MXPA06014499A - Aparato y metodos de posicionamiento en una perforacion. - Google Patents

Aparato y metodos de posicionamiento en una perforacion.

Info

Publication number
MXPA06014499A
MXPA06014499A MXPA06014499A MXPA06014499A MXPA06014499A MX PA06014499 A MXPA06014499 A MX PA06014499A MX PA06014499 A MXPA06014499 A MX PA06014499A MX PA06014499 A MXPA06014499 A MX PA06014499A MX PA06014499 A MXPA06014499 A MX PA06014499A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
spring
arm
well
push rod
arms
Prior art date
Application number
MXPA06014499A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakajima
Atsushi Enomoto
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of MXPA06014499A publication Critical patent/MXPA06014499A/es

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1014Flexible or expansible centering means, e.g. with pistons pressing against the wall of the well
    • E21B17/1021Flexible or expansible centering means, e.g. with pistons pressing against the wall of the well with articulated arms or arcuate springs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/08Measuring diameters or related dimensions at the borehole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Se proporcionan un aparato de posicionamiento y medicion de herramientas de uso (10) y sus metodos de uso. El aparato y el metodo puede emplearse para centralizar una herramienta de registro en un pozo, o bien para posicionar una herramienta de registro en una alineacion relativa y deseada con relacion a la superficie del perimetro de pozo. El metodo y los aparatos pueden emplearse para determinar informacion util en cuanto a tamano del pozo y en cuanto a su configuracion. Varias modalidades son utiles para centralizar, excentralizar y manejar de otra forma una herramienta de pozo en una perforacion. Se proporcionan tambien metodos para determinar el tamano del pozo y medicion de configuracion utilizando un aparato de posicionamiento.

Description

APARATO Y MÉTODOS DE POSICIONAMIENTO EN UNA PERFORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un aparato para posicionamiento y medición en un pozo y a métodos de. uso de dicho aparato. Se refiere además a un aparato para calibrar un pozo y a métodos para proporcionar mediciones de calibrador. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se conocen varios métodos y herramientas para medir pozos con el objeto de ofrecer muchos tipos de datos de pozo. Un aspecto importante de la medición de pozo es la alineación física de la herramienta con el pozo. La operación de ciertos tipos de herramienta de pozo requiere de la centralización de la herramienta en el pozo, la operación de otros tipos de herramientas de pozo requiere de un posicionamiento excéntrico en el pozo y otros tipos de herramientas de pozo son operados preferentemente cuando están en contacto con la superficie de pozo. Se conocen aparatos para posicionar una herramienta en un pozo de manera céntrica, excéntrica, o bien en otra alineación preferencial dentro de un pozo. Un aparato de posicionamiento puede también utilizarse para posicionar una herramienta en un pozo a una distancia preferida de la superficie del perímetro de pozo o para posicionar una herramienta de pozo contra la superficie de perímetro de pozo. El uso de un aparato de posicionamiento puede ser particularmente importante cuando la herramienta de pozo es sensible a la retracción de herramienta, la separación entre la herramienta y la pared del pozo. Tipos de aparatos conocidos a utilizar para posicionamiento incluyen brazo articulado, resorte de tipo muelle conocido también como resorte de hojas, resorte en arco, resorte helicoidal y varias combinaciones de los mismos. El posicionamiento de una herramienta de pozo en un pozo puede ser difícil. Algunos pozos pueden ser irregulares cuando se perforan. En otros casos la configuración de superficie de perímetro de pozo puede ser afectada por derrumbes, penetraciones, o deslaves de formaciones terrestres. Esas condiciones resultan en un pozo que no tiene una forma ideal circular regular. De manera similar, en un pozo desviado, el pozo varía con relación a una forma uniformemente circular debido a una geometría no vertical. Frecuentemente pozos que tienen un perímetro no circular se conocen como teniendo un "eje corto" y un "eje largo". Los dispositivos de posicionamiento simétricos conocidos no están bien adaptados para utilizarse en un pozo que tiene un perímetro no circular o no uniforme. Por consiguiente es deseable contar con un aparato capaz de posicionar una herramienta de pozo en un pozo no circular o no uniforme, así como en un pozo circular o uniforme. Algunas sondas de registro de pozos tales como las sondas que proporcionan mediciones de densidad o micro resistividad están equipadas con resortes adicionales para asegurar el contacto de los cojines de sensor con el pozo. En estas sondas, los resortes pueden estar colocados de tal manera que la energía potencial del sistema de resorte total sea minimizada cuando la sonda está alineada a lo largo del "eje corto" del pozo. Tales sistemas conocidos tienen limitaciones sin embargo puesto que no ajustables ni se puede monitorear el desempeño del sistema ni la presión de contacto. Cuando se efectúan mediciones en un pozo, es útil conocer el tamaño del pozo y su configuración. Se conocen métodos para estimar el tamaño de un pozo mediante el procesamiento y la interpretación de datos adquiridos por herramientas de registro o mediante la estimación del tamaño de pozo a partir de información como por ejemplo tamaño de broca de perforación, velocidad de perforación, presión de fluido y parámetros esperados de la formación. Sin embargo estos métodos ofrecen una estimación pero no una medición directa. Se sabe medir directamente el tamaño de un pozo empleando calibradores mecánicos o acústicos. Pero el gasto y el esfuerzo que se requieren para medir un pozo con un calibrador separado representan un aspecto desventajoso. Un aparato de posicionamiento que puede proporcionar unas mediciones directas del pozo durante la operación de la herramienta de registro ofrecería ventajas operativas.
Cuando se efectúan operaciones de registro con múltiples herramientas de registro colocadas en un pozo en la misma sarta de herramientas, algunas herramientas pueden requerir de centralización mientras que otras herramientas pueden requerir de una alineación preferida diferente en el pozo. En otras situaciones, puede ser deseado registrar un pozo más de una vez utilizando la misma herramienta de pozo con alineaciones diferentes en el pozo. Sería cómodo para operaciones en un sitio de pozo que el mismo aparato fuera configurado y utilizado para proporcionar varias alineaciones preferidas de una herramienta de registro en un pozo. Sería provechoso para operaciones que varios mismos aparatos de posicionamiento pudiesen utilizarse para posicionar varias herramientas de pozo en una sarta de herramientas. Sería particularmente útil que uno de los varios aparatos de posicionamiento pudiese configurarse para otra herramienta excéntrica en el pozo. Se requiere de un aparato de posicionamiento que puede ser configurado y utilizado de manera flexible para posicionar según lo deseado en un pozo. En pozos desviados, una alineación correcta de una herramienta de pozo en un pozo puede ser particularmente difícil puesto que el pozo varía típicamente en comparación con una forma uniformemente circular debido a su geometría no vertical. Además, en un pozo desviado, el peso de la herramienta de pozo misma tenderá a posicionar la herramienta de manera excéntrica. Los dispositivos de posicionamiento geométrico conocidos no están bien adaptados para su uso en perforaciones no verticales. Por consiguiente sería deseable contar con un aparato para posicionar una herramienta de fondo de pozo en un pozo circular y también en un pozo no circular. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención ofrece un aparato de posicionamiento y medición de herramienta de pozo así como su método de uso. En un aspecto, la presente invención se utiliza para centralizar una herramienta de registro en un pozo. En otro aspecto, la presente invención se utiliza para posicionar una herramienta de registro en una alineación relativa deseada con relación a la superficie de perímetro de pozo. En otro aspecto, la presente invención puede utilizarse para determinar una información útil en cuanto a tamaño de pozo y configuración de pozo. Existen otros objetos y aplicaciones de la presente invención que serán aparentes en la divulgación siguiente. La presente invención ofrece un aparato de posicionamiento para localizar herramientas de pozo en un pozo y métodos de uso del mismo. Varias modalidades de la presente invención son útiles para centralizar, excentralizar, y posicionar de otra forma una herramienta de pozo en un pozo. La presente invención ofrece además métodos para determinar mediciones de tamaño y configuración de pozo mediante la utilización de un aparato de posicionamiento. De conformidad con un aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para posicionamiento en un pozo, dicho aparato comprende un cuerpo; varios brazos, cada brazo puede extenderse de manera independiente y retraerse de manera independiente; una varilla de empuje conectada a cada brazo, cada varilla de empuje está en contacto operativo con una hoja de resorte; y un mecanismo de resorte resiliente que tiene un extremo en contacto con la hoja de resorte. De conformidad con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para posicionamiento en un pozo, dicho aparato comprende un cuerpo; un primer brazo conectado a una primera varilla de empuje en contacto operativo con una primera hoja de resorte; un segundo brazo conectado a una segunda varilla de empuje en contacto operativo con una segunda hoja de resorte; y un mecanismo de resorte resiliente en donde la primera hoja de resorte entra en contacto con un extremo del mecanismo de resorte resiliente y la segunda hoja de resorte entra en contacto con el extremo opuesto con el mecanismo del resorte resiliente. De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporciona un aparato para posicionamiento en un pozo, dicho aparato comprende un cuerpo alargado; una pluralidad de brazos, cada brazo está conectado a una varilla de empuje separada; una varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; y al menos un mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con la varilla impulsora y colocado para actuar sobre al menos una varilla impulsora. De conformidad con la presenta invención, se proporciona una herramienta de calibrador de pozo que comprende un cuerpo alargado, una varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; y varios sistemas de brazo, cada sistema de brazo comprende un brazo capaz de ser extendido hacia fuera a partir de un cuerpo de aparato conectado de manera pivotante a una varilla de empuje, la varilla de empuje está en contacto con un sensor, y un mecanismo de resorte resiliente colocado para actuar sobre la varilla de empuje en un contacto operativo con la varilla impulsora. De conformidad con otro aspecto de la presente invención se proporciona un aparato para su uso en un pozo, el aparato comprende varios brazos; y un mecanismo de cierre rápido que comprende al menos una palanca conectada de manera pivotante con un montante y un varilla de empuje opuesta para desplazar la palanca alrededor del pivote, en donde el mecanismo de cierre rápido está colocado para operar sobre al menos uno de los varios brazos. De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporciona un método para posicionar una herramienta en un pozo, dicho método comprende los pasos de desplegar un aparato en un pozo, el aparato comprende un cuerpo; varios brazos, cada brazo puede extenderse independientemente y retraerse independientemente; una varilla de empuje conectada a cada brazo, cada varilla de empuje está en contacto operativo con una hoja de resorte; un mecanismo de resorte resiliente que tiene un extremo en contacto con la hoja de resorte, y hacer contacto con la superficie de perímetro de pozo con al menos uno de los brazos. De conformidad con otro aspecto de la invención, se proporciona el método para posicionar una herramienta en un pozo, dicho método comprende los pasos de desplegar un aparato en un pozo, el aparato comprende un cuerpo alargado; varios brazos, cada brazo está conectado a una varilla de empuje separada; una varilla impulsora; un método capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora, y al menos un mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con la varilla impulsora y posicionado para actuar sobre al menos una varilla de empuje; activar el motor para desplazar la varilla impulsora para entrar en contacto operativo con al menos una varilla de empuje; y mover al menos una varilla de empuje para extender al menos un brazo para hacer contacto con la superficie de perímetro de pozo. De conformidad con otro aspecto de la invención se proporciona el método para medir un pozo, dicho método comprende desplegar en un pozo en aparato de pozo que comprende un cuerpo alargado, una varilla impulsora, un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora y varios sistemas de brazo, cada sistema de brazo comprende un brazo capaz de ser extendido hacia fuera a partir del cuerpo de aparato conectado de manera pivotante a una varilla de empuje, la varilla de empuje está en contacto con un sensor, y un mecanismo de resorte resiliente colocado para actuar sobre la varilla de empuje y en contacto operativo con la varilla impulsora; detectar separadamente una posición inicial de cada brazo utilizando un sensor, por lo que se genera una señal de posición inicial para cada brazo; extender los brazos para hacer contacto con una superficie de pozo; detectar separadamente la posición extendida de cada brazo utilizando un sensor; generar una señal de posición extendida para cada brazo; y procesar las señales de posición inicial y las señales de posición extendida para calibrar la superficie de pozo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la descripción siguiente de los dibujos adjuntos. Se entenderá que los dibujos deben ser utilizados a título ilustrativo solamente y no se consideran como una definición de la invención ni una limitación de su alcance. Las Figuras la y lb muestran una modalidad y un aparato de posicionamiento de la presente invención. La Figura 2 muestra una modalidad compacta de la presente invención que comprende subresortes. Las Figuras 3a y 3b muestran otra modalidad compacta de un aparato de posicionamiento. La Figura 4a muestra un cuerpo ajustable de la presente invención. La Figura 4b ilustra una modalidad adicional de un aparato de posicionamiento de la Figura 4a. Las Figuras 5a a 5d ilustran una modalidad motorizada de la presente invención. La Figura 6 muestra otra modalidad motorizada de la presente invención. Las Figuras 7a - 7b ilustran un mecanismo de liberación rápida que puede utilizarse en la presente invención. La Figura 8 muestra una modalidad de la presente invención colocada en un pozo. Las Figuras 9a a 9d ilustran el uso de múltiples aparatos de posicionamiento de la presente invención en un sistema de registro de pozo. En los dibujos, números de referencia idénticos y descripciones indican elementos similares pero no necesariamente idénticos. Mientras la invención es susceptible de varias modificaciones y modalidades alternativas, modalidades específicas han sido presentado a título ilustrativo en los dibujos y se describirán con detalles aquí. Sin embargo, se entenderá que la invención no se limita a las formas particulares divulgadas. Al contrario la invención abarca todas las modificaciones equivalentes y alternativas que caen dentro del alcance de la invención de conformidad con lo definido en las reivindicaciones adjuntas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la Figura la, un aparato de posicionamiento 10 comprende un brazo 20a mostrado en estado conectado a una varilla de empuje 30a y un brazo 20b mostrado conectado a una varilla de empuje 30b. Las varillas de empuje 30a y 30b están en contacto con una hoja de resorte 50 que está en contacto con un extremo de un mecanismo de resorte resiliente 40. Un tipo de mecanismo de resorte resiliente adecuado es un resorte helicoidal. En otro extremo del resorte 40 está fijado. Como se utiliza aquí fijado se refiere a restringido en cuanto a movimiento, ejemplos de la forma de esta restricción incluyen, sin limitarse a estos ejemplos, la sujeción en el lugar o el apoyo contra una estructura inmóvil de conformidad con lo ilustrado por el retén 34. En la configuración mostrada los brazos 20a y 20b están extendidos cuando el resorte 40 se encuentra en estado neutro o en algunas modalidades cuando el resorte 40 se proporciona en un estado precomprimido. Durante el despliegue en el pozo, los brazos extendidos 20a y 20b entran en contacto con las superficies del perímetro del pozo. El brazo 20a gira alrededor de un punto de apoyo 32a y desplaza la varilla de empuje 30a a través de un conector 28a. El brazo 20b gira alrededor del punto de apoyo 32b y desplaza la varilla de empuje 30b a través de un conector 28b. La fuerza aplicada sobre los brazos 20a, 20b a través del contacto con la pared de pozo empuja las varillas 30a, 30b y, a través de la hoja de resorte 50, dicha fuerza es transferida al resorte 40. Cuando las fuerzas de contacto son mayores que la resistencia del resorte 40, el resorte 40 se comprime y los brazos 20a, 20b se retraen de manera pivotante alrededor de los puntos de apoyo 32a, 32b respectivamente hacia el cuerpo del aparato 14. En esta configuración, los brazos 20a y 20b se retraen y extienden como par. Los brazos 20c y 20d mostrados en la Figura lb están colocados en una orientación complementaria con relación a los brazos 20a y 20b. Un ejemplo de orientación se muestra en la Figura lb en donde un par de brazos 20c y 20d es ortogonal con relación a un par de brazos 20a y 20b. El par de brazos 20c y 20d funciona de manera similar al par de brazos 20a y 20b. Inicialmente los brazos 20c y 20d están extendidos y el resorte 41 se encuentra en estado neutro. Los resorte 40 y 41 pueden tener la misma constante de resorte o constantes de resorte diferentes. Cuando el brazo 20c entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza de contacto es transferida al mecanismo de resorte resiliente 41 a través de una hoja de resorte 51 empujada por la varilla de empuje 30c, la fuerza es transferida alrededor del punto de apoyo 32c hacia la varilla de empuje 30c a través de un conector 28c. Cuando un brazo 20d entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza de contacto es transferida a un resorte 41 a través de la hoja de resorte 51 y empujada por la varilla 30d, la fuerza es transferida desde el brazo 20d alrededor del punto de apoyo 32d hacia la varilla de empuje 30d a través del conector 28d. Cada par de brazos 20a, 20b y par de brazos 20c, 20d puede extenderse o retraerse independientemente del otro par de brazos. Obsérvese que, como utiliza aquí los términos "retraerse", "retraible" incluyen miembros que pueden retraerse debido a fuerzas externas al aparato, como por ejemplo la fuerza de empuje contra la pared de pozo. El par de brazos 20a, 20b y el par de brazos 20c, 20d pueden extenderse sobre la misma distancia o bien sobre una distancia diferente del cuerpo del aparato. En ciertas modalidades y para ciertos usos, como por ejemplo centralización, puede ser preferible utilizar resortes 40 y 41 que tienen la misma constante de resorte o bien constantes de resorte similares. En otras modalidades, como por ejemplo para el uso en pozos de "eje corto", puede ser preferible utilizar resortes 40 y 41 que tienen constantes de resorte diferentes.
Cuando una herramienta está colocada en un pozo no circular, tiende a asentarse en una posición alineada con el "eje largo" del pozo. Este "eje largo" será probablemente irregular y rugoso; los datos adquiridos a partir de mediciones a lo largo de un "eje largo" de este tipo tienden a ser de calidad menor. Una técnica conocida como "registro de eje corto" puede emplearse en pozos no circulares. Puesto que la pared del pozo tiende a ser relativamente lisa en la región del eje corto del pozo, una herramienta alineada con el "eje corto" producirá típicamente mediciones de mejor calidad que una herramienta alineada con el "eje largo". Para asegurar el contacto de cojines de sondas de registro de pozo, con el objeto de producir registros de densidad o micro resistividad, con el "eje corto", las sondas han sido equipadas previamente con resortes adicionales, colocados de tal manera que la energía potencial del sistema de resorte total se minimice cuando la sonda esté alineada con el "eje corto". Una desventaja operativa de tales sistemas sin embargo es que no pueden ajustarse y que no se puede monitorear el desempeño de dicho sistema en un pozo. Se observará que mientras ciertas modalidades descritas aquí ilustran dos brazos, se contempla claramente dentro del alcance de la presente invención el uso de dos o más brazos. Además mientras se ha ilustrado el aparato de posicionamiento en un cuerpo de aparato separado 14, se contempla también dentro del alcance de la presente invención proporcionar el aparato de posicionamiento dentro del cuerpo global de una herramienta de pozo que está siendo desplegada y sin un bastidor separado que rodea solamente el aparato de posicionamiento. Pasando a la Figura 2, otra modalidad del aparato de posicionamiento 10 comprende miembros de empuje resilientes 70a, 70b colocados en varillas 30a, 30b, conectadas a brazos 20a, 20b. Tipos adecuados de medios de empuje resilientes incluyen subresortes, resortes helicoidales y resortes de disco. Haciendo que las longitudes de resortes sin carga sean largas en comparación con su compresión a la fuerza de contacto máxima, las fuerzas de contacto para todos los brazos pueden ser similares aun en el caso de extensiones de brazos que difieren ampliamente como es típicamente el caso cuando la herramienta no está centrada. En esta modalidad, los brazos 20a y 20b son independientes entre ellos y no se retraen ni extienden como un par. Los subresortes 70a y 70b pueden tener la misma constante de resorte o bien constantes de resorte diferentes. Cuando el brazo 20 entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la presión de contacto sobre el brazo 20a se transfiere alrededor del punto de apoyo 32a a la varilla 30a a través del conector 28a provocando el desplazamiento de la varilla 30a. El subresorte 70a se opone al movimiento de la varilla 30a. El subresorte 70a es restringido por la hoja de extremo fijada 75a. En ciertas modalidades, la ubicación de la hoja de extremo 75a es fijada mediante la utilización de pasadores móviles, lo que permite el ajuste de la colocación de la hoja de extremo 75a para comprimir o liberar el subresorte 70a. Cada vez que la fuerza de contacto en el brazo 20a es inferior a la resistencia de los subresortes 70a, la varilla 30a no entra en contacto con la hoja de resorte 50. Cuando la presión de contacto sobre el brazo 20a es mayor que la resistencia proporcionada por el subresorte 70a, la varilla 30a se desplaza para entrar en contacto con la hoja de resorte 50 y la hoja de resorte 50 se desplaza para comprimir el mecanismo de resorte resiliente 40. La hoja de resorte 42 está en contacto con una clavija roscada 44. La clavija roscada 44 puede ser ajustada para oprimir la hoja de resorte 42 que comprime el mecanismo de resorte resiliente 40 o bien la clavija roscada 44 puede ser ajustada para permitir que la hoja de resorte 42 se retraiga del mecanismo de resorte resiliente 40 permitiendo así la extensión del mecanismo de resorte resiliente 40. Cuando el brazo 20b entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la presión de contacto en el brazo 20b se transfiere alrededor del punto de apoyo 32b hacia la varilla 30b a través del conector 28b, provocando que la varilla 30b se desplace. El subresorte 70b se opone al movimiento de la varilla 30b el subresorte 70b es restringido mediante hoja de extremo fijadas 75b. En ciertas modalidades, la ubicación de la hoja de extremo 75b se fija mediante la utilización de pasadores móviles permitiendo por consiguiente ajustar la ubicación de la hoja de extremo 75b para comprimir o liberar el subresorte 70b. Cuando la fuerza de contacto en los brazos 20b es inferior a la resistencia de los subresortes 70b, la varilla 30b no entra en contacto con la hoja de resorte 50. Cuando la presión de contacto en el brazo 20b es mayor que la resistencia proporcionada por el subresorte 70b, la varilla 30b se desplaza para entrar en contacto con al hoja de resorte 50 y la hoja de resorte 50 se desplaza para comprimir el resorte 40. Si ni la varilla 30a ni la varilla 30b están en contacto con la hoja de resorte 50, el resorte 40 se encuentra en posición neutral y la hoja de resorte 50 es aproximadamente perpendicular al eje del resorte 40. En ciertas modalidades, el resorte 40 puede estar desplegado en el aparato de posicionamiento 10 en un estado precomprimido y posicionado de tal manera que la hoja de resorte 50 permanezca en contacto constante con una o ambas varillas 30a, 30d. De esta manera, Uno o varios de los brazos, 20a, 20b pueden desplegarse en una posición extendida hacia fuera, el nivel de precompresión del resorte, afectando la cantidad de extensión hacia fuera de los brazos. En la configuración, el resorte precomprimido 40 ejerce una fuerza a través de hoja de resorte 50 en una o varias varillas 30a, 30b para extender uno o varios brazos 20a, 20b. Cuando la fuerza de contacto en el brazo 20a es mayor que la resistencia proporcionada por el subresorte 70a y cuando la presión de contacto en el brazo 20b es mayor que la resistencia proporcionada por el subresorte 70b aproximadamente por la misma cantidad, las varillas 30a y 30b empujan la hoja de resorte 50 de manera aproximadamente igual y la hoja de resorte permanece aproximadamente perpendicular al eje del mecanismo de resorte resiliente 40. La compresión en el resorte 40 es aproximadamente uniforme y la resistencia por el resorte 40 es aplicada de manera aproximadamente igual en la hoja de resorte 50. Como resultado, la fuerza de resistencia es aplicada de manera aproximadamente igual a los brazos, 20a, 20b por las varillas 30a, 30b en contacto con la hoja de resorte 50. Los brazos 20a, 20b son extendidos y retraídos de manera aproximadamente igual . Cuando la fuerza de contacto en el brazo 20b es mayor que la resistencia del subresorte 70b pero cuando la presión de contacto en el brazo 20a no es mayor que la resistencia del subresorte 70a entonces solamente la varilla 30b aplica una fuerza a la hoja de resorte 50. La hoja de resorte 50 comprime el resorte 40 y el brazo 20b es retraído. Cuando la fuerza de contacto en el brazo 20a es mayor que la resistencia del subresorte 70a y cuando la fuerza de contacto en el brazo 20b es mayor que la resistencia del subresorte 70b, pero las fuerzas de contacto no son aproximadamente iguales, las varillas 30a y 30b aplican fuerzas diferentes a la hoja de resorte 50. El resorte 40 es comprimido de manera no uniforme y la hoja de resorte 50 no permanece aproximadamente perpendicular al eje del resorte 40. Considerando que la fuerza mayor es aplicada por la varilla 30a, la porción de resorte de compresión 40 en la cercanía de la varilla 30a es más comprimida, provocando que la hoja de resorte 50 presente un ángulo hacia la varilla 30b. El brazo 20a se retrae en respuesta a la compresión del resorte 40 y al movimiento de la hoja de resorte 50. Cuando Las fuerzas de contacto en los brazos 20a, 20b son cada una mayores que la resistencia de los subresortes 70a, 7'0b, respectivamente, entonces ambas varillas 30a y 30b aplican fuerza sobre la hoja de resorte 50 para comprimir el resorte 40. Mientras la Figura 2 se muestra con un par de brazos opuestos por razón de conveniencia, se entenderá que varios brazos pueden ser utilizados en esta modalidad, cada brazo funcionando de conformidad con lo descrito arriba para los brazos 20a y 20b. Se puede observar que la presente invención puede configurarse con medios de empuje resilientes que tienen la misma resistencia o resistencias diferentes. En un caso, los subresortes pueden tener la misma rigidez de tal manera que las varillas de empuje de cada brazo entran en contacto con la hoja de resorte cuando se aplica la misma fuerza a cada brazo. Alternativamente, se pueden utilizar subresortes con constantes de resorte diferentes de tal manera que el contacto de la varilla de empuje con la hoja de resorte ocurra en fuerzas diferentes para brazos diferentes. De manera similar, la presente invención puede estar configurada con varias diferencias de rigidez entre los medios de empuje resilientes y el mecanismo de resorte resiliente. Además, dichas configuraciones pueden ser particularmente aplicables cuando se despliega un aparato de posicionamiento 10 en un pozo desviado o no vertical de tal manera que los brazos seleccionados se extiende hacia fuera más rígidamente para posicionamiento contra una pared de pozo mientras que otros brazos están configurados para desplazarse más libremente, permitiendo que estos brazos permanezcan en contacto con la pared de pozo conforme el aparato de posicionamiento es desplazado en el pozo. En ciertas modalidades, se pueden proporcionar uno o varios sensores en uno o varios brazos. En una modalidad particular, se colocan sensores en brazos configurados para desplazarse libremente a lo largo de la pared de pozo, proporcionando de esta manera una medición de calibrador del pozo. Una modalidad compacta del aparato de posicionamiento que comprende medios de empuje resilientes y dos pares de brazos se ilustra en las Figuras 3a y 3b. La Figura 3b muestra una vista en corte transversal a lo largo de la línea A-A' en la Figura 3a. Pasando a las Figuras 3a y 3b, los brazos 20a, 20b forman un par opuesto y los brazos 20c, 20d forman un par opuesto. Conforme el brazo 20a entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza es transferida alrededor del punto de apoyo 32a conectado a la articulación 33a, la articulación 33a está conectada a través de un conector a la varilla 30a. Conforme el brazo 20a entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza es trasferida alrededor del punto de apoyo 32b conectado a la articulación 33b, la articulación 33b está conectada a la varilla 30b a través del conector 38b. Las varillas 30a y 30b y están conectadas a la hoja de resorte 50. Conforme el resorte 40 se comprime, presiona y la hoja de resorte 51 se opone a esta presión. El movimiento de la hoja de resorte 51 es limitado en una dirección por un retén 34. Conforme el brazo 20c entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza es transferida alrededor del punto de apoyo 32c conectado a la articulación 33c, la articulación 33c está conectada a la varilla 30c a través del conector 28c. Conforme el brazo 20d entra en contacto con la superficie de perímetro de pozo, la fuerza es transferida alrededor del punto de apoyo 32d conectado a la articulación 33d, la articulación 33d está conectada a la varilla 30d a través del conector 28d. Las varillas 30c y 30d están conectadas a la hoja de resorte 51; tipos de conexiones adecuadas incluyen conectores mecánicos tales como pasadores y pernos y conexiones físicas tales como soldaduras y formas. Conforme se aplica una fuerza a los brazos 20c, 20d, la hoja de resorte 51 oprime el resorte 40. Conforme el resorte 40 se oprime, presiona la hoja de resorte 50. El movimiento de la hoja de resorte 50 es limitado en una dirección por un retén 35. De esta manera, la fuerza de contacto con pozo que provoca la retracción de un par de brazos 20a, 20b es transferida a través del movimiento de varillas y compresión de resorte 40 para extender el otro par de brazos 20c, 20d dentro de los límites globales del movimiento de las hojas de resorte 50 y 51 dentro del rango de movimiento definido por la distancia entre los retenes 34 y 35. Modalidades de la presente invención tales como las ilustradas en las Figuras 3a y 3b ofrecen un aparato de posicionamiento compacto en donde se requiere de solamente un resorte único 40. La resistencia efectiva del resorte 40 puede ser incrementada o disminuida de varias formas para ajustar la magnitud de extensión o retracción de los brazos 20. Por ejemplo, un resorte con una constante de resorte mayor o menor puede proporcionarse. Otra modalidad comprende el suministro de resortes reactivos. Una modalidad adicional comprende resortes reactivos ajustables.
La Figura 4a muestra otra modalidad que comprende un par de brazos 20a y 20b. El brazo 20a conecta a la varilla 30a a través de un conector 28a y el brazo 20b conecta la varilla 20b a través de un conector 28b. Ambas varillas 30a y 30b están en contacto con la hoja de resorte 50. Un resorte reactivo 45 está conectado al lado reverso de la hoja de resorte 50. Un resorte reactivo 45 está sujetado por un retén 34. La fuerza de contacto en el brazo 20a proveniente de la superficie de perímetro de pozo provoca que la varilla 30a desplace la hoja de resorte 50 para comprimir el resorte 40. La fuerza de contacto en el brazo 20b a partir de la superficie de perímetro de pozo provoca que las varillas 30b desplacen la hoja de resorte 50 para comprimir el resorte 40. Un resorte reactivo 45 se opone al movimiento de la hoja de resorte 50 y compresión de resorte 40. En una modalidad, el grado de resistencia al movimiento de la hoja de resorte 50 proporcionado por el resorte reactivo 45 puede ajustarse a través del desplazamiento de la ubicación del retén 34, comprimiendo o extendiendo de esta forma el resorte reactivo 45. A título ilustrativo, el retén 34 podría ser desplazado hasta el retén 34' para extender el resorte reactivo 45. La Figura 4b ilustra una modalidad adicional que comprende un segundo par de brazos 20c y 20d. El brazo 20c conecta con la varilla 30c y el brazo 20d conecta con la varilla 30d. Ambas varillas 30c y 30d están en contacto con la hoja de resorte 51. Un resorte reactivo 46 está conectado al lado reverso de la hoja de resorte 51. El extremo opuesto del resorte reactivo 46 está fijado mediante un retén 35. Una fuerza de contacto en el brazo 20c proveniente de la superficie de perímetro de pozo provoca que la varilla 30c empuje la hoja de resorte 51 comprimiendo por consiguiente el resorte 40. La fuerza de contacto en el brazo 20d a partir de la superficie de perímetro de pozo provoca que la varilla 30d empuje la hoja de resorte 51 comprimiendo por consiguiente el resorte 40. Un resorte reactivo 46 se opone al movimiento de la hoja de resorte 51 y compresión de resorte 40. El grado de resistencia al movimiento de la hoja de resorte proporcionado por el resorte reactivo 46 puede ajustarse mediante la compresión o extensión del resorte reactivo 46 mediante el movimiento de la ubicación del retén 35. A título ilustrativo, el retén 35 podría ser desplazado hacia el retén 35' para extender el resorte reactivo 46. Conforme una sarta de herramienta de pozo es desplazada para bajar o subir dentro del pozo los brazos 20 pueden ser mantenidos en una posición retraída a través de un mecanismo de recubrimiento como por ejemplo una estructura articulada, brazo articulado, resorte de hojas o resorte en arco. Se contempla dentro del alcance de la presente invención que los brazos 20 puedan estar en contacto directamente con la superficie de pozo o que los brazos 20 puedan estar en contacto con la superficie interna del resorte en arco o la estructura articulada con la superficie exterior del resorte del resorte en arco o estructura articulada en contacto con la superficie de perímetro de pozo. Tales configuraciones se contemplan dentro del marco de la presente invención y no están ajenas al espíritu o alcance de dicha invención. Se observará también que la superficie de perímetro de pozo puede ser la pared de pozo, entubado, o cualquier otro elemento que forme la superficie interna del anillo de pozo. Pasando a las Figuras 5a-5d, se muestran modalidades de la presente invención en donde se proporciona un motor 22. En la Figura 5a, se muestra un aparato de posicionamiento 10 con brazos de posicionamiento 20a, 20d, retraídos, dicha configuración es útil, por ejemplo, cuando el aparato de posicionamiento 10 está siendo introducido en un pozo o extraído de un pozo. En la Figura 5d, se muestra un aparato de posicionamiento 10 con un motor 22 que opera para extender completamente los brazos de posicionamiento 20a, 20b. Configuraciones para posicionamientos intermedios entre la posición totalmente retraída (Figura 5a) y la posición totalmente extendida (Figura 5d) se muestran en las Figuras 5b y 5c. En la Figura 5b, se muestran brazos de posicionamiento 20a, 20b extendidos por medios de empuje 71, 72 solamente mientras que en la Figura 5c se muestran brazos de posicionamiento 20a, 20b extendidos en respuesta a una combinación de las fuerzas ejercidas por los medios de empuje, 71, 72 y resorte 40. En las modalidades mostradas en la Figuras 5a-5d, se proporciona un resorte reactivo 45 inicialmente en estado neutro (altura libre) entre las hojas de resorte 54 y 50, un resorte reactivo 46 se proporciona inicialmente en un estado neutro (altura libre) entre las hojas de resorte 51 y 53, y un resorte 40 se proporciona inicialmente en un estado precomprimido contra las hojas de resorte 50 y 51. En uso, el estado de los resortes reactivos 45, 46 y resorte 40 varía en respuesta a la operación de un aparato de posicionamiento 10. Es aparente que la utilización de resortes con constantes de resorte variadas, o la sustitución de resortes que tienen constantes de resorte diferentes para adaptar el aparato de posicionamiento 10 para uso en varias configuraciones de pozo se contempla dentro del alcance de la presente invención y divulgación. En las Figuras 5a a 5d, se muestran estructuras articuladas opcionales 80a y 80b. Un brazo 20a está dentro de la estructura articulada 80a y en contacto con dicha estructura articulada y un brazo 20b está dentro de la estructura articulada 80b y en contacto con dicha estructura. En esta configuración, las estructuras articuladas 80a y 80b pueden extenderse hasta entrar en contacto con la superficie de perímetro de pozo. Se entenderá que la presente invención no requiere del uso de mecanismos tales como estructuras articuladas 80a, 80b y, si se utilizan, cualquier tipo o combinación de tales mecanismos puede emplearse dentro del marco de la presente invención. Un brazo individual puede desplazarse de la forma siguiente, ün brazo 20 a está conectado a una varilla 30a y la varilla 30a se extiende hasta un sensor 60a. El sensor 60a detecta la posición relativa de la varilla 30a, detectando por consiguiente la magnitud de la extensión o retracción del brazo 20a. Ejemplos de sensores adecuados incluyen potenciómetros lineales o transductores diferenciales variables lineales (LVDT) . Un sensor 60a puede actuar como retén cuando es ajustado pare restringir la magnitud con la cual un brazo puede extenderse o retraerse. En la varilla 30a se encuentra un medio de empuje 71 fijado en un extremo por un retén 36 y en contacto con una hoja de extremo 76 en el otro extremo. Un ejemplo de un medio de empuje es un resorte. Según el extremo fijado, el hecho de oprimir el medio de empuje 71 puede aplicar una fuerza de tensión o compresión a la varilla 30a. Se muestran medios de empuje 71 como subresortes aún cuando el uso de cualquier medio de empuje apropiado se contempla dentro del marco de la presente invención. Para comodidad aquí, un brazo en el cual un medio de empuje 71 aplica una fuerza de tensión se conoce como un brazo de tensión y un brazo sobre el cual un medio de empuje 71 aplica una fuerza de compresión se conoce como un brazo de compresión. Como ejemplo, un brazo 20b se muestra como brazo de compresión. Un brazo 20b está conectado a la varilla 30b. En la varilla 30b se encuentra un medio de empuje 72 fijado en un extremo por un retén 37 y en contacto con una hoja de extremo 77 en el otro extremo. De esta manera, los brazos pueden desplazarse de manera independiente. Por consiguiente es posible tener un brazo empujado hacia dentro por el material aledaño de manera más notable que otro brazo. Los varios brazos en esta modalidad pueden incluir cualquier combinación de brazos de tensión y brazos de compresión, incluyendo todos brazos de compresión o todos brazos de tensión. La Figura 5a ilustra una configuración de una modalidad del aparato de posicionamiento con los brazos 20 cerrados, como se puede emplear cuando se despliega la herramienta de pozo en el pozo o cuando se recupera la herramienta de pozo de dicho pozo. En la configuración mostrada en la Figura 5a, un subresorte de tensión 71 aplica una fuerza de tensión a la varilla 30a y un subresorte de compresión 72 aplica una fuerza de compresión a la varilla 30b. El motor 22 controla el movimiento de brazos entre una posición retraída (ilustrada por la Figura 5a) y una posición extendida (ilustrada por la Figura 5b) . El motor 22 proporciona un movimiento lineal a una varilla de conexión simétrica 24 por lo que se proporcionan elementos de conexión 26 y 27 sobre la varilla de conexión para efectuar el contacto con las hojas de resorte. La rotación de la varilla de conexión 24 provoca un movimiento rectilineal de los elementos de conexión 27 y 28. Un ejemplo de un tipo de varilla de conexión simétrica es un tornillo de bola reversible y un ejemplo de elementos de conexión son tuercas de bola. Los elementos de conexión 26 y 27 están colocados en la varilla de conexión 24 de tal manera que la rotación de la rotación de la varilla de conexión 24 pueda desplazar el elemento de conexión 26 para entrar en contacto con la hoja de resorte 50 o el elemento de conexión 27 pueda entrar en contacto con la hoja de resorte 51. Esta fuerza aplicada sobre la hoja de resorte 50 o 51 comprime o expande a su vez el resorte 40, retrayendo o extendiendo los brazos 20a y 20b. El sensor 100 (LVDT o potenciómetro) es utilizado para determinar la posición deseada de la tuerca. Una modalidad particular en donde una varilla de conexión 24 es un tornillo de bola simétrico y elementos de conexión 26, 27 son tuercas de bola con rosca interna se describe a continuación. Cuando el aparato de posicionamiento 10 se encuentra a una profundidad en el pozo deseable para colocación, el motor 22 es accionado para aplicar un par de torsión al tornillo 24 que tiene tuercas 26 y 27 colocadas en el. La tuerca 26 está colocada en el tornillo 24 entre las hojas de resorte 54 y 50. El rango de movimiento de la hoja de resorte 50 es limitado por los retenes 34 y 34' . La tuerca 27 está colocada en el tornillo 24 entre las hojas de resorte 51 y 53. El rango de movimiento de la hoja de resorte 51 es limitado por los retenes 35 y 35' . Un tornillo 24 se extiende a lo largo del eje de resorte 40 y resortes reactivos 45 y 46. ün extremo del resorte reactivo 45 está fijado sobre la hoja de resorte 54 y el otro extremo del resorte reactivo 45 está fijado sobre la hoja de resorte 50. Un extremo del resorte reactivo 46 está fijado sobre la hoja de resorte 51 y el otro extremo del resorte reactivo 46 está fijado sobre la hoja de resorte 53. La rotación del tornillo 24 por el motor 22 desplaza las tuercas 26 y 27. La Figura 5d ilustra una modalidad útil para colocar un aparato de posicionamiento de la presente invención en una ubicación en un pozo. En la configuración totalmente extendida mostrada, la tuerca 26 está colocado adyacente a la hoja de resorte 54 en su límite más externo y está jalando la hoja de resorte 50 hacia la hoja de resorte 54 hasta que la hoja de resorte 50 entre en contacto con el retén 34', extendiendo de esta forma el resorte reactivo 45. Al hacer esto, la hoja de resorte 50 extiende el resorte 40.
En ciertas modalidades, el resorte 40 es inicialmente precomprimido de tal manera que el resorte 40 empuje la hoja de resorte 50 hasta que la hoja de resorte 50 esté en contacto con los retenes 34' y 35' cuando las tuercas 27 y 26 liberan la compresión del resorte 40 para retracción de brazo. Por consiguiente, la hoja 50 entra en contacto con el retén 34' a través de la fuerza generada por el resorte 40 antes que la tuerca 27 entre en contacto con la hoja 54 y empiece la extensión del resorte 45. Antes que la tuerca 27 entre en contacto con la hoja 54, solamente el resorte 40 actúa sobre la varilla de brazo. Después del contacto de la tuerca 27 con la hoja 54, Los resortes 40 y 45 actúan sobre la varilla de brazo. La tuerca 27 está colocada adyacente a la hoja de resorte 53 en su límite más externo y jalando la hoja de resorte 51 hacia la hoja de resorte 53 hasta que la hoja de resorte 51 entre en contacto con el retén 35' , extendiendo por consiguiente el resorte reactivo 46. Un brazo 20a está dentro de la estructura articulada 80a y en contacto directo con dicha estructura y es extendido para entrar en contacto con la superficie de perímetro de pozo, ün brazo 20b y una estructura articulada 80b se extienden para entrar en contacto con la superficie de perímetro de pozo. Una configuración de aparato de posicionamiento 10 con los brazos extendidos como se muestran en la Figura 5d sería útil para posicionar una herramienta de pozo en un pozo. Un brazo 20a está conectado a la varilla 30a y la varilla 30a se extiende hasta el sensor 60a detecta la posición relativa de la varilla 30a, detectando por consiguiente la magnitud con la cual se extiende o retrae el brazo 20a. Se encuentra un subresorte 71 fijado sobre un extremo por un retén 36 y que está en contacto con una hoja de extremo 76 en el otro extremo. Un subresorte de tensión 71 está fijado sobre un extremo y puede aplicar una fuerza de tensión sobre la varilla 30a. Un brazo 20b está conectado a la varilla 30b y la varilla 30b se extiende hasta el sensor 60b. El sensor 60b detecta la posición relativa de la varilla 30b, detectando por consiguiente la magnitud de la extensión o retracción del brazo 20b. Colocado en la varilla 30b, un subresorte 72 está fijado en un extremo por un retén 34 y está en contacto con la hoja de extremo 77 en el otro extremo. Un subresorte de compresión puede aplicar una fuerza de compresión a la varilla 30b. La modalidad ilustrada en la Figura 5d muestra el aparato de posicionamiento 10 en una configuración útil para centralizar una herramienta de pozo. Los brazos 20a y 20b se extienden de manera aproximadamente igual. Resortes reactivos 45 y 46 presentan aproximadamente la misma rigidez. En esta configuración, el aparato de posicionamiento global 10 opera eficientemente. Un subresorte 71 aplica una fuerza de tensión sobre la varilla 30a y brazo 20a y una hoja de resorte 50 mostrada adyacente al retén 34a jala el resorte 45 y empuja el resorte 40. ün subresorte 72 aplica una fuerza de compresión a la varilla 30b y al brazo 20b, y una hoja de resorte 52 mostrada adyacente al retén 35' jala el resorte 46 y empuja el resorte 40. Dentro del alcance de la presente invención existen otras modalidades del aparato de posicionamiento 10. En una alternativa, el subresorte 71 puede estar configurado para proporcionar fuerzas de tensión a las varillas 30a y el subresorte 72 puede estar configurado para proporcionar fuerzas de tensión a las varillas 30b, o ambos subresortes pueden estar configurados para proporcionar fuerzas de compresión a sus varillas respectivas. Resortes reactivos 45 y 46 pueden tener constantes de resortes similares o diferentes y longitudes similares o diferentes. Los brazos 20a y 20b pueden tener la misma longitud o bien longitudes diferentes. Mientras se ilustró con dos brazos, se observará que se puede utilizar cualquier número de brazos. Por ejemplo, en una modalidad, se pueden proporcionar 4 brazos espaciados aproximadamente a 90 grados alrededor del aparato de posicionamiento. Alternativamente, se pueden proporcionar seis brazos espaciados a aproximadamente 60 grados alrededor del aparato de posicionamiento. En esta configuración, cada brazo puede extenderse y retraerse independientemente de los demás brazos. Alternativamente, ciertos brazos pueden estar acoplados de tal manera que fuerzas de pozo sobre el par causen la retracción de un brazo y la extensión del brazo opuesto. En una modalidad, retenes 34' ó 35' pueden tener un pasador que tiene una cierta configuración no simétrica y se pueden proporcionar una abertura en la hoja de resorte 50 o 51, respectivamente, la abertura teniendo la misma configuración no simétrica. Cuando se desea no permitir que el brazo 20a entre en contacto con la pared de pozo, la varilla 30a es rotada para permitir que los retenes 34' se alineen con la abertura en la hoja de resorte 51 permitiendo por consiguiente que los retenes 34' pasen a través de la hoja de resorte 50 (posición sin accionamiento) . Cuando se desea permitir que el brazo 20a entre en contacto con la pared de pozo, la varilla 30a es rotada de tal manera que el retén 34'no esté alineado con la abertura con la hoja de resorte 50, aplicando por consiguiente presión sobre el resorte 40 a través de la hoja de resorte 40 a través de la hoja de resorte 50 (posición Accionada) . En otra modalidad, se puede permitir que ciertos brazos se extiendan adicionalmente a partir de la herramienta en comparación con otros brazos. Esta modalidad es especialmente útil en el caso de pozos excéntricos como por ejemplo el caso de un pozo con una forma aproximadamente elíptica con un eje mayor y un eje menor. Modalidades de la presente invención son útiles en pozos de este tipo. Por ejemplo, se pueden proporcionar brazos en donde un grupo de brazos opuestos están colocados de tal manera que esta varilla 30a sea girada de tal manera que el retén 34' no esté alineado con la abertura en la hoja de resorte 50 aplicando por consiguiente presión al resorte 40 a través de la hoja de resorte 50 mientras que otro grupo de brazos opuestos se encuentran en un arreglo diferente de tal manera que la varilla 30b pueda girar de tal suerte que el retén 35' esté alineado con la hoja de resorte de abertura 52. En esta configuración, el dispositivo de posicionamiento de la presente invención puede ser utilizado en el perímetro de pozo elíptico. Cuando las tuercas 26 y 27 están colocadas en la posición activada como se muestra en las Figuras 5c y 5d, la fuerza de resorte de 40 (45) es aplicada a la varilla 30a solamente cuando la varilla 30b se está abriendo con la fuerza del subresorte 72. Los brazos opuestos 20a tienen solamente una gran fuerza de abertura y por consiguiente estos brazos están estabilizados en el eje mayor en el pozo. La Figura 6 ilustra una modalidad de la presente invención. Un aparato de posicionamiento 10 comprende varios brazos por ejemplo brazos 20a, 20b, y brazos 20c, 20d (no ilustrados en la Figura 6) localizados transversalmente con relación a los brazos 20a y 20b. Cada brazo 20a, 20b, 20c, 20d está conectado a una varilla 30a, 30b, 30c, 30d respectivamente (las varillas 30c y 30d no se muestran) . Articulaciones (33a, 33b mostradas en la Figura 6) pueden emplearse para proporcionar esta conexión. En esta configuración, cada brazo puede ser retraído o extendido independientemente de los demás brazos. Configuraciones de dos brazos, cuatro brazos, y seis brazos pueden ser de uso particular en varias aplicaciones de pozo, aún cuando se puede utilizar cualquier número de brazos dentro del marco de la presente invención. En ciertas modalidades, ciertos brazos pueden ser de longitud diferente o bien pueden extenderse a una distancia diferente del cuerpo del aparato en comparación con los demás brazos. En ciertas aplicaciones, puede ser provechoso operar brazos opuestos en forma de par. En cualquier extremo o en ambos extremos del aparato de posicionamiento, se puede proporcionar un conector para hacer conexiones eléctricas y mecánicas entre el aparato de posicionamiento y un componente adyacente. Conexiones eléctricas de la herramienta a través de un conector eléctrico, y transferidas a lo largo del cuerpo de la herramienta pueden proporcionarse de manera conocida. Los brazos 20 pueden ser expandidos utilizando varios mecanismos o combinaciones de los mismos. Cuando el aparado de posicionamiento se utiliza como calibrador, por ejemplo, los brazos pueden ser expandidos abajo la fuerza del sub-resorte solamente. Alternativamente, cuando se utilizan como centralizador, los brazos pueden ser expandidos bajo la diferencia de las fuerzas aplicadas por el sub-resorte y por el resorte de compresión. En otras aplicaciones de centralizador, los brazos pueden ser expandidos bajo la fuerza del resorte de compresión solamente. Además, los varios mecanismos de expansión pueden ser utilizados en combinación. Por ejemplo, si se desea una alineación excéntrica, brazos seleccionados pueden ser expandidos bajo la fuerza de sub-resorte solamente, mientras que otros brazos pueden ser expandidos bajo la fuerza aplicada por el resorte de compresión. En modalidades no motorizadas, mediante el cambio de localización de varios retenes, los resortes pueden ser comprimidos o expandidos modificando por consiguiente la fuerza aplicada al brazo. En modalidades motorizadas, el tornillo de bola empuja las tuercas en contacto operativo con las hojas de resorte para comprimir los resortes o para permitir la expansión de los resortes. Los resortes 40, 41, 45 y 46, y la operación del motor 22 en modalidades motorizadas controlan la extensión y retracción de los brazos 20. Las varillas provocan el movimiento de los brazos a través de articulaciones conectadas de manera pivotante en el extremo de las varillas y conectadas de manera pivotante en el extremo de los brazos. En una configuración no motorizada, la fuerza de posicionamiento de cada brazo puede ser ajustada mecánicamente por el retén 34 para extender o relajar el resorte 45. En modalidades motorizadas de la presente invención, el motor 22 controla el movimiento de los brazos 20a, 20b, 20c, y 20d entre una posición retraída hacia el cuerpo del aparato de posicionamiento 10 y una posición extendida alejándose del cuerpo del aparato de posicionamiento 10. Un motor 22 proporciona un movimiento lineal a una varilla de conexión simétrica 24 por lo que se proporcionan elementos de conexión 26 y 27 en la varilla de conexión para hacer el contacto con las hojas de resorte. En la Figura 6, la varilla de conexión simétrica se muestra en forma de un tornillo de bola y elementos de conexión 26 y 27 se muestran como tuercas. La rotación del tornillo de bola 22 provoca un desplazamiento rectilineal de las tuercas 26 y 27. Las tuercas 26 y 27 son colocadas en el tornillo de bola 24 de tal manera que la rotación del tornillo de bola 24 provoque un desplazamiento de la tuerca 26 para entrar en contacto con la hoja de resorte 51 o de la tuerca 27 para entrar en contacto con la hoja de resorte 5 2. Esta fuerza aplicada a la hoja de resorte 51 ó 52 comprime o expande a su vez el resorte 40, retrayendo o extendiendo los brazos 20a y 20b según lo deseado por el motor operativo 22 en modo hacia delante o hacia atrás. En una modalidad las roscas del tornillo de bola 24 pueden ser revertidas en extremos opuestos del tornillo de tal manera que las tuercas 26 y 27 se desplacen en direcciones opuestas cuando gira el tornillo de bola 24. En esta modalidad, las tuercas 26 y 27 se desplazan hacia ellas de tal manera que las hojas de resorte 51 y 52 compriman el resorte 40. Mediante la rotación del tornillo 24 adicionalmente, la tuerca 26 entra en contacto con la hoja de resorte 50 después de la hoja de resorte 51 y la tuerca 27 entra en contacto con la hoja de resorte 53 después de la hoja de resorte 52 extendiendo así el resorte 45 y 46 respectivamente para maximizar la presión de brazo. Un sensor de posición mide la posición de la varilla o más específicamente en unas modalidades, la posición de la tuerca de bola con relación a la varilla. Típicamente un extremo del sensor de posición está fijado con relación al cuerpo y el otro extremo actúa como un primer retén de extremo de la varilla. La posición de cada brazo está indicada por su potenciómetro respectivo y esta información de posición es transmitida a la superficie, transmitida a un cartucho de telemetría de pozo, registrada en almacenamiento de datos, o monitoreada o registrada de otra forma. De esta manera, un operador o mecanismo de control puede reducir o incrementar la presión de los brazos con el pozo mediante la operación del motor en la dirección apropiada. En ciertas modalidades, el mecanismo de control comprende un sistema de control que monitorea un sensor de presión en el extremo de cada brazo y ajusta automáticamente la posición de un brazo con base en la presión de contacto con el pozo. Un sensor de soporte relativo, como por ejemplo un inclinómetro, puede proporcionarse para medir la orientación de la herramienta en el pozo. En ciertas modalidades, se puede proporcionar un mecanismo de cierre rápido; varias modalidades de mecanismo de cierre rápido se muestran en las Figuras 7a a 7c. Con referencia a las Figuras 7a - 7c, se muestran modalidades de un mecanismo de cierre rápido que comprenden al menos una palanca 66 colocada entre la hoja de resorte 50 y la hoja de resorte 52. La palanca 66 puede estar conectada de manera pivotante con el montaje de palanca 68 en un extremo de tal manera que un extremo de la palanca esté fijado o la palanca 66 puede estar conectada de manera pivotante con el montaje de palanca 68 hacia la parte media de la palanca de tal manera que ambos extremos puedan desplazarse alrededor de la conexión de pivote. El montaje de palanca 68 está fijado sobre la hoja de resorte 52. El rango de movimiento de la palanca 66 es limitado por los retenes 34 y 27. Una varilla de empuje 69 está fijada sobre hojas de resorte opuestas 50. Obsérvese que como se utiliza aquí, el término "varilla de empuje" se utiliza para describir varillas que ya sea empujan, jalan, o hacen ambas cosas. Cuando los brazos 20a y 20b están retraídos, las hojas de resorte 50 y 52 se desplazan una hacia la otra y la varilla de empuje 69 engancha la palanca 66. Conforme las hojas de resorte 50 y 52 se acercan entre ellas, la palanca 66 hace contacto con el retén 34 y la varilla de empuje 69 sigue presionando sobre la palanca 66. Esto resulta en una fuerza de tracción aplicad sobre el montaje de palanca 68 por la palanca 66, acelerando por consiguiente el movimiento de la hoja de resorte 52 hacia la hoja de resorte 50. Un contacto eventual de la hoja de resorte 52 con el retén 27 termina el movimiento de la hoja de resorte 52 hacia la hoja de resorte 50. Como se muestra en la Figura 7c, las placas de empuje móviles 67 pueden proporcionarse colocadas para enganchar cualquier extremo móvil de la palanca 66 cuando están montadas de manera pivotante en la parte media. Un aparato de posicionamiento 10 puede ser introducido en el pozo con brazos retraídos. En ciertas modalidades, se pueden proporcionar pasadores de brazo. Los pasadores de brazo pueden estar enganchados en ciertas aplicaciones y mantener brazos seleccionados en una posición retraída mientras que en otras aplicaciones los pasadores de brazo pueden ser removidos y se puede permitir la expansión de todos los brazos. Puede ser provechoso proporcionar un punto de ruptura preferido, como por ejemplo mediante la utilización de un pasador de corte para conector 28, en el caso en el cual un brazo está colocado bajo presión excesiva o si el aparato de posicionamiento 10 se atora en el pozo. La ruptura de un punto preferido permitiría zafar un aparato atorado en el pozo sin dañar adicionalmente el aparato. Características opcionales pueden proporcionarse en ciertas modalidades. Un punto de ruptura preferido puede incluirse cerca del extremo de la varilla cerca del brazo. Pasadores de corte pueden proporcionarse como conectores 28 para formar el punto de ruptura preferido. En una recuperación forzada de un aparato de posicionamiento atorado en el pozo, un punto de ruptura proporciona una ubicación de falla preferencial, evitando por consiguiente una ruptura arbitraria en otra parte del aparato de posicionamiento. La descripción anterior de los componentes ofrece antecedentes suficientes para la explicación de la operación de modalidades representativas de la invención, que se describirán a continuación. El aparato de posicionamiento es introducido en un pozo a través de un transporte, como por ejemplo un cable de acero, línea de arrastre, tubería continua. El aparato de posicionamiento puede proporcionarse de manera separada o en combinación con una herramienta de pozo. En la operación, mientras el aparato está siendo bajado en el pozo o extraído del pozo, las varillas están en posición retraída, causando por consiguiente la retracción de los brazos de tal manera que no estén en contacto con las paredes del pozo, reduciendo por consiguiente el arrastre. Cuando se efectúan registros en el pozo, las varillas de empuje están extendidas y miembros de cojín empujados contra la pared del pozo para permitir un buen contacto con dicha pared de pozo. Una modalidad de la presente invención es un método para medir un pozo utilizando un aparato de posicionamiento como calibrador de pozo. Cuando el aparato de posicionamiento está desplegado en el pozo, los brazos se encuentran en posición retraída. Una vez alcanzada la profundidad de interés, se envía un comando de extensión al aparato de posicionamiento en respuesta a lo cual los brazos son extendidos. Típicamente el aparato de posicionamiento será operado en modo no motorizado cuando se utiliza como calibrador de pozo. Puesto que cada brazo puede ser operado independientemente, el aparato de posicionamiento de la presente invención puede ser utilizado para proporcionar mediciones de pozo en pozos no uniformes. Una modalidad de la presente invención en donde cuatro o más brazos se proporcionan tiene aplicación particular para efectuar mediciones de calibrador tanto en el eje corto como en el eje largo en pozos ovalados. El uso de mediciones de calibrador incluyen estimación de volumen de pozo, estimación de volumen de cemento, y corrección para efectos de pozo en procesamiento de datos. La Figura 8 ilustra un sistema de calibrador de pozo que comprende un aparato de posicionamiento 10. Una sonda 90 se despliega en un pozo 100 a través de un transporte 110. Los transportes típicos incluyen tubería de perforación, cable de acero, tubería continua, línea de arrastre, y otros métodos de este tipo. Los brazos 20e y 20f son extendidos y las estructuras articuladas 80e y 80f entran en contacto con la superficie de perímetro en el pozo conforme la sonda 90 es desplazada en el pozo. El sensor 60e detecta el movimiento relativo del brazo 20e y un sensor 60f detecta el movimiento relativo del brazo 20f. Se conocen sensores capaces de convertir fácilmente la posición relativa de los brazos en un impulso eléctrico que puede ser registrado en el pozo y transmitido a la superficie. De esta forma, la presente invención ofrece información sobre el tamaño de pozo y la configuración de pared relativa, accionando el calibrador cuando se desplaza a lo largo de la superficie de perímetro de pozo. Típicamente, la producción de datos de cada sensor que refleja la posición de cada brazo de calibrador respectivo es registrada en función de la profundidad del pozo. El hecho de tener varios brazos cada uno con un sensor independiente que produce datos que reflejan la posición del brazo con la profundidad, la presente invención puede ser utilizada para registrar un representación de una sección transversal de pozo registrada en función de la profundidad. Sistemas de superficie 120 son conocidos los cuales proporcionan dichas capacidades de registro. Usos para tales datos de sensor adquiridos incluyen cálculos de compensación de pozo durante el procesamiento de datos o medición de calibrados del pozo. Mediciones de calibrador de pozo se requieren para muchas aplicaciones tales como cálculo de volumen de cemento. La presente invención tiene muchos usos para posicionamiento en un pozo. Un método comprende la centralización de herramientas de pozo, como por ejemplo una herramienta sónica, en un pozo. En ciertas aplicaciones, un aparato de posicionamiento puede estar colocado arriba y abajo de la herramienta sónica. Una modalidad que comprende un motor es particularmente útil para centralizar herramientas de pozo en donde cada brazo es operado en un modo motorizado. El aparato de posicionamiento introducido en el pozo con los brazos retraídos. Cuando el aparato de posicionamiento alcanza la profundidad de interés, el motor es activado por un comando remoto. La fuerza necesaria para extender los brazos para entrar en contacto con el pozo con el objeto de centralizar la herramienta de pozo puede variar según la desviación del pozo, con una fuerza superior requiriéndose para una desviación de pozo. La energía suministrada por el motor al árbol motor, a partir del cual la fuerza es transferida a su vez a las varillas y brazos, puede ajustarse a través de un comando remoto mientras el aparato de posicionamiento se encuentra en el pozo. Conforme la herramienta de pozo y el aparato de posicionamiento atraviesa el pozo, se obtienen datos de posición a partir del sensor montado en los brazos del aparato y estos datos son utilizados para monitorear la centralización de la herramienta de pozo en el pozo. Modalidades de la presente invención que comprenden un mecanismo de cierra rápido son particularmente útiles cuando se está posicionando una herramienta de pozo, cuando se está efectuando una medición, y después la herramienta de pozo es posicionada en otra ubicación. Si se detecta excentricidad, se puede proporcionar un comando para incrementar o disminuir la potencia del motor. Típicamente el motor ofrecerá una potencia menor al aparato de posicionamiento inicialmente y la potencia será incrementada solamente lo necesario para centrar la herramienta de pozo en el pozo. Para favorecer un buen contacto con la pared de pozo, sensores pueden colocarse en cojines articulados. La acción independiente de los brazos de la presente invención es particularmente provechosa en pozos desviados porque la fuerza de extensión en los brazos inferiores puede ser incrementada para mantener un ángulo de abertura igual para cada par de brazos en línea respectivamente. Así, la herramienta de pozo puede ser correctamente centralizada durante la operación de registro independientemente del diámetro de pozo y desviación. Se puede observar que la presente invención ofrece también un aparato y método para posicionamiento excéntrico en un pozo. En esta aplicación, brazos seleccionados pueden ser operados en el modo de potencia mientras que otros brazos pueden ser operados en un modo sin potencia. Durante el despliegue en el pozo, los brazos operados con potencia serán retraídos mientras que los brazos no operados con potencia podrán ser retraídos o no. Cuando se haya alcanzado la profundidad deseada en el pozo, un comando de extensión será enviado a los brazos operados con potencia y los brazos serán extendidos utilizando la potencia deseada. El aparato de la presente invención puede ser utilizado en métodos para registros de eje corto. En pozos ovalados, existe la tendencia que las herramientas de pozo se orienten hacia el eje más largo de la forma ovalada. Para contrarrestar esta tendencia se puede utilizar una fuerza mayor en los brazos de la presente invención que están alineadas a lo largo del eje más corto del pozo ovalado. Alternativamente, cuando el aparato de posicionamiento de la presente invención se utiliza en combinación con una herramienta de pozo que comprende sus propios brazos de posicionamiento, los brazos de la presente invención pueden ser utilizados para posicionar la herramienta con relación al eje largo del pozo, permitiendo por consiguiente que los brazos de posicionamiento de la herramienta de pozo se alineen con el eje corto del pozo. Además, un operador de superficie puede utilizar esta información para ajustar operaciones en tiempo real. Métodos de comunicación conocidos para operar el motor a partir de la superficie y métodos conocidos para proporcionar conexión de potencia al motor a partir de la superficie u otras herramientas de fondo de pozo son conocidos y pueden aplicarse para lograr el control operativo de la presente invención. Se observará que un portador de sensor puede proporcionarse en los brazos de la presente invención en una modalidad adicional. El aparato de pozo de la presente invención puede utilizarse individualmente, en grupos de más de uno en donde cada modalidad es la misma, en grupos de más de uno en donde las modalidades de la presente invención varían, o en combinación con otros aparatos de posicionamiento de pozo o herramientas de pozo que pueden proporcionar a otro posicionamiento en un pozo. Por ejemplo, un sistema de registro de pozo puede comprender un aparato de pozo de la presente invención utilizado para centralizar una herramienta sónica y otro aparato de pozo de la presente invención puede utilizarse para posicionar una herramienta de pozo diferente contra el pozo. De manera similar la presente invención puede ser utilizada para posicionar preferentemente una porción de una sarta de herramientas en combinación con otras herramientas de pozo que poseen capacidades de auto-posicionamiento. Se observará también que modalidades diferentes de la presente invención, como por ejemplo modalidades motorizadas y no motorizadas pueden emplearse en combinación en una sarta de herramientas . Con referencia a las Figuras 9a - 9d, se muestra un ejemplo de sistemas de registro de pozo en donde múltiples aparatos de posicionamiento 10A, 10B, 10C, 10D se proporcionan para alinear varias herramientas (por ejemplo, herramienta de cojín de densidad 105; herramienta sónica 101) en el pozo en varias orientaciones preferidas tanto en el caso de pozos redondos como en el caso de pozos ovalados. En ciertas modalidades, y como se muestra en la Figura 9a, una junta de nudillo 120 puede proporcionarse para ofrecer una disyunción entre los varios aparatos de posicionamiento. En el caso de un pozo redondo, la Figura 9a muestra aparatos de posicionamiento 10A y 10B utilizados como centralizador, en donde brazos 20a, 20b, 20c, y 20d de 10A, y brazos similares para 10B, se colocan en una posición operada con potencia. Esto ofrece una posición centralizada para la herramienta sónica 101. Sin embargo, las mismas herramientas, tales como herramientas de cojín de densidad 105 podrían posicionarse de manera descentradas. En el caso de pozos redondos, un aparato 10D puede utilizarse para posicionar la herramienta de manera descentrada, mediante la operación con potencia preferente de ciertos brazos, lo que proporciona ventajas en comparación con los excentralizadores de resorte en arco convencionales, debido a su capacidad de retraerse selectivamente cuando pasa a través de secciones angostas. En el caso de pozos ovalados, se utiliza preferentemente una combinación de dos o más aparatos de posicionamiento para posicionar correctamente varias herramientas. En el caso de posicionamiento de una herramienta sónica 101 en un pozo ovalado, tanto 10A como 10B son operados preferentemente con los cuatro brazos recibiendo potencia. En la Figura 9c, el aparato 10B se muestra con los brazos 20a' , 20b' , 20c' y 20d' recibiendo todos potencia. En casos de pozo ovalado es deseable registrar excéntricamente en el eje corto (por ejemplo con una herramienta de densidad 105 que registra el eje corto en un pozo ovalado) , el aparato de posicionamiento 10C debe ser operado con un par de brazos en modo de potencia y el otro par de brazos en modo sin potencia. En la Figura 9d, el aparato 10C es operado preferentemente con los brazos 20c" y 20d" con potencia y los brazos 20a" y 20b" sin potencia. Mediante la operación de conformidad con lo descrito, se genera una presión sustancialmente mayor a lo largo de un eje lo que provoca la alineación de este eje con el eje largo del pozo. Esto permite una alineación preferente de una herramienta, como por ejemplo herramienta de densidad 105 con el eje corto. En otras configuraciones, puede ser preferible proporcionar una junta de adaptador rotatoria entre aparatos de posicionamiento para alinear los aparatos en varias orientaciones con relación entre ellos. Esto puede ofrecer la funcionalidad, por ejemplo, de una herramienta de posicionamiento de 8 brazos mediante la utilización de dos herramientas de posicionamiento de 4 brazos conectadas por un adaptador rotatorio ajustado a un desfase de 45 grados. Mientras se mostraron y describieron aquí modalidades particulares de la presente invención, será aparente que varios cambios y modificaciones podrán efectuarse al aparato descrito sin salirse del alcance y espíritu de la invención. Se contempla que cada elemento o paso mencionado en cualquiera de las reivindicaciones siguientes y cada combinación de elementos se entienda como refiriéndose a todos los elementos o combinaciones equivalentes.

Claims (54)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un aparato para posicionamiento en un pozo, dicho aparto comprende : un cuerpo; varios brazos, cada brazo puede extenderse independientemente y retraerse independientemente; una varilla de empuje conectada a cada brazo, cada varilla de empuje está en contacto operativo con una hoja de resorte; un mecanismo de resorte resiliente que tiene un extremo en contacto con la hoja de resorte.
  2. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el mecanismo de resorte resiliente es un resorte helicoidal.
  3. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además al menos un segundo mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con una varilla de empuje, el segundo mecanismo de resorte resiliente tiene un extremo fijado.
  4. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, en donde el al menos un segundo mecanismo de resorte resiliente comprende un resorte helicoidal.
  5. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además al menos un sensor de posición configurado para medir la posición de al menos una varilla de empuje.
  6. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además retenes a través de los cuales se controla la extensión de brazo.
  7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además varios retenes por lo que se ajusta independientemente la extensión de cada brazo.
  8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además al menos un sensor al final de al menos un brazo.
  9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, en donde el al menos un sensor comprende un sensor de fuerza.
  10. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, que comprende además un sistema de control para ajustar automáticamente la posición de un brazo con base en mediciones de sensor de medición de fuerza.
  11. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo de recubrimiento.
  12. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde el mecanismo de recubrimiento es una estructura articulada, brazo articulado, resorte de hojas, o resorte en arco.
  13. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además un mecanismo de cierre rápido.
  14. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además un sensor de soporte relativo.
  15. 15. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, en donde la hoja de resorte comprende una ranura y la varilla de empuje comprende un pasador, el pasador está configurado 1) para pasar a través de la ranura cuando la varilla de empuje está sometida a rotación para alinear el pasador con la ranura y 2) para no pasar a través de la ranura cuando la varilla de empuje está sometida a rotación para no alinear el pasador con la ranura.
  16. 16. Un aparato par posicionar en un pozo, dicho aparato comprende : un cuerpo; un primer brazo conectado a una primera varilla de empuje en contacto operativo con una primera hoja de resorte; un segundo brazo conectado a una segunda varilla de empuje en contacto operativo con una segunda hoja de resorte; y un mecanismo de resorte resiliente, en donde la primera hoja de resorte entra en contacto con un extremo del mecanismo de resorte resiliente y la segunda hoja de resorte entra en contacto con el extremo opuesto del mecanismo de resorte resiliente.
  17. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, que comprende además un mecanismo de subresorte resiliente en contacto operativo con al menos una de la primera o segunda varilla de empuje, el mecanismo de subresorte tiene un extremo fijado.
  18. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, en donde el extremo fijado del mecanismo de subresorte está fijado sobre una hoja de resorte de posición ajustable.
  19. 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 18, en donde la hoja de resorte de posición ajustable se encuentra en contacto operativo con una tuerca de bola colocada en un tornillo de bola reversible.
  20. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, en donde un motor impulsa el tornillo de bola reversible desplazando por consiguiente la tuerca de bola en contacto operativo con la hoja de resorte para comprimir o liberar el mecanismo de subresorte.
  21. 21. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, que comprende dos primeros brazos que operan como un primer par.
  22. 22. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, que comprende además dos segundos brazos que operan como un segundo par.
  23. 23. Un aparato para posicionamiento en un pozo, dicho aparato comprende: un cuerpo alargado; varios brazos, cada brazo está conectado a una varilla de empuje separada; una varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; y al menos un mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con la varilla impulsora y posicionado para actuar sobre al menos una varilla de empuje.
  24. 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además, al menos un segundo mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con una varilla de empuje, el segundo mecanismo de resorte resiliente tiene un extremo fijado.
  25. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 24, en donde los mecanismos de resorte comprenden resortes helicoidales .
  26. 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, en donde el mecanismo de resorte resiliente actúa sobre al menos una varilla de empuje a través de un contacto operativo con una hoja de resorte.
  27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además al menos un sensor de posición configurado para medir la posición de al menos una varilla de empuje.
  28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además retenes por lo que la extensión de los brazos puede controlarse.
  29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además varios retenes por lo que se puede ajustar independientemente la extensión de cada brazo.
  30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además al menos un sensor en el extremo de al menos un brazo.
  31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 30, en donde el al menos un sensor comprende un sensor de fuerza.
  32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, que comprende además un sistema de control para ajustar automáticamente la posición de un brazo con base en mediciones de sensor de fuerza.
  33. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 32, que comprende además un mecanismo de recubrimiento.
  34. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, en donde el mecanismo de recubrimiento es una estructura articulada, un resorte de hojas o un resorte en arco.
  35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además un mecanismo de cierre rápido.
  36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, que comprende además un sensor de soporte relativo.
  37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, en donde al menos una varilla de empuje está en contacto operativo con la varilla impulsora y al menos una varilla de empuje no está en contacto operativo con la varilla impulsora.
  38. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 23, en donde la hoja de resorte comprende una ranura y la varilla de empuje comprende un pasador, el pasador está configurado 1) para pasar a través de la ranura cuando la varilla de empuje está sometida a rotación para alinear el pasador con la ranura y 2) para no pasar a través de la ranura cuando la varilla de empuje está sometida a rotación para no alinear el pasador con la ranura.
  39. 39. Una herramienta de calibrador de pozo que comprende : un cuerpo alargado; una varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; y varios sistemas de brazo, cada sistema de brazo comprende un brazo que puede ser extendido hacia fuera a partir del cuerpo de aparato, conectado de manera pivotante a una varilla de empuje, la varilla de empuje está en contacto con un sensor; y un mecanismo de resorte resiliente posicionado para actuar sobre la varilla de empuje y en contacto operativo con la varilla impulsora.
  40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, en donde el mecanismo de resorte resiliente comprende un resorte helicoidal.
  41. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, en donde el sensor es un sensor de posición.
  42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, en donde el sensor de posición es un potenciómetro lineal o un transductor de diferencial variable lineal (LVDT) .
  43. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, que comprende además al menos un sensor en el extremo de al menos un brazo.
  44. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 43, en donde el al menos un sensor comprende un sensor de fuerza.
  45. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, que comprende además registrar mediciones de sensor en función de la profundidad.
  46. 46. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, que comprende además un mecanismo de recubrimiento.
  47. 47. El aparato de conformidad con la reivindicación 46, en donde el mecanismo de recubrimiento es una estructura articulada, brazo articulado, resorte de hojas o resorte en arco.
  48. 48. El aparato de conformidad con la reivindicación 47, que comprender además un mecanismo de cierre rápido.
  49. 49. El aparato de conformidad con la reivindicación 39, que comprende además un sensor de soporte relativo.
  50. 50. El aparato de conformidad con la reivindicación 49, que comprende además el registro de mediciones de sensor de soporte relativo en función de la profundidad.
  51. 51. Un aparato para uso en un pozo, dicho aparato comprende : varios brazos; y un mecanismo de cierre rápido que comprende al menos una palanca conectada de manera pivotante a un montante y una varilla de empuje opuesta para desplazar la palanca alrededor del pivote, en donde el mecanismo de cierre rápido está posicionado para operar sobre al menos uno de los varios brazos .
  52. 52. Un método para posicionar una herramienta en un pozo, dicho método comprende los pasos de: desplegar un aparato en el pozo, el aparato comprende un cuerpo; varios brazos, cada brazo puede extenderse independientemente y retraerse independientemente; una varilla de empuje conectada a cada brazo, cada varilla de empuje está en contacto operativo con una hoja de resorte; un mecanismo de resorte resiliente que tiene un extremo en contacto con la hoja de resorte, y poner en contacto la superficie de perímetro de pozo con al menos un brazo.
  53. 53. Un método para posicionar una herramienta en un pozo, dicho método comprende los pasos de: desplegar un aparato en un pozo, el aparato comprende un cuerpo alargado; varios brazos, cada brazo está conectado a una varilla de empuje separada; una varilla impulsora; un motor capaz de proporcionar fuerza a la varilla impulsora; y al menos un mecanismo de resorte resiliente en contacto operativo con la varilla impulsora y posicionado para actuar sobre al menos una varilla de empuje; accionar el motor para desplazar la varilla impulsora para entrar en contacto operativo con al menos una varilla de empuje; y desplazar al menos una varilla de empuje para extender al menos un brazo para que esté en contacto con una superficie de perímetro de pozo.
  54. 54. Un método para medir un pozo, dicho método comprende: desplegar en un pozo un aparato, de pozo que comprende: un cuerpo alargado, una varilla impulsora, y varios sistemas de brazo, cada sistema de brazo comprende un brazo capaz de ser extendido hacia fuera a partir del cuerpo del aparato, conectado de manera pivotante a una varilla de empuje, la varilla de empuje está en contacto con un sensor, y un mecanismo de resorte resiliente posicionado para actuar sobre la varilla de empuje y en contacto operativo con la varilla impulsora, detectar separadamente una posición inicial de cada brazo utilizando un sensor; generando por consiguiente una señal de posición inicial para cada brazo; extender los brazos para que entren en contacto con una superficie de pozo; detectar separadamente la posición extendida de cada brazo utilizando un sensor; generar una señal de posición extendida para cada brazo; Y procesar las señales de posiciones iniciales y las señales de posiciones extendidas para calibrar la superficie de pozo.
MXPA06014499A 2004-06-18 2005-06-06 Aparato y metodos de posicionamiento en una perforacion. MXPA06014499A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/871,098 US7281578B2 (en) 2004-06-18 2004-06-18 Apparatus and methods for positioning in a borehole
PCT/IB2005/002052 WO2005124103A2 (en) 2004-06-18 2005-06-06 Apparatus and methods for positioning in a borehole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA06014499A true MXPA06014499A (es) 2007-03-23

Family

ID=34972173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA06014499A MXPA06014499A (es) 2004-06-18 2005-06-06 Aparato y metodos de posicionamiento en una perforacion.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7281578B2 (es)
CN (1) CN101006248B (es)
CA (1) CA2570364C (es)
GB (1) GB2430001B (es)
MX (1) MXPA06014499A (es)
NO (1) NO20070255L (es)
RU (1) RU2378508C2 (es)
WO (1) WO2005124103A2 (es)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7757782B2 (en) * 2006-12-07 2010-07-20 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for navigating a tool downhole
US7992642B2 (en) * 2007-05-23 2011-08-09 Schlumberger Technology Corporation Polished bore receptacle
GB0721350D0 (en) * 2007-10-31 2007-12-12 Expro North Sea Ltd Object manoeuvring apparatus
US8074714B2 (en) * 2009-06-17 2011-12-13 Baker Hughes Incorporated System, method and apparatus for downhole orientation probe sensor
EP2290190A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-02 Services Petroliers Schlumberger Method and apparatus for controlled bidirectional movement of an oilfield tool in a wellbore environment
US20110198099A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Zierolf Joseph A Anchor apparatus and method
US8521469B2 (en) 2010-07-21 2013-08-27 General Electric Company System and method for determining an orientation of a device
US8464791B2 (en) * 2010-08-30 2013-06-18 Schlumberger Technology Corporation Arm system for logging a wellbore and method for using same
US8485253B2 (en) 2010-08-30 2013-07-16 Schlumberger Technology Corporation Anti-locking device for use with an arm system for logging a wellbore and method for using same
US20120205093A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-16 Nathan Paszek Instrument for Centering Tools Within a Wellbore
WO2012154160A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Schneider Electric USA, Inc. Pumpjack torque fill estimation
CA2854465C (en) 2011-11-02 2017-09-05 Qatar Foundation Well access tools
CN102979515B (zh) * 2012-12-06 2015-06-24 武汉海阔科技有限公司 一种存储式测井系统
EP2749907A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-02 Services Pétroliers Schlumberger Well-logging viewer with icons
WO2015094317A1 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Halliburton Energy Services, Inc. High radial expansion anchoring tool
US9057230B1 (en) 2014-03-19 2015-06-16 Ronald C. Parsons Expandable tubular with integral centralizers
US8851193B1 (en) * 2014-04-09 2014-10-07 Cary A. Valerio Self-centering downhole tool
WO2016069412A2 (en) 2014-10-27 2016-05-06 Gagemaker, Lp Stator bore gage.
CN104776909B (zh) * 2015-04-17 2018-01-05 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 用于孔中振动传感器的安装结构及其应用方法
CN105003230B (zh) * 2015-06-11 2017-05-10 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 传感器快速收存架
US10113409B2 (en) 2016-07-12 2018-10-30 Geonomic Technologies Inc. Bore measuring tool
US10907467B2 (en) 2017-06-20 2021-02-02 Sondex Wireline Limited Sensor deployment using a movable arm system and method
US11021947B2 (en) 2017-06-20 2021-06-01 Sondex Wireline Limited Sensor bracket positioned on a movable arm system and method
WO2018237070A1 (en) 2017-06-20 2018-12-27 Sondex Wireline Limited SYSTEM AND METHOD FOR SENSOR DEPLOYMENT
WO2018237072A1 (en) 2017-06-20 2018-12-27 Sondex Wireline Limited SYSTEM AND METHOD FOR DEPLOYING AN ARM
CN107355215A (zh) * 2017-07-27 2017-11-17 中国石油天然气股份有限公司 测调定位支撑装置及分层注水调配系统
US20190063214A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Wellbore tool positioning system and method
CN108678695A (zh) * 2018-05-22 2018-10-19 马鞍山鹏远电子科技有限公司 一种膨胀管井下定位装置
US10865606B2 (en) 2018-06-18 2020-12-15 Impact Selector International, Llc Downhole centralizer
CN108894740B (zh) * 2018-08-31 2023-09-22 中国石油大学(北京) 一种用于深水表层钻进时岩屑清扫的装置及方法
US11066930B2 (en) * 2018-12-31 2021-07-20 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Systems and method for analyzing downhole fluid properties using co-located multi-modal sensors
US20200208514A1 (en) * 2018-12-31 2020-07-02 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Systems and methods for obtaining downhole fluid properties
WO2020236142A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-26 Halliburton Energy Services, Inc. Passive arm for bi-directional well logging instrument
CA3175094A1 (en) 2020-03-13 2021-09-16 Geonomic Technologies Inc. Method and apparatus for measuring a wellbore
CN111502643B (zh) * 2020-05-13 2023-09-12 磐索地勘科技(广州)有限公司 一种井下定位工具和方法
CN113847290A (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 武昌船舶重工集团有限公司 一种液压行走装置及其控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815578A (en) * 1956-12-10 1957-12-10 Shell Dev Well bore calipering and telemetering system
US2946130A (en) * 1957-03-29 1960-07-26 Welex Inc Well bore caliper
US4056004A (en) * 1976-09-02 1977-11-01 Dresser Industries, Inc. Multiple arm pad instrument for logging highly deviated boreholes
FR2530346B1 (fr) * 1982-07-13 1986-05-16 Schlumberger Prospection Procede et dispositif d'acquisition de signaux sismiques dans un forage
US4566535A (en) * 1982-09-20 1986-01-28 Lawrence Sanford Dual packer apparatus and method
US4500146A (en) * 1983-08-01 1985-02-19 Sioux Technology, Inc. Locker shelf assembly
GB2178088B (en) * 1985-07-25 1988-11-09 Gearhart Tesel Ltd Improvements in downhole tools
US4673890A (en) * 1986-06-18 1987-06-16 Halliburton Company Well bore measurement tool
US4979585A (en) * 1989-10-02 1990-12-25 Halliburton Logging Services, Inc. Compound suspension linkage
US5086645A (en) 1990-04-10 1992-02-11 Halliburton Logging Services, Inc. Multiple caliper arms capable of independent movement
CN2230350Y (zh) * 1995-07-10 1996-07-03 淄博市机械研究所 推靠式组合测井井下仪
US5785125A (en) * 1996-10-21 1998-07-28 Tiw Corporation Mechanical thru-tubing centralizer
GB0103702D0 (en) 2001-02-15 2001-03-28 Computalog Usa Inc Apparatus and method for actuating arms
CN2570457Y (zh) * 2002-09-28 2003-09-03 大庆油田有限责任公司 具有双套测量臂的井径仪

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007101724A (ru) 2008-07-27
US20050279498A1 (en) 2005-12-22
WO2005124103A3 (en) 2006-05-26
CN101006248B (zh) 2016-01-13
CA2570364A1 (en) 2005-12-29
CN101006248A (zh) 2007-07-25
GB2430001A (en) 2007-03-14
RU2378508C2 (ru) 2010-01-10
NO20070255L (no) 2007-03-16
CA2570364C (en) 2016-04-19
GB2430001B (en) 2009-07-15
WO2005124103A2 (en) 2005-12-29
US7281578B2 (en) 2007-10-16
GB0624717D0 (en) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MXPA06014499A (es) Aparato y metodos de posicionamiento en una perforacion.
US5092056A (en) Reversed leaf spring energizing system for wellbore caliper arms
CA2632795C (en) System, apparatus, and method of conducting measurements of a borehole
US8484858B2 (en) Wall contact caliper instruments for use in a drill string
CN1097138C (zh) 收集地下岩层数据的井下工具和方法
EP2227619B1 (en) In-situ formation strength testing with coring
US7389828B2 (en) Apparatus and method for mechanical caliper measurements during drilling and logging-while-drilling operations
US8365822B2 (en) Interleaved arm system for logging a wellbore and method for using same
US6702010B2 (en) Apparatus and method for actuating arms
US20120048542A1 (en) Anti-locking device for use with an arm system for logging a wellbore and method for using same
US8024868B2 (en) Wall contact caliper instruments for use in a drill string
US8464791B2 (en) Arm system for logging a wellbore and method for using same
US20120132467A1 (en) System and method of strain measurement amplification
CA2705931A1 (en) In-situ formation strength testing
US12000217B2 (en) Shock and vibration reduction in downhole tools
WO2024038359A1 (en) A device for centering a sensor assembly in a bore
CN115885085A (zh) 用于在筒中将传感器组件对中的装置
EA045945B1 (ru) Инструмент, узел и способ внутрискважинного определения механических характеристик горных пород

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration