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DISPOSITIVO DE CRESTA EXTERIOR-LECHO EXTERIOR PARA UN EQUIPO DE SERVICIO PARA POZO
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Después de que un equipo de perforación petrolera perfora un pozo e instala el recubrimiento del pozo, el equipo es desmantelado y removido del sitio. A partir de ese punto, una unidad de reparación móvil o equipo de explotación, se utiliza normalmente para dar servicio al depósito. El servicio incluye, por ejemplo, instalar y remover series de tuberías, varillas de succión, y bombas. Esto se realiza generalmente con un sistema de grúas por cable que incluye un bloque de desplazamiento que eleva y desciende los grupos de tuberías, varillas de succión y bombas, mencionados anteriormente. La Patente de E.U.A. No. 4,334,217, describe un sistema para monitorear el movimiento de un bloque de desplazamiento en un equipo de perforación. Como se describió en la Patente '217, el bloque de desplazamiento puede ser levantado o descendido más allá de un limite de seguridad. Esto se denomina "cresta exterior" si el bloque de desplazamiento alcanza su posición superior de mayor seguridad, y "lecho exterior" si éste alcanza su posición de mayor seguridad inferior. La cresta exterior/lecho exterior puede dar como resultado el daño del equipo y/o presentar un riesgo al personal que trabaja en el equipo. Debido a que con frecuencia no es posible para el operador del sistema de grúa con cable verificar la posición del bloque de desplazamiento, o debido a que el operador puede, de lo contrario, estar distraído de la posición del bloque de desplazamiento, el operador puede exceder de forma inadvertida las posiciones seguras del bloque de desplazamiento. La Patente '217, identificó el problema de operación insegura de la grúa, y propuso una solución, en la cual, la distancia total recorrida por el bloque de desplazamiento es medida, y posteriormente es comparada con un punto de referencia, tal como la posición más alta (cresta) y la más baja (lecho), del bloque de desplazamiento. Se proporcionó un bloque electrónico para desplegar la posición del bloque de desplazamiento para el operador del sistema de grúas. En el caso de que el operador fracasara al detener el bloque de desplazamiento de exceder su posición más alta y más baja, el sistema de manera automática apaga el equipo de grúa si esos límites fueran excedidos. Aunque la Patente '217, estableció la forma de resolver el problema de operación insegura de la grúa en un equipo de perforación petrolera, muchas desventajas permanecen aún cuando se aplica la tecnología de la Patente '217 para una grúa de explotación. Por ejemplo, los sistemas de grúa de equipos de explotación son mucho más rápidos que aquellos que se encuentran en las grúas de perforación petrolera, y el sistema de la Patente '217 no es lo suficientemente responsable para evitar el movimiento más rápido del bloque de desplazamiento desde la cresta exterior hasta el lecho exterior. Adicionalmente, el sistema de apagado automático de la Patente '217 se proporciona para una detención abrupta del sistema de grúas y el bloque de desplazamiento. La detención abrupta puede utilizar una condición de inseguridad durante las operaciones de explotación y posiblemente, podría producir daño del equipo, ya que el bloque de desplazamiento con frecuencia soporta una gran cantidad de peso, que frecuentemente excede las 50 toneladas.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención mejora la tecnología de la Patente '217, proporcionando un sistema que es tanto más seguro como más útil en las grúas de explotación. La tecnología descrita en la presente descripción proporciona un sistema que calcula la posición, velocidad, peso del bloque de desplazamiento, así como el impulso antes de aplicar un sistema de frenado para disminuir la velocidad y eventualmente detener el bloque de desplazamiento. El sistema toma estos parámetros en consideración cuando disminuye la velocidad y/o detiene el bloque de desplazamiento cuando alcanza una posición de cresta exterior o un lecho exterior. El resultado es una operación mucho más segura del bloque de desplazamiento en una grúa de explotación, así como también en un equipo de perforación petrolera.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 , es una vista lateral de un equipo de explotación con su torre de perforación extendida. La Figura 2, es una vista lateral de un equipo de explotación con su torre de perforación retraída. La Figura 3, ilustra la elevación y descenso de una serie de tuberías interiores. La Figura 4, ilustra una modalidad de la presente invención. La Figura 5, muestra un esquema del control de bloque de desplazamiento para evitar el lecho exterior. La Figura 6, es una modalidad alternativa del control de bloque de desplazamiento para evitar el lecho exterior. La Figura 7, muestra una modalidad alternativa adicional del control de bloque de desplazamiento para evitar el lecho exterior. La Figura 8, muestra un esquema del control de bloque de desplazamiento para evitar la cresta exterior. La Figura 9, ilustra un diagrama de bloque simple de una modalidad del sistema de control de la presente invención. La Figura 10, muestra un diagrama esquemático simple del sistema controlador de cresta exterior/lecho exterior/impulso de la presente invención.
La Figura 11 , publica un diagrama lógico que muestra cómo opera una modalidad de la presente invención. La Figura 12, ilustra una modalidad de una gráfica del controlador de impulso.
DESCRIPCION DE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS
Haciendo referencia a la Figura 1 , se muestra una grúa de explotación independiente, que se puede retractar 20 que incluye un armazón de camión 22 soportado sobre ruedas 24, un motor 26, una bomba hidráulica 28, un compresor de aire 30, una primera transmisión 32, una segunda transmisión 34, una grúa de velocidad variable 36, un bloque 38, una torre de perforación que se puede extender 40, un primer cilindro hidráulico 42, un segundo cilindro hidráulico 44, un monitor 48, y una base que se puede retractar 50. El motor 26, se acopla de manera selectiva a las ruedas 24 y la grúa 36 por medio de las transmisiones 34 y 32, respectivamente. El motor 26, también impulsa la bomba hidráulica 28 por medio de la línea 29 y el compresor de aire 30 por medio de la línea 31. El compresor 30 suministra energía al tronco neumático (no mostrado), y la bomba 28 suministra energía a un grupo de tenazas hidráulicas (no mostradas). La bomba 28, también suministra energía a los cilindros 42 y 44 que se extienden y mueven en forma de pivote respectivamente la torre de perforación 40 para colocar de manera selectiva la torre de perforación 40 en una posición de trabajo (Figura 1) y en una posición retractada (Figura 2). En la posición de trabajo, la torre de perforación 40 está orientada hacia arriba, aunque su línea central longitudinal 54 está compensada angularmente desde la vertical como se indica mediante el ángulo 56. Esta compensación angular 56 proporciona al bloque 38 acceso a un barreno del pozo 58 sin interferencia desde el armazón de la torre de perforación y permite la instalación y remoción rápida de segmentos de tubería interiores, tales como los grupos de tuberías interiores 62 y/o las barras de succión (Figura 3). Cuando se instalan los segmentos de tubería interiores, los segmentos de tubería individuales son atornillados juntos utilizando las pinzas hidráulicas (no mostradas). Las pinzas hidráulicas son conocidas en la materia, y se refieren a cualquier herramienta hidráulica que puede atornillar juntos dos tubos o barras de succión. Durante el montaje de las operaciones, el bloque 38 soporta cada segmento de tubería mientras que está siendo atornillado dentro del grupo de tuberías dentro del agujero. Después de esa conexión, el bloque 38 soporta el grupo completo de segmentos de tubería, de tal manera que el segmento de tubería nuevo puede ser descendido en el interior del pozo. Después del descenso, el grupo completo es asegurado, y el bloque 38 recupera otro segmento de tubería para conectarlo con el grupo entero. De forma inversa, durante las operaciones de terminación, el bloque 38 eleva el grupo completo de segmentos de tubería fuera de la tierra hasta que por lo menos un segmento individual está expuesto por encima del suelo. El grupo es asegurado, y entonces el bloque 38 soporta el segmento de tubería, mientras que éste es desacoplado del grupo. El bloque 38, mueve entonces el segmento de tubería individual fuera de la ruta, y regresa para elevar el grupo, de tal manera que los segmentos de tubería individuales adicionales pueden ser desconectados del grupo. Haciendo referencia nuevamente a la Figura 1 , el peso aplicado al bloque 38 es percibido, por ejemplo, a través de una almohadilla hidráulica 92 que soporta el peso de la torre de perforación 40. Generalmente, la almohadilla hidráulica 92 es un pistón dentro de un cilindro, pero de manera alternativa, puede constituir un diafragma. La presión hidráulica en la almohadilla 92 se incrementa con el incremento del peso en el bloque 38, y esta presión puede por consiguiente ser monitoreada para calcular el peso del bloque. Se pueden utilizar otros tipos de sensores para determinar el peso en el bloque, que incluyen a la línea de indicadores unidos a un límite absoluto de la grúa, un equipo de calibración que mide cualesquiera fuerzas de compresión sobre la torre de perforación, o celdas de carga colocadas en diversas posiciones sobre la torre de perforación o sobre la cresta. Mientras que el peso del bloque puede ser medido en cualquier número de formas, los medios precisos para la medición no son críticos para la presente invención, sin embargo, es importante que el peso del bloque sea medido. La grúa 36 controla el movimiento de un cable 37, el cual se extiende desde la grúa 36 sobre la parte superior de un ensamble de rodamiento de cresta 55 localizado en la parte superior de la grúa 40, soportando el bloque de desplazamiento 38. La grúa 36 embobina y desembobina el cable 37, moviendo de esta manera el bloque de desplazamiento 38 entre su ensamble de rodamiento de cresta 55 y su posición de lecho, la cual generalmente se encuentra en el pozo barrenado 58, aunque puede estar a la altura de una plataforma elevada localizada sobre el pozo barrenado 58 (no mostrado). La posición del bloque de desplazamiento entre su posición de cresta y de lecho, siempre debe ser monitoreada, por ejemplo como mediante el sistema descrito en la Patente '217, incorporada en la presente descripción como referencia. El sistema de la Patente '217 comprende un dispositivo de recolección magnético u otro tipo de sensor de salida eléctrico que está situado de manera operativa adyacente a la parte giratoria de la grúa de cable 36 ó el ensamble de rodamiento de cresta 55 y produce impulsos eléctricos conforme giran las partes. De manera alternativa, se utiliza un dispositivo fotoeléctrico para generar los impulsos eléctricos necesarios. Estos impulsos eléctricos son transmitidos al equipo electrónico que cuenta los impulsos eléctricos y los asocia con un valor multiplicador, determinando de esta manera la posición del bloque de desplazamiento. Mientras que la Patente '217 describe un método para medir la posición del bloque de desplazamiento, otros métodos son también útiles para la presente invención, tales como un codificador de cuadratura, un codificador de cuadratura óptica, un codificador 4-20 lineal, u otros dispositivos similares conocidos en la materia. Los medios para percibir la posición del bloque 38 no son importantes para la presente invención, sin embargo, es importante que la posición del bloque sea medida y conocida. Una vez que la posición del bloque de desplazamiento es conocida, la velocidad del bloque de desplazamiento puede ser calculada fácilmente por el sistema descrito en la presente descripción. Por ejemplo, en su forma más simple, la velocidad del bloque de desplazamiento puede ser calculada determinando la posición del bloque de desplazamiento en un primer punto, determinando entonces la posición del bloque de desplazamiento a un segundo punto, calculando la distancia entre estos, y dividiendo la distancia recorrida por el tiempo de recorrido transcurrido. Si se utiliza un sistema por pulsos, tal como un codificador de cuadratura o un codificador óptico, para determinar la posición del bloque, se puede calcular la velocidad contando el número de pulsos por unidad de tiempo. Si se utiliza un dispositivo 4-20 para calcular la posición del bloque, el índice de cambio de corriente por unidad de tiempo podría necesitar ser calculado para determinar la velocidad del bloque, en donde la corriente es la salida del codificador 4-20. Una vez que el peso, velocidad y posición del bloque de desplazamiento es conocida, se puede disminuir la velocidad de los bloques de desplazamiento de forma segura y detenerse de forma suave mediante un sistema de frenado que toma en cuenta estas variables antes de aplicar los frenos a los bloques de desplazamiento. Cuando se busca evitar la cresta exterior, el sistema percibe primero la velocidad y posición vertical de los bloques de desplazamiento. Dependiendo de en cuál región (posición) están los bloques (Figura 4), el procesador compara la velocidad actual con la velocidad máxima permitida para esa región. Si la velocidad está por debajo del valor máximo permitido, por ejemplo, 2.19 kilómetros por hora en la región 108 ó puede ser de 4.39 kilómetros por hora en la región central 112, entonces no sucede nada. Si por otra parte, la velocidad de bloque excede la velocidad máxima deseada para esa región particular, el sistema puede, ya sea enviar una alarma al operador de que se está desplazando muy rápido, u omitir la autoridad de aceleración del operador, disminuyendo de esta manera la velocidad de los bloques que descienden, la aceleración del motor desciende hasta un punto en donde la velocidad es reducida hasta un nivel aceptable, o cualquier combinación o todos los anteriores. Esta metodología permite al personal operar a una explotación completa de caballos de potencia las cargas pesadas a RPM completas en cualquier punto a lo largo del eje 106-104, siempre que un límite de velocidad de operación segura sea mantenido. Cada zona de desplazamiento, 108, 112 y 1 10, tendrá una velocidad de bloque de desplazamiento máxima, con la zona media 112 teniendo una velocidad máxima que es mayor que aquella de las zonas de descenso de velocidad 108 y 110. Por otra parte, si la velocidad de ascenso es mayor que el valor previamente determinado, el sistema señala de forma automática al controlador de aceleración disminuir la velocidad del viaje hacia arriba, de manera independiente desde el punto establecido proporcionado al controlador de aceleración por el operador de la barra de explotación.
Disminuyendo la velocidad del motor del bloque que desciende conforme el bloque ingresa a la región 108, ésta se inhibe durante el desplazamiento conforme los bloques se mueven lo suficientemente lento para ser detenidos después de alcanzar el límite superior previamente determinado, evitando de esta manera la cresta exterior. El sistema puede proporcionar una zona de descenso de velocidad obligatoria (región 108) en la cual, la velocidad máxima del bloque en esta región es más lenta que aquella de la región 112 y está limitada a una velocidad, la cual permite y se contabiliza para las demoras intrínsecas creadas por el tiempo de procesamiento, tiempo de activación del freno, y sobre la distancia de detención entre la entrada del bloque al interior de la región 108 y la cresta. En otras palabras, existe un factor de tiempo inherente en el sistema, para que el sistema perciba la velocidad de los bloques de desplazamiento, procese los datos, inicie la acción de frenado, y entonces para que el tambor aplique realmente los frenos. En algunas modalidades, este tiempo es de aproximadamente medio segundo, pero está dentro de las habilidades del experto en la materia determinar este tiempo de rezago para cada sistema individual. El resultado final es que al sistema se le permite adecuar el tiempo para disminuir la velocidad y detener los bloques antes de que alcance las posiciones de cresta exterior o lecho exterior. De manera independiente de la velocidad del bloque, cuando el bloque alcanza un límite superior previamente determinado, como se muestra en la Figura 4, como el punto más alto 104 (límite de recorrido superior), el sistema detendrá en forma automática el movimiento hacia arriba del bloque de desplazamiento, reduciendo la velocidad del motor a una inactividad, liberando el tambor del embrague y colocando el freno de mano del tambor. Una modalidad adicional de la presente invención como tal, que corresponde a evitar la cresta exterior es un detector de metal de omni-lectura "autoprotección" localizado cerca de la cresta del equipo. En una modalidad, este detector es un Banner S18M. Cuando este detector de metal está alambrado de forma adecuada al equipo, lo cual está dentro de las habilidades de una persona familiarizada con dichos detectores, éste proporciona medios auxiliares para detener el recorrido del bloque de desplazamiento cuando está cerca de una posición de cresta exterior. Cuando se coloca en serie con el embrague, acelerador del motor, y activadores de freno, por ejemplo, si el detector percibe metal (el bloque de desplazamiento), éste abre el embrague, la aceleración y los circuitos de freno, deteniendo de esta manera el movimiento hacia arriba de dichos bloques. Por consiguiente, si el procesador o codificador fracasa durante la operación normal, el detector se convierte en un dispositivo de seguridad final para detener el bloque de desplazamiento. El detector debe ser ajustado y calibrado de tal manera que no se desplazará cuando los bloques se estén desplazando en la región de operación de la torre de perforación, pero se desplazarán, y por lo tanto abrirá los circuitos, cuando los bloques estén muy cerca de la cresta, independientemente de si el codificador o procesador están activos o están operando de forma normal. Por consiguiente, en el caso de que un procesador falle, una falla eléctrica total, una falla del codificador u otro tipo de falla de sistema ocurra, el detector de metal todavía evitará que los bloques de desplazamiento se desplacen al interior de la cresta. Cuando el bloque está desplazándose hacia abajo a través de la región 108 y 1 12, si la velocidad está por debajo de un valor regional máximo previamente determinado o calculado, por ejemplo, 9.77 kilómetros por hora, no sucede nada. Cuando los bloques se desplazan al interior de la región más baja 1 10, la cual está cerca del punto de detención inferior 106, la velocidad máxima permisible es reducida, nuevamente, siempre que la velocidad medida en esa región esté por debajo de los límites establecidos, nada sucede. La velocidad de descenso máxima en las regiones 104 y 108 puede ser ingresada al sistema de control como un valor previamente determinado, o alternativamente, puede ser calculada mediante una ecuación algebraica simple. Este tipo de ecuación puede presentarse en muchas formas, pero en una forma simple, esta ecuación toma en cuenta el peso y el impulso del bloque de desplazamiento. Debido a que el peso puede ser medido en (92), podemos calcular la velocidad máxima permitida con base en la carga de gancho, dividiendo la cifra del impulso máximo permitido entre el peso, como se muestra a continuación: Velocidad max = ¡mpulso(max)/peso del bloque de desplazamiento. En algunas modalidades, el peso puede ser medido y denominado como una velocidad de bloque previamente determinada contra el esquema de peso del bloque, como se puede observar en la Figura 12. En esta modalidad, una vez que se calcula el peso, el sistema puede referirse al cuadro para determinar la velocidad del bloque máxima permitida de descenso de desplazamiento en las regiones 104 y 08. De forma inversa, si el bloque de desplazamiento está desplazándose a una velocidad mayor de un valor previamente determinado, entonces el sistema toma en consideración tanto la velocidad del bloque de desplazamiento como el peso antes de disminuir la velocidad de descenso del bloque. Por ejemplo, si el peso es de 20 toneladas, y la velocidad es mayor que un valor previamente determinado, por ejemplo, 2. 9 kilómetros por hora, entonces en una altura previamente determinada, una señal es enviada para iniciar la disminución de velocidad del desplazamiento hacia abajo del bloque, de tal manera que para el impulso en que el bloque alcance su punto más bajo, pueda ser detenido por completo antes de llegar al suelo. En una modalidad, la velocidad del bloque de desplazamiento es proporcional al peso en el bloque de desplazamiento, por ejemplo, si para 20 toneladas de peso, el límite de velocidad previamente determinado podría ser de 2.10 kilómetros por hora, mientras que para 25 toneladas de peso, el límite de velocidad previamente determinado podría ser menor, y para 15 toneladas de peso, el límite de velocidad previamente determinado podría ser mayor. Este calcula de manera efectiva el impulso del bloque de desplazamiento, antes de tomarlo en cuenta para tal efecto, de cómo debería ser disminuida la velocidad del bloque de desplazamiento. En otra modalidad, un límite de peso único y un límite de velocidad único podrían ser utilizados para facilitar el cálculo. En otra modalidad, el sistema puede permitir al bloque desplazarse libremente a través del rango inferior, si se percibe muy poco peso o ningún peso en el bloque de desplazamiento. En una modalidad, se disminuye la velocidad del bloque de desplazamiento utilizando un freno neumático unido a una válvula proporcional. Por ejemplo, si la escala protegida previamente determinada del desplazamiento está 3 metros por encima del límite de desplazamiento inferior, entonces a 3 metros la válvula proporcional puede aplicar el 10% de la presión de aire al freno. A 2.74 metros, la válvula proporcional puede aplicar el 20%, a 2.43 metros el 30%, y así consecutivamente hasta que el bloque alcance el límite de desplazamiento inferior se aplica un total del 100% del freno y el bloque de desplazamiento llega a una detención suave. Haciendo referencia ahora a la Figura 4, se muestra un equipo de explotación con el bloque que soporta una serie de tuberías. El desplazamiento total del bloque está entre la cresta de la grúa 55 y el lecho en la cabeza del pozo 58. Un punto antes de la cresta exterior es el límite superior de desplazamiento 104, en donde el bloque de desplazamiento será detenido completamente por el sistema. Un punto antes del lecho es el límite inferior del desplazamiento 106, en donde el bloque de desplazamiento también será detenido completamente por el sistema. Una escala debajo del límite superior es la escala de desplazamiento protegida superior 108. Como se describió anteriormente, en esta escala, si la velocidad excede un valor previamente determinado, una señal es enviada al controlador del motor para disminuir la velocidad del bloque de desplazamiento, de tal manera que cuando ésta alcance su límite superior de desplazamiento 104, ésta se puede detener de forma segura. De manera similar, una escala por encima del límite inferior es la escala de desplazamiento protegido inferior 110. Como se describió anteriormente, en esta escala, la velocidad y el peso (si se desea) son medidos, y si la velocidad o el impulso del bloque de desplazamiento exceden un valor previamente determinado, una señal es enviada al freno para que empiece a disminuir la velocidad del bloque de desplazamiento, de tal manera que cuando éste alcance su límite inferior 106, pueda ser detenido de forma segura. En algunas modalidades, se le proporciona al operador un botón de anulación manual, de tal manera que si es necesario, el control del operador puede ser mantenido sobre el bloque a través de la escala completa de desplazamiento sin que tome control el sistema de control automático. Haciendo referencia ahora a las Figuras 5 a 9, se muestra en forma gráfica una modalidad adicional de la presente invención. Cuando el bloque está desplazándose hacia abajo, como se muestra en la Figura 5, el impulso del bloque podría ser calculado multiplicando el peso sobre el bloque por la aceleración, o velocidad, del bloque. La distancia necesaria para poner la carga en un alto total, incrementará conforme se incremente el impulso. Por consiguiente, una distancia de detención "SD" se calcula multiplicando el impulso del bloque cronometrando un valor "K", lo cual es simplemente un ingreso de datos en el sistema de control que está frenando el bloque. El sistema de control montado en la barra, calcula la distancia de detención con base en esta ecuación. La distancia de detención es definida en la presente descripción como la distancia por encima del límite de detención inferior del bloque. El límite de detención del bloque es el punto más bajo hasta el cual se le permite desplazarse al bloque, y normalmente será establecido en el sistema de control por el operador del equipo. Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 5, el bloque se muestra para moverse hacia abajo a una velocidad de 2.19 kilómetros por hora. Si la carga del gancho es, por ejemplo, de 50 toneladas y un valor K de .00001 s/lb es utilizado por la computadora, la distancia de detención SD podría ser calculada para ser 6.09 metros por encima del límite de detención inferior. Cuando el bloque alcanza el punto de distancia de detención calculado, el sistema de control podría entonces enviar una señal eléctrica variable por medio de un circuito PID al dispositivo de frenado en el equipo. En una modalidad, la señal eléctrica podrá ser enviada a un transductor electro-neumático o válvula proporcional cuya función es tomar la señal eléctrica y dar salida a una presión de aire proporcional a la señal eléctrica. La salida de aire es entonces entubada hacia un cilindro de activación por aire en el freno, iniciando de esta manera la acción de frenado sobre el bloque. En una modalidad, un controlador PID (derivada integral proporcional) es utilizado para disminuir la velocidad del bloque entre el punto de distancia de detención hasta el límite de detención inferior. Un controlador PID podría simplemente monitorear la velocidad o el impulso del bloque y enviar una señal al transductor electro-neumático o válvula proporcional mencionados anteriormente para agregar o reducir la presión de aire según sea necesario para permanecer en la curva de desaceleración deseada, como se muestra en la Figura 5. Haciendo referencia ahora a la Figura 6, se puede observar que conforme disminuye el peso, el punto de distancia de detención podría ser más cercano al límite de detención inferior. Comparando la Figura 6 con la Figura 5, si 25 toneladas se hicieran descender dentro del agujero utilizando el mismo valor K, tanto la distancia de detención como la inclinación de la curva de desaceleración, podrán ser la mitad que haciendo descender 50 toneladas en el interior del agujero. Haciendo referencia ahora a la Figura 7, se puede observar que conforme disminuye la velocidad mientras que se mantiene el mismo peso en el bloque, la distancia de detención disminuye, sin embargo, la inclinación de la curva de desaceleración permanece siendo la misma. Comparando la Figura 7 con la Figura 5, si 50 toneladas de peso se hacen descender a una velocidad de 10.97 kilómetros por hora en lugar de a 21.94 kilómetros por hora al mismo valor K, la distancia de detención podría ser la mitad de aquella para hacer descender 20 toneladas a 21.94 kilómetros por hora, aunque la inclinación de la curva de desaceleración permanece siendo la misma. En el modo de levantamiento por grúa, el mismo concepto general es ilustrado en la Figura 8. La velocidad hacia arriba es monitoreada por el sistema de control, y en algún punto de disminución de velocidad previamente determinado, el cual es un punto en algún lugar debajo del punto más alto del desplazamiento del bloque, el sistema de control inicialmente empieza disminuyendo la velocidad del motor, disminuyendo de esta manera la velocidad del bloque que desciende. Por consiguiente, en lugar de activar un freno como en el caso del desplazamiento del bloque hacia abajo, la velocidad de la grúa es simplemente disminuida, de tal manera que disminuye la velocidad del bloque. Esto se puede lograr teniendo la señal del sistema de control un controlador proporcional en el acelerador del motor el cual, en la misma forma que el freno, responde de manera proporcional a la señal de control para disminuir la velocidad del bloque. El punto de disminución de velocidad para el desplazamiento hacia arriba es calculado con base en la aceleración del bloque, peso y un factor K, calculado de manera muy similar a la distancia de detención para el desplazamiento descendiente. En algunas modalidades, el peso puede ser descartado y únicamente se puede considerar la velocidad para determinar el punto de disminución de la velocidad. En el punto de disminución de velocidad, el sistema de control toma el control con un controlador PID, que mantiene el bloque en la curva de desaceleración disminuyendo la velocidad del motor. El freno aún puede ser utilizado en el desplazamiento hacia arriba, particularmente si el bloque alcanza el punto de detención más alto, o la posición de desplazamiento más alta del bloque, la cual es establecida por el operador. Una vez que esta posición es alcanzada, el sistema de control puede colocar el freno y liberar el tambor del embrague, provocando que el tambor detenga la rotación y de esta manera detenga el desplazamiento del bloque hacia arriba. En la Figura 9, se muestra un diagrama de bloque simple que esquematiza el sistema completo. Una modalidad adicional de la presente invención involucra un controlador de impulso para el equipo. Este controlador de impulso no es útil únicamente para proteger la cresta exterior y el lecho exterior del bloque de desplazamiento, sino que también es útil para proteger al equipo y a los miembros del personal del sobre-esfuerzo de los tubulares y la torre de perforación, mientras que el equipo está desplazando los tubos en el interior del agujero. Durante la operación estándar, cuando se desplaza en el interior del agujero, es deseable que se le permita al bloque de desplazamiento caer libremente a través de las regiones 108 y 112 si está cargado ligeramente, disminuyendo su velocidad o regulando su aceleración si está pesadamente cargado. La Figura 12, ilustra un ejemplo de este concepto. Por ejemplo, si el peso sobre los bloques de desplazamiento es menor de 10 toneladas, a éste se le permite desplazarse a velocidades de hasta 21.94 kilómetros por hora. Conforme la carga del gancho se vuelve más pesada, la velocidad máxima permitida es disminuida, de tal manera que se mantiene el impulso del bloque de desplazamiento dentro de una cubierta segura. Por ejemplo, de acuerdo con este esquema, a 20 toneladas sobre el bloque, la velocidad de descenso máxima puede ser de 12.07 kilómetros por hora. Finalmente, en cargas del gancho por encima de las 37.5 toneladas, la velocidad de descenso máxima podrá ser de aproximadamente 4.39 kilómetros por hora. Este controlador de impulso podría únicamente aplicarse a las regiones 108 y 112 de la Figura 4, y podría no tener aplicación en la porción de control del lecho exterior mencionada anteriormente del aparato de cresta exterior/lecho exterior. Por su puesto, los pesos y velocidades relacionados en la presente descripción son utilizados únicamente con el propósito de presentar ejemplos. Los valores reales diferirán de equipo a equipo y necesitarán ser determinados por el operador del equipo antes de utilizar este controlador de impulso. Los valores reales dependerán de una serie de factores que incluyen el tipo de equipo, los parámetros de operación del operador del equipo, y el nivel de seguridad bajo el cual desea trabajar el operador. Haciendo referencia ahora a la Figura 10, se muestra un diagrama esquemático simple del sistema de cresta exterior/lecho exterior/controlador de impulso. El ingreso de datos desde el codificador del tambor de tubería (o cualquier otro indicador de posición del bloque) y el sensor de peso son ingresados al sistema, y la velocidad, posición, y peso sobre el bloque de desplazamiento son entonces calculados con base en el ingreso de datos del sensor. El procesador del sistema, utilizando un circuito PID, compara la velocidad y peso actuales con la información en la memoria del sistema. En una modalidad, la memoria del sistema es previamente determinada en datos ingresados por separado, sin embargo, como se describió anteriormente, en una modalidad separada, la memoria del sistema puede tener la forma de un esquema como el que se muestra en la Figura 12. El circuito PID, al comparar los datos reales con los datos en la memoria, garantiza que el sistema está, ya sea sobre o debajo de la línea en el esquema o debajo de los valores de velocidad previamente determinados para esta posición determinada. Haciendo referencia a la Figura 11 , se publica un diagrama lógico que muestra cómo trabaja este sistema. Si la velocidad es mayor que la máxima permitida, el controlador PID envía una señal de salida al módulo de salida, el cual a su vez activa el freno para disminuir la velocidad del bloque de desplazamiento. Este procedimiento es repetido hasta que el bloque se detiene o alcanza la posición del lecho exterior, o en el caso de un bloque de desplazamiento que está ascendiendo, el circuito retardará acelerador para disminuir la velocidad del bloque. Desde luego, la velocidad máxima cambiará conforme el bloque de desplazamiento ingrese, tanto a la parte superior como inferior de las zonas de disminución de velocidad. En un ejemplo de este sistema en aplicación, se asume que el operador está desplazando una serie pesada de tuberías al interior del agujero y excede la velocidad máxima permitida. Si el fondo de las tuberías fueran a apilarse sobre un reborde, si únicamente durante un momento, si los bloques están descendiendo demasiado rápido, esto invadiría la tubería después de que la tubería hubiera detenido su movimiento descendente. Si la tubería se libera, ésta puede caer y producir un impacto repentino sobre el bloque de desplazamiento. Este es un suceso de ocurrencia común en el campo. La fuerza de la caída libre de la tubería, en algunas ocasiones de más de 50 toneladas, puede producir daños significativos a la grúa y la tubería, produciendo una situación insegura para el operador. Utilizando este sistema, si la velocidad máxima es excedida, automáticamente se disminuye la velocidad del bloque de desplazamiento, reduciendo significativamente de este modo las posibilidades de ocurrencia de este tipo de evento catastrófico, permitiendo al operador atrapar los bloques antes de que se les permita invadir la tubería. En otra modalidad de la presente invención, todos los incidentes cerca de la cresta o cerca del lecho son cargados en un cargador de datos. Por ejemplo, en cualquier momento que el sistema de control toma el control de los bloques y los detiene debido a que están demasiado cerca de los puntos de detención, esto es capturado como un evento y es almacenado en una computadora residente con el equipo de servicio. Este caso puede entonces ser transmitido a un sistema de cómputo central, poniéndolo a disposición de la administración de la compañía que da servicio al pozo. Debido a que esto es registrado, la compañía de servicio del pozo tendrá la capacidad de decidir si el operador operó peligrosamente el equipo o lo llevó demasiado cerca de los límites de la grúa. Aunque los aparatos y métodos de la presente invención han sido descritos en términos de modalidades preferidas, será evidente para aquellos expertos en la materia que se pueden aplicar variaciones a aquello que ha sido descrito en la presente descripción sin alejarse del concepto y alcance de la presente invención. Todos los sustitutos y modificaciones similares evidentes para aquellos expertos en la materia se estiman estar dentro del alcance y concepto de la presente invención como está establecido en las siguientes Reivindicaciones. Por ejemplo, muchas modalidades fueron descritas como útiles en equipos de servicio de pozos, sin embargo, cada modalidad es igualmente útil en equipos de perforación estándar u otros tipos de equipos de perforación petroleros.