MXPA02002420A - Aparato y metodo para el anclar un primer conducto a un segundo conducto. - Google Patents
Aparato y metodo para el anclar un primer conducto a un segundo conducto.Info
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Abstract
Aparatos y metodos son expuestos para el anclaje de un primer conducto (10) a un segundo conducto (12). El primer conducto (10) es tipicamente un conducto expansible en donde una parte del primer conducto es expandida al aplicar una fuerza radial ahi mismo para proporcionar un anclaje / o sello entre el primer (10) y el segundo (12). Un aparato de inflacion (14) es proporcionado que puede ser utilizado proporcionando un una anclaje temporal mientras el primer conducto (de expansion) es expandido radialmente. Un aparato de expansion (16) esto el cual es capaz de aplicar una fuerza expansion radial al primer conducto (10) es anexado opcionalmente al aparato de inflacion (14).
Description
aparato y Método para el anclar un Primer Conducto a un Segundo Conducto.
La presente invención trata- cerca de un aparato y un método para anclar un primer conducto a un segundo conducto, el aparato y el método particularmente, más no exclusivamente, utilizando un aparaLo expansible para proporcionar un anclaje témpor 1.
Una agujero es taladrado convencionalmente durante la recuperación de hidrocarburos de un pozo, el agujero estando í icamente alineado f;on una cubierta. Las cubiertas están instaladas para prevenir el colapso de formación alrededor del agujero. Además, las cubiertas previenen que fluidos no deseables rodeen la formación del flujo dentro del agujero, y simiiarmente, previene a los fluidos escapen hacia la formación que rodea desde el interio del agujero. Los agujeros son taladrados convencionalmente y cubiertos en forma de cascada; esto es, la cubierta del agujero comienz en la r e superior del po7.o con una cubierta de diámetro externa relativamente grande. La cubierta subsecuente de un menor diámetro pasa a través del. diámetro interior de la cubierta superior, y debido a esto el diámetro exterior de la cubierta subsecuente está limitada por el diámetro interior de la cubierta precedida. Debido a esto, las cubiertas están en forma de cascada con los diámetros de las longitudes de las cubiertas reduciéndose al aumentar la profundidad del pozo. Esta reducción gradual en el diámetro resulta en una cubierta interior de pequeño diámetro cerca del fondo del pozo la cual puede limitar la cantidad de hidrocarburos que pueden ser recuperados- Además, el agujero de diámetro relativamente grande en la parte superior del pozo implica costos aumenvados debido a los grandes brocas de taladrado requeridos, aquipo pesado para manejar la cubierta mayor, y los volúmenes aumentados de fluido de taladrado que son requeridos. Cada cubierta es cementada típicamente dentro de su lugar mediante el llenado de cemento dentro de una corona circular u anillo creado entre la cubierta y la formación que le rodea. Una suspensión delgada de cemento es bombeada hacia abajo dentro de la cubierta precedida por un enchufe de goma en la parte superior del cemento'. Ahí después, el fluido del taladrado es bombeado hacia abajo de la cubierta arriba del cemento que es empujado hacia fuera de la parte inferior de la cubierta y dentro de la corona circular o anillo. El bombeo dei fluido del taladrado es detenido cuando el enchufe alcanza el fondo de la cubierta y el agujero del pozo debe ser abandonado, típicamente por varias horas, mientras el cemento, se seca. Esta operación requiere un aumento en el tiempo de armado debido a que el bombeo de cemento y el proceso de endurecimiento, esto puede ser incrementar substancialmente los costos de producción. Es conocido el utilizar una cubierta flexible que pueda ser extendida radialmente de manera que una superficie externa de la cubierta contacte la formación alrededor del agujero. La cubierta flexible sobrepasa una deformación plástica cuando es expandida, típicamente al pasar por un aparato de expansión, como puede ser la cerámica o el cono de a^eto o similares, a través de la cubierta. El aparato de expansión es propagado ¡i lo largo de la cubierta en una forma similar a una tubería en espiral y puede ser empujada (utilizando por ejemplo la presión del fluido) o jalada (utilizando tubería de taladrado, barras, tubería en espiral, una linea de cableado o similares) .
Las longitudes de la cubierta expansible son agrupadas juntas (típicamente por parejas enroscadas) para producir una cuerda de la cubierta. La cuerda de la cubierta es insertada dentro del agujero en un estado sin expansión y es expandido subsecuentemente utilizando el aparato de exoansión, típicamente utilizando una fuerza sustancial para facilitar, el proceso de expansión. Sin embargo, la cuerda de la' cubierta sin expandir, requiere de ser anclada a esta ¦ o cerca de un extremo superior o a un extremo inferior ahí mismo durante el proceso de expansión para prevenir el movimiento indebido. Esto es debido a que cuando la cuerda de la cubierta se encuentra en un estado no expandido, una superficie exterior de la cuerda de la cubierta no hace contacto con la formación del agujero que le rodea o una cara interior de una cubierta pre-instalada o forro (hasta que por lo menos una porción de la cubierta haya sido expandida radialmente) , y debido a esto no hay un punto inicial inherente de anclaje.
Convencionalmente se utilizan vástagos para anclar temporalmente la cubierta sin expansión al agujero durante el proceso de expansión. Los vástagos don generalmente de acero, cuneiformes y tienen ur.a porción con bisagras para encajar con la formación alrededor del agujero, cubierta o forro. Sin embargo, la configuración mecánica de los vástagos ocasionalmente causa daños a la cubierta o forro. En algunos casos, el daño causa la falla del vástago debido a una pérdida de agarre mecánico. Los aparatos de tipo de vástago en la formación de encaje en un hoyo abierto son propensos al deslizamiento. De acuerdo con un primer aspecto de la presente " invención, es proporcionado un aparato para anclar un primer conduelo a un s g ndo conducto, el aparato incluyendo un aparato expansible par¿. encajar con el primer conducto, en donde el aparato expansible es expansible para facilitar el anclaje del primer 'conducto al segundo conducto. De acuerdo con un sequndo aspecto de la presente invención, es proporcionado un método para el anclaje de un primer conducto a un segundo conducto, el método comprendiendo los pasos de proporcionar un primer conducto, proporcionando un aparato expansible en contacto con el primer conducto, desplazando el primer conducto y el aparato expansible dentro del segundo conducto, y subsecuentemente expandiendo el aparato expansible para facilitar el anclaje del primer conducto a un segundo conducto. De acuerdo a un tercer aspecto de la invención, es proporcionado un método para anclar un conducto expansible a un segundo conducto, el método incluyendo los pasos de proporcionar un conducto expansible, desplazando el primer conducto dentro del segundo conducto, pasando un aparato expansible dentro del conducto, y subsecuentemente expandiendo el aparato expansible para facilitar el anclaje del conducto • expansible con el segundo conducto. El primer conducto es típicamente un conducto expansible. El primer conducto o conducto expansible pueda incluir cualquier tipo de conducto expansibie que sea capa.z dé soportar la . deformación plástica o elástica. El primer conducto incluye típicamente un forro expansible, cubierta o similar. ¦ El segundo conducto típicamente incluye un forro, cubierta agujero o similares. El aparato expansible incluye típicamente una porción en forma cié globo inflable unida a un anillo. Esto permite a una cuerda o similar el ser pasada a través del aparato expansible en uso. Opcionalmente, el aparato expansible incluye un aparato expansor. El aparato expansor es unido telescópicamente y cpcionalmente al aparato expansible, de manera que cuando el aparato expansor es movido a cierta distancia, el aparato expansible es desinflado y se mueva subsecuentemente con el aparato expansor. Alternativamente, el aparato de expansión puede ser anexado de manera libre al aparato expansible, utilizando típicamente un mecanismo de cerrojo. El mecanismo expansible puede ser ubicado den o del conducto expansible. Alternativamente, el aparato expansible puede estar conjuntado en o cerca de un extremo superior del conducto expansible, o en o cerca de un extremo inferior del conducto expansible. El aparato expansible puede ser conjuntado al conducto expansible utilizando una conexión adaptable.
El aparLo expansiblo es , '_ipicarn aLe expandido para expandir el conducto, expansible en donde el conducto expansible contacta . el segundo conducto, ahí mismo proporcionando un anclaje. En esta modalidad, el conducto expansible es proporcionado opcionalmente con una porción con una ranura para facilitar la expansión. Esto es ventajoso asi como el contacto entre el conducto expansible y el segundo conducto que proporcionan un anclaje, y las fuerzas aplicadas al conducto expansible son principalmente conectadas dentro del segundo conducto vía el conducto expansible y no el conducto expansible. Alterna ivamente, el aparato expansible es expandido en donde una poción de este contacta directamente el segundo conducto para proporcionar una anclaje. l aparato expansor está fabricado típicamente de acero. Alternativamente, el aparato expansor puede ser fabricado de cerámica, o de una combinación de cerámica y acero. El aparato expansor es opcionalmente flexible.. El aparato expansor es proporcionado opcionalmente cor. al menos un sello. El sello típicamente incluye un anillo-0. El método incluye típicamente uno, algunos o todos los pasos adicionales de insertar un aparato expansor dentro del conducto expansible, al operar el aparato expansor para expandir el conducto expansible, desinflar el aparato expansible, y removiendo el apáralo expansor y/o el aparaLo expansible del conducto expansible y/p el segundo conducto. El método incluye opcionalmente uno, algunos, o todos los pasos adicionales para adjuntar un aparato expansor al aparato expansible, al operar el aparato expansor para expandir el conducto expansible, re-adjuntar el aparato expansor ai aparato expansible, desinflando el aparato expansible, y removiendo el aparato expansor y/o el aparato expansible del conducto expansÍD. ; y/o segundo conducto. El aparato expansor es operado típicamente al propelarlo a través del conducto expansible utilizando presión del fluido. Alternativamente, el aparato expansor puede ser operado mediante enroscándolo a lo largo del conducto expansible un tractor convencional. El aparato expansor también puede ser operado al propelarlo utilizando un peso (de ia cuerda por ejemplo), o puede ser jalándolo a través del conducto expansible (ej . utilizando una tubería de taladrado, varillas, tubería er espiral, una línea de cableado o simi lares) . Opcionalmente, el aparato expansible puede actuar como sello en donde la presión del fluido puede ser aplicada bajo el sello. Las modalidades de la presente invención deben ser descritas ahora, como medio de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompañantes, en donde; Las FIGURAS de la ia a la Id son elapas sucesivas en el anclaje y la expansión de un conducto expansible dentro de.. un segundo conducto utilizando una primera modalidad de un aparato expansible; Las FIGURAS 2a a la 2d son etapas sucesivas en el anclaje y la expansión de un conducto expansible dentro de un agujero para amarrar de nuevo el conducto expansible a una cubierta utilizando una segunda modalidad del . aparato
Las FIGURAS 3a a 3d son etapas sucesivas en el anclaje y la expansión de un conducto expansible dentro de un segundo conducto utilizando una tercera modalidad de un aparato expansible; La FIGURA 4a es una elevación frontal mostrando una primera configuración ae una fricción y/o material de sello que puede ser aplicado a una superficie externa de los conductos mostrados en las FIGURAS 1 y 3; La FIGURA 4b es una elevación final de la fricción y/o material de sello de la FIGURA 4a; La FIGURA 4C es una vista agrandada de una porción del material de las FIGURAS 4a y 4b mostrando una superficie externa perfilada; La FIGURA 5 es una sección cruzada esquemática de un conducto expansit>le que puede ser usado con · la presente invención teniendo una configuración alternativa de . una fricción .y/o material de sello; La FIGURA Oa es una elevación frontal de la fricción y/o material de sello de la FIGURA 5; y La FIGURA 6b es una elevación final de la fricción y/o material de sello de la FIGURA 6a. Refiriéndose a la FIGURA 1, es mostrada una secuencia (FIGURAS la a Id) de etapas sucesivas del anclaje de un conducto expansible 10 a una cubierta 12 proporcionada en una agujero {no mostrado), el agujero típicamente siendo taladrado para facilitar la recuperación de hidrocarburos. El conducto expansible 10 es típicamente una cubierta o forro expansible, pero puede ser utilizado cualquier tipo de conducto expansible . El agujero es convencionalmente alineado con la cubierta 12 para prevenir la formación alrededor del agujero de coiapsarse y también para prevenir que fluidos no queridos de lá formación que le rodea de fluir dentro del agujero, y simi larmente, previene a ios fluidos del interior del agujero de escapar dentro de la formación que le rodea. Debe ser notado que la cubierta 12 puede incluir cualquier tipo de conducto, tales como una línea de tubería, un forro, una cubierta, un agujero o similares. Un aparato expansible 14, que en esta modalidad tiene un aparato expansor 16 adjunto telescópicamente ahí mismo, es posicionada dentro del conducto expansible 10 antes de qu.e el conducto 10 sea insetLado Cientro de la cubierta 12. Refiriéndose a la FIGURA la, el conducto 10 con el aparato expansible 14 y el aparato expansor 16 ubicados ahí mismo, es corrido dentro del agujero para la programación requerida de profundidad. Como puede ser observado en la FIGURA la, un extremo inferior 101 del conducto expansible 10 es expandido radialmente (indicado generalmente a 18) para permitir al aparato expansible 14 y al aparato expansor 16 el ser ubicados ahí dentro. Seré apreciado que a pesar de que las FIGURAS la a la Id muestran el aparato expansible 14 y el aparato expansor 16 están ubicados cerca del extremo inferior 101. de conducto 10, el aparato expansible 14 y/o el aparato expansor 16 también puede ser ubicados cerca o en un extremo superior del conducto 10. En este caso, el aparato expansor 16 es propalado hacia abajo utilizando, por ejemplo, el peso de una cuerda, presión del fluido o cualquier otro método con encion l . El aparato expansible 14 puede ser de cualquier configuración adaptable, pero es típicamente un aparato que tiene una porción en forma anular de globo inflable 14b que es montada en un anillo anular 14r. El anillo anular 14r permite una cuerda, línea de cableado o similares el paso a través de un aparato expansible 14 como es requerido. Esto es particularmente ventajoso en donde el aparato expansible 14 es posicionado en el extremo superior del conducto 10. Debido a esLo, e-i acceso subsLancialrnenLe loLa-l del agujero es Lodavla posible. . Refiriéndose a.,la FICIURA Ib, el aparato expansible 14 es inflado para expandir la porción anular de forma de qlobo 14b Mientras que la porción de tipo de qlobo se expande, una porción de anclaje 10a del conducto 10 es también expandida. La porción de anclaje 10a expandida por el aparato expansible 14 hasta que contacte la cubierta 12 como es mostrado en la FIGURA Ib. Este contacto entre la porción de anclaje 10a del conducto expansible 10 y la cubierta 12 proporciona un punto de anclaje y/o un sello entre el conducto expansible 10 y la cubierta 12. La superficie externa de la porción de anclaje 10a puede ser perfilada para adaptarse (ejemplo con vigas) o cubierta con una fricción y/o material de sello 100 ( tiGURAS 4a a la 4c) para asegurar el agarre del conducto 10 en la cubierta Í2. La fricción y/o. material de sellado i 00 puede incluir, por ejemplo, cualquier tipo de caucho adaptable o materiales elásticos. Debe ser notado que la fricción y/c material . de sellado 100 puede ser proporcionado en una superficie externa IQs del conducto 10 en varias ubicaciones axialmente espaciadas. Refiriéndose a las FIGURAS 4a a la 4c, la fricción y/o material de sellado 100 típicamente incluye una primera y una segunda banda 102,104 las cuales están axialmente espaciadas por una distancia, por ejemplo 3 pulgadas (aprox.
La primera .y la segunda banda 102,104 son preferentemente bandas anulares las cuales se extienden circunferencialmente alrededor del punto de anclaje 10a del conducto lü, a pesar de esto, la configuración no es esencial. La primera y la segunda banda 102 y 104, incluyen típicamente bandas de 1 pulgada de ancho (aprox. 25.4mm)de cualquier tipo de caucho. La fricción y/o material de sellado 100 necesitan no extenderse alrededor de la circunferencia total del
Ubicada entre j.a primera y la segunda banda 102,104 se encuentra una tercera banda 106 de un segundo tipo de caucho. La tercera banda 106 se extiende preferentemente entre la primera y la segjnda banda 102, 104 y debido a esto es típicamente^ de 3 pulgadas de ancho (76mm) . La primera y la segunda ' banda 102,104 son típicamente de una primera profundidad. La tercera banda 106 es ípicamente de una segunda profundidad. La primera profundidad es cpcicnalmente mayor que la segunda profundidad, aunque son típicamente iguales, como es mostrado en la FIGURA 4a. La primera y la segunda banda 102,104 pueden sobresalir más que la superficie 10s que la tercera banda 106, aunque esto no es esencial. El primer tipo de caucho (ej. la primera y la segunda banda 102, 104) es preferible que sea de una consistencia, más dura que el segundo Lipo de caucho (ej. la Lercera barida 106). El primer tipo de caucho es típicamente de es típicamente caucho durometer 90, mientras que el segundo tipo de caucho es durometer 60. Durometer es una escala convencional de dureza del caucho. La propiedades particulares del caucho pueden de cualquier tipo adaptable y la dureza mencionada son únicamente ejemplares. También debe ser notado que las dimensiones relativas y espaciami ntos de la primera, segunda y tercera banda 102,104,106 son únicamente ejemplares y pueden ser de cualquier dimensión y espaciamiento adaptables. Como puede ser observado de la FIGURA 4c en particular, una cara externa 106s de la tercera banda puede ser perfilada. La cara externa 106s es con protuberancias para asegurar el agarre de la tercera banda 106 en una cara interior 12i de la cubierta 12. Debe ser considerado que una cara exterior en la primera y la segunda banda 102,104 también puede ser perfilada (e;. con protuberancias)
Las dos andas externas 102,104 siendo de un caucho más duro, proporcionan un sello de temperatura relativamente alto y un sello de respaldo al relativamente caucho más suave de la tercera banda 106. La tercera banda 106 proporciona típicamente un sello de menor temperatura. t Refiriéndose a la FIGURA 5, es mostrado un conducto alLeriidLivo 120 el cual puede ser utilizado en lugar del conducto 10. El conducto 120 ß=· substancialmente lo mismo que el conducto 10, pero es proporcionado con una configuración distinta de la fricción y/o material de sellado 1.22 en una superficie exterior 12üs. El conducto expansible .120 es proporcionado con una porción pre-expandida 120e en la cual un aparato expansor (ej. ex aparato expansor 16) y/o un aparato expansible (ej. el aparato expansible 14) puede ser ubicado mientras que el conducto 120 es corrido dentro de un agujero o similar. Debe ser notado que el aparato expansor necesita no ser ubicado en e. conducto 120 mientras es corrido dentro del agujero, y puede ser ubicado en el conducto 120 una vez este en su lugar. Como es mostrado en la FIGURA 5, el conducto expansible 1Ü0 es proporcionado con la fricción y/o el material de sellado 122 en al menos una ubicación. la fricción y/o material de sellado 122 es aplicado a la superficie exterior 12Cs del conducto 120 en ubicaciones separadas ax. La imente, típicamente espaciadas una de otra por unas 12 pu Loadas ¡305mm aprox. ) La fricción y/o material de sellado 122 es mostrado de mejor forma en las FIGURAS 6a y 6b. La fricción y/o macerial de sellado 122 incluye una sola banda (preferentemente anular) de caucho que es, por ejemplo, de 90 durameters de dureza y de unas 2.5 pulgadas (28mm aprox..) de ancho y de alrededor de unas 0.12 pulgadas (aprox.3rnm) de profundidad. Para proporcionar un patrón de zig-zag y por lo tanto incrementar la fortaleza del aqarre y/o sello que la formación 15U proporciona en uso, un número de ranuras 124a, 124b (ei . 20) son prensadas dentro de la banda de caucho. Las ranuras 124a, 124b son típicamente en ei orden de 0.2 pulgadas (5mm aprox.) de ancho por alrededor de 2 pulgadas (50mm aprox.) de iaiyu ¦ Para crear en patrón de zig-zag, las ranuras 124a son prensadas en alrededor de 20 ubicaciones circunferencialmente espaciadas con aprox. 18 grados entre cada una a lo largo de un borde 122a de la banda. El proceso entonces se repite al prensar otras 20 ranuras 124b en el otro lado 122b de la banda, las ranuras 12<lb en el lado 122b siendo compensadas ci cunferencialmente por 9 grados desde las ranuras 124a en el otro lado 122a. En uso, la fricción y/o material de sellado 122 es aplicado a lo superficie exterior 120s del conducto expansible (sin expandir ) 120. Debe ser notado que la configuración, número y espaciamiento de la fricción y/o material de sellado 122 puede ser escogido para que se adapte a la aplicación particular. Debe ser notado que las tuerzas aplicadas al conducto 10,120 ej . por ei movimiento subsecuente del conducto 10,. 120 esLo es medíanle el .empuje' o el jalado en el conducto 10, 120 por ejemplo , serán principalmente transferidas a la cubierta 12 v.ia el punto de anclaje y no a través del aparato expansible 14. Esto es ventajoso asi como también redice el riesqo de daño al aparato expansible 14. Adicionalmente, esto también reduce el riego de daño a la cubierta 12 que pudo haber ocurrido eii donde -un vástago convencional es utilizado. También, los vástagos convencionales pueden perder su agarre en la cubierta 12 que es débil. Al transferir substancialmente todas las fuerzas directamente a la cubierta 12 vía el punto de anclaje, hace más obvias estas desventajas. El aparato expansor 16 puede entonces ser jalado a través del conducto expansible 10,120 para expandir radialmente el conducto 10,120 como es mostrado en la FIGURA le. ÍL.1 aparato expansor 16 puede ser propalado a través del conducto 10,120 en cualquier manera convencional. En la FIGURA 1, el aparato expansor 16 es jalado a través del conducto 10, 120 utilizando una cuerda 20 la cual está adjunta al aparato G po *so * 16 T? Cl 1QU i.? -C fO-CTiiCi coivsnciO? 1. En la modalidad mostrada en la FIGURA 1, el aparato expansor 16 es agrupado telescópicamente al aparato expansible 14 utilizando una agrupación telescópica, generalmente indicada en 22. La agrupación 22 incluye uno o más miembros agrupados 24 los cuales son adjuntos al aparato expansible 14·. Mientras el aparato expansor 16 es jalado hacia delante, la agrupación telescópica 22 extiende · una cierLa disLancia, digamos de 10 pies (aprox. 3 metros), en cuyo punto los miembros - telescópicos 24 son extendidos completamente. En este punto, la porción inflada en forma de globo 14b es desinflada automáticamente y el movimiento posterior del aparato expansor 16 causa que el aparato expansible 14 también se mueva hacia arriba, como es- mostrado en la FIGURA Id. Debe ser notado que el aparato expansible 14 ya no es requerido para otro conducto 10,120 para la cubierta 12 como el conducto expandido 10 (FIGURAS le y Id) aseguran el (expandido y no expandido) conducto 10.120 a la cubierta 12. La fricción y/o material de' sellado 100,122 es utilizada para asegurar el agarre del conducto 10,120 en la cubierta 12 en uso, y también puede proporcionar un sello en un anillo creado entre el conducto 10,120 y la cubierta 12. El aparato expansor 16 es jalado hacia arriba continuamente hacia la superficie hasta que el conducto expansible 10,120 está expandido completamente para contactar la cubierta 12. Tiempo después, el aparato expansible 14 y el aparato expansor 16 puede ser removido del conducto expansible 10,120 y/o la cubierta 12 en la superficie. El anclar y expandir el conducto expansible 10, 120 de este modo, tiene varias ventajas. Con la modalidad mostrada en l a FIGURA 1, es posible el desplegar una linea de control o tubería en espiral para controlar la operación de desinflar el aparato 14 u cualquier otro apara l, ;> ubicado en el agujero, y una línea de control,, una línea de cableado o tubería en espiral puede ser utilizada para propalar o jalar el aparato expansor 16. Con la modalidad mostrada en la FIGURA 1, no hay presión expuesta a la formación que rodea y no es requerida un equipamiento. Con el aparato expansible 14 configurado como un anillo anular 14r, es substancialmente el acceso total. Debe ser notado que el método descrito en referencia a la FIGIURA 1, esté intencionado para expandir el aparato expansor 16 a través del conducto expansible 10, 120 pero-múltiples pasos y/o expansiones son posibles. Re iriéndose, a la FIGURA 2, es mostrado en secuencia. (FIGURAS 2a a la 2d) etapas sucesivas de sujetar un conducto expansible 30 fuera de la cubierta 32 (ej . amarrando un forro), el conducto expansible 30 incluyendo típicamente un forro expansible y siendo utilizado para alinear o cubrir una porción menor de un agujero 34, el agujero 34 siendo taladrado típicamente para facilitar la recuperación de hidrocarburos. La porción inferior cié un agujero 34 no ha sido alineada o cubierta, en aonde la porción superior del agujero 34 ha sido alineada con una cubierta existente i forro 36. En la modalidad mostrada en la FIGURA 2, el conducto ?? ????T 30 es proporcionado con una fricción y/o material ¦j 3b en una superficie exterior de este. La función de la fricción y/o material de sellado 3S es el proporcionar una [ fricción y./o maleria! de sellado) agrupada' con el c r -iucto expansible 30 y el foro existente o cubierta 36. La fricción y/o material de; sellado 38 también puede proporcionar un sello entre la porción inferior y superior del agujero 34. La fricción y/ material de sellado puede incluir, por eiemplo, cualquier tipo de caucho adaptable u cualquier otro material elástico. Por ejemplo, la fricción y/o material de sellado 38 puede ser configurado en una forma similar al de la fricción y/o material de sellado 100/ 22 descritas arriba con referencia a las FIGURAS 4 a la 6. Adicionalmente, el conducto expansible 30 puede ser proporcionado con una fricción y/o material de sellado (e . el material 100,122) en un extremo inferior 301 del conducto 30 para asegurar el efecto del anclaje en esta porción del conducto. Adicionalmente, la fricción y/o material de sellado puede ser proporcionado en varias ubicaciones separadas a lo largo de la longitud del conducto 30 parar asegurar el agrupamiento entre el conducto 30 y el agujero 34 o cubierta 36 · Refiriéndose a la FIGURA 2, un aparato expansible 40, que tiene un aparato expansor 42 libremente adjunto ahí mismo, es posicionado dentro del conducto expansible 30 antes de que el conducto 30 sea insertado dentro del agujero 34.. El conducto 30 es proporcionado con una porción expansible de la cubierta o forro 44, la porción 44 siendo provista con. una pluralidad de ranuras ¦ longitudinales 48. La porción 44 puede ser ubicada en un extremo inferior 301 del conducto 30, o puede ser integral ahí si lo desea.
Refiriéndose ai a FIGURA 2a, el conducto 30 con el aparato expansible 40 ? él aparato expansor 42 libremente adjunto en un extremo cercano o inferior de este, es corrido dentro del agujero 34 a ia profundidad programada requerida. Como puede verse en la FIGURA 2a, un extremo inferior 301 del conducto 30 es expandido radialmente (indicado generalmente en 50) para permitir que el aparato expansor 42 el ser ubicado ahí dentro. Será considerado que a pe.^ar de que las FIGURAS 2a a ]a 2d muestran al aparato expansible 40 y al aparato e.cpansor 42 ubicados en un extremo cercano o en el extremo inferior 301 del conducto 30, el aparato expansible 40 y/ aparato expansor 42, también pueden ser ubicados en un extremo cercano o en el extremo superior del conducto 30. En este caso, el aparato expansor 42 es propalado hacia abajo utilizando, por ejemplo, el peso de una cuerda, presión del fluido o cualquier otro método convencional. El aparato expansible 40 puede ser de cualquier configuración adaptable, pero es un aparato que típicamente tiene una porción anular en forma de globo inflable 40b la cual es montada en un anillo anular 40r. El anillo anular 40r permite a una cuerda, línea de cableado o similares, el pasar a través del aparato expansible 40 como es requerido. Esto es parLieularineriLe venLajoso cuando el apáralo expansible 40 está posicionado en el extremo superior del conducto 30. Refiriéndose a la FIGURA 2b, el aparato expansible 40 es inflado para expandir el la porción anular en forma de qlobo 40b, Mientras que la porción anular en forma de qlobo inflable 40b se expande, la porción expansible 44 del conducto 30 también se expande. Como puede ser visto en la FIGURA 2b, las ranuras longitudinales 48 se ensanchan al mismo tiempo que la porción 44 se expando. La porción 44 actúa como una anclaje para .la cubierta 30 y es expandida hasta que contacta el agujero 34, como es mostrado en la FIGURA 2b, este contacto entre la porción 44 t el agujero 34 proporciona un punto de anclaje y/o un sello entre el conducto expansible 30 (a cuya porción 44 esta adjunto o integral ahí mismo) y el agujero 34. Así como con la modalidad previa, el aparato expansor 42 es entonces jalado a través del conducto expansible 30 para expandir radialmente el conducto30, como es mostrado en la FIGURA 2c. El aparato e::pansor 42 puede ser propalado a través del conducto 30 en cualquier forma convencional. En la FIGURA 2, el aparato expansor 42 es jalado a través del conducto 30 utilizando una tuberic. de taladrado o cuerda 52 la cual es adjunta al aparato expansor 42 en cualquier forma convencional . Mientras que el aparato expansor 42 es jalado hacia arriba, ei movimiento hacia arriba ahi mismo es detenido después de un determinado 'Lierupo o distancia, en donde dicho punto el aparato expansor 42 es minimizado hasta que una agrupación entre el aparato expansor 42 y el aparato expansible 40 se cierren. Asi como con las modalidades previas, el aparato expansible 40b es desinflado automáticamente y después de un movimiento hacia arriba del aparato expansor42 causa que el aparato expansible 4o también se mueva hacia arriba, como es mostrado en la FIGURA 2d. Debe ser notado que el movimiento hacia arriba del aparato expansor 42 solo debe ser detenido una vez que la longitud suficiente del conducto 30 ha sido expandida para proporcionar un anclaje suficiente . También debe ser notado que la porción 44 ya no es requerida para anclar el conducto 30 al agujero 34 mientras que el conducto 30 (fc'lGURAS 2c y 2d) asegura el conducto 30 al agujero 34. La fricción y/o material de sellado (en donde se utilice) puede ayudar a proporcionar un anclaje confiable para el conducto 30 mientras esta siendo expandido y también en
El aparato expansor 42 es jalado continuamente hacia arriba hasta que el conducto 30 es expandido completamente., como es mostrado en la FIGURA 2d. Tiempo después, el aparato expansible 40 y el aparato expansor 42 pueden ser removidos del conducto expansible 30 y 1 agujero en la superficie. Corto es mostrado en ia FIGURA 2d, el conducto 30 se expande en donde la fricción y/o maLerial de sellado 38 conLacLa la cubierta 36. Esto proporciona un amarre a la cubierta 36 y opcional ente un sello entre la porción superior (alineada) del agujero del pozo y el agujero (alineado) inferior 34, dependiendo de la composición del material 38. Con la modalidad mostrada en la FIGURA 2, no hay presión expuesta para la formación, el acceso total al agujero aún es posible, el conducto 30 puede ser expandido en un solo paso (posiblemente en múltiples pasos) -y puede ser utilizado para anclar y colocarse en un agujero abierto. Adicionalmente, proporciona un amarre a la cubierta 36 en un solo paso del aparato expansor 42. Cebe ser notado que el método descrito con referencia a la FIGURA 2, es intencionado para amarrar la cubierta en un solo paso, pero múltiples pasos y/o expansiones son posibles. También debe ser notado que las longitudes sucesivas del conducto expansible pueden ser agrupadas a cubiertas o forros ahí arriba utilizando el mismo método. Debido a esto, el (los) método (s) descritos aquí mismo utilizados para forrar o cubrir un agujero sin la utilización de cemento. Refiriéndose a la FIGURA 3, es mostrado una secuencia ( en las FIGURAS 3a a la 3d) en etapas sucesivas de anclaje de un conducto expansible 80 para una cobertura 82 proporcionada en un agujero (no mostrado) , el agujero típicamente siendo taladrado para facilitar la recuperación de hidrocarburos. Un aparato expansible 84 es adjunto de manera libre a Un extremo inferior £01 del conducto expansible 80 antes de que el conducto 80 sea insertado dentro de la cubierta 82.· El aparato expansor 86 está ubicado dentro del extremo inferior 801 del conducto 80, el extremo inferior 801 siendo expandido para acomodar el aparato expansor 86. Similar a la modalidad previa, el aparato expansor 86 agrupado de manera liberable a este vía' una agrupación 88, De otra forma, el aparato expansible 84 y el aparato expansor 86 son substancialmente lo-mismo que en las modalidades previas. Refiriéndose a la FIGURA 3a, la cubierta 80 del aparato expansible 84 adjunta a este y el aparato expansor 86 ubicado ahí mismo es corrido dentro del- agujero a la profundidad programada requerida. Será apreciado que a pesar que las FIGURAS 3a a la 3d muestran el aparato expansible 84 adjunto de manera liberable al extremo inferior 801 del conducto 00, el aparato expansible 04 puede estar adjunto de manera liberable en n extremo cercano o en el extremo superior del conducto 80. El aparato expansible 84 puede ser de cualquier configuración adaptable, pero es típico que este aparato tenga una porción anular en forma de globo inflable 84b la cual está montada en un anillo anular á-4r. El anillo anular 84r permite una cuerda, línea de cabie o similar el pasar a través, del i ¿paralo expansible 8 ' como es requerido. EsLo es particularmente ventajoso en donde el aparato expansible 84y/o el aparato expansor 86 ron pesicionados en el extremo superior del conducto 80. Refiriéndose a la FIGURA 3b. El aparato expansible 84 es inflado para expandir el la porción anular en forma de globo infiabie 84b. Mientras que la porción en forma de globo inflable 84b se expande, contacta a las cubierta 82, proporcionando por 1c tanto una anclaje entre el conducto 80 y la cubierta 82. Est econtacto entre la porción del tipo de globo 84b y la cubierta 82 proporciona un punto de anclaje y/o un sello entre el conducto 80 y la cubierta 82. Debe ser notc.do que en esta modalidad, las fuerzas aplicadas al conducto 80 mediante el movimiento subsecuente dei conducto 8ü, que está empujando o jalando en el conducto 80 por ejemplo, serán transferidas a la cubierta 82 via el aparato expansible 84. Sin embargo, no le gustan los vástagos convencionales, la porción en forma de globo inflado 84b es menos probable que daiíe la cubierta. Adicional ente, el tamaño de la porción del tipo de globo inflado 84b, puede ser escogida mientras que sea lo suficientemente grande para no perder su agarre en la cubierta 82, aún cuando el aparato expansible 84 es movido hacia arriba o hacia abajo. El aparato expansor 86 es jalado a través del conducto expansible 80 para expandir radiaimente el conducto 80, como es mos Irado ¾n la FIGURA 3c. El aparato expansor 86 puede ser propalado a través del conducto 80 en cualquier, forma convencional, como en las modalidades previas.
También, y como en las modalidades previas, una superficie exterior «Os del conducto 80 puede ser proporcionada con una fricción y/o material de sellado. La fricción y/o material de sellado puede incluir, por ejemplo, cualquier tipo de caucho adaptable u otros materiales elásticos. For ejemplo, la fricción y/o material de sellado puede ser configurado de manera similar a la fricción y/o meterla! de sellado 100,122 descritos arriba con referencia a los FIGURAS 4 a la 6. Adicionalmente, el conducto 80 puede ser proporcionado con una fricción y/o material de- sellado (ej. el material 100, 122) en un extremo inferior 801 del conducto 80 para mejorar el efecto de anclaje en esta porción del conducto 8ü. Adicionaimente, la fricción y/o material de sellado puede ser proporcionado en varias ubicaciones espaciadas a lo largo de. la longitud d2l conducto 80 para mejorar el agrupamiento n^ e si conducto 80 la cubierta 82. Mientras que el aparato expansor 86 es jalado hacia arriba, el movimiento hacia arriba de este es detenido después de un tiempo predeterminado o distancia, en cuyo punto el aparato expansor 84 es minimizado hasta la agrupación 88 entre el aparato expansor 86 y el aparato expansible 86 se cierren. Como en las modalidades previas, la porción de Lipo de globo infla-ble 84b , es -desinflada automáticamente y posterior a un movimiento hacia arriba del aparato expansor 86 causa que el aparato expansible 84 también se mueva hacia arriba, como es mostrado en la FIGURA 13d. Debe ser notado que el movimiento hacia arriba del aparato expansor 86 solo debe ser detenido hasta que se haya alcanzado la longitud suficiente del conducto 80 haya sido expandida para proporcionar un anclaje El aparato expansor 86 es jalado continuamente hacia arriba contra la superficie hasta que el conducto 80 esté expandido completamente para contactar la cubierta 82. Tiempo después, el aparato expansible 84 y el aparto expansor 86 pueden ser removidos del agujero en la superficie. t;l anclaje y la expansión del conducto 80 es esta forma tiene las mismas ventajas que en la modalidad previa, pero la modalidad de la FIGURA 3 está diseñada para anclar y colocarse en el agujero cubierto preferentemente que en un
El método y aparato descrito aquí puede ser utilizado para una pluralidad de distintas funciones de agujero inferior relacionadas al uso de un conducto expansible. Por ejemplo, pueden ser utilizados en donde el forro original o cubierta requieren ser reparados debido al daño o similar al sobrecubrir la porción dañada con . una porción del conduelo expansible. También pueden ser ulilizados para amarrarse al forro o cubierta, como es descrito aquí. Debido a esto, es proporcionado en algunas modalidades un aparato y un método para el anclaje y la expansión a un segundo conducto. El aparato y el método de algunas modalidades proporcionan numerosas ventajas sobres los aparatos mecánicos de anclaje convencionales, tales como vástagos, particularmente al reducir el daño potencial a los conductos que los vástagos mecánico s pueden causar. Algunas modalidades del aparato y del método envuelven el uso de un aparato expansible que pueda ser adjunto directamente a un extremo cercano o hasta arriba o hasta abajo del conducto expansible, o, colocado dentro de la parte superior o inferior del conducto expansible. En la primera opción, las fuerzas de anclaje son generadas como resultado de la fricción entre el aparato expansible y el segundo conducto, las fuerzas siendo pasadas dentro del conducto vía el aparato expansible. En la segunda opción, las fuerzas de anclaje son generadas por la fricción entre una superficie exterior del conducto expansible y el segundo conducto, las fuerzas siendo pasadas substancialmente dentro del segundo conducto directamente vía el conducto expansible. La superficie del conducto expansible puede ser adaptada y preparada (ej . proporcionada con un material de fricción mejorado) para incrementar la fuerza os anclaje. Mejoras y codificaciones pueden ser realizadas a la citada sin salir de la visión de la presente invención..
Claims (18)
1. - Un aparato para anclar un primer conducto a un segundo conducto, el aparato incluyendo un aparato expansible para encajar con el primer conducto, en donde el aparato expansible es inflable para facilitar el anclaje del primer conducto al segundo conducto.
2. - ti aparato de acuerdo con la cláusula 1, en donde ei primer conducto es un conducto expansible.
3. - El aparato de acuerdo con la cláusula 1 o 2, en donde ei primer conducto incluye cualquier tipo de conducto expansible que sea capaz de soportar la deformación plástica o elástic .
4. - El ^ .^rato de acuerdo a cualquier cláusula precedente, en donde el primer conducto incluye un forro expansible, cubierta o similar.
5. - Un apa ato de acuerdo con cualquier cláusula precedente, en donde el segundo conducto incluye un fqrro, cubierLa, agujero similar.
6. - Un aparato de acuerdo con cualquier cláusula précedente, en donde el. aparato expansible incluye una porción en forma de globo inflable agrupada con un anillo.
7. - Un aparato de acuerdo con cualquier cláusula precedente, en donde el aparato expansible incluye un aparato expansor.
8. - Ün aparato de acuerdo con la cláusula 7, en donde el aparato expansor es agrupado telescópicamente al aparato expansible , de manera que cuando el aparato expansor sea movido a cierta distancia, el aparato expansible es desinflado y se mueve subsecuentemente con el aparato expansor .
9. -. Un aparato de acuerdo con la cláusula 7, en donde el aparato expansor está adjuntó de manera liberable al aparato expansible.
10. - Un aparato de acuerdo con la cláusula 9, en donde el aparato expansor está adjunto de manera liberable al aparate expansible utilizando un mecanismo de cerojo.
11. - Un aparato en donde de acuerdo a cualquier cláusula precedente, en donde el aparato expansible está ubicado dentro del conducto expansible.
12. - Un aparato de acuerdo a cualquier ad elas cláusulas de la 1 a la 11, en donde el aparato expansible está agrupado- cerca o en un extremo superior del conducto expansible, o en o cerca de un exLremo inferior del conducLo expansible.
13. - Un aparato de acuerdo con cualquier cláusula precedente en donde el aparato expansible es inflado para expandir el conducto expansible en donde el conducto expansible contacta al segundo conducto, proporcionando con esto un anclaje.
14. - Un aparato de acuerdo con la cláusula 13, en donde el conducto expansible esta proporcionado con una porción de ranuras para facilitar la expansión.
15. - Un aparato de acuerdo con cualquier cláusula de la 1 a la 12, en donde el aparato expansible es inflado en donde una porción de este contacta directamente ala segundo conducto para proporcionar un anclaje.
16. - un método de anclaje de un primer conducto a un segundo conducto, el método incluyendo los pasos de proporcionar un primer conducto, proporcionando un aparato expansible, en contacto con el primer conducto, corriendo el primer conducto y el aparato expansible dentro de un segundo conducto, y subsecuentemente inflando el aparato expansible para facilitar el anclaje del primer conducto al segundo conducto.
17. - .- Un método de anclaje de un conducto expansible a un segundo conducto, el método incluyendo los pasos de proporcionar un conducto expansible, corriendo el primer conduelo denLro de un segundo conducLo, y pasando un aparato expansible' dentro del- conducto, y subsecuentemente inflando el aparato expansible para facilitar el anclaje del conducto expansible al segundo conducto. 18.- Un método de acuerdo con la cláusula 16 o 17 , en donde el método incluye uno, algunos o todos los pasos adicionales de insertar un aparato expansor dentro de un conducto expansible, operando el aparato expansor para expandir el conducto expansible, desinflando el aparato expansible, y removiendo el aparato expansor y/o el aparato expansible del conducto expansible y/c el segundo conducto. 19.- Un método de acuerdo con cualquier cláusula de 1¾ 16 a la 18, en donde el método incluye uno, algunos o todos los pasos adicionales de adjuntar un aparato expansor al aparato expansible, operando el aparato expansor para expandir el conducto expansible., re-adjuntando el aparato expansor al aparato expansible, desinflando el aparato expansible, y removiendo el aparato expansor y/o el aparato expansible del conducto expansible y/o segundo conducto.
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