WO2023052812A1 - Dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de herramientas de perforación - Google Patents

Dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de herramientas de perforación Download PDF

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WO2023052812A1
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drilling
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roller
central body
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Raúl Patricio BIZAMA ALMENDRAS
Felipe IZQUIERDO GONZÁLEZ
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Bizama Almendras Raul Patricio
Izquierdo Gonzalez Felipe
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/02—Rod or cable suspensions
    • E21B19/06—Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
    • E21B19/07—Slip-type elevators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes

Definitions

  • the present invention relates to a drill rig variable diameter guide bushing device for changing mining drilling tools in a drill string.
  • Mobile drilling units deal with the drilling of blast holes in mining, quarrying and prospecting operations, said surface units have a pivoting mast mounted on a drilling platform; A drill string is mounted inside or in front of the mast and rotated to drill into the ground.
  • the drill string is made up of, depending on the technique used, a drilling tool (bits or tricones), a series of bars and some intermediate devices, the bit is mounted at the lower working end of the drill string, the sections o Rods connect the drilling tool to a mast-mounted source of rotation.
  • the drill injects a liquid or gaseous fluid to extract the debris product of the operation, this fluid and the torque are transmitted through the bars to the bit or tricone tool to allow the drilling maneuver; As drilling progresses, more rods are added to the string based on the depth and scope needs of the drilling operation.
  • the drills act through bars that rotate on their axis and depending on the type of technology they can only exert rotation on the ground or they can additionally incorporate percussion during rotation; Based on the above, there are basically 3 technologies, the first of which is known as tricones and works only by rotation and pressure, removing the debris using compressed air. They are generally used for production (installation of explosives) and their main applications are for diameters. greater.
  • the second technology is known as DTH (Down the hole) that works by rotation and percussion; The generation of the percussion is in the head of the drill and normally removes the debris by means of water.
  • the third technology is known as Top Hammer whose principle is based on rotation and percussion, but, unlike DTH technology, the percussion is generated in a percussion hammer that is at the end of the bar just before the bit; the activation of the hammer, as well as the removal of the debris is carried out by means of compressed air.
  • the bit At the end of the drilling string (column of bars and tools) is the bit that is in contact with the rock and allows drilling in the rocks thanks to the energy transmitted through the bars.
  • the bits have inserts made of highly hard materials such as tungsten carbide, industrial diamonds, etc. These inserts wear out due to abrasion as they are in permanent contact with the rock, so it is necessary to change them with different frequency depending on the type of material. rock being drilled.
  • Surface drills have a mast that has a head that has the ability to raise and lower the rod according to the position required depending on whether it is in the drilling process and its depth.
  • the head also has a hydraulic motor that is coupled to the rod and that allows it to rotate.
  • the length of the drill rods depends on the designs and configuration of the mine, but they are usually between 6 and 8 meters.
  • the mast is high enough to support up to two drill rods in addition to the hammer, so the distance between the rod socket and the hole can reach 18 meters.
  • the rod has a tendency to flex or bend as a result of the rotation and the pressure exerted on it from the head.
  • a steel bushing is placed on the rig deck to work in conjunction with the rod to prevent rod bending from occurring.
  • the drill bit has a diameter greater than that of the rod and at the same time has a diameter that is greater than the diameter of the guide bushing in the platform, with which the drill bit cannot be passed through the bushing once.
  • the mining tendency is to gradually avoid the presence of operators in the drilling work, for which the automation or remote operation of the equipment is oriented.
  • the existence of this guide bushing forces the operator to be present during the drill bit change process, placing him in a risky and dangerous situation, while said operation generates losses due to equipment downtime while the bushing is being removed. of the platform and the respective bit change.
  • adjustable for positioning a part of a tubing string within a tubing grip assembly, such as a riser assembly or spider. Relates to an adjustable guide for directing a pipe end at the bottom of a hoist assembly being hoisted onto a drilling rig, or for generally centering a pipe connection so that it can pass through through a spider on a drilling rig.
  • Pipe strings used to drill or complete a well can be made as they pass through a drilled hole.
  • a casing string can be cemented at a specific interval in a drilled hole to prevent hole collapse and/or the formation of fluid crossflow, and to isolate the borehole from corrosive geologic fluids.
  • a string of tubing in a well can be suspended from a rig using a tubing grip assembly, such as a spider, and is lengthened step by step by threading a segment of tubing into the well. near end of the tubing string on the rig.
  • the elongated tubing string can then be suspended using a second type of grip assembly, for example, a riser assembly that can be movably supported from a winch and tower above the spider.
  • the spider can be unloaded and then disengaged from the tubing string by retracting the spider slips.
  • the lengthened tubing string can then be further shortened in the hole using the winch.
  • the spider can again hook and support the tubing string downhole and can attach an additional tubing segment to the new proximal end of the tubing string to further lengthen the tubing string.
  • Fig. 1 is a perspective view of the drilling rig variable diameter guide bushing device for changing drilling tools of the present invention.
  • Figure 2 presents a top view of the drilling rig variable diameter guide bushing device for changing drilling tools, showing section lines A-A and B-B.
  • Figure 3 presents a front view showing the section line C-C of the device.
  • Figure 4 presents a horizontal sectional view on section line C-C of the device.
  • Figure 5 presents a sectional front view from line A-A of the device.
  • Figure 6 presents a sectional front view from line A-A of detail Z of the device.
  • Figure 7 presents a sectional front view from line B-B of the device.
  • Figure 8 presents a sectional front view from line B-B of detail Y of the device.
  • Figure 9 presents a first perspective isometric view section on section line A-A of the internal detail of one of the bearings of the device of the present invention.
  • Figure 10 presents a first perspective cross section on section line A-A of the internal detail of the right section of one of the bearings of the device of the present invention.
  • Figure 11 presents a second cross section in perspective on the cut line B-B at an angle of the internal detail of one of the bearings of the device of the present invention.
  • Figure 12 presents a second cross section in perspective on the section line B-B of the interior detail of the roller or rolling element of the right section of one of the bearings of the device of the present invention.
  • Figure 13 is a view of the general set of another modality of the present invention, highlighting in the center an isometric section on line A-A.
  • the present invention is related to a device used in mining to change the bits or tricones of the drilling strings that replaces the traditional guide bushing that is commonly found in the drilling casing.
  • the variable diameter guide bushing device can do all the tasks necessary to change the drill bits without the physical intervention of people.
  • variable diameter guide bushing device of the present invention a device for replacing drilling tools is provided that allows changing the drill bit on the rig automatically.
  • the variable diameter guide bushing device for changing the bits or tricones of the drill strings has an upper surface that has an outer segment and an inner segment that has a diameter which is variable or can be plugged at will.
  • the device has a central body that houses a drum or roller element structure (1) inside it and a lower surface that has a lower surface that has an outer segment and an inner segment that has a diameter that is variable from willpower.
  • the string passes through the device below the drilling platform replacing the guide bushing that is usually on top of the platform, in such a way that the upper surface device is configured to receive the drill string and in the mode
  • the drill bit has the diameter that corresponds to said string and in the change mode of the drill bit it is able to change its diameter at will to a diameter greater than that of the drill bit so that said bit is able to pass to through the entire device.
  • said equipment is configured or provides an upper surface that has an outer segment and an inner segment that it has a diameter which is variable or which can be sealed at will; in said outer segment there is an upper poncho ring element (14); In said interior segment there is an upper poncho element (21) that retains the entry of water to the device, the upper ring element (14) has the purpose of fixing the upper poncho (21).
  • the guide bushing of variable diameter to make the change of the bits or tricones of the perforation strings additionally presents a central body that inside houses a structure of elements of drums or rollers (1) which is in contact with the perforating bar, these roller elements have a set of rolling elements (37) with a set of shaft elements (27) that are arranged through the rolling elements (37) for the rotation of said drums;
  • the drums (1) also have additional elements such as a turning arm element (3) that is arranged in the lower part of the drum and an arm axis element (26) that is attached to the turning arm element (3). to allow rotation of the drums;
  • the drums (1) also have a set of cover elements (32) and retainers (29), safety elements (36) and sealing rings (35) that restrict contamination inside the roller elements (1).
  • the sets of drums can be replicated, in the modalities shown they are replicated up to six times in the structure of the guide bushing as well as the structures that compose them, that is, their bearings, elements of shaft, arm shaft, turning arm, covers, seals, safety elements and sealing rings. It is understood that there may be variations of the elements of drums or rollers (1) in such a way that in its system of containment of the bar it can be by means of this system or other friction elements.
  • the central body of the device also has a set of lower and upper cams (2, 28) with pin elements (11) and ring elements (15) that guide the movement of the drum or roller structure (1); Also present in this central body of the device is a set of upper and lower covers (5, 31) that supports the set of cams (2, 28); a cylinder element (6, 7) arranged with a base (10), a trigger element (8) and spacer elements (22, 23) that exerts rotational torque to move the cam assembly (2, 28); a set of safety elements (9) to prevent axial movement of the central body; there is also an adjuster element (25) that determines and adjusts the distance between the upper and lower covers or covers (5, 31); said central body also has an arm axis element (26) where the arm of the rollers rotates, having a vertical spacer element (30) to maintain the height of the roller arm; In the central body there is also a cavity or lubrication element (34) to introduce lubrication fluids to the device.
  • the device for changing the bits or tricones of the drilling strings additionally has a lower surface that has an outer segment and an inner segment that has a diameter that is variable at will.
  • the device for changing the drill bits or tricones of the drill strings is configured to receive the drill string and in the drilling mode said surfaces have the diameter that corresponds to the string and in the drill bit change mode drilling surfaces are capable of changing their diameter at will to a diameter greater than that of the drilling bit so that the bit is capable of passing through the entire device.
  • drum or roller elements (1) of the central body is integral and configures an initial diameter that is equal to that of the drilling string when drilling is carried out and a final or changeover diameter that is at least greater than the diameter of the drilling bit, making said bit able to pass through the drum or roller elements (1).
  • the guide bushing device for changing the bits or tricones of the drilling strings can have modifications in relation to the structure of drum or roller elements.
  • (1) can be replaced by a chamber element (41) that can be supported on a rail element (38) and a clamp element (39), where said elements are in the inner diameter of said central body.
  • the device thus modified in this modality continues to have the characteristic of having a variable diameter since its upper and lower surface continue to be sealable at will.
  • FIGURE 1 A first figure.

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Abstract

La presente invención está relacionada con un dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación que reemplaza el buje guía que comúnmente se encuentra en la cubierta de perforación. El dispositivo de buje guía tiene un diámetro que es variable a voluntad de manera que se permite fácilmente el cambio de la broca de perforación de la sarta de peforación.

Description

DISPOSITIVO DE BUJE GUÍA DE DIÁMETRO VARIABLE DE EQUIPOS DE PERFORACIÓN PARA EL CAMBIO DE HERRAMIENTAS DE PERFORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con un dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de herramientas de perforación minera en una sarta de perforación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las unidades de perforación móviles (o perforadoras) se ocupan de la perforación de pozos para voladuras en operaciones de minería, canteras y prospección, dichas unidades de superficie tienen un mástil pivotante montado en una plataforma de perforación; se monta una sarta de perforación dentro o frente al mástil la que se hace girar para perforar la tierra. La sarta de perforación se comprende de, según la técnica empleada, una herramienta de perforación (brocas o triconos), una serie de barras y algunos dispositivos intermedios, la broca está montada en el extremo inferior de trabajo de la sarta de perforación, las secciones o las barras conectan la herramienta de perforación a una fuente de rotación montada en el mástil.
La perforadora inyecta un fluido líquido o gaseoso para extraer el detrito producto de la operación, este fluido y el par de giro se transmiten a través de las barras hasta la herramienta de broca o tricono para permitir la maniobra de perforación; a medida que avanza el trabajo de perforación, se agregan más barras a la sarta según sean las necesidades de profundidad y alcance de la operación de perforación.
Las perforadoras actúan mediante barras que rotan sobre su eje y dependiendo del tipo de tecnología pueden ejercer sólo la rotación sobre el terreno o pueden adicionalmente incorporar la percusión durante el giro; en función de lo anterior se tienen fundamentalmente 3 tecnologías, la primera de ellas se conoce como triconos y funciona solamente por rotación y presión retirando el detrito mediante aire comprimido, generalmente se utilizan para producción (instalación de explosivos) y sus aplicaciones principales son para diámetros mayores. La segunda tecnología es la conocida como DTH (Down the hole) que funciona por rotación y percusión; la generación de la percusión es en el cabezal de la perforadora y normalmente retira el detrito mediante agua. La tercera tecnología es la conocida como Top Hammer cuyo principio se basa en la rotación y percusión, pero, a diferencia de la tecnología DTH, la percusión se genera en un martillo percutor que está en el extremo de la barra justo antes de la broca; la activación del martillo, así como el retiro del detrito se realiza por medio de aire comprimido.
En el extremo de la sarta de perforación (columna de las barras y herramientas) se encuentra la broca que es la que está en contacto con la roca y permite realizar la perforación en las rocas gracias a la energía que se transmite a través de las barras; las brocas llevan insertos de materiales de alta dureza como son carburo de tungsteno, diamantes industriales, etc., estos insertos se gastan por abrasión al estar en permanente contacto con la roca por lo que es necesario cambiarlos con distinta frecuencia en función del tipo de material rocoso que se esté perforando.
Las perforadoras de superficie tienen un mástil que tiene un cabezal que posee la capacidad de subir y bajar la barra según la posición que se requiera dependiendo de si está en proceso de perforación y la profundidad de la misma. El cabezal, tiene adicionalmente un motor hidráulico que está acoplado a la barra y que le permite hacer la rotación, la longitud de las barras de perforación depende de los diseños y configuración de la mina, pero usualmente se encuentran entre los 6 y 8 metros.
El mástil tiene la altura suficiente para soportar hasta dos barras de perforación además del martillo por lo que la distancia entre la toma de la barra y la boca de la perforación puede llegar a 18 metros. Durante el proceso de perforación, la barra tiene la tendencia a flectarse o doblarse producto del giro y la presión que se ejerce sobre ella desde el cabezal. Para controlar este fenómeno de flexión el cual es bastante inconveniente, se sitúa en la plataforma de la perforadora un buje de acero que trabaja conjuntamente con la barra para evitar que se presente la flexión de la barra.
La broca de perforación tiene un diámetro mayor que el de la barra y a la vez tiene un diámetro que es mayor que el diámetro que posee el buje guía en la plataforma con lo cual no se puede hacer pasar la broca de perforación a través del buje una vez ha pasado el tubo de la sarta de perforación, debido a ello en cada oportunidad de cambio de brocas se requiere retirar el buje guía de la superficie levantándolo a través de la barra, esta tarea normalmente la realiza el operador de manera manual teniendo varios inconvenientes dicha labor, en primer lugar el peso del buje varía según el diámetro de la barra pero puede llegar a pesos sobre los 40 kilos y la cantidad de cambios por día varía según la operación minera pero puede ser desde un cambio cada varios días a operaciones en las que se llegan a hacer 8 cambios por día.
La tendencia minera es ir evitando la presencia de operadores en las labores de perforación para lo cual se orienta a la automatización u operación remota de los equipos. La existencia de este buje guía obliga al operador a estar presente durante el proceso de cambio de brocas colocándolo en una situación de riesgo y peligro a la vez que dicha operación genera pérdidas debidas al tiempo de para de los equipos mientras se realiza el retiro del buje de la plataforma y el respectivo cambio de broca.
En el estado del arte se conocen algunos equipos y dispositivos que permiten guiar tuberías y sartas de perforación, pero en otros campos como el de los hidrocarburos y con otros propósitos como por ejemplo el mostrado en la patente PT218346, se revela en este documento una guía ajustable para posicionar una parte de una sarta de tubería dentro de un ensamble de agarre de tubería, tal como un ensamble de elevador o una araña. Se relaciona con una guía ajustable para dirigir un extremo de tubería en la parte inferior de un ensamble de elevador que se baja mediante un malacate sobre una plataforma de perforación, o para centrar de manera general una conexión de tubería de tal manera que pueda pasar a través de una araña sobre una plataforma de perforación.
Los pozos se perforan en la corteza terrestre y se completan para establecer un conducto de fluidos entre la superficie y una característica geológica específica, tal como una formación que tiene crudo o gas. Las sartas de tubería utilizadas para perforar o completar un pozo se pueden hacer a medida que pasan en un pozo perforado. Se puede cementar una sarta de revestimiento en un intervalo específico de un pozo perforado para evitar el colapso del pozo y/o la formación de flujo transversal de fluido, y para aislar el interior del pozo de fluidos geológicos corrosivos.
De manera general, se puede suspender una sarta de tubería en un pozo desde un equipo de perforación utilizando un ensamble de agarre de tubería, por ejemplo, una araña, y se alarga paso a paso al unir en forma roscada un segmento de tubería en el extremo próximo de la sarta de tubería en el equipo de perforación. Luego se puede suspender la sarta de tubería alargada utilizando un segundo tipo de ensamble de agarre, por ejemplo, un ensamble de elevador que se puede soportar en forma movible desde un malacate y una torre por encima de la araña.
A medida que la carga de la sarta de tubería se transfiere desde la araña hasta el malacate y la torre, la araña se puede descargar y luego desenganchar de la sarta de tubería mediante la retracción de las cuñas de araña. La sarta de tubería alargada luego se puede acortar adicionalmente en el pozo utilizando el malacate. La araña de nuevo puede enganchar y soportar la sarta de tubería dentro del pozo y puede unir un segmento de tubería adicional al nuevo extremo próximo de la sarta de tubería para alargar adicionalmente la sarta de tubería.
Además de que no se conocen soluciones parecidas en el campo minero para solucionar el problema descrito es también importante indicar que el costo por lucro cesante al tener el equipo sin perforar es muy alto tanto por el valor del equipo y toda la asistencia que requiere como por lo que se deja de producir, por lo que es de gran interés encontrar formas de recambio de las brocas que sean automatizadas y que no generen problema de parado de los equipos para cambiar el buje guía que se encuentra en la plataforma de perforación; de igual manera es muy importante evitar el peligro de exposición de los operadores de los equipos y que, además, reduzca dramáticamente el tiempo de recambio para que el equipo pueda volver a las labores de perforación y se pierda el menor tiempo posible en los tiempos de para de dichos equipos.
Por lo tanto, existe una necesidad clara de suministrar equipos o dispositivos de recambio y métodos asociados para hacer el cambio de las brocas en las sartas de perforación a través de operaciones automáticas en donde se evite la exposición de los operarios humanos a esta peligrosa operación y se logre reducir el tiempo de parada de los equipos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 es una vista en perspectiva del dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de herramientas de perforación de la presente invención.
La figura 2 presenta una vista superior del dispositivo de buje guía de diámetro variable de equipos de perforación para el cambio de herramientas de perforación, mostrando las líneas de corte A-A y B-B.
La figura 3 presenta una vista frontal mostrando la línea de corte C-C del dispositivo.
La figura 4 presenta una vista de corte horizontal sobre la línea de corte C-C del dispositivo.
La figura 5 presenta una vista frontal en corte desde la línea A-A del dispositivo.
La figura 6 presenta una vista frontal en corte desde la línea A-A del detalle Z del dispositivo.
La figura 7 presenta una vista frontal en corte desde la línea B-B del dispositivo.
La figura 8 presenta una vista frontal en corte desde la línea B-B del detalle Y del dispositivo.
La figura 9 presenta un primer corte de vista isométrica en perspectiva sobre la línea de corte A-A del detalle interno de uno de los cojinetes del dispositivo de la presente invención.
La figura 10 presenta un primer corte transversal en perspectiva sobre la línea de corte A-A del detalle interno de la sección derecha de uno de los cojinetes del dispositivo de la presente invención
La figura 11 presenta un segundo corte transversal en perspectiva sobre la línea de corte B-B en ángulo del detalle interno de uno de los cojinetes del dispositivo de la presente invención.
La figura 12 presenta un segundo corte transversal en perspectiva sobre la línea de corte B-B del detalle interior del rodillo o elemento rodante de la sección derecha de uno de los cojinetes del dispositivo de la presente invención.
La figura 13 es una vista del conjunto general de otra modalidad de la presenten invención destacándose en el centro un corte isométrico sobre la línea A-A.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Más particularmente la presente invención está relacionada con un dispositivo empleado en minería para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación que reemplaza el tradicional buje guía que comúnmente se encuentra en la cubierta de perforación. El dispositivo de buje guía de diámetro variable pude hacer todas las tareas necesarias para cambiar las brocas de perforación sin la intervención física de las personas.
Entrando ahora en detalle de la configuración de construcción del dispositivo de buje guía de diámetro variable de la presente invención y teniendo en cuenta las figuras presentadas, se tiene que se proporciona un dispositivo de sustitución de las herramientas de perforación que permite hacer el cambio de la broca de perforación en la plataforma de manera automática.
El dispositivo de buje guía de diámetro variable para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación presenta una superficie superior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable o que se puede obturar a voluntad, el dispositivo tiene un cuerpo central que en su interior aloja una estructura de elementos de tambor o rodillo (1) y una superficie inferior que presenta una superficie inferior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable a voluntad.
En funcionamiento de las labores perforación la sarta atraviesa el dispositivo debajo de la plataforma de perforación reemplazando el buje guía que suele estar encima de la plataforma, de tal manera que el dispositivo de superficie superior se configura para recibir la sarta de perforación y en el modo de perforación tiene el diámetro que corresponde a dicha sarta y en el modo de cambio de la broca de perforación es capaz de cambiar su diámetro a voluntad a un diámetro mayor que el de la broca de perforación de modo que dicha broca es capaz de pasar a través de todo el dispositivo.
Entrando en más detalle de la configuración del de buje guía de diámetro variable para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación se tiene que dicho equipo se configura o provee una superficie superior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable o que se puede obturar a voluntad; en dicho segmento exterior se dispone de un elemento de aro de poncho superior (14); en dicho segmento interior se dispone de un elemento de poncho superior (21) que retiene el ingreso de agua al dispositivo, el elemento de aro superior (14) tiene como finalidad fijar el poncho superior (21).
En la superficie superior también se dispone de un conjunto de elementos de boquilla (16) en los cuales se puede inyectar un fluido de limpieza, también se encuentra un conjunto de pernos de fijación (17, 18, 19, 20, 33) que fijan la superficie superior con una superficie inferior del dispositivo de la cual se hablará más adelante. En esta superficie superior también se dispone de un elemento de sostenimiento y fijación (4) a la perforadora.
El de buje guía de diámetro variable para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación presenta adicionalmente un cuerpo central que en su interior aloja una estructura de elementos de tambores o rodillos (1) el cual se encuentra en contacto con la barra perforadora, estos elementos de rodillo presentan un conjunto de elementos de rodamiento (37) con un conjunto de elementos de eje (27) que se disponen a través de los elementos de rodamiento (37) para el giro de dichos tambores; los tambores (1) también presentan elementos adicionales como un elemento de brazo de giro (3) que se dispone en la parte inferior del tambor y un elemento de eje de brazo (26) que está unido al elemento de brazo de giro (3) para permitir la rotación de los tambores; los tambores (1) también presentan un conjunto de elementos de tapa (32) y retenes (29), elementos de seguro (36) y anillos de estanqueidad (35) que restringen la contaminación al interior de los elementos de rodillo (1).
Salta a la vista de las figuras presentadas que los conjuntos de tambores se pueden replicar, en las modalidades mostradas se replican hasta seis veces en la estructura del buje guía a la vez que las estructuras que los componen, es decir, sus rodamientos, elementos de eje, eje de brazo, brazo de giro, tapas, retenes, elementos de seguro y anillos de estanqueidad. Se entiende que puede haber variaciones de los elementos de tambores o rodillos (1) de tal manera que en su sistema de contención de la barra puede ser mediante este sistema u otros elementos de roce.
El cuerpo central del dispositivo también presenta un conjunto de levas (2, 28) inferior y superior con elementos pasadores (11) y elementos de anillo (15) que guían el movimiento de la estructura de tambores o rodillos (1); también se presentan en este cuerpo central del dispositivo un conjunto de tapas superior e inferior (5, 31) que sostiene el conjunto de levas (2, 28); un elemento cilindro (6, 7) dispuesto con una base (10), un elemento de gatillo (8) y elementos separadores (22, 23) que ejerce par rotacional para mover el conjunto de levas (2, 28); un conjunto de elementos de seguro (9) para evitar los movimiento axiales del cuerpo central; también se dispone de un elemento ajustador (25) que determina y ajusta la distancia entre las tapas o cubiertas superior e inferior (5, 31); dicho cuerpo central también tiene un elemento de eje brazo (26) en donde gira el brazo de los rodillos que tiene un elemento de separador vertical (30) para mantener la altura del brazo de rodillo; en el cuerpo central también se presenta una cavidad o elemento de lubricación (34) para introducir fluidos de lubricación al dispositivo.
El dispositivo para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación presenta adicionalmente una superficie inferior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable a voluntad. Sobre dicha superficie inferior en el segmento exterior se dispone un elemento de poncho de aro de poncho inferior (13) y en el segmento interior se dispone de un elemento de poncho inferior (12) que retienen el ingreso de agua al dispositivo adicionalmente el elemento de aro de poncho superior (13) tiene como finalidad fijar el poncho inferior (12), en la superficie inferior también se dispone de un conjunto de pernos de fijación (17, 18, 19, 20, 33) que fijan dicha superficie inferior con la superficie superior del dispositivo.
El dispositivo para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación se configura para recibir la sarta de perforación y en el modo de perforación dichas superficies tienen el diámetro que corresponde a la sarta y en el modo de cambio de la broca de perforación las superficies son capaces de cambiar su diámetro a voluntad a un diámetro mayor que el de la broca de perforación de modo que la broca es capaz de pasar a través de todo el dispositivo.
La estructura de elementos de tambores o rodillo (1) del cuerpo central es solidaria y configura un diámetro inicial que es igual al de la sarta de perforación cuando se realizan labores de perforación y un diámetro final o de cambio que es por lo menos mayor al diámetro de la broca de perforación haciendo que dicha broca pueda pasar a través de los elementos de tambores o rodillo (1).
En otra modalidad de la invención y de acuerdo con la figura 13 se tiene que el dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación puede tener modificaciones en relación con que la estructura de elementos de tambores o rodillo (1) se puede reemplazar por un elemento de cámara (41) que puede estar soportado sobre un elemento de riel (38) y un elemento de pinza (39), donde dichos elementos están en el diámetro interior de dicho cuerpo central. El dispositivo así modificado en esta modalidad sigue teniendo la característica de tener diámetro variable ya que su superficie superior e inferior siguen siendo obturables a voluntad.
Aunque la presente invención ha quedado descrita con las realizaciones preferentes mostradas, queda entendido que las modificaciones y variaciones que conserven el espíritu y el alcance de esta invención se entienden dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
FIGURA 1
Figure pctxmlib-appb-I000001
FIGURA 2
Figure pctxmlib-appb-I000002
FIGURA 3
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FIGURA 4
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FIGURA 5
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FIGURA 6
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FIGURA 7
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FIGURA 8
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FIGURA 9
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FIGURA 10
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FIGURA 11
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FIGURA 12
Figure pctxmlib-appb-I000012
FIGURA 13
Figure pctxmlib-appb-I000013

Claims (5)

  1. Un dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación caracterizado porque dicho equipo comprende:
    1. Una superficie superior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable a voluntad; en dicho segmento exterior se dispone un elemento de aro de poncho superior (14); en dicho segmento interior se dispone de un elemento de poncho superior (21) que retiene el ingreso de agua al dispositivo; en dicha superficie superior también se dispone de un conjunto de elementos de boquilla (16) en los cuales se puede inyectar un fluido de limpieza; un conjunto de pernos de fijación (17, 18, 19, 20, 33) que fijan dicha superficie superior con una superficie inferior del dispositivo; en dicha superficie superior también se dispone de un elemento de sostenimiento y fijación (4) a la perforadora.
    2. Un cuerpo central que en su interior aloja una estructura de elementos de tambores o rodillos (1) el cual se encuentra en contacto con la barra perforadora, dichos elementos de rodillo presentan un conjunto de elementos de rodamiento (37) con un conjunto de elementos de eje (27) que se disponen a través de dichos elementos de rodamiento (37) para el giro de dichos tambores, dichos tambores (1) también presentan elementos adicionales como un elemento de brazo de giro (3) que se dispone en la parte inferior de dicho tambor y un elemento de eje de brazo (26) que está unido a dicho elemento de brazo de giro (3) para para permitir la rotación de los tambores; dichos tambores (1) también presentan un conjunto de elementos de tapa (32) y retenes (29), elementos de seguro (36) y anillos de estanqueidad (35) que restringen la contaminación al interior de dichos elementos de rodillo (1) ; el cuerpo central también presenta un conjunto de levas (2, 28) inferior y superior con elementos pasadores (11) que guían el movimiento de la estructura de tambores o rodillos (1); también se presentan en dicho cuerpo central un conjunto de tapas superior e inferior (5, 31) que sostiene dicho conjunto de levas (2, 28); un elemento cilindro (6, 7) dispuesto con una base (10), un elemento de gatillo (8) y elementos separadores (22, 23) que ejerce par rotacional para mover el conjunto de levas (2, 28); un conjunto de elementos de seguro (9) para evitar los movimiento axiales del cuerpo central; también se dispone de un elemento ajustador (25) que determina y ajusta la distancia entre dichas tapas superior e inferior (5, 31); dicho cuerpo central en donde dicho elemento de eje brazo (26) de los rodillos tiene un elemento de separador vertical (30) para mantener la altura del brazo de rodillo; en el cuerpo central también se presenta una cavidad o elemento de lubricación (34) para introducir fluidos de lubricación al dispositivo.
    3. Una superficie inferior que posee un segmento exterior y un segmento interior que tiene un diámetro el cual es variable a voluntad. Sobre dicha superficie inferior en el segmento exterior se dispone un elemento de poncho de aro inferior (13); en dicho segmento interior se dispone de un elemento de poncho inferior (12) que retiene el ingreso de agua al dispositivo; en dicha superficie inferior también se dispone de un conjunto de pernos de fijación (17, 18, 19, 20, 33) que fijan dicha superficie inferior con dicha superficie superior del dispositivo.
  2. El dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación de la reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento de superficie superior e inferior se configura para recibir la sarta de perforación y en el modo de perforación dichas superficies tienen el diámetro que corresponde a dicha sarta y en el modo de cambio de la broca de perforación dichas superficies son capaces de cambiar su diámetro a voluntad a un diámetro mayor que el de la broca de perforación de modo que dicha broca es capaz de pasar a través de todo el dispositivo.
  3. El dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura de elementos de tambores o rodillo (1) de dicho cuerpo central (5) es solidaria y configura un diámetro inicial que es igual al de la sarta de perforación cuando se realizan labores de perforación y un diámetro final o de cambio que es por lo menos mayor al diámetro de la broca de perforación haciendo que dicha broca pueda pasar a través de los elementos de tambores o rodillo (1).
  4. El dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación de la reivindicación 1, caracterizado porque dicha estructura de elementos de tambores o rodillo (1) se puede reemplazar por un elemento de cámara (41) que tiene soporte sobre un elemento de riel (38) y un elemento de pinza (39), donde dichos elementos están en el diámetro interior de dicho cuerpo central.
  5. El dispositivo de buje guía para hacer el cambio de las brocas o triconos de las sartas de perforación de la reivindicaciones 1 y 4 caracterizado porque dicha estructura de elementos de tambores o rodillo (1) o de cámara (41) de dicho cuerpo central (5) es solidaria y configura un diámetro inicial que es igual al de la sarta de perforación cuando se realizan labores de perforación y un diámetro final o de cambio que es por lo menos mayor al diámetro de la broca de perforación haciendo que dicha broca pueda pasar a través de los elementos de tambores o rodillo (1) o de cámara (41).
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