MXPA05008005A

MXPA05008005A - Ensamble y metodo para perforar.

Info

Publication number: MXPA05008005A
Application number: MXPA05008005A
Authority: MX
Inventors: Marvin Gregory
Original assignee: Strataloc Technology Products
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2006-05-31
Also published as: WO2004070158A2; US20040149492A1; CN1759228A; CN1759228B; RU2005127046A; CA2514195A1; RU2308592C2; US7730971B2; US20070039757A1; US20100230167A1; US7987926B2; CA2514195C; US7353888B2; WO2004070158A3; US20110284291A1; US7059429B2; US20080142266A1

Abstract

La presente invencion provee un ensamble y un metodo de perforacion que es especialmente util para un ensamble de perforacion que se baja al fondo del agujero para perforara un agujero de pozo a traves de una formacion terrestre. En una modalidad, el ensamble de perforacion de preferencia consiste de una aleacion de tungsteno que es suficientemente plastica para ser capaz de resistir las tensiones de flexion, torsion y compresion, que ocurren en un ensamble de perforacion que se baja al fondo del agujero. La seccion de peso de aleacion de tungsteno puede ser movible axialmente con respecto a un elemento tubular exterior, y cuando esta montada dentro del ensamble que se baja al fondo del agujero, actua para poner en tension el elemento tubular exterior, para proveer un ensamble mas rigido que se baja al fondo del agujero.

Description

- 1 ENSAMBLE Y MÉTODO PARA PERFORAR CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general a perforación de pozos para petróleo, gas y similares. Más en particular, la presente invención se refiere a ensambles y métodos para el funcionamiento mejorado de brocas de perforación y sartas de perforación.

LA TÉCNICA DE ANTECEDENTES Por muchas razones es conveniente perforar un agujero más recto, con efectos de formación de espiral reducidos, a lo largo de la trayectoria de perforación deseada, y con menos secciones deslavadas. Por ejemplo, se ha encontrado que la tortuosidad, o los efectos de formación de espirales frecuentemente producidos en el pozo de perforación durante la perforación están asociados con un funcionamiento degradado de la broca, el giro de la broca, un número incrementado de maniobras en la sarta de perforación, una seguridad disminuida en la MWD (medición mientras se perfora) y la LWD (diagrafía mientras se perfora) debidas a las vibraciones asociadas generalmente con ellas; la probabilidad incrementada de pérdida de equipo en el agujero, los problemas incrementados de circulación y de fango, debidos a las bateas a lo largo del agujero - 2 -del pozo con espirales, al desgaste incrementado del estabilizador, al control disminuido de la dirección de perforación, a la respuesta degradada de la herramienta de diagrafía, debida a variaciones en el agujero, que incluyen deslavados e invasión, confiabilidad disminuida en la cementación, debida a la presencia de una o más bateas alargadas, a los problemas de libramiento para los tamices de empaque de grava, a ROP disminuido (tasa o velocidad de penetración de la perforación) y a otros muchos problemas. Cuando se perforan pozos es sumamente conveniente perforar el pozo tan rápido como sea posible para limitar los costos. Se ha estimado que al duplicar la actual velocidad diaria de perforación se obtendrían ahorros en el costo, para la industria petrolera, de doscientos a seiscientos millones de dólares por año. Este estimado puede ser conservador. Durante la perforación de un pozo se pierde mucho tiempo debido a la necesidad de maniobrar la sarta de perforación. Se saca la sarta de perforación del agujero del pozo por cualquiera de diversas razones, por ejemplo, para reemplazar la broca de perforación. Reducir el número de maniobras en la sarta de perforación, especialmente en pozos profundos, donde la extracción y el reemplazo de la sarta de perforación se tarda mucho tiempo, reduciría en gran medida los costos de renta diaria del equipo de perforación. Aun cuando el diseño de las brocas de perforación ha sido con frecuencia el foco principal en la técnica anterior, para - 3 -reducir muchos de los problemas discutidos más arriba, se han hecho algunos esfuerzos por mejorar otros aspectos del ensamble que se baja al agujero. El ensamble que se baja al agujero, típico, incluye una pluralidad de collarines de perforación de peso pesado. Los collarines de peso pesado, de acero, típicos, son relativamente de bajo costo y durables. Sin embargo, debido a su tamaño y construcción, los collarines de peso de la técnica anterior son desequilibrados en cierta medida, y tienden a introducir variaciones. Además, aun si estuvieran perfectamente equilibrados, los collarines de peso pesado tienen un punto de alabeo y tienden a flexionarse hasta ese punto durante el proceso de perforación. El resultado de los collarines de peso pesado desequilibrados y la flexión del ensamble total que se baja al agujero, produce un efecto de volante, con un desequilibrio en él, que puede provocar fácilmente que la broca de perforación revolucione, vibre y/o pierda contacto con la cara del agujero del pozo en la dirección de perforación deseada. Se han hecho esfuerzos por formar collarines de perforación más pesados. Por ejemplo, se ha intentado incrementar el diámetro de los collarines de perforación de acero, para proveer un peso incrementado adyacente a la broca de perforación. Sin embargo, esto disminuye entonces el espacio anular entre los collarines de perforación de acero, de diámetro mayor y la pared del agujero del pozo. La disminución en el espacio anular crea un deslavado significativo del agujero debido a la velocidad necesariamente mayor con que fluye el fango a través de un anillo - 4 -menor, especialmente en las formaciones no compactadas. Otros intentos por incrementar el peso del ensamble que se baja dentro del agujero incluye el uso de materiales de alta densidad, tales como tungsteno concrecionado y uranio agotado. Sin embargo, se han encontrado problemas significativos al montar el tungsteno concrecionado o el uranio agotado de alta densidad, debido a su naturaleza frágil, lo que ha dado por resultado periodos de vida disminuidos para dichos collarines de perforación. En una modalidad discutida con mayor detalle en las patentes de la técnica anterior mencionadas en la lista que viene después, se han cortado roscas en el propio material frágil, de peso pesado. Esas roscas aparentemente están sujetas a fallas. En otra modalidad, se hacen intentos por limitar los tipos particulares de tensiones de perforación aplicadas al material de alta densidad. En este diseño se utiliza una camisa de acero gruesa para intentar absorber las tensiones de flexión, torsionales y otras tensiones, al mismo tiempo que se permita aplicar las tensiones de compresión al material de alta densidad que el material frágil, de alta densidad, es capaz de resistir. Sin embargo, debido al montaje de compresión de la sección pesada de tungsteno concrecionado, frágil, a la camisa de acero gruesa circundante, se aplican inevitablemente esfuerzos de flexión al tungsteno frágil concrecionado. Por lo tanto, parece que es probable también la falla temprana para este diseño. La camisa gruesa de acero también limita significativamente el volumen del material de alta densidad que puede ser utilizado. La industria de perforación de pozos de petróleo y de gas ha buscado desde hace mucho, y continúa buscando, soluciones para los problemas mencionados arriba. Las siguientes patentes describen con mayor detalle los intentos previos hechos en la técnica anterior para enfrentar los problemas citados más atrás: La patente estadounidense No. 4,278,138, expedida el 14 de julio de 1981 a Rowley y coinventores, describe un collarín de perforación mixto para perforar agujeros de pozo en formaciones terrestres, que incluye una camisa exterior estructural de acero, que tiene un extremo inferior asegurado a un acoplamiento inferior conectable con una broca de perforación, y un extremo superior asegurado a un acoplamiento superior conectable a un collarín de perforación adyacente situado encima. Un núcleo anular de metal pesado, de tungsteno concrecionado, está dispuesto en la camisa y se mantiene en compresión en ella precargando los acoplamientos inferior y superior contra los extremos del núcleo, lo que coloca en tensión la camisa, haciendo que la camisa se contraiga y agarre la periferia del núcleo. La camisa de acero estructural tiene una pared gruesa para portar las cargas de flexión, torsión, compresión, tracción e impacto, encontradas en la operación de perforación, de manera que dichas cargas no sean llevadas a través del núcleo, que tiene el propósito de incrementar la densidad total y la masa del collarín de perforación mixto, disminuyendo considerablemente la tendencia a que se produzca una perforación de pozo desviada. - 6 - La patente estadounidense No. 1,792,941, expedida el 17 de febrero de 1931 a E. E. Stevenson, describe un cilindro de bomba que comprende una camisa que tiene roscas internas, formadas en los extremos, y un hundimiento centralizador en los extremos internos de las roscas internas; un forro intermedio en la camisa que es menor en su diámetro externo que el diámetro interno de la camisa; forros extremos en los extremos de la camisa, que se acoplan con el forro intermedio y son de diámetro externo menor que el diámetro interno de la camisa; hombrones centralizadores formados en los forros extremos, y apoyados en las depresiones centralizadoras para centralizar los forros; y collarines extremos atornillados en las roscas internas, para afianzar entre sí los forros; teniendo los collarines caras internas extremas, perpendiculares al eje de los forros. La patente estadounidense No. 2,126,075, expedida el 9 de agosto de 1938, a J. C. Wright, describe un collarín de perforación para uso en una sarta de perforación giratoria que incluye un cuerpo que se va a conectar en la sarta y que tiene suficiente fuerza para la transmisión de las fuerzas a las que está sometida la sarta; una parte tubular alrededor del cuerpo; medios de acoplamiento en el extremo superior de la parte, para conectar con un tubo de lavado, de manera que la parte esté adaptada para operar como una continuación del tubo de lavado, y medios que conectan separablemente la parte exterior con el cuerpo. La patente estadounidense No. 2,814,462, expedida el 26 - 7 - de noviembre de 1957 a F. D. De Jarnett, describe un collarín de perforación para conexión entre posiciones superior e inferior de una columna de perforación; extendiéndose porciones superior e inferior hacia arriba, a una mesa giratoria y hacia abajo a una broca de perforación, respectivamente; proporcionando el collarín de perforación tanto el paso para la presión descendente sobre la broca de perforación, como para reducir al mínimo la transmisión de vibración y las fuerzas de choque desde la broca de perforación a la columna de perforación; comprendiendo el collarín de perforación: medios internos de tubo que tienen un pasaje de flujo longitudinal para comunicación con la columna de perforación; medios de acoplamiento superior fijados al extremo superior del medio de tubo interno, y adaptados para conexión con el extremo inferior de la porción superior de la columna de perforación; medios de acoplamiento inferior fijados al extremo inferior del medio de tubo interno, y adaptados para conexión con el extremo superior de la porción inferior de la columna de perforación. medios tubulares externos que tienen un extremo superior, conectados también a los medios de acoplamiento superiores y que tienen un extremo inferior conectado a los medios de acoplamiento inferior; rodeando los medios tubulares exteriores por lo menos una porción del medio de tubo interno, y que está espaciado a una distancia predeterminada de ellos, para formar con ellos una cámara; un pasaje que se extiende desde el exterior hasta el interior de la cámara; conteniendo la cámara un medio seleccionado que comprende por lo menos un líquido; llenando el líquido sólo parcialmente la cámara; medios para proveer un sello estanco al líquido para la cámara, que incluye medios para sellar el pasaje; con lo que las fuerzas vibratorias y de choque transmitidas a los medios de acoplamiento serán transmitidas al menos en parte al medio; disipando de esa manera la turbulencia del líquido creado por su flujo en la cámara, por lo menos algo de la energía de las fuerzas vibratorias y de choque. La patente estadounidense No. 2,958,512, expedida el 1 de noviembre de 1960 a H. C. Humphrey, describe un collarín de construcción mixta que comprende secciones extremas roscadas y miembros interno y externo de tubo, unidos a ellas en relación concéntricamente espaciadas entre sí, definiendo de esa manera una cámara anular con ellas; siendo los miembros de tubo iguales a y no mayores que el tubo de perforación de tamaño estándar, con dimensiones diametrales convencionales; estando adaptado el collarín de perforación para ser fijado a una sarta de perforación que tiene la misma dimensión diametral exterior; teniendo cada una de las secciones extremas roscadas las mismas dimensiones diametrales externas que ei miembro de tubo exterior y teniendo un pasaje axial con la misma dimensión diametral que la del miembro de tubo interno, y un material metálico que ocupa completamente la cámara anular y que tiene una densidad específica mayor que los miembros de tubo y las secciones extremas, y con resistencia a la tracción comparable, para proveer un collarín de perforación, - 9 -sustancialmente del mismo peso o mayor, y de menores dimensiones diametrales externas, en comparación con un collarín de perforación integral, convencional; comprendiendo el material metálico una aleación de plomo que tiene una densidad específica que varía de 9.4 a 11.3. La patente estadounidense No. 3,047,313, expedida el 31 de julio de 1962 a G. H. Bruce, describe un collarín de perforación para uso en una sarta de perforación que comprende miembros de pared tubular espaciados, interno y externo; medios reforzadores celulares entre, y fijados de manera adherida y asegurados a por lo menos a miembros de pared a todo lo largo de ellos; medios reforzadores celulares que forman una pluralidad de células en y a través de la longitud y la anchura del espacio con pasajes en los medios de refuerzo celular en cada célula; proporcionando el interior de los miembros de pared un agujero sin obstrucciones para el paso de fluido; medios fijados a cada extremo de los miembros de pared, para conectar el collarín de perforación en una sarta de perforación, y medios de peso metálico que tienen una densidad específica mayor que 8.0, en y llenando las células; con lo que se provee un collarín de perforación pesado y un efecto de péndulo a la sarta de perforación, estando formados los medios de refuerzo celular de un metal de elevado punto de fusión, sustancialmente inerte químicamente a, y sin que sea atacado por loe medios de peso metálicos, recibidos en las células en estado líquido. La patente estadounidense No. 3,062,303, expedida el 6 - 10 -de noviembre de 1962 a W. E. Schultz describe un método para cambiar, durante las operaciones de perforación, la dirección de un pozo que está inclinada con respecto a la vertical; comprendiendo el método insertar y montar giratoriamente en una sarta de perforación, encima de una broca de perforación, una herramienta de peso excéntrico, adaptada para expandir un elemento radialmente contra la pared del pozo; colocar el elemento en comunicación de presión con el interior de la sarta de perforación; bajar la sarta de perforación y la herramienta sustancialmente hasta el fondo del pozo; mover recíprocamente la sarta de perforación desde la superficie con suficiente fuerza para atascar la herramienta, haciéndola girar alrededor del eje de la sarta de perforación, hasta una posición deseada; aplicar presión de fluido a través de la sarta de perforación para expandir radialmente contra la pared del pozo el elemento expandible de la herramienta montada giratoriamente, para forzar la herramienta a un lado del pozo; y hacer girar subsiguientemente la sarta de perforación y la broca dentro del pozo para reanudar las operaciones de perforación. La patente estadounidense No. 3,167,137, expedida el 26 de enero de 1965 a H. C. Humphrey, describe en combinación, en un collarín de perforación de construcción mixta sujeto a rotación, secciones extremas y miembros de tubería externos unidos a ellas, en relación concéntricamente espaciada entre sí; definiendo de esa manera una cámara anular con ellas; estando adaptado el collarín de perforación para ser fijado a una sarta de tubería de perforación - 11 -giratoria que tiene las mismas dimensiones diametrales externas; cada una de dichas secciones extremas tiene la misma dimensión diametral externa que el miembro de tubo exterior, y tiene un pasaje en comunicación coaxial con, y de un diámetro igual a, el diámetro interior del miembro de tubo interno; un material metálico que ocupa completamente la cámara anular y que tiene una densidad específica mayor que los miembros de tubo y las secciones externas, para proveer un collarín de perforación sustancialmente del mismo peso o de mayor peso y de menor dimensión diametral externa, en comparación con un collarín de perforación integral convencional; seleccionándose el material metálico del grupo que consiste de plomo y una aleación de plomo que tiene una densidad específica que varía de 9.4 a 11.3; y una pluralidad de miembros metálicos elásticos, sujetos fijamente a, y espaciados a todo lo largo de, uno de los miembros de tubo dentro de la cámara anular; proyectándose los miembros metálicos de manera equidistante desde un miembro de tubo hasta contacto con el otro miembro de tubo, uno con respecto al otro; estando embebidos los miembros metálicos en el material metálico para servirles de ancla. La patente estadounidense No. 3,195,927, expedida el 20 de julio de 1965 a W. B. Kimbrell, describe un tubo de peso que comprende un miembro exterior pretensado en tensión axial y que tiene un extremo superior y un extremo inferior; un tubo interno pretensado en compresión axial, dispuesto en el miembro exterior y que tiene un extremo superior y un extremo inferior; estando - 12 -ajustado a presión el extremo superior del tubo interno con un aditamento de interferencia dentro el extremo superior del miembro exterior, formando una junta de sobrecarga soltable entre los extremos superiores; estando ajustado a presión el extremo inferior del tubo interno dentro del extremo inferior del miembro externo, formando una junta entre los extremos superiores del tubo interno y del miembro externo, que requiere menos par de torsión de sobrecarga para provocar el movimiento relativo entre ellos, de lo que se requeriría para provocar e! movimiento relativo de la junta entre los extremos inferiores del tubo interno y del miembro externo; de manera que la junta en los extremos inferiores sea más fuerte con respecto a la resistencia al par de torsión que la junta de ajuste a presión entre los extremos superiores del tubo interno y del miembro externo; siendo mayor el diámetro exterior del extremo superior del tubo interno en la junta con el extremo superior del miembro externo, que el diámetro del extremo inferior del tubo interno de la junta con el extremo inferior del miembro externo; medios dispuestos de manera cooperante entre el tubo interno y el miembro externo, adyacente a sus extremos superiores, para transmitir tensión axial desde el tubo interno al miembro externo, cuando la junta de sobrecarga soltable se ha soltado, pero que permite la rotación del extremo superior del miembro externo con respecto al tubo interno, cuando la junta de sobrecarga soltable se ha soltado; estando separado el tubo interno del miembro externo entre las juntas, formando una cámara anular que se extiende desde - 13 -la junta entre los extremos superiores de la junta entre los extremos inferior; estando formadas ambas juntas estancas al fluido, y un fluido que tiene una densidad mayor que 1.4 llena la cámara; estando construidas y dispuestas las juntas para mantener la tensión y la compresión en tanto que no se suelte la junta de sobrecarga soltable. La patente estadounidense 3,232,638, expedida el 1 de febrero de 1966 a M. B. Hollander, describe un collarín de perforación hueco que comprende, en combinación, una conexión de pasador que tiene un hombrón anular que mira hacia fuera; una conexión de caja que tiene un hombrón anular que mira hacia dentro; un miembro tubular externo que tiene elevada resistencia a la tracción, al que están atornilladas las conexiones de pasador y de caja, y un miembro tubular interno, mayor que el miembro externo, y que tiene elevada resistencia a la compresión; estando cargados ambos miembros tubulares dentro de sus respectivos puntos de deformación plástica; siendo el miembro interno de una longitud mayor que la distancia axial entre los hombrones cuando las conexiones de pasador y de caja están atornilladas apretadamente dentro del miembro tubular exterior; estando dispuesto concéntricamente el miembro tubular interno dentro del miembro tubular externo, con un ligero claro radial que forma una depresión anular entre los miembros tubulares que se extiende sustancialmente en la longitud axial del miembro interno, antes de cargar el miembro interno; haciendo contacto los hombrones - 14 -anulares de las conexiones de pasador y de caja y comprimiendo el miembro tubular interno cuando se atornillan las conexiones al miembro tubular externo; estando cargado el miembro tubular interno en compresión sustancialmente hasta el punto crítico, lo que hace que el miembro tubular se flexione lateralmente y haga contacto con las paredes internas del miembro exterior; previniendo las paredes internas la alabeo ulterior del miembro interno en el punto de contacto, con lo que restringe el miembro tubular interno para esforzarlo dentro de su punto de deformación plástica; siendo tal la disposición que el miembro externo es pretensado en tensión dentro de sus puntos de deformación plástica, para hacer rígido de esa manera el collarín de perforación contra la deformación radial cuando se somete el collarín a cargas de compresión. La patente estadounidense No. 3,572,771, expedida el 30 de marzo de 1971 a Fletcher Redwine, describe una construcción de collarín de perforación para uso en una perforadora giratoria de pozo. Los collarines individuales son unidos extremo con extremo con conectores que tienen resistencia mayor a la fatiga que el acero de los collarines de perforación. El metal preferido para los conectores es titanio, o una aleación a base de titanio. La patente estadounidense No. 3,706,348, expedida el 19 de diciembre de 1972 a Carey E. Murphey, Jr., describe un sistema para controlar la desviación de agujero mediante el uso de una broca y una sarta de perforación mixta, que comprende un collarín de perforación pesado, dispuesto encima de la broca, y collarines de - 15 -acero convencionales, dispuestos encima del collarín de metal pesado. La patente estadounidense No. 3,955,835, expedida el 11 de mayo de 1976 a Percy L. Farrington, describe un economizador de gas que comprende una unión para la inserción en una línea de gas que conduce a un artefacto de gas, con la porción macho de la unión provista de una pluralidad de aletas que se extienden en espiral, para provocar una acción de remolino en el gas que pasa a través de ellas. La patente estadounidense No. 4,760,889, expedida el 2 de agosto de 1988 a Roy L. Dudman, describe un collarín de perforación que tiene un cuello de pescador justo detrás del extremo de pasador, que tiene una dimensión reducida en comparación con el extremo de la caja. Por tanto, la herramienta es particularmente bien apropiada para ser orientada con su extremo de pasador hacia arriba en una sarta de perforación. Se incrementa el BSR al mismo tiempo que el collarín retiene buenas características de "capacidad de pesca" y "capacidad de deslavado". La patente estadounidense No. 4,771,811, expedida el 20 de septiembre de 1988 a DeCell y coinventores, describe un tubo de perforación de pozo pesado, sustancialmente homogéneo, y el método para su fabricación. Se coloca un lingote cilindrico en una prensa de forja de múltiples martillos, para formar el lingote a una barra de tubo de perforación que tiene una porción protectora central y secciones conectoras superior e inferior; cada una de - 16 -diámetro mayor que las secciones cilindricas de cuerpo del tubo de perforación. Posteriormente se endereza la barra y se maquinan conectores extremos superior e inferior. Se maquinan porciones extremas roscadas en los conectores y se perfora un pozo a través de la barra de tubo de perforación. La patente estadounidense No. 4,776,436, expedida el 11 de octubre de 1988 a Nenkov y coinventores describe un absorbedor de choques frontal con un adaptador superior y un adaptador inferior, entre los cuales está montado un alojamiento; y están dispuestos en él un huso y elementos activos dispuestos dentro de una cámara cerrada por un disco superior y un disco inferior, el alojamiento y el huso, y debajo del disco inferior están dispuestos resortes. El adaptador superior está comprendido por una tuerca de dos escalones, con rosca externa, atornillada al alojamiento, y a través de la tuerca de dos escalones pasan chavetas. La cámara de trabajo está dividida mediante manguitos intermedios, en secciones; en cada una de las cuales están dispuestas cabezas esféricas, formadas en la superficie externa del huso. Los elementos activos dispuestos dentro de la cámara de trabajo son esferas. Los resortes están limitados en su extremo inferior mediante una tuerca de forma anular, y es posible usar resortes del tipo ranurado. La patente estadounidense No. 4,905,776, expedida el 6 de marzo de 1990 a Beynet y coinventores, describe un ensamble amortiguador de vibraciones, tales como un aparato equilibrador dinámico, que está conectado a una broca de perforación, un motor - 17 -para bajar el agujero o una sarta de perforación para ejercer una fuerza variable, para contrarrestar las fuerzas inductores de vibración. El aparato equilibrador dinámico incluye un cuerpo de soporte que soporta una pluralidad de masas que se mueven libremente, de manera que las masas se muevan a una posición para oponerse a una fuerza de desequilibrio que gira con, y a la misma velocidad que, la broca de perforación, el motor para bajar al pozo, o la sarta de perforación. La patente estadounidense No. 6,230,822, expedida el 15 de mayo de 2001 a Sullivan y coinventores, describe una broca de perforación para usar en operaciones de perforación en un pozo de perforación; teniendo la broca de perforación un cuerpo de broca que incluye una pluralidad de patas de broca, cada una de las cuales soporta un cortador cónico giratorio; un miembro de acoplamiento formado en una porción superior del cuerpo de broca; por lo menos un sensor de temperatura para monitorear por lo menos una condición de temperatura de la broca de perforación mejorada durante las operaciones de perforación; y por lo menos una cavidad para el sensor de temperatura, formada en el cuerpo de la broca y adaptada para recibir, llevar y colocar el al menos un sensor de temperatura en una posición particular con respecto al cuerpo de la broca, que es determinada empíricamente para optimizar la discriminación del sensor de temperatura. La solicitud de patente de los Estados Unidos No. 20020157895A1, publicada el 31 de octubre de 2002, de Dubinsky y - 18 -coinventores, describe una pluralidad de irregularidades de masa pesada fijadas a una pared interna del collarín de perforación para atenuar las ondas que se desplazan a través del collarín. La pluralidad de irregularidades de masa pesada están espaciadas y dimensionadas para la máxima atenuación de pulsos acústicos en una gama de frecuencias predeterminada. Las irregularidades de masa pueden ser anillos acoplados firmemente a la superficie exterior del collarín. Alternativamente, las irregularidades de masa pueden ser anillos acoplados firmemente a la superficie exterior del collarín mediante piezas de cuello, que se extienden hacia dentro de la circunferencia interna del anillo. Las irregularidades de masa pueden estar hechas de tungsteno. En otra modalidad preferida, las irregularidades de masa están acopladas asimétricamente a una pared externa de collarín para proveer atenuación direccional preferencial. Un artículo de Offshore Magazine, publicado en agosto de 2001, escrito por Chen y coautores, titulado Wellbore design: How long bits improve wellbore micro-tortuosity in ERD operations (Diseño de pozo de perforación: Qué tanto mejoran las brocas la micro-tortuosidad del pozo de perforación en las operaciones de ERD), describe la tortuosidad como uno de los factores críticos en las operaciones prolongadas de pozos, que tienen dos componentes: la macro-tortuosidad y la micro-tortuosidad. Los efectos incluyen elevado par de torsión y arrastre, mala limpieza del agujero, alabeo de la sarta de perforación y pérdida de profundidad perforada - 19 -disponible, entre otras condiciones negativas. Un sistema de perforación nuevo, que utilizara brocas de calibre grande, reduciría significativamente la formación de espirales en el agujero, una forma de micro-tortuosidad que se pretende mediante el uso del diseño de la broca de perforación, para mejorar muchas facetas durante la operación de perforación. La técnica anterior citada arriba no provee un material de alta densidad, de plasticidad relativamente grande, durable y equilibrado estática/dinámicamente, para ensambles que se bajan al fondo del agujero, a fin de mejorar dramáticamente de esa manera la operación de perforación, resolviendo sustancialmente los problemas discutidos aquí con anterioridad. Consecuentemente, sigue habiendo necesidad de proveer un ensamble mejorado, de alta densidad, para bajar al fondo del agujero. Quienes tengan experiencia en la materia apreciarán que la presente invención está dirigida a enfrentar los problemas anteriores y otros problemas de importancia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Consecuentemente, es un objetivo de la presente invención proveer un ensamble y un método mejorados para perforar. Es un objetivo de otra modalidad posible proveer una más rápida OP (velocidad de penetración) de la perforación, mayor vida - 20 -de la broca, tensión reducida sobre las juntas de la sarta de perforación, agujero de perforación con calibre más constante, circulación mejorada, cementación mejorada, menores MWD y LWD de ruido, mejoradas, precisión mejorada en la introducción de la línea de alambre, tendido e instalación mejorados del ensamble de tamiz, menor manipulación de la broca, tortuosidad disminuida o eliminada, alabeo reducida o eliminada en la sarta de perforación, deslavado reducido del agujero, seguridad mejorada y/u otros beneficios. Otro objetivo de otra modalidad posible de la presente invención es proveer medios para transmitir la fuerza desde una de entre una pluralidad de secciones de material de alta densidad, a través de conectores roscados, a cualquier punto deseado debajo de él, por medio de cualquier número de conexiones de caja/pasador, hacia hasta e incluyendo colocar sustancialmente todo el peso de una pluralidad de secciones de peso de alta densidad en la parte superior de la broca de perforación. Es un objetivo de otra modalidad también posible de la presente invención proveer una longitud de compresión mucho más corta del ensamble para bajara dentro del agujero, con respecto al primer orden de longitud de alabeo, para eliminar de esa manera virtualmente la alabeo del ensamble que se baja al fondo del agujero y la tortuosidad resultante en el agujero. Otro objetivo de otra modalidad de la presente invención es un ensamble para bajar al fondo del agujero, de mayor diámetro y - 21 -de elevada densidad, con una longitud más corta, lo que crea menor formación de deslavado que el ensamble de collarín estándar, de menor diámetro, para bajar al fondo del agujero. Es un objetivo de otra modalidad posible de la presente invención proveer una formulación de tungsteno de alta densidad, que tiene elevada plasticidad, para evitar los problemas de la técnica anterior de secciones de peso de tungsteno frágiles. Un objetivo de otra modalidad posible de la presente invención es proveer secciones de aislamiento, de aleación de tungsteno de alta densidad, que pueden ser utilizadas en el ensamble que se baja al fondo del pozo, o en cualquier otro punto en la sarta de perforación, para absorber golpes, vibraciones, rebote de la roca, efectos de turbulencia de la roca y/o el ruido. Otro objetivo de otra modalidad posible de la presente invención es proveer equilibrio estático y/o dinámico del ensamble que se baja al fondo del agujero, para eliminar las vibraciones de volante producidas por el ensamble que se baja al fondo del agujero. Un objetivo de una modalidad posible de la presente invención es proveer un ensamble mejorado para bajar al fondo del agujero. Otro objetivo de otra modalidad posible de la presente invención es proveer un manguito exterior de acero para el ensamble que se baja al fondo del pozo, que se mantiene en tensión en lugar de estar en compresión, aun a distancias cortas de la broca de perforación, de modo que se elimine la alabeo de la sarta de - 22 -perforación. Otro objetivo más de otra modalidad posible de la presente invención es aplicar una cantidad incrementada de peso, adyacente a la broca, y permitir más revoluciones por minuto (rpm) de la sarta de perforación, pera incrementar la velocidad de penetración (ROP) de la perforación en muchas formaciones. Otro objetivo de otra modalidad posible de la presente invención puede comprender combinar uno o más, o varios o la totalidad de los objetivos anteriores, con o sin uno o más objetivos, aspectos y ventajas adicionales, como se describe más adelante. Estos objetivos, aspectos y ventajas de la presente invención, y otros, serán aparentes de los dibujos y de la descripción que se da aquí y de las reivindicaciones anexas. Sin embargo, se entenderá que los objetivos, aspectos y ventajas de la invención, mencionados en lo que antecede, están destinados únicamente a ser una ayuda para entender los aspectos de la invención, y no están destinados a limitar la invención de ninguna manera y, por consiguiente, no forman una lista exhaustiva ni restrictiva de los objetivos y/o los aspectos, las definiciones y/o las ventajas de la invención. Consecuentemente, en una modalidad de la invención se provee un ensamble de perforación en una sarta de perforación para perforar una formación de tierra. El ensamble de perforación es operable para aplicar una fuerza sustancialmente continua en una broca de perforación, durante las operaciones de perforación, para mantener de esa manera la broca de perforación - 23 -en contacto con la formación de la tierra. El ensamble de perforación puede comprender uno o más elementos, tales como, por ejemplo, un primer miembro tubular exterior y/o un primer miembro de transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del primer miembro tubular exterior, y que es movible axialmente con respecto al primer miembro tubular exterior. En una modalidad actualmente preferida, el miembro de transferencia de fuerza también puede comprender una sección de peso, que utiliza peso en esta sección y posiblemente numerosas secciones similares, para producir sobre la broca la fuerza sustancialmente continua. Otros elementos pueden comprender un primer conector roscado, asegurado con respecto al primer miembro tubular exterior y/o un primer conector roscado, en el miembro de transferencia de fuerza, montado para su movimiento axial dentro de, y que se extiende a través del primer conector roscado. El primer conector roscado del miembro de transferencia de fuerza, está conectado mecánicamente al primer miembro de transferencia de fuerza para transferir una fuerza a través del primer conector roscado, para ser aplicada a la broca de perforación, de manera que la fuerza transferida comprenda por lo menos una porción de la fuerza sustancialmente continua sobre la broca de perforación. De esa manera, la fuerza producida por una pluralidad de secciones de peso puede ser transferida a través de los conectores roscados a, o adyacente a, la broca de perforación. Una modalidad de un ensamble de perforación de acuerdo con la presente invención puede ser utilizada en un ensamble de - 24 -perforación que se baja al fondo del agujero, para perforar un agujero de pozo a través de una formación de terreno. El ensamble de perforación para bajarlo al fondo del agujero comprende una broca de perforación en su porción de más abajo, y está asegurada a una sarta de tubería de perforación. El ensamble de perforación para bajar al fondo del pozo está localizado en la posición más baja en la sarta de perforación, lo suficientemente cerca de la broca de perforación para ser operable para aplica su peso a la broca de perforación. Una modalidad de un ensamble de perforación de acuerdo con la presente invención comprende uno o más elementos, tales como, por ejemplo, un primer elemento tubular externo, un primer auxiliar superior, asegurado con respecto al primer elemento tubular externo; un primer auxiliar inferior, asegurado con respecto al primer elemento tubular externo, y una primera sección de peso de alta densidad, montada dentro del primer elemento tubular. La primera sección de peso de alta densidad tiene una densidad específica superior a 10.0 y, de preferencia, consiste de una aleación de tungsteno. Nótese que la densidad específica del hierro es aproximadamente 7.85; la del plomo, 11.35; la del tungsteno, 17.20; la del molibdeno, 10.20; la del uranio, 18.68; y la del osmio, 22.48. En una modalidad preferida, la primera sección de peso de alta densidad está montada deslizablemente para permitir el movimiento axial de la primera sección de peso de alta densidad, con respecto al primer elemento tubular externo. - 25 - El ensamble de perforación puede comprender adicionalmente un mecanismo de transmisión de fuerza para transferir una fuerza, tal como el peso, a través de los conectores roscados. Un segundo elemento tubular externo, asegurable con respecto al primer auxiliar inferior y una segunda sección de peso de alta densidad, está montado dentro del segundo elemento tubular externo, y está montado deslizablemente para permitir el movimiento axial con respecto al segundo elemento tubular externo. Un elemento de transmisión de peso se puede extender a través del primer auxiliar inferior, y puede ser deslizable para movimiento axial con respecto al primer auxiliar inferior. En una modalidad preferida, el elemento de transmisión de peso está montado para soportar el peso de la primera sección de peso de alta densidad y/o para aplicar el peso de la primera sección de peso de alta densidad, a la segunda sección de peso de alta densidad. En una modalidad preferida, una aleación de tungsteno preferida, utilizada en un ensamble para bajar al fondo del agujero, no comprende cobalto. La aleación de tungsteno puede comprender más de noventa por ciento de tungsteno. La aleación de tungsteno puede comprender adicionalmente: níquel, hierro y molibdeno. La aleación así creada tiene mayor plasticidad, debido a la ausencia del cobalto y, por lo tanto, es mejor adecuada para resistir las tensiones aplicadas a un ensamble de perforación que se baja al fondo del pozo. Un uso especializado de la presente invención es para un - 26 -ensamble perforador dlreccional, para bajarse al fondo del agujero, para perforar una sección de agujero de pozo a través de una formación de la tierra, que tiene un ángulo direccional variable y que requiere que la sarta de perforación se doble cuando pasa a través de él. En este caso, el ensamble perforador direccional para bajarse al fondo del pozo puede comprender una broca de perforación, un motor de fango para hacer girar la broca de perforación; un auxiliar flexionado, asegurado con respecto al motor de fango, y una sección de peso flexible, construida de acuerdo con la presente invención, que es operable para aplicar un peso a la broca de perforación en secciones de agujero dispuestas a un ángulo. La sección de peso flexible comprende un elemento tubular externo y un elemento tubular interno que forman entre ellos un compartimiento sellado. El elemento tubular externo y el elemento tubular interno son suficientemente flexionables para conformarse al ángulo de dirección variable. Se provee un polvo de tungsteno o un lodo de tungsteno dentro del compartimiento sellado, para suministrar una porción sustancial del peso a la broca de perforación, al mismo tiempo que permanece flexible dentro del elemento tubular externo y el elemento tubular interno. Si se desea permitir mejores mediciones del compás dentro del agujero, el elemento tubular interno y el elemento tubular externo pueden consistir de, o comprender material no magnético, y el polvo de tungsteno o el lodo de tungsteno ser sustancialmente no magnéticos. - 27 - Un método para formar un ensamble de perforación comprende, en una modalidad, pasos tales como, por ejemplo: proveer por lo menos un elemento tubular y por lo menos una sección de peso de tungsteno, con respectivas superficies cooperantes para interconexión entre ellos; proveer que una dimensión de las respectivas superficies cooperantes está dimensionada para prevenir justo la interconexión del elemento tubular y la sección de peso de tungsteno, cuando el elemento tubular y la sección de peso de tungsteno tengan aproximadamente la misma temperatura; proveer una diferencia de temperatura mayor que varias decenas de grados Celsius, en la escala de 121°C a 232°C, entre el elemento tubular y el peso de tungsteno; de modo que la dimensión tenga entonces un tamaño que permita la interconexión del elemento tubular y de la sección de peso de tungsteno, que interconectan el elemento tubular y la sección de peso de tungsteno, mientras exista la diferencia de temperatura; y permitir que el elemento tubular y la sección de peso de tungsteno alcancen aproximadamente la misma temperatura, con lo que el elemento tubular y la sección de peso de tungsteno se aseguran uno con respecto a la otra. El método puede comprender adicionalmente insertar la sección de peso de tungsteno dentro del primer elemento tubular, y/o insertara por lo menos un elemento tubular dentro de una perforación a través de la sección de peso de tungsteno. - 28 - BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una comprensión adicional de la naturaleza y los objetivos de la presente invención, se debe hacer referencia a la siguiente descripción detallada, tomada conjuntamente con los dibujos anexos, en los que los elementos similares pueden tener los mismos números de referencia o números análogos, y en los cuales: La figura 1 es una vista en alzado, en sección, de collarines de perforación de peso pesado que tienen secciones de alta densidad de acuerdo con una modalidad posible de la presente invención. La figura 1A es una vista ampliada en alzado, en sección, del ensamble superior 12 de la figura 1, de acuerdo con la presente invención. La figura 1B es una vista ampliada en alzado, en sección, del ensamble inferior 14 de la figura 1, de acuerdo con la presente invención. La figura 2 es una vista en alzado, en sección, de un collarín de perforación de peso pesado, que tiene una sección de alta densidad en discos de acuerdo con una construcción posible de la presente invención. La figura 3A es una vista en alzado, en sección, de un collarín de perforación de peso pesado, con múltiples secciones internas de alta densidad, con elementos transmisores de peso en donde todo el peso de alta densidad es transferido al centro de la - 29 -herramienta para su aplicación directamente a la parte superior de la broca de perforación, mientras la vaina externa de acero está en tensión, de acuerdo con la presente invención. La figura 3B es una vista esquemática que muestra las fuerzas de tensión y de compresión en una modalidad preferida de la presente invención, conforme a la figura 3A; donde la fuerza de gravitación producida por las secciones pesadas de aleación de tungsteno, se transmite directamente a la broca o al auxiliar de conexión de la broca, por medio del interior de la herramienta. La figura 3C es una vista en alzado, en sección, del ensamble de perforación de la figura 3A, donde el ensamble para bajar al fondo del agujero puede estar en tensión dentro unos 60 cm de la broca de perforación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 3D es una vista en alzado, en sección, del ensamble de perforación de la figura 3A, donde el ensamble para bajar al fondo del agujero puede estar en tensión dentro de unos 4.26 m de la broca de perforación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 3E es una vista en alzado, en sección, del ensamble de perforación de la figura 3A, en el que el ensamble para bajar al fondo del agujero puede estar en tensión dentro de unos 13.71 m de la broca de perforación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 3F es una vista en alzado, en sección, que - 30 -muestra la transferencia de peso a través de otros componentes de la sarta de perforación, tales como un estabilizador o la sección de peso con estabilizador integral, de acuerdo con la presente invención. La figura 4 es una vista en alzado, en sección, que muestra un segmento de aleación de tungsteno que puede ser utilizado en combinación para formar un paquete de peso de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La figura 4A es una vista en alzado, en sección, que muestra un segmento de aleación de tungsteno con orejas de expansión térmica como un posible medio para controlar el centrado del segmento de peso de la figura 4, conforme cambia la temperatura. La figura 5A es una vista en alzado que muestra un ensamble para bajar al fondo del agujero de acuerdo con la presente invención, que muestra la concentración de 50 por ciento más peso utilizable sobre la broca, con una longitud de compresión muy corta del ensamble para bajar al agujero, que un ensamble para bajar el fondo del agujero de la técnica anterior, comparable, como el mostrado en la figura 5C. La figura 5B es una vista en alzado que muestra un ensamble para bajar al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, con 300 por ciento más peso utilizable sobre la broca, y una longitud de compresión significativamente acortada del ensamble para bajar al fondo del agujero, en comparación con la - 31 -técnica anterior mostrada en la figura 5C. La figura 5C es una vista en alzado que muestra un ensamble para bajar al fondo del agujero, de la técnica anterior, para fines comparativos con las modalidades de la presente invención mostradas en las figuras 5A y 5B. La figura 6 es un diagrama comparativo que muestra el efecto de las fuerzas de flotación de diferentes fangos de peso para un collarín de perforación de acero, de peso pesado, de la técnica anterior, en comparación con un collarín de perforación de peso pesado, de alta densidad, de acuerdo con la presente invención. La figura 7A es un diagrama comparativo que muestra tramos de compresión del ensamble para bajar al fondo del agujero de unos 60 cm, contra los 27.12 m para una modalidad de la presente Invención, en comparación con los collarines de perforación estándar, que coloca el mismo peso sobre la broca de perforación. La figura 7B es un diagrama comparativo que muestra tramos de compresión del ensamble para bajar al fondo del agujero, y la relación con el primer orden de alabeo, para una modalidad de la presente invención, en comparación con los collarines estándar de perforación que colocan el mismo peso sobre la broca de perforación. La figura 7C es un diagrama comparativo que muestra tramos de compresión del ensamble para bajar al fondo de agujero, y su relación con el segundo orden de alabeo para una modalidad de - 32 -la presente invención, en comparación con collarines de perforación estándar que colocan el mismo peso sobre la broca de perforación. La figura 8 es una vista esquemática en alzado de un uso posible de la presente invención como un miembro de transición entre el tubo de perforación y el ensamble para bajar al fondo del agujero, para proveer una operación de perforación mejorada. La figura 9 es una vista en alzado, parcialmente en sección, de una conexión roscada para transferencia de fuerza, de acuerdo con la presente invención. Si bien se describirá la presente invención con relación a modalidades actualmente preferidas, se entenderá que no está destinada la descripción a limitar la invención a esas modalidades.

Por el contrario, se pretende cubrir todas las alternativas, las modificaciones y los equivalentes incluidos dentro del espíritu de la invención.

DESCRIPCIÓN GENERAL Y MODOS PREFERIDOS PARA PONER EN PRÁCTICA LA INVENCIÓN Con referencia ahora a los dibujos, y más en particular a la figura 1, la figura 1A y la figura 1B, se muestra una visa en alzado de una construcción posible de una porción de un ensamble de perforación 10, que se puede utilizar en una sarta de perforación de acuerdo con la presente invención. El ensamble de perforación 10 de preferencia puede ser utilizado como una porción de un - 33 -ensamble de perforación que se baja al fondo del agujero, pero también puede ser usado en cualquier punto en la sarta de perforación, que se desee. En la figura 1, la sección superior 12 y la sección inferior 14 pueden ser iguales o pueden ser significativamente diferentes en su construcción. La sección 12 está conectada a la sección inferior 14 por medio del auxiliar 23. La figura 1A muestra una posible construcción para el ensamble 12 superior de peso pesado y la figura 1B muestra una posible construcción para la sección 14 del ensamble inferior de peso pesado. En las modalidades particulares mostradas en la figura 1A y en la figura 1B, la porción 12 de ensamble superior y la porción 14 de ensamble inferior funcionan de manera diferente, como se discute más adelante, y se pueden utilizar separada o conjuntamente entre sí. Por ejemplo, se pueden conectar roscadamente múltiples porciones 12 de ensamble superior y se pueden apilar entre sí, si se desea, para transferir la fuerza a través de cada ensamble 12 más cercano a la broca de perforación. Alternativamente, las porciones 14 de ensamble inferior de preferencia se pueden apilar entre sí para incrementar el peso de un ensamble que se baja al fondo del agujero. En la operación general del ensamble 12 mostrado en la figura 1A, las secciones internas, tales como 16, son movibles con respecto a las secciones externas, como la 17, para suministrar peso o fuerza a la broca de perforación durante la perforación, al mismo tiempo que se mantiene, simultáneamente, en tensión las - 34 -secciones externas 17. En comparación con la modalidad de la figura 1B, en la operación general del ensamble 14 mostrado en la figura 1B, las secciones internas 18 no son movibles con respecto a la sección externa 24. Una modalidad preferida para un ensamble de perforación para bajarlo al fondo del agujero utilizaría múltiples ensambles apilados, similares a la porción de ensamble 12, que se enroscan entre sí y/o múltiples ensambles apilados similares a la porción de ensamble 14, que están en el fondo del ensamble que se baja al fondo del agujero, para reemplazar los collarines estándar de perforación, de acero, de peso pesado. De esa manera, se pueden utilizar los ensambles 12 y 14 independientemente entre sí y pueden ser utilizados juntos o no. En el ensamble superior 12, la sección 16 de alta densidad está montada deslizablemente con respecto al tubo externo 17. En una modalidad preferida, la sección 16 de alta densidad puede comprender aleación de tungsteno, como se discute más adelante. Se pueden obtener también algunos beneficios de la presente invención usando otros materiales de alta densidad, tales como, por citar ejemplos solamente, metales pesados, acero, uranio agotado, plomo, molibdeno, osmio y/u otros materiales densos. Si se desea, la sección 16 puede utilizar materiales de peso más liviano, para transferir fuerza a través del ensamble 12. Sin embargo, en una modalidad preferida, se crea una fuerza significativa sobre la broca mediante el peso de múltiples secciones 16 de alta densidad, como las que se enseñan en la presente. - 35 - Debido al peso o la fuerza asociados con la sección 16 de alta densidad, de preferencia se transfiere a un auxiliar inferior, en lugar de a un tubo externo 17; el tubo externo 17 y/u otros tubos externos no necesariamente son comprimidos por el peso de la sección 16 de alta densidad. Más bien el tubo 17 es más probable que sea puesto en tensión, dependiendo de su posición relativa en el ensamble que se baja al fondo del agujero; haciendo de esa manera rígido el ensamble que se baja al fondo del agujero. Como se discute con mayor detalle más adelante, la presente invención permite que se pueda reducir un gran porcentaje de la longitud de compresión del ensamble que se baja al fondo del agujero (la porción del ensamble que se baja al agujero, que se encuentra en compresión), tal como se indica gráficamente en la figura 5A, la figura 5C y las figuras 7A a 7C, mediante el uso de ensambles de perforación de acuerdo con la presente invención, tales como los ensambles superiores 12 y/o los ensambles inferiores 14. La longitud de compresión reducida del ensamble que se baja al fondo del agujero da por resultado un ensamble más rígido, que gira con menos vibración y efectos de volante que se flexiona lateralmente, reducidos o eliminados. Se puede hacer girar entonces la sarta de perforación más rígida de manera más rápida, y perforará un pozo de perforación más limpio y más recto, con una velocidad de penetración (ROP) de la perforación, incrementada. En otra modalidad de la invención, como se discute en las figuras 3A a 3E, tolos los tramos o prácticamente todos y/o los - 36 -tramos seleccionables de los elementos tubulares externos en el ensamble que se baja al fondo del agujero, de la sarta de perforación, está en tensión. Al reducir drásticamente la longitud de compresión del ensamble que se baja al fondo del agujero, en comparación con su punto de alabeo o alabeo, se elimina esencialmente la alabeo del ensamble que se baja al fondo del agujero. En las modalidades de las figuras 3A a 3E, el peso de los elementos preferidos de alta densidad, tales como las secciones de aleación de tungsteno, pueden ser trasmitido a través de las juntas de interconexión a cualquier número de otras secciones inferiores, e incluso más abajo, al extremo superior de la broca de perforación. De eso modo, los efectos de volante desequilibrado provocados por la alabeo del ensamble que se baja al fondo del agujero, durante la rotación de la sarta de perforación se reducen sustancialmente o se eliminan por completo. Los ensambles de perforación 12 y 14 de la presente invención pueden comprender componentes menores, más cortos, que los collarines de peso pesado de acero, estándar, de 9.44 m de largo. Por lo tanto, la sección de ensamble 12 y 14 puede ser maquinada o ajustada o pesada para que se equilibre dinámica y estáticamente, como se discute más adelante, para reducir adicionalmente o eliminar todos los efectos de volante. El ensamble rígido, equilibrado, que se baja al fondo del agujero, perforará de manera más uniforme y más recta, con remolino de broca reducido. Como se discutirá más adelante, un ensamble para bajar al fondo - 37 -del agujero, que utiliza sus subensambles de peso pesado equilibrados, rígidos, concéntricos, tales como los ensambles de perforación 12 y 14, pueden girar más rápido. Las características de equilibrio, concentricidad y vibración incrementada, mayores, y el volumen de superficie posiblemente disminuido para hacer contacto con la pared de la perforación, disminuye el par de torsión de la sarta de perforación, o la resistencia a la rotación de la sarta de perforación, en comparación con los ensambles de perforación estándar, que se bajan al fondo del agujero. La ROP frecuentemente está directamente relacionada con las rpm de la sarta de perforación, de manera que al duplicar las rpm de perforación, también se duplica la velocidad de penetración. En muchos campos petroleros y de gas la velocidad de penetración (ROP) también es directamente proporcional al peso sobre la broca, de modo que al duplicar el peso real de la broca después de tomar en cuenta los efectos de flotación, se puede duplicar la velocidad de penetración de la perforación. En una modalidad preferida para un ensamble que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, la concentración de peso o fuerza aplicada a la broca en una posición cerca de la broca, previene significativamente el movimiento de vibración lateral de la broca, debido a la fuerza incrementada necesaria para vencer la inercia incrementada en gran medida, de la masa concentrada en la broca. De esa manera, se amortigua significativamente el remolino de la broca o se previene, lo que da - 38 -por resultado un agujero de perforación más recto y una ROP más rápida. Otros efectos de vibración, tales como el rebote de la broca, también son reducidos por los efectos de elasticidad y de amortiguación del ruido del material preferido de alta densidad, utilizado como se discute aquí más adelante. Si bien la técnica anterior se había concentrado en gran medida en el diseño de la broca para eliminar el torbellino de la broca, el rebote de broca y la tortuosidad, los inventores de la presente sostienen que estos problemas se eliminan de manera mucho mejor mediante el diseño de los elementos tubulares del ensamble que se baja al fondo del agujero, tal como se enseña aquí. En la modalidad de la invención mostrada en la figura 1B, el ensamble 14 puede comprender una sección 18 de alta densidad, que puede fijarse de manera segura al tubo externo 20. Así, en el ensamble 14, la sección interna 18 no es movible con respecto al tubo o pared exterior 20. Un medio preferido para montar utiliza un método de montaje que ajusta por encogimiento, donde las tolerancias altas de las superficies cooperantes pueden prevenir el ensamble cuando las temperaturas de los componentes 18 y 20 no son iguales; pero el calentamiento o el enfriamiento de uno de los componentes 18 y 20 permite el ensamble y provee un ajusta muy seguro después que se estabiliza la temperatura. Por ejemplo, se puede calentar el tubo externo 20 a una temperatura elevada, por ejemplo hasta alrededor de 232°C, con lo que se expande. La sección 18 de alta densidad, que tiene aproximadamente la misma - 39 -dimensión y no puede ajustar a temperaturas igualadas, puede ser insertada entonces dentro del tubo externo debido a la expansión provocada por una diferencia significativa de temperatura. Cuando tanto el tubo externo 20 como la sección 18 de alta densidad están a la misma temperatura, los componentes se mantienen inmóviles uno con respecto al otro. Nótese que, como se explica más adelante, el material de alta densidad de preferencia puede comprender una aleación de tungsteno, que está diseñada para tener resistencia a la tracción y elasticidad similares a las del acero. De esa manera, el ensamble combinado tiene propiedades mecánicas similares a las de los collarines de peso pesado de acero, estándar; pero tiene un peso casi del doble que el del collarín de peso pesado de acero, estándar. En los fangos más pesados, el ensamble combinado puede tener un peso aplicado real sobre la broca, después de los efectos de flotación, que es más del doble del de los collarines de peso pesado de acero, normales, de la misma longitud. (Véase la figura 6). En los diseños descritos arriba, se utilizan de preferencia tubos de lavado o elementos tubulares internos 22 y 24, en el interior de las secciones de alta densidad 16 y 18, para proteger y preservar las secciones de alta densidad 16 y 18. De esa manera, las secciones de alta densidad 16 y 18 están contenidas de preferencia entre los elementos tubulares interno y externo, tales como los elementos tubulares de acero, en lugar de quedar expuestas al flujo de circulación a través de la perforación 26. En - 40 -una modalidad preferida, las secciones 16 y 18 de alta densidad también están selladas allí para prevenir cualquier contacto con el fluido de circulación. Si se desea, los elementos tubulares internos 22 y/o 24 también podría ser fijados, o podrían ser fijados como alternativa, a las secciones 16 y 18 de alta densidad, ensamblando cuando haya una diferencia significativa de temperatura, que provea justo suficiente espacio libre para el ensamble, mediante lo cual, después que las temperaturas de los componentes son aproximadamente iguales, se fijan entre sí los componentes. Es sumamente ventajoso, durante la perforación direccional, estar en posibilidad de efectuar una prospección magnética lo más cercana posible a la broca. Típicamente, puede ser necesario perforar de 30 a 100 metros, aproximadamente, antes de que los efectos de las acciones tomadas por la perforadora direccional se puedan ver, debido a la necesidad de mantener la brújula alejada del ensamble magnético que se baja al fondo del pozo. Esto da por resultado que algunas veces se desvíe del blanco y que se tengan que hacer correcciones en el blanco, que son difíciles. En una modalidad de la presente invención se puede utilizar una aleación no magnética de tungsteno. En este caso, los elementos tubulares interno y externo, tales como 22 y 20, pueden comprender un metal no magnético, tal como acero Monel. Debido a que la cantidad de acero Monel requerida es reducida significativamente en comparación con los elementos tubulares de acero Monel de la técnica anterior, que son utilizados típicamente - 41 -para los propósitos de efectuar prospecciones magnéticas, el costo del material de acero Monel también se reduce significativamente. Además, los collarines de perforación de peso pesado, de acero Monel, no son utilizados normalmente, de modo que los datos de prospección por brújula generalmente no están disponibles adyacentes a, o dentro de la porción de collarín de perforación de peso pesado de la sarta de perforación. Al permitir mediciones por brújula más cercanas a la broca, se puede mejorar significativamente la precisión de la perforación. Otras construcciones del ensamble de alta densidad para perforación direccional pueden comprender el uso de polvo o lodo de tungsteno para proveer una sección de peso fácilmente doblable para uso en la perforación direccional, donde un ensamble rígido para bajarlo al fondo del agujero puede provocar problemas de atascamiento, o incluso puede ser incapaz de doblarse el número necesario de grados por profundidad requerida por la proyección de perforación. La mayor flexibilidad y el mayor peso más pesado de un ensamble que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con esta modalidad de la presente invención, permite aplicar mayor peso a la broca, aun cuando se usa un auxiliar doblado a ángulo considerable. La posibilidad de aplicar más peso a la broca durante la perforación direccional, de acuerdo con la presente invención, probablemente aumente la ROP de las operaciones de perforación direccional, reduciendo de esa manera, en forma significativa, los costos más altos de la perforación direccional. Los ensambles de perforación - 42 -direccional que se bajan al fondo del agujero pueden comprender motores de lodo, auxiliares doblados y similares. El uso de una sección de peso pesado flexible con este tipo de ensamble de perforación direccional provee medios para una perforación direccional mejorada y más rápida. Además, el uso de material no magnético dentro del propio ensamble que se baja al fondo del agujero, eleva el potencial de colocar la brújula mucho más cerca de la broca de lo que era posible hasta ahora, lo que permite una perforación mucho más precisa, menos "patas de perro" y mejores pozos productores que van con precisión a través de uno o más blancos de perforación junto con una trayectoria óptima de perforación, con una ROP más rápida. En una modalidad preferida, la resistencia a la tracción y la elasticidad de una aleación de tungsteno preferida, se ajustan para que sean similares a las del acero. Una modalidad preferida de la presente invención evita por completo el uso de cobalto dentro de la aleación de tungsteno para proveer mayor elasticidad a la aleación de tungsteno. El cobalto ha sido utilizado en el pasado dentro de una aleación de tungsteno para incrementar su resistencia a la tracción. Sin embargo, el aumento en la resistencia a la tracción reduce la elasticidad, lo que hace frágil al compuesto de tungsteno. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se evita una aleación de tungsteno con cobalto como inadecuada para uso general en un ambiente del ensamble que se baja al fondo del agujero, cuando se la somete a muchos tipos diferentes de - 43 -tensión, por ejemplo, de torsión, de flexión, de compresión y similares, que los ensambles de perforación que se bajan al fondo del agujero, encuentran. Una modalidad actualmente preferida de aleación de tungsteno de acuerdo con la presente invención comprende de 93 a 95 por ciento de W (tungsteno), 2.1 por ciento de Ni; 0.9 por ciento de Fe y de 2 a 4 por ciento de o. Esta aleación tiene mayor plasticidad que las aleaciones de tungsteno de la técnica anterior, utilizadas en los ensambles que se bajan al fondo del agujero y, por lo tanto, está mejor adecuada para resistir las tensiones creadas allí. De preferencia se ajustan los componentes para proveer propiedades mecánicas similares a las del acero, con lo que se cree que la formulación anterior es óptima, de modo que el ensamble reaccione de muchas maneras como un collarín de acero estándar. La aleación de tungsteno tiene una elevada impedancia de vibración mecánica, aproximadamente el doble que la del acero, lo que también limita las vibraciones en la sarta de perforación, reduciendo de esa manera la falla de la junta de herramientas, en la sarta de perforación. En una modalidad de la presente invención, como se discute también con relación a la figura 8, se puede utilizar una sección de transición que comprende aleación de tungsteno entre el ensamble que se baja al fondo del agujero y la sarta de tubería de perforación, o en cualquier otra posición deseada en la sarta de perforación, para amortiguar de esa manera las vibraciones transmitidas desde el ensamble que se baja al fondo del agujero, a - 44 -la sarta de tubos de perforación. La sección de transición puede estar construida de acuerdo con una de las modalidades de construcción enseñadas aquí, y puede estar colocada entre el ensamble que se baja al fondo del agujero y la sarta de tubería de perforación. La figura 2 muestra una posible construcción del ensamble de perforación 30, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, utilizando una pluralidad de elementos 32 de tungsteno, apilados en relación cooperante entre sí. Las dimensiones de cada elemento 32 de tungsteno de preferencia son controladas con precisión para proveer que esté equilibrado el ensamble 30 de perforación. De igual manera, las dimensiones del elemento tubular externo 40, la sección superior 44 y la sección inferior 46 son controladas también con precisión. La longitud del ensamble 30 puede ser aproximadamente la mitad de la de un collarín de perforación estándar. Cada elemento es suficientemente pequeño como para que las dimensiones se puedan controlar con precisión durante el maquinado. Si se detectara algún desequilibrio estático o dinámico, entonces se puede utilizar un elemento 32 de tungsteno de peso especial, y se lo puede insertar en una posición de rotación y axial deseada, y se lo puede fijar en posición para corregir de esa manera el desequilibrio. Durante el ensamble en una modalidad preferida, los elementos de tungsteno 32 de preferencia son insertados dentro del elemento tubular externo 40, cuando hay una diferencia grande de temperaturas. Las tolerancias - 45 -de dimensión se seleccionan de modo que únicamente cuando hay una diferencia significativa de temperaturas sea posible insertar elementos 32 de tungsteno con peso en el elemento tubular externo 40. Cuando la temperatura es aproximadamente igual, la expansión/ contracción relativas de los componentes dará por resultado un ajuste muy apretado y seguro. Se puede utilizar el ensamble 50 de perforación para transferir fuerza, tal como la fuerza del peso de metal pesado, acero, tungsteno, uranio agotado, plomo y/u otros materiales densos, desde las posiciones superiores en el ensamble que se baja al fondo del agujero, hasta posiciones inferiores en el ensamble que se baja al fondo del agujero. La figura 3A muestra una construcción interna de una porción de ensamble 50 de perforación. El ensamble de perforación 50 puede comprender muchas secciones, como se muestra en la figura 3A, que están conectadas roscadamente entre sí, como son los elementos tubulares de la sarta de perforación estándar, que transfieren una fuerza, tal como la fuerza creada por el peso, a través del ensamble y a través de los conectores roscados. La figura 3B muestra esquemáticamente un modo de operación básico posible, del ensamble de perforación 50 con transferencia de peso. El ensamble de perforación 50 puede comprender cualquier número de collarines de sección, de peso pesado, de alta densidad, construidos a partir de elementos tubulares externos 54A-54D, y paquetes de peso movibles 56A-56D - 46 -soportados en ellos. El peso o la fuerza que actúa sobre, o es creada dentro de cada paquete de peso, puede ser transferida colectivamente al siguiente paquete de peso inferior, por medio de las juntas de herramienta. De preferencia los paquetes de alto peso 56A-56D pueden comprender aleación de tungsteno, pero los paquetes de peso deslizables podrían comprender cualquier material, incluyendo materiales de menor densidad, que sean adecuados para proveer un peso deseado para una aplicación particular. Cada paquete 56 de peso de alta densidad está interconectado mediante barras/tubos u otros medios para transmitir de esa manera el peso hacia abajo en el ensamble que se baja al fondo del agujero, a través de una pluralidad de conexiones roscada, que conectan los elementos tubulares, como lo hacen los elementos tubulares estándar de las sartas de perforación e incluso pueden transferir todo el peso directamente a la broca 82. En una modalidad preferida, se mantiene de esa manera en tensión una porción grande de la sarta, o toda ella, de los elementos tubulares 54A-54D, de modo que se elimine en forma efectiva la alabeo del ensamble que se baja al fondo del agujero. La colocación de todo el peso colectivo de una o más secciones de peso 56A-56D de alta densidad, a través de una pluralidad de conexiones roscadas, directamente sobre la parte superior de la broca 82, tiene el efecto de prevenir el rebote de broca, debido a la inercia importante que se debe vencer para hacer que la broca se mueva hacia arriba. Las propiedades de alta absorción de vibración de la aleación de - 47 -tungsteno de acuerdo con la presente invención, reducen también la tendencia de la broca de perforación 82 a vibrar hacia arriba. La broca de perforación 82, por lo tanto, es mantenida en la cara de la formación para perforar más uniformemente y más rápido. La capacidad de mantener la cara de la broca en contacto con el fondo del agujero aumenta en gran medida la velocidad de penetración de la perforación, especialmente para las brocas modernas de PDC. Los elementos cortadores de PDC de las brocas tienen una longitud muy corta y deben de mantenerse, idealmente, en contacto constante con la superficie que se va a cortar, para efectos de corte máximos. De tal manera, un ensamble que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, es idealmente adecuado para elevar al máximo el potencial perforador de las modernas brocas de PDC. Los paquetes de peso 54A y 54B pueden comprender una pluralidad de elementos de compuesto de tungsteno 32, un ejemplo de los cuales está mostrado en la figura 4. En ese ejemplo, cada elemento de tungsteno 32 tiene un pasador 34, una caja 36 y un cuerpo 38. Los elementos de tungsteno están apilados entre sí. Los elementos de tungsteno 32 relativamente cortos pueden ser fabricados a tolerancias muy altas para evitar de esa manera cualquier desequilibrio. El ensamble completo de preferencia está equilibrado dinámica y estáticamente. De ser necesario se puede efectuar alguna afinación fina del equilibrio utilizando elementos de tungsteno que sean pesados para contrarrestar el desequilibrio y - 48 -disponerlos axialmente y fijarlos en una posición radial por medio de orejas, muescas o similares. Debido a la flexibilidad del compuesto de tungsteno de la presente invención, el espesor relativo del tungsteno puede hacerse relativamente grande, en comparación con el espesor de los elementos tubulares externos, tales como los elementos tubulares 20, 40, 54A, etc., en una de las modalidades de la presente invención. De esa manera, la presente invención tendrá mayor densidad por volumen, en comparación con algunos dispositivos de la técnica anterior, discutidos aquí con anterioridad. Por ejemplo, en una modalidad actualmente preferida, es conveniente que el espesor de pared del cuerpo 38 sea por lo menos 25 por ciento a 50 por ciento mayor que el espesor de pared del elemento tubular externo, en comparación con los diseños de la técnica anterior que utilizan una camisa gruesa de acero. Para el ensamble con diámetro de 25.0 cm, que puede ser utilizado para perforar agujeros en los que se utilizaba previamente collarines de perforación de la técnica anterior, con diámetro de 24.1 cm, y suponiendo un agujero de 8.8 cm a través de la sección 32 de peso (que puede ser reducida a más cerca de 7.30 cm para algunas situaciones, como mediante otros ensambles de la técnica anterior, que se bajan al fondo del agujero), el espesor de pared es de 5.71 cm, en comparación con un espesores de pared de 1.0 cm para los elementos tubulares externos. Así pues, para esta situación, el espesor de pared de la sección de peso 32 es 125 por ciento mayor que el espesor de pared - 49 -del elemento tubular externo. En una modalidad preferida, el pasador 34 y la caja 36 pueden tener un ahusamiento de alrededor de 24.99 cm/m a 33.33 cm/m. Esta estructura provee una conexión fuerte entre las secciones de peso 32, que tiene resistencia significativa a la flexión, produciendo de esa manera un ensamble más rígido. Las secciones de peso 32 son apiladas entre sí y pueden ser montadas de una manera que ajuste por encogimiento, mediante compresión, o pueden ser movibles axialmente. En cualquier caso, actualmente no se considera necesario proveer ninguna rosca en las secciones de peso para interconectarlas con los elementos tubulares estructurales externos, como se ha intentado en la técnica anterior con materiales de peso frágiles. Como se muestra en la figura 3A, el ensamble 50 de perforación, que se usa para transferir fuerza y/o peso a través de las conexiones roscadas, puede comprender uno o más elementos tubulares huecos, tales como el alojamiento tubular 54A o 54B. Un extremo de cada alojamiento tubular 54A y 54B de preferencia está asegurado a un pasador, tal como la porción 71 de pasador del cuerpo 74 roscado con pasador. Un extremo opuesto de cada alojamiento tubular 54A y 54B se puede asegurar a un pasador, tal como la porción 73 de pasador del cuerpo 86 roscado de caja. De preferencia, la porción 71 de pasador y la porción 73 de pasador utilizan el mismo tipo de rosca para unir alojamientos tubulares múltiples entre sí dentro del ensamble 50 de perforación. Se notará - 50 -que los alojamientos, tales como el alojamiento 54A y 54B, pueden comprender elementos tubulares múltiples, y de esa manera, estar construidos en longitudes seleccionables. En este caso, cada elemento tubular que forma un alojamiento, tal como el alojamiento 54A, puede estar asegurado con otro elemento tubular, utilizando un auxiliar 52 que, de preferencia, consiste de un cuerpo roscado de pasador doble, para formar de esa manera un alojamiento de cualquier longitud. Localizados dentro de los alojamientos tubulares huecos 54A y 54B hay paquetes de peso 56A y 56B. Como se discutió aquí con anterioridad, los paquetes de peso 56A y 56B pueden estar hechos de cualquier material adecuado, tal como metal pesado, acero, uranio agotado, plomo u otros materiales densos; pero de preferencia están formados de aleación de tungsteno. Los paquetes de peso 56A y 56B pueden estar hechos en forma sólida, en forma de líquidos o de polvos, por ejemplo, polvo de tungsteno o un lodo de tungsteno. De preferencia se coloca cualquier líquido y polvo dentro de recipientes sellados para prevenir cualquier posible fuga. Se pueden montar los paquetes de peso 56A y 56B de diferentes maneras. Cuando se usen como parte de un sistema de transferencia de peso, como se ilustra en la figura 3A, los paquetes de peso 56A y 56B de preferencia están libres para deslizarse hacia arriba y hacia abajo a una distancia axial corta en el espacio 70, pero se les impide completamente el movimiento radial por cualquier medio adecuado, algunos de los cuales se discuten aquí. - 51 - En una modalidad preferida, los paquetes de peso 56A y 56B de preferencia están centrados dentro de los alojamientos 54A y 54B. En una modalidad posible, esto se puede obtener por medio de anillos centradores 92. Los anillos centradores 92 de preferencia están diseñados para ajustarse a los cambios de temperatura y de presión, lo que permite la compensación de diámetro para los paquetes de peso 56A y 56B, en las aplicaciones que se bajan dentro del pozo. Los anillos centradores 92 permiten el movimiento axial de los paquetes de peso 56A y 56B. En otra modalidad se podría utilizar orejas, aletas, muescas, elementos tubulares o similares. No es necesario que los elementos centradores estén colocados entre la superficie exterior de los paquetes de peso y la superficie interior del elemento tubular externo. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4A en otra modalidad, las orejas de bronce pueden estar empernadas, por ejemplo, en el pasador 34. El bronce tiene un régimen de expansión térmica mayor que el acero o el tungsteno; por lo tanto, se expande durante el calentamiento para mantener los paquetes de peso centralizados dentro del elemento tubular externo, por ejemplo, con una separación anular fija, independientemente de la temperatura. Sin embargo, también se podría restringir los paquetes de peso 56A y 56B mediante ajuste por encogimiento, o se los podría colocar en la compresión entre los cuerpos de pasador y caja, si se deseara. En ese caso, el ensamble de perforación funcionaría - 52 -más parecido al ensamble de perforación 14, que ya se discutió aquí con anterioridad. De preferencia, los paquetes de peso 56A y 56B están sellados entre alojamientos tubulares 54A y 54B, por medio de tubos de lavado, como los tubos de lavado 58 (véase la figura 3A) para prevenir el contacto con el fluido debido al flujo de circulación a través de la abertura 75 que corre a través del ensamble de perforación 50. Los tubos de lavado 58 utilizan el sello 60 en su extremo inferior y el sello 90 en su extremo superior, para sellar los paquetes de peso. El espacio 70 y el volumen sellado que encierra los paquetes de peso 56A y 56B de preferencia puede ser llenado con un fluido no compresible, para fines de equilibrar la presión. En una modalidad preferida, el tubo de transferencia superior 78 y el tubo de transferencia de peso inferior 80 están divididos en dos secciones y se acoplan entre sí en la conexión 87. Otras disposiciones podrían ser utilizadas también para conectar o evitar la necesidad de conectar el elemento de transferencia de peso; pero puede ser necesario que les operadores añadan componentes durante la instalación. Así pues, esta construcción permite que los operadores ¡nterconecten los componentes del ensamble que se baja al fondo del agujero, sustancíalmente de la manera que se conecta un ensamble de peso pesado, de acero, estándar, que se baja al fondo del agujero. El tubo de transferencia de peso 78 superior, y el tubo de transferencia de peso 80 inferior también utilizan sellos para - 53 -prevenir la fuga de líquido a los paquetes de peso 56A y 56B. Se utiliza el sello 62 para sellar el extremo superior del tubo de transferencia de peso 78 superior y se utiliza un sello 76 para sellar el extremo inferior del tubo de transferencia de peso 78 superior, con respecto a los paquetes de peso 56A y 56B. Se utilizan el sello 84 y el sello 88 por el tubo 80 de transferencia de peso, inferior, para ese mismo propósito. El tubo de transferencia de peso 78 superior y el tubo de transferencia de peso 80 inferior también son movibles axialmente con los paquetes de peso 56A y 56B. De esa manera, el tubo de transferencia de peso 78 superior, y el tubo de transferencia de peso 80 inferior son capaces de transferir el peso del paquete de peso 56A superior sobre el paquete de peso 56B inferior. El tubo de transferencia de peso 78 superior comprende la plataforma superior 79, que se acopla con y soporta el peso de, el paquete de peso 56A superior. La fuerza aplicada a la plataforma superior 79 es aplicada a la plataforma inferior 81 y a la parte superior del paquete de peso 56B. El peso de cada sección de alta densidad es transmitido de esa manera hacia abajo e incluso puede ser aplicado a través de un auxiliar de broca directamente a la parte superior de la broca. Los tubos externos, tales como los tubos externos 54A y 54B, son mantenidos en tensión por el peso relativamente movible en sentido axial, de las secciones de peso, para proveer un ensamble rígido en el fondo del agujero, que elimine de manera efectiva la alabeo. La perforación más recta que resulta de ello puede eliminar la - 54 -necesidad de estabilizadores, en muchas circunstancias, para evitar el costo, la fricción y las fuerzas de torsión creadas debido a ese uso. Si bien se muestra en esta modalidad preferida uno o más elementos tubulares de transferencia de peso, como el tubo 78 de transferencia superior y el tubo 80 de transferencia de peso inferior, como el elemento transmisor de peso o fuerza en esta modalidad, se pueden utilizar otros elementos transmisores de peso o fuerza, tales como barras o similares. Así también, los elementos transmisores de peso o fuerza se pueden extender a través de aberturas diferentes del agujero central 75, para conectar las secciones de peso. Por lo tanto, la presente invención no está limitada a utilizar la fuerza tubular dividida o los elementos de transmisión de peso, como se ilustra, si bien ésta es una modalidad actualmente preferida. Los tubos de transferencia de peso o fuerza 78 y 80 proveen una construcción relativamente simple, que permite conectar una pluralidad de secciones de peso pesado, de una manera típica, utilizando equipo estándar para este propósito. Se notará que se efectúa la transferencia de peso o fuerza a través de una conexión 83 de pasador-caja, roscada, estándar, que es del tipo utilizado típicamente en las sartas de perforación. De acuerdo con la presente invención, se puede transferir la fuerza o el peso a través de cualquier componente de sarta de perforación que se desee. Por ejemplo, la figura 3F muestra el peso del paquete de peso 56A que es transferido a través - 55 -del estabilizador 94. Si se desea, el estabilizador 94 puede ser construido integral, o puede ser maquinado de una sola pieza con el elemento tubular externo, eliminando de esa manera la necesidad de una conexión. Esta construcción es difícil o impráctica con los collarines de peso pesado de la técnica anterior, que requieren de un estabilizador separado. Debido a la estructura componente de la presente invención, es posible maquinar estructuras deseables, como el estabilizador 94, directamente en el tubo externo. Sin embargo, el estabilizador 94 también podría estar montado por otros medios, o afianzado en, o provisto como un componente separado. En una modalidad preferida, una abertura agrandada o escariada a través de un estabilizador estándar, permite que se inserte en ella un elemento tubular transmisor de peso. La razón de resistencia a la flexión para la conexión de pasador-caja tiene una BSR en la escala aproximada de 2.5, que con frecuencia es un valor deseado para permitir igual flexión de los elementos de caja y el pasador, de modo que ningún elemento esté sujeto a tensión de flexión excesiva. Se pueden alterar diversas porciones de la conexión de pasador-caja para obtener de esa manera una BSR deseada, por ejemplo, escariando el pasaje a través de la junta. Frecuentemente es posible modificar muchos componentes estándar de la sarta de perforación, simplemente practicando un pasaje y todavía estar bien dentro del rango de BSR deseado, de manera que no se requiera equipo especializado. De esa manera, también se puede utilizar la construcción tubular transmisora de peso para - 56 -transmitir peso o fuerza a través de cualquier tipo de elemento de perforación, tal como los estabilizadores, las secciones de conexión de broca y similares. La trayectoria de flujo de pared continua, recta, sin perturbaciones, a través de los elementos tubulares 78 y 80 de transferencia de peso, produce un agujero más continuo a través del ensamble que se baja al fondo del agujero, para reducir la turbulencia de fluido y el desgaste asociado en las conexiones de pasador-caja, como ocurre con las secciones de collarín de peso pesado, de la técnica anterior. La turbulencia del fluido y el desgaste reducen la vida de las secciones de collarín de peso pesado de la técnica anterior cuando está circulando fluido de perforación a través de la sarta de perforación, como durante los procedimientos de la operación de perforación normales. De esa manera, los elementos de transferencia tubulares 78 y 80 también tienen el propósito ventajoso de incrementar realmente la confiabilidad de las conexiones de pasador-caja, en comparación con las conexiones del ensamble de pasador-caja que se baja al fondo del agujero. El uso de múltiples paquetes de transferencia de peso puede aplicar un peso extremadamente pesado a una distancia muy corta cerca de la broca real, o del área de trabajo. Las figuras 3C-3E muestran ejemplos del uso del ensamble de perforación 50 para aplicar el peso de los paquetes de peso a distancias tales como 60 cm por encima de la broca, en el punto 102 de la figura 3C; 4.26 - 57 -metros por encima de la broca en el punto 104 de la figura 3D, y 13.71 metros por encima de la broca en el punto 106 de la figura 3E. La comparación de estos valores con las secciones de peso pesado de la técnica anterior, está mostrada en las gráficas de las figuras 7A-7C. Los elementos tubulares externos por encima de esos puntos, por lo tanto, son puestos en tensión, lo que provee un ensamble rígido, concéntricamente equilibrado, para bajarlo al fondo del agujero. Se pueden efectuar muchas combinaciones diferentes de los componentes de los ensambles de perforación, tales como el ensamble de perforación 14 y el ensamble de perforación 50, para añadir tanto peso al ensamble que se baja al fondo del agujero, en una posición deseable, para una operación de perforación eficiente. Todo esto puede hacerse para elevar al máximo el peso sobre la broca y que permanezca bastante por debajo de los puntos de alabeo de las herramientas estándar para bajar al fondo del agujero. El uso de la presente invención elimina o reduce significativamente la mayoría de los problemas actuales, asociados con los requerimientos de perforación de peso pesado, tales como la flexión del ensamble que se baja al fondo del agujero, la alabeo del ensamble que se baja al fondo del agujero, aprisionamiento por diferencial de presión, conexiones roscadas rotas o dañadas, perforación de agujero encorvada, deslaves en el agujero, tubería de perforación doblada, vibraciones dentro del agujero, turbulencia de la broca, chicoteo de la sarta de perforación, enredamiento de la sarta de perforación (enrollamiento), cabeceo-aprisionamiento de la - 58 -broca de perforación, desgaste de la broca, rebote de la broca y otros. Con la reducción o eliminación de estos problemas, se anticipa que se puedan obtener velocidades de penetración incrementadas y que se reduzcan significativamente los costos generales. Las figuras 4A-5C muestran una modalidad de la presente invención que ilustra que la longitud de compresión del ensamble que se baja al fondo del agujero es ajustable y que se puede acortar en gran medida en comparación con los ensambles de perforación de la técnica anterior. Por ejemplo, en la figura 5A, la longitud de compresión 112 provee aproximadamente 7,157 kg de peso sobre la broca en 1,437.82 g/litro de fango. La longitud de compresión corta 112 mostrada para el ensamble 110 que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, es fácilmente comparable en forma visual con la longitud 116 de compresión mucho más larga para el ensamble 120 que se baja al fondo del agujero, que utiliza collarines de perforación de acero, normales, mostrada en la figura 5C. El ensamble 120 estándar para bajar al fondo del agujero, provee únicamente 4,530 kg y sin embargo tiene una longitud de compresión mucho mayor. El ensamble 120 para bajar al fondo del agujero está más sujeto a problemas de flexión/ alabeo y muchos otros problemas que fueron discutidos más arriba. Como se muestra en la figura 5B, la longitud 111 de compresión es mucho más corta que la longitud de compresión 116, pero provee un peso sobre la broca (WOB) de 14,631 kg, o más de tres veces el - 59 - WOB de la configuración estándar de la técnica anterior, mostrada en la figura 5C. Consecuentemente, se anticipará que la configuración de la figura 5B perforará más rápido y más recto que la configuración de la técnica anterior de la figura 5C. Como se discutió anteriormente una longitud de compresión acortada para el ensamble de perforación que se baja al fondo del pozo tiene muchas ventajas; por ejemplo, alabeo reducida, para una perforación más recta. Se notará que encima de cada tramo de compresión hay una zona neutra respectiva 122, 124, 126. Encima de cada zona neutra 122, 124 y 126, la sarta de perforación está en tensión y, por lo tanto, no está sujeta a alabeo. Al utilizar el ensamble de perforación de la presente invención, un porcentaje mucho mayor del ensamble que se baja al fondo del pozo está en tensión, para proveer de esa manera un ensamble más rígido que se baja al fondo del agujero, que perforará un agujero de calibre más constante, a mayor ROP, como se explicó aquí con anterioridad. La figura 6 muestra una modalidad preferida en la que el diámetro de un ensamble de perforación de alta densidad de la presente invención puede ser agrandado un tanto, en comparación con un collarín de perforación de diámetro estándar. Aun cuando el diámetro se agrande en comparación con un collarín de perforación de diámetro estándar, el deslavado producido por la presente invención, debido a la velocidad del fluido a través de un anillo menor se puede reducir, como se puede demostrar matemáticamente de acuerdo con las listas de ecuaciones anexas. Esto se debe a que . 60 -la longitud de los collarines de perforación de peso pesado pueden ser reducidos, al mismo tiempo que todavía se provee el mismo peso. Este análisis ignora los efectos significativos de una OP más rápida al reducir el deslavado. También ignora este análisis el efecto significativo de un agujero más recto, más uniforme, sobre los deslavados, efecto que es muy importante. Así pues, el mismo peso de ensamble para bajar el fondo del agujero puede proveerse en un ensamble para bajar al fondo del agujero que es mucho más corto, en aproximadamente la mitad. Debido a esta longitud acortada, ocurre menos deslavado que con un ensamble de acero estándar para bajar al fondo del agujero. Los ensambles de mayor diámetro de la técnica anterior, para bajar al fondo del agujero, que están discutidos en la sección de técnica anterior, tuvieron problemas significativos con el deslavado, aunque el uso de ensambles de diámetro mayor para bajar al fondo del agujero tuvieron efectos benéficos de colocar por lo menos algo de peso más cerca de la broca de perforación. Además, debido a que el peso real sobre la broca puede ser aproximadamente varias veces mayor utilizando la presente invención, la velocidad de penetración puede ser una perforación mucho más rápida, reduciendo de esa manera, además, el deslavado del agujero del pozo. La caída de presión del sistema de circulación total también se disminuye, debido al ensamble más corto que se baja al fondo del agujero. La longitud más corta del ensamble que se baja al fondo del agujero también disminuye la probabilidad de aprisionamiento en el agujero del pozo, tal como - 61 -aprisionamiento diferencial u otros tipos de aprisionamiento, que hacen que la operación de perforación sea más libre de eventos drásticos que pudieran provocar la pérdida del agujero. La figura 7A es un diagrama comparativo que muestra las longitudes de compresión del ensamble que se baja al fondo del agujero, de 60 cm contra 27.12 metros para una modalidad de la presente invención, cuando se compara con los collarines de perforación normales, que imponen el mismo peso sobre la broca de perforación (WOB). La figura 7B es un diagrama comparativo que muestra las longitudes de compresión del ensamble que se baja al fondo del agujero, y la relación con el primer orden de alabeo para una modalidad de la presente invención, en comparación con los collarines normales que colocan el mismo peso sobre la broca de perforación. El primer orden de alabeo es aproximadamente de 45.72 metros para un ensamble estándar de collarín de perforación de acero, de 24.13 cm, en 5.43 kg. de fango. El segundo orden de alabeo es aproximadamente de 88.39 m. Esto se compara con un primer orden de alabeo para un ensamble de 25.4 cm en 5.43 kg. de fango para la presente invención, de 42.67 m, y un segundo orden de alabeo de 88.82 m. En la presente invención, la sarta de perforación está en tensión en la posición del primero y el segundo órdenes de alabeo, reduciendo de esa manera o eliminando la alabeo. Las fórmulas para estos cálculos son como sigue: Primer orden de alabeo - 62 - Segundo orden de alabeo donde: E = momento de elasticidad; I = momento de inercia; y P = peso flotado en g/m. En la situación de la figura 7A para un peso de 7,134.75 kg sobre la broca (WOB) en 5.43 kg de fango, un ensamble para bajar al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, tiene una longitud de compresión que, para todos los propósitos prácticos, es completamente inafectada por la alabeo. En la figuración de la figura 7B para 14,672.67 kg de WOB en 5.43 kg. de fango, un ensamble para bajarlo al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención tiene una longitud de compresión de la décima parte del primer orden de alabeo, y de esa manera, casi es inafectado. Sin embargo, con un ensamble de perforación común y corriente, la longitud de compresión es mayor que el primer orden de alabeo, y de tal manera, es probable que el ensamble que se baja al fondo del agujero produzca balanceo sustancial o efecto de volante desequilibrado durante la rotación. En la situación de la figura 7C para 23,329.50 kg de WOB en 5.43 kg de fango, un ensamble para bajar al fondo del agujero de acuerdo con la presente invención, tiene una longitud de compresión de sólo alrededor de la cuarta parte del primer orden de alabeo. Para obtener el mismo WOB con un ensamble de perforación común y corriente, se requiere una longitud de compresión de 88.39 metros, - 63 -donde el ensamble para bajar al fondo del agujero está sujeto al primer orden y al segundo orden de alabeo, y es probable que produzca balanceo sustancial durante la perforación. Una revisión de la descripción anterior muestra que se puede utilizar la presente invención para incrementar en gran medida la rigidez del ensamble para bajarse al fondo del agujero, o bien incrementar en gran medida su flexibilidad, dependiendo de la función deseada. La figura 8 muestra otro uso de la presente invención como un elemento de transición 142, que puede ser utilizado para interconectar el ensamble 140 que se baja al fondo del agujero, a la sarta 144 de tubería de perforación. Debido al efecto amortiguador de vibración significativo del tungsteno, se pueden amortiguar significativamente las vibraciones producidas durante la perforación en el ensamble de agujero para bajar al fondo del agujero. Esto protege las conexiones del tubo y también permite una mejor razón de señal a ruido para las señales acústicas transmitidas a través de la sarta de perforación o el fango para el equipo MWD y LWD. Los paquetes de peso todavía son útiles para aumentar el peso a, y/o acortar la longitud de, el ensamble 140 que se baja al fondo del agujero, como se discutió aquí con anterioridad. Se puede utilizar el miembro de transición en otras ubicaciones en la sarta de perforación, o en posiciones múltiples, si se desea. La sección 200 de transferencia de fuerza, mostrada en la figura 9, provee una vista ampliada de una modalidad actualmente - 64 -preferida para transferir fuerza, tal como el peso a través de la conexión 202 de pasador roscado, y la conexión 204 de caja roscada. Es bien sabido que se puede utilizar una torre de perforación para efectuar y deshacer conexiones, tales como 202 y 204, para uso en una sarta de perforación. La sección de transferencia de fuerza 200 comprende un tubo 206 de transferencia de fuerza, superior, movible axialmente, y un tubo 208 inferior de transferencia de fuerza, que se pueden utilizar para transferir la fuerza a través de las conexiones roscadas, tal como el peso que se va a aplicar a la broca de perforación, como se ha explicado con cierto detalle en lo que antecede. Se pueden utilizar sellos de fango 210 y 212 para sellar alrededor de los tubos de transferencia de fuerza superior e inferior, respectivos. Si se desea, se puede proveer cualquier conexión anti-rotación adecuada, tal como la conexión 214 anti-rotación, de modo que el tubo 206 superior de transferencia de fuerza y el tubo inferior 208 de transferencia de fuerza no giren uno con respecto al otro. Se notará que el tubo superior 206 de transferencia se extiende axialmente dentro de la conexión de pasador 202 y que el tubo inferior 208 de transferencia se extiende axialmente dentro de la conexión de caja 204, para transferir la fuerza a través de la conexión. También será fácilmente aparente que la conexión 202 de pasador y la conexión de caja 204 puede constituirse o descomponerse utilizando equipo común y corriente de la torre de perforación, sin necesidad de modificarlo. Como se usa en la presente, una torre de perforación - 65 -puede incluir plataformas y similares, utilizadas para constituir y descomponer elementos tubulares, tales como mecanismos de maniobra para trabajos de complemento, unidades completadoras, unidades de intervención submarina y/o unidades de tubería helicoidales utilizadas y/o otras unidades para proveer elementos tubulares largos en los pozos. Como se discutió aquí con anterioridad, otro aspecto de la presente invención es un ensamble de perforación equilibrado estática y dinámicamente. Las tolerancias sobre los componentes relativamente pequeños son bastante altas y, de preferencia, se requiere que los componentes, tales como los paquetes de peso y los elementos tubulares externos sean maquinados redondos a una precisión de 0.127 mm, y que puede ser menos de 0.0762 mm. De esa manera, el eje de rotación coincide con uno de los principales ejes de inercia del cuerpo. La condición de desequilibrio de un cuerpo giratorio se puede clasificar como desequilibrio estático o dinámico. Por ejemplo, se puede probar el ensamble para verificar que no gire a un "lado pesado" cuando gira libremente. Así, el centro de gravedad estará sobre el eje de rotación. Un rodillo loco puede estar en equilibrio estático perfecto y no estar en estado equilibrado cuando está girando a altas velocidades. Puede ocurrir un desequilibrio dinámico cuando el cuerpo está en equilibrio estático y hay una fuerza efectiva de torsión en dos planos separados, a una oposición mutua de 180 grados. Debido a que estas fuerzas están en planos separados, provocan un movimiento - 66 -de balanceo de extremo a extremo. En la técnica anterior, debido a la alabeo y a la flexión del ensamble que se baja al fondo del agujero, hay poca motivación para intentar proveer un ensamble equilibrado para bajarlo al fondo del agujero, debido a que la alabeo y la flexión provocarán desequilibrio significativo independientemente. Para el equilibrio dinámico, se equilibra primero estáticamente el ensamble de peroración. Después de girar a la velocidad de operación, de ser necesario, se elimina cualquier desequilibrio dinámico fuera de tolerancia, añadiendo o quitando peso, como se indica mediante una máquina equilibradora. La determinación de la magnitud y la posición angular del desequilibrio es tarea de la máquina equilibradora y su operador. Como se discutió aquí con anterioridad, cualquier desequilibrio fuera de tolerancia puede ser corregido debido a que el paquete de peso es provisto en secciones, cualquiera de las cuales se puede ajustar giratoriamente, cuando sea necesario, y se puede disponer axialmente. Si se desea, se pueden utilizar muescas, pasadores o similares en el pasador 34 y el receptáculo 36 para elementos de peso 32, de tal manera que cada elemento de peso pueda ser fijado en una posición de rotación particular. Se determina una tolerancia al desequilibrio permisible con base en la masa del ensambla que se baja al agujero, y la velocidad de rotación que se anticipa. En resumen, la presente invención provee un peso promedio mucho mayor por centímetro cúbico, para un ensamble que se baja al fondo del agujero. Por ejemplo, el peso/volumen por - 67 -unidad, o densidad promedio del collarín de peso pesado de acero, común y corriente, puede ser alrededor de 7.833 g/cm3, donde el peso promedio por volumen unitario de un ensamble de perforación de la presente invención es significativamente mayor, y puede ser aproximadamente de 12.76 g/cm3. Las características amortiguadoras de vibración del tungsteno reducen las vibraciones de la broca para una operación de perforación más suave. Un peso promedio más pesado, por volumen unitario, permite el uso de una longitud de compresión más corta del ensamble para bajar al fondo del agujero. La concentración del peso más cerca de la broca de perforación reduce la turbulencia de la broca y la vibración de la broca y el rebote de la broca. En una modalidad preferida, los ensambles de perforación de la presente invención son mucho más altamente equilibrados que los elementos de ensamble para bajar al fondo del agujero de la técnica anterior, debido a un control mucho más rígido de la concentricidad y rectitud de la herramienta en su conjunto. Ocurre una velocidad de penetración incrementada debido al desgaste de broca reducido, a la amortiguación de la vibración, el torbellino de broca reducido y el rebote de broca reducido. Debido a la menor vibración, se requieren menos maniobras debido a que se alarga la vida de la broca y las juntas de herramienta están menos sujetas a tensión de vibración. Se aplica menos tensión de par de torsión a la sarta de perforación debido a que hay menos contacto de pared por el ensamble que se baja al fondo del agujero, debido al área de superficie disminuida y a su rotación más concéntrica. La - 68 -longitud de compresión de un ensamble que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, se reduce mucho, en comparación con el primero o el segundo órdenes de alabeo tubular (véase las hojas de cálculo anexas), de modo que el ensamble que se baja al fondo del agujero, de acuerdo con la presente invención, es más recto. También se debe notar que se puede hacer girar más rápido un ensamble para bajar al fondo del agujero más altamente equilibrado, amortiguado contra vibraciones, que utilice ensambles de peso, tal como el ensamble de perforación 10, 12, 14, 30 o 50, o variaciones de ellos, con menor vibración y menores armónicas, para incrementar de esa manera las velocidades de penetración de la perforación. El ensamble de transferencia de peso es operable para transferir el peso interno de varios collarines de perforación a través de las juntas de herramienta, desde el collarín superior a un punto inferior o más bajo en la sarta de perforación, al mismo tiempo que se mantiene en tensión todo el BHA (ensamble que se baja al fondo del agujero). No hay flexión ni momentos de alabeo en la sarta y se puede colocar todo el peso directamente encima de la broca. Los collarines pueden ser de la misma longitud que los collarines de perforación estándar, pero no hay diferencia en el armado y el desarmado. El ensamble cerca de la broca puede tener un peso de matriz de tungsteno, mientras que los ensambles superiores pueden tener pesos de tungsteno/plomo. La matriz de tungsteno reduce la vibración, el rebote y castañeteo y provee más potencia en un área - 69 -compacta directamente encima de la broca. Al transferir el peso para perforar, a un punto muy cerca de la broca de perforación, también se baja el punto neutro a ese punto. Adicionalmente, colocar el peso directamente encima de la broca incrementa la fuerza de restitución (la fuerza necesaria para mover un péndulo desde su posición vertical) y aumenta la fuerza centrípeta que hace que un cuerpo busque un eje de rotación verdaderamente concéntrico. Colocar el peso cerca de la broca aumenta la inercia o el impacto de la broca contra la formación y mantiene más estable la broca contra la formación, lo que puede ser especialmente conveniente para ciertos tipos de brocas de perforación. La resistencia al arrastre también se incrementa debido a la mayor inercia que da por resultado una velocidad de perforación más estable para la broca. La descripción precedente y la exposición de la invención, por lo tanto, son ilustrativas y explicatorias de una modalidad actualmente preferida y de sus variaciones, y quienes tengan experiencia en la materia apreciarán que se pueden hacer varios cambios en el diseño, la fabricación, la disposición, la organización, el orden de operación, los medios de operación, las estructura y localización del equipo, la metodología, el uso de equivalentes mecánicos, así como en los detalles de la construcción ilustrada o las combinaciones de aspectos de los diversos elementos, sin salirse del espíritu de la invención. Por ejemplo, la presente invención también puede ser utilizada de manera efectiva - 70 -en extracción de testigos lo mismo que en perforación estándar. Además, la presente construcción puede ser utilizada en otras herramientas y para otros propósitos, tales como perforación con martillo. Por ejemplo, con la perforación con martillo, la presente invención es operable para aplicar más peso al fondo de la sarta de perforación, sin daños para la sarta de perforación. En general, se entenderá que términos tales como "arriba", "abajo", "vertical", y similares, están hechos con referencia a los dibujos y/o a la tierra, y que los dispositivos pueden no estar dispuestos en esas posiciones en todo momento, dependiendo de las variaciones en la operación, el transporte, el montaje y similares. También los dibujos están destinados a describir los conceptos de la invención, de manera que las modalidades actualmente preferidas de la invención sean descritas claramente para quien tenga experiencia en la materia; pero no están destinados a ser dibujos al nivel de fabricación ni a la producción de productos finales; y pueden incluir vistas conceptuales simplificadas, deseables, para una comprensión o explicación más fáciles y más rápidas de la invención. Así pues, se pueden usar varios cambios y alternativas que están contenidas dentro del espíritu de la invención. Debido a que pueden hacerse muchas modalidades variadas y diferentes dentro del alcance del/los concepto(s) inventivo(s) enseñado(s) aquí, y debido a las muchas modificaciones que pueden ser hechas en la modalidad detallada aquí, de acuerdo con los requerimientos descriptivos de la ley, se debe entender que los detalles de la presente deben ser - 71 -interpretados como ilustrativos de unas modalidades actualmente preferidas, y no en un sentido limitativo.

Claims

- 72 - REIVINDICACIONES

1.- Un ensamble de perforación en una sarta de perforación para perforar una formación terrestre, siendo operable dicho ensamble de perforación para aplicar una fuerza susíancialmente continua sobre una broca de perforación durante las operaciones de perforación, para mantener de esa manera la broca de perforación en contacto con la formación terrestre; siendo conectable roscadamente el ensamble de perforación utilizando una torre de perforación; caracterizado dicho ensamble de perforación porque comprende: un primer elemento tubular exterior; un primer conector roscado, asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; un miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado, montado para movimiento axial dentro del primer conector roscado; siendo operable el miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado para transmitir por lo menos una porción de la fuerza susíancialmente continua a través del primer conecíor roscado; un segundo elemento tubular exterior; un segundo conector roscado, asegurado con respecto al segundo elemento tubular exterior; y un segundo miembro de transferencia de fuerza del segundo conector roscado, montado para movimiento axial dentro del - 73 -segundo conector roscado; siendo conectables roscadamente el primer conector roscado y el segundo conector roscado, utilizando la torre de perforación; y después que están conectados dicho primer conector roscado y el segundo conector roscado, utilizando la torre de perforación, entonces se interconecta mecánicamente el segundo miembro de transferencia de fuerza con el primer miembro de transferencia de fuerza, para recibir la al menos una porción de la fuerza sustancialmente continua.

2. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el primer elemento tubular exterior está en tensión más que en compresión, cuando se aplica la fuerza sustancialmente continua a la broca de perforación durante las operaciones de perforación.

3. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un primer miembro de transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del primer elemento tubular exterior y que es axialmente movible con respecto al primer elemento tubular exterior; y un segundo miembro de transferencia de fuerza montado axialmente dentro del segundo elemento tubular exterior, y que es movible axialmente con respecto al primer elemento tubular exterior; estando interconectados el primer miembro de transferencia de fuerza, el primer miembro de transferencia de fuerza del conector - 74 -roscado, el segundo miembro de transferencia del conector roscado y el segundo miembro de transferencia de fuerza, después que el primer conector roscado y el segundo conector roscado están conectados roscadamente, para transmitir la al menos una porción de la fuerza sustancialmente continua.

4. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el primer miembro de transferencia comprende una sección anular de peso que tiene una densidad específica mayor que 10.0; creando la sección anular de peso por lo menos una porción de la fuerza que se va a transferir a través del conector roscado por el miembro de transferencia de fuerza del conector roscado.

5. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente un primer ensamble de transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del primer elemento tubular exterior, y que es movible axialmente con respecto al primer elemento tubular exterior; por lo menos una porción del ensamble de transferencia de fuerza es sensible a la temperatura para controlar el movimiento del primer ensamble de transferencia de fuerza dentro del primer elemento tubular exterior.

6. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente un primer miembro de transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del primer elemento tubular exterior y - 75 -que es movible axialmente con respecto al primer elemento tubular exterior, siendo al menos una porción del mismo sensible a la temperatura; y un centralizador compensado en temperatura, para centralizar el primer miembro de transferencia de fuerza dentro del primer elemento tubular exterior.

7. - Un método para perforar un agujero de pozo en una formación terrestre con una sarta de tubería de perforación, comprendiendo la sarta de tubería de perforación un ensamble de perforación y una broca de perforación; caracterizado dicho método porque comprende: conectar entre sí una pluralidad de conexiones roscadas, asociadas con una pluralidad de elementos tubulares, utilizando una torre de perforación para formar de esa manera el ensamble de perforación; proveer una sección deslizable respectiva, de transferencia de fuerza, dentro de uno o más de la pluralidad de elementos tubulares; transferir una fuerza a través de cada una de las secciones de transferencia de fuerza, hacia la broca, a través de la pluralidad de conexiones roscadas, de manera que se aplique dicha fuerza a la broca de perforación durante la perforación del agujero de pozo; y mantener en tensión uno o más de la pluralidad de elementos tubulares con la sarta de tubería de perforación, durante la perforación de dicho agujero de pozo.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque comprende adicionalmente proveer que - 76 -cada una de las secciones deslizables de transferencia de fuerza comprenda material de alta densidad con una densidad específica mayor que 10.0; comprendiendo la fuerza aplicada a la broca de perforación un peso acumulativo de cada una de las secciones deslizables de transferencia de fuerza.

9.- Un ensamble de perforación para uso en un ensamble de perforación que se baja al fondo del agujero, para perforar un agujero de pozo a través de una formación terrestre con una broca de perforación; siendo asegurable el ensamble de perforación a una sarta de tubería de perforación; siendo operable el ensamble de perforación para aplicar peso de perforación a la broca de perforación; caracterizado el ensamble de perforación porque comprende: un primer elemento tubular exterior; un primer auxiliar superior, asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; un primer auxiliar inferior asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; una primera sección de peso de alta densidad, montada dentro del primer elemento tubular exterior, para suministrar por lo menos una porción del peso de perforación a la broca de perforación; comprendiendo la primera sección de peso de alta densidad material con una densidad específica mayor que

10.0; estando montada deslizablemente la primera sección de peso de elevada densidad, con respecto al primer elemento tubular exterior, para permitir el - 77 -movimiento axial de la primera sección de peso de alta densidad, con respecto al primer elemento tubular exterior, el primer auxiliar superior y el primer auxiliar inferior. 10. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la primera sección de peso de alta densidad comprende un compuesto de tungsteno que no contiene cobalto.

11. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la primera sección de alta densidad está montada adyacente al primer elemento tubular exterior, de manera que se forme un anillo entre ellos.

12. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque comprende adicionalmente un céntralizador situado dentro del anillo, para prevenir el movimiento radial de la primera sección de peso de alta densidad.

13. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un segundo elemento tubular exterior; siendo asegurable el segundo elemento tubular exterior con respecto al primer auxiliar inferior; una segunda sección de peso de alta densidad, que comprende material con una densidad específica mayor que 10.0; estando montada deslizablemente la segunda sección de peso de alta - 78 -densidad para permitir el movimiento axial con respecto al segundo elemento tubular; y un elemento de transmisión de peso que se extiende a través del primer auxiliar inferior, y que es deslizable para moverse axiaimente con respecto al primer auxiliar inferior; estando montado el elemento de transmisión de peso para soportar un primer peso de la primera sección de peso de alta densidad.

14. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el elemento de transmisión de peso está montado para aplicar el primer peso a la primera sección de peso de alta densidad a la segunda sección de peso de alta densidad.

15. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el ensamble de perforación está equilibrado estáticamente.

16. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque comprende adicionalmente una pluralidad de elementos de peso; donde cada elemento de peso puede ser montado en una posición de rotación seleccionable.

17. - Un ensamble de perforación para perforar un agujero de pozo en una formación terrestre, comprendiendo el ensamble de perforación una broca de perforación; estando asegurado el ensamble de perforación a una sarta de tubería de perforación; siendo operable el ensamble de perforación para aplicar peso de - 79 -perforación a la broca de perforación; caracterizado el ensamble de perforación porque comprende: un primer elemento tubular exterior; teniendo el primer elemento tubular exterior un espesor de pared tubular exterior; un primer auxiliar superior, asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; un primer auxiliar inferior, asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; y una primera pluralidad de secciones de peso de alta densidad, anulares, montadas dentro del primer elemento tubular exterior, para suministrar por lo menos una porción del peso de perforación; estando apiladas la pluralidad de secciones de peso anulares unas con respecto a las otras, para proveer un espesor de pared tubular en la sección de peso por lo menos 25 por ciento mayor que el espesor de pared tubular exterior; cada una de la primera pluralidad de secciones de peso de alta densidad, anulares, tiene una densidad específica mayor que 10.0.

18. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el espesor de pared del elemento tubular en la sección de peso es por lo menos 50 por ciento mayor que el espesor de pared exterior.

19. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque cada una de la pluralidad de secciones anulares de peso, de alta densidad, comprende un compuesto de tungsteno que no contiene cobalto. - 80 -

20. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque comprende adicionalmente un centralizador colocado entre la primera pluralidad de secciones de peso de alta densidad, anulares, y el primer elemento tubular exterior, para prevenir el movimiento radial de la primera pluralidad de secciones de peso anulares, de alta densidad, con respecto al primer elemento tubular exterior.

21. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque comprende adicionalmente un primer elemento tubular interior que define a través de él una trayectoria de flujo de fluido.

22. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado además porque comprende adicionalmente un sello para sellar de manera estanca entre el primer elemento tubular interior y la primera pluralidad de secciones anulares de peso de alta densidad.

23. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque la primera sección anular de peso de alta densidad está montada deslizablemente para permitir el movimiento axial de la primera sección de peso de alta densidad con respecto al primer elemento tubular exterior.

24. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un segundo elemento tubular exterior; siendo asegurable el - 81 -segundo elemento tubular exterior con respecto al primer auxiliar inferior; una segunda pluralidad de secciones anulares de peso, de alta densidad, montadas deslizablemente dentro del segundo elemento tubular exterior, para permitir el movimiento axial con respecto al segundo elemento tubular exterior; y un elemento de transmisión de peso que se extiende a través del primer auxiliar inferior, y que es deslizable para movimiento axial con respecto al primer auxiliar inferior; estando montado el elemento de transmisión de peso para transferir un peso de la primera pluralidad de secciones anulares de peso de alta densidad, a la segunda pluralidad de secciones anulares de peso de alta densidad.

25. - Un ensamble de perforación para uso en perforar un agujero de pozo, caracterizado dicho ensamble de perforación porque comprende: un elemento tubular exterior; un auxiliar superior; un auxiliar inferior; una sección de alta densidad, de aleación de tungsteno, montada dentro del elemento tubular exterior, el auxiliar superior y el auxiliar inferior; sin que la aleación de tungsteno comprenda cobalto.

26. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la aleación de - 82 -tungsteno comprende más de noventa por ciento de tungsteno.

27.- El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque la aleación de tungsteno comprende adicionalmente níquel, hierro y molibdeno.

28.- Un ensamble de perforación direccional para bajar al fondo del agujero, para perforar una sección de agujero de pozo a través de una formación terrestre; teniendo la sección de agujero de pozo un ángulo direccional variable; caracterizado dicho ensamble de perforación direccional para bajar al fondo del agujero porque comprende: una broca de perforación; un motor de fango para hacer girar la broca de perforación; un auxiliar doblado, asegurado con respecto al motor de fango; una sección flexible de peso, operable para aplicar un peso a la broca de perforación; comprendiendo la sección flexible de peso: un elemento tubular exterior; un elemento tubular interior; formando los elementos tubulares exterior e interior un compartimiento entre ellos; siendo doblables el elemento tubular exterior y el elemento tubular interior de manera que se conformen al ángulo de dirección variable; y una sección de peso de tungsteno, doblable, dentro del elemento tubular exterior y el elemento tubular interior para suministrar una porción sustancial del peso a la broca de perforación.

29.- El ensamble de perforación direccional para bajar al - 83 -fondo del agujero, de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la sección doblable de peso de tungsteno comprende adicionalmente un polvo o lodo de tungsteno.

30. - El ensamble de perforación direccional para bajar al fondo del agujero, de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque el elemento tubular interior y el elemento tubular exterior están constituidos por materiales no magnéticos.

31. - El ensamble de perforación direccional para bajar al fondo del agujero, de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la sección doblable de peso de tungsteno es sustancialmente no magnética o completamente no magnética.

32. - Un método para formar un ensamble de perforación para perforar un agujero de pozo dentro de una formación terrestre, comprendiendo el ensamble de perforación por lo menos un elemento tubular y por lo menos una sección de peso de tungsteno; caracterizado dicho método porque comprende: proveer en el al menos un elemento tubular y en la al menos una sección de peso de tungsteno, respectivas superficies anulares de acoplamiento; proveer que una dimensión de las respectivas superficies de acoplamiento anulares esté dimensionada justo para prevenir la interconexión del al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno, cuando el al menos un elemento - 84 -tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno están aproximadamente a la misma temperatura; proveer una diferencia de temperatura mayor que varias decenas de grados Celsius, entre el al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno, con lo que dicha dimensión es dimensionada entonces para permitir la interconexión del al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno; interconectar el al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno mientras exista dicha diferencia de temperatura; y permitir que el al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno alcancen aproximadamente la misma temperatura, de manera que dicho al menos un elemento tubular y la al menos una sección de peso de tungsteno estén asegurados uno con respecto a la otra.

33. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el paso de interconectar comprende adicionalmente insertar la al menos una sección de peso de tungsteno dentro del al menos un elemento tubular.

34. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el paso de interconectar comprende adicionalmente insertar el al menos un elemento tubular dentro de un agujero, a través de dicha sección de peso de tungsteno.

35.- Un ensamble de perforación para perforar un agujero - 85 -de pozo a través de una formación terrestre, caracterizado el ensamble de perforación porque comprende: un elemento tubular exterior; teniendo el elemento tubular exterior una pared cilindrica tubular exterior; una porción estabilizadora formada integralmente en el elemento tubular exterior, que se extiende radialmente hacia fuera con respecto a la pared cilindrica tubular exterior; un auxiliar superior, asegurado con respecto al elemento tubular exterior; un auxiliar inferior, asegurado con respecto al elemento tubular exterior; y una sección anular de peso de alta densidad, montada dentro del elemento tubular auxiliar; comprendiendo la sección anular de peso de alta densidad un material con una densidad específica mayor que 10.0.

36.- Un ensamble de perforación para perforar un agujero de pozo a través de una formación terrestre, una broca de perforación asegurada con respecto al ensamble de perforación; estando asegurado el ensamble de perforación con respecto a una sarta de tubería de perforación; siendo operable el ensamble de perforación para aplicar peso de perforación a la broca de perforación; caracterizado el ensamble de perforación porque comprende: un primer ensamble, que comprende: un primer elemento tubular; - 86 - un primer auxiliar superior, asegurado con respecto al elemento tubular exterior; un primer auxiliar inferior asegurado con respecto al elemento tubular exterior; una primera sección anular, de peso de alta densidad, montada deslizablemente dentro del primer elemento tubular exterior; comprendiendo la primera sección anular de peso de alta densidad, material que tiene una densidad específica mayor que 10.0; un segundo ensamble que comprende: un segundo elemento tubular exterior; un segundo auxiliar superior asegurado con respecto al segundo elemento tubular exterior; un segundo auxiliar inferior asegurado con respecto al segundo elemento tubular exterior; una segunda sección anular de peso de alta densidad, montada deslizablemente dentro del segundo elemento tubular exterior; comprendiendo la segunda sección anular de peso de alta densidad material con una densidad específica superior a 10.0; y una conexión roscada entre el primer ensamble y el segundo ensamble.

37.- El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque comprende adicionalmente un ensamble de transferencia de peso, montado deslizablemente dentro de la conexión rosada, para aplicar un peso - 87 -de la primera sección anular de peso de alta densidad, a la segunda sección anular de peso de alta densidad.

38. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque el ensamble de transferencia de peso comprende uno o más elementos tubulares.

39. - Un ensamble de perforación para conexión dentro de un agujero de pozo que se perfora a través de una formación terrestre con una broca de perforación, caracterizado dicho ensamble de perforación porque comprende: una sarta de tubería de perforación; un ensamble para bajarlo al fondo del agujero, que comprende una pluralidad de secciones de peso aseguradas a una broca de perforación; donde la pluralidad de secciones de peso son operables para suministrar peso a la broca de perforación durante la operación de perforar; y un elemento de transición entre la sarta de tubería de perforación y el ensamble para bajar al fondo del agujero; comprendiendo el elemento de transición: un elemento tubular exterior; un elemento tubular interior; y una sección anular de peso de alta densidad, que comprende tungsteno, fijada con respecto al elemento tubular exterior para absorber de esa manera las vibraciones producidas dentro del ensamble que se baja al fondo del agujero.

40.- Un ensamble de perforación en una sarta de - 88 -perforación para perforar una formación terrestre; siendo operable el ensamble de perforación para aplicar una fuerza sustancialmente continua sobre una broca de perforación durante las operaciones de perforar, para mantener de esa manera la broca de perforación en contacto con la formación terrestre; caracterizado el ensamble de perforación porque comprende: un primer elemento tubular exterior; un primer miembro de transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del primer elemento tubular y que es axialmente movible con respecto al primer elemento tubular exterior; un primer conector roscado, asegurado con respecto al primer elemento tubular exterior; un miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado, montado para moverse axialmente dentro de, y que se extiende a través de, el primer conector roscado; estando conectado mecánicamente el miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado, al primer miembro de transferencia de fuerza para transferir una fuerza a través del primer conector roscado, para su aplicación a la broca de perforación; de manera que la fuerza comprenda por lo menos una porción de la fuerza sustancialmente continua sobre dicha broca de perforación.

41.- El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque el primer miembro de transferencia comprende una sección anular de peso que tiene una densidad específica superior a 10.0; creando la sección anular - 89 -de peso por lo menos una porción de dicha fuerza que se va a transferir a través del conector rosado, mediante el miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado.

42. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado además porque comprende: un segundo elemento tubular exterior asegurado con respecto al primer conector roscado de manera que sea colocado más cerca de la broca de perforación dentro del ensamble de perforación; y un segundo miembro se transferencia de fuerza, montado axialmente dentro del segundo elemento tubular exterior, y que es movible axialmente con respecto al segundo elemento tubular exterior; estando conectado mecánicamente el segundo miembro de transferencia de fuerza al primer miembro de transferencia de fuerza y al miembro de transferencia de fuerza del primer conector roscado para recibir dicha fuerza.

43. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado además porque comprende adicionalmente un segundo conector roscado asegurado con respecto al segundo elemento tubular exterior; y un miembro de transferencia de fuerza del segundo conector roscado, montado para movimiento axial dentro de, y que se extiende a través del segundo conector roscado; estando conectado mecánicamente el miembro de transferencia de fuerza del segundo conector roscado con el segundo miembro de transferencia de fuerza, para transferir la fuerza a través del segundo conector - 90 -roscado.

44. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque el primer elemento tubular exterior es conectable con la sarta de perforación de manera que cuelgue en tensión, mientras dicha fuerza del miembro de transferencia de fuerza es dirigida hacia abajo, hacia la broca de perforación.

45. - El ensamble de perforación de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado además porque el primer miembro de transferencia de fuerza comprende una construcción tubular y comprende adicionalmente un centralizador compensado en temperatura, para centralizara el primer miembro de transferencia de fuerza dentro del primer elemento tubular exterior.