MX2008001064A - Un refuerzo de tuberia para tuberia de revestimiento para agujero de perforacion - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere a una zapata para tubería de revestimiento de sondeo y a un método de ubicar en un sondeo la tubería de revestimiento de sondeo;en una modalidad, se expone una zapata que incluye un cuerpo exterior tubular que se acopla a una tubería de revestimiento de sondeo, y un cuerpo interior tubular ubicado dentro del cuerpo exterior y acoplado a la tubería de suministro de fluido;unárea de flujo generalmente anular esta definida entre los cuerpos, la cual estáen comunicación selectiva de fluidos con el sondeo, para el flujo de retorno del fluido desde el sondeo a través del orifico de flujo en el cuerpo exterior, a lo largo de la zapata y hacia dentro de un anillo definido entre la tubería de revestimiento de sondeo y la tubería de suministro de fluido;un ensamble de válvula de la zapata tiene un miembro de accionamiento ubicado dentro del cuerpo interior, y un controlador de flujo para cerrar selectivamente el orificio de flujo;se usa una esfera para evitar el flujo adicional de fluido a través del cuerpo interior haciadentro del sondeo;la exposición del miembro de accionamiento al fluido a una primera presión de fluido hace entonces que el miembro de accionamiento se mueva a una posición de accionamiento, donde el controlador de flujo cierra el orificio de flujo;la exposición al fluido a una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión abre de nuevo el flujo de fluido desde el cuerpo interior hacia dentro del sondeo.

Description

UN REFUERZO DE TUBERÍA PARA TUBERÍA DE REVESTIMIENTO PARA AGUJERO DE PERFORACIÓN MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación y a un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación. En particular, aunque no de manera exclusiva, la presente invención se refiere a un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación que cuenta con un ensamble de válvula que incluye por lo menos una válvula para evitar que el flujo de fluido de retorno pase desde el agujero de perforación hacia una tubería de suministro de fluido acoplada con el refuerzo de tubería. En la industria de la exploración y producción de petróleo y gas, un agujero de perforación o agujero de taladrado se perfora desde la superficie para tener acceso a formaciones rocosas subterráneas que cuentan con hidrocarburos. El agujero de perforación generalmente se perfora a una primera profundidad y la tubería de revestimiento para agujero de perforación conocida como revestimiento se localiza en el agujero de perforación perforado y se fija con cemento en ese sitio. El revestimiento sostiene las formaciones rocosas perforadas, al mismo tiempo que evita que se produzca un ingreso indeseable de fluidos. El agujero de perforación es entonces generalmente extendido y un revestimiento de diámetro pequeño se localiza dentro de la sección extendida, pasando a través del primer revestimiento a la superficie. Esto se repite tantas veces como resulte necesario para lograr el acceso a una formación productora. Con frecuencia, una tubería de revestimiento para agujero de perforación conocida como revestimiento se acopla y se extiende desde la parte inferior de la sección de revestimiento más baja, para lograr el acceso a una formación productora. Aunque este método ha sido empleado durante muchos años en la industria, existen desventajas asociadas con revestir un agujero de perforación de esta manera. En particular, en la instalación de secciones de revestimiento de diámetro pequeño con revestimientos externos de diámetro mayor, resulta necesario bombear fluido hacia abajo a través del revestimiento de diámetro pequeño y hacia el agujero de perforación. Estos flujos de fluidos hasta el agujero de perforación extendido, hacia el revestimiento de diámetro mayor y hacia la superficie, transportan desechos residuales sólidos presentes en el agujero de perforación. Una vez que el revestimiento de diámetro pequeño se ha localizado en una posición deseada, el revestimiento se fija con cemento en ese sitio. Se requiere de separaciones radiales relativamente grandes entre secciones concéntricas de los revestimientos de diámetro pequeño para permitir que el flujo de fluido pase a lo largo de las secciones de revestimiento durante la operación y fijación con cemento. Como resultado de ello, los diámetros del revestimiento externo son relativamente grandes, lo cual provoca un desperdicio significativo de material, particularmente a medida que cada una de las secciones de revestimiento se extiende hacia la superficie. Adicionalmente, el procedimiento de taladrado de secciones superiores de diámetro relativamente grande del el agujero de perforación, produce grandes volúmenes de cortes de taladrado, que deben almacenarse para limpiarse en vistas de realizar un desecho seguro. Además, a medida que cada cadena de revestimiento se fija con cemento en su lugar, se requiere de grandes volúmenes de cemento. En un esfuerzo por resolver estas desventajas, se ha propuesto buscar reducir las separaciones radiales entre las secciones de revestimiento. Sin embargo, esto ha requerido del desarrollo de métodos y herramientas alternativos para hacer circular el fluido hacia el agujero de perforación taladrado. La Patente de EUA No. 6,223,823 (asignada al solicitante de la presente) describe un método para instalar una sección de revestimiento en un pozo en donde se provee una trayectoria de flujo a través de un espacio anular entre medios de descenso para hacer descender una sección de revestimiento hacia un revestimiento existente. Aunque el aparato y método del documento US 6,223,823 constituye un paso significativo hacia adelante en relación con los métodos y aparatos convencionales de instalación de revestimientos, en general se desea mejorar la estructura y método descritos. Por lo tanto, entre los propósitos de las modalidades de la presente invención se pretende eliminar o mitigar por lo menos una de las desventajas anteriores. En particular, en modalidades de la presente invención, uno de los propósitos es proveer un mejor refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación y un mejor método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación. De conformidad con un primer aspecto de la presente invención, se provee un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo, el cuerpo interno encontrándose adaptado para acoplarse con una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia un agujero de perforación; un ensamble de válvula que comprende por lo menos una válvula para evitar que el flujo de fluido pase desde el agujero de perforación a través del cuerpo interno y hacia la tubería de suministro de fluido; y un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, para el flujo de fluido de retorno selectivo desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido, un ancho radial del área de flujo anular variando en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno.

En uso, parte del fluido dirigido hacia el agujero de perforación regresa para salir a la superficie fuera del refuerzo de tubería y la tubería de revestimiento para agujero de perforación. Sin embargo, por lo menos parte del fluido dirigido hacia el agujero de perforación se desvía hacia el área de flujo anular del refuerzo de tubería y, por lo tanto, hacia el anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido. El refuerzo de tubería puede ser un refuerzo de tubería de desvío de flujo para desviar el flujo de fluido desde el agujero de perforación hacia el área de flujo anular. Por lo tanto, aunque parte del fluido regresa a la superficie a lo largo del exterior del refuerzo de tubería de revestimiento para agujero de perforación, desviando por lo menos parte del flujo de fluido de retorno hacia el área de flujo anular del refuerzo de tubería, es posible reducir la separación radial entre secciones concéntricas de la tubería de revestimiento para agujero de perforación. Al proveer un refuerzo de tubería que comprende un área de flujo generalmente anular, en donde un ancho radial del área de flujo varía en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno, el flujo de fluido desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacía el anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido, se mejora en comparación con el aparato anterior. De esta manera, se reduce la probabilidad de que el área de flujo anular sea bloqueada, por ejemplo, por desechos presentes en el agujero de perforación.

La tubería de revestimiento para agujero de perforación puede comprender un revestimiento o un forro y, por lo tanto, el refuerzo de tubería puede ser un refuerzo de tubería de forro o un refuerzo de tubería de revestimiento. Sin embargo, se sobreentenderá que el refuerzo de tubería puede ser, de manera alternativa, para cualquier otro tipo de tubería de fondo de pozo adecuada. El cuerpo externo de tubería puede proveerse como parte o de manera integral con la tubería de revestimiento para agujero de perforación. De preferencia, el cuerpo interno se localiza de manera excéntrica dentro del cuerpo externo. Un eje principal del cuerpo interno puede, por lo tanto, encontrarse descentrado, es decir, desalineado o ser no coaxial con un eje principal del cuerpo externo. Esto puede facilitar la definición del ancho radial variable del área de flujo anular. De preferencia, el ensamble de válvula comprende adícionalmente un miembro de accionamiento localizado dentro del cuerpo interno; y un controlador de flujo para permitir de manera selectiva que el flujo de fluido pase desde el agujero de perforación pase hacia el área de flujo. El miembro de accionamiento puede adaptarse para accionar el controlador de flujo para moverse entre posiciones abierta y cerrada, para controlar el flujo de fluido hacia el área de flujo. El cuerpo externo tubular puede tener por lo menos un puerto de flujo para la comunicación de fluidos entre el agujero de perforación y un interior del cuerpo externo, para facilitar que el flujo de fluido de retorno pase desde el agujero de perforación hacia el área de flujo anular. El ensamble de válvula puede comprender una bola y el miembro de accionamiento puede incluir un asiento de bola. En uso, la bola puede adaptarse para llegar a colindar con el asiento de bola, para evitar de manera selectiva que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación. Esto puede facilitar la generación de una contrapresión detrás de la bola, para cerrar el puerto de flujo. En particular, la exposición del miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido, puede provocar que el miembro de accionamiento se mueva a una posición de accionamiento, moviendo de esta manera el controlador de flujo para cerrar el puerto de flujo. Esta primera presión de fluido puede ser mayor que aquella que sería generada debido al flujo normal de fluidos a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación y, por lo tanto, podría resultar necesario incrementar la presión de fluido para accionar el controlador de flujo. El miembro de accionamiento puede ser movible a una posición adicional en la exposición a fluido a una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión, con lo que el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación se reabre. Se sobreentenderá que, cuando el puerto de flujo en el cuerpo externo se cierra y el miembro de accionamiento se ha movido a la posición adicional de manera que el flujo de fluido hacia el agujero de perforación se reabre, todo el fluido que fluye hacia el agujero de perforación pasa por arriba de un anillo externo definido entre el agujero de perforación (o una tubería de revestimiento externa de diámetro mayor para agujero de perforación) y una superficie externa del cuerpo externo del refuerzo de tubería / tubería de revestimiento para agujero de perforación. Esto puede facilitar, por ejemplo, la fijación con cemento de la tubería de revestimiento para agujero de perforación dentro del agujero de perforación. Al proveer un ensamble de válvula en el que el controlador de flujo se acciona para cerrar el puerto de flujo en el miembro de accionamiento con una primera presión de fluido y en donde el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación se reabre en el miembro de accionamiento con una segunda presión de fluido mayor, se provee una indicación de que la tubería de revestimiento para agujero de perforación se ha fijado correctamente en el agujero de perforación y que la fijación con cemento puede proceder. Esto se debe a que dos variaciones o señales de presión son detectadas: una primera cuando el controlador de flujo se ha accionado correctamente y una segunda cuando el miembro de accionamiento es movido para reabrir el flujo hacia el agujero de perforación. Sin embargo si, por ejemplo, la presión del fluido se eleva de manera prematura a un nivel suficiente como para que el miembro de accionamiento se mueva a la posición adicional antes de que el controlador de flujo haya sido accionado por completo, únicamente una sola variación de presión de fluido será detectada en la superficie, lo cual indicará que el controlador de flujo no ha sido accionado correctamente.

El miembro de accionamiento puede montarse para moverse con respecto al cuerpo interno y puede montarse para moverse dentro de una perforación interna del cuerpo interno. El miembro de accionamiento puede ser movible entre una posición inicial en la que el puerto de flujo se encuentra abierto y una posición de accionamiento en la que el puerto de flujo se encuentra cerrado. El ensamble de válvula puede comprender un tope para evitar que el miembro de accionamiento se mueva en relación con el cuerpo interno, en particular, para mantener el miembro de accionamiento en la posición inicial. Puede ser que el movimiento del miembro de accionamiento se evite mediante un pasador o perno, que puede adaptarse para cizallar con una primera fuerza cizallante ejercida sobre el pasador cuando el miembro de accionamiento se expone a fluido en la primera presión de fluido. El miembro de accionamiento puede asociarse de manera operativa con el controlador de flujo, de manera que el movimiento del miembro de accionamiento mueva el controlador de flujo para cerrar el puerto de flujo. El miembro de accionamiento puede acoplarse con el controlador de flujo mediante un pasador, un perno u otro similar, el cual puede adaptarse para cizallar con una segunda fuerza cizallante ejercida sobre el pasador, cuando el miembro de accionamiento se expone a fluido con la segunda presión de fluido. El pasador del controlador de flujo puede extenderse a través de una pared del cuerpo interno para acoplar el controlador de flujo con el miembro de accionamiento y puede ser movible dentro de una ranura o canal formado en la pared del cuerpo interno. Por lo tanto, puede evitarse el movimiento del miembro de accionamiento más allá de la posición de accionamiento mediante el pasador que llega al fondo de la ranura, hasta el momento en el se ejerza una fuerza suficiente para el cizallamiento del pasador. De esta manera, una instalación incorrecta del controlador de flujo puede ser detectada en la superficie. Esto se debe a que, en caso de que el pasador del controlador de flujo no haya llegado al fondo de la ranura, el pasador cizalla con una presión de fluido menor ejercida sobre el miembro de accionamiento, a medida que se genera un momento flector a lo largo del pasador. El controlador de flujo puede localizarse en el área de flujo anular y puede adoptar la forma de un desviador de flujo. El controlador de flujo puede ser generalmente anular y un ancho radial del controlador de flujo puede variar en torno a una circunferencia del mismo, correspondiente a la variación en el ancho radial del área de flujo anular. El controlador de flujo puede incluir por lo menos un pasaje de flujo para permitir que el flujo pase desde el agujero de perforación (a través del puerto de flujo) y hacia el área de flujo anular. El controlador de flujo puede comprender un canal que se extiende en torno a una circunferencia del controlador y el pasaje de flujo puede abrirse al canal y extenderse a lo largo de por lo menos parte de una longitud del controlador de flujo. Esto puede permitir que pase flujo de fluido desde el agujero de perforación (a través del puerto de flujo) hacia el canal, desde el canal hacia el pasaje de flujo y desde el pasaje de flujo hacia el área de flujo. El puerto de flujo puede adaptarse para cerrarse moviendo el controlador de flujo a una posición en la que el puerto de flujo y el canal se encuentran desalineados. La válvula del ensamble de válvula puede mantenerse inicialmente en una posición abierta y puede aislarse de la exposición al fluido que se encuentra fluyendo. De esta manera, el desgaste de la válvula (debido, por ejemplo, a partículas abrasivas presentes en el flujo que fluye a través del cuerpo interno) se evita hasta el momento en el que se desea accionar la válvula para el cierre. La válvula puede adoptar la forma de una válvula de retención y, en modalidades preferidas, el ensamble de válvula comprende dos de dichas válvulas de retención: una válvula de retención primaria y una válvula de retención secundaria. La válvula de retención primaria puede aislarse inicialmente del fluido que se encuentra fluyendo, la válvula secundaria proporcionando prevención inicial del flujo de fluido de retorno desde el agujero de perforación, hasta el momento en el que la válvula primaria se ha accionado. Las válvulas de retención primaria y secundaria pueden ser válvulas de clapeta o válvulas de bola y un resorte o accionador para cerrar la válvula primaria puede adaptarse para ejercer una fuerza relativamente mayor sobre la válvula primaria que un accionador correspondiente de la válvula secundaria. El refuerzo de tubería puede comprender una válvula unidireccional para permitir de manera selectiva la comunicación de fluidos entre el área de flujo anular y el interior del cuerpo interno. Esto puede evitar el bloqueo hidráulico durante el uso del refuerzo de tubería. En particular, el cuerpo interno puede adaptarse para acoplarse con la tubería de suministro de fluido a través de un conector como una viga, que puede localizarse y sellarse en relación con el cuerpo interno, o bien con un accesorio de acoplamiento intermedio u otro similar conectado con el cuerpo interno. La válvula unidireccional puede facilitar de esta manera la remoción de la viga después del cierre de la válvula del ensamble de válvula, evitando así el bloqueo hidráulico. El refuerzo de tubería puede comprender una manguera provista en la parte más baja del refuerzo de tubería y acoplada con los cuerpos interno y externo, en donde la manguera puede definir un puerto de flujo principal para que el flujo de fluido pase desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación. De preferencia, el refuerzo de tubería comprende una superficie de desvío para desviar una trayectoria de taladro o triturado hacia el refuerzo de tubería para perforar el refuerzo de tubería, para abrir subsiguientemente la tubería de revestimiento para agujero de perforación para realizar procedimientos adicionales en el fondo de pozos. La superficie de desvío o inclinación puede desviar el taladro hacia una pared interna del cuerpo interno, para ayudar a provocar que el taladro se sujete al cuerpo interno. De conformidad con un segundo aspecto de la presente invención, se provee un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; evitar el flujo de fluido desde el agujero de perforación a través del cuerpo interno y hacia la tubería de suministro de fluido; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno, en donde el área de flujo anular varía en ancho radial en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno; y dirigir el fluido devuelto desde el área de flujo anular hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido. De conformidad con un tercer aspecto de la presente invención, se provee un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación, el cuerpo externo teniendo por lo menos un puerto de flujo para la comunicación de fluidos entre el agujero de perforación y un interior del cuerpo externo; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo y adaptado para acoplarse con la tubería de suministro de fluido localizada dentro la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia el agujero de perforación; un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, el área de flujo encontrándose en comunicación de fluidos selectiva con el agujero de perforación a través del puerto de flujo, para el retorno del flujo de fluido desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido; y un ensamble de válvula que comprende un miembro de accionamiento localizado dentro del cuerpo interno y que define un asiento de bola, un controlador de flujo para cerrar de manera selectiva el puerto de flujo y una bola adaptada para colindar de manera sellada con el asiento de válvula, en donde la bola se adapta para llegar a colindar con el asiento de válvula para evitar que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación, así como en donde la exposición del miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido provoca que el miembro de accionamiento se desplace a una posición de accionamiento moviendo de esta manera el controlador de flujo para cerrar el puerto de flujo y en donde el miembro de accionamiento es movible a una posición adicional en la exposición al fluido en una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión, en donde el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación se reabre. De conformidad con un cuarto aspecto de la presente invención, se provee un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno a través de por lo menos un puerto de flujo del cuerpo externo; colocar una bola en un asiento de válvula definido por un miembro de accionamiento localizado dentro de cuerpo interno, para evitar que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno y hacia el agujero de perforación; exponer el miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido, para mover el miembro de accionamiento a una posición de accionamiento, para hacer que un controlador de flujo del ensamble de válvula cierre el puerto de flujo; y subsiguientemente exponer el miembro de accionamiento a fluido a una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión de fluido, para reabrir el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación. De conformidad con un quinto aspecto de la presente invención, se provee un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo y adaptado para acoplarse con una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia el agujero de perforación; un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, para el retorno del flujo de fluido desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido; y un ensamble de válvula que incluye una válvula para evitar de manera selectiva que el flujo de fluido de retorno pase desde el agujero de perforación hacia el cuerpo interno, en donde la válvula se encuentra inicialmente en una posición abierta y aislada del fluido que se encuentra fluyendo. De conformidad con un sexto aspecto de la presente invención, se provee un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación con una válvula de un ensamble de válvula del refuerzo de tubería en una posición abierta en la que la válvula se aisla del fluido que se encuentra fluyendo; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno; y subsiguientemente accionar el ensamble de válvula para exponer la válvula y mover la válvula a una posición cerrada, evitando de esta manera el flujo de fluido de retorno desde el agujero de perforación hacia el cuerpo interno. Características adicionales del tercer a sexto aspectos de la invención en común con el primer y segundo aspectos, se definen anteriormente. Adicionalmente, las características de uno o más de los aspectos anteriores de la invención, pueden proporcionarse de forma aislada o en combinación. De conformidad con un séptimo aspecto de la presente invención, se provee una tubería de revestimiento para agujero de perforación que comprende el refuerzo de tubería de cualquiera del primer, tercer o quinto aspectos de la invención. Ahora se describirán modalidades de la presente invención, únicamente a manera de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 es una vista seccional longitudinal de un agujero de perforación durante la perforación y revestimiento con una tubería de revestimiento para agujero de perforación; la figura 2 es una vista del agujero de perforación de la figura 1 mostrada durante la instalación de una sección de tubería de revestimiento para agujero de perforación en una sección abierta extendida del agujero de perforación, la tubería de revestimiento para agujero de perforación encontrándose acoplada con un refuerzo de tubería de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; la figura 3 es una vista seccional longitudinal ampliada del refuerzo de tubería de la figura 2; y la figura 4 es una vista seccional media longitudinal de un ensamble de viga utilizado para acoplar el refuerzo de tubería de la figura 2 con la tubería de suministro de fluido. Pasando primero a la figura 1 , se muestra un agujero de perforación 10 durante el perforado y revestimiento con tubería de revestimiento para agujero de perforación. Como comprenderán los expertos en la técnica, el agujero de perforación 10 se perfora desde la superficie 12 para lograr el acceso a una formación rocosa subterránea 14 que contiene fluidos de pozo incluyendo petróleo y/o gas. El agujero de perforación 10 se muestra en la figura 1 después del perforado de un primera sección de agujero de perforación 16 a una primera profundidad, que se ha revestido con tubería de revestimiento para agujero de perforación en forma de una primera sección de forro 18 y la sección de forro 18 se ha fijado con cemento en 20, tanto para sostener las formaciones rocosas perforadas como para evitar el ingreso de fluido no deseado en la sección de forro 18. El agujero de perforación 10 se ha extendido a una segunda profundidad perforando una segunda sección de agujero de perforación de diámetro más pequeño 22, así como una segunda sección de forro de diámetro más pequeño 24 s ha localizado dentro de la primera sección de forro 18, extendiéndose desde la superficie 12 a través de la primera sección de forro 18. La segunda sección de forro 24 se ha fijado con cemento en su sitio dentro de la sección abierta de agujero de perforación 22 y la primera sección de forro 16, que utiliza el refuerzo de tubería de la presente invención, lo cual será descrito. Pasando entonces a la figura 2, el agujero de perforación 10 se muestra siguiendo la extensión a una tercera profundidad perforando una tercera sección de agujero de perforación 26 de un diámetro más pequeño que la segunda sección de agujero de perforación 22 y se ilustra durante la instalación de una tercera sección de forro 28 dentro de la segunda sección de forro 22. Un refuerzo de tubería 30 para tubería de revestimiento para agujero de perforación, de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención, se acopla con la tercera sección de forro 28 y se utiliza tanto para ayudar a la operación como para fijar con cemento la sección de forro 28. En particular, y como se describirá más adelante, el refuerzo de tubería 30 facilita la minimización de la separación radial entre cada sección de forro sucesiva localizada en el agujero de perforación 10, ofreciendo así ventajas en comparación con los métodos convencionales de revestimiento de un agujero de perforación, incluyendo la reducción del desperdicio de material y, por lo tanto, el costo al utilizar secciones de forro de diámetro más pequeño, la reducción de los volúmenes resultantes de cortes de perforación con los consiguientes ahorros en costos en términos de tiempo de perforado, limpieza, almacenamiento y desecho de los cortes de perforación, así como reducciones en los volúmenes de cemento requeridos, con los consiguientes ahorros en costos y almacenamiento. El refuerzo de tubería 30 también se muestra en la vista seccional media ampliada de la figura 3, de forma separada del agujero de perforación 10, con fines de facilidad en la ilustración. El refuerzo de tubería 30 adopta la forma de un refuerzo de tubería desviador de flujo y sirve tanto para hacer circular fluido hacia el agujero de perforación 10 durante la operación e instalación de la sección de forro 28 como para controlar de manera subsiguiente el suministro de cemento hacia el agujero de perforación 10, para sellar el forro 28 en el agujero de perforación 10. El refuerzo de tubería 30 incluye un cuerpo externo tubular 32 que se acopla con el forro 26 a través de un accesorio de acoplamiento intermedio 34, aunque se sobreentenderá que el cuerpo externo 32 puede acoplarse de manera alternativa directamente con el forro 28. Un cuerpo interno tubular 36 se localiza dentro del cuerpo externo 32 y se acopla con una tubería de suministro de fluido 38 que se localiza dentro y se extiende a través del forro 28 y que se muestra con líneas punteadas en la figura 2. La tubería de suministro de fluido 38 sirve para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno 36 hacia el agujero de perforación 10 durante la operación/fijación con cemento.

El refuerzo de tubería 30 incluye también un ensamble de válvula 40 que comprende una válvula 42 para evitar que el flujo de fluido pase de regreso desde el agujero de perforación 10 a través del cuerpo interno 36 y hacía la tubería de suministro de fluido 38. Además, un área de flujo generalmente anular 44 se define entre los cuerpos interno y externo 36, 32 y sirve para que el flujo de fluido de retorno selectivo pase desde el agujero de perforación 10 a lo largo del refuerzo de tubería 30 y hacia un anillo 46 (figura 2) definido entre el forro 26 y la tubería de suministro de fluido 38. Un ancho radial del área de flujo anular 44 varía en una dirección en torno a una circunferencia d el cuerpo interno 36, de manera que el área de flujo 44 tiene un ancho radial máximo en una región 48 y un ancho radial mínimo en una región 50, que tiene una separación de 180° en toro a la circunferencia del cuerpo interno 36. Variando el ancho radial del área de flujo 44 de esta manera, las dimensiones del área de flujo en la región 48 se maximizan, facilitando que el flujo de fluido pase a lo largo del área de flujo 44 y reduciendo o evitando la probabilidad de que el área de flujo 44 quede bloqueada, por ejemplo, por desechos sólidos. En términos generales, el refuerzo de tubería 30 se utiliza de la siguiente manera. El refuerzo de tubería 30 se provee en la parte más baja de la sección de forro 28 y se acopla con el forro en la superficie. El forro 28, que porta el refuerzo de tubería 30, se lleva hacia el agujero de perforación 10 a través de un segundo forro de diámetro mayor 24 y hacia la sección abierta del agujero de perforación 26. Durante la introducción del forro 28, fluido como el fluido de perforación se hace circular hacia el agujero de perforación 10, para facilitar el pasaje del forro. El fluido es bombeado hacia abajo mediante la tubería de suministro de fluido 38 y fluye a través del cuerpo interno 36 del refuerzo de tubería 30, saliendo hacia la sección abierta 26 del agujero de perforación 10 a través de un pasaje inclinado 52 provisto en una manguera 54 del refuerzo de tubería 30. El refuerzo de tubería 30 tiene inicialmente la configuración mostrada en la figura 3 y el flujo de fluido que fluye hacia la sección del agujero de perforación 26 a través del pasaje 52 fluye hacia arriba a lo largo de una superficie externa 56 del cuerpo externo 32. Parte del fluido continúa a lo largo de un anillo externo principal 58 (figura 2) definido entre el refuerzo de tubería 30/forro 28 y una pared 60 de la sección del agujero de perforación 26, que continúa hacia la segunda sección de forro existente 24 y, por lo tanto, hasta la superficie. Sin embargo, la separación radial entre el segundo forro más grande 22 y la tercera sección de forro 28 es mínima y una porción significativa de fluido es desviada y regresa hacía el refuerzo de tubería 30. Para facilitar esto, el cuerpo externo del refuerzo de tubería 32 incluye por lo menos un puerto de flujo 62 y, en la modalidad ilustrada, incluye una pluralidad de puertos de flujo 62 separados en torno a una circunferencia del cuerpo externo 32. En la configuracón de la figura 3 del refuerzo de tubería 30, los puertos de flujo 62 se encuentran abiertos y en comunicación de fluidos con el área de flujo anular 44, de manera que el fluido que se introduce en el refuerzo de tubería 30 a través de los puertos 62 fluye hacía el área de flujo 44 y, por lo tanto, a lo largo del refuerzo de tubería 30 hacia el anillo 46 definido entre la tubería de suministro de fluido 38 y el forro 28. Por lo tanto, se sobreentenderá que una porción significativa del fluido dirigido hacia el agujero de perforación 10 regresa a la superficie a lo largo del anillo 46, lo cual facilita la minimización de la brecha radial entre secciones de forro concéntricas. Adicionalmente, se sobreentenderá que el fluido que regresa desde el agujero de perforación 10 hacia el refuerzo de tubería 30, transporta desechos sólidos que arrastra (como cortes de perforación, residuos de cemento u otros similares presentes en el agujero de perforación 10 después de la realización de procedimientos tempranos en el fondo del pozo). Al proveer un área de flujo 44 de ancho radial variable, con un ancho máximo en la región 48, la probabilidad de que se produzca un bloqueo del área de flujo 44 se reduce o evita, asegurado así la operación correcta subsiguiente del refuerzo de tubería 30. Una vez que el refuerzo de tubería 30 se ha localizado a la profundidad deseada y la sección de forro 28 se ha colocado entonces dentro de la sección del agujero de perforación 26, el refuerzo de tubería 30 se acciona para cerrar los puertos de flujo 62. Esto asegura que fluido adicional bombeado hacia el agujero de perforación 10 a través del refuerzo de tubería 30, se dirija hasta el anillo externo principal 58 y permite la fijación con cemento del forro 28 en su sitio, sin que el flujo de retorno de cemento pase hacia el refuerzo de tubería a través de los puertos de flujo 62. Después de la fijación con cemento, el refuerzo de tubería 30 se perfora para abrir la sección de forro 28, permitiendo que el completar el agujero de perforación 10 logre el acceso a la formación productora 14, o bien la extensión del agujero de perforación 10, para permitir la ubicación de una sección de forro adicional de diámetro más pequeño (no mostrada) dentro de la sección 28 extendiéndose hasta la superficie, o bien un revestimiento (no mostrado) extendiéndose desde la base de la sección de forro 28 a una profundidad deseada. La estructura y método de operación del refuerzo de tubería 30 se describirá ahora con mayor detalle, haciendo referencia también a la figura 4, que es una vista seccional media longitudinal de un ensamble de viga 64 utilizado para acoplar el refuerzo de tubería con la tubería de suministro de fluido 38. El cuerpo interno del refuerzo de tubería 36 se localiza de manera excéntrica dentro del cuerpo externo 32, de manera que el eje principal 66 del cuerpo interno 36 se encuentre separado (sea no coaxial) con respecto a un eje principal 68 del cuerpo externo 32. Dado que los cuerpos interno y externo 36, 32 son tubulares cilindricos, esta ubicación excéntrica del cuerpo interno 36 dentro del cuerpo externo 32, define la forma del área de flujo anular 44, en donde el ancho radial varía en torno a una circunferencia del cuerpo interno 36. El cuerpo interno 36 se acopla y, por lo tanto, se ve limitado con respecto al cuerpo externo 32 mediante dos pasadores de fijación 70 y un receptáculo 72, que se enrosca en un extremo inferior 74, se acopla con el cuerpo interno 36. El ensamble de viga 64 incluye una viga 76 que es recibida dentro del receptáculo 72 y la viga 76 porta una serie de anillos O o sellos similares 78, que proveen un sello entre la viga 76 y el receptáculo 72. El receptáculo 72 incluye una brida superior 80 que define un asiento para colindar con un anillo cizallante 82 en la viga 76, para evitar que la viga 76 pase por completo hacia el receptáculo 72. La viga 76 se acopla en un extremo superior 84 con una sección inferior de la tubería de suministro de fluido 38 y, por lo tanto, provee una conexión sellada entre la tubería de suministro 38 y el cuerpo interno 36. Proveer la viga 76 asegura que la tubería de suministro de fluido 38 se selle con respecto al cuerpo interno de refuerzo de tubería 36, sin importar que haya una posición axial relativa de la tubería de suministro de fluido 38 dentro de la sección de forro 28. La válvula 42 del ensamble de válvula 40 se provee por debajo del receptáculo 72 y adopta la forma de una válvula de retención de tipo clapeta, lo cual permite que el flujo de fluido pase a través del cuerpo interno 36 en la dirección de la flecha A, en la exposición a una fuerza de presión de fluido suficiente para mover la válvula de clapeta 42 desde la posición cerrada mostrada a una posición abierta, contra la acción de un resorte inclinador 86. Además, el ensamble de válvula incluye una válvula de retención de tipo clapeta adicional 88 que, como se describirá más adelante, se mantiene inicialmente en una posición abierta y se aisla del flujo de fluido :que fluye a través del cuerpo interno 36. De hecho, la válvula de clapeta 88 forma una válvula de retención primaria 88, mientras que la válvula 42 forma una válvula de retención secundaria. De hecho, la válvula de retención 88 es incitada a pasar a una posición cerrada por un resorte inclinador 90, similar a aquel de la válvula 42 mostrada en la figura 3. Sin embargo, el resorte inclinador 90 se ubica más alto que el resorte 86, de manera que se ejerza una fuerza de cierre mayor sobre la válvula de retención primaria 88, con respecto a la válvula de retención secundaria 42. Como se ha descrito anteriormente, la válvula de retención secundaria 42 evita que el flujo de fluido de retorno pase desde el agujero de perforación 10 hacia la tubería de suministro de fluido 38. Una vez que la válvula de retención primaria 88 ha sido liberada para moverse a una posición cerrada, se provee una doble barrera más segura, para evitar dicho flujo de fluido de retorno. El ensamble de válvula 40 incluye también un miembro de accionamiento en forma de un pistón tubular 92, el cual se monta dentro de un orificio interno 94 del cuerpo interno 36 y que es movible de manera selectiva a lo largo de una longitud del orificio. Adicionalmente, el ensamble de válvula incluye un controlador de flujo en forma de un pistón controlador de flujo generalmente anular 96, que se localiza dentro del área de flujo anular 44 y es movible de manera selectiva con respecto a los cuerpos interno y externo 36, 32. Además, el ensamble de válvula 40 incluye una bola 98, que se coloca en un asiento de bola 100 definido por el pistón 92 para accionar el controlador de flujo 96, según se describirá. El pistón tubular 92 se acopla con un separador interno 102, el cual se monta en el orificio del cuerpo interno 94 y se acopla con el cuerpo interno colocando el pasador 104. El pistón tubular 92 se fija al separador interno 102 mediante un pasador cizallante 106, que evita inicialmente el movimiento del pistón tubular 92, para mantener el pistón en la posición mostrada en la figura 3. El pistón de accionamiento 92 se acopla también con el controlador de flujo 96 a través de un pasador cizallante 108, el cual se extiende a través de una pared 110 del cuerpo interno 36 y que es movible dentro de una ranura axial o canal 112 formado en la pared del cuerpo 110. Por lo tanto, el controlador de flujo 92 se mantiene inicialmente en la posición abierta mostrada en la figura 3, en virtud del pistón de accionamiento 92 que es sostenido por el pasador cizallante 106. En esta posición, el controlador de flujo 96 permite la comunicación de fluido entre los puertos de flujo del cuerpo externo 62 y el área de flujo anular 44. Con mayor detalle, el controlador de flujo 96 incluye un rebajo o canal que se extiende de manera circunferencial 114 que, en la posición abierta del controlador de flujo, se alinea de manera axial con los puertos de flujo 62. Un pasaje de flujo axial 116 se extiende a lo largo de parte de una longitud del controlador de flujo en la región del controlador de flujo de mayor ancho radial y se abre en un extremo hacia el canal 114 y, en el otro extremo, hacia el área de flujo anular 44 por arriba del controlador de flujo 96. Se sobreentenderá que puede proveerse una serie de dichos pasajes 116. En la posición cerrada inicial del pistón de accionamiento 92 mostrado en la figura 3, la válvula de retención primaria 88 se aisla del fluido que se encuentra fluyendo, para reducir el desgaste de la válvula de retención 88 hasta que se acciona a una posición cerrada. Se sobreentenderá que la válvula de retención se aisla porque es mantenida en una posición en la que no hay fluido sobre la válvula, pero hay comunicación de fluidos entre un espacio 118 en el que se localiza la válvula de retención 88 (cuando se encuentra en la posición cerrada) y un orificio interno 120 del pistón de accionamiento 92, a través de un pequeño puerto de comunicación 122. Esto evita el bloqueo hidráulico del pistón de accionamiento 92. El ensamble de válvula 40 se acciona para cerrar los puertos de flujo 62 y, por lo tanto, para cerrar la trayectoria del flujo de fluido entre el agujero de perforación 10 y el área de flujo anular 44, de la siguiente manera. El controlador de flujo 96 se encuentra inicialmente en la posición abierta mostrada en la figura 3. La bola 98 es bombeada hacia abajo a través de la tubería de suministro de fluido 98, a través de un orificio interno 124 de la viga 76 y, por lo tanto, hacia y a lo largo del receptáculo 72. La bola 98 fluye entonces a través de la válvula de retención secundaria 42 (que es obligada a abrirse por la fuerza del fluido que se encuentra fluyendo a través del cuerpo interno 36) y llega al asiento de bola 100. Con la bola 98 colocada en el asiento de bola 100, se evita o limita que un flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno 36, provocando un incremento de la contrapresión detrás de la bola 98. Esto hace que una fuerza de presión de fluido sea ejercida sobre el pistón de accionamiento 92, cuyo movimiento es limitado inicialmente por el pasador cizallante 106, como se ha descrito anteriormente. La presión del fluido se incrementa entonces por arriba de la presión de operación típica y, cuando la presión del fluido alcanza un primer nivel de umbral, el primer pasador cizallante 106 cizalla, liberando al pistón de accionamiento 92 para su movimiento con respecto al cuerpo interno 36. Así, el pistón de accionamiento 92 se ve obligado a moverse axialmente corriente abajo, portando al controlador de flujo 96 en virtud de la conexión entre el pistón y el controlador de flujo a través del segundo pasador cizallante 108. Dado que el segundo pasador cizallante 108 se ubica más alto que el primer pasador cizallante 106, el segundo pasador permanece inicialmente intacto. La translación del pistón de accionamiento 92 porta el controlador de flujo 96 axialmente corriente abajo, desalineando el canal 114 con respecto a los puertos de flujo 62, cerrando de esta manera los puertos de flujo. El controlador de flujo 96 porta un anillo dividido, anillo de retención 126 u otro similar que se aloja en un rebajo 128 formado en el cuerpo externo 32, para mantener el controlador de flujo 96 en la posición cerrada. Por lo tanto, el pistón de accionamiento 92 se ha movido desde la posición inicial mostrada en la figura 3 a una posición de accionamiento, en donde el segundo pasador cizallante 108 ha llegado al fondo de una base del canal axial 112, evitando de esta manera el movimiento adicional del pistón de accionamiento 92 más allá de la posición de accionamiento. Con el pistón de accionamiento 92 en esta posición, se evita un flujo de fluido adicional hacia el agujero de perforación a través del pasaje inclinado 52. Cuando se desea reabrir el flujo de fluido hacia el agujero de perforación 10 a través del pasaje 52, la presión del fluido se incrementa más allá del primer nivel a una segunda presión de umbral, con la que una fuerza de presión suficientemente grande es sentida por el pistón de accionamiento 92 para el cizallamíento del segundo pasador cizallante 108. Esto libera al pistón de accionamiento 92 para moverse más allá de la posición de accionamiento a una posición adicional, en donde el pistón reside en una base 130 del refuerzo de tubería 30, que es definida por la manguera 54. En esta posición adicional, una cabeza de pistón 132 del pistón de accionamiento 92 se ha movido de manera axial más allá de una entrada 134 del pasaje 52, reabriendo de esta manera la comunicación de fluidos con el agujero de perforación 10. El pistón de accionamiento 92 se ha movido ahora fuera de la válvula de retención primaria 88, que es obligada a pasar a la posición cerrada por el resorte 90, proveyendo una doble barrera para que el flujo de fluido de retorno pase hacia la tubería de suministro de fluido 38. Después de dicho movimiento del pistón de accionamiento 92 hacia el refuerzo de tubería base 130, así como el movimiento del controlador de flujo 96 para cerrar los puertos de flujo 62, un flujo de fluido adicional hacia el agujero de perforación 10 es dirigido hasta el exterior del refuerzo de tubería 30, a lo largo del anillo externo principal 58, permitiendo la fijación con cemento de la sección de forro 28. Puede tirarse entonces del ensamble de viga 64 y la viga 76 puede retraerse del receptáculo 72. Para facilitar este movimiento, el refuerzo de tubería 30 incluye una válvula unidireccional 136 que permite la comunicación de fluidos entre el área de flujo 44 y un orificio interior 138 del receptáculo 72, evitando de esta manera el bloqueo hidráulico. El refuerzo de tubería 30 puede entonces perforarse para abrir la sección de forro 28, haciendo pasar una herramienta perforadora o trituradora (no mostrada) hacia el refuerzo de tubería 30. Para facilitar el perforado del refuerzo de tubería 30, el refuerzo de tubería incluye una superficie desviadora o inclinadora 140, la cual desvía el taladro radialmente hacia afuera, para ayudar al taladro a asir el cuerpo interno 36 para perforar el refuerzo de tubería. Después del perforado del refuerzo de tubería 30, pueden realizarse procedimientos en el fondo del pozo adicionales. Por ejemplo, puede colocarse una cadena de terminación y realizarse procedimientos de terminado para lograr el acceso a los fluidos de producción de la formación 14. De manera alternativa, el agujero de perforación 10 puede extenderse a una profundidad adicional y el procedimiento descrito anteriormente puede repetirse para colocar una sección de forro adicional de diámetro pequeño (no mostrada) dentro del forro fijado con cemento 28. En una alternativa adicional, un revestimiento puede colocarse en dicha extensión, fijado a la parte inferior de la sección de forro 28. Para revestir de nuevo, la sección de forro 28 es operada y colocada de la siguiente manera. Durante la operación de la sección de forro 28, el fluido como el fluido de perforación es bombeado hacia abajo a través de la tubería de suministro de fluido 38, fuera del refuerzo de tubería 30 a través del pasaje 52 y hacia el agujero de perforación 10. Parte del fluido regresa a la superficie a lo largo del anillo externo principal 58, pero una parte significativa de los flujos de fluido pasan hacia el área de flujo anular 44 a través de los puertos de flujo 62 y, por lo tanto, llega hasta la superficie, transportando los desechos arrastrados. Durante la operación, el flujo de fluido de retorno desde el agujero de perforación 10 hacia la tubería de suministro de fluido 38 es retenido por la válvula de retención secundaria 42. Cuando la sección de forro 28 se ha ubicado en la posición deseada dentro de la sección del agujero de perforación 26, la bola 98 es bombeada hacia abajo a través de la tubería de suministro de fluido 38, hacia el refuerzo de tubería 30, y se aloja en el asiento de bola 100. Esto evita que un flujo de fluido adicional pase hacia el agujero de perforación 10 a través del refuerzo de tubería 30. La presión del fluido se incrementa entonces por arriba del primer nivel de umbral y el pasador cizallante 106 se rompe, permitiendo que el pistón de accionamiento 92 se mueva corriente abajo, portando el controlador de flujo 96 y cerrando los puertos de flujo 62. Esto cierra la comunicación de fluidos entre el agujero de perforación 10 y el área de flujo anular 44. El pistón de accionamiento 92 es movido entonces a la posición adicional, para reabrir el flujo de fluido hacia el agujero de perforación 10, incrementando la presión de fluido por arriba del nivel de umbral de la sección, rompiendo así el segundo pasador cizallante 108. El cemento es bombeado entonces hacia abajo a través del refuerzo de tubería 30 y hacia el agujero de perforación 10 a través del pasaje 52, para fijar con cemento y sellar el forro 28 en su sitio. El retorno del cemento desde el agujero de perforación 10 hacia la tubería de suministro de fluido 38, es evitado por la doble barrera de las válvulas de retención primaria y secundaria 38, 42.

La provisión de los dos pasadores cizallantes 106, 108, en donde el segundo pasador 108 se ubica más alto que el primer pasador 106, proporciona una doble señal de presión en la superficie, indicando así la correcta colocación del controlador de flujo 96. Por ejemplo, si se detecta únicamente una primera señal de presión en la superficie, en donde una reducción de presión se produce debido al cizallamiento de los dos pasadores 106, 108 simultáneamente, esto indica que la conexión entre el pistón de accionamiento 92 y el control de flujo 96 se ha cizallado prematuramente y que el controlador de flujo 62 tiene pocas probabilidades de haberse movido a la posición cerrada. De conformidad con ello, los puertos de flujo 62 permanecerían abiertos y el forro 28 no podría fijarse con cemento. El forro 28 requeriría entonces ser llevado a la superficie y el refuerzo de tubería 30 reubicarse para su despliegue. Adícionalmente, en caso de que el segundo pasador cizallante 108 no llegue al fondo del canal axial 112, indicando que el controlador de flujo 96 no se ha movido a la posición cerrada, el pasador cizallante 108 cizallaría a una presión de fluido aplicada más baja. Esto se debe a que debe ejercerse un momento flector a lo largo del pasador cizallante 108, provocando que cizalle prematuramente. De manera similar, esto provee una indicación de una instalación incorrecta del controlador de flujo 96. Pueden realizarse distintas modificaciones a lo anterior sin desviarse del espíritu y alcance de la presente invención. Por ejemplo, el refuerzo de tubería puede ser adecuado para utilizarse con otros tipos de tubería de fondo de pozo en donde el fluido se dirige a través de la tubería hacia el agujero de perforación, o bien forro/revestimiento en el agujero de perforación, en uso.

Claims (35)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación, el cuerpo externo teniendo por lo menos un puerto de flujo para la comunicación de fluidos entre el agujero de perforación y un interior del cuerpo externo; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo y adaptado para acoplarse con la tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia el agujero de perforación; un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, el área de flujo encontrándose en comunicación de fluidos selectiva con el agujero de perforación a través del puerto de flujo, para el retorno del flujo de fluido desde para el retorno del flujo de fluido desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido; y un ensamble de válvula que comprende un miembro de accionamiento localizado dentro del cuerpo interno y que define un asiento de bola, un controlador de flujo para cerrar de manera selectiva del puerto de flujo y una bola adaptada para colindar de forma sellada con el asiento de válvula; en donde la bola se adapta para llegar a colindar con el asiento de válvula para evitar que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación, así como en donde la exposición del miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido provoca que el miembro de accionamiento se desplace a una posición de accionamiento, moviendo de esta manera el controlador de flujo para cerrar el puerto de flujo; y en donde el miembro de accionamiento es movible a una posición adicional en la exposición al fluido en una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión, en donde el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación se reabre.

2.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque un ancho radial del área de flujo anular varía en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno.

3.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque, en uso, por lo menos parte del fluido dirigido hacia el agujero de perforación se desvía subsiguientemente hacia y, por lo tanto, el anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido.

4.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el cuerpo interno se localiza de manera excéntrica dentro del cuerpo externo.

5.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque cuando el miembro de accionamiento se encuentra en la posición adicional, todo el fluido que fluye hacia el agujero de perforación pasa por arriba de un anillo externo definido entre el agujero de perforación y una superficie externa del cuerpo externo del refuerzo de tubería.

6.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque en la posición inicial del miembro de accionamiento, el puerto de flujo se encuentra abierto y en la posición de accionamiento del miembro de accionamiento, el puerto de flujo se encuentra cerrado.

7.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende un tope para restringir el miembro de accionamiento contra el movimiento en relación con el cuerpo interno y mantiene al miembro de accionamiento en la posición inicial.

8.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el tope se encuentra adaptado para cizallar con una primera fuerza cizallante ejercida sobre el pasador cuando el miembro de accionamiento se expone a fluido en la primera presión de fluido.

9.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el controlador de flujo se localiza en el área de flujo anular, generalmente es anular y cuenta con un ancho radial que varía en torno a una circunferencia del mismo correspondiente a la variación en ancho radial del área de flujo anular.

10.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el controlador de flujo incluye por lo menos un pasaje de flujo para permitir que el flujo desde el agujero de perforación pase a través del puerto de flujo y hacia el área de flujo anular.

11.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el controlador de flujo comprende un canal que se extiende en torno a una circunferencia del controlador y porque el pasaje de flujo se abre al canal y se extiende a lo largo de por lo menos parte de una longitud del controlador de flujo.

12.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el puerto de flujo se adapta para cerrarse moviendo el controlador de flujo a una posición en la que el puerto de flujo y el canal se encuentran desalineados.

13.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende por lo menos una válvula para evitar que el flujo de fluido desde el agujero de perforación pase a través del cuerpo interno y hacía la tubería de suministro de fluido y porque la por lo menos una válvula se mantiene inicialmente en una posición abierta aislada de la exposición al fluido que se encuentra fluyendo.

14.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende una válvula de retención primaria y una válvula de retención secundaria, la válvula de retención primaria encontrándose inicialmente aislada del fluido que se encuentra fluyendo, la válvula de retención secundaria proporcionando prevención inicial del flujo de fluido de retorno desde el agujero de perforación, hasta el momento en el que la válvula de retención primaria se ha accionado.

15.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende accionadores para cerrar las válvulas de retención primaria y secundaria, en donde el accionador para cerrar la válvula de retención primaria se encuentra adaptado para ejercer una fuerza relativamente mayor sobre la válvula de retención primaria que el accionador correspondiente de la válvula de retención secundaria.

16.- Un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno a través de por lo menos un puerto de flujo del cuerpo externo; colocar una bola en un asiento de válvula definido por un miembro de accionamiento localizado dentro de cuerpo interno, para evitar que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno y hacia el agujero de perforación; exponer el miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido, para mover el miembro de accionamiento a una posición de accionamiento, para hacer que un controlador de flujo del ensamble de válvula cierre el puerto de flujo; y subsiguientemente exponer el miembro de accionamiento a fluido a una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión de fluido, para reabrir el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación.

17.- Un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo, el cuerpo interno encontrándose adaptado para acoplarse con una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia un agujero de perforación; un ensamble de válvula que comprende por lo menos una válvula para evitar que el flujo de fluido desde el agujero de perforación pase a través del cuerpo interno y hacia la tubería de suministro de fluido; y un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, para el flujo de fluido de retorno selectivo desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido, un ancho radial del área de flujo anular variando en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno.

18.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque, en uso, parte del fluido dirigido hacia el agujero de perforación regresa para salir a la superficie fuera del refuerzo de tubería y la tubería de revestimiento para agujero de perforación.

19.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado además porque por lo menos parte del fluido dirigido hacia el agujero de perforación se desvía hacia el área de flujo anular del refuerzo de tubería y, por lo tanto, hacía el anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido.

20.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado además porque el cuerpo externo de tubería se provee como parte de la tubería de revestimiento para agujero de perforación.

21.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende adicionalmente un miembro de accionamiento localizado dentro del cuerpo interno; y un controlador de flujo para permitir de manera selectiva que el flujo de fluido desde el agujero de perforación pase hacia el área de flujo.

22.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque el miembro de accionamiento se adapta para accionar el controlador de flujo para moverse entre posiciones abierta y cerrada, para controlar el flujo de fluido hacia el área de flujo.

23.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21 ó 22, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende una bola y el miembro de accionamiento incluye un asiento de bola y porque, en uso, la bola se adapta para llegar a colindar con el asiento de bola, para evitar de manera selectiva que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación.

24.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado además porque el ensamble de válvula comprende un primer pasador para evitar que el miembro de accionamiento se mueva con respecto al cuerpo interno, en donde el pasador se adapta para cizallar con una primera fuerza cizallante ejercida sobre el pasador cuando el miembro de accionamiento se encuentra expuesto a fluido a la primera presión de fluido.

25.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado además porque el miembro de accionamiento se acopla con el controlador de flujo mediante un segundo pasador que se encuentra adaptado para cizallar con una segunda fuerza cizallante ejercida sobre el pasador, cuando el miembro de accionamiento se encuentra expuesto a fluido a la segunda presión de fluido.

26.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, caracterizado además porque el controlador de flujo incluye por lo menos un pasaje de flujo para permitir que el flujo pase desde el agujero de perforación y hacia el área de flujo anular.

27.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque el controlador de flujo comprende un canal que se extiende en torno a una circunferencia del controlador, el pasaje de flujo abriéndose al canal y extendiéndose a lo largo de por lo menos parte de una longitud del controlador de flujo.

28.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 27, caracterizado además porque comprende una válvula unidireccional para permitir de manera selectiva la comunicación de fluidos entre el área de flujo anular y el interior del cuerpo interno, para evitar el bloqueo hidráulico durante el uso del refuerzo de tubería.

29.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 28, caracterizado además porque el cuerpo interno se adapta para acoplarse con la tubería de suministro de fluido a través de un conector que se localiza al interior y se sella con respecto al cuerpo interno.

30.- El refuerzo de tubería de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 29, caracterizado además porque comprende una superficie de desvío para desviar una trayectoria de taladro de perforación hacia el refuerzo de tubería para perforar el refuerzo de tubería, para abrir subsiguientemente la tubería de revestimiento para agujero de perforación para realizar procedimientos adicionales en el fondo del pozo.

31.- El refuerzo de tubería de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque la superficie de desvío se adapta para desviar el taladro de perforación hacia una pared interna del cuerpo interno, para ayudar a provocar que el taladro se sujete al cuerpo interno.

32.- Un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; evitar que el flujo de fluido pase desde el agujero de perforación a través del cuerpo interno y hacia la tubería de suministro de fluido; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno, en donde el área de flujo anular varía en ancho radial en una dirección en torno a una circunferencia del cuerpo interno; y dirigir el fluido devuelto desde el área de flujo anular hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido.

33.- Un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación, el refuerzo de tubería comprendiendo: un cuerpo externo tubular adaptado para acoplarse con una tubería de revestimiento para agujero de perforación; un cuerpo interno tubular localizado dentro del cuerpo externo y adaptado para acoplarse con una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, para el flujo de fluido que atraviesa el cuerpo interno hacia el agujero de perforación; un área de flujo generalmente anular definida entre los cuerpos interno y externo, para el retorno del flujo de fluido desde el agujero de perforación a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido; y un ensamble de válvula que incluye una válvula para evitar de manera selectiva que el flujo de fluido de retorno pase desde el agujero de perforación hacia el cuerpo interno, en donde la válvula se encuentra inicialmente en una posición abierta y aislada del fluido que se encuentra fluyendo.

34.- Un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación, el método comprendiendo los pasos de: acoplar un refuerzo de tubería con una tubería de revestimiento para agujero de perforación a localizarse en un agujero de perforación; dirigir fluido a lo largo de una tubería de suministro de fluido localizada dentro de la tubería de revestimiento para agujero de perforación, a través de un cuerpo interno del refuerzo de tubería acoplado con la tubería de suministro de fluido y hacia el agujero de perforación; hacer correr la tubería de revestimiento para agujero de perforación y el refuerzo de tubería hacia el agujero de perforación con una válvula de un ensamble de válvula del refuerzo de tubería en una posición abierta en la que la válvula se aisla del fluido que se encuentra fluyendo; permitir el flujo de retorno del fluido desde el agujero de perforación hacia un área de flujo generalmente anular definida entre un cuerpo externo del refuerzo de tubería y el cuerpo interno; y subsiguientemente accionar el ensamble de válvula para exponer la válvula y mover la válvula a una posición cerrada, evitando de esta manera el flujo de fluido de retorno desde el agujero de perforación hacia el cuerpo interno.

35.- Una tubería de revestimiento para agujero de perforación que comprende un refuerzo de tubería como el que se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, 17 a 31 ó la reivindicación 33. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiera a un refuerzo de tubería para tubería de revestimiento para agujero de perforación y a un método para localizar la tubería de revestimiento para agujero de perforación en un agujero de perforación; en una modalidad, se describe un refuerzo de tubería 30 que incluye un cuerpo externo tubular 32 que se acopla con una tubería de revestimiento para agujero de perforación 28, así como un cuerpo interno tubular 36 localizado dentro del cuerpo externo y acoplado con la tubería de suministro de fluido 38; un área de flujo generalmente anular 44 se define entre los cuerpos, encontrándose en comunicación selectiva de fluidos con el agujero de perforación 10, para el retorno del flujo de fluido desde el agujero de perforación a través de un puerto de flujo 62 en el cuerpo externo, a lo largo del refuerzo de tubería y hacia un anillo 46 definido entre la tubería de revestimiento para agujero de perforación y la tubería de suministro de fluido; un ensamble de válvula 40 del refuerzo de tubería cuenta con un miembro de accionamiento 92 localizado dentro del cuerpo interno, así como un controlador de flujo 96 para cerrar de manera selectiva el puerto de flujo; una bola 98 se utiliza para evitar que flujo de fluido adicional pase a través del cuerpo interno hacia el agujero de perforación; la exposición del miembro de accionamiento a fluido a una primera presión de fluido provoca entonces que el miembro de accionamiento se desplace a una posición de accionamiento en la que el controlador de flujo cierra el puerto de flujo; la exposición a fluido en una segunda presión de fluido mayor a dicha primera presión reabre el flujo de fluido desde el cuerpo interno hacia el agujero de perforación. LF/cgt* P08/111 F