DISPOSICIÓN DE MOTOR HIDRÁULICO Y MÉTODO PARA OPERAR UN MOTOR HIDRÁULICO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una disposición de motor hidráulico que comprende un motor hidráulico, en especial un motor hidráulico de pozo, y un medio de suministro para suministrar un líquido de' impulsión a presión al motor para accionar el motor hidráulico. La presente invención también se refiere a un método para operar un motor hidráulico. - Para el propósito de la presente especificación, un motor hidráulico es un motor impulsado por un líquido de impulsión presurizado y convierte una parte de esta presión en movimiento mecánico. En operaciones de perforación subterránea, generalmente se aplican los llamados motores de lodo, en donde el líquido de impulsión está formado por un lodo de perforación que se hace circular a través de una columna de perforación y un espacio anular formado entre la pared de la perforación y la columna de perforación que desciende al interior de la perforación. Ejemplos de dichos motores de lodo son los motores Moineau o los motores 'de desplazamiento positivo
(PDM, por sus siglas en inglés), o las turbinas de lodo. No todos los tipos de motores hidráulicos son adecuados para ser impulsados por lodo. El lodo de perforación, cuando Ref. : 174259 pasa a través del motor hidráulico, puede ser una causa de desgaste, daño y atascamiento del mecanismo del motor hidráulico . La patente estadounidense 3,743,013, describe un dispositivo para el almacenamiento y uso de potencia hidráulica para operar uno o más dispositivos hidráulicos. Este dispositivo tiene un acumulador de aceite y aire y una cámara de expulsión que se carga mediante resorte. Un ciclo de trabajo es como se indica a continuación. Un fluido de trabajo presurizado es recibido en la cámara de expulsión, desplazando de este modo un pistón que expulsa un fluido de impulsión dentro del acumulador. De este modo se almacena energía en el acumulador. Durante esta fase del ciclo, el fluido de impulsión se desvía de lo dispositivos hidráulicos. El desplazamiento del pistón también carga el resorte para almacenar energía en el resorte. Luego de que el acumulador y el resorte están cargados, el líquido de impulsión es conducido a uno o más dispositivos hidráulicos para accionamiento y posteriormente de nuevo dentro de la cámara de expulsión, expulsando así el fluido de trabajo. Un inconveniente de este dispositivo es que la potencia se pierde durante la carga y descarga del resorte y el acumulador. Esto es especialmente una desventaja para cualquier aplicación en pozos ya que la potencia ahí es escasa.
Otro inconveniente del dispositivo conocido es que la potencia hidráulica disponible para accionar disminuye durante la liberación del fluido de impulsión desde el acumulador, dado que la diferencia de presión disminuye. Esto hace que los dispositivos conocidos sean menos adecuados para impulsar un motor hidráulico, para lo cual es conveniente una" potencia más estable. De conformidad con la invención, se proporciona una disposición de motor hidráulico que comprende un motor hidráulico y un medio de suministro para suministrar un líquido de impulsión al motor hidráulico para accionar el motor hidráulico, cuyo medio de suministro comprende un primer y un segundo depósitos de expulsión, en donde el primer depósito de expulsión está dispuesto para retener el líquido de impulsión, y está dispuesto para recibir un fluido de trabajo presurizado diferente del líquido de impulsión de una zona de alta presión, y al recibir el mismo desplazar y expulsar el líquido de impulsión del primer depósito de expulsión hacia un sistema de expulsión que incluye el motor hidráulico, y en donde el segundo depósito de expulsión está dispuesto corriente abajo del motor hidráulico para recibir el líquido de impulsión expulsado, y luego de recibir el mismo, desplazar y expulsar un fluido de escape diferente del líquido de impulsión hacia una zona de baja presión. En esta disposición, la presión del fluido de trabajo presurizado se transfiere al líquido de impulsión en el depósito de expulsión, y luego se utiliza para accionar el motor hidráulico. Dado que la diferencia de presión entre la zona de alta presión y la zona de baja presión no cambia necesariamente durante la operación, la disposición del motor hidráulico de la invención es capaz de producir una potencia constante siempre que haya líquido de impulsión en la primera cámara de expulsión. Una ventaja de la invención es que el líquido de impulsión puede recuperarse en el segundo depósito de expulsión y recircularse a través de la disposición de motor hidráulico para ser usado en un siguiente ciclo. El fluido de escape puede ser un fluido del mismo tipo que el fluido de trabajo, tal como por ejemplo un fluido de perforación. En una modalidad práctica, luego de que el fluido de escape ha sido expulsado del segundo depósito de expulsión hacia la zona de baja presión, el segundo depósito de expulsión se expone al fluido de trabajo presurizado, desplazando y expulsando así el líquido de impulsión del segundo depósito de expulsión al primer depósito de expulsión. En su recorrido de vuelta al primer depósito de expulsión, el fluido de impulsión puede ser conducido a través del motor hidráulico para impulsar el motor hidráulico. Con este fin, puede proporcionarse un colector de suministro con un medio de válvula dispuesto para suministrar el fluido de trabajo presurizado alternadamente al primer y segundo depósitos de expulsión, y preferentemente para permitir que el fluido de trabajo presente en el otro depósito de expulsión, y preferentemente para permitir que el fluido de trabajo presente en el otro depósito de expulsión sea expulsado hacia la zona de baja presión. Otra ventaja de la invención es que el líquido de impulsión pueda cumplir ciertos requisitos que son diferentes de los requisitos que el fluido de trabajo debería cumplir. Por lo tanto el líquido de impulsión puede optimizarse para su tarea de impulsar el motor hidráulico independientemente de los requisitos .específicos del fluido de trabajo. Por ejemplo, puede utilizarse un aceite hidráulico que esté exento de partículas sólidas erosivas, el cual sería inconveniente como lodo de perforación pero especialmente conveniente para accionar un motor hidráulico. El primer- y/o segundo depósito de expulsión puede comprender un tubo exterior y un tubo interior, en donde el tubo interior está dispuesto dentro del tubo exterior dejando un espacio anular entre el tubo interior y el tubo exterior para formar el depósito de expulsión. Debido a los componentes del tubo, tal depósito de expulsión puede ser adoptado especialmente para uso en una columna de perforación o en un collar de perforación. El tubo interior podría entonces formar un canal de desvío para pasar lodo de perforación. Puede disponerse una pared móvil en el espacio anular, dividiendo el espacio anular en el primer y segundo compartimientos del depósito de expulsión, en donde cada uno del primer y segundo compartimientos están provistos de una abertura de entrada/salida para pasar un fluido hacia y desde el respectivo compartimiento . También es un objeto de la invención proporcionar un método para operar un motor hidráulico, especialmente para operación en pozo. El método de conformidad con la invención comprende las etapas de: - llenar un primer depósito e expulsión con un líquido de impulsión; - llenar un segundo depósito de expulsión con un fluido de escape diferente del líquido de impulsión; - presurizar un fluido de trabajo que es diferente del líquido de impulsión; - impartir presión del fluido de trabajo presurizado al líquido de impulsión: - desplazar el líquido de impulsión y expulsar el líquido de impulsión del primer depósito de expulsión;
- conducir el líquido de impulsión expulsado a través del motor hidráulico hasta el segundo depósito de expulsión; impulsar el motor hidráulico con el líquido de impulsión expulsado; - impartir presión del líquido de impulsión expulsado al fluido de escape; - desplazar el fluido de escape y expulsar el fluido de escape del segundo depósito de expulsión hacía una zona de baja presión. En el caso de una operación del motor hidráulico en pozo, el fluido de trabajo puede ser lodo de perforación presurizado. Debido al líquido de impulsión separado, se elimina el riesgo de causar daño al motor hidráulico como resultado del pasaje de lodo de perforación. Al recuperar el líquido de impulsión en el segundo depósito de expulsión, el mismo puede recircularse a través de la disposición del motor hidráulico para ser usado en un siguiente ciclo. Esto puede hacerse por ejemplo suministrando el fluido de trabajo presurizado alternadamente al primer y segundo depósitos de expulsión. Preferentemente, el fluido de escape es expulsado del segundo depósito de expulsión a la misma velocidad volumétrica que el líquido de impulsión es expulsado del primer depósito de expulsión. En la presente se logra que la máxima potencia hidráulica disponible en el fluido de trabajo presurizado pueda ser consumida directamente en el motor hidráulico. En una modalidad atractiva, el flujo del líquido del impulsión expulsado es controlado mediante una abertura ajustable de regulación. En la presente, el control de la operación del motor hidráulico se logra sin tener que regular en forma controlada el fluido de trabajo. En lugar de esto, se regula el líquido de impulsión, el cual puede elegirse que sea un líquido relativamente limpio en comparación con el fluido de trabajo. La invención se describirá de aquí en adelante más detalladamente y mediante ejemplos, y se describirán más modalidades a continuación, con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La figura 1 es una vista general esquemática de la disposición de motor hidráulico de conformidad con una modalidad de la invención; la figura 2 es un diagrama esquemático de la disposición de motor hidráulico dentro de una columna de perforación; la figura 3 es una vista general esquemática de la disposición de motor hidráulico de conformidad con otra modalidad de la invención; la figura 4 es una vista general esquemática de una tubería de perforación provista de una disposición de motor hidráulico; y la figura 5 es un corte transversal esquemático de un depósito de expulsión para la modalidad de la figura 4. En las figuras , los números de referencia similares se refieren a partes similares. La figura 1 muestra una disposición de motor hidráulico que comprende un motor hidráulico 1, que en este caso es un motor giratorio. Pueden utilizarse también otros tipos de motores hidráulicos. El motor hidráulico puede ser parte de un generador hidráulico en donde el motor hidráulico comprende medios de salida mecánicos, los cuales se acoplan a medios de conversión de potencia para convertir potencia mecánica a otra forma de potencia incluyendo una o más de las siguientes: potencias eléctrica, potencia sísmica y potencia térmica. Una fuente sísmica adecuada, para convertir la potencia a potencia sísmica, se describe en la solicitud de patente europea 04100238.7 de la cual se reclama prioridad. El motor hidráulico 1 puede impulsarse pasando un líquido de impulsión bajo presión desde el canal de entrada 2 a través del motor hidráulico 1 hasta el canal de salida 3. El motor hidráulico 1 está incorporado en un sistema de expulsión que, en la modalidad de la figura 1, incluye un puente recolector 100 para dirigir el flujo del líquido de impulsión a través del motor hidráulico 1. Más adelante en esta especificación se explicarán más detalles del puente recolector 100. La disposición del motor hidráulico cuenta además con un primer depósito de expulsión 10, y un segundo depósito de expulsión 20. El primer depósito de expulsión 10 está dispuesto para retener el líquido de impulsión que pasará a través del motor hidráulico 1. Con este fin, el depósito de expulsión 10 se conecta de manera fluida al puede recolector 100 a través de un canal 11. El depósito de expulsión 10 se conecta además al canal 12, que se ramifica en una línea de descarga de fluido de trabajo 13, y una línea de suministro de fluido de .trabajo 14. En la línea de descarga de fluido de trabajo 13 se proporciona la válvula 331, y en la línea de suministro de fluido de trabajo 14 se proporciona la válvula 341. El segundo depósito de expulsión 20 se dispone para recibir el líquido de impulsión que ha pasad a través del motor hidráulico 1. Por lo tanto este depósito de expulsión 20 está conectado de manera fluida al puente recolector 100 a través del canal 21. El segundo depósito de expulsión 20 está conectado además al canal 22, que se ramifica en una línea de descarga de fluido de trabajo 23, y una línea de suministro de fluido de trabajo 24. En la línea de descarga de fluido de trabajo 23 se proporciona la válvula 231, y en la línea de suministro de fluido de trabajo 24 se proporciona la válvula 241.
Las líneas 14 y 24 forman una distribución de suministro que puede conectarse de manera fluida a un suministro de fluido de trabajo presurizado. Las válvulas 341 y 241 permiten seleccionar cuál de los depósitos de expulsión, el primero o el segundo, se expone al fluido de trabajo presurizado . Las líneas 13 y 23 desembocan en una zona de baja presión LP donde la presión del fluido es inferior a la del fluido de trabajo presurizado. Las válvulas 331 y 231 determinan cuál de los depósitos de expulsión es expuesto a la zona de baja presión LP. El puente recolector 100 conecta de manera fluida el canal 11 al canal 21. El canal 11 se ramifica en una línea 54 provista de una válvula de retención 44 en dirección de bloqueo, y en una línea 51 provista de una válvula de retención 41 en la dirección de flujo. Siguiendo la línea 51 a través de la válvula de retención 41, la línea se ramifica en las líneas 53 y 55. La línea 53 está provista de la válvula de retención 43 en la dirección de bloqueo. La línea 51 se conecta a la línea 2 que conduce al motor hidráulico 1. La línea 55 está provista de una válvula 45 que puede abrirse o cerrarse, y un regulador 46, ambos en serie. El regulador 46 es un dispositivo de restricción de flujo variable. Se proporciona una línea auxiliar 49 opcional corriente abajo de la válvula 45 y corriente arriba del regulador 46.
Esta línea auxiliar puede conectarse a un aparato auxiliar
(no mostrado) para disparar o activar el aparato auxiliar como resultado de presurizar la línea 49 antes de impulsar el motor hidráulico 1. La- línea 3, corriente abajo del motor hidráulico 1, se ramifica en la línea 54 del otro lado de la válvula de retención 44 mencionada anteriormente con respecto al canal
11, y en la línea 52 que también está provista de una válvula de retención 42. Ambas válvulas de retención 44 y 42 están en la dirección del flujo. No obstante, debido a la pérdida de presión en el motor hidráulico 1, habrá una diferencial de presión en la válvula de retención 44 que impide el flujo a través, de esa válvula de retención. El flujo a través de la línea 52 es posible, y corriente abajo de la válvula de retención 42 la línea se ramifica en las líneas 53 y 21. La línea 53 está provista de una válvula de retención 43 en la dirección del flujo, pero como corriente abajo de la válvula de retención 43 la línea 53 está en comunicación con la línea 51 que está corriente arriba del motor hidráulico 1, la diferencial de presión en la válvula de retención 43 impedirá el pasaje. Para evitar que el motor hidráulico 1 se dañe por su propia inercia, puede aplicarse una válvula de seguridad 47 como se muestra en la figura 1, en una línea de desvío 48 que se desvía del motor hidráulico 1 conectando la línea de entrada 2 y la línea de salida 3. La válvula de seguridad puede ser una válvula de retención, que bloquea el flujo de la línea 2 a la línea 3 y permite el flujo de la línea 3 a la línea 2. En la presente se logra que, en el caso de que el motor hidráulico 1 esté _en movimiento mientras la diferencial de presión en el motor hidráulico 1 no sea suficiente para impulsarlo, el motor hidráulico 1 puede impulsar la circulación del líquido de impulsión a través de la línea de desvío 48. La función del puente recolector 100 es asegurar que el líquido de impulsión fluya siempre en la dirección de la flecha 4 a través de la línea 55, sin importar cuál de los depósitos de expulsión 10 ó 20 esté presurizado. En una modalidad preferida, la disposición de motor hidráulico es conveniente para ser suspendida en una perforación subterránea y/o para ser contenida en una columna de perforación. A modo de ejemplo, la disposición de motor hidráulico de la figura 1 se instala en una columna de perforación que se introduce en una perforación subterránea 6 que contiene lodo de perforación como se ilustra esquemáticamente en la figura 2. El lodo de perforación se puede hacer circular de forma convencional, en la cual el lodo de perforación se bombea en la superficie dentro de un conducto 7 formado por la columna de perforación 5, liberarse en la perforación a través de una abertura cerca del extremo inferior 8 de la columna de perforación, y llevado de vuelta a la superficie a través de un espacio anular 9 entre la pared de la perforación y la columna de perforación 5. Las líneas 14 y 24 (figura 1) se conectan de manera fluida a través de las válvulas 341 y 241, al lodo de perforación dentro del conducto 7 de la columna de perforación, mientras que las líneas 13 y 23 (figura 1) se conectan de manera fluida, a través de las válvulas 331 y 231, al espacio anular 9. En operación, la disposición de motor hidráulico de la figura 1 funciona de la siguiente^ manera. En un estado inicial, el depósito de expulsión 10 retiene una buena cantidad de líquido de impulsión, y el depósito de expulsión 10 retiene una cantidad aproximadamente similar de lodo de perforación. Las válvulas 331, 341, 231, 241, 45, y el regulador 46 están cerrados. El lodo de perforación se hace circular como se describió anteriormente, lo que resulta en una diferencial de presión entre la presión del lodo de perforación dentro del conducto 7 de la columna de perforación y la presión del lodo de perforación en el espacio anular 9. De este modo, el conducto 7 de la columna de perforación es el lado de alta presión HP de la disposición de motor hidráulico, y el espacio anular 9 es el lado de baja presión LP. La válvula 341 se abre, conectando así de manera fluida el depósito de expulsión 10 al conducto 7 de la columna de perforación. Abrir la válvula 341 expondrá el líquido de impulsión en el depósito 17 a la presión interna de la columna de perforación sin flujo. Luego se abre la válvula 5 231, conectando así el depósito de expulsión 20 al espacio anular 9. La apertura de la válvula 231 impondrá la presión del espacio anular sin flujo. Al abrir la válvula 45 suministrará presión a la línea auxiliar 49 opcional, a flujo limitado para disparar o 0 activar el aparato auxiliar opcional, antes de impulsar el motor hidráulico 1. Al abrir gradualmente el regulador 46 generará un flujo creciente de líquido de impulsión desde el depósito de expulsión 10 al depósito de expulsión 20 (a través de las líneas 11, 51, 55, 2 , 3, 52 y 21, 5 respectivamente, como se explicó anteriormente) , has que el fluido de impulsión haya sido desplazado y expulsado del
• . depósito de expulsión 10 por el lodo de perforación presurizado que entra al depósito de expulsión 10 como fluido de trabajo, y hasta que el lodo de perforación haya sido 0 desplazado y expulsado del depósito de expulsión 20 por el líquido de impulsión que entra al depósito de expulsión 20. Por lo tanto, el control del regulador 46 controla la operación del motor hidráulico. Si se cierran todas las válvulas, y se abren las 5 válvulas 241 y 331 en lugar de la 341 y 231, la disposición de motor hidráulico puede operarse nuevamente, mediante lo cual el lodo de perforación es recibido por el depósito de expulsión 20, desplazando y expulsando así el líquido de impulsión a través de las respectivas líneas 21, 53, 55, 2, 3 , 54, y 11 nuevamente dentro del depósito de expulsión 10. Este ciclo puede repetirse. La figura 3 muestra una disposición alternativa de motor hidráulico, que tiene un sistema de expulsión con un recolector 101 más simple 'que el puente recolector 100 de la figura 1. La distribución 101 se basa en una válvula de retención 40. Como en la figura 1, la disposición de motor hidráulico de la figura 3 está provista de un primer y un segundo depósito de expulsión 10 y 20, conectados al recolector 101 a través de las líneas 11 y 12, respectivamente. Como en la modalidad de la figura 1, el segundo depósito de expulsión 20 está dispuesto para recibir el líquido de impulsión expulsado y, una vez que lo recibe, para desplazar y expulsar el fluido de trabajo dentro de la zona de baja presión de tal modo que el líquido de impulsión pueda recuperarse en el segundo depósito de expulsión 20, y recircularse a través de la disposición de motor hidráulico para uso en un próximo ciclo.
El recolector ' -101 comprende la línea 50 que conecta de manera fluida la línea 11 con la línea 12. La línea 50 está separada de la línea 11 mediante la válvula 45. La válvula de retención 40 está ubicada en la línea 50 permitiendo el flujo en la dirección desde el segundo depósito de expulsión 20 hacia el primer depósito de expulsión 10, y bloqueando el flujo en la dirección opuesta. El motor hidráulico 1 está ubicado en la línea 60 que está dispuesta para desviar la válvula de retención 40. La línea 60 también está provista de un dispositivo de restricción de flujo variable en forma de un regulador 46. Opcionalmente, la línea 60 puede estar provista de una válvula de retención para bloquear la trayectoria del flujo desde el segundo depósito de expulsión 20 al primer depósito de expulsión 10 a través de la línea 60. En forma similar a la modalidad de la figura 1, el recolector 101 puede estar provista de una línea auxiliar -49 opcional, que en la modalidad de la figura 3 puede conectarse a la línea 50 entre la válvula 45 y la válvula de retención 40. Puede proporcionarse una línea de desvío 48, gue se desvía del motor hidráulico 1, incluyendo una válvula de seguridad 47, para proteger el motor hidráulico 1 en la misma forma que se muestra en la figura 1. Los depósitos de expulsión 10, 20 y los recolectores de suministro y las zonas de baja presión LP pueden ser las mismas que, o similares a, las de la figura 1. La función del recolector 101 es asegurar que el líquido de impulsión fluya siempre en la dirección de la flecha 4 a través de la línea 60. La disposición de motor hidráulico de la figura 2 funciona de la siguiente manera. En un estado inicial, el depósito de expulsión 10 retiene una buena cantidad de impulsión, y el depósito de expulsión 20 retiene una cantidad aproximadamente similar de fluido de trabajo, que puede ser lodo de perforación. Las válvulas 331, 341, 231, 241, "45, y el regulador 46 inicialmente están cerrados. Se establece un diferencial de presión entre las zonas de HP y LP, por ejemplos en la forma descrita anteriormente que incluye la circulación de lodo de perforación. La válvula 341 se abre, conectando así de manera fluida el depósito de expulsión 10 al fluido de trabajo en la zona de alta presión HP. Al abrir la válvula 341 expondrá el líquido de impulsión en el depósito 17 al fluido de trabajo presurizado sin flujo. Luego se abre la válvula 231, conectando así el depósito de expulsión 20 a la zona de baja presión LP. Todavía no hay flujo alguno del líquido de impulsión. Al abrir la válvula 45 se suministrará presión a la línea auxiliar 49 opcional, a flujo limitado para disparar o activar el aparato auxiliar opcional, antes de impulsar el motor hidráulico 1. Al abrir gradualmente el regulador 46 se generará un flujo creciente de líquido de impulsión desde el depósito de expulsión 10 al depósito de expulsión 20 (a través de las líneas 11, 50, 60, 50, y 21, respectivamente), hasta que el fluido de impulsión haya sido desplazado y expulsado del depósito de expulsión 10 por el fluido de trabajo presurizado que entra al depósito de expulsión 10, y hasta que el fluido de escape haya sido desplazado y expulsado del depósito de expulsión 20 por el líquido de impulsión que entra al depósito de expulsión 20. El control del regulador 46 controla el funcionamiento del motor hidráulico . Si se cierran todas las válvulas, y se abren las válvulas 241 y 331 en lugar de la 341 y 231, la disposición de motor hidráulico se reajusta a su estado inicial, luego de lo cual puede repetirse el ciclo. Dado que el regulador 46 y el motor hidráulico 1 imponen una resistencia de flujo en la línea 60, el líquido de impulsión fluirá a través de la válvula de retención 40 desde el depósito de expulsión 20 de vuelta al depósito de expulsión 10 siempre que se abra la válvula 45. El principio de las disposiciones de motor hidráulico-incluidas en una columna de perforación tal como la que se muestra por ejemplo en la figura 2, es que el mismo se acciona en virtud de la diferencial de presión entre el conducto 7 de la columna de perforación de perforación y el espacio anular 9. Alternativamente, puede crearse una diferencial de presión dentro del conducto 7 de la columna de perforación proporcionando una adecuada restricción de flujo, para lo cual las líneas 14 y 24 deberían conectarse al conducto 7 de la columna de perforación corriente arriba del flujo de restricción y las líneas 13 y 23 deberán conectarse al conducto 7 de la columna de perforación corriente abajo de la restricción de flujo. Se entenderá que la disposición de motor hidráulico descrita con referencia a la figura 3 puede instalarse en una columna de perforación de la misma manera que se muestra en la figura 2. Una ventaja de las disposiciones de motor hidráulico descritas arriba es que el líquido de impulsión puede optimizarse totalmente para impulsar el motor hidráulico 1, y el lodo de perforación puede optimizarse totalmente para su propósito como fluido de perforación. Mecanismos delicado tales como el regulador 46 y el mecanismo impulsor del motor hidráulico 1 no se exponen a las duras condiciones impuestas al pasar lodo de perforación. Otra ventaja de la disposición de motor hidráulico de conformidad con la invención es que puede operarse utilizando un fluido de trabajo gaseoso aún cuando el motor hidráulico requiera un fluido de impulsión líquido. Para evitar que el fluido -de trabajo contamine al líquido de impulsión, se proporciona una pared móvil 15, 25 en los depósitos de expulsión 10, 20 separando dos compartimientos 16, 17 y 26, 27 en cada uno de los depósitos de expulsión 10, 20. Los primeros compartimientos 16 y 26 se reservan para recibir y contener el fluido de trabajo, y los segundos compartimientos 17, 27 se reservan para recibir y contener el líquido de impulsión. La pared móvil 15, 25 puede proporcionarse en forma de un medio de pistón que se dispone de manera deslizable en una horadación que está en comunicación fluida con el primer y segundo compartimientos en el depósito de expulsión involucrado. Alternativamente, la pared móvil 15, 25 puede proporcionarse en forma de una pared flexible, en especial una membrana flexible, tal como una membrana de caucho. Una ventaja de utilizar una pared flexible es que no requiere ningún movimiento de deslizamiento y por lo tanto el riesgo de atascamiento es menor que con un pistón. Asimismo, hay menos riesgo de fugas resultantes del desgaste mecánico. Para evitar que la pared móvil bloquee las entradas a los compartimientos, como resultado de que la pared sea desplazada dentro del compartimiento por la carga en el compartimiento, uno o ambos compartimientos pueden estar provistos de una sección porosa que asegure que las entradas están en comunicación con buena parte del volumen dentro de los compartimientos. Tal sección porosa puede proporcionarse por ejemplo en forma de pestañas protuberantes hacia dentro en las paredes interiores de los compartimientos, o en forma de un material flexible similar a una esponja. En las modalidades preferidas, hay una cantidad fija predeterminada de líquido de impulsión presente en el sistema de impulsión. Para evitar el problema del bloqueo en el compartimiento del fluido de trabajo, es posible proporcionar un exceso de . volumen en el compartimiento del fluido de trabajo de tal modo que una cantidad del fluido de trabajo permanezca presente en el depósito de expulsión en la situación de que una cantidad máxima de líquido de impulsión esté presente en el depósito de expulsión. Las disposiciones de motor hidráulico ilustradas en las figuras 1 y 3 son convenientes para operar intermitentemente el motor hidráulico 1 durante periodos de tiempo limitados cura máxima duración es determinada por el volumen disponible en los depósitos de expulsión para intercambiar líquido de impulsión. Las disposiciones de motor hidráulico también son especialmente convenientes para imponer un barrido de frecuencia en el motor hidráulico 1, abriendo gradualmente el regulador 46. Puede lograrse un funcionamiento casi continuo del motor hidráulico en la modalidad de la figura 1 mediante un cambio concertado adecuado de las válvulas 331, 231, 341 y 241, siempre que el motor hidráulico 1 contenga inercia suficiente para pontear el tiempo de accionamiento. Para un funcionamiento más continuo, la disposición de motor hidráulico de la figura 1 puede modificarse proporcionando al menos res, y preferentemente al menos cuatro depósitos de expulsión en una disposición de ^estrella cíclica" mediante la cual los depósitos de expulsión por ejemplo cumplen sus ciclos con diferencias de fase fijas. Puede hacerse funcionar el ciclo una y otra vez, y de esta forma puede mantenerse un flujo continuo de líquido de impulsión a través del motor hidráulico. La figura 4 muestra esquemáticamente una modalidad preferida de una disposición de motor hidráulico como un. componente de la columna de perforación, que puede ser una sección de una columna de perforación. El primer y segundo depósitos de expulsión 10, 20 se disponen corriente arriba y corriente abajo de una unidad 300 que comprende un motor hidráulico. Los depósitos de expulsión tienen la forma de un toro alrededor de un pasaje de lodo de perforación 71 dispuesto centralmente. Las membranas cilindricas 15, 25 separan los respectivos compartimientos 16, 26 para fluido de trabajo tal como lodo de perforación, de los compartimientos 17, 27 para líquido de impulsión tal como aceite hidráulico. En este ejemplo los compartimientos externos 16, 26 se asignan como los compartimientos de fluido de trabajo y los compartimientos internos 17, 27 como los compartimientos de líquido de impulsión, pero si de desea pueden asignarse a la inversa. Los compartimientos 201 y 294 se proporcionan para contener los medios de válvula necesarios, y opcionalmente otros medios tales como electrónica de control y baterías para energizar los dispositivos electrónicos de control y opcionalmente también para energizar las válvulas. La figura 5 muestra una modalidad detallada para el depósito de expulsión 10 en forma de toro. Esta modalidad también es aplicable para el depósito de expulsión 20. En esta modalidad, el depósito de expulsión se dispone dentro de un tubo exterior 79, que está intercalado entre un cuerpo de cubierta 75 en un lado del lodo y un cuerpo de cubierta 85 en un lado del líquido de impulsión. El cuerpo de cubierta 75 está provisto de un canal de suministro/descarga 76 para suministrar y descargar fluido de trabajo en forma de un lodo de perforación, y el cuerpo de cubierta 85 está provisto de un canal de suministro/descarga 86 para suministrar y descargar líquido de impulsión. Los canales de suministro/descarga 76 y 86 corresponden respectivamente o se conectan a las líneas 12 y 22 como se ilustra esquemáticamente en las figuras 1 y 3. Los revestimientos de membrana 72 y 82 están conectados a los respectivos cuerpos de cubierta 75 y 85, que se conectan mediante medios de fijación 77 y 87. Los cuerpos de cubierta 75, 85, y los revestimientos de membrana 72, 82, están provistos de una horadación central, que se conecta de manera fluida a un tubo central 74 para formar el pasaje de lodo de perforación 71 dispuesto centralmente que desvía los depósitos de expulsión. La membrana 15 se sujeta entre los revestimientos de membrana 72, 82 y los respectivos anillos de sujeción 73 y 83 que se conectan a sus revestimientos de membrana 72, 82 mediante los medios de fijación 72 y 88 de tal modo que la membrana 15 es retenida entre los revestimientos de membrana
72, 82 y los respectivos anillos de sujeción 73, 83. Los revestimientos de membrana 72, 82 y/o los anillos de sujeción
73, -83 de preferencia están provistos de superficies de sujeción corrugadas para asegurar axialmente la membrana 15.
Un compartimiento de fluido de trabajo 16 está formado por el espacio anular definido entre el tubo exterior 79 y la membrana 15, y un compartimiento de líquido de impulsión 17 está formado por el espacio anular definido entre el tubo interior 74 y la membrana 15. El anillo de sujeción 73 en el lado del lodo está provisto de un canal 70 que conecta de manera fluida el compartimiento de fluido de trabajo 16 con el canal de suministro/descarga 76. El canal 70 puede proporcionarse en forma de una horadación, pero en la modalidad de la figura 5 se proporciona en forma de una ranura en la periferia del anillo de sujeción 73, cuya ranura que junto con el tubo exterior 79 forma el canal 70. De manera similar, el revestimiento de membrana 85 en el lado del fluido de trabajo está provisto de un canal 80 que conecta de . manera fluida el compartimiento de líquido de impulsión 17 con el canal de suministro/descarga 86. Convenientemente, la membrana 15 está formada por una pieza de manguera de goma esencialmente cilindrica, con un espesor de pared de 11 mm, más generalmente entre 6 mm y 21 mm. La pared exterior del tubo interior 74 está provista de ranuras anulares para evitar que la membrana 15 se engrane completamente con el tubo interior y bloquee así el canal 80. Hay un exceso de volumen. -reservado en el compartimiento de fluido de trabajo 16 en comparación con "el volumen de líquido de impulsión que puede ingresarse al compartimiento de líquido de impulsión 17 en condiciones normales de operación, con el fin de evitar que la membrana 15 bloquee el canal 70. En la modalidad de la figura 5, el compartimiento del fluido de trabajo y el compartimiento del líquido de impulsión comprenden un espacio anular interior y un espacio anular exterior, con lo cual en un corte transversal el espacio anular exterior esencialmente rodea al espacio anular interior. Esta modalidad es particularmente conveniente cuando se emplea una pared de membrana como pared móvil, dado que para un volumen de expulsión determinado requiere un desplazamiento relativamente pequeño de la pared. En una modalidad alternativa, la pared móvil está dispuesta de tal modo que el compartimiento del fluido de trabajo y el compartimiento del líquido de impulsión están separados axialmente uno del otro. Esto puede lograrse convenientemente sustituyendo la membrana 15 por un pistón anular que se sella mediante deslizamiento contra el tubo interior 74 y el tubo exterior 79. Se -entenderá que los revestimientos de membrana 72, 82 y los anillos de sujeción
73, 83 no son necesarios en tal modalidad alternativa, y que el tubo interior por ejemplo debería extenderse hasta los cuerpos de cubierta 75 y 85. Con referencia a las figuras 4 y 5, en un ejemplo práctico, el diámetro exterior DI de las almohadillas estabilizadoras 121 en la sección de tubería de perforación puede ser de 215 mm adecuado para un llamado agujero de 8
1/2". El diámetro D2 del pasaje de fluido de perforación 71 puede ser de 38 mm (correspondiente a 1 1/2") y el diámetro exterior D3 del tubo exterior 79 puede ser de 170 mm
(correspondiente a 6 3/4") . Suponiendo una longitud axial Ll de 1 metro, hay espacio disponible para aproximadamente 10 litros de líquido de impulsión para intercambiar entre los depósitos de expulsión 10 y 20. Suponiendo además un diferencial de presión de 80 barias entre el punto de suministro de fluido de trabajo y el punto de descarga de fluido de trabajo, lo cual es realista para lodo de perforación en una operación de perforación subterránea, y un flujo de 1 litro/segundo, esta disposición de motor hidráulico deberá ser capaz de suministrar 7.8 kilovatios para una duración de 10 segundos. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.