MX2012008430A - Herramienta para despejar obstrucciones en el orificio de pozo y metodo para utilizarla. - Google Patents

Abstract

Una herramienta para despejar obstrucciones en orificio del pozo conectada a al fondo de una cadena de tubería, tal como un entubado, utiliza un buje que se mueve en forma axial y giratoria en respuesta a la movimiento alternativo axial de una cadena de tubería para acoplar y despejar obstrucciones en el orificio del pozo. Se descarga al fluido a través del entubado y la herramienta para acoplar con las obstrucciones y llevar los escombros a través del anillo hasta la superficie. De este modo, las obstrucciones son despejadas desde el orificio del pozo con el fin de permitir el avance el entubado, sin necesidad de hacer girar el entubado.

Description

HERRAMIENTA PARA DESPEJAR OBSTRUCCIONES EN EL ORIFICIO DE POZO Y METODO PARA UTILIZARLA Campo de la Invención Las modalidades descritas aquí se refieren a aparatos y métodos para despejar obstrucciones en orificios de pozos durante el entubado de los mismos y, de manera más particular, a aparatos conectados al fondo de una cadena tubular típicamente no giratoria para despejar obstrucciones encontradas en el orificio del pozo, conforme se hace pasar a la cadena tubular hacia un orificio abierto, tal como antes de la cementación.

Antecedentes de la Invención En la industria del petróleo y del gas, después de la perforación de un orificio del pozo vertical u horizontal hacia la formación para la producción de petróleo o gas desde en la misma, se entuba y cementa típicamente al orificio del pozo para forrar la longitud del mismo con el fin de garantizar el control seguro de la producción de fluidos a partir del mismo, para evitar la entrada de agua al orificio del pozo y para evitar que la formación se "derrumbe" o se "formen puentes" en el orificio del pozo.

Se sabe también perfectamente que durante la introducción de una cadena de tubería, tal como entubado y particularmente el entubado de producción, tal entubado puede Ref. 232871 encontrar puntos estrechos y obstrucciones en el orificio del pozo abierto, tales como aquellos creados por el derrumbe de la pared del orificio del pozo hacia el orificio abierto o como resultado del entubado que empuja escombros por delante del extremo inferior del mismo a lo largo del orificio abierto hasta que se forma un puente. Tales obstrucciones evitan el avance del entubado y requieren que el orificio abierto sea despejado para hacer avanzar al entubado hasta el fondo del orificio. Esto es particularmente problemático en orificios de pozos horizontales.

Si la cadena de entubado queda suficientemente atascada en un relleno de lodo formado en la obstrucción, puede ocurrir también atascamiento diferencial haciendo que sea sumamente difícil realizar el avance o remoción del entubado desde el orificio del pozo.

Si bien se han hecho girar las sartas de entubado para ayudar en el movimiento por a lo largo o a través de una obstrucción, la alta torsión producida por el intento de hacer girar una cadena larga de entubado puede dar como resultado un daño importante en el roscado entre las juntas de entubado y puede causar que los centralizadores y dispositivos similares draguen y escarien hacia el orificio del pozo. Si bien la rotación del entubado puede ser una opción viable en un orificio del pozo vertical, tal vez con ciertos problemas, esto es sumamente difícil y tal vez imposible en un orificio del pozo horizontal.

Una opción consiste en emplear una técnica de lavado, bombeando fluidos a través del entubado mientras se hace oscilar a este último axialmente hacia arriba y hacia abajo. Los fluidos que salen por el extremo del fondo de pozo del orificio del entubado, actúan sobre la obstrucción en el orificio del pozo para lavar o erosionar a la obstrucción produciendo escombros que son elevados o transportados a través del anillo hasta la superficie mediante la circulación de fluido en su interior. Si no tiene éxito la técnica de lavado, se recurre a desconectar el entubado y hacer pasar un motor de lodo por una cadena de tubería con el fin de perforar o escariar a la obstrucción desde el orificio del pozo. Tal introducción y extracción repetida de elementos tubulares consume tiempo, requiere mucho trabajo y por lo tanto es muy costosa. De otro modo, otros han contemplado proporcionar dientes en el fondo de la cadena de entubado o en una zapata en el fondo de la misma para ayudar a recortar la obstrucción conforme avanza el entubado durante su introducción. Típicamente, también se hace oscilar o se aplican golpes al entubado durante la operación de despeje o, en algunos casos, al mismo tiempo que se hace girar.

Además, se ha contemplado acoplar aparatos costosos, tales como motores para lodo, herramientas de chorro o escariado, al fondo de la cadena de entubado; sin embargo, el aparato no puede ser recuperado posteriormente desde el orificio del pozo y aumenta significativamente el costo de la operación de entubado.

De manera ideal, lo que se requiere es un aparato relativamente simple y barato que pueda ser incorporado en la cadena de entubado para despejar obstrucciones en el orificio del pozo sin necesidad de hacer girar a la cadena. De manera ideal, el aparato podría quedar en el fondo del pozo una vez concluidas las operaciones de entubado y cementado, sin un aumento importante en los costos operativos.

Breve Descripción de la Invención Se adapta una herramienta ¦ para despejar obstrucciones en el pozo, en el extremo de una cadena tubular, tal como una cadena de entubación o una cadena de una tubería en espiral (CT, por sus siglas en inglés) . La herramienta comprende un mandril tubular que tiene un buje tubular giratorio adaptado concéntricamente a su alrededor. Una unidad helicoidal se coloca entre el mandril y el buje, permitiendo que el buje tenga un movimiento alternativo a lo largo del mandril y gire con relación al mismo. El buje se conduce para extenderse o retraerse axialmente y para girar con relación al mandril a través del movimiento alternativo axial de los tubulares y el mandril en el orificio del pozo comúnmente referido como un ligero toque de los tubulares dentro del orificio del pozo. Al menos la rotación del buje que se conecta con las obstrucciones del orificio del pozo causa que las obstrucciones se desintegren o erosionen, formando despojos en el mismo que se transportan a la superficie por medio de fluidos que circulan hacia abajo del orificio a través de la cadena y hacia arriba del orificio hacia la superficie en un anillo entre los tubulares y el orificio del pozo. Los fluidos también pueden ayudar en la extensión hidráulica del buje durante movimiento ascendente y la erosión de manera fluida las obstrucciones del orificio del pozo.

En un aspecto amplio, se instala una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo, en el extremo de una cadena de tubería para hacer avanzar la cadena de tubería a través de obstrucciones en un orificio del pozo. La cadena de tubería tiene un orificio axial de paso para comunicar los fluidos con un anillo entre la cadena de tubería y el orificio del pozo, de modo que circulen hasta la superficie. La herramienta para despejar obstrucciones comprende un mandril tubular, un buje tubular y una unidad helicoidal entre ellos. El mandril tubular se conecta con el extremo del fondo del pozo de la cadena de tubería, tiene un orificio de mandril que se extiende axialmente a través del mismo y tal orificio del mandril está conectado en comunicación de fluido con el orificio axial. El buje tubular tiene un orificio de buje que se extiende axialmente a través del mismo y ajusta concéntricamente alrededor del mandril; el orificio del buje está conectado en comunicación de fluido con el orificio del mandril y un extremo del fondo del pozo para acoplarse con las obstrucciones del orificio del pozo. La disposición de la unidad helicoidal actúa entre el mandril y el buje para impulsar el buje axialmente y · en forma giratoria a lo largo del mandril entre una posición retraída y una posición extendida en respuesta a un movimiento axial alternativo de la cadena de tubería y del mandril. El acoplamiento del extremo de fondo del pozo del buje produce escombros procedentes de las obstrucciones del orificio del pozo, y en donde los fluidos procedentes del orificio del buje transportan los escombros a lo largo del anillo hasta la superficie .

La herramienta para despejar obstrucciones permite que se ejecuten métodos para despejar obstrucciones en un orificio del pozo y hacer avanzar una cadena de tubería en su interior sin la rotación de la cadena de tubería. Tal método comprende hacer correr una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo, en el extremo de fondo de pozo de la cadena de tubería, tal como entubado o CT, la herramienta para despejar obstrucciones en el orificio del pozo tiene un mandril tubular para conectarse con la cadena de tubería y con el buje tubular, los cuales se mueven en forma axial y giratoria entre una posición retraída y una posición extendida y cuando la herramienta para despejar obstrucciones en el orificio del pozo encuentra una obstrucción en el orificio del pozo. En operación, el método comprende golpear la cadena de tubería hacia arriba y hacia abajo del orificio para así impulsar el buje tubular para que gire y tenga un movimiento recíproco axial entre la posición retraída y la posición extendida con el fin de acoplarse con la obstrucción del orificio del pozo y producir escombros en el mismo; y descargar fluido a través de orificios contiguos en la cadena de tubería, el mandril y el buje con el fin de transportar los escombros hasta la superficie.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista imaginaria esquemática en corte de una modalidad de la herramienta para despejar obstrucciones, conectada a un extremo de fondo de pozo de una cadena de entubado .

La Figura 2 es una vista en corte transversal de la herramienta de la Figura 1, tomada a lo largo de las líneas de corte II -II, e ilustrando a los pasadores guía sobre una superficie interna de un buje, acoplado con ranuras en espiral sobre una superficie externa de un mandril.

La Figura 3 es una vista en sección longitudinal de una descarga cónica de una herramienta de la Figura 1; la herramienta tiene varillas centralizadas formadas sobre un buje y que tienen un elemento para restringir el flujo.

La Figura 4A es una vista lateral longitudinal de un mandril que tiene ranuras en espiral, con una pendiente uniforme de aproximadamente 45 grados.

La Figura 4B es una vista lateral longitudinal de un mandril que tiene ranuras en espiral con una pendiente que varía de 60 grados a 45 grados, de 45 grados a 30 grados, de 30 grados a 45 grados y de 45 grados a 60 grados.

La Figura 5 es una vista longitudinal en perspectiva de una modalidad de la herramienta para despejar obstrucciones, una broca PDC equipada en un extremo de fondo de pozo del buje.

La Figura 6A es una vista longitudinal en corte parcial de la modalidad de la Figura 5, ilustrando el mandril en vista lateral y el buje en vista en sección transversal y en una posición extendida.

Las Figuras 6B y 6C son vistas detalladas en sección parcial del extremo ascendente y del extremo inferior del mandril respectivamente, de acuerdo con la Figura 6A.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de una modalidad de una broca PDC equipada de acuerdo con la Figura 5, que tiene una pluralidad de aberturas para el paso de fluidos a través de las mismas.

La Figura 8 es una vista en corte en perspectiva de la broca de acuerdo con la Figura 7, mostrando una cara ascendente y la pluralidad de aberturas para el paso de fluido.

Las Figuras 9A, 9B y 9C ilustran otra modalidad de una herramienta para despejar obstrucciones, la cual se optimiza para orificios de pozo horizontales y modalidades perforables .

La Figura 9A es una vista lateral longitudinal de la herramienta en la posición extendida.

La Figura 9B es una vista en corte parcial de la Figura 9A, con el mandril en vista lateral y el buje en vista en corte transversal.

La Figura 9C es una vista parcial en corte de la Figura 9B, con el buje retraído sobre el mandril.

La Figura 10A es una vista longitudinal en corte parcial de la modalidad de la Figura 9A, ilustrando al mandril en vista lateral y al buje en vista en sección transversal y en una posición extendida.

Las Figuras 10B y 10C son vistas detalladas en corte parcial del extremo ascendente y del extremo inferior del mandril respectivamente, de acuerdo con la Figura 10A.

La Figura 11 es una vista en perspectiva que ilustra la broca tubular de la Figura 10A.

La Figura 12 es una vista en corte de la broca tubular de la Figura 1.

La Figura 13 es - una vista longitudinal en corte parcial que ilustra una modalidad de una broca que puede perforar de un lado hacia el otro y posee una inserción de broca menos competente y un mecanismo de cierre entre el mandril (ilustrado en vista lateral) y la broca en el extremo de fondo de pozo del buje (ilustrado en corte) .

La Figura 14 es una vista en perspectiva de una modalidad del mandril que tiene un primer perfil almenado en un extremo del fondo de pozo para formar un mecanismo de cierre .

La Figura 15 es una vista en corte en perspectiva de un extremo de fondo de pozo del buje, ilustrando una broca tubular de perforación que tiene un segundo perfil almenado para interbloquearse en forma correspondiente con el primer perfil almenado de la Figura 14, con el fin de formar un mecanismo de cierre.

La Figura 16 es una vista en perspectiva de una forma alternativa de un mecanismo de cierre que comprende una interface de interbloqueo del tipo cabeza de tornillo.

La Figura 17A es una vista longitudinal en corte parcial de la modalidad de la Figura 13, ilustrando una herramienta para despejar obstrucciones que perfora de un lado a otro, teniendo una cubierta de entubado que se extiende sobre el mandril (en vista lateral) y el buje (en vista en corte) , el buje se encuentra en posición retraída.

La Figura 17B ilustra al buje de la Figura 17A en su posición totalmente extendida y a la cubierta de entubado rodeando al mandril para proporcionar una guía destinada a una cadena de perforación secundaria subsiguiente.

La Figura 18 es una representación esquemática que ilustra el avance en seis pasos de una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo que se acopla con una obstrucción en un orificio del pozo vertical y es activada por la ruptura de pasadores de corte.

La Figura 19 es una representación esquemática que ilustra un avance en cinco pasos de una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo que se acopla con una obstrucción en un orificio del pozo horizontal, el buje se extiende axialmente a través de fluido hidráulico.

La Figura 20 es una representación esquemática que ilustra el avance de seis pasos, de izquierda a derecha, del recorrido descendente del entubado y de la herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo, actuando contra una obstrucción en un orificio del pozo vertical.

La Figura 21 es una' representación esquemática que ilustra el avance en seis pasos, de derecha a izquierda, del recorrido de reposición en sentido ascendente del entubado y de la herramienta para despejar obstrucciones en el orificio del pozo; y Las Figuras 22A y 22B son representaciones esquemáticas de una herramienta para perforar de un lado a otro, de acuerdo con la Figura 17A, la cual está cementada en un orificio del pozo y luego se perfora mediante una cadena de perforación secundaria respectivamente, para extenderse en un orificio del pozo previamente entubado.

Descripción Detallada de la Invención Las modalidades de una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo están conectadas a un extremo de fondo de pozo de. una cadena de elementos tubulares, tal como entubado o tubería en espiral (CT) , para ayudar en el avance o remoción de tales elementos tubulares dentro de un orificio del pozo. Así, la herramienta para despejar obstrucciones elimina la necesidad de hacer girar al entubado, evitando de este modo los problemas asociados con esa tarea, tal como formación de torsión a lo largo del entubado. Para propósitos de la descripción siguiente, el Solicitante ha descrito a la herramienta en el contexto del uso con entubado. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que las modalidades descritas no están limitadas a ser utilizadas con entubado y son apropiadas para uso con otros elementos tubulares que tienen un orificio formado a través de los mismos y para los cuales se debe evitar la rotación.

En algunas modalidades, se hace girar, un buje tubular mientras se extiende o retrae a lo largo de un mandril conectado al extremo "de fondo de pozo del entubado.

El movimiento alternativo y rotación axial del buje a lo largo del mandril son iniciadas por el movimiento alternativo axial del entubado en el orificio del pozo, referido comúnmente como recorrido del entubado. Por lo menos la rotación del buje dentro del orificio del pozo despeja cualquier obstrucción, produciendo escombros que son llevados hasta la superficie mediante la circulación de fluidos hacia el fondo del pozo a través del entubado y hacia arriba hasta la superficie, a través de un anillo entre tal entubado y el orificio del pozo. Cuando se retiran las obstrucciones desde el orificio del pozo, se puede bajar al entubado hasta la profundidad deseada, tal como antes de cementar el entubado en su sitio en el orificio del pozo.

En algunas modalidades, el fluido tal como un fluido de perforación es inyectado o bombeado hacia el fondo del pozo a través del entubado. Se hace circular al lodo hacia arriba del anillo para llevar los escombros hasta la superficie. Además, se puede realizar la extensión o recolocación del buje tubular mediante el impulso hidráulico producido por el fluido de perforación y la gravedad, dependiendo de la orientación del orificio del pozo. Los fluidos que se descargan desde el entubado pueden ayudar también a despejar obstrucciones mediante el acoplamiento en comunicación de fluido con las obstrucciones del orificio del pozo, tal como en una acción de chorro, erosionando con fluido a las obstrucciones de tal orificio del pozo para producir escombros a partir de las mismas. Se puede aumentar la velocidad de los fluidos descargados con el fin de mejorar la erosión por fluido. El extremo de fondo de pozo puede alterar también físicamente las obstrucciones con el fin de producir escombros a partir de las mismas.

En forma más detallada y con referencia a las Figuras 1 y 2 de una modalidad, una herramienta 100 para despejar obstrucciones está conectada a un extremo 12 de fondo de pozo de una cadena de tubería, tal como el entubado 10 o tubería en espiral (CT) , para despejar a las obstrucciones 119 desde un orificio del pozo 1 .

La herramienta 100 para despejar obstrucciones comprende un mandril tubular 120 conectado, por ejemplo, mediante roscado al extremo del fondo de pozo 12 del entubado 10 y teniendo un orificio de mandril 121 que está conectado en comunicación de fluido con un orificio axial 11 del entubado 10.

Un buje tubular 110 que tiene un orificio 115 está dispuesto en forma concéntrica alrededor del mandril tubular 120 y se desplaza axialmente entre una posición totalmente retraída, en la cual un extremo del fondo de pozo 112 del buje 110 está adyacente a un extremo del fondo de pozo 127 del mandril 120, y una posición totalmente extendida en la cual el extremo del fondo de pozo 112 del buje 110 está desplazado axialmente desde el extremo del fondo de pozo 127 del mandril 120.

En algunas modalidades, se bombea al fluido F a través de orificios contiguos del orificio axial del entubado 11 y el orificio 115 del buje. El fluido F se descarga desde el orificio 115 de buje y hacia el orificio del pozo 14. Se hace circular al fluido F a lo largo de un anillo 20, entre el entubado 10 y el orificio del pozo 14, hasta la superficie a través del anillo 20.

Una disposición de trasmisión 118 coopera entre el mandril 120 y el buje 110 y permite que este último gire conforme es desplazado axialmente a lo largo del mandril 120. Así, el buje 110 puede desplazarse en forma axial y giratoria entre las posiciones extendida y retraída.

El buje tubular 110 se acopla con las obstrucciones 119 en el orificio del pozo 14. El Solicitante cree que por lo menos el acoplamiento del buje 110 y su movimiento de rotación ayudan a agitar o alterar a las obstrucciones 119. Los fluidos F descargados a través del orificio 115 del buje transportan los escombros desde el orificio del pozo 14 conforme el fluido F circula hasta la superficie a través del anillo 20. Cuando se descarga al fluido F para que haga contacto con la obstrucción 119, actúa además para erosionar a la misma, mejorando la producción de escombros desde ella.

Con mayor detalle, tal como se ilustra en las Figuras 1, 2, 4A y 4B, la disposición de trasmisión 118 es un dispositivo en espiral formado entre el mandril 120 y el buje 110. Una o más ranuras en espiral 122 cooperan con una o más de las protuberancias 111, tales como botones, pasadores, etc., para guiar al buje 110 en forma giratoria y axial con relación al mandril 120. En una modalidad, las una o más ranuras en espiral 122 están formadas ya sea sobre una superficie interna 115 del buje 110 o sobre una superficie externa 126 del mandril 120. Las una o más protuberancias o pasadores guía 111 se extienden radialmente desde la otra superficie externa del mandril 120 o la superficie interna del buje 110.

Refiriéndonos nuevamente a las Figuras 1 a 3, la disposición de trasmisión en espiral 118 comprende tres ranuras en espiral 122, 122, 122, equidistantes en la superficie externa 126 del mandril 120; y tres pasadores guía correspondientes 111, 111, 111 equidistantes y extendidos radialmente hacia ádentro desde una superficie interna 115 del buje 110. Cada pasador 111 se acopla con una ranura correspondiente 122 en espiral. El uso de tres ranuras en espiral 122, 122, 122 y los correspondientes pasadores guía 111, 111, 111 actúa para centralizar al mandril 120 dentro del buje 110. Conforme se extiende o retrae al buje 110 a lo largo del mandril 120, tal buje 110 gira conforme el pasador 111 sigue la trayectoria de la ranura 122 en espiral. Los tres pasadores 111, 111, 111 están dispuestos adyacentes al extremo ascendente 114 del buje 110 para permitir la completa extensión axial de este último a lo largo del mandril 120. La tolerancia entre el buje 110 y el mandril 120 es suficientemente estrecha de modo que cada pasador guía 111 permanece en la ranura en espiral 122 correspondiente, cuando se ensambla a la herramienta 100. La dirección de las ranuras en espiral 122, 122, 122 garantiza que la carga de rotación sobre el mandril 120 sea compatible con la conexión roscada convencional del mandril 120 con el entubado 10, con el fin de evitar la separación de la herramienta 100 para despejar obstrucciones, desde el entubado 10 durante uso.

Con referencia a las Figuras 4A y 4B( una pendiente de cada ranura en espiral 122 puede ser uniforme a lo largo de la trayectoria de las ranuras en espiral 122, siendo esencialmente una longitud del mandril (Figura 4A) o puede variar (Figura 4B) para cambiar la velocidad de rotación y el esfuerzo correspondiente para iniciar la rotación del buje 110 conforme éste se mueve axialmente a lo largo de la longitud del mandril 120.

En una modalidad tal como la ilustrada en la Figura 4B, la pendiente de las ranuras en espiral 122 es más o menos' de 60 grados, medida desde un plano transversal, en un sitio adyacente al extremo ascendente 128 del mandril 120, la cual disminuye hasta más o menos 45 grados, luego hasta más o menos 30 grados y aumenta después nuevamente desde 30 grados hasta más o menos 45 grados y luego hasta más o menos 60 grados en el extremo 127 de fondo del pozo del mandril 120. Así, el buje 110, conforme se extiende o retrae axialmente a lo largo del mandril 120, comienza a girar fácil. y lentamente ya sea en el extremo ascendente o en el extremo inferior de pozo 128, 127 del mandril 120. Conforme el buje 110 se mueve axialmente a lo' largo del mandril 120, aumenta la velocidad de rotación conforme tal buje 110 pasa a través de la sección de más o menos 45. grados y luego la sección de más o menos 30 grados. Después de esto, conforme el buje 110 continúa moviéndose axialmente y entra en la sección subsiguiente de más o menos 45 grados, la rotación del mismo comienza a disminuir y conforme entra en la sección de más o menos 60 grados, al buje 110 se ha vuelto lento una vez más para una rotación fácil y lenta.

El movimiento axial del mandril 120, fijado al entubado lo, da lugar a que el buje 110 oscile a lo' largo del mandril 120. Un recorrido hasta el fondo del pozo ' del entubado 10 da lugar a que el buje 110 gire en una dirección y un recorrido del entubado hacia arriba del pozo da lugar a que el buje 110 gire en dirección opuesta. El recorrido hasta el fondo del pozo da lugar a que el buje 110 se retraiga a lo largo del mandril 120 y el recorrido hacia arriba del pozo permite que el buje 110 se extienda a lo largo del mandril 120. El impulso para replegar al buje 110 con relación al mandril 120 es originado por la resistencia encontrada en el buje, tal como mediante la obstrucción 119 o un orificio de pozo 14 hermético. El impulso para extender al buje 110 con relación al mandril 120 es originado por la fuerza hidráulica creada por el fluido F sobre el extremo de fondo de pozo del buje y por la gravedad, dependiendo de la orientación del orificio del pozo, siendo más efectivo en orificios de pozo verticales .

En un método de fabricación, se desliza al buje 110 sobre el mandril 120 y se instalan los pasadores 111 a través del buje 110 para acoplarse con las ranuras en espiral 122. Se retienen ahí los pasadores 111, tal como mediante deformación del orificio de instalación o mediante el uso de un tornillo con cabeza o soldadura.

En una modalidad de la invención, se conecta al mandril 120 mediante roscado a una última junta del entubado 110. El extremo ascendente 128 del mandril 120 tiene un extremo cuadrangular que está roscado a un extremo de pasador convencional en el extremo 12 de fondo de pozo del entubado 10. Un espesor del mandril tubular 120 es generalmente mayor que un espesor del entubado 10 para permitir el maquinado de las ranuras 122 en espiral.

Tal como se ilustra en la Figura 1 y con más detalle en las Figuras 6B, 6C, 10B y 10C, se forma por lo menos un tope entre el buje 110 y el mandril 120 para limitar el movimiento axial de tal buje 110 a lo largo del mandril 120 y para retenerlo sobre el mismo.

Tal como se ilustra en las Figuras 6C y 10C, se forma un tope ascendente 113 en el extremo ascendente 114 del buje 110. Se forma un tope 123 de fondo de pozo entre el extremo del fondo de pozo 127 del mandril 120 y el extremo ascendente 114 del buje tubular 110 para retener a tal buje sobre el mandril 120 cuando se encuentra totalmente extendido. En forma similar, tal como se ilustra en las figuras 6B y 10B, se forma un tope 125 ascendente entre el extremo ascendente 128 del mandril 120 y el tope ascendente 113 del buje para retener al mismo sobre el mandril 120 cuando se encuentra en la posición totalmente retraída.

Se colocan sellos anulares para sellar en comunicación de fluido entre el buje 110 y el mandril 120. Se coloca un sello anular 124 de fondo de pozo, de modo que el mismo quede intercalado axialmente entre el tope 123 de fondo de pozo del mandril y el miembro tope 113 ascendente del buje, cuando el buje 110 se encuentra en la posición totalmente extendida. Existe un sello anular 126 dispuesto de modo que quede intercalado axialmente entre el tope ascendente 125 y el miembro tope ascendente. 113 del buje, cuando el buje 110 se encuentra en la posición totalmente retraída.

En una modalidad, se emplea un pasador 129 de embarque o ruptura para mantener al buje 110 en la posición axialmente retraída durante el embarque. Dependiendo a la técnica del operador, los pasadores de corte pueden mantener también al buje 110 en la posición axialmente retraída durante la introducción del entubado 10 y la herramienta 100. El pasador de corte 129 se extiende radialmente hacia dentro desde el miembro tope 113 en el extremo ascendente 114 del buje 110 para acoplarse con el extremo ascendente 128 del mandril 120. Cuando de retira después del embarque o si se retiene cuando se rompe en el orificio del pozo, el buje 110 está en libertad para moverse alternativamente en la forma descrita aquí, en respuesta a la movimiento alternativo axial del entubado 10 y el mandril 120.

Tal como se ilustra en las Figuras 1 y 3, el extremo del fondo de pozo 112 del buje 110 puede ser cónico, tal como hasta una forma de cono truncado, para reducir el área de sección' transversal del orificio 115 del buje con el fin de aumentar la velocidad de los fluidos F que salen desde el mismo. El aumento en la velocidad actúa para incrementar el grado de agitación causado por los fluidos F que salen desde ahí. De otro modo, el orificio 115 del buje puede estar configurado para lograr que el fluido F que sale desde el mismo produzca una fuerza extendida y lance los chorros de fluido desde el mismo.

Refiriéndonos nuevamente a la Figura 3, en una modalidad, el extremo de fondo de pozo 112 del orificio 115 del buje posee un elemento 140 para restringir el flujo, el cual reduce el diámetro del orificio 115 del buje o forma una o más aberturas 142 de diámetro más pequeño para aumentar la fuerza de extensión que actúa sobre el buje y para aumentar la velocidad del fluido F descargado a través del mismo. La mayor velocidad causa que el fluido F descargado aumente el grado de agitación causado por los fluidos F que salen desde ahí y para acoplarse con las obstrucciones 119 con mayor fuerza con el fin de ayudar adicionalmente en la erosión de las mismas.

En orificios de pozo verticales, el recorrido del entubado 10 hacia arriba del orificio del pozo permite que la gravedad actúe sobre el buje 110 para causar la extensión axial del mismo a lo largo del mandril 120. En el caso de orificios de pozo horizontales, hay poco o ningún impulso gravitacional para provocar la extensión axial del buje 110. En este caso, el elemento 140 para restringir el flujo actúa adicionalmente para crear una cara u hombro .141 en la parte ascendente, sobre el cual se bombea al fluido F a través del orificio del buje, creando una contrapresión y una fuerza de extensión o ímpetu para la extensión hidráulica del buje 110.

De manera opcional, tal como se ilustra en la Figura 3, se puede formar varillas 116 sobre una superficie externa 117 del buje 110 para actuar como centralizadores destinados a evitar el contacto entre el buje 100 y el orificio del pozo 14, evitando el escariado de este último. En una modalidad, las varillas 116 son helicoidales y están formadas sobre la superficie externa 117 del buje 110 para réducir el escariado si tales varillas entran en contacto con el orificio del pozo 14. Además, las varillas helicoidales 116 proporcionan un paso a los fluidos que circulan en el anillo 20 hasta la superficie y, por lo tanto, no bloquean el anillo 20 para el paso de los fluidos a través de la misma, permitiendo que el fluido F y los escombros sean dirigidos hacia arriba por el anillo 20 hasta la superficie.

Además, en el caso de orificios de pozo horizontales, las varillas centralizadas 116 pueden acoplarse y arrastrarse en el orificio del pozo 14 durante el recorrido ascendente del entubado 10, ayudando a la extensión axial del buje 110 con respecto al mandril 120.

En una modalidad, tal como se ilustra en la Figura 3, el extremo del fondo de pozo 112 del buje 110, comprende además varias protuberancias 131 (Figura 3) , tales como dientes, que se extienden hacia afuera. Las varias protuberancias 131 actúan ya sea para acoplarse físicamente con la obstrucción con el fin de alterarla y formar escombros o agitar al fluido alrededor de las obstrucciones para erosionar a la misma, o una combinación de tales técnicas.

Las varias protuberancias 131 están hechas con carburo de tungsteno o están recubiertas con tal material para aumentar la resistencia y mejorar la capacidad de corte de las mismas. Las varias protuberancias 131 están formadas en el extremo de fondo de pozo 112 del buje 110, están soldadas al mismo o están aseguradas por roscado de manera reemplazable a tal extremo 112 del buje 110, tal como sobre una zapata roscada 130 tal como se ilustra en la Figura 1.

De manera similar, tal como se ilustra en las Figuras 7, 12 y 13, las protuberancias 131 pueden ser varias formas de dientes 161. La pluralidad de protuberancias 131 o dientes 161 está dispuesta circunferencialmente' alrededor del extremo del fondo de pozo 112 del buje 110. Tal como se ilustra en la figura 1, la pluralidad de protuberancias 131 puede estar desplazada generalmente una con respecto a la otra, tal como colocada radialmente u orientada circunferencialmente en sentido opuesto, o ambos, par ayudar a acoplar y agitar las obstrucciones y contribuir a su erosión. La turbulencia adicional ayuda a evitar que los escombros se sedimenten en el fluido F para así elevar a los mismos junto con el fluido F hasta la superficie.

Con referencia a las Figuras 5 a 12, y en una modalidad, las protuberancias 131 son proporcionadas por medios mecánicos, tales como cortadores o dientes convencionales, en una broca de perforación 150 instalada en el extremo de fondo de pozo 112 del buje 110. La broca de perforación 150 tiene una o más aberturas 151 para descargar al fluido F desde la misma.

Tal como se ilustra en las Figuras 7 y 8, y en una modalidad, la broca de perforación 150 es una broca equipada PDC que comprende una superficie delantera 152 cónica o en forma de bala y elementos cortadores PDC 153. Una superficie 152 delantera cónica o en forma de bala ayuda en el rastreo del orificio del pozo, tal como en pozos horizontales. La superficie delantera 152 de la broca de perforación comprende por lo menos una abertura 151 para permitir que el fluido F pase a través de la misma desde el orificio 115 del buje hasta el anillo 20. La por lo menos una abertura 151 funciona en forma similar al elemento 140 para restringir el flujo y actúa para restringir el paso del fluido F a través de la misma con el fin de aumentar la velocidad de tal fluido. Además, una cara 154 en la parte ascendente del pozo ayuda a aumentar la contrapresión que actúa sobre la misma, para extender al buje 110 hasta la posición extendida.

Con referencia a las Figuras 9A-12, la broca de perforación 150 es una broca tubular 160 que tiene un orificio abierto 162, el cual está contiguo al orificio 115 del buje para el suministro de fluidos F a través del mismo, así como varios dientes 161 (Figura 11 y 12) que se extienden hacia abajo para formar a las protuberancias 131. La broca 160 tubular de perforación comprende un elemento 140 para restringir el flujo, el cual está dispuesto dentro del orificio 161 para aumentar la velocidad de los fluidos que pasan a través del mismo y proporcionar una superficie ascendente 154 para extender hidráulicamente al buje tubular 110.

En el caso de orificios de pozos horizontales 14, los dientes 161 formados alrededor del orificio abierto 162 pueden acoplar y escariar al orificio del pozo 14. En la Figura 13 se ilustra una forma alternativa de la broca 179.

En algunas modalidades, puede ser un objetivo la perforación a través de la herramienta 100 para despejar obstrucciones. En una operación de entubado convencional, se hace avanzar al entubado hacia el orificio del pozo 14 hasta que el entubado 10 llegue a la profundidad deseada. En algunas modalidades, para el caso en que no se espera extender al orificio del pozo 14 después de cementar el entubado 10, la herramienta 100 para despejar obstrucciones está fabricada con acero robusto 4140.

En algunas modalidades, en las cuales la profundidad del orificio del pozo 14 debe ser extendida después de la cementación de por lo menos una primera sección del entubado 10, por lo menos porciones de la herramienta 100 para despejar obstrucciones están hechas de modo que sean perforables . Debido a la naturaleza de la herramienta 100 que tiene componentes que pueden girar en forma relativa, se realizan ajustes para evitar la rotación reactiva de una o más porciones de la misma cuando se perfora a través de la herramienta 100.

En general, las porciones perforables están hechas de materiales menos competentes tales como aluminio y compuestos de aluminio, lo cual facilita la perforación.

En tales casos, las porciones que pueden ser perforadas son generalmente componentes internos que de otro modo podrían interferir o retardar el paso de una cadena de perforación a través de las mismas. La broca 150 puede ser también perforable o su diseño adapta el paso de una cadena de perforación a través de la misma, tal como en la broca tubular de perforación 160 de la modalidad de la Figura 12, la cual obstruye en forma mínima al orificio 115 del buje 110.

Por ejemplo, el mandril 120 puede estar hecho de aluminio y los pasadores guía 111 pueden estar hechos de bronce, mientras que los componentes restantes, tal como el buje 110, están hechos de acero 4140. La broca 150 está hecha también de materiales menos competentes que permiten la perforación a través de los mismos .

En una modalidad, ilustrada en la Figura 13, una broca perforable incorpora características robustas utilizadas para acoplar y despejar obstrucciones 119 en el orificio del pozo, permitiendo sin embargo la perforación para el paso de una cadena de perforación subsiguiente con el fin de extender el orificio del pozo 14 más allá de la profundidad inicial deseada. La broca 150 comprende un cuerpo 170 tubular hecho con acero resistente, el cual incluye elementos cortadores compactos de diamante policristalino (PDC, por sus siglas en inglés) (no ilustrados) , los cuales no pueden ser perforados fácilmente. El cuerpo 170 de la broca tubular tiene un orificio 171 a través del cual puede pasar la cadena de. perforación; se evita esencialmente el cuerpo de la broca 170. Se coloca una inserción 173 menos competente dentro del orificio 171 de la broca y el cual tiene una superficie delantera 174 que lleva las varias protuberancias 131, tales como dientes de los cortadores 175. La pluralidad de cortadores 175 se acoplan con las obstrucciones 119, en forma muy similar a las protuberancias 131 y las brocas de perforación 150, 160 de las formas previamente descritas . La inserción 173 de la broca forma además al elemento 140 para restringir el flujo, tal como se describió anteriormente tanto para aumentar la velocidad de descarga del fluido F en el mismo como para la extensión hidráulica del buje 110.

El cuerpo 170 de la broca está fabricado con acero endurecido 4140. La inserción 173 y el elemento 140 para restringir el flujo están fabricados con aluminio 6061, el cual es apropiado para soportar los rigores de la operación de golpeteo del entubado, siendo sin embargo perforable .

La forma perforable de la herramienta 100 para despejar obstrucciones está conectada al extremo 11 de fondo de pozo 11 del entubado 10 y se hace bajar a este último hasta la profundidad deseada, de modo que la herramienta 100 para despejar obstrucciones actúa como una herramienta de colocación de tubería. Luego, se cementa al entubado 10 en el orificio del pozo 14 utilizando operaciones convencionales de cementación. Se bombea cemento a través del entubado 10 y se descarga desde el extremo del fondo de pozo 112 del buje 110 y hacia el anillo 20. El cemento endurecido alrededor del buje 110 evita el movimiento axial o giratorio adicional del buje 110 alrededor del mandril fijo.

En operaciones de perforación desde un lado hacia el otro, una cadena de perforación secundaria y una broca de perforación pueden dañar o perforar la conexión de trasmisión en espiral entre el mandril 120 y el buje 110. La libre rotación del mandril por delante de la cadena de perforación secundaria anula la operación de perforación. Se proporciona varias características en una o más modalidades con el fin de reducir problemas cuando se perfora a través de la herramienta 100.

En una modalidad, ilustrada en las Figuras 13-16, un mecanismo de cierre 180 se conecta entre el mandril' 120 y el buje 110 en la posición totalmente retraída, evitando la rotación independiente del mandril 120 y se debe comprometer la conexión entre el mandril 120 y el entubado 10 y el mandril 120 y el buje 110. Tal como se ilustra detalladamente en las Figuras 14 y 15, el mecanismo de cierre 180 es una interconexión, tal como una interconexión almenada, entre el extremo de fondo de pozo 127 del mandril 120 y el extremo de fondo de pozo 112 del buje 110 para interconectar a los componentes y evitar el movimiento giratorio relativo entre ellos. El extremo de fondo de pozo 127 del mandril 120 comprende un primer perfil almenado 181 (Figura 14) que tiene varias proyecciones 182 extendidas axialmente y espaciadas en forma circunferencial y varias cavidades 186 entre ellas. En forma similar, el extremo de fondo de pozo 112 del buje 110 comprende un segundo perfil almenado 183 (Figura 15) que tiene varias proyecciones 184. extendidas axialmente y separadas en forma circunferencial, así como varias cavidades 188 entre ellas. En una posición interbloqueada, con el primero y segundo perfiles almenados 181, 183 en relación cara a cara, las proyecciones 182 del primer perfil almenado 181 se acoplan en las cavidades 188 del segundo perfil almenado 183. Por lo tanto, las proyecciones 184 del segundo perfil almenado 183 se acoplan en las cavidades del primer perfil almenado 181. En la. osición interbloqueada, se evita la rotación del mandril 120.

El mandril 120 y el buje 110 no pueden estar en la posición interbloqueada cuando comienza la operación de perforación, tal como cuando el buje 110 se encuentra en la posición axialmente extendida durante la cementación. En tales casos, cuando el mandril 120 queda libre para girar con la cadena de perforación, la porción restante del mandril 120 que tiene el primer perfil almenado 181 es empujada hacia el fondo del pozo por la cadena de perforación secundaria. El primer perfil almenado 181 es obligado a acoplarse con el segundo perfil almenado .183 del buje 110 en la posición interbloqueada, evitando el movimiento giratorio adicional del mandril 120 y permitiendo que continúe la operación de perforación .

En una modalidad tal como la ilustrada en las Figuras 13 y 16, el mecanismo de cierre 160 comprende una interconexión similar a un diente, con interbloqueo unidireccional del tipo cabeza de tornillo, que tiene caras axiales 185, 186 auxiliares y en rampa en forma giratoria para detener la rotación simultánea del mandril 120 durante la perforación.

En una modalidad que reduce la desviación del orificio del pozo extendido cuando se perfora a través de la herramienta, el mandril y el buje poseen una cubierta 190 de entubado que guía a la segunda perforación a través de la herramienta 100.

Con referencia a las Figuras 17A y 17B, una herramienta 100 para . despejar obstrucciones que tiene una broca perforable 170, comprende además una cubierta 190 de entubado fabricada con materiales resistentes a la perforación o fresado, tal como acero endurecido 4140. La cubierta 190 de entubado protege al mandril 110 para guiar a la segunda cadena de perforación a lo largo de una trayectoria esencialmente alineada con el mandril 120 y hacia el buje 110. La cubierta 190 del entubado está colocada en forma concéntrica sobre el mandril 120 y en forma concéntrica y deslizable sobre el buje 110, extendiéndose a lo largo de un tramo del mandril 120 desde más o menos el extremo ascendente 128 del mandril hasta el extremo de fondo de pozo 127 de este último. La cubierta 190 de entubado está asegurada al extremo ascendente 128 del mandril mediante un collar ascendente 191 y que se desliza sobre el buje 110. La cubierta 190 del entubado permanece estacionaria con el mandril 120 durante la extensión axial del buje 110. Un extremo de fondo de pozo 192 de la cubierta 190 del entubado es estabilizado en forma deslizante y giratoria alrededor del buje 110 mediante un collar 192 de fondo de pozo. Tal como se ilustra en la Figura 17B, el buje 110 pasa a través del collar 192 de fondo de pozo cuando tal buje se encuentra axialmente extendido y la cubierta 190 del entubado permanece rodeando esencialmente al mandril 120.

Como lo apreciarán los expertos en la técnica, la herramienta 100 para despejar obstrucciones puede tener un tamaño apropiado dependiendo del tamaño del entubado que está siendo utilizado. En otras palabras, la herramienta 100 para despejar obstrucciones puede estar adaptada para conectar en forma operativa y en comunicación de fluido a los elementos tubulares utilizados en la industria, tales como entubados de 2.54 cm (4 ¾ pulgadas), 13.97 cm (5 ¾ pulgadas), 17.78 cm (7 pulgadas) o 24.46 cm(9 5/a pulgadas) y 7.32 cm (2 7/8 pulgadas) y tubería en espiral de 7.32 cm (2 7/8 pulgadas), o pueden tener un tamaño por encargo para cualquier entubado 10 o CT.

Tal como se ilustra en las Figuras 5 y 6A a 6C, una herramienta 100 para despejar obstrucciones particularmente apropiada paira uso en orificios de pozo verticales con entubado 10 de 13.97 cm (5 ¾ pulgadas), comprende un mandril 120 que tiene un diámetro de más o menos 10.80 cm (4.25 pulgadas) y una longitud de más o menos aproximadamente 1.73 metros (68 pulgadas) () y un buje.110 que tiene una longitud de más o menos aproximadamente 2.34 metros (92 pulgadas) . El buje 110 tiene un diámetro interno de aproximadamente 12.42 cm (4.89 pulgadas más o menos), formando un ajuste con juego concéntrico alrededor del mandril 120 y un diámetro externo de más o menos 13.97 cm (5 1/2 pulgadas). Se proporciona tres pasadores guía de más o menos 2.43 cm (1 pulgada) (no ilustrados) con una separación de más o menos 120 grados, para acoplar con tres ranuras 122 paralelas y en espiral en el mandril 120. Existen sellos anulares 124, 126, tales como cojines de goma o anillos O grandes, alrededor del extremo ascendente 128 y el extremo inferior 127 del mandril, como cojines entre el mandril 120 y el buje 110 cuando este último asienta en cada extremo del recorrido. El recorrido resultante de la herramienta 100 para despejar obstrucciones es más o menos 1.52 metros (68.5 pulgadas o más o menos 5 pies), girando el buje 110, ' aproximadamente 4.9 revoluciones alrededor del mandril 120 por recorrido.

Con referencia a las Figuras 9A a 9C, 10A a 10C, 11 y 12, se ilustra una modalidad apropiada para pasar y limpiar a través de orificios de pozo desviados u horizontales. En las Figuras 9A a 9C, una modalidad más corta comprende un mandril 120 que tiene una longitud de más o menos 81.28 cm (32 pulgadas aproximadamente) y un buje correspondiente 110 que tiene una longitud de más o menos 1.385 cm (54.38 pulgadas más o menos) . Cuando el tamaño está destinado a uso con un entubado de 17.78 cm (7 pulgadas), el mandril 120 tiene un diámetro más o menos 14.48 cm (5.7 pulgadas aproximadamente) y el buje 110 tiene un diámetro externo de 17.78 cm (7 pulgadas aproximadamente) y un diámetro interno de aproximadamente más o menos 16.18 cm (aproximadamente 6.37 pulgadas) . La longitud del recorrido es más o menos 81.28 cm (32 pulgadas) y el buje 110 da más o menos 2 revoluciones alrededor del mandril 120 por recorrido.

En Operación Se utilizan las modalidades de la herramienta 100 para despejar obstrucciones en orificio del pozo, durante el entubado de un orificio abierto u orificio del pozo 14 que ha sido perforado en una operación ' previa de perforación. Un sondeo puede perfilar obstrucciones, incluyendo puntos estrechos, que necesitan ser despejadas. Se conecta a la herramienta 100 para despejar obstrucciones en orificio del pozo, a la parte inferior de una junta de entubado convencional y se baja este último hacia el orificio del pozo .

Algunos operadores prefieren retirar el pasador o pasadores 129 de transporte o ruptura e introducir la herramienta 100 en condición extendida, operando posiblemente en forma pasiva y periódica en el recorrido hasta el fondo del pozo. En otros casos, el pasador o pasadores 129 de corte permanecen en 'su sitio para mantener al buje 110 en la posición retraída durante el descenso hacia el orificio del ozo 14.

Tal como se ilustra en la figura 18, con los pasadores de corte 129 en su sitio, y en un orificio del pozo vertical, se hace bajar al entubado 10 y a la herramienta 100 hacia el orificio del pozo en (1) y (2) hasta una obstrucción 119 en (3) . Se aplica una fuerza de corte en el fondo del pozo, tal como una carga de asiento de más o menos 1000 libras, a la herramienta 100 en (4), suficiente para romper a los pasadores de corte 129, permitiendo que el buje 110 quede libre para moverse con relación al mandril 120.

Una vez que el buje 110 está libre para moverse en forma axial y giratoria con relación al mandril 120, se eleva al entubado 10 y al mandril 120 en (5) , de modo que el buje 110 se mueva en forma giratoria hacia su posición extendida. Se mueve al entubado hacia arriba y el buje 110 llega a la posición extendida en (6) . Se puede controlar el recorrido del entubado y no llega necesariamente hasta la extensión completa o el repliegue total.

El recorrido del entubado lo continúa hacia arriba y hacia abajo para impulsar al buje tubular de modo que gire y oscile axialmente entre la posición retraída y la posición extendida para acoplar con la obstrucción del orificio del pozo, produciendo escombros, lo cual se repite hasta que se despeje la obstrucción y la herramienta 100 pueda ser colocada a la profundidad deseada o en la siguiente obstrucción .

En un orificio del pozo vertical, la extensión del buje 110, mientras el mandril 120 se mueve hacia arriba en el orificio del pozo, se encuentra ampliamente bajo la influencia de la gravedad y, así, la elevación del entubado 10 puede ser suficiente para causar la extensión del buje 110. Se utiliza típicamente al fluido F tanto para la remoción de escombros como para la extensión del buje 110.

Con referencia a la Figura 19, en un orificio del pozo horizontal en donde la gravedad no ofrece impulso gravitacional para que el buje se extienda a lo largo del mandril 120, el fluido F extiende hidráulicamente al buje tubular hasta la posición extendida conforme la cadena de tubería se mueve hacia arriba. En este caso, conforme el entubado 10 se mueve hacia arriba en el orificio en (3), el fluido F obliga al buje 110 a permanecer en el fondo del pozo mientras está girando y puede ser acoplado contra la obstrucción 119.

Con referencia a la Figura 20, en una operación típica de despeje tal como se ilustra de izquierda a derecha, ya sea que el orificio del pozo 14 sea vertical u horizontal, el entubado 10 se mueve hacia abajo del orificio del pozo desde una posición extendida en (1) hasta una posición retraída en (6) . El recorrido del entubado y el mandril 120 da lugar a que el buje 110 se repliegue en forma axial y giratoria a lo largo del mandril 120. La rotación del buje 110 acopla con la obstrucción 119 y crea escombros a partir de la misma. Los fluidos F que circulan hacia arriba del orificio del pozo, a través del anillo 20, llevan a los escombros hasta la superficie.

Luego, tal como se ilustra de derecha a izquierda en la Figura 21, y comenzando con la herramienta en la posición retraída en la etapa (7) , se eleva al entubado 10 y al mandril 120 para separarlos de cualquier obstrucción restante 119. Tal como se ilustra en las etapas (8) a (12), conforme el buje 110 se extiende a lo largo del mandril 120, gira en dirección opuesta a la que tenía cuando se replegó al buje a lo largo del mandril 120. El buje 110 se reajusta para un recorrido descendente subsiguiente de la Figura 20, pero continúa girando y descargando fluido F para acoplar con la obstrucción .

Se repite la operación de las Figuras 20 y 21 tantas veces como sea necesario para despejar a la obstrucción 119 y para cada una y cualesquiera obstrucciones subsiguientes, suficiente para que el entubado 10 pueda ser avanzado de modo que llegue a la profundidad deseada. Como lo apreciarán los expertos en la técnica, la herramienta 100 de acuerdo con las formas de la invención actúa como una herramienta para la colocación de entubado. Luego, tal aparato puede ser utilizado para cementar al entubado en el orificio de conforme pasa hacia el mismo.

Con referencias a las Figuras 22A y 22B, en una forma perforable que utiliza una forma de herramienta 100 descrita en las Figuras 17A y 17B, se extiende un tramo de un orificio del pozo 14. La cadena secundaria 200 de perforación y la broca 201 tienen un diámetro externo más pequeño que el diámetro interno del buje 110. Se perforan por lo menos una porción del mandril 120, la broca 150 y el elemento 140 para restringir el flujo, con el fin de lograr acceso a la formación por debajo del orificio del pozo 14 previamente entubado y perforar una extensión del orificio del pozo.

Ej emplo Se probó una modalidad de la invención durante el entubado de un orificio del pozo vertical, en el cual se intentó operaciones normales de entubado y las mismas fracasaron. Se encontró obstrucciones a más o menos 1 kilómetro del fondo del pozo, evitando el„paso del entubado hasta la profundidad deseada.

Previamente, se hizo circular un fluido de perforación a través del entubado y adyacente a las obstrucciones en un intento para despejar hidráulicamente a la obstrucción. El proceso duró tres días sucesivos, con enormes gastos, y finalmente no tuvo éxito para despejar una primer obstrucción. Se retiró al entubado y se introdujo un motor para lodo hasta el fondo del pozo con el fin de perforar mecánicamente a través de la primera obstrucción. El mandril convencional, la broca de perforación y el conjunto inferior del costoso motor para lodo se perdieron eventualmente en el fondo del pozo, sin despejar con éxito a la primera obstrucción. El conjunto inferior del motor para lodo fue eventualmente recuperado mediante una operación de pesca. Se perdieron va- rías semanas y la primera obstrucción no llegó a ser despejada.

Luego, se conectó al entubado una herramienta 100 para despejar obstrucciones, en forma operativa y en comunicación de fluido, y se introdujo hacia el fondo del pozo. Se accionó a la herramienta para despejar obstrucciones cuando se llegó a la primera de ellas. Se realizó el recorrido del entubado y de la herramienta en forma completa, hacia arriba y hacia abajo, durante tres veces. La obstrucción fue despejada con éxito y el entubado pudo avanzar .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (21)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo, colocada en un extremo de fondo de pozo de una cadena de tubería, para hacer avanzar a esta última a través de obstrucciones en un orificio del pozo; la cadena de tubería tiene un orificio axial para comunicar a los fluidos con un anillo entre la cadena de tubería y el orificio del pozo, para su circulación hasta la superficie; caracterizada porque comprende : un mandril tubular para ser conectado al extremo de fondo de pozo de la cadena de tubería; el mandril tiene un orificio que se extiende axialmente a través del mismo; tal orificio del mandril está conectado en comunicación de fluido con el orificio axial; un buje tubular que tiene: un orificio que se extiende axialmente a través del mismo y ajusta concéntricamente alrededor del mandril; el orificio del buje está conectado en comunicación de fluido con el orificio del mandril; y un extremo de fondo de pozo para acoplarse con las obstrucciones del orificio del pozo; y una disposición de transmisión en espiral que actúa entre el mandril y el buje para impulsar al mismo en forma axial y giratoria a lo largo del mandril, entre una posición retraída y una posición extendida, en respuesta al movimiento oscilante axial de la cadena de tubería y el mandril; el acoplamiento del extremo de fondo de pozo del buje produce escombros a partir de las obstrucciones en el orificio del pozo; y donde los fluidos procedentes del orificio del buje llevan a los escombros a lo largo del anillo hasta la superficie.

2. La herramienta, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los fluidos descargados desde el orificio del buje son dirigidos hacia las obstrucciones para ayudar a erosionarlas con fluido.

3. La herramienta, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la disposición de trasmisión en espiral comprende: una o más ranuras en espiral ya sea en el mandril o en el buje; y uno o más pasadores guía correspondientes que se extienden ya sea desde el" buje o desde el mandril respectivamente; cada uno de tales pasadores guía se acopla con una o más de las ranuras en espiral para causar que el buje gire conforme oscila axialmente a lo largo del mandril entre las posiciones extendida y retraída; en la cual las una o más ranuras en espiral están formadas ya sea en una superficie externa del mandril o en una superficie interna del buje; y el uno o más pasadores guía correspondientes se extiende radialmente desde la superficie interna opuesta del buje o la superficie externa del mandril .

4. La herramienta de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la una o más ranuras en espiral están formadas en la superficie externa del mandril y el uno o más pasadores guía correspondientes se extienden radialmente hacia adentro desde la superficie interna del buje.

5. La herramienta de conformidad con la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque la una o más ranuras en espiral tiene un paso uniforme a lo largo de una trayectoria de las tales ranuras.

6. La herramienta de conformidad con las reivindicaciones 3, 4 ó 5, caracterizada porque una o más de las ranuras en espiral tienen una pendiente de más o menos 45 grados a lo largo de una trayectoria de las mismas.

7. La herramienta de conformidad con las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque una o más ranuras en espiral tienen una pendiente que varía a lo largo de una trayectoria de tales ranuras en espiral .

8. La herramienta de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la pendiente varía desde más o menos 60 grados adyacente a un extremo ascendente del mandril, hasta más o menos 30 grados y nuevamente hasta más o menos 60 grados en un extremo de fondo de pozo del mandril.

9. La herramienta de conformidad con cualquiera- de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque comprende además por lo menos un tope formado entre el buje y el mandril para limitar el movimiento axial del primero a lo largo del segundo y para retener al buje sobre el mandril.

10. La herramienta de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque por lo menos un tope comprende : un tope ascendente formado en un extremo ascendente del buje para acoplarse con un tope ascendente formado en un extremo ascendente del mandril, con el fin de limitar el movimiento del buje en la posición totalmente retraída; y un tope de fondo de pozo formado en un extremo inferior del mandril, destinado a acoplarse con el tope ascendente del buje en la posición totalmente extendida.

11. La herramienta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque comprende además un elemento para restringir el flujo en el orificio del buje, para reducir el diámetro de tal orificio.

12. La herramienta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque comprende además varias protuberancias formadas en un extremo de fondo de pozo del buje y espaciadas circunferencialmente para acoplar con las obstrucciones del orificio del pozo.

13. La herramienta de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque las protuberancias están formadas en una broca conectada al extremo de fondo de pozo del buje.

14. La herramienta de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque el mandril y por lo menos las porciones de la broca están hechos de un material perforable para permitir la perforación mediante una cadena de perforación secundaria, para prolongar al orificio del pozo .

15. La herramienta de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque comprende además un mecanismo de cierre que actúa entre un extremo de fondo de pozo del mandril y un extremo de fondo de pozo del buje, para restringir el movimiento giratorio del mandril cuando se perfora por lo menos porciones del mismo.

16. La herramienta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque comprende además una cubierta de entubado que se adapta al mandril y se extiende concéntricamente alrededor del mismo, en forma deslizante alrededor del buje para guiar a la cadena secundaria de perforación a través la misma con el fin de prolongar al orificio del pozo.

17. La herramienta de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la cadena de tubería es un entubado o una tubería en espiral .

18. Un método para despejar obstrucciones de orificio del pozo con el fin de permitir el avance de una cadena de tubería en el mismo, sin la rotación de esta última; caracterizado porque comprende: introducir una herramienta para despejar obstrucciones en un orificio del pozo, en el extremo de fondo de pozo de la cadena de tubería para que avance junto con la misma; la herramienta para despejar obstrucciones en el orificio del pozo tiene un mandril tubular que se conecta a la cadena de tubería y al buje tubular, el cual se mueve en forma axial y giratoria entre una posición retraída y una posición extendida; y cuando la herramienta para despejar obstrucciones en el orificio del pozo encuentra una de ellas: mover la cadena de tubería hacia arriba y hacia abajo para hacer girar y oscilar axialmente a la cadena de tubería entre la posición retraída y la posición extendida con el fin de acoplar con la obstrucción y producir escombros a partir de la misma; y descargar fluido a través de orificios contiguos en la cadena de tubería, el mandril y el buje con el fin de llevar a los escombros hasta la superficie.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la descarga del fluido a través de los orificios contiguos comprende además la extensión hidráulica del buje tubular hasta la posición extendida conforme la cadena de tubería se mueve hacia arriba del orificio del pozo.

20. El método de conformidad con la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque cuando la herramienta encuentra una obstrucción en el orificio del pozo, comprende además: colocar a la herramienta sobre la obstrucción con una carga suficiente para romper un pasador de ruptura conectado entre el buje y el mandril con el fin de liberar al primero de modo que gire y oscile axialmente .

21. El método de conformidad con las reivindicaciones 18, 19 ó 20, caracterizado porque comprende además : cementar a la herramienta y a la cadena de tubería en el orificio del pozo; introducir una cadena de perforación secundaria para perforar por lo menos al mandril con el fin de prolongar al orificio del pozo.