MX2012003769A

MX2012003769A - Tapon intermedio a traves de una tuberia y metodo de instalacion para el mismo.

Info

Publication number: MX2012003769A
Application number: MX2012003769A
Authority: MX
Inventors: John P Rodgers; Jack Gammill Clemens; Wesley Neil Ludwig; James Dan Vick; Ed Eaton; Marco Serra
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2012-06-12
Also published as: US9051812B2; US10024132B2; WO2011037581A1; US20110073310A1; EP2483520A1; EP3556989A1; MX362976B; EP2483520A4; EP2483520B1; US20150275618A1

Abstract

Un tapón intermedio a través de una tubería (200) para proporcionar un acoplamiento de agarre y de sellado con una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El tapón intermedio (200) incluye una varilla de accionamiento (208), un ensamble de anclaje (212), un par de ensambles de compresión, cada uno que incluye un ensamble de soporte (216, 242) y un ensamble antiextrusión (220, 238) y un ensamble de empaque (224) dispuesto sobre la varilla de accionamiento (208) entre los ensambles de compresión. En respuesta al movimiento longitudinal de la varilla de accionamiento (208), el ensamble de anclaje (212) fija el acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento, el ensamble de compresión se despliega radialmente de manera que los ensambles antiextrusión (220, 238) se soportan por los ensambles de soporte (216, 242) y el ensamble de empaque (224) fija el ensamble de sellado con la sarta de revestimiento.

Description

TAPÓN INTERMEDIO A TRAVÉS DE UNA TUBERÍA Y MÉTODO DE INSTALACIÓN PARA EL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona, en general, con el equipo utilizado junto con las operaciones llevadas a cabo en un pozo subterráneo y, en particular, con una herramienta de fondo del pozo que se posiciona en un pozo subterráneo para aislar una porción inferior del pozo de una porción superior del pozo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los tapones intermedios son herramientas de pozo que típicamente se bajan hacia dentro de un pozo de petróleo o de gas natural revestido y se fijan en una posición deseada dentro de la tubería de revestimiento para aislar la presión entre dos zonas en el pozo. Los tapones intermedios recuperables se usan durante las operaciones de perforación y rehabilitación de pozos para proporcionar una separación temporal de zonas. Los tapones intermedios permanentes se usan cuando se desea cerrar de forma permanente el pozo por encima de una zona o formación más baja cuando, por ejemplo, esa zona baja se ha vuelto no productiva pero una o más zonas superiores se mantienen productivas. En tales casos, un tapón intermedio a través de una tubería se puede instalar sin la necesidad de extraer la tubería de producción o matar el pozo. Tales tapones intermedios a través de la tubería se ! pueden bajar a través de la sarta de producción en un medio ' de transporte tal como un cable de alambre, tubería de ' producción espiral, o similares y luego fijarse comprimiendo axialmente los elementos de empaque del tapón intermedio a | través de la tubería para expandirlos en contacto con la I superficie interior de la tubería de revestimiento para ' proporcionar un sello. ' Una vez en la configuración de sellado, se puede crear I una presión diferencial significativa a través del tapón j intermedio a través de la tubería. Consecuentemente, los j tapones intermedios convencionales a través de una tubería | incluyen uno o más ensambles de anclaje que se diseñan para ' soportar el tapón intermedio a través de la tubería en la i tubería de revestimiento. Más específicamente, los ensambles de anclaje se requieren para sostener el tapón intermedio a través de la tubería en la tubería de revestimiento por un período de tiempo suficiente para permitir que se añada cemento sobre el tapón intermedio a través de la tubería y para que el cemento se cure para formar un tapón permanente Se ha encontrado, sin embargo, que el uso de tapones i intermedios a través de las tuberías se limita a los pozos \ que requieren sólo una relación de expansión relativamente i I I I pequeña entre la configuración de sellado del tapón intermedio a través de la tubería y la configuración de marcha del tapón intermedio a través de la tubería. Consecuentemente, ha surgido una necesidad de un tapón intermedio a través de la tubería que sea operable para aislar la presión entre dos zonas en el pozo. Ha surgido además una necesidad de tal tapón intermedio a través de la tubería que opera para anclarse dentro de la tubería de revestimiento por un período de tiempo suficiente para permitir que se añada cemento y para que el cemento se cure. Además, ha surgido una necesidad de tal tapón intermedio a través de la tubería que opera para instalarse en pozos que requieren una relación de expansión relativamente grande entre la configuración de sellado del tapón intermedio a través de la tubería y la configuración de marcha del tapón intermedio a través de la tubería.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención descrita en la presente se dirige a un tapón intermedio a través de la tubería que opera para aislar la presión entre dos zonas en el pozo. Además, el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención opera para anclarse dentro de la tubería de revestimiento por un período de tiempo suficiente para permitir que se añada cemento y para que el cemento se cure.

Además, el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención es operable para instalarse en pozos que requieren una relación de expansión relativamente grande entre la configuración de agarre y de sellado del tapón intermedio a través de la tubería y la configuración de marcha del tapón intermedio a través de la tubería.

En un primer aspecto, la presente invención se dirige a un tapón intermedio a través de la tubería para proporcionar un acoplamiento de agarre y de sellado con una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El tapón intermedio a través de la tubería incluye una varilla de accionamiento, un ensamble de anclaje dispuesto sobre la varilla de accionamiento, un par de ensambles de compresión dispuestos sobre la varilla de accionamiento, incluyendo cada uno un ensamble de soporte y un ensamble antiextrusión y un ensamble de empaque dispuesto sobre la varilla de accionamiento entre los ensambles de compresión. El tapón intermedio a través de la tubería se opera en respuesta al movimiento longitudinal de la varilla de accionamiento. Este movimiento longitudinal es operable para accionar el ensamble de anclaje fijando el acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento. Además, este movimiento longitudinal despliega radialmente los ensambles de compresión de manera que los ensambles de antiextrusión son operables para comprimir el ensamble de empaque. Además, este movimiento longitudinal es operable para accionar el ensamble de empaque fijando el acoplamiento de sellado con la sarta de revestimiento.

En un segundo aspecto, la presente invención se dirige a un método para fijar un acoplamiento de agarre y de sellado de un tapón intermedio con una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El método incluye transportar el tapón intermedio a través de una sarta de producción en el hoyo hacia una localización objeto en la sarta de revestimiento, desplazar de manera longitudinal una varilla de accionamiento del tapón intermedio, expandir radialmente un ensamble de anclaje del tapón intermedio para fijar el acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento, desplegar radialmente un par de ensambles de compresión del tapón intermedio de manera que se despliegan un ensamble antiextrusión de cada ensamble de compresión y un ensamble de soporte de cada ensamble de compresión y expandir radialmente un ensamble de empaque dispuesto sobre la varilla de accionamiento y entre los ensambles de compresión mediante la compresión longitudinal del ensamble de empaque con los ensambles de compresión para fijar el acoplamiento de sellado con la sarta de revestimiento.

En un tercer aspecto, la presente invención se dirige a un ensamble de accionamiento para una herramienta de fondo del pozo que tiene una carcasa de la herramienta y un miembro de accionamiento. El ensamble de accionamiento incluye una unidad de potencia de fondo del pozo que tiene una carcasa de la unidad de potencia y un eje móvil. El ensamble de accionamiento incluye además un extensor de carrera que tiene una carcasa del extensor y un mandril del extensor móvil de manera longitudinal dentro de la carcasa del extensor. La carcasa de la unidad de potencia se asocia operativamente con la carcasa del extensor. El eje móvil se asocia operativamente con el mandril del extensor. La carcasa del extensor se asocia operativamente con la carcasa de la herramienta y el miembro de accionamiento. El mandril del extensor se asocia operativamente con el miembro de accionamiento de manera que el movimiento oscilatorio en la primera y segunda direcciones longitudinales del eje móvil en relación con la carcasa de la unidad de potencia provoca el movimiento oscilatorio en la primera y segunda direcciones longitudinales del mandril del extensor en relación con la carcasa del extensor que provoca el movimiento progresivo en la primera dirección del miembro de accionamiento en relación con la carcasa de la herramienta, accionando de esta manera la herramienta de fondo del pozo.

En un cuarto aspecto, la presente invención se dirige a un método para el accionamiento de una herramienta de fondo del pozo que tiene una carcasa de la herramienta y un miembro de accionamiento. El método implica proporcionar una unidad de potencia de fondo del pozo que tiene una carcasa de la unidad de potencia y un eje móvil, proporcionar un extensor de carrera que tiene una carcasa del extensor y un mandril del extensor, asociar operativamente la carcasa de la unidad de potencia con la carcasa del extensor y asociar operativamente el eje móvil con el extensor del mandril, asociar operativamente la carcasa del extensor con la carcasa de la herramienta y el miembro de accionamiento y asociar operativamente el mandril del extensor con el miembro de accionamiento, hacer oscilar el eje móvil en la primera y segunda direcciones longitudinales en relación con la carcasa de la unidad de potencia, hacer oscilar el mandril del extensor en la primera y segunda direcciones longitudinales en relación con la carcasa del extensor y desplazar progresivamente el miembro de accionamiento en la primera dirección en relación con la carcasa de la herramienta, accionando de esta manera la herramienta de fondo del pozo.

En un quinto aspecto, la presente invención se dirige a un ensamble de accionamiento para fijar un tapón intermedio a través de una tubería que tiene un adaptador y una varilla de accionamiento. El ensamble de accionamiento incluye una unidad de potencia de fondo del pozo que tiene una carcasa de la unidad de potencia y un eje móvil. El ensamble de accionamiento incluye además un extensor de carrera que tiene una carcasa del extensor y un mandril del extensor móvil de manera longitudinal dentro de la carcasa del extensor. La carcasa de la unidad de potencia se asocia operativamente con la carcasa del extensor y el eje móvil se asocia operativamente con el mandril del extensor. La carcasa del extensor se asocia operativamente con el adaptador y la varilla de accionamiento. El mandril del extensor se asocia operativamente con la varilla de accionamiento de manera que el movimiento oscilatorio en la boca del pozo y en el fondo del pozo del eje móvil en relación con la carcasa de la unidad de potencia provoca el movimiento oscilatorio del mandril del extensor en relación con la carcasa del extensor que desplaza la varilla de accionamiento en la dirección de la boca del pozo en relación con el adaptador, fijando de esta manera el tapón intermedio a través de la tubería.

En un sexto aspecto, la presente invención se dirige a un ensamble de anclaje para anclar una herramienta de fondo del pozo en un tubo dispuesto en una perforación de pozo. El ensamble de anclaje incluye un primer ensamble deslizante que tiene un primer manguito y una pluralidad de primeros brazos asociados de manera rotatoria con el primer manguito. Los primeros brazos tienen dientes en un extremo distal del primer manguito.. Un segundo ensamble deslizante tiene un ' segundo manguito y una pluralidad de segundos brazos i asociados de manera rotatoria con el segundo manguito. Los ¡ segundos brazos tienen dientes en un extremo distal del j segundo manguito. Al menos un miembro de bisagra acopla los 1 i respectivos primeros brazos con los segundos brazos de manera ! I que los extremos distales de los respectivos primer y segundo \ brazos son abisagrados entre si. El ensamble de anclaje tiene j una configuración de marcha en la que el primer y segundo ' brazos están sustancialmente orientados de manera ' longitudinal y una configuración de operación en la que los ' respectivos primer y segundo brazos forman un ángulo agudo i entre si de manera que los dientes del primer y segundo | brazos definen la parte más externa radialmente del ensamble J de anclaje. ' En un séptimo aspecto, la presente invención se dirige a | i un ensamble de anclaje para anclar una herramienta de fondo I del pozo en un tubo dispuesto en una perforación de pozo. El , ensamble de anclaje incluye una pluralidad de ensambles de | brazos deslizantes cada uno que incluye el primer y segundo ' brazos acoplados entre si de manera abisagrada. El primer y i segundo brazos tienen cada uno dientes en un extremo. Un primer manguito se asocia de manera rotatoria con cada uno de los primeros brazos. Un segundo manguito se asocia de manera ' I i rotatoria con cada uno de los segundos brazos. El ensamble de anclaje tiene una configuración de marcha en la que los ensambles de brazos deslizantes se orientan sustancialmente de manera longitudinal y una configuración de operación en la que el primer y segundo brazos de cada ensamble de brazos deslizantes forma un ángulo agudo entre si de manera que los dientes del primer y segundo brazos definen la parte más externa radialmente del ensamble de anclaje.

En un octavo aspecto, la presente invención se dirige a un método para operar un ensamble de anclaje para crear un acoplamiento de agarre con una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El método incluye transportar el ensamble de anclaje a través de una sarta de producción en el hoyo a una localización objeto en una sarta de revestimiento, aplicar una fuerza de compresión entre el primer y segundo ensambles deslizantes del ensamble de anclaje, hacer rotar una pluralidad de primeros brazos con los dientes en relación con un primer manguito del primer ensamble deslizante y hacer rotar una pluralidad de segundos brazos con los dientes en relación con un segundo manguito del segundo ensamble deslizante de manera que el ensamble de anclaje cambia de una configuración de marcha en la que el primer y segundo brazos se orientan sustancialmente de manera longitudinal a una configuración de agarre en la que los respectivos primer y segundo brazos forman un ángulo agudo entre si y los dientes del primer y segundo brazos entran en contacto con la sarta de revestimiento para fijar un acoplamiento de agarre con la misma .

En un noveno aspecto, la presente invención se dirige a un ensamble de compresión para accionar los elementos de empaque de un tapón intermedio a través de una tubería en una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El ensamble de compresión incluye un ensamble de soporte que tiene una pluralidad de ensambles de brazo de enganche cada uno que incluye un brazo corto montado de manera giratoria en un brazo largo. El ensamble de soporte tiene una configuración de marcha en la que los ensambles de brazos de enganche se orientan sustancialmente de manera longitudinal y una configuración de operación en la que los brazos cortos son giratorios en relación con los brazos largos de manera que los brazos cortos forman una plataforma de soporte. El ensamble de compresión incluye además un ensamble antiextrusión que se asocia operativamente con el ensamble de soporte. El ensamble antiextrusión incluye un miembro base y una pluralidad de pétalos montados de manera rotatoria en el miembro base. El ensamble antiextrusión tiene una configuración de marcha en la que los pétalos son sustancialmente perpendiculares al miembro base y se enlazan entre si y una configuración de operación en la que los pétalos se disponen radialmente hacia fuera llenando sustancialmente las brechas entre los brazos cortos.

En un décimo aspecto, la presente invención se dirige a un ensamble antiextrusión para accionar los elementos de empaque de un tapón intermedio a través de una tubería en una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El ensamble antiextrusión incluye un miembro base que tiene una pluralidad de pasadores que se extiende excéntricamente y una pluralidad de pétalos montada de manera rotatoria a los pasadores del miembro base. El ensamble antiextrusión tiene una configuración de marcha en la que los pétalos son sustancialmente perpendiculares al miembro base y se enlazan entre sí y una configuración de operación en la que los pétalos se hacen rotar de manera que los pétalos y el miembro base yacen sustancialmente en el mismo plano.

En un onceno aspecto, la presente invención se dirige a un método para el accionamiento de elementos de empaque de un tapón intermedio en una sarta de revestimiento de una perforación de pozo. El método incluye transportar el tapón intermedio a través de una sarta de tubería en el hoyo hacia una localización objeto en la sarta de revestimiento, aplicar una fuerza de compresión entre un par de ensambles del tapón intermedio, operar un ensamble de soporte de cada ensamble de compresión desde una configuración de marcha en la que los ensambles de brazo de enganche se orientan sustancialmente de manera longitudinal hacia una configuración de operación en la que los brazos cortos giran en relación con los brazos largos de los ensambles de brazo de enganche para formar una plataforma de soporte, operar un ensamble antiextrusión de cada ensamble de compresión desde una configuración de marcha en la que los pétalos son sustancialmente perpendiculares a un miembro base y se enlazan entre si hacia una configuración de operación en la que los pétalos se disponen radialmente hacia fuera llenando sustancialmente las brechas entre los brazos cortos y accionando los elementos de empaque en contacto sellado con la sarta de revestimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para un entendimiento más completo de las características y ventajas de la presente invención, se hace ahora referencia a la descripción detallada de la invención junto con las Figuras acompañantes en las cuales los números correspondientes en las diferentes Figuras se refieren a las partes correspondientes y en las cuales: La Figura 1 es una ilustración esquemática de una plataforma de petróleo y gas costa fuera durante la instalación de un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 2A y 2B son vistas en cuarto de sección de las secciones axiales sucesivas de una modalidad de una herramienta de ajuste electromecánico usada para la instalación de un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 3A, 3B, 3C, 3D son vistas en sección transversal de las secciones axiales sucesivas de una modalidad de un tapón intermedio a través de una tubería en su configuración de marcha de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 4A y 4B son vistas en sección transversal de una modalidad de un tapón intermedio a través de una tubería en su configuración de agarre y de sellado de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 5A, 5B y 5C son vistas parciales en sección transversal en corte de una modalidad de un extensor de carrera posicionable entre una unidad de potencia de fondo del pozo y un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención en posiciones de operación secuencial; Las Figuras 6A, 6B y 6C son varias vistas de un ensamble de anclaje para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con una · modalidad de la presente invención; Las Figuras 6D, 6E, 6F, 6G y 6H son varias partes de los componentes de un ensamble de anclaje para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 61, 6J, 6K, 6L, 6M y 6N son varias partes de los componentes de modalidades alternativas de un ensamble de anclaje para su uso en un tapón a través de una tubería de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 7A, 7B y 7C son varias vistas de un ensamble de compresión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 7D, 7E, 7F y 7G son varias vistas de un ensamble antiextrusión y de partes de los componentes del mismo para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con una modalidad de la presente invención; Las Figuras 8A, 8B y 8C son varias vistas de otra modalidad de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención; La Figura 9 es una vista superior de una modalidad adicional de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 10A, 10B y 10C son varias vistas de aún otra modalidad de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención, y Las Figuras HA, 11B, 11C, 11D, HE, 11F, 11G, 11H, 111, 11J, 11K, 11L, 11M, UN, 110 y 11P son vistas de varias modalidades de elementos de empaque para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Aunque la fabricación y el uso de las diferentes modalidades de la presente invención se tratan en detalle posteriormente, se debería apreciar que la presente invención proporciona muchos conceptos inventivos aplicables que se pueden poner en práctica en una gran variedad de contextos específicos. Las modalidades específicas debatidas en la presente son meramente ilustrativas de las formas específicas de hacer y usar la invención, y no limitan el alcance de la presente invención.

Con referencia inicialmente a la Figura 1, un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención se instala en una plataforma de petróleo y gas de altamar que se ilustra esquemáticamente y generalmente se designa como 10. Una plataforma semisumergible 12 se centra sobre las formaciones de petróleo y gas sumergidas 14, 16 localizadas debajo del suelo marino 18. Un conductor submarino 20 se extiende desde la cubierta 22 de la plataforma 12 hasta el suelo marino 18. Una perforación de pozo 24 se extiende desde el suelo marino 18 y atraviesa la's formaciones 14, 16. El hoyo 24 incluye una tubería de revestimiento 26 que se apoya en el mismo por el cemento 28. La tubería de revestimiento 26 tiene dos juegos de perforaciones 30, 32 en las formaciones de intervalos próximos 14, 16.

Una sarta de producción 34 se extiende desde la cabeza del pozo 36 hasta una localización por debajo de la formación 16 pero por encima de la formación 14 y proporciona un conducto para que los fluidos de producción viajen hacia la superficie. Un par de empaquetaduras 38, 40 proporcionan un sello de fluido entre la sarta de producción 34 y la tubería de revestimiento 26 y dirigen el flujo de los fluidos de producción desde la formación 16 hacia el interior de la sarta de producción 34 a través de, por ejemplo, una tubería auxiliar de revestimiento ranurada. Un cable de alambre 42 se dispone dentro de la sarta de producción 34 y se usa para transportar un sistema de herramienta que incluye una unidad de potencia de fondo del pozo 44 y un tapón intermedio a través de una tubería 46 así como también un dispositivo de localización tal como una herramienta de rayos gamma y otras herramientas (no se muestran) . A pesar de que la unidad de potencia de fondo del pozo 44 y el tapón intermedio a través de la tubería 46 se representan como que se despliegan en un cable de alambre, se debe entender por los expertos en el arte que la unidad de potencia de fondo del pozo 44 y el tapón intermedio a través de la tubería 46 se podrían desplegar en otros tipos de medios de transporte, incluyendo, pero no limitado a, un cable recuperador, tubería de producción espiral, tubería articulada, un robot de fondo del pozo o similares, sin apartarse de los principios de la presente invención.

En la modalidad ilustrada mostrada en la Figura 1, un tapón intermedio a través de una tubería 46 · alcanza su localización objeto en el hoyo 24. Como se explica en mayor detalle posteriormente, un tapón intermedio a través de una tubería 46 se opera desde su configuración de marcha hasta su configuración de agarre y de sellado usando la unidad de potencia de fondo del pozo 44. La unidad de potencia de fondo del pozo 44 transmite una fuerza longitudinal a una varilla de accionamiento dentro del tapón intermedio a través de la tubería 46 mediante un eje móvil de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 de manera que un ensamble de anclaje del tapón intermedio a través de la tubería 46 se expande ( radialmente hacia afuera en contacto de agarre con la tubería i de revestimiento 26 y un ensamble de empaque del tapón j intermedio a través de la tubería 46 se expande radialmente hacia afuera en contacto sellado con la tubería de revestimiento 26. En una modalidad, el tapón intermedio a 1 través de la tubería 46 se puede expandir desde su configuración de marcha que tiene dos y una octava pulgadas de diámetro exterior hacia su configuración de agarre y de sellado en una tubería de revestimiento que tiene un diámetro interior de siete pulgadas. Como tal, tanto el ensamble de anclaje como el ensamble de empaque del tapón intermedio a través de la tubería 46 deben ser operables para tener una relación de expansión radial de aproximadamente 3.3 (7 pulgadas dividido por 2.125 pulgadas). A pesar de que se ha descrito una relación de expansión específica, otras relaciones de expansión tanto menor como mayor que la especificada también son posibles usando el tapón intermedio de la tubería de producción de la presente invención, incluyendo estas relaciones de expansión, pero no limitadas a, relaciones de expansión mayores de aproximadamente 2.0, relaciones de expansión mayores de aproximadamente 2.5, relaciones de expansión mayores de aproximadamente 3.0, relaciones de expansión mayores de aproximadamente 3.5 y relaciones de expansión mayores de aproximadamente 4.0.

Como se describirá en más detalle posteriormente, una implementación particular de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 incluye una carcasa alargada, un motor dispuesto en la carcasa y un manguito conectado a un rotor del motor. El manguito es un miembro rotacional que rota con el rotor. Un miembro móvil tal como el eje móvil mencionado anteriormente se recibe dentro del interior roscado del manguito. La operación del motor hace rotar el manguito lo cual provoca que el eje móvil se mueva de manera longitudinal. Consecuentemente, cuando la unidad de potencia de fondo del pozo 44 se acopla operativamente con el tapón intermedio a través de la tubería 46 y se activa el miembro móvil, el movimiento longitudinal se imparte a la varilla de accionamiento a través del tapón intermedio a través de la tubería 46.

En una implementación, un microcontrolador hecho de componentes eléctricos adecuados para proporcionar miniaturización y durabilidad dentro de la alta presión, ambientes de altas temperaturas que se pueden encontrar en un pozo de petróleo o de gas, se usa para controlar la operación de la unidad de potencia de fondo del pozo 44. El microcontrolador se aloja preferiblemente dentro de la estructura de la unidad de potencia de fondo del pozo 44, el mismo, sin embargo, puede conectarse por fuera de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 pero dentro de la sarta de herramienta asociada movida dentro del hoyo 24. En cualquier localización física que el microcontrolador se disponga, este se conecta operacionalmente a la unidad de potencia de fondo del pozo 44 para controlar el movimiento del miembro móvil cuando se desee. El microcontrolador puede incluir un microprocesador que opera bajo el control de un dispositivo de temporización y un programa almacenado en una memoria. El programa en la memoria incluye las instrucciones que provocan que el microprocesador controle la unidad de potencia de fondo del pozo 44.

El microcontrolador opera bajo la energía de un suministro de energía que puede estar en la superficie o, preferiblemente, contenido dentro del microcontrolador, la unidad de potencia de fondo del pozo 44 o dentro de una parte del fondo del pozo de la sarta de herramienta de la cuál estos componentes son parte. La fuente de energía proporciona la energía eléctrica tanto al motor de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 como al microcontrolador. Cuando la unidad de potencia de fondo del pozo 44 está en la localización objeto, el microcontrolador comienza la operación de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 según lo programado. Por ejemplo, en relación con el control del motor que opera el manguito recibiendo el miembro móvil, el microcontrolador envía un comando para energizar el motor para hacer rotar el manguito en la dirección deseada para j extender o retraer el miembro móvil a la velocidad deseada.

Uno o más sensores monitorean la operación de la unidad de , i i potencia de fondo del pozo 44 y proporcionan señales de ! respuesta al microcontrolador. Cuando el microcontrolador determina que se ha obtenido un resultado deseado, el mismo detiene la operación de la unidad de potencia de fondo del j pozo 44, tal como desenergizando el motor. Alternativamente, la operación de la unidad de potencia de fondo del pozo 44 se j puede controlar desde la superficie donde se pueden ! proporcionar las señales de comando a la unidad de potencia de fondo del pozo 44 mediante protocolos de comunicación i cableados o inalámbricos. De la misma manera, la energía se ¡ puede proporcionar a la unidad de potencia de fondo del pozo 44 desde la superficie mediante un conductor eléctrico. , j Aunque la Figura 1 representa un pozo vertical, se debe entender por los expertos en el arte que el tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención es adecuado igualmente para su uso en pozos desviados, pozos inclinados, pozos horizontales, pozos multilaterales y similares. Como tal, el uso de términos direccionales tales como arriba, debajo, superior, inferior, hacia arriba, hacia abajo y similares se usan en relación con las modalidades | ilustrativas como se representan en las figuras, la dirección hacia arriba es hacia la parte superior de la figura j correspondiente y la dirección hacia abajo es hacia la parte ; inferior de la figura correspondiente. Asi mismo, aunque la i Figura 1 representa una operación de altamar, se debe entender por los expertos en el arte que el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención es adecuado igualmente para su uso en operaciones en tierra. Además, aunque la Figura 1 representa una perforación de pozo revestido, se debe entender por los expertos en el arte que el tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención es adecuado igualmente para su uso en operaciones de pozo abierto.

Con referencia ahora a las Figuras 2A-2B, en las mismas se representan las secciones axiales sucesivas de una unidad de potencia de fondo del pozo ejemplar que generalmente se designa como 100 y que es capaz realizar operaciones con el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención. La unidad de potencia de fondo del pozo 100 incluye un ensamble de trabajo 102 y un ensamble de energía 104. El ensamble de energía 104 incluye un ensamble de la carcasa 106 el cual comprende miembros de la carcasa generalmente tubulares adecuadamente formados y conectados. Una parte superior del ensamble de la carcasa 106 incluye un mecanismo apropiado para facilitar el acoplamiento de la carcasa 106 a un medio de transporte 108 tal como un cable de alambre, cable recuperador, linea eléctrica, tubería de producción espiral, tubería articulada o similares. El ensamble de la carcasa 106 incluye además una carcasa de embrague 110 como se describirá en más detalle posteriormente, que forma una parte de un ensamble de embrague 112.

En la modalidad ilustrada, el ensamble de energía 104 incluye una fuente de energía independiente, que elimina la necesidad de la energía que se suministra desde una fuente exterior, tal como una fuente en la superficie. Una fuente de energía preferida comprende un ensamble de baterías 114 que puede incluir una pluralidad de baterías tales como baterías alcalinas, baterías de litio o similares. Alternativamente, sin embargo, la energía se puede proporcionar a la unidad de potencia de fondo del pozo 100 desde la superficie mediante un conductor eléctrico.

El ensamble de generación y transmisión de fuerza se conecta con el ensamblaje de energía 104. El ensamble de generación y transmisión de fuerza de esta implementación incluye un motor eléctrico de corriente directa (CD) 116, acoplado a través de una caja de engranes 118, a un ensamble de tornillo 120. Una pluralidad de mecanismos de activación 122, 124 y 126, como se han descrito, se pueden acoplar eléctricamente entre el ensamble de batería 114 y el motor eléctrico 116. El motor eléctrico 116 puede ser de cualquier tipo adecuado. Un ejemplo es un motor que opera a 7500 revoluciones por minuto (rpm) en condición sin carga, y opera aproximadamente a 5000 rpm en condición de carga, y que tiene una característica de potencia de aproximadamente 1/30 ésima de un caballo de fuerza. En esta implementación, el motor 116 se acopla a través de una caja de engranes 118 que proporciona una reducción de engrane de aproximadamente 5000:1. La caja de engranes 118 se acopla a través de un ensamble de accionamiento convencional 128 al ensamble de tornillo 120.

El ensamble de tornillo 120 incluye un eje roscado 130 que se mueve de manera longitudinal, rota o ambos, en respuesta a la rotación de un ensamble del manguito 132. El eje roscado 130 incluye una parte roscada 134, y una extensión inferior 136 generalmente lisa, pulida. El eje roscado 130 incluye además un par de llaves 138 diametralmente opuestas de forma general que cooperan con un bloque de embrague 140 que se acopla al eje roscado 130. La carcasa del embrague 110 incluye un par de ranuras diametralmente opuestas 142 que se extienden a lo largo de al menos una parte de la longitud posible de la carrera. Las llaves 138 se extienden radialmente hacia fuera desde el eje roscado 130 a -través del bloque de embrague 140 para acoplar cada una de las ranuras 142 en la carcasa del embrague 110, impidiendo selectivamente de esta manera la rotación del eje roscado 130 en relación con la carcasa 110.

La rotación del ensamble del manguito 132 en una dirección provoca que el eje roscado 130 y el bloque de embrague 140 se muevan de manera longitudinal hacia arriba en relación con el ensamble de la carcasa 110 si el eje 130 no está en su limite superior. La rotación del ensamble del manguito 132 en la dirección opuesta mueve el eje 130 hacia abajo en relación con la carcasa 110 si el eje 130 no está en su posición más baja. Por encima de un cierto nivel dentro de la carcasa del embrague 110, como se indica generalmente en 144, la carcasa del embrague 110 incluye un agujero de diámetro interno relativamente alargado 146 de manera que moviendo el bloque de embrague 140 por encima del nivel 144 impide que la llave 138 que se extiende hacia fuera se restrinja del movimiento rotacional. Consecuentemente, la rotación continua del ensamble del manguito 132 provoca el movimiento longitudinal del eje roscado 130 hasta que el bloque de embrague 140 se eleve por encima del nivel 144, en el cual la rotación de punto del ensamble del manguito 132 dará lugar a la rotación libre del eje roscado 130. En virtud de esto, el ensamble de embrague 112 sirve como un dispositivo de seguridad para evitar la quema del motor eléctrico, y sirve además como un limitador de carrera. De forma similar, el ensamble del embrague 112 puede permitir que el eje roscado 130 rote libremente durante ciertos puntos en el recorrido longitudinal del eje roscado 130.

En la modalidad ilustrada, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 incorpora tres ensambles de activación discretos, separados del microcontrolador o parte del mismo debatido anteriormente. Los ensambles de activación permiten que el tornillo 120 opere sobre la ocurrencia de una o más condiciones predeterminadas. Un ensamble de activación representado es el circuito de temporización 122 de un tipo conocido en el arte. El circuito de temporización 122 se adapta para proporcionar una señal al microcontrolador después de pasar una cantidad de tiempo predeterminada. Además, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 puede incluir un ensamble de activación que incluye un interruptor sensible a la presión 124 de un tipo generalmente conocido en el arte que proporcionará una señal de control, por ejemplo, una vez que el interruptor 124 alcance una profundidad a la que se encuentre una cantidad predeterminada de presión hidrostática dentro de la sarta de producción o experimente una variación particular de presión o una serie de variaciones de presión. Aún además, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 puede incluir un sensor de movimiento 126, tal como un acelerómetro o un geófono que es sensible al movimiento vertical de la unidad de potencia de fondo del pozo 100. El acelerómetro 126 se puede combinar con el circuito de temporización 122 de manera que cuando se detecta el movimiento por el acelerómetro 126, el circuito de temporización 122 se reinicia. Si se configura asi, el ensamble de activación opera para proporcionar una señal de control después de que el acelerómetro 126 detecte que la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se ha mantenido sustancialmente inmóvil dentro del pozo para una cantidad predeterminada de tiempo.

El ensamble de trabajo 102 incluye un ensamble de accionamiento 148 que se acopla a través del ensamble de la carcasa 106 para ser móvil con el mismo. El ensamble de accionamiento 148 incluye un miembro del manguito exterior 150 que se acopla de manera roscada en 152 al ensamble de la carcasa 106. El eje roscado 130 se extiende a través del ensamble de accionamiento 148 y tiene un extremo roscado 154 para acoplar otras herramientas, tales como un extensor de carrera o un tapón intermedio a través de una tubería, como se describirá posteriormente.

En operación, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se adapta para cooperar directamente con un tapón intermedio a través de una tubería mediante un extensor de carrera que depende de la implementación en particular. Específicamente, antes de entrar en funcionamiento, el miembro del manguito exterior 150 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se asocia operativamente con una unión tubular de un extensor de carrera o un tapón intermedio a través de una tubería como se describe posteriormente. De igual manera, el eje 130 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se asocia operativamente con un componente de unión de un extensor de carrera o un tapón intermedio a través de una tubería como se describe posteriormente. Como se usa en la presente, el término se asocia operativamente con, deberá abarcar el acoplamiento directo tal como mediante una conexión roscada, una conexión con pasador, una conexión por fricción, una relación estrechamente recibida y puede además incluir el uso de tornillos de fijación u otros medios de sujeción. Además, el término se asocia operativamente con, deberá abarcar el acoplamiento indirecto tal como mediante una conexión sub, un adaptador u otros medios de acoplamiento. Como tal, un movimiento longitudinal ascendente del eje roscado 130 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 ejerce una fuerza longitudinal ascendente sobre el componente al cual se asocia operativamente que inicia la operación de bien un extensor de carrera o de un tapón intermedio a través de una tubería que se asocia con el mismo como se describe posteriormente.

Como se puede apreciar a partir del debate anterior, el accionamiento del motor 116 mediante los ensambles de activación 122, 124, 126, y el control del motor 116 mediante el microcontrolador resulta en el movimiento longitudinal requerido del eje roscado 130. En la implementación donde se usa un extensor de carrera, el eje roscado 130 sólo se requiere para moverse una distancia corta correspondiente en la dirección ascendente seguido por una distancia relativamente corta en la dirección descendente para el número de carreras necesarias para instalar el tapón intermedio a través de una tubería. En la implementación donde no se usa un extensor de carrera, el eje roscado 130 se requiere para moverse una distancia relativamente larga en la dirección ascendente para instalar el tapón intermedio a través de la tubería. En cualquier caso, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se puede preprogramar para realizar las operaciones apropiadas antes del despliegue en el pozo. Alternativamente, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 puede recibir energía, señales de comando o ambas desde la superficie mediante un cordón umbilical. Una vez que el tapón intermedio a través de la tubería se instala, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 y el extensor de carrera, si está presente, se pueden recuperar hacia la superficie .

Aunque una modalidad particular de una unidad de potencia de fondo del pozo se ha representado y descrito, se debe entender claramente por los expertos en el arte que otros tipos de dispositivos de potencia de fondo del pozo se podrían usar alternativamente con el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención de manera que el tapón intermedio a través de la tubería de la presente invención pueda establecer una relación de agarre y de sellado con el interior de un tubo de fondo del pozo.

Con referencia ahora a las Figuras 3A-3D en las mismas se representan secciones axiales sucesivas de una modalidad de un tapón intermedio a través de una tubería en su configuración de marcha que se designa generalmente como 200. El tapón intermedio a través de la tubería 200 incluye un adaptador superior 202 que se diseña para cooperar con el extremo inferior de una unidad de potencia de fondo del pozo descrito anteriormente' o con el extremo inferior de un extensor de carrera que se describe posteriormente. El adaptador superior 202 se acopla de manera roscada a la carcasa de deslizante 204. Dentro de la carcasa de deslizante 204 se posicionan una pluralidad de miembros deslizantes 206 que selectivamente agarran un miembro de accionamiento representado como una varilla de accionamiento 208. En su extremo superior, la varilla de accionamiento 208 tiene una abertura roscada 210 que se diseña para cooperar con el eje móvil 130 de una unidad de potencia de fondo del pozo descrita anteriormente. Un ensamble de anclaje 212 se posiciona por debajo de la carcasa de deslizante 204. Como se describe en más detalle posteriormente, el ensamble de anclaje 212 incluye cinco brazos deslizantes abisagrados 214, sólo dos de los cuales son visibles en la Figura 3A, que proporcionan una relación de agarre con la pared de la tubería de revestimiento al desplegarse. Aunque se han descrito un número particular de brazos deslizantes abisagrados en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que otros números de brazos deslizantes abisagrados tanto mayor como menor que los especificados son posibles y se consideran dentro del alcance de la presente invención.

Un ensamble de soporte 216 se posiciona por debajo del ensamble de anclaje 212. Como se describe en más detalle posteriormente, el ensamble de soporte 216 incluye diez brazos de soporte abisagrados 218, sólo dos de los cuales son visibles en la Figura 3A, que mantiene el tapón intermedio a través de la tubería 200 en el centro del hoyo durante el proceso de fijación. Con el ensamble de soporte 216 se asocia operativamente un ensamble antiextrusión 220 que incluye diez pétalos montados de manera rotatoria 222 que se soportan mediante los brazos de soporte 218 y sustancialmente llenan una sección transversal del hoyo al desplegarse. Aunque se han descrito un número particular de brazos de soporte abisagrados y pétalos en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que otros números de brazos de soporte abisagrados y pétalos tanto mayor que como menor que los especificados son posibles y se consideran dentro del alcance de la presente invención. Preferiblemente, sin embargo, el número de brazos de soporte abisagrados y el número de pétalos son los mismos.

Un ensamble de empaque 224 se posiciona por debajo del ensamble antiextrusión 220. El ensamble de empaque 224 incluye una pluralidad de elementos de empaque 226 que se forman preferiblemente a partir de un material polímero tal como un elastómero, un termoplástico, un termoestables o similares. En la modalidad ilustrada, los elementos de empaque 226 se disponen direccionalmente sobre un elemento central 228 para ayudar en la predictibilidad de la expansión del ensamble de empaque 224 después de la activación del tapón intermedio a través de la tubería 200. Como se ilustra, el elemento central 228 se recibe cercanamente alrededor de la varilla de accionamiento 208. Además, el elemento central 228 tiene extremos biselados de manera que sus partes más exteriores tienen un diámetro exterior reducido radialmente. Los otros elementos de empaque 226 tienen una relación separada con la varilla de accionamiento 208 y además tienen extremos biselados, sin embargo, un extremo es cóncavo y un extremo es convexo para permitir el enlace de los elementos de empaque 226 durante el funcionamiento y el movimiento longitudinal entre los mismos durante la instalación. En la modalidad ilustrada, una o más arandelas o centralizadores 229 se. posicionan en el área entre la varilla de accionamiento 208 y el interior de los elementos de empaque 226. Los centralizadores 229 se forman preferiblemente a partir de un material polímero tal como un elastómero, un termoplástico, un termoestable o similares incluyendo polímeros hinchables tales como los que se describen posteriormente. El uso de los centralizadores 229 mejora además la predictibilidad de la expansión del ensamble de empaque 22 .

La varilla de accionamiento 208 incluye una sección superior 230 y una sección inferior 232 que se acoplan de manera roscada entre sí en 234. La sección inferior 232 tiene una sección radialmente reducida 236 que permite la 1 recuperación de la unidad de potencia de fondo del pozo y la ' í parte superior 230 de la varilla de accionamiento 208 después ' de la instalación del tapón intermedio a través de la tubería 200. Un ensamble antiextrusión 238 se posiciona debajo del ' ensamble de empaque 224. El ensamble antiextrusión 238 ' I incluye diez pétalos montados de manera rotatoria 240 que I operan como los debatidos anteriormente. Con el ensamble j antiextrusión 238 se asocia operativamente un ensamble de | soporte 242 que incluye diez brazos de soporte abisagrados I 244, sólo dos de los cuales son visibles en la Figura 3D, que ! operan como los debatidos anteriormente. Por debajo del i ensamble de soporte 242 se posiciona una tapa del extremo 246 que se acopla de manea segura a la sección inferior 232 de la | varilla de accionamiento 208 en una conexión roscada 248. | En operación, una sarta de herramientas que incluye un ! I tapón intermedio a través de una tubería 200 alcanza su I localización objeto en el hoyo a través de la sarta de tubería en un medio de transporte. La sarta de herramienta ¡ puede incluir una pluralidad de herramientas, por ejemplo, un ' dispositivo de localización tal como una herramienta de rayos gamma y un dispositivo de ajuste electromecánico tal como una i unidad de potencia de fondo del pozo 100. Específicamente, el { I extremo superior del adaptador superior 202 del tapón intermedio a través de la tubería 200 es operable para recibir el extremo inferior del miembro del manguito exterior 150 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100. Además, la varilla de accionamiento 208 del tapón intermedio a través de la tubería 200 se acopla de manera roscada al eje 130 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 de manera que el tapón intermedio a través de la tubería 200 y la unidad de potencia fondo del pozo 100 se sujetan entre sí. Una vez que el tapón intermedio a través de la tubería 200 se posiciona apropiadamente en la localización deseada en la sarta de revestimiento, el proceso de activación puede comenzar.

El tapón intermedio a través de la tubería 200 es operable desde su configuración de marcha, como se observa mejor en las Figuras 3A-3D, hacia su configuración de agarre y de sellado, como se observa mejor en las Figuras 4A-4B, mediante la unidad de potencia de fondo del pozo 100. Esto se logra moviendo el eje 130 ascendentemente que a su vez provoca que la varilla de accionamiento 208 se mueva hacia arriba, llevando con ella la tapa del extremo 246. Este movimiento ascendente generalmente comprime el tapón intermedio a través de la tubería 200 cuando su extremo superior se fija contra la unidad de potencia de fondo del pozo 100. Más específicamente, este movimiento hacia arriba provoca que los brazos deslizantes 214 del ensamble de anclaje 212 se expandan radialmente hacia fuera y en contacto con la pared de la tubería de revestimiento creando un acoplamiento de agarre con el mismo. Además, este movimiento hacia arriba provoca que los brazos de soporte 218, 244 de los ensambles de soporte 216, 242 y los pétalos 222, 240 de los ensambles antiextrusión 220, 238 se expandan radialmente hacia fuera hacia una localización próxima a la superficie de la pared de la tubería de revestimiento. Cuando la varilla de accionamiento 208 continúa su viaje hacia arriba los elementos de empaque 226 se comprimen de manera longitudinal y se expanden radialmente en contacto con la pared de la tubería de revestimiento creando un acoplamiento de sellado con la misma.

Uno de los beneficios de la presente invención es que el proceso de comprimir de manera longitudinal y expandir radialmente los elementos de empaque 226 es un proceso controlado que procede lentamente en comparación con el arte anterior de técnicas de ajuste hidráulicas y explosivas. La naturaleza controlada de este proceso permite que los elementos de empaque 226 se deformen en una manera más uniforme y se muevan entre sí de manera que se puedan evitar las concentraciones de esfuerzos y de extrusión. Además, el uso de ensambles de soporte 216, 242 y ensambles antiextrusión 220, 238 mejoran además el control sobre el movimiento de los elementos de empaque 226. Una vez que los elementos de empaque 226 estén totalmente comprimidos, cesa el movimiento ascendente de la varilla de accionamiento 208. Durante este proceso, los miembros deslizantes 206 permiten el movimiento ascendente de la varilla de accionamiento 208 pero impiden cualquier movimiento descendente de la varilla de accionamiento 208 después que el tapón intermedio a través de la tubería 200 se fija en la tubería de revestimiento. El movimiento ascendente continuado del eje 130 provoca entonces que la sección radialmente reducida 236 de la varilla de accionamiento 208 falle en tensión. En este punto, el tapón intermedio a través de la tubería 200 está totalmente instalado y ha establecido una relación de agarre y de sellado con la tubería de revestimiento. Posteriormente, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 y la parte superior 230 de la varilla de accionamiento 208 se pueden recuperar hacia la superficie y, en una implementación de tapón intermedio permanente, el cemento se puede colocar por encima de un tapón intermedio a través de una tubería 200 para taponar permanentemente el pozo. Alternativamente, en una implementación temporal de un tapón intermedio, la relación de sellado y de agarre de un tapón intermedio a través de una tubería 200 con la tubería de revestimiento es adecuada para proporcionar la función de taponamiento deseada.

En ciertas implementaciones donde la relación de expansión de un tapón intermedio a través de una tubería 200 es relativamente grande, el largo del ensamble de empaque 224 debe ser relativamente largo. En la modalidad debatida anteriormente donde el tapón intermedio a través de la tubería se expande desde una configuración de marcha de diámetro exterior de dos y un octavo de pulgada hacia una configuración de agarre y de sellado de diámetro exterior de siete pulgadas, el largo del ensamble de empaque 224 puede ser de seis pies o más. En tales casos, si la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se usa para mover directamente la varilla de accionamiento 208, la unidad de potencia de fondo del pozo 100 podría necesitar ser por lo menos tres veces la longitud de la compresión deseada del ensamble de empaque 224 o en este caso aproximadamente de veinte pies de largo. En ciertas situaciones, puede ser indeseable tener una unidad de potencia de fondo del pozo de ese largo. Como se observa mejor en las Figuras 5A-5C, se puede colocar un extensor de carrera entre la unidad de potencia de fondo del pozo 100 y el tapón intermedio a través de la tubería 200 para reducir el largo total del sistema de herramienta y particularmente el largo de la unidad de potencia de fondo ( del pozo 100.

El extensor de carrera 300 incluye una carcasa exterior 302 que es operable para recibir el extremo inferior del , miembro del manguito exterior 150 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100. Preferiblemente, el extensor de carrera ¡ 300 y la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se acoplan de manera segura entre si usando pasadores, tornillos de \ fijación, una conexión roscada o similares. El extremo superior del adaptador superior 202 del tapón intermedio a través de la tubería 200 es operable . para recibir el extremo inferior de la carcasa exterior 302 del extensor de carrera 300. El extensor de carrera 300 incluye un mandril del extensor representado como un tubo de accionamiento 304 que es móvil de manera longitudinal dentro de la carcasa exterior 302. El tubo de accionamiento 304 tiene un conector superior 306 que se acopla de manera roscada al eje 130 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100. El tubo de accionamiento 304 incluye además un conjunto de elementos deslizantes unidireccionales 308 que son operables para asegurar selectivamente la varilla de accionamiento 208 en el mismo. Así mismo, un conjunto de elementos deslizantes unidireccionales 310 se dispone dentro de la carcasa exterior 302 para asegurar selectivamente la varilla de accionamiento 208 en el mismo.

En operación, el extensor de carrera 300 permite el uso de una unidad de potencia de fondo del pozo 100 con una carrera que es más corta que la longitud de compresión requerida del ensamble de empaque 224. Específicamente, una vez que la sarta de herramientas que incluye la unidad de potencia de fondo del pozo 100, el extensor de carrera 300 y el tapón intermedio a través de la tubería 200 están en la localización objeto en el hoyo, la operación oscilatoria de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se puede usar para instalar el tapón intermedio a través de la tubería 200.

Como se observa mejor en la Figura 5A, la varilla de accionamiento 208 de un tapón intermedio a través de una tubería 200 se soporta por los elementos deslizantes unidireccionales 310, que impiden el movimiento descendente de la varilla de accionamiento 208. Cuando el eje 130 de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se mueve hacia arriba, como se observa mejor en la Figura 5B, los elementos deslizantes unidireccionales 308 son operables para levantar la varilla de accionamiento 208 en la dirección ascendente cuando los elementos deslizantes unidireccionales 310 proporcionan poca o ninguna resistencia al movimiento en esta dirección. Una vez que el eje 130 completa su carrera ascendente, el motor de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se puede invertir para provocar que el eje 130 viaje en la dirección opuesta, como se observa mejor en la Figura 5C. Durante la carrera descendente, los elementos ensamble deslizantes unidireccionales 310 impiden el movimiento descendente de la varilla de accionamiento 208 y los elementos deslizantes unidireccionales 308 son operables para viajar al fondo del pozo alrededor de la varilla de accionamiento 208 con poca o ninguna resistencia al movimiento. Este proceso se repite hasta que el tapón intermedio a través de la tubería 200 se opera desde su configuración de marcha, como se observa mejor en las Figuras 3A-3D, hacia su configuración de agarre y de sellado, como se observa mejor en las Figuras 4A-4B, de la manera descrita anteriormente.

En ciertas modalidades, en lugar de invertir el motor de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 para permitir una carrera descendente, se puede operar un embrague de manera que el eje 130 se pueda desplazar mecánica o hidráulicamente hacia abajo sin la operación del motor, reduciendo de esta manera la duración de la carrera descendente. Una de las ventajas de usar un extensor de carrera es la facilidad de ajusfar su largo. Esto se logra adicionando o eliminando secciones tubulares de la carcasa exterior 302 y el tubo de accionamiento 304. Esta modularidad del extensor de carrera 300 elimina la necesidad de tener diferentes unidades de potencia de fondo del pozo del mismo diámetro exterior con diferentes longitudes de carrera.

Aunque una modalidad particular de un extensor de carrera se ha representado- y descrito, se debe entender claramente por los expertos en el arte que otros tipos de extensores de carrera se podrían usar alternativamente junto con la unidad de potencia de fondo del pozo y el tapón intermedio a través de la tubería sin apartarse de los principios de la presente invención.

Con referencia a continuación a las Figuras 6A-6H, en las mismas- se representan varias vistas de un ensamble de anclaje y sus partes componentes que es operable para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención y que generalmente se designa como 400. El ensamble de anclaje 400 incluye un manguito superior 402 y un manguito inferior 404. Como se observa mejor en la Figura 6D, cada manguito incluye una sección cilindrica 406 y cinco extensiones 408 cada una que tiene una ranura receptora 410 en una superficie interior de las mismas. El ensamble de anclaje 400 incluye además un conjunto de cinco brazos deslizantes superiores 412 y un conjunto de cinco brazos deslizantes inferiores 414. Como se observa mejor en la Figura 6E, cada brazo deslizante superior 412 incluye un par de miembros de giro dispuestos opuestamente 416 que se diseñan para recibirse dentro de las ranuras adyacentes 410 I del manguito superior 402. Cada brazo deslizante superior 412 | incluye además una pluralidad de dientes 418 y un extremo del ! pasador 420. En la modalidad ilustrada, el brazo deslizante I superior 412 incluye además una pluralidad aberturas roscadas I 422 en cada lado del mismo, sólo son visibles las tres en el I lado izquierdo en la Figura 6E. Como se observa mejor en la Figura 6F, cada brazo deslizante inferior 414 incluye un par j de miembros de giro dispuestos opuestamente 424 que se | diseñan para recibirse dentro de las ranuras adyacentes 410 I del manguito inferior 402. Cada brazo deslizante inferior 414 I incluye además una pluralidad de dientes 426 y un extremo del ! I casquillo 428. En la modalidad ilustrada, el brazo deslizante j inferior 414 incluye además una pluralidad de aberturas roscadas 430 a cada lado del mismo, sólo son visibles las ¦ tres del lado izquierdo en la Figura 6F. I El ensamble de anclaje 400 incluye además un miembro de , base superior 432, visible en la Figura 6C, y un miembro de I base inferior 434, visible en la Figura 6B. Como se observa ' mejor en la Figura 6G, cada miembro de base incluye cinco superficies rotacionales 436, una para cada brazo deslizante ' respectivo que rota en relación al mismo durante la operación del ensamble de anclaje 400. Cada miembro de base se recibe dentro de la abertura central de una sección cilindrica 406 de un manguito. En esta configuración, lo miembros de base no sólo proporcionan las superficies rotacionales 434 para los ! I brazos deslizantes sino también bloquean los miembros de giro de los brazos deslizantes dentro de las ranuras receptoras de I las extensiones del manguito. De esta manera, un manguito i I superior 402, un miembro de base superior 432 y el conjunto ¦ de cinco brazos deslizantes 412 se puede considerar un ! i ensamble deslizante superior. Asi mismo, un manguito inferior | 404, un miembro de base inferior 434 y el conjunto de cinco i brazos deslizantes inferiores 414 se puede considerar un | i ensamble deslizante inferior. 1 I Uno o más miembros de bisagra se usan para conectar un ¡ ensamble de anclaje superior con un ensamble de anclaje inferior. En la modalidad ilustrada, los brazos deslizantes adyacentes superior e inferior 412, 414 se acoplan operativamente junto con los dos miembros de bisagra 438. De esta manera, un brazo deslizante superior 412, un par de miembros de bisagra 438 y un brazo deslizante inferior 414 se pueden considerar un ensamble de brazo deslizante. Los miembros de bisagra 438 se aseguran a cada uno de los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414 con una pluralidad de sujetadores representados como tres pernos. Aunque los pernos se han mostrado como miembros de bisagra de sujeción 438 para los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414, i los expertos en el arte entenderán que otras técnicas de sujeción se podrían usar alternativamente, incluyendo, pero ' i no limitado a, pasadores, remaches, soldadura y similares. ¡ Como se observa mejor en la Figura 6H, los miembros de bisagra 438 se forman a partir de ángulos de metal en línea í I que tienen una forma de V e incluyen una pluralidad de muescas 440 que proporcionan localizaciones preferenciales de ¡ flexión para guiar los brazos deslizantes superior e inferior . 412, 414 durante el accionamiento. En una modalidad I i alternativa, como se observa mejor en las Figuras 6I-6K, los | brazos deslizantes adyacentes superior e inferior 442, 444 se ! i acoplan operativamente junto con un miembro de bisagra único | i 446. En esta modalidad, cada miembro de bisagra 446 se inserta en una abertura complementaria en cada uno de los 1 brazos deslizantes superior e inferior 442, 444 y se puede , fijar en su interior con un dispositivo de sujeción o mantenerse en su lugar con compresión. Cada miembro de , bisagra 446 se forma a partir de un ángulo de metal en línea 1 que tiene una forma de U e incluye una pluralidad de muescas 448 que proporcionan lugares preferenciales de flexión para guiar los brazos deslizantes superior e inferior ' 442, 444 durante el accionamiento. En otra modalidad alternativa, como I I I se observa mejor en las Figuras 6L-6N, los brazos deslizantes adyacentes superior e inferior 452, 454 se acoplan operativamente junto con un miembro de bisagra rotatorio 456. En esta modalidad, cada miembro de bisagra 456 se inserta en una ranura en cada uno de los brazos deslizantes superior e inferior 452, 454 y se asegura en las mismas con los pasadores 458, 460, respectivamente, que proporcionan la rotación relativa entre los mismos durante el accionamiento.

En operación y con referencia nuevamente a la modalidad primaria, cuando la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se opera para accionar el tapón intermedio a través de la tubería 200 como se describió anteriormente, el ensamble de anclaje 400 se opera desde su configuración de marcha de diámetro pequeño, donde las superficies exteriores de los brazos deslizantes adyacentes superior e inferior 412, 414 yacen sustancialmente en el mismo plano de manera que los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414 se orientan sustancialmente de manera longitudinal (ver la Figura 6A) hacia su configuración de agarre de diámetro diámetro, donde los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414 forman un ángulo agudo entre sí y los dientes 418, 426 entran en contacto con la pared de la tubería de revestimiento (ver Figuras 6B-6C) . Más específicamente, una fuerza de compresión se genera entre el manguito superior 402 y el manguito inferior 404. Esta fuerza de compresión se transfiere a los miembros de bisagra 438 mediante los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414. Las muescas 440 en los miembros i de bisagra 438 preferentemente crean localizaciones de ( flexión que provocan que los extremos inferiores de los ' brazos deslizantes superiores 412 y los extremos superiores t de los brazos deslizantes inferiores 414 se muevan i radialmente hacia fuera. Al mismo tiempo, los extremos superiores de los brazos deslizantes superiores 412 rotan ¦ alrededor de los miembros de giro 416 y las superficies ' superiores de los brazos deslizantes superiores 412 rotan ' contra las superficies rotacionales 436 de los miembros de ! base superior 432. Asi mismo, los extremos inferiores de los 1 brazos deslizantes inferiores 414 rotan alrededor de los i miembros de giro 424 y las superficies inferiores de los \ brazos deslizantes inferiores 14 rotan contra las 1 superficies rotacionales 436 del miembro de base inferior i 434. Este movimiento rotacional continúa hasta que los extremos del pasador 420 de los brazos deslizantes superiores 412 se reciben dentro de los extremos del casquillo 428 de los brazos deslizantes inferiores 414 y los dientes 418, 426 i de los brazos deslizantes superior e inferior 412, 414 se 1 hayan acoplado con la pared de la tubería de revestimiento. i En esta configuración, el ensamble de anclaje 400 ha creado > i una relación de agarre con la pared de la tubería de revestimiento para asegurar el tapón intermedio a través de la tubería 200 en el mismo.

Aunque una modalidad particular de un ensamble de anclaje se ha representado y descrito, se debe entender claramente por los expertos en el arte que otros tipos de ensambles de anclaje se podrían usar alternativamente junto con la unidad de potencia de fondo del pozo y el tapón intermedio a través de la tubería sin apartarse de los principios de la presente invención. Así mismo, el ensamble de anclaje de la presente invención se podría usar para asegurar otros dispositivos dentro de una perforación de pozo Con referencia a continuación a las Figuras 7A-7G, en las mismas se representan varias vistas de un ensamble de compresión y partes de los componentes del mismo que son operables para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención y que generalmente se designa como 500. El ensamble de compresión 500 incluye un ensamble de soporte 502 y ensamble antiextrusión 504 que coopera para comprimir el ensamble de empaque 224 del tapón intermedio a través de la tubería 200 durante el accionamiento y el sellado contra la tubería de revestimiento sin permitir la extrusión del ensamble de empaque 224. En la modalidad ilustrada, el ensamble de soporte 502 incluye una cubierta superior 506 que tiene una sección cilindrica 508 y diez extensiones 510. El ensamble de soporte 502 incluye además un miembro de respaldo superior 512. Diez brazos de unión superiores 514 se posicionan debajo del miembro de respaldo superior 512. Los brazos de unión superior 514 incluyen extremos del pasador 516 que se reciben entre, y se soportan de manera rotatoria mediante el miembro de respaldo superior 512 y la cubierta superior 506. Los brazos de unión superior 514 incluyen además los extremos de la ranura 518. Diez brazos de unión inferiores 520 se posicionan por debajo de los brazos de unión superiores 514. Los brazos de unión inferiores 520 incluyen extremos del pasador 522 cada uno de los cuales se reciben dentro del extremo de ranura 518 de un brazo de unión adyacente superior 514 y se soportan de manera rotatoria en el mismo. Los brazos de unión inferiores 520 incluyen además extremos del pasador 524. Como se ilustra, los brazos de unión inferiores 520 son más largos que los brazos de unión superiores 514. En su extremo inferior, el ensamble de soporte 502 incluye una cubierta inferior 526 que tiene una sección cilindrica 528 y diez extensiones 530. El ensamble de soporte 502 incluye además un miembro de respaldo inferior 532 que coopera con la cubierta inferior 526 para recibir y soportar de manera rotatoria los entremos del pasador 524 de los brazos de unión inferiores 520.

Como se observa mejor en las Figuras 7D-7G, el ensamble antiextrusión 504 incluye un miembro de base 534 y diez pétalos 536 que se montan de manera rotatoria al miembro de base 534. El miembro de base 534 incluye diez pasadores 538 que se extienden excéntricamente desde el cuerpo del miembro de base 534 y se posicionan entre si a intervalos de 36 grados. Cada uno de los pasadores 538 tiene una abertura 540 a través del mismo. Los pétalos 536 tienen cada uno un extremo de la ranura 542 que incluye una abertura 544. Los pasadores 538 de miembro de base 534 se reciben dentro de los extremos de la ranura 542 de los pétalos 536 de manera que se puede insertar una varilla a través de las aberturas 540, 544, permitiendo de esta manera un movimiento rotatorio de los pétalos 536 en relación con el miembro de base 534. El disposición excéntrica de pasadores 538 y la curvatura de los pétalos 536 permiten que los pétalos 536 se enlacen juntos en la posición de funcionamiento para minimizar el diámetro exterior del ensamble antiextrusión 504.

En operación, cuando la unidad de potencia de fondo del pozo 100 se opera para accionar un tapón intermedio a través de · una tubería 200 como se describió anteriormente, el ensamble de comprensión 500 se opera desde su configuración de marcha de diámetro pequeño, donde las superficies exteriores de los brazos de unión adyacentes superior e inferior 514, 520 yacen sustancialmente en el mismo plano de manera que los brazos de unión superiores e inferiores 514, 520 se orientan sustancialmente de manera longitudinal y los pétalos 536 se enlazan (ver Figura 7A) hacia su configuración de operación de diámetro grande, donde los brazos de unión superiores 514 son sustancialmente perpendiculares a la pared de la tubería de revestimiento y los pétalos 536 llenan sustancialmente las brechas entre los brazos de unión superiores 514 (ver las Figuras 7B-7C) . Más específicamente, una fuerza de compresión se genera entre la cubierta superior 506 y la cubierta inferior 526. Esta fuerza de compresión se transfiere a los brazos de unión superiores e inferiores 514, 520, cada par de los cuales rotan entre sí de manera que los extremos del pasador 522 de los brazos de unión inferiores 520 y los extremos de ranura 518 de los brazos de unión superiores 514 se extienden radialmente hacia fuera. Debido a la diferencia en los largos de los brazos de unión superiores e inferiores 514, 520, cuando el ensamble de soporte 502 se despliega totalmente, las superficies superiores de los brazos de unión superiores 514 son sustancialmente perpendiculares a la tubería de revestimiento. En esta configuración, los brazos de unión superiores 514 proporcionan una plataforma de soporte para los pétalos 536 cuando los pétalos 536 rotan en relación al miembro de base 534 en contacto con los brazos de unión superiores 514. Preferiblemente, como se representa en la modalidad ilustrada, cada uno de los pétalos 536 se soporta mediante dos brazos de unión superiores 514 y los pétalos adyacentes 536 se solapan entre si cerca de sus extremos de la ranura 542. En esta configuración, los pétalos 536 yacen sustancialmente en el mismo plano y cada pétalo 536 llena sustancialmente el espacio entre los dos brazos de unión superiores 514 de soporte de manera que los pétalos 536 y los brazos de unión superiores 514 llenan sustancialmente toda la sección transversal del hoyo para permitir la compresión y evitar la extrusión del ensamble de empaque 224 durante la instalación y operación.

Aunque algunas modalidades particulares de un ensamble de compresión, un ensamble de soporte y un ensamble de antiextrusión se han representado y descrito, se debe entender claramente por los expertos en el arte que otros tipos de ensambles de compresión, ensambles de soporte y ensambles antiextrusión se podrían usar alternativamente junto con la unidad de potencia de fondo del pozo y el tapón intermedio a través de la tubería descritos en la presente sin apartarse de los principios de la presente invención. Por ejemplo, puede ser deseable tener los pétalos formando una configuración cónica en lugar de una configuración sustancialmente plana en su estado totalmente desplegado. En esta modalidad, las superficies superiores de los brazos de unión superiores pueden además tener una configuración cónica para proporcionar soporte a los pétalos. Alternativamente, los pétalos se podrían soportar mediante la pared de la tubería de revestimiento en lugar de los brazos de unión superiores. Como otro ejemplo, cada uno de los pétalos se podrían soportar alternativamente mediante uno de los brazos de unión superiores en lugar de mediante dos brazos de unión superiores. Además, en lugar de rotar los pétalos desde la configuración de marcha a la de despliegue, los extremos del pasador de los pétalos alternativamente podrían ser deformables para permitir que los pétalos operen desde la configuración de marcha hacia la de despliegue. Además, aunque se representa una sola capa de pétalos, el ensamble antiextrusión de la presente invención podría alternativamente tener dos o más capas de pétalos, donde los pétalos de cada capa yacen sustancialmente en el mismo plano o donde cada una de las capas formen una configuración cónica.

Con referencia a continuación a las Figuras 8A-8C, en las mismas se representan varias vistas de otra modalidad de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención y que generalmente se designa como 550. El ensamble antiextrusión 550 incluye un miembro de base 552 y diez pétalos 554 que se i montan de manera rotatoria al miembro de base 552. El miembro I de base 552 incluye diez pasadores 556 que se extienden i excéntricamente desde el cuerpo del miembro de base 552 y se posicionan entre si a intervalos de 36 grados. Cada uno de los pasadores 556 tiene una abertura a través del mismo. Los i pétalos 554 tienen cada uno un extremo de la ranura 558 que I incluye una abertura. Los pasadores 556 del miembro de base | j 552 se reciben dentro de los extremos de la ranura 558 de los I pétalos 554 de manera que una varilla se puede insertar a través de las aberturas de los pasadores 556 y de los extremos de la ranura 558, permitiendo de esta manera el ! movimiento rotatorio de los pétalos 554 en relación con el j miembro de base 552 como se describió anteriormente. Además, j cada uno de los pétalos 554 incluye un elemento de correa 560. Preferentemente, los elementos de correa 560 se forman a partir de un material flexible tal como una hoja metálica, un tejido compuesto tal como kevlar, un polímero o similares.

Los elementos de correa 560 se pueden adjuntar a los pétalos 554 usando cualquier medio adecuado tal como soldadura, remachado, empernado, encolado, o similares. 1 La disposición excéntrica de los pasadores 538, la ; curvatura de los pétalos 536 y la flexibilidad de los ¡ I j elementos de correa 560 permite que los pétalos 536 y los elementos de correa 560 se enlacen juntos en la posición de marcha para minimizar el diámetro exterior del ensamble antiextrusión 550, como se observa mejor en la Figura 8A. En la posición desplegada, como se observa mejor en la Figura 8C, cada uno de los pétalos 554 se soporta preferiblemente mediante dos brazos de unión superiores de un ensamble de soporte, como se describió anteriormente. En esta configuración, los pétalos 554 y los elementos de correa 560 cooperan para llenar sustancialmente toda la sección transversal del hoyo para permitir la compresión y evitar la extrusión de ensamble de empaque 224 de un tapón intermedio a través de una tubería durante la instalación y operación. En ciertas modalidades, los elementos de correa 560 pueden interferir con la pared de la tubería de revestimiento para asegurar además .el control de extrusión. Aunque los elementos de correa se representan fijos a la parte superior de los pétalos, debería entenderse por los expertos en el arte que los elementos de correa se podrían posicionar alternativamente en la parte inferior de los pétalos. Además, aunque los elementos de correa se representan superpuestos uno al otro, se debería entender por los expertos en el arte que los elementos de correa se podrían solapar alternativamente por una parte de los pétalos adyacentes.

Con referencia a continuación a la Figura 9, en la misma se representa otra modalidad de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención que generalmente se designa como 570. Un ensamble antiextrusión 570 incluye un miembro de base 572 y diez pétalos 574 que se montan de manera rotatoria al miembro de base 572. El miembro de base 572 incluye diez pasadores 576 que se extienden excéntricamente desde el cuerpo del miembro de base 572 y se posicionan entre sí a intervalos de 36 grados. Cada uno de los pasadores 576 tiene una abertura a través de los mismos. Los pétalos 574 tienen cada uno un extremo de la ranura 578 que incluye una abertura. Los pasadores 576 del miembro de base 572 se reciben dentro de los extremos de la ranura 578 de los pétalos 574 de manera que una varilla u otro miembro se puede insertar a través de las aberturas de los pasadores 576 y de los extremos de la ranura 578, permitiendo de esta manera el movimiento rotatorio de los pétalos 574 en relación con el miembro de base 572 como se describió anteriormente.

En la modalidad ilustrada, cada pétalo 574 se acopla independientemente a sus pétalos adyacentes 574 mediante la conexión de los miembros representados como dos alambres metálicos radialmente separados 580, 582. Alternativamente, uno o más alambres se podrían tejer a través de todos los pétalos 574 para extenderse circunferencialmente alrededor de todo el ensamble antiextrusión 570. Como tal, uno o más cables se extienden circunferencialmente, uno o más conjuntos de miembros de conexión u otros sistemas similares se pueden considerar como un ensamble estabilizador. Aunque un número particular de miembros de conexión radialmente separados se ha descrito en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que son posibles otros números de miembros de conexión radialmente separados tanto mayor como menor que los especificados y se consideran dentro del alcance de la presente invención. Como se representa en la posición desplegada, cada uno de los pétalos 574 se soporta mediante dos brazos de unión superiores 514 de un ensamble de soporte, como se describió anteriormente, y cada pétalo 574 llena sustancialmente el espacio entre los dos brazos de unión superiores 514 de soporte. Como tal, los pétalos 574 y los brazos de unión superiores 514 cooperan juntos para llenar sustancialmente toda la sección transversal del hoyo para permitir la compresión y evitar la extrusión del ensamble de empaque 224. Además, los alambres metálicos 580, 582 añaden al aro la fuerza y estabilidad del sistema de pétalos evitando cualquier movimiento indeseado de los pétalos individuales 574, provocado por, por ejemplo, las concentraciones de esfuerzos durante la compresión del ensamble de empaque 224.

Con referencia a continuación a las Figuras 10A-10C, en las mismas se representan otra modalidad de un ensamble antiextrusión para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención que generalmente se designa como 590. El ensamble antiextrusión 590 incluye tres elementos de antiextrusión 592. Los elementos de antiextrusión 592 se pueden usar en lugar de, o además de, los elementos de antiextrusión tipo pétalo debatidos anteriormente. Aunque un número particular de elementos de antiextrusión se han descrito en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que son posibles otros números de elementos de antiextrusión tanto mayor como menor que los especificados y se consideran dentro del alcance de la presente invención.

En la modalidad ilustrada, cada uno de los elementos de antiextrusión 592 se forman a partir de un material flexible tal como una hoja metálica, un tejido compuesto que tiene alambre metálico incrustado en el mismo para resistencia o similares. Los elementos de antiextrusión 592 tienen una ranura 594 y una abertura central 596. En el estado de reposo, los elementos de antiextrusión 592 toman la forma de un elemento en forma de anillo relativamente plano, como se observa mejor en las Figuras 10B y 10C. La ranura 594 y la abertura central 596, sin embargo, permiten que los elementos de antiextrusión 592 se configuren en una forma cónica, como se observa mejor en la Figura 10A. En esta configuración, el ensamble antiextrusión 590 se puede ejecutar en el pozo como parte del tapón intermedio a través de la tubería descrita anteriormente. En la posición desplegada, los elementos de antiextrusión 592 se soportan mediante los brazos de unión superiores de un ensamble de soporte o de los pétalos de un ensamble antiextrusión descrito anteriormente. Como tal, el ensamble antiextrusión 590 llena sustancialmente toda la sección transversal del hoyo para permitir la compresión y evitar la extrusión del ensamble de empaque 224 durante la instalación y operación. Como se observa mejor en la. Figura 10C, las ranuras 594 de elementos de antiextrusión adyacentes 592 son preferiblemente desalineado para maximizar la fuerza del ensamble antiextrusión 590.

Con referencia a continuación a las Figuras 11A-11P, en las mismas se representan varias modalidades de elementos de empaque para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención. Como se debatió anteriormente, el uso de la unidad de potencia de fondo del pozo 100 para instalar el tapón intermedio a través de la tubería 200 permite que el ensamble de empaque 224 se comprima de una manera controlada, a diferencia de las técnicas de ajuste hidráulicas y explosivas del arte anterior. El uso de este proceso de compresión controlada permite que los elementos de empaque se deformen y se muevan en una forma predecible entre si de manera que se puedan minimizar las concentraciones de esfuerzos y de extrusión. Como se debatió anteriormente, la instalación del tapón intermedio a través de la tubería 200 implica el desplazamiento ascendente de la varilla de accionamiento 208 que se acopla a la tapa del extremo 246 en su extremo inferior. Este movimiento provoca inicialmente que el ensamble de anclaje 212 se expanda radialmente hacia afuera en contacto con la pared de la tubería de revestimiento creando un acoplamiento de agarre con la misma, provocando entonces que los ensambles de soporte 216, 242 y los ensambles antiextrusión 220, 238 se expandan radialmente hacia fuera a una localización próxima a la superficie de la pared de la tubería de revestimiento. Una vez en esta configuración, el movimiento adicional ascendente de la varilla de accionamiento 208 provoca que los ensambles antiextrusión 220, 238 compriman de manera longitudinal el ensamble de empaque 224, comprimiendo y expandiendo radialmente de esta manera los elementos de empaque 226 en contacto con la pared de la tubería de revestimiento creando un acoplamiento de sellado en el mismo. Como se representa en las Figuras 3A-3D, los elementos de empaque 226 preferiblemente pueden tener orientaciones direccionales particulares y se posicionan preferiblemente alrededor de uno o más centralizadores 229 para ayudar en el proceso de compresión y promover la predictibilidad de los mismos.

Como se observa mejor en las Figuras 11A-11C, un elemento de empaque direccional para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención se ilustra y generalmente se designa como 600. Los elementos de empaque 600 tienen una forma generalmente cilindrica con un diámetro exterior 602 dímensionado para permitir el paso de los elementos de empaque 600 a través de la tubería. Los elementos de empaque 600 tienen un extremo convexo 604 que se diseña para enlazarse con un extremo cóncavo 606 de un elemento de empaque adyacente 600 en el ensamble de empaque 224. Además, los elementos de empaque 600 tienen un diámetro interior 608 dímensionado para tener una relación separada con la varilla de accionamiento 208 que permite además la inclusión de centralizadores opcionales entre los mismos. La combinación del dimensionamiento del diámetro interior 608 y el enlace de los extremos convexos y cóncavos 604, 606 permiten que los elementos de empaque 600 se ladeen de manera longitudinal uno sobre otros durante el proceso de compresión controlada.

Preferiblemente, los elementos de empaque 600 se forman a partir de un material polímero tal como un elastómero, un termoestable, un termoplástico o similares. Por ejemplo, el material polímero puede ser de caucho de policloropreno (CR) , caucho natural (NR) , uretano de poliéster (UE) , caucho de estireno butadieno (SBR) , etileno-propileno (EPR) , etileno propileno dieno (EPDM) , un caucho de nitrilo, un copolímero de acrilonitrilo y butadieno (NBR) , acrilonitrilo butadieno carboxilado (XNBR) , acrilonitrilo-butadieno hidrogenado (HNBR) , comúnmente referido como nitrilo altamente saturado (HSN) , acrilonitrilo butadieno hidrogenado carboxilado (XHNBR) , acrilonitrilo butadieno carboxilado hidrogenado (HXNBR) o materiales similares. Alternativamente, el material polímero puede ser un fluorocarbono (FKM) , tales como tetrafluoroetileno y propileno (FEPM), perfluoroelastómero (FFKM) o materiales similares. Como otra alternativa, el material polímero puede ser sulfuro de polifenileno (PPS), polietercetona-cetona (PEKK) , polieteretercetona (PEEK), polietercetona (PEK), politetrafluoroetileno ( PTFE ) , polisulfona (PSU) o materiales similares. Además, los elementos de empaque 600 pueden tener un recubrimiento antifricción en su superficie interior, su superficie exterior, o ambas para mejorar además la predictibilidad o el proceso de compresión.

Como se muestra en las Figuras 3A-3D, el elemento de empaque 600 se puede instalar con algunos de los elementos de empaque 600 que apuntan en una dirección de la boca del pozo y algunos de los elementos de embalaje 600 que apuntan en una dirección del fondo del pozo. Un elemento de empaque central 610 se puede posicionar entre estos conjuntos de elementos de empaque direccionales 600, como se observa mejor en las Figuras 11D-11F. Los elementos de empaque 610 tienen una forma generalmente cilindrica con un diámetro exterior 612 dimensionado para permitir el paso de los elementos de empaque 610 a través de la tubería. Los elementos de empaque 610 tienen un par de extremos convexos 614 que se diseñan para enlazarse con un extremo cóncavo 606 de un elemento de empaque adyacente 600 en el ensamble de empaque 224. Además, los elementos de empaque 610 tienen un diámetro interior 616 dimensionado para tener una relación estrechamente recibida con la varilla de accionamiento 208. Los elementos de empaque 610 se pueden formar a partir de un material que es más rígido que el material usado para formar los elementos de empaque 600. La combinación del dimensionamiento del diámetro interior 616, el enlace de los extremos convexos 614 con los extremos cóncavos 606 y la rigidez del material usado para los elementos de empaque 610 permite que los elementos de empaque 610 mantengan una posición generalmente central durante el proceso de compresión controlada.

En ciertas modalidades, los elementos de empaque 610 se forman a partir de un material que se hincha en respuesta al contacto con un fluido de activación. Se pueden usar varias técnicas para hacer entrar en contacto el material hinchable con el fluido de activación apropiado para provocar el hinchamiento del material hinchable. Por ejemplo, el fluido de activación puede estar ya presente en el pozo, en cuyo caso el material hinchable incluye preferiblemente un mecanismo para retardar el hinchamiento del material hinchable tal como un revestimiento o membrana que retarda o impide la absorción, composiciones de material de retardo al hinchamiento o similares. Alternativamente, el fluido de activación se puede hacer circular a través del pozo hasta el material hinchable después de instalado el tapón intermedio a través de la tubería 200 en el pozo.

El material hinchable se puede formar a partir de uno o más materiales que se hinchan cuando entran en contacto con por un fluido de activación, tal como un fluido orgánico o inorgánico. Por ejemplo, el material puede ser un polímero que se hincha múltiples veces su tamaño inicial tras la activación por un fluido de activación que estimula que el material se expanda. En una modalidad, el material hinchable es un material que se hincha tras entrar en contacto con y/o absorber un hidrocarburo, tal como un aceite o un gas. El hidrocarburo se absorbe en el material hinchable de manera que el volumen del material hinchable aumenta creando una expansión radial del material hinchable.

Algunos materiales hinchables ejemplares incluyen polímeros elásticos, tales como caucho EPDM, butadieno estireno, caucho natural, caucho de etileno propileno monómero, caucho de etileno propilenodieno monómero, caucho de etileno acetato de vinilo, caucho de acrilonitrilo butadieno hidrogenado, caucho de acrilonitrilo butadieno, caucho de isopreno, caucho de cloropreno y polinorborneno . Estos y otros materiales hinchables se hinchan en contacto con, y mediante la absorción de hidrocarburos de manera que se expanden los materiales hinchables. En una modalidad, el caucho de los materiales hinchables puede además tener otros materiales disueltos en o en mezcla mecánica con el mismo, tales como fibras de celulosa. Opciones adicionales pueden ser caucho en mezcla mecánica con cloruro de polivinilo, metacrilato de metilo, acrilonitrilo, etilacetato u otros polímeros que se expanden en contacto con aceite.

En otra modalidad, el material hinchable es un material que se hincha al entrar en contacto con el agua. En este caso, el material hinchable puede ser un polímero hinchable en agua, tales como un elastómero hinchable en agua o un caucho hinchable en agua. Más específicamente, el material hinchable puede ser un polímero hidrofobico hinchable en agua o un copolimero hidrofobico hinchable en agua y preferentemente un copolimero poroso hidrofobico hinchable en agua. Otros polímeros útiles de acuerdo con la presente invención se pueden preparar a partir de una variedad de monómeros hidrofílicos y monómeros hidrofílicos modificados hidrofóbicamente . Ejemplos de monómeros hidrofílicos particularmente adecuados que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a, acrilamida, ácido sulfónico 2-acrilamido-2-metilpropano, N, N-dimetilacrilamida, vinilpirrolidona, metacrilato de dimetilaminoetilo, ácido acrílico, cloruro de metacrilato de trimetilamonioetilo, dimetilamino-propilmetacrilamida, metacrilamida y acrilato de hidroxietilo .

Una variedad de monómeros hidrofílicos hidrofóbicamente modificados se pueden usar además para formar los polímeros útiles de acuerdo con esta invención. Particularmente los monómeros hidrofílicos hidrofóbicamente modificados adecuados incluyen, pero no se limitan a, acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo, acrilamidas de alquilo y metacrilamidas de alquilo donde los radicales de alquilo tienen de aproximadamente 4 a aproximadamente 22 átomos de carbono, bromuro de metacrilato de dimetilamoniometilo de alquilo, cloruro de metacrilato de dimetilamoniometilo de alquilo y yoduro de metacrilato de dimetilamoniometilo de alquilo donde los radicales de alquilo tienen de aproximadamente 4 a aproximadamente 22 átomos de carbono y el bromuro de dimetilamonio- propilmetacrilamida, cloruro de dimetilamonio-propilmetacrilamida de alquilo y yoduro de dimetilamonio-propilmetacrilamida de alquilo donde los grupos de alquilo tienen de aproximadamente 4 a aproximadamente 22 átomos de carbono.

Los polímeros que son útiles de acuerdo con la presente invención se pueden preparar por polimerización de uno o más de los monómeros hidrofílicos descritos con uno cualquiera o más de los monómeros hidrofílicos hidrofóbicamente modificados descritos. La reacción de polimerización se puede realizar de varias maneras que se conocen por los expertos en el arte, tales como las descritos en la patente de Estados Unidos número 6,476,169 que se incorpora en la presente como referencia para todos los propósitos.

Los polímeros adecuados pueden tener un peso molecular estimado en el rango de aproximadamente 100,000 a aproximadamente 10,000,000 y preferiblemente en el rango de aproximadamente 250,000 a aproximadamente 3,000,000 y pueden tener razones molares del (de los) monómero(s) hidrofílico (s) al (a los) monómero(s) hidrófilo (s) hidrofóbicamente modificado en el rango de aproximadamente 99.98:0.02 a aproximadamente 90:10.

' Otros polímeros útiles de acuerdo con la presente invención incluyen polímeros hidrofóbicamente modificados, polímeros solubles en agua hidrofóbicamente modificados, y copolímeros hidrofóbicamente modificados de los mismos. Los polímeros hidrofóbicamente modificados particularmente adecuados incluyen, pero no se limitan a, metacrilato polidimetilaminoetilo modificado, poliacrilamida hidrofóbicamente modificada y copolímeros de dimetilaminoetilo metacrilato y vinil pirrolidona hidrófobamente modificados.

Como otro ejemplo, el material hinchable puede ser un polímero de sal tales como poliacrilamida o poli (met ) acrilato reticulado modificado que tiene la tendencia de atraer el agua del agua salada a través de osmosis donde el agua fluye desde un área de baja concentración de sal, el agua de formación, hacia una zona de alta concentración de sal, el polímero de sal, a través de una membrana semipermeable, la interfaz entre el polímero y los fluidos de producción, que permite que las moléculas de agua pasen a través de la misma pero impide el paso de sales disueltas a través de la misma.

Aunque con el proceso de compresión controlada y la orientación direccional de los elementos de empaque debatidos anteriormente, puede ser deseable diseñar además las características de deformación de los elementos de empaque en el ensamble de empaque 224. Como se observa mejor en las Figuras 11G-11H, los elementos de empaque 620 tienen una forma generalmente cilindrica con un diámetro exterior 622 dimensionado para permitir el paso de los elementos de empaque 620 a través de la tubería. Los elementos de empaque 620 tienen un extremo convexo 624 que se diseña para enlazarse con un extremo cóncavo 626 de un elemento de empaque adyacente 620 en un ensamble de empaque 224. Además, los elementos de empaque 620 tienen un diámetro interior 628 dimensionado para tener una relación separada con la varilla de accionamiento 208 que permite además la inclusión de los centralizadores opcionales entre los mismos. Cada uno de los elementos de empaque 620 incluye además una pluralidad de ranuras de expansión 630 distribuidas sobre su diámetro exterior 622 y una pluralidad de ranuras de expansión 632 distribuidas sobre su diámetro interior 628. Las ranuras de expansión 630, 632 permiten que los elementos de empaque 620 se expandan radialmente más fácilmente sin colocar la tensión indebida en el material de los elementos de empaque 620. Aunque un número y orientación en particular de las ranuras de expansión 630, 632 se han descrito en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que son posibles otros números y orientaciones de las ranuras de expansión 630, 632 y se consideran dentro del alcance de la j presente invención. Por ejemplo, en un ensamble de empaque , i 224, puede ser deseable tener algunos elementos de empaque 1 I diseñados con pocas ranuras de expansión o ranuras de ( expansión más profundas que otras de los elementos de ' empaque. Asi mismo, puede ser deseable tener algunos . elementos de empaque con ranuras de expansión en sólo el ' diámetro exterior o sólo el diámetro interior. Además, puede ( ser deseable usar el elemento de empaque 620 junto con los ' j elementos de empaque 600 dentro de un ensamble de empaque.224 ¡ dado. ' I Como se debatió anteriormente, puede ser deseable además | tener algunos de los elementos de empaque formados a partir ' de un material o que tiene ciertas propiedades de materiales ¡ con otro de los elementos de empaque formados a partir de otro material o que tiene diferentes propiedades de , materiales. En el siguiente ejemplo, se describe un elemento de empaque central 640 pero, se debe entender por los ¡ expertos en el arte que cualquiera de los elementos de empaque o grupos de elementos de empaque podrían usar ¦ diferentes materiales. Los elementos de empaque 640 se forman preferiblemente a partir de un material rígido tal como un i I i metal o un plástico duro. Los elementos de empaque 640 tienen una forma generalmente cilindrica con un diámetro exterior 642 dimensionado para permitir el paso de los elementos de empaque 640 a través de la tubería. Los elementos de empaque 640 tienen un par de extremos convexos 644 que se diseñan para enlazarse con un extremo cóncavo de un elemento de empaque adyacente en un ensamble de empaque 224. Además, los elementos de empaque 640 tienen un diámetro interior 646 dimensionado para tener una relación estrechamente recibida con la varilla de accionamiento 208. Además, los elementos de empaque 640 incluyen un par de agujeros perpendiculares 648 que pasan a través del centro del elemento de empaque 640. Preferiblemente, los elementos de polímero hinchables 650, formados a partir de un material descrito anteriormente, se posicionan dentro de los agujeros 648. La combinación del material rígido y los elementos hinchables ayuda a asegurar la compresión predictible del ensamble de empaque 224 y un sellado completo con la pared de la tubería de revestimiento.

Con referencia a continuación a las Figuras 11K-11L, en las mismas hay otra modalidad de un elemento de empaque 660 que se diseña para tener características específicas de deformación. Como se representa, el elemento de empaque 660 está en su estado de reposo experimentando ninguna deformación inducida por compresión. En este estado, los elementos de empaque 660 tienen una forma cónica doble que incluye un cono superior 662 y un cono inferior 664. En su extremo superior y extremo inferior 666, 668, los elementos de empaque 660 tienen diámetros interiores 670 que reciben estrechamente una varilla de accionamiento 208. Como se ilustra, los diámetros interiores aumentan progresivamente hacia una sección intermedia 672 de los elementos de empaque 660. Durante la marcha, la sección media 672 se comprime radialmente hacia dentro de manera que su diámetro exterior se dimensiona para permitir el paso de los elementos de empaque 660 a través de la tubería. Esto se puede lograr estirando de manera longitudinal los elementos de empaque 660 o aplicando una fuerza mecánica a los elementos de empaque 660. Durante la instalación en el fondo del pozo, las fuerzas de compresión actúan sobre el ensamble de empaque 224 provocando que cada elemento de empaque 660 se comprima de manera longitudinal por la flexión alrededor de su sección media 672 para formar un elemento discoidal de dos capas que se sella contra la tubería de revestimiento.

Como se observa mejor en las Figuras 11M-11N, un elemento de empaque direccional para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de acuerdo con la presente invención se ilustra y se designa generalmente como 680. Los elementos de empaque 680 tienen una forma generalmente cilindrica con un diámetro exterior 682 dimensionado para permitir' el paso de los elementos de empaque 680 a través de la tubería. Los elementos de empaque 680 tienen un extremo convexo 684 que se diseña para enlazarse con un extremo cóncavo 686 de un elemento de empaque adyacente 680 en el ensamble de empaque 224. Los elementos de empaque 680 tienen un diámetro interior 688 dimensionado para tener una relación separada con la varilla de accionamiento 208. Además, los elementos de empaque 680 tienen una tapa exterior 690 que se forma preferiblemente a partir de un material rígido tal como un metal. Durante la instalación, las tapas exteriores 690 son operables para separarse en pétalos que proporcionan la separación entre los elementos de empaque adyacentes 680 de manera que cada elemento de empaque 680 entra en contacto con la tubería de revestimiento para proporcionar un sello con la misma .

Con referencia a continuación a las Figuras 11A-11B, en las mismas se representa una sección de un ensamble de empaque para su uso en un tapón intermedio a través de una tubería de la presente invención y que sé designa generalmente como 700. El ensamble de empaque 700 incluye cuatro elementos de empaque 702. Aunque un número particular de elementos de empaque se ha descrito en la presente modalidad, se debe entender por los expertos en el arte que son posibles otros números de elementos de empaque tanto mayor como menor que los especificados y se consideran dentro del alcance de la presente invención.

En la modalidad ilustrada, cada uno de los elementos de empaque 702 se forma a partir de un material capaz de sellar con la tubería de revestimiento tales como aquellos materiales poliméricos debatidos anteriormente. Los elementos de empaque 702 tienen una ranura 704 y una abertura central 706. En el estado de reposo, los elementos de empaque 702 toman la forma de un elemento en forma de anillo relativamente plano, como se observa mejor en la Figura 11B. La ranura 704 y la abertura central 706, sin embargo, permite que los elementos de empaque 702 se configuren en una forma cónica, como se observa mejor en la Figura 11A. En esta configuración, los elementos de empaque 702 se pueden ejecutar en el pozo como parte del tapón intermedio a través de la tubería descrita anteriormente. Durante la instalación, una fuerza de compresión significativamente menor es necesaria para crear el sello deseado cuando el estado preferido de elementos de empaque 702 llena sustancialmente toda la sección transversal del hoyo. Si se desea, se pueden insertar los elementos de antiextrusión 592 entre algunos o todos los elementos de empaque 702.

Aunque esta invención se ha descrito con referencia a modalidades ilustrativas, no se pretende que esta descripción se interprete en un sentido limitante. Varias modificaciones y combinaciones de las modalidades ilustrativas asi como otras modalidades de la invención serán evidentes para los expertos en el arte al hacer referencia a la descripción. Por consiguiente, se pretende que las reivindicaciones adjuntas abarquen dichas modificaciones o modalidades.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un tapón intermedio a través de una tubería para proporcionar un acoplamiento de agarre y de sellado con una sarta de 'revestimiento de una perforación de pozo, el tapón intermedio a través de una tubería comprende: una varilla de accionamiento; un ensamble de anclaje dispuesto sobre la varilla de accionamiento ; un par de ensambles de compresión dispuestos sobre la varilla de accionamiento, cada ensamble de compresión que incluye un ensamble de soporte y un ensamble antiextrusión; y un ensamble de empaque dispuesto sobre la varilla de accionamiento entre los ensambles de compresión; en donde el movimiento longitudinal de la varilla de accionamiento es operable para accionar el ensamble de anclaje fijando el acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento, operable para desplegar radialmente los ensambles de compresión de manera que los ensambles antiextrusión son operables para comprimir el ensamble de empaque y operables para accionar el ensamble de empaque fijando el ensamble de sellado con la sarta de revestimiento.

2. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de anclaje comprende además: un primer ensamble deslizante que tiene un primer manguito y una pluralidad de primeros brazos asociados de manera rotatoria con el primer manguito, los primeros brazos cada uno que tiene dientes en un extremo distal del primer manguito; un segundo ensamble deslizante que tiene un segundo manguito y una pluralidad de segundos brazos asociados de manera rotatoria con el segundo manguito, los segundos brazos cada uno que tiene dientes en un extremo distal del segundo manguito; y al menos un miembro de bisagra que acopla los primeros brazos con los segundos brazos respectivos de manera que los extremos distales de los primeros y segundos brazos respectivos son móviles unos con respecto a otros, en donde el ensamble de anclaje tiene una configuración de marcha en la cual los primeros y segundos brazos se orientan sustancialmente de manera longitudinal y una configuración de operación en la cual los primeros y segundos brazos respectivos forman un ángulo agudo unos con respecto a otros de manera que los dientes de los primeros < y segundos brazos definen la parte más externa radialmente del ensamble de anclaj e .

3. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 2 en donde los miembros de bisagra comprende además ángulos de metal en línea que tienen muescas que crean localizaciones preferenciales de flexión para guiar el movimiento de los primeros y segundos brazos.

4. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de anclaje comprende además: una pluralidad de ensambles de brazos deslizantes cada uno que incluye primeros y segundos brazos acoplados entre sí de manera abisagrada, los primeros y segundos brazos cada uno que tiene dientes en un extremo; un primer manguito asociado de manera rotatoria con cada uno de los primeros brazos; y un segundo manguito asociado de manera rotatoria con cada uno de los segundos brazos, en donde el ensamble de anclaje tiene una configuración de marcha en la que los ensambles de brazos deslizantes se orientan sustancialmente de manera longitudinal y una configuración de operación en la que el primer y segundo brazos de cada ensamble de brazos deslizantes forma un ángulo agudo entre sí de manera que los dientes del primer y segundo brazos definen la parte más externa radialmente del ensamble de anclaje.

5. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde cada uno de los ensambles de soporte comprenden además una pluralidad de ensambles de brazos de enganche cada uno que incluye un brazo corto montado de manera giratoria en un brazo largo, cada ensamble de soporte que tiene una configuración de marcha en la cual los ensambles de brazos de enganche se orientan sustancialmente de manera longitudinal y una configuración de operación en la cual los brazos cortos son giratorios en relación con los brazos largos de manera que los brazos cortos forman una plataforma de soporte y en donde cada uno de los ensambles antiextrusión comprende además un miembro de base y una pluralidad de pétalos asociada operativamente con el miembro de base, cada ensamble antiextrusión que tiene una configuración de marcha en la cual los pétalos son sustancialmente perpendiculares al miembro de base y se enlazan unos con respecto a otros y una configuración de operación en la cual los pétalos se disponen radialmente hacia fuera llenando sustancialmente las brechas entre los brazos cortos.

6. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 5 en donde cada uno de los pétalos de los ensambles antiextrusión se soporta mediante dos brazos cortos de uno de la plataforma de soportes cuando los ensambles de soporte y los ensambles antiextrusión están en configuraciones de operación.

7. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 5 en donde al menos una porción de cada pétalo se solapa con un pétalo adyacente cuando los ensambles antiextrusión están en la configuración de operación .

8. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 5 en donde cada uno de los ensambles antiextrusión comprende además una pluralidad de elementos de correa cada uno unido a uno de los pétalos en donde al menos una porción de cada elemento de correa se solapa con un elemento de correa adyacente cuando los ensambles antiextrusión están en la configuración de operación de manera que los elementos de correa sustancialmente llenan las brechas entre los pétalos.

9. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 8 en donde los elementos de correa se extienden radialmente hacia afuera desde los pétalos cuando los ensambles antiextrusión están en la configuración de operación.

10. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 5 en donde cada uno de los ensambles antiextrusión comprende además un ensamble estabilizador operable para reducir el movimiento de los pétalos cuando los ensambles antiextrusión están en la configuración de operación.

11. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además dos conjuntos de elementos de empaque orientados direccionalmente de manera opuesta que tienen un elemento de empaque central entre ellos.

12. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que tienen ranuras de expansión.

13. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos un elemento de empaque que incluye un material hinchable.

14. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que tiene una forma cónica doble.

15. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que se alargan longitudinalmente cuando el ensamble de empaque está en su configuración de marcha.

16. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que tienen una tapa exterior rígida.

17. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en · la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que tiene un recubrimiento antifricción.

18. El tapón intermedio a través de una tubería como se plantea en la reivindicación 1 en donde el ensamble de empaque comprende además al menos algunos elementos de empaque que son en forma de disco en una configuración relajada y son en forma helicoidal y se enlazan entre sí cuando el ensamble de empaque está en su configuración de marcha .

19. Un método para fijar un acoplamiento de agarre y de sellado de un tapón intermedio con una sarta de revestimiento de una perforación de pozo, el método que comprende: transportar el tapón intermedio a través de una sarta de producción en el hoyo hacia una localización objeto en la sarta de revestimiento; desplazar de manera longitudinal una varilla de accionamiento del tapón intermedio; expandir radialmente un ensamble de anclaje del tapón intermedio para fijar el acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento; desplegar radialmente un par de ensambles de compresión del tapón intermedio de manera que se despliegan un ensamble antiextrusión de cada ensamble de compresión y un ensamble de soporte de cada ensamble de compresión; y expandir radialmente un ensamble de empaque dispuesto sobre la varilla de accionamiento y entre los ensambles de compresión mediante la compresión longitudinal del ensamble de empaque con los ensambles de compresión para fijar el acoplamiento de sellado con la sarta de revestimiento.

20. El método como se plantea en la reivindicación 19 en donde expandir radialmente un ensamble de anclaje comprende además: aplicar una fuerza de compresión entre el primer y segundo ensambles deslizantes del ensamble de anclaje; y hacer rotar, una pluralidad de primeros brazos con los dientes en relación con un primer manguito del primer ensamble deslizante y hacer rotar una pluralidad de segundos brazos con los dientes en relación con un segundo manguito del segundo ensamble deslizante, llevando de esta manera el ensamble de anclaje desde una configuración de marcha en la cual los primeros y segundos brazos se orientan sustancialmente de manera longitudinal hacia una configuración de agarre en la cual los primeros y segundos brazos respectivos forman un ángulo agudo unos con respecto a otros y los dientes de los primeros y segundos brazos definen la parte más externa radialmente del ensamble de anclaje para fijar un acoplamiento de agarre con la sarta de revestimiento .

21. El método como se plantea en la reivindicación 19 en donde desplegar radialmente los ensambles de compresión comprende además: operar el ensamble de soporte de cada, ensamble de compresión desde una configuración de marcha en. la cual los ensambles de brazos, de enganche se orientan sustancialmente de manera longitudinal hacia una configuración de operación en la cual brazos cortos son giratorios en relación con brazos largos de los ensambles de brazos de enganche para formar una plataforma de soporte; y operar el ensamble antiextrusión de cada ensamble de compresión desde una configuración de marcha en la cual los pétalos son sustancialmente perpendiculares a un miembro de base y se enlazan unos con respecto a otros hacia una configuración de operación en la cual los pétalos se disponen radialmente hacia fuera llenando sustancialmente las brechas entre los brazos cortos.