de retención 721 donde los pétalos 721a, 721b son cónicos hacia fuera. En esta personificación, cuando los pétalos 721a, 721b son desplazados por una muestra del sondeo (no mostrada), la presión aplicada por los pétalos 721a, 721b será ligeramente mayor debido a que ellos son desplazados más lejos de su posición original. La FIG. 7C muestra otra personificación de un miembro de retención 731 de acuerdo con el invento. Los pétalos 731a, 731b del miembro de retención 731 son redondeados y sometidos a extrusión dentro de la manga interna 707. Cuando una muestra del sondeo (no mostrada) es recibida en la manga interna 707, los pétalos 731 a, 731 b serán desplazados hacia dentro. La FIG. 7D muestra otra personificación de un miembro de retención 741 de acuerdo con el invento. Los pétalos 741a, 741b del miembro de retención 741 son redondeados y sometidos a extrusión hacia fuera de la manga interna 707. Cuando una muestra del sondeo (no mostrada) es recibida en la manga interna 707, los pétalos 741a, 741b serán desplazados hacia dentro. La FIG. 7E muestra una personificación de un miembro de retención 751 que es similar al mostrado en la FIG. 7B. En la FIG. 7E, la manga interna 757 tiene una ranura 753 que provee espacio para los pétalos 751a, 751b en su posición desplazada. El diámetro interno D2 de la manga interna 757 en la ranura 753 es mayor que el diámetro nominal D1 de la manga interna 757. En la personificación mostrada, el diámetro nominal D1 de la manga interna 757 es sustancialmente el mismo que el diámetro interno del cortador de formación 705. Como una muestra del sondeo (no mostrada) pasa dentro de la manga interna 757, los pétalos 751a, 751b del miembro de retención 751 serán desplazados dentro de la ranura 753. Los pétalos 751a, 751b, cuando se desplazan dentro de la ranura 753, tienen sustancialmente el mismo diámetro interno que el diámetro nominal D1 de la manga interna 757. Esto permite que la muestra del sondeo 701 encaje fácilmente en todos los puntos a lo largo del eje de la manga interna 757, mientras aún se ganen las ventajas de un miembro de retención de acuerdo con las personificaciones del invento. La personificación de una manga interna 757 que se muestra en la FIG. 7E se puede usar con varias personificaciones de un miembro de retención. Por ejemplo, una manga interna 757 con una ranura 753 se puede usar con cualquiera de las personificaciones de un miembro de retención mostrado en las FIGS. 7A-7E. Un miembro de retención de acuerdo con cualquiera de las personificaciones del invento se puede diseñar específicamente para un solo uso, o se puede diseñar para capturar y retener múltiples muestras. Por ejemplo, algunas brocas para extracción de muestras se diseñan de manera que las muestras se almacenen en la manga interna. Eso es, la manga interna es movida desde adentro de la broca para extracción de muestras hacia dentro de un área de almacenamiento. En otras personificaciones, solamente la muestra del sondeo es movida dentro de un dispositivo de almacenamiento, y la manga interna se usa para capturar otra muestra.

Como se entenderá por aquellos que tienen destrezas normales en el arte, las FIGS. 7A-7E muestran una sección transversal de personificaciones particulares de una broca para extracción de muestras y un miembro de retención de acuerdo con el invento. Como tal, las figuras muestran solamente dos pétalos en cada personificación. Esto es simplemente una función de una sección transversal, y no pretende limitar el invento. Un miembro de retención de acuerdo con el invento puede tener cualquier número de pétalos. Opcionalmente, el miembro de retención puede ser uniforme, sólido, cónico o tener una o más aberturas a través de el. Otras configuraciones se pueden obtener. El miembro de retención se puede adaptar para romper y/o estirarse mientras la muestra del sondeo avanza dentro de la manga. Las porciones del miembro de retención que son estiradas o rotas pueden aplicar una fuerza a la muestra del sondeo para agarrar la muestra del sondeo. El miembro de retención es preferiblemente elástico de manera que pueda retraerse sustancialmente a su configuración original y cerrar detrás de la muestra del sondeo restringiendo así porciones de la muestra del sondeo para salir de la manga. La FIG. 8A muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 800 con una manga interna 807 que tiene un pistón 802 de acuerdo con el invento. El pistón 802 se mueve de manera axial con respecto a la manga interna 807. El pistón 802 se coloca inicialmente próximo al extremo distal de la manga interna 807. Cuando una muestra del sondeo se colecta de la formación 810, la muestra del sondeo desplazará el pistón 802 con respecto a la manga interna 807. El pistón 802 también puede incluir sellos 812 o rodamientos para permitir un movimiento más fácil del pistón 802 dentro de la manga interna 807. En la personificación mostrada, la manga interna 807 tiene un diámetro que es sustancialmente el mismo que el diámetro interno del cortador de formación 805. De manera de ajusfar con la manga interna 807, el pistón 802 tiene un diámetro que es sustancialmente el mismo que el diámetro interno de la manga interna 807 de manera que los sellos del pistón 812 son capaces de formar un sello entre la manga interna 807 y el pistón 802. La FIG. 8B muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 800 con una muestra del sondeo 801 recibida dentro de la broca para extracción de muestras 800. La muestra del sondeo 801 ha desplazado el pistón 802 hacia una posición próxima al extremo proximal de la manga interna 807. El pistón 802 se mueve mientras la muestra del sondeo 801 es recibida en la broca para extracción de muestras 800. Entonces, el pistón 802 provee soporte a la muestra del sondeo 801. Esto puede ser ventajoso en formaciones no consolidadas, donde la muestra del sondeo de la formación se rompería al entrar a la broca para extracción de muestras. El pistón 802 puede evitar que la formación se rompa. Adicional mente, cuando la broca para extracción de muestras 800 es sacada de la formación 810, el pistón 802 ayuda a sostener la muestra del sondeo en la manga interna 807. En algunas personificaciones, la cámara 815 detrás del pistón 802 incluye una válvula check u otros medios (no mostrados) para permitir que el aire o fluido sean empujados fuera de la cámara 815, pero no permitiría el flujo de retorno. Entonces, un vacío detrás del pistón 802 evitará que el pistón 802 se mueva en dirección hacia fuera. En algunas personificaciones, la cámara 815 detrás del pistón está completamente ventilada. Sin embargo, la muestra del sondeo 801 no será capaz de salirse de la manga interna 807 sin también mover el pistón 802. Esto puede ser causado por un vacío creado entre el pistón 802 y la muestra del sondeo 801. La fricción entre el pistón 802 y la manga interna 807 creará una resistencia adicional al movimiento de la muestra del sondeo 801, lo cual ayudará a retener a la muestra del sondeo 801 en la broca para extracción de muestras 800. Además, en adición a un pistón simple 802, la manga interna 807 también puede incluir un dispositivo ratchet o un dispositivo de cierre. Tal dispositivo evitaría que el pistón se mueva en dirección hacia fuera. La FIG. 9 muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 900 que incluye un amortiguador para recibir y retener a la muestra del sondeo 901 en la broca 900. Un eje hueco externo 903 penetra a una formación 910 usando un cortador de formación 905 colocado en el extremo distal del eje 903. Una muestra del sondeo 901 es recibida en una manga interna 917 que está colocada dentro del eje hueco 903. La cavidad (mostrada en 918) en la manga interna 917 detrás de la muestra del sondeo 901 se llena con un líquido, tal como agua. El extremo proximal de la manga interna 917 incluye una válvula 921 para selectivamente permitir que el fluido pase entre la manga 917 y el resto de la herramienta. La válvula 921 puede ser por ejemplo, una válvula check que permite que el fluido salga de la cavidad 918 mientras una muestra del sondeo 901 se mueve dentro de la manga interna 917. Cuando la broca para extracción de muestras 900 se retira de la formación, la válvula 921 se puede usar para evitar el flujo en reverso del fluido dentro de la cavidad 9 8, y se crea un vacío detrás de la muestra del sondeo 901 que retiene a la muestra del sondeo 901 en la broca para extracción de muestras 900. En al menos una personificación, la válvula check 921 en la FÍG. 9 se puede combinar con la broca para extracción de muestras 800 en las FIGS. 8A y 8B. En tal personificación, el pistón (802 en las FIGS. 8A y 8B) forzaría al fluido a través de la válvula check (921 en la FIG. 9). La válvula check (921 en la FIG. 9) evitaría el flujo de retorno de fluido y el vacío detrás del pistón (802 en las FIGS. 8A y 8B) y, por lo tanto, retener la muestra del sondeo del pistón en su lugar. La FIG. 10 muestra una sección transversal de una broca para extracción de muestras 1001 de acuerdo con otra personificación del invento. Un eje hueco 1003 tiene un cortador de formación 1005 en el extremo distal del eje 1003. Una bolsa 1007 es usada como una manga interna en la broca para extracción de muestras 1001 en la FIG. 10. La bolsa 1007, cuando se desinfla, provee suficiente espacio para aceptar una muestra del sondeo. La bolsa 1007 puede luego inflarse selectivamente llenándola con un fluido. El fluido puede ser fluido hidráulico almacenado, o puede ser lodo de perforación el cual es bombeado dentro de la bolsa. El tipo de fluido usado no pretende limitar el invento. Cuando la bolsa 1007 es llenada, se comprime hacia dentro y ejerce una presión radial sobre una muestra del sondeo (no mostrada). La presión aplicará una cubierta a la muestra del sondeo la cual igualmente estabilizará y retendrá la muestra del sondeo. Las personificaciones del invento pueden presentar una o más de las siguientes ventajas. Una broca para extracción de muestras con un miembro de retención u otro dispositivo de retención de acuerdo con el invento retendrá la muestra del sondeo en la broca para extracción de muestras mientras la broca para extracción de muestras es retirada de la formación. Esto evitará que la muestra del sondeo se dañe o pierda durante este proceso. De manera conveniente, una broca para extracción de muestras puede incluir un miembro de retención el cual se cerrará completamente cuando captura una muestra en una formación blanda o no consolidada. Cuando el miembro de retención se cierra, la muestra del sondeo estará completamente encerrada en la broca para extracción de muestras y protegida contra un daño o pérdida posterior.

De manera conveniente, una broca para extracción de muestras que incluye una manga interna no rotativa no degradará la muestra del sondeo a través de la fricción entre la muestra del sondeo y la manga interna y el miembro de retención. La manga interna y el miembro de retención no rotarán con respecto la formación y la muestra del sondeo mientras está siendo capturada. De manera conveniente, las personificaciones del invento que incluyen un pistón en la manga interna proveen una guía adicional para una muestra del sondeo al ser esta recibida. El pistón es desplazado por la muestra del sondeo, y una vez que la muestra es recibida totalmente, el pistón crea un vacío o hueco detrás de la muestra del sondeo que retiene a la muestra del sondeo en la manga interna mientras la broca para extracción de muestras es retirada de la formación.

De manera conveniente, las personificaciones del invento que incluyen un amortiguador proveen una guía estable para la muestra del sondeo al ella entrar a la broca para extracción de muestras. Una vez que se recibe en la broca para extracción de muestras, la muestra del sondeo es retenida por un vacío o hueco detrás de la muestra del sondeo. Mientras el invento se ha descrito con respecto a un número limitado de personificaciones, aquellos con destrezas en el arte, que tienen un beneficio de esta revelación, apreciarán que se pueden proyectar otras personificaciones las cuales no se apartan del alcance del invento como se revela aquí dentro. Por lo tanto, el alcance del invento debe estar limitado solamente por las reivindicaciones anexas.

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES Lo reivindicado es: 1. Una herramienta lateral para extracción de muestras, que comprende: un cuerpo de herramienta; un eje hueco para extracción de muestras extensible desde el cuerpo de la herramienta; un cortador de formación colocado en el extremo distal del eje hueco para extracción de muestras; y un miembro de retención segmentado en una pluralidad de pétalos y colocado en el eje hueco para extracción de muestras.
2. 2. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , además comprende una manga interna colocada dentro del eje hueco para extracción de muestras, y en donde el miembro de retención se conecta a la manga interna.
3. 3. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 2, en donde el miembro de retención esta colocado próximo a un extremo distal de la manga interna.
4. 4. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 2, en donde la manga interna comprende una manga no rotativa.
5. 5. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 2, en donde la manga interna comprende una ranura radial de tal manera que los pétalos del miembro de retención se pueden colocar de manera radial hacia fuera dentro de la ranura.
6. 6. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 5, en donde el miembro de retención tiene una circunferencia de pétalo que es sustancialmente la misma que un diámetro interno de la manga interna.
7. 7. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 2, además comprende un pistón colocado dentro de la manga interna y se mueve de manera axial con respecto a la manga interna.
8. 8. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 2, además comprende una válvula check colocada en la manga interna.
9. 9. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 8, en donde la válvula check está colocada en un extremo proximal de la manga interna.
10. 10. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 9, en donde la válvula check permite que un fluido fluya fuera de la manga interna.
11. 11. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde un diámetro interno de la manga interna es sustancialmente el mismo que un diámetro interno del cortador de formación.
12. 12. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1, en donde un diámetro interno de la manga interna es mayor que un diámetro interno del cortador de formación.
13. 13. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde la manga interna comprende una bolsa configurada para aplicar una presión radial a una muestra del sondeo cuando la bolsa se llena selectivamente con un fluido.
14. 14. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de pétalos comprende 3 pétalos.
15. 15. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde la pluralidad de pétalos se sobreponen.
16. 16. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de pétalos están separados por aberturas.
17. 17. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1, en donde el miembro de retención comprende perforaciones.
18. 18. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 17, en donde las perforaciones son perforaciones circunferenciales colocadas fuera de una circunferencia de pétalos.
19. 19. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 17, en donde las perforaciones son perforaciones radiales colocadas al menos parcialmente dentro de una circunferencia de pétalos.
20. 20. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de pétalos son adyacentes.
21. 21. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde el miembro de retención esta construido de-goma.
22. 22. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde el miembro de retención es redondeado y se estira por presión hacia un extremo distal del eje hueco para extracción de muestras. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 1 , en donde el miembro de retención es redondeado y se estira por presión hacia un extremo proximal del eje hueco para extracción de muestras. Un método para tomar una muestra del sondeo, que comprende: extender una broca para extracción de muestras dentro de una formación, la broca para extracción de muestras tiene un miembro de retención segmentado en una pluralidad de pétalos. recibir la muestra del sondeo en la broca para extracción de muestras; y retener la muestra del sondeo en la broca para extracción de muestras con el miembro de retención mientras se retira la broca para extracción de muestras de la formación. El método de la reivindicación 24, además comprende llenar selectivamente una bolsa con un fluido para aplicar una presión radial a la muestra del sondeo. El método de la reivindicación 24, en donde el miembro de retención se conecta a una manga interna colocada en la broca para extracción de muestras y la muestra del sondeo es recibida en la manga interna. Una herramienta lateral para extracción de muestras, que comprende: un cuerpo de herramienta; un eje hueco para extracción de muestras extensible desde el cuerpo de la herramienta; un cortador de formación colocado en el extremo distal del eje hueco para extracción de muestras; y una manga interna colocada dentro del eje hueco para extracción de muestras. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 27, en donde la manga interna comprende una bolsa configurada para aplicar una presión radial a una muestra del sondeo cuando la bolsa se llena selectivamente con un fluido. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 27, además comprende al menos un mecanismo de retención seleccionado del grupo que consiste de un pistón y una válvula check, en donde el pistón está colocado en la manga interna y se mueve con respecto a la manga interna, y la válvula check está colocada en la manga interna. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 29, en donde al menos un mecanismo de retención es el pistón. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 30, además comprende un sello colocado entre el pistón y la manga interna. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 30, en donde un diámetro interno de la manga interna es sustancialmente el mismo que un diámetro interno del cortador de formación. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 30, además comprende una válvula check conectada de manera operativa a una manga interna. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 27, además comprende una un miembro de retención elástico colocado próximo a un extremo dista! de una herramienta para extracción de muestras y tiene una abertura en su centro. La herramienta lateral para extracción de muestras de la reivindicación 27, 29 ó 34, además comprende un miembro de retención segmentado en pétalos colocado próximo a una abertura en un extremo distal de la manga interna. Un método para tomar una muestra del sondeo, que comprende: extender una broca para extracción de muestras dentro de una formación; recibir la muestra del sondeo en una manga interna que tiene un pistón colocado allí dentro de tal manera que el pistón se mueve con respecto a la manga interna; y retirar la broca para extracción de muestras de la formación. El método de la reivindicación 36, además comprende llenar selectivamente una bolsa con un fluido para aplicar una presión radial a la muestra del sondeo.