MX2013005079A - Herramientas para su uso en pozos de sondeo subterraneos que tienen mienmbros expandibles y metodos relacionados. - Google Patents

Abstract

Aparatos expandibles para su uso en pozos de sondeo subterráneos incluyen por lo menos un miembro configurado para moverse entre una posición retraída y una posición extendida. Un miembro de retención dispuesto en el cuerpo tubular puede retener selectivamente por lo menos un miembro en la posición retraída. Métodos para operar un aparato expandible incluyen asegurar por lo menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída al acoplar una pared interior de un cuerpo tubular con al menos un miembro de retención dispuesto en al menos una abertura formada en un manguito de retención.

Description

HERRAMIENTAS PARA SU USO EN POZOS DE SONDEO SUBTERRÁNEOS QUE TIENEN MIEMBROS EXPANDIBLES Y MÉTODOS RELACIONADOS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Modalidades de la presente descripción se relacionan generalmente a un aparato expandible para su uso en pozos de sondeo subterráneos y, más particularmente, a un aparato de escariador expandible para agrandar un pozo de sondeo subterráneo y a un aparato estabilizador expandible para estabilizar un ensamble del fondo del pozo durante una operación de perforación y métodos relacionados.

Escariadores expandibles se emplean típicamente para agrandar pozos de sondeo subterráneos.

Convencionalmente, en la perforación de pozos de petróleo, gas, y geotérmicos, se instala y cementa una tubería de revestimiento para evitar que las paredes del pozo de sondeo colapsen dentro del pozo de sondeo subterráneo mientras que proporcionan el apuntalamiento requerido para operaciones de perforación subsiguientes para alcanzar profundidades más grandes. La tubería de revestimiento también se instala convencionalmente para aislar diferentes yacimientos, para prevenir el flujo transversal de fluidos del yacimiento, y para permitir el control de fluidos y presiones del yacimiento cuando el pozo de sondeo se perfora. Para incrementar la profundidad de un pozo de sondeo perforado previamente, se dispone nueva tubería de revestimiento dentro y extendida debajo de la tubería de revestimiento previa. Mientras que agregar tubería de revestimiento adicional permite al pozo de sondeo alcanzar profundidades más grandes, tiene la desventaja de estrechar el pozo de sondeo. Estrechar el pozo de sondeo restringe el diámetro de cualesquier secciones subsiguientes del pozo debido a que la barrena de perforación y cualquier tubería de revestimiento adicional deben pasar a través de la tubería de revestimiento existente. Como las reducciones en diámetro del pozo de sondeo no son deseables debido a que limitan el índice de flujo de producción de petróleo y gas a través del pozo de sondeo, frecuentemente es deseable agrandar el pozo de sondeo subterráneo para proporcionar un diámetro del pozo de sondeo más amplio para instalar tubería de revestimiento adicional más allá de la tubería de revestimiento instalada previamente así como permitir mejores índices de flujo de producción de hidrocarburos a través del pozo de sondeo.

Una variedad de enfoques se ha empleado para agrandar el diámetro de un pozo de sondeo. Un enfoque convencional utilizado para agrandar el pozo de sondeo subterráneo incluye utilizar barrenas excéntricas y bicentrales. Por ejemplo, una barrena excéntrica con una porción de corte lateralmente extendida o alargada gira con respecto a su eje para producir un diámetro del pozo de sondeo ampliado. Un ejemplo de una barrena excéntrica se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 4,635,738, la cual se asigna a la presente descripción. Un ensamble de barrena bicentral emplea dos secciones de barrenas superpuestas longitudinalmente con ejes de desplazamiento lateral, los cuales al girar producen y agrandan el diámetro del pozo de sondeo. Un ejemplo de una barrena bicentral se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,957,223, la cual también se asigna a la presente descripción.

Otro enfoque convencional utilizado para agrandar un pozo de sondeo subterráneo incluye emplear un ensamble del fondo del pozo extendido con una barrena de perforación piloto en el extremo distante del mismo y un ensamble de escariador a cierta distancia sobre la barrena de perforación piloto. Ésta disposición permite el uso de cualquier tipo de barrena de perforación giratoria convencional (por ejemplo, una barrena para roca o una barrena de arrastre), como la barrena piloto y la naturaleza extendida del ensamble permiten mayor flexibilidad cuando pasan a través de espacios estrechos en el pozo de sondeo asi como la oportunidad de estabilizar efectivamente la barrena de perforación piloto de manera que la barrena de perforación piloto y el escariador que le sigue atravesarán la trayectoria deseada para el pozo de sondeo. Este aspecto de un ensamble del fondo del pozo extendido es particularmente significativo en perforación direccional. La presente descripción para este fin, ha designado como estructuras de escariación las llamadas "aletas de escariador", las cuales generalmente comprenden un cuerpo tubular que tiene un estabilizador de perforación con una conexión roscada en la parte superior de la misma y una superficie de dado con pinzas en la parte inferior de «la misma, también con una conexión roscada. Las Patentes de los Estados Unidos Nos. RE 36,817 y 5,495,899, ambas de las cuales se encuentran asignadas a la presente descripción, describen estructuras de escariado que incluyen aletas de escariador. La porción media superior de la herramienta de aletas de escariador incluye una o más cuchillas que se extienden longitudinalmente que se proyectan general y radialmente hacia afuera a partir de un cuerpo tubular, y se proporcionan elementos de corte PDC en las cuchillas.

Como se menciona en lo anterior, escariadores expandibles convencionales pueden utilizarse para agrandar un pozo de sondeo subterráneo y pueden incluir cuchillas que se fijan pivotable o articuladamente a un cuerpo tubular y se accionan por medio de un pistón dispuesto en el mismo como se describe en, por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 5,402,856 para Warren. Además, la Patente de los Estados Unidos No. 6,360,831 para Akessort et al., describe un abridor de pozo de sondeo convencional que comprende un cuerpo equipado con al menos dos extremidades para abrir pozos que tienen medios de corte que pueden moverse a partir de una posición de descanso en el cuerpo a una posición activa por exposición a presión del flujo de fluido de perforación a través del cuerpo. Las cuchillas en estos escariadores se encuentran inicialmente retraídas para permitir que la herramienta corra a través del pozo de sondeo en una sarta de perforación, y, una vez que la herramienta ha pasado más allá del extremo de la tubería de revestimiento, las cuchillas se extienden de manera que el diámetro del pozo puede incrementarse por debajo de la tubería de revestimiento.

En algunas modalidades, la presente descripción incluye un aparato expandible para uso en un pozo de sondeo subterráneo. El aparato expandible incluye un cuerpo tubular que tiene un calibre longitudinal y al menos una abertura en una pared del cuerpo tubular. Al menos un miembro se coloca dentro de al menos una abertura en la pared del cuerpo tubular y se configura para moverse entre una posición retraída y una posición extendida. Un miembro de manguito se dispone en el cuerpo tubular y tiene un calibre longitudinal que forma un pasaje de fluido a través el miembro de manguito para permitir que el fluido fluya a través del mismo. El miembro de manguito incluye una porción de retención que muestra un grosor que es mayor que un grosor de una porción adyacente del miembro de manguito. Un manguito de retención tiene al menos una abertura que se forma en el mismo y al menos un miembro de retención dispuesto al menos parcialmente dentro de al menos una abertura. La porción de retención del miembro de manguito retiene selectivamente al menos un miembro de retención en acoplamiento con una porción del cuerpo tubular para mantener al menos un miembro en la posición retraída.

En modalidades adicionales, la presente descripción incluye un aparato expandible para uso en un pozo de sondeo subterráneo. El aparato expandible incluye un cuerpo tubular que tiene un calibre longitudinal y al menos una abertura en una pared del cuerpo tubular. Al menos un miembro se coloca dentro de al menos un abertura en la pared del cuerpo tubular y se configura para moverse entre una posición retraída y una posición extendida. Un miembro de manguito se dispone en el cuerpo tubular y tiene un calibre longitudinal que forma un pasaje de fluido a través del miembro de manguito para permitir que el fluido fluya a través del mismo. El miembro de manguito incluye una porción alargada, dimensionada y configurada para retener de manera selectiva al menos un miembro de retención dentro de un cuerpo tubular en acoplamiento con una porción del cuerpo tubular para retener al menos un miembro en la posición retraída.

En todavía modalidades adicionales, la presente descripción incluye un método para operar un aparato expandible para uso en un pozo de sondeo subterráneo. El método incluye asegurar al menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída que comprende acoplar una pared interior de un cuerpo tubular de un aparato expandible con al menos un miembro de retención colocado en al menos una abertura formada en un manguito de retención, desacoplando al menos un miembro de retención desde la pared interior del cuerpo tubular del aparato expandible, y mover al menos un miembro del aparato expandible desde la posición retraída a una posición extendida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Mientras la especificación concluye con reivindicaciones que destacan particularmente y distintivamente reclaman lo que se considera como modalidades de la descripción, diversas características y ventajas de modalidades de la descripción pueden comprobarse más fácilmente a partir de la siguiente descripción de algunas modalidades de la descripción, cuando se leen junto con los dibujos anexos, en los cuales: la FIGURA 1 es una vista lateral de una modalidad de un aparato de escariador expandible de la descripción; la FIGURA 2 muestra una vista en sección transversal del aparato de escariador expandible en el plano indicado por la línea de sección 2-2 en la FIGURA 1; la FIGURA 3 muestra una vista en sección transversal longitudinal del aparato de escariador expandible como se indica en la linea de sección 3-3 en la FIGURA 2; la FIGURA 4 muestra una vista en sección transversal agrandada de una porción del aparato de escariador expandible mostrado en la FIGURA 3; la FIGURA 5 muestra una vista en sección transversal de un manguito de retención para su uso con una modalidad de un aparato expandible de acuerdo con la presente descripción tal como el aparato expandible mostrado en la FIGURA 1 y como se indica por la linea 5-5 de sección en la FIGURA 4; y la FIGURA 6 muestra una ilustración en sección transversal longitudinal, parcial de una modalidad de un aparato de escariador expandible en una posición expandida.

Las ilustraciones que se muestran en la presente son, en algunos casos, vistas no reales de alguna herramienta de perforación terrestre particular, aparato expandible, elemento de corte, u otra característica de una herramienta de perforación terrestre, pero son simplemente representaciones idealizadas que se emplean para describir modalidades de la presente descripción. Adicionalmente, elementos comunes entre las figuras pueden mantener la misma designación numérica.

Como se utilizan en la presente, los términos "distante" y "próximo" son términos relativos utilizados para describir porciones de un aparato expandible o miembros del mismo con referencia a un pozo de sondeo que se perfora. Por ejemplo, una porción "distante" de un aparato expandible es la porción en proximidad relativa más cercana a la porción del fondo de la perforación del pozo de sondeo (por ejemplo, relativamente más cerca de la extensión más lejana del pozo de sondeo y de la extensión más lejana de una sarta de perforación que se extiende dentro del pozo de sondeo) cuando el aparato expandible se dispone en un sondeo que se extiende dentro del yacimiento durante una operación de perforación o escariado. Una porción "próxima" de un aparato expandible es la porción en proximidad relativa más cercana a la porción de la boca del pozo del pozo de sondeo (por ejemplo, relativamente más distante de la extensión más lejana del pozo de sondeo y de la extensión más lejana de una sarta de perforación que se extiende dentro del pozo de sondeo) cuando el aparato expandible se dispone en un sondeo que se extiende dentro del yacimiento durante una operación de perforación o escariado .

En algunas modalidades, el aparato expandible descrito en la presente puede ser similar al aparato expandible descrito en, por ejemplo, la Publicación de Solicitud de Patente de los Estados Unidos, No. US 2008/0102175 Al, cuya solicitud se presentó el 3 de diciembre de 2007 y se titula "Escariadores Expandibles para Aplicaciones de Perforación Terrestre" y la Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 12/894,937, cuya solicitud se presentó el 30 de septiembre de 2010 y se titula "Herramientas de Perforación Terrestre que tienen Miembros Expandibles y Métodos Relacionados".

Una modalidad de un aparato ejemplar (por ejemplo, un aparato 100 de escariador expandible) de la descripción se muestra en la FIGURA 1. El aparato 100 de escariador expandible puede incluir un cuerpo 108 tubular generalmente cilindrico que tiene un eje Líos longitudinal. El cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible puede tener un extremo 190 distante, un extremo 191 próximo, y una superficie 111 exterior. El extremo 190 distante del cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible puede incluir un conjunto de roscas (por ejemplo, un miembro de perno macho roscado) para conectar el extremo 190 distante a otra sección de una sarta de perforación u otro componente de un ensamble del fondo de la perforación (BHA) , tal como, por ejemplo, un collar de perforación o collares que llevan una barrena de perforación piloto para perforar un pozo de sondeo. En algunas modalidades, el aparato 100 de escariador expandible puede incluir una unión sustituta 109 inferior que conecta a la conexión de caja inferior del cuerpo 108 tubular. De manera similar, el extremo 191 próximo del cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible puede incluir un conjunto de roscas (por ejemplo, un miembro de caja hembra roscado) para conectar el extremo 191 próximo a otra sección de una sarta de perforación u otro componente de un ensamble del fondo de la perforación (BHA) . Se observa que mientras la modalidad de la FIGURA 1 ilustra un aparato 100 de escariador expandible que lleva cuchillas 101, el aparato expandible puede comprender otros aparatos tales como, por ejemplo, un aparato estabilizador expandible que lleva bloques estabilizadores en el mismo para estabilizar un ensamble de perforación durante una operación de perforación.

Tres miembros deslizables (por ejemplo, cuchillas 101, bloques estabilizadores, etc.) se retienen en relación circunferencialmente espaciada en el cuerpo 108 tubular como se describe además a continuación y pueden proporcionarse en una posición a lo largo del aparato 100 de escariador expandible intermedio al primer extremo 190 distante y el segundo extremo 191 próximo. Las cuchillas 101 pueden comprenderse de acero, carburo de tungsteno, un material compuesto de matriz de partículas (por ejemplo, partículas duras dispersas a través de un material de matriz metálico) , u otros materiales adecuados como se conoce en la técnica. Las cuchillas 101 se retienen en una posición retraída inicial, dentro del cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible, como se ilustra en. la FIGURA 3, pero pueden moverse en respuesta a la aplicación de presión hidráulica en la posición extendida como se ilustra en la FIGURA 6, y regresar a la posición retraída cuando se desee, como se describirá en la presente. El aparato 100 de escariador expandible puede configurarse de modo que las cuchillas 101 se acoplen a las paredes de un yacimiento subterráneo que rodea un pozo de sondeo en el cual el aparato 100 de escariador expandible se dispone para remover material del yacimiento cuando las cuchillas 101 se encuentra en la posición extendida, pero no son operables para acoplarse a las paredes de un yacimiento subterráneo dentro de un pozo de sondeo cuando las cuchillas 101 se encuentran en la posición retraída. Mientras el aparato 100 de escariador expandible incluye tres cuchillas 101, se contempla que una, dos o más de tres cuchillas pueden utilizarse como ventaja. Además, mientras las cuchillas 101 del aparato 100 de escariador expandible se disponen simétrica y circunferencialmente con respecto al eje Lioe longitudinal a lo largo del cuerpo 108 tubular, las cuchillas también pueden colocarse circunferencial y asimétricamente, asi como asimétricamente alrededor del eje L108 longitudinal. El aparato 100 de escariador expandible también puede incluir una pluralidad de almohadillas estabilizadoras para estabilizar el cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible durante procesos de perforación o escariado. Por ejemplo, el aparato 100 de escariador expandible puede incluir almohadillas de cara dura superiores, almohadillas de cara dura medias, y almohadillas de cara dura inferiores.

La FIGURA 2 es una vista en sección transversal del aparato 100 de escariador expandible mostrado en la FIGURA 1 tomada a lo largo de la línea de la sección 2-2 mostrada en la misma. Como se muestra en la FIGURA 2, la pared cilindrica alargada del cuerpo 108 tubular encierra un pasaje 192 de fluido que se extiende longitudinalmente a través del cuerpo 108 tubular. El fluido puede viajar a través del pasaje 192 de fluido en un calibre 151 longitudinal del cuerpo 108 tubular (y un calibre longitudinal de un miembro de manguito) en una relación de evasión para proteger sustancialmente las cuchillas 101 de la exposición al fluido de perforación, particularmente en la dirección lateral, o normal del eje L108 longitudinal. El fluido ocluido por partículas es menos propenso a provocar acumulación o interferir con los aspectos operacionales del aparato 100 de escariador expandible al proteger las cuchillas 101 de la exposición al fluido. Sin embargo, se reconoce que la protección de las cuchillas 101 no es necesaria para la operación del aparato 100 de escariador expandible en donde, como se explica en mayor detalle a continuación, la operación (es decir, la extensión desde la posición inicial, la posición extendida y la posición retraída) ocurre por una fuerza dirigida axialmente que es el efecto neto de la presión de fluido y fuerzas de desviación de muelle. La fuerza dirigida axialmente puede accionar las cuchillas 101 influenciando axialmente una característica de activación, tal como un manguito 115 de empuje (mostrado en la FIGURA 3) por ejemplo, y sin limitación, como se describe a continuación en la presente.

Con referencia aún a la FIGURA 2, para describir mejor aspectos de modalidades de la descripción, una de las cuchillas 101 se muestra en la posición exterior o extendida mientras que otras cuchillas 101 se muestran en posiciones inicial o retraída. El aparato 100 de escariador expandible puede configurarse de modo que la extensión más alejada radial o lateral de cada una de las cuchillas 101 se empotra dentro del cuerpo 108 tubular cuando se encuentra en las posiciones inicial o retraída con el fin de que no extiendan más allá de las extensiones más grandes del diámetro exterior del cuerpo 108 tubular. Tal disposición puede proteger las cuchillas 101 cuando el aparato 100 de escariador expandible se dispone dentro de la tubería de revestimiento de un pozo de sondeo, y puede permitir que el aparato 100 de escariador expandible pase a través de tal tubería de revestimiento dentro de un pozo de sondeo. En otras modalidades, la extensión radial más alejada de las cuchillas 101 puede coincidir con o ligeramente extenderse más allá del diámetro exterior del cuerpo 108 tubular. Las cuchillas 101 pueden extenderse más allá del diámetro exterior del cuerpo 108 tubular cuando se encuentran en la posición extendida, por ejemplo, para acoplarse a las paredes de un pozo de sondeo en una operación de escariado.

Las tres cuchillas 101 deslizables pueden retenerse en tres guias de deslizamiento 148 de cuchillas formadas en el cuerpo 108 tubular. Las cuchillas 101 cada una lleva una pluralidad de elementos 118 de corte para acoplar el material de un yacimiento subterráneo que define la pared de un pozo de sondeo abierto cuando las cuchillas 101 se encuentran en una posición extendida (mostrada en la FIGURA 3) . Los elementos 118 de corte pueden ser fresas de material de diamante policristalino (PDC) u otros elementos de corte conocidos en la técnica.

Opcionalmente, una o más cuchillas 101 pueden reemplazarse con bloques estabilizadores que tienen guias y rieles como se describe en la presente para que se reciban en muescas 179 de la pista de deslizamiento 148 en el aparato 100 de escariador expandible, el cual puede utilizarse como un estabilizador concéntrico expandible en lugar de un escariador, el cual además puede utilizarse en una sarta de perforación con otros escariadores concéntricos o escariadores excéntricos.

La FIGURA 3 muestra una vista en sección transversal longitudinal del aparato de escariador expandible como se indica por la linea de sección 3-3 mostrada en la FIGURA 2. El aparato 100 de escariador expandible puede incluir una característica de accionamiento, tal como el manguito 115 de empuje acoplado a las cuchillas 101 que pueden expanderse y retraerse. La característica de accionamiento del aparato de escariador 100 también . puede incluir un manguito 117 de retención acoplado al manguito 115 de empuje. En algunas modalidades, el manguito 117 de retención puede formarse como una porción del manguito 115 de empuje. El manguito de empuje puede encontrarse directa o indirectamente acoplado (por ejemplo, por un enlace) a una o más cuchillas 101 del aparato 100 de escariador expandible. Como se discute a mayor detalle a continuación, el manguito 115 de empuje puede moverse en la dirección 159 de la boca del pozo para la transición de las cuchillas 101 entre la posición extendida y retraída. Las cuchillas 101 del aparato 100 de escariador expandible pueden mantenerse en una posición retraída^ por una característica de retención tal como un miembro de manguito (por ejemplo, un manguito 102 de viaje) .

Como se muestra en la FIGURA 4, el aparato 100 de escariador expandible puede incluir un manguito 102 de viaje que puede moverse desde una primera, posición inicial, la cual se muestra en la FIGURA 4, en la dirección 157 del fondo de la perforación, a una segunda posición mostrada en la FIGURA 6. En algunas modalidades, el manguito 102 de viaje puede formar una porción contraída del calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible. Por ejemplo, el manguito 102 de viaje puede disponerse dentro del calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible. En índices de flujo de fluido relativamente más bajo del fluido de perforación a través del calibre 151 longitudinal, el manguito 102 de viaje puede permitir que el fluido pase a través del mismos. Sin embargo, en un índice de flujo de fluido relativamente más alto, el manguito 102 de viaje puede comenzar a limitar la cantidad de fluido que pasa a través del manguito 102 de viaje. La constricción del flujo de fluido a través del pasaje de fluido formado en el calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible por una porción 104 de constricción del manguito 102 de viaje puede provocar una presión hidráulica aumentada próxima al manguito 102 de viaje. Se observa que mientras la modalidad de la FIGURA 4 ilustra el manguito de viaje que tiene una porción 104 de constricción en una porción media del mismo, en modalidades adicionales, la porción de constricción puede formarse en el manguito de viaje en cualquier ubicación adecuada. Por ejemplo, como se muestra en la FIGURA 6, la porción 104 de constricción puede ubicarse en una porción extrema (por ejemplo, la- porción 121 del fondo de la perforación o extremo distante) del manguito 105 de viaje. En otras modalidades, el manguito 102 de viaje puede configurarse para recibir un dispositivo de accionamiento externo (por ejemplo, una bola) para limitar u ocluir el flujo de fluido a través del calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible.

La presión aumentada en el extremo próximo de la porción 104 de constricción del manguito 102 de viaje y una presión reducida en un extremo distante de la porción 104 de constricción del manguito 102 de viaje puede formar un diferencial de presión y puede impartir una fuerza en la dirección 157 del fondo de la perforación al manguito 102 de viaje. La fuerza puede trasladar al manguito 102 de viaje en la dirección 157 del fondo de la perforación. En algunas modalidades, la trayectoria de flujo de fluido en el calibre 151 longitudinal del cuerpo 108 tubular en una dirección 157 del fondo de la perforación desde la porción 104 de constricción del manguito 102 de viaje (por ejemplo, la porción 121 del fondo de la perforación) puede comprender un área en sección transversal o diámetro mayor que el área en sección transversal o diámetro de la porción de constricción 104 para aumentar el diferencial de presión entre el extremo próximo a la porción 104 de constricción y el extremo distante de la porción 104 de constricción. En modalidades adicionales, otros métodos pueden utilizarse para limitar el flujo de fluido a través del manguito 102 de viaje para mover el manguito 102 de viaje en la dirección 157 del fondo de la perforación. Por ejemplo, una obstrucción puede disponerse selectivamente dentro del manguito 102 de viaje para ocluir al menos parcialmente el fluido de fluir través del mismo para aplicar una fuerza en la dirección 157 del fondo de la perforación al manguito 102 de viaje.

El manguito 102 de viaje puede recibirse al menos parcialmente dentro de una porción de característica de accionamiento del aparato 100 de escariador (por ejemplo, una o más de una porción del manguito 115 de empuje y una porción del manguito 117 de retención. Por ejemplo, el manguito 115 de empuje y el manguito 117 de retención pueden retenerse entre el manguito 102 de viaje y una pared 109 interna del cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible.

El manguito 115 de empuje puede retenerse en la posición inicial por el manguito 102 de viaje. Por ejemplo, una porción del manguito 102 de viaje puede accionarse para asegurar una porción del manguito 115 de empuje (u otro componente unido al mismo tal como, por ejemplo, el manguito 117 de retención) a una porción de la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular del aparato 100 de escariador expandible. Por ejemplo, el manguito 117 de retención puede conectarse al manguito 115 de empuje y puede incluir uno o más miembros 122 de retención para acoplarse a la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular. El manguito 117 de retención puede incluir una o más aberturas 120 (por ejemplo, aberturas 120 que se extienden lateralmente a través el manguito 117 de retención con relación al eje Li08 longitudinal (FIGURA 1) del cuerpo 108 tubular) que tiene uno o más miembros 122 de retención dispuestos en el mismo. Los miembros 122 de retención dispuestos en las aberturas 120 pueden moverse en las mismas. Por ejemplo, los miembros 122 de retención pueden trasladarse deslizablemente en una dirección sustancialmente lateral con relación al eje Lioe longitudinal (FIGURA 1) del cuerpo 108 tubular entre una posición extendida (como se muestra en la FIGURA 6) y una posición retraída (como se muestra en la FIGURA 4) . Se observa que aunque la modalidad de la FIGURA 4 ilustra miembros 122 de retención deslizables, en modalidades adicionales, los miembros de retención pueden moverse entre una posición extendida y una posición retraída en cualquier manera adecuada. Por ejemplo, uno o más miembros de retención pueden conectarse parcialmente (por ejemplo, clavarse) dentro de las aberturas y puede girar entre la posición extendida y una posición retraída. En algunas modalidades, el manguito de empuje también puede desviarse a la posición inicial (por ejemplo, por un muelle 116) .

En algunas modalidades, el manguito 117 de retención puede tener uno o más rebajos 126 (por ejemplo, rebajos que se extienden a lo largo de la longitud del manguito 117 de retención) formados en el mismo para permitir que el fluido fluya alrededor del manguito 117 de retención (por ejemplo, entre la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular y el manguito 117 de retención) .

La FIGURA 5 muestra una vista en sección transversal del manguito 117 de retención como se indica por la linea de sección 5-5 en la FIGURA 4. Como se muestra en la FIGURA 5, el manguito 117 de retención incluye miembros 122 de retención que pueden trasladarse en las aberturas 120 del manguito 117 de retención. A modo de ejemplo, dos miembros 122A de retención se muestran en una posición retraída y dos miembros 122B de retención se muestran en una posición expandida. En algunas modalidades, uno o más rebajos 128 (por ejemplo, rebajos que se extienden alrededor de una circunferencia del manguito 117 de retención) pueden formarse en el manguito 117 de retención para permitir que el fluido fluya alrededor del manguito 117 de retención (por ejemplo, entre la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular y el manguito 117 de retención) y puede encontrarse en comunicación con los rebajos 126 (FIGURA 4) . Por ejemplo, el manguito 117 de retención puede incluir porciones 132 extendidas que forman las aberturas 120 para los miembros 122 de retención y éstos se configuran para extenderse sustancialmente hacia, como se muestra en la FIGURA 4, la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular cuando el. manguito 117 de retención se dispone en el cuerpo 108 tubular. El manguito 117 de retención también puede incluir porciones 134 empotradas entre las porciones 132 extendidas que se configuran para desplazarse desde la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular cuando el manguito 117 de retención se dispone en el cuerpo 108 tubular para formar los rebajos 126.

El manguito 117 de retención puede incluir un calibre 130 longitudinal formada en el mismo y una porción del manguito 102 de viaje (FIGURA 4) puede recibirse en el calibre 130 longitudinal.

Con referencia nuevamente a la FIGURA 4, cuando el manguito 102 de viaje se encuentra en la posición inicial, la presión hidráulica puede actuar en el manguito 115 de empuje, el cual se acopla al manguito 117 de retención, entre una superficie exterior del manguito 102 de viaje y una superficie interior del cuerpo 108 tubular. Con o sin presión hidráulica, cuando el aparato 100 de escariador expandible se encuentra en la posición inicial, el manguito 115 de empuje se encuentra impedido de moverse (por ejemplo, en la dirección 159 de la boca del pozo) por los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención. Los miembros 122 de retención pueden retenerse entre una o más muescas 124 (por ejemplo, una muesca anular) formadas en el calibre 151 longitudinal del cuerpo 108 tubular (por ejemplo, formadas en la pared 109 interna) por el manguito 102 de viaje. Por ejemplo, el manguito 102 de viaje puede incluir una porción alargada o de retención tal como, por ejemplo, una porción 105 de retención que tiene un área en sección transversal (por ejemplo, un área en sección transversal que incluye el área del calibre 130 longitudinal formado en la porción 105 de retención) que es mayor que un área en sección transversal de una porción adyacente del manguito 102 de viaje. A modo de ejemplo adicional, la porción 105 de retención del manguito 102 de viaje puede mostrar una dimensión tal como, por ejemplo, un ancho (por ejemplo, una dimensión transversal al eje L108 longitudinal (FIGURA 1) ) o un diámetro exterior que es mayor que un ancho o diámetro exterior de una porción adyacente del manguito 102 de viaje (por ejemplo, la porción 104 de constricción) . Cada miembro 122 de retención puede acoplar la muesca 124 del cuerpo 108 tubular cuando se acopla por medio de compresión por la porción 105 de retención del manguito 102 de viaje. Los miembros 122 de retención pueden mantener el manguito 117 de retención, el cual puede conectarse a o formarse integralmente con el manguito 115 de empuje, en el lugar y evitar que el manguito 115 de empuje se mueva en la dirección 159 de la boca del pozo. Cuando la porción 105 de retención del manguito 102 de viaje, con su diámetro exterior más grande, viaja más allá de los miembros 122 de retención, los miembros 122 de retención pueden retraerse axialmente hacia adentro hacia el diámetro exterior más pequeño del manguito 102 de viaje (por ejemplo, el diámetro exterior más pequeño de una porción 106 extendida del manguito 102 de viaje) . Cuando los miembros 122 de retención se retraen axialraente hacia adentro y se desacoplan de la muesca 124 del cuerpo 108 tubular, el manguito 115 de empuje puede permitir moverse en respuesta a la presión hidráulica principalmente en la dirección axial (por ejemplo, en la dirección 159 de la boca del pozo) .

En algunas modalidades, el manguito 117 de retención puede empalmarse contra una porción del aparato 100 de escariador expandible. Por ejemplo, el manguito 117 de retención puede empalmarse contra un anillo 112 dispuesto en el cuerpo 108 tubular o un borde formado en el cuerpo 108 tubular cuando el manguito 117 de retención se encuentra en una posición inicial siendo retenido por el manguito 102 de viaje .

Después de que el manguito 102 de viaje viaja lo suficientemente lejos desde la posición inicial en la dirección 157 del fondo de la perforación para permitir a los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención desacoplarse de la muesca 124 del cuerpo 108 tubular, los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención, el cual se conecta al manguito 115 de empuje, todos pueden moverse en la dirección 159 de la boca del pozo. Para que el manguito 115 de empuje se mueva en la dirección 159 de la boca del pozo, la presión diferencial entre el calibre 151 longitudinal y la superficie 111 exterior del cuerpo 108 tubular provocada por el flujo de fluido hidráulico debe ser suficiente para sobrepasar la fuerza de restauración o desviar el muelle 116.

Un elemento 110 de desviación tal como, por ejemplo, un muelle, puede^ utilizarse para desviar el manguito 102 de viaje a la posición inicial. El elemento 110 de desviación puede disponerse en un calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible. El elemento 110 de desviación puede empalmarse contra una porción del manguito 102 de viaje y empalmarse contra una porción del cuerpo 108 tubular para aplicar una fuerza contra el manguito 102 de viaje que empuja al manguito 102 de viaje hacia la posición inicial. Por ejemplo, el elemento 110 de desviación puede empalmarse contra una porción del cuerpo 108 tubular (por ejemplo, el anillo 112 dispuestos en el cuerpo 108 tubular, un borde formado en el cuerpo 108 tubular, etc.) y puede empalmarse contra el manguito 102 de viaje en un borde 113 formado en una porción 105 de detención del manguito 102 de viaje. En algunas modalidades, el elemento 110 de desviación puede conectarse a una porción del cuerpo 108 tubular o una porción del manguito 102 de viaje. En otras modalidades, el elemento 110 de desviación puede detenerse por una muesca formada en el cuerpo 108 tubular o una muesca formada en el manguito 102 de viaje.

Cuando el manguito 102 de viaje se mueve en la dirección 157 del fondo de la perforación, la porción 105 de detención del manguito 102 de viaje puede empalmar una porción del anillo 112 formada en el cuerpo 108 tubular y el anillo 112 puede inhibir el manguito 102 de viaje de moverse más allá del anillo 112. El manguito 102 de viaje además puede incluir una porción 107 de guía que se extiende en una dirección 157 del fondo de la perforación desde la porción 105 de detención. La porción 107 de guía puede recibirse dentro de un orificio formado por el anillo 112 del cuerpo 108 tubular y puede alinearse axialmente y guiar el movimiento del manguito 102 de viaje en la dirección 157 del fondo de la perforación dentro del cuerpo 108 tubular.

Una porción 106 extendida del manguito 102 de viaje puede extenderse en una dirección a lo largo del calibre 151 longitudinal del cuerpo 108 tubular. La porción 106 extendida también puede extenderse a lo largo de una porción del manguito 115 de empuje y el manguito 117 de retención para evitar que el flujo de fluido fluya a través de las aberturas 120 en el manguito 117 de retención cuando el manguito 115 de empuje y el manguito 117 de retención se desplazan en la dirección 159 de la boca del pozo.

Con referencia ahora a las FIGURAS 4 y 6, el aparato 100 de escariado expandible se describe ahora en términos de sus aspectos operacionales . Antes de "activar" el aparato 100 de escariador expandible a la posición expandida, el aparato 100 de escariador expandible se mantiene en una posición inicial retraída como se muestra en la FIGURA 4.

Mientras el manguito 102 de viaje se desvía en la posición inicial por el elemento 110 de desviación, la característica de la cuchilla de accionamiento (por ejemplo, el manguito 115 de empuje) es evitar que accione las cuchilla 101. El manguito 102 de viaje tiene, en su extremo distante, una pieza de extremo alargada (por ejemplo, la porción 105 de detención) . Esta porción 105 de detención de diámetro más grande mantiene los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención en una posición segura, evitando al manguito 115 de empuje de moverse hacia arriba bajo los efectos de la presión diferencial y activar las cuchillas 101. Los miembros 122 de retención se encuentran al menos parcialmente dispuestos en la muesca 124 en el calibre 151 longitudinal del cuerpo 108 tubular. Cuando se desea activar el aparato 100 de escariador expandible, el manguito 102 de viaje se mueve en la dirección 157 del fondo de la perforación para liberar los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención. Por ejemplo, el índice de flujo del fluido de perforación a través del aparato 100 de escariador aumenta para aumentar la presión hidráulica en la porción 104 de constricción del manguito 102 de viaje y para ejercer más fuerza (por ejemplo, una fuerza debida a una presión diferencial) contra el manguito 102 de viaje y trasladar el manguito 102 de viaje en la dirección 157 del fondo de la perforación.

Como se muestra en la FIGURA 6, el manguito 102 de viaje puede viajar lo suficientemente lejos desde la posición inicial en la dirección 157 del fondo de la perforación para permitir a los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención para que se desacoplen de la muesca 124 del cuerpo 108 tubular. El manguito 117 de retención conectado al manguito 115 de empuje activado por presión puede moverse en la dirección 159 de la boca del pozo bajo influencia de presión de fluido (por ejemplo, a partir de fluido suministrado a través de orificios en uno o más de los manguito 117 de retención (por ejemplo, desniveles 136) , el manguito 102 de viaje, y el anillo 112) . Cuando la presión de fluido aumenta por el aumento de flujo de fluido, la fuerza de desviación del muelle 116 se sobrepasa habilitando el manguito 115 de empuje a moverse en la dirección 159 de la boca del pozo. El movimiento del manguito 115 de empuje en la dirección 159 de la boca del pozo puede mover una horquilla 114, la cual se encuentra unida a la cuchilla 101 por pernos y conexión 178 a las cuchillas 101, para desplazar las cuchillas 101 en la dirección 159 de la boca del pozo. Al moverse en la dirección 159 de la boca del pozo, las cuchillas 101 cada una sigue una rampa o pista de deslizamiento 148 a la cual se encuentran montadas (por ejemplo, mediante un tipo de muesca 179 de cola de milano cuadrada modificada (FIGURA 2)).

Después de que el manguito 102 de viaje se mueve en la dirección 157 del fondo de la perforación contra la fuerza del elemento 110 de desviación, la porción 105 de detención puede empalmar el anillo 112 del cuerpo 108 tubular. En otras modalidades, la porción 105 de detención puede no empalmar el anillo 112 cuando el movimiento del manguito 102 de viaje puede detenerse por la fuerza del elemento 110 de desviación o el elemento 110 de desviación mismo.

Como se muestra en la FIGURA 6, el manguito 117 de retención puede incluir uno o más rebajos formados en una porción del mismo para permitir que el fluido fluya alrededor del manguito 117 de retención (por ejemplo, entre el calibre 151 longitudinal del aparato 100 de escariador expandible y un volumen (por ejemplo, cavidad) entre el manguito 117 de retención y la pared 109 interna del cuerpo 108 tubular) . Por ejemplo, el manguito 117 de retención puede incluir desniveles 136 formados en una porción extrema (por ejemplo, uno o más de un extremo distante y un extremo próximo) del manguito 117 de retención.

Cuando el Indice de flujo del fluido de perforación pasa a través del manguito 102 de viaje se reduce por debajo de un valor de índice de flujo seleccionado, el elemento 110 de desviación puede regresar el manguito 102 de viaje a la posición inicial mostrada en la FIGURA 4 bajo la fuerza de desviación del muelle 116. Cuando el manguito 102 de viaje regresa a la posición inicial, el manguito 117 de retención y los miembros 122 de retención pueden regresar a la posición inicial y el manguito 102 de viaje puede asegurar nuevamente a los miembros 122 de retención en la muesca 124 del cuerpo 108 tubular. El manguito 115 de empuje con la horquilla 114 también puede regresar a la posición inicial y las cuchillas 101 pueden regresar a la posición retraída. En algunas modalidades, cuando el manguito 117 de retención regresa a la posición inicial (por ejemplo, por la fuerza del muelle 116) , los miembros 122 de retención (en una posición retraída 122A (FIGURA 5) ) pueden empalmar un borde (por ejemplo, un borde achaflanado) de la porción 105 de detención del manguito 102 de viaje y mover el manguito 102 de viaje en la dirección 157 descendente. Después de viajar una distancia seleccionada en la dirección 157 del fondo de la perforación, la fuerza del elemento 110 de desviación puede actuar para forzar al manguito 102 de viaje en la dirección 159 de la boca del pozo. El movimiento del manguito 102 de viaje en la dirección 159 de la boca del pozo por el elemento 110 de desviación puede actuar para forzar una porción de costado lateral de la porción 105 de detención en contacto con los miembros 122 de retención, por lo que, fuerza a los miembros de retención en una dirección lateral (por ejemplo, para asegurar los miembros 122 de retención en la muesca 124 del cuerpo 108 tubular) .

Cuando el índice de flujo del fluido de perforación pasa a través del manguito 102 de viaje se eleva a o por encima de un valor de índice de flujo seleccionado, el manguito 102 de viaje puede moverse de nuevo en la dirección 157 del fondo de la perforación liberando los miembros 122 de retención del manguito 117 de retención como se muestra en la FIGURA 6. El manguito 115 de empuje con la horquilla 114 y las cuchilla 101 entonces pueden moverse hacia arriba con las cuchillas 101 siguiendo las pistas de deslizamiento 148 para escariar de nuevo el diámetro más largo prescrito en un pozo de sondeo. De esta manera, el aparato 100 de escariador expandible puede mover las cuchillas 101 entre la posición retraída y la posición expandida de una manera repetitiva (por ejemplo, una cantidad ilimitada de veces). El aparato 100 de escariador expandible también puede permitir al fluido de perforación fluir a través del cuerpo 108 tubular y salir del cuerpo 108 tubular a través de un extremo 190 distante (FIGURA 3) después de que las cuchillas 101 se expanden o retraen (por ejemplo, después de que elementos del aparato 100 de escariador expandible se mueven de la posición inicial) .

Modalidades de la presente descripción también pueden ser particularmente útiles al proporcionar un aparato expandible que tiene un mecanismo de accionamiento que puede hacer transición repetidamente entre una posición inicial en donde las cuchillas o bloques del aparato expandible se mantienen en un estado seguro retraído, y una posición activada en donde las cuchillas o bloques del aparato expandible pueden encontrarse extendidas en un estado expandido. Por ejemplo, un miembro de manguito puede provocarse para moverse en la posición del fondo de la perforación y las cuchillas se encuentran inicialmente extendidas, las cuchillas pueden retraerse y el miembro de manguito regresará a la posición inicial asegurando las cuchillas en la posición retraída. En tales modalidades, por ejemplo, la perforación con una barrena piloto unida al extremo del fondo de la perforación del aparato de escariador puede continuar mientras el fluido de perforación se bombea a través del aparato de escariado hacia la barrena piloto sin provocar que las cuchillas se muevan de nuevo a la posición extendida (es decir, sin escariado) , mientras que el índice de flujo se mantiene por debajo del requerido para mover al miembro de manguito en la dirección del fondo de la perforación. En otras palabras, el fluido de perforación puede provocarse para fluir a través del miembro de manguito en un índice de flujo por debajo del índice de flujo requerido para mover el miembro de manguito en la dirección del fondo de la perforación y para desasegurar los miembros de retención del manguito de retención mientras perfora un agujero con una barrena piloto unida al aparato de escariador y mientras que las cuchilla se retraen.

Modalidades ejemplares no limitantes adicionales se describen a continuación.

Modalidad 1: Un aparato expandible para su uso en un pozo de sondeo subterráneo, comprende: un cuerpo tubular que tiene un calibre longitudinal y al menos una abertura en una pared de un cuerpo tubular; al menos un miembro colocado dentro de al menos una abertura en la pared del cuerpo tubular, al menos un miembro configurado para moverse entre una posición retraída y una posición extendida; un miembro de manguito dispuesto en el cuerpo tubular y que tiene un calibre longitudinal que forma un pasaje de fluido a través del miembro de manguito para permitir que el fluido fluya a través del mismo, el miembro de manguito comprende una porción de retención que muestra un ancho que es mayor que un ancho de una porción adyacente del miembro de manguito; y un manguito de retención que tiene al menos una abertura que se forma en el mismo y al menos un miembro de retención al menos parcialmente dispuesto dentro de al menos una abertura, en donde la porción de retención del miembro de manguito retiene selectivamente al menos un miembro de retención acoplado con una porción del cuerpo tubular para retener al menos un miembro en la posición retraída.

Modalidad 2: El aparato expandible de la. Modalidad 1, en donde el miembro de manguito retiene al menos un miembro de retención acoplado con el cuerpo tubular en una posición inicial y permite al menos un miembro de retención desacoplarse con el cuerpo tubular en una posición activada.

Modalidad 3: El aparato expandible: de la Modalidad 1 ó 2, en donde el manguito de retención comprende una pluralidad de aberturas formadas en el mismo y una pluralidad de miembros de retención, cada miembro de retención de la pluralidad de miembros de retención está dispuesto en una abertura de la pluralidad de aberturas.

Modalidad 4: El aparato expandible de la Modalidad 3, en donde cada miembro de retención de la pluralidad de miembros de retención comprende un miembro de retención deslizable, cada miembro de retención deslizable es movible dentro de una abertura de la pluralidad de aberturas formadas en el manguito de retención en una dirección sustancialmente transversal al calibre longitudinal.

Modalidad 5: El aparato expandible de cualquiera de las Modalidades 1 a 4, en donde el miembro de manguito comprende una porción contraída, la porción contraída que forma una porción del calibre longitudinal que tiene un área en sección transversal menor que un área en sección transversal de una porción adyacente del calibre longitudinal, la porción restringida restringe el pasaje de fluido a través el miembro de manguito para permitir el desplazamiento del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación en respuesta al índice de flujo seleccionado .

Modalidad 6: El aparato expandible de cualquiera de las Modalidades 1 a 5, que además comprende un manguito de empuje que se dispone en el calibre longitudinal del cuerpo tubular y se conecta a al menos un miembro y al manguito de retención, el manguito de empuje se configura para mover al menos un miembro desde la posición retraída hasta la posición extendida en respuesta a un índice de flujo del fluido de la perforación que pasa a través del calibre longitudinal y en donde el miembro de manguito se dispone al menos parcialmente dentro del manguito de empuje, la porción de retención del miembro de manguito se configura para asegurar el manguito de empuje y el manguito de retención del movimiento axial del cuerpo tubular en una posición inicial.

Modalidad 7: El aparato expandible de la Modalidad 6, en donde el miembro de manguito se configura para retener selectivamente el manguito de empuje en la posición inicial y para liberar el manguito de empuje cuando se desplaza en la dirección del fondo de la perforación en una posición activada .

Modalidad 8: El aparato expandible de cualquiera de las Modalidades 1 a 7, en donde el manguito de retención comprende al menos un rebajo que se forma en el mismo, al menos un rebajo permite el flujo de fluido alrededor de una porción del manguito de retención.

Modalidad 9: El aparato expandible de cualquiera de las Modalidades 1 a 8, en donde el miembro de manguito se desvia a una posición inicial.

Modalidad 10: El aparato .expandible de cualquiera de las Modalidades 1 a 9, en donde el aparato expandible comprende al menos uno de un aparato de escariador expandible y un aparato estabilizador expandible.

Modalidad 11: Un aparato expandible para su uso en un pozo de sondeo subterráneo, que comprende: un cuerpo tubular que tiene un calibre longitudinal y al menos una abertura en una pared del cuerpo tubular; al menos un miembro que se dispone dentro de al menos una abertura en la pared del cuerpo tubular, al menos un miembro configurado para moverse entre una posición retraída y una posición extendida; 'y un miembro de manguito dispuestos en el cuerpo tubular y que tiene un calibre longitudinal que forma un pasaje de fluido a través el miembro de manguito para permitir que el fluido fluya a través del mismo, el miembro de manguito comprende una porción alargada, dimensionada y configurada para retener selectivamente al menos un miembro de retención deslizable dentro del cuerpo tubular en acoplamiento con una porción del cuerpo tubular para retener al menos un miembro en la posición retraída.

Modalidad 12: El aparato expandible de la Modalidad 11, en donde el desplazamiento del miembro de manguito permite al menos a un miembro de retención deslizable desacoplar la porción del cuerpo tubular permitiendo que al menos un miembro se mueva a la posición extendida.

Modalidad 13: El aparato expandible de las Modalidades 11 ó 12, en donde al menos un miembro de retención deslizable comprende una pluralidad de miembros de retención deslizable, cada uno dispuesto en una abertura de una pluralidad de aberturas formadas en un manguito' de retención dispuesto en el cuerpo tubular.

Modalidad 14: Un método para operar un aparato expandible para su uso en un pozo de sondeo subterráneo, que comprende: asegurar al menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída que comprende acoplar una pared interna de un cuerpo tubular de un aparato expandible con al menos un miembro de retención dispuesto en al menos un abertura formada en un manguito de retención; desacoplar al menos un miembro de retención de la pared interna del cuerpo tubular del aparato expandible; y mover al menos un miembro del aparato expandible de la posición retraída a una posición extendida .

Modalidad 15: El método de la Modalidad 14, en donde asegurar al menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída además comprende acoplar al menos un miembro de retención con una porción alargada de un miembro de manguito dispuesto al menos parcialmente en el cuerpo tubular del aparato expandible.

Modalidad 16: El método de la Modalidad 15, en donde desacoplar al menos un miembro de retención de la pared interna del cuerpo tubular del aparato expandible comprende liberar al menos un miembro de retención del acoplamiento con la porción alargada del miembro de manguito que comprende mover la porción alargada del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación desde una primera posición a una segunda posición.

Modalidad 17: El método de la Modalidad 16, en donde mover la porción alargada del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación desde una primera posición a una segunda posición comprende: conformar una constricción en una trayectoria de flujo de fluido que se extiende a través el miembro de manguito; y mover el miembro de manguito en la dirección del fondo de la perforación en respuesta a un incremento en presión de un fluido dentro del miembro de manguito en la constricción en la trayectoria de flujo de fluido.

Modalidad 18: El método de la Modalidad 17, que además comprende desviar al miembro de manguito para regresar a la primera posición en respuesta a una disminución en la presión del fluido en el miembro de manguito.

Modalidad 19: El método de cualquiera de las Modalidades 15 a 18, que además comprende escariar el pozo de sondeo con al menos un elemento de corte en al menos un miembro mientras al menos un miembro se encuentra en la posición extendida después de mover al menos un miembro de la posición retraída a la posición extendida.

Modalidad 20: El método de la Modalidad 19, que además comprende: disminuir la presión del fluido dentro del miembro de manguito para permitir al menos un miembro que regrese a la posición retraída desde la posición extendida; y perforar además el pozo de sondeo con una barrena piloto mientras al menos un miembro se encuentra en la posición retraída después de escariar el pozo de sondeo.

Mientras que modalidades particulares de la descripción se han mostrado y descrito, numerosas variaciones y otras modalidades pueden ocurrírseles a aquellos con experiencia en la técnica. Por consiguiente, se pretende que la descripción sólo se limite en términos de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes legales.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato expandible para su uso en un pozo de sondeo subterráneo, caracterizado porque comprende: un cuerpo tubular que tiene un calibre longitudinal y al menos una abertura en una pared del cuerpo tubular; al menos un miembro colocado dentro de al menos una abertura en la pared del cuerpo tubular, al menos un miembro configurado para moverse entre una posición retraída y una posición extendida; un miembro de manguito dispuesto en el cuerpo tubular y que tiene un calibre longitudinal que forma un pasaje de fluido a través del miembro de manguito para permitir el flujo de fluido a través del mismo, el miembro de manguito comprende una porción de retención que exhibe un ancho que es mayor que un ancho de una porción adyacente del miembro de manguito; y un manguito de retención que tiene al menos una abertura formada en el mismo y al menos un miembro de retención al menos parcialmente dispuesto dentro de al menos un abertura, en donde la porción de retención del miembro de manguito retiene selectivamente al menos un miembro de retención acoplado con una porción del cuerpo tubular para retener al menos un miembro en la posición retraída.

2. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de manguito retiene al menos un miembro de retención acoplado con el cuerpo tubular en una posición inicial y permite que al menos un miembro de retención se desacople con el cuerpo tubular en una posición activada.

3. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito de retención comprende una pluralidad de aberturas formadas en el mismo y una pluralidad de miembros de retención, cada miembro de retención de la pluralidad de miembros de retención se dispone en una abertura de la pluralidad de aberturas .

4. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque cada miembro de retención de la pluralidad de miembros de retención comprende un miembro de retención deslizable, cada miembro de retención deslizable puede moverse dentro de una abertura de la pluralidad de aberturas que se forman en el manguito de retención en una dirección sustancialmente transversal al calibre longitudinal.

5. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de manguito comprende una porción retraída, la porción retraída que forma una porción del calibre longitudinal que tiene un área en sección transversal menor que un área en sección transversal de una porción adyacente del calibre longitudinal, la porción retraída restringe el pasaje de fluido a través del miembro de manguito para permitir el desplazamiento del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación en respuesta a un índice de flujo seleccionado.

6. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado, además porque comprende un manguito de empuje dispuesto dentro del calibre longitudinal del cuerpo tubular y conectado a al menos un miembro y al manguito de retención, el manguito de empuje configurado para mover al menos un miembro desde la posición retraída a la posición extendida en respuesta al índice de flujo del fluido de perforación que pasa a través del calibre longitudinal y en donde el miembro de manguito se dispone al menos parcialmente dentro del manguito de empuje, la porción de retención del miembro de manguito se configura para asegurar al manguito de empuje y al manguito de retención del movimiento axial dentro del cuerpo tubular en una posición inicial.

7. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el miembro de manguito se configura para mantener selectivamente el manguito de empuje en la posición inicial y para liberar el manguito de empuje cuando se desplaza en la dirección del fondo de la perforación en una posición activada.

8. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito de retención comprende al menos un rebajo formado en el mismo, al menos un rebajo permite que el fluido fluya alrededor de una porción del manguito de retención.

9. El aparato expandible de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el miembro de manguito se desvia en una posición inicial.

10. El aparato expandible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato expandible comprende al menos un aparato de escariador expandible y un aparato estabilizador expandible.

11. Un método para operar un aparato expandible para su uso en un pozo de sondeo subterráneo, caracterizado porque comprende: asegurar al menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída que comprende acoplar la pared interna de un cuerpo tubular de un aparato expandible con al menos un miembro de retención dispuesto en al menos una abertura formada en un manguito de retención; desacoplar al menos un miembro de retención de la pared interna del cuerpo tubular del aparato expandible; y mover al menos un miembro del aparato expandible de la posición retraída a la posición extendida.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque asegurar al menos un miembro del aparato expandible en una posición retraída además comprende acoplar al menos un miembro de retención con una porción alargada de un miembro de manguito al menos parcialmente dispuesto en el cuerpo tubular del aparato expandible.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque desacoplar al menos un miembro de retención de la pared interna del cuerpo tubular del aparato expandible comprende liberar al menos un miembro de retención del acoplamiento con la porción alargada del miembro de manguito que comprende mover la porción alargada del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación desde una primera posición a una segunda posición.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque mover la porción alargada del miembro de manguito en una dirección del fondo de la perforación desde una primera posición a una segunda posición comprende : formar una constricción en una trayectoria de flujo de fluido que se extiende a través el miembro de manguito; y mover el miembro de manguito en la dirección del fondo de la perforación en respuesta a un aumento en la presión de un fluido dentro del miembro de manguito en la constricción de la trayectoria de flujo de fluido.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende desviar al miembro de manguito para regresar a la primera posición en respuesta a la disminución en la presión del fluido en el miembro de manguito.

16. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado además porque comprende escariar el pozo de sondeo con al menos un elemento de corte en al menos un miembro mientras al menos un miembro se encuentra en la posición extendida después de mover al menos un miembro de la posición retraída a la posición extendida .

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende: disminuir la presión del fluido dentro del miembro de manguito para permitir a al menos un miembro regresar a la posición retraída desde la posición extendida; y perforar además el pozo de sondeo con una barrena piloto mientras que al menos un miembro se encuentra en la posición retraída después de escariar el pozo de sondeo.