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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR REDUCING THE FRICTION OF THE SEAL OF THE DRILL PIPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/092113
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention comprises a base plate (1) in a discoidal format, provided with a central passage (2) for the drill pipe (a). Said base plate receives a plurality of rollers (3) through which corresponding shafts (4) pass longitudinally, said shafts ending in a pivot (5) attached to said base plate (1) on one end and to a support (6) on the other end. A regulator (7) is mounted on said support (6), said regulator regulating the force exerted by the roller (3) on the drill pipe (a), modifying, to this end, the pressure exerted on a spring (8) arranged between two abutments (9). At the same time, the regulator (7) modifies the angular position of the respective roller (3), moving it over the fixed point formed by the pivot (5). The base plate (1) provides passages housing through-bolts (10) which connect it to a bushing (11) and to a bearing (12).

Inventors:
TACCO RAÚL PEDRO (AR)
Application Number:
PCT/ES2014/070945
Publication Date:
June 25, 2015
Filing Date:
December 19, 2014
Export Citation:
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Assignee:
ACEROS PATAGÓNICOS SRL (AR)
SANJURJO MORALES MARIO DANIEL (AR)
International Classes:
E21B19/00
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ELZABURU MÁRQUEZ, Alberto de (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . - Disposición para reducir el rozamiento del sello de la barra de perforación del tipo que comprende un sello ajustado a una barra de perforación, caracterizada por que comprende una placa base de formato discoidal provista con un pasaje central para la barra de perforación; sobre cuya placa base se dispone una pluralidad de rodillos atravesados longitudinalmente por correspondientes ejes rematados en un extremo por un pivot fijo a dicha placa base y por el otro extremo por un soporte sobre el que se monta un regulador de la fuerza ejercida por el rodillo sobre la barra de perforación; cuyo regulador modifica la presión ejercida sobre un muelle dispuesto entre dos topes y la posición angular del rodillo respectivo y cuya placa base provee pasajes alojadores de buiones pasantes que la vinculan a un buje y a un cojinete.

2. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que los rodillos se diseñan para cada tipo de barra de perforación; se conforman en un material apto para entrar en contacto con hidrocarburos y se montan sobre rulemanes.

3. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que el diámetro de la barra de perforación es menor que el diámetro del pasaje central.

4. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que solamente el tope externo puede desplazarse comprimiendo o descomprimiendo el muelle.

5. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que la fuente motriz entrega a la barra de perforación un movimiento de rotación sobre su eje y un movimiento axial.

8.- Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que se provee un circuito hidráulico dispuesto parcialmente sobre la placa base y vinculado con una fuente de poder externa que lleva la presión hidráulica hasta un valor apropiado para el trabajo a realizar y cuyo circuito hidráulico incluye pistones hidráulicos que modifican el ángulo de ios rodillos así como la presión que éstos ejercen sobre la barra de perforación.

7. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que el circuito hidráulico incluye un acumulador de presión y una bomba hidráulica externa que previo a su desconexión eleva la presión hidráulica hasta un valor apropiado para el trabajo a realizar y se reconecta para disminuirla.

8. - Disposición de conformidad con la reivindicación número 1 , caracterizada por que la fuerza ejercida por los pistones hidráulicos sobre ios rodillos es medida con un manómetro.

9.- Disposición de conformidad con ia reivindicación número 1 , caracterizada por que para liberar la presión ejercida por ios pistones sobre los rodillos se actúa sobre una válvula manual instalada en la placa base.

Description:
DESCRIPCIÓN

Disposición para reducir ei rozamiento del sello de la barra de perforación. Campo de la Invención

La presente invención consiste en una disposición para reducir el rozamiento del sello de la barra de perforación.

Con el fin de hacer comprensible la presente invención de modo que la misma pueda ser llevada a la práctica con facilidad, en ios párrafos que siguen se dará una descripción precisa de una forma preferida de realización. Dicha descripción se completa con dibujos esquemáticos que permiten ejemplificar el invento sin que tales descripción y esquemas puedan considerarse en ningún caso limitativas de la invención.

Los componentes a los que se hace referencia en la descripción podrán seleccionarse entre diversos equivalentes sin que ello implique apartarse de los principios de la invención establecidos en la presente documentación.

Antecedentes de ía Invención

En las barras de perforación se disponen sellos que se encuentran sometidos a cargas de abrasión y temperatura que le hacen perder elasticidad.

Este desgaste por rozamiento así como la transformación física que determina la pérdida de elasticidad, hacen que el giro del sello sufra un retardo con relación al de la barra de perforación.- Este desfasaje se incrementa hasta que ei sello se detiene totalmente aumentando ei desgaste hasta legar a una inevitable rotura.

En éste caso debe detenerse la perforación para efectuar el reemplazo del sello con la consiguiente pérdida económica y temporal.

La solución propuesta en la presente documentación parte de la premisa que resulta necesario mantener el movimiento del sello en el mismo régimen que el de la barra de perforación.

Descripción de la invención

Básicamente, ei presente invento consiste en una disposición para reducir el rozamiento del sello de la barra de perforación que incluye una placa base sobre la que se monta una pluralidad de rodillos provistos con un regulador de fuerza, un indicador de calibrado y un muelle de acople. E! invento incluye asimismo bulones para fijar la placa base a un buje y a un cojinete. Descripción de ¡as figuras

A fin de lograr una mejor comprensión del objeto de la presente documentación se esquematiza en la Figura número 1 una vista lateral parcial donde se observa la barra de perforación y la forma en que se vincula con los componentes del invento. -

Por su parte, la Figura Número 2 esquematiza una vista en planta superior de la placa base y de los componentes que se disponen en ella.

Descripción detallada de la invención

En las Figuras acompañadas se han incorporado referencias que permiten individualizar las diversas partes y componentes del invento. En dichas figuras las mismas referencias indican partes o componentes iguales.

Se individualiza en consecuencia, con el número (1 ) una placa base; con el número (2) un pasaje central; con ei número (3) un rodillo; con el número (4) un eje; con ei número (5) un pivot; con el número (6) un soporte; con el número (7) un regulador; con el número (8) un muelle; con ei número (9) un tope; con el número (10) un buión; con el número (1 1 ) un buje; con el número (12) un cojinete; con el número (13) una fuente y con el número (14) un sello.

Asimismo se ha utilizado la letra (a) para designar una barra de perforación. Funcionamiento

Una vez establecidos los distintos componentes del invento desarrollados para explicar su naturaleza, se los complementa seguidamente con la relación funcional y operativa de los mismos y del resultado que proporcionan.

La disposición para reducir el rozamiento del sello de la barra de perforación que se revela está integrada con una placa base (1 ) que presenta un formato discoidal y un pasaje central (2) para la barra de perforación (a)

Sobre dicha placa base (1 ) se dispone una pluralidad de rodillos (3) que se encuentran atravesados longitudinalmente por correspondientes ejes (4) rematados en un extremo por un pivot (5) y por el otro extremo por un soporte (6) sobre el que se monta un regulador (7) de la fuerza ejercida por el rodillo (3) sobre la barra de perforación (a). A! actuarse sobre el regulador (7) se modifica la presión ejercida sobre un muelle (8) dispuesto entre dos topes (9) de ios cuales solamente el externo puede desplazarse para así comprimir o descomprimir el muelle (8).

Una válvula de doble vía actúa permitiendo el pasaje del fluido para comprimir el muelle (8) y el retorno para descomprimirlo.

Estando el pivot (5) fijo a la placa base (1 ), la mayor o menor presión ejercida sobre el muelle (8) determina un movimiento angular del rodillo (3) sobre dicho pivot (5).

En la placa base (1 ) se proveen pasajes para alojar bulones (10) pasantes que la vinculan a un buje (1 1 ) y a un cojinete (12).

Cuando se conecta la fuente motriz (13) a la barra de perforación (a), ésta logra dos movimientos. En efecto por una parte entrega un movimiento de rotación sobre su eje que determina que la herramienta rompa el piso del pozo mientras que el segundo movimiento es axial y permite el avance y retroceso de la barra favoreciendo así el avance de la perforación.

De dichos dos movimientos, la disposición que se desarrolla copia el primero, es decir el del giro de la misma acompañando el de la barra de perforación (a) de manera que al desaparecer la velocidad relativa del sello (14) desaparece el desgaste del mismo.

No sucede lo mismo en cambio con el movimiento axial de la barra de perforación (a) donde se mantiene la fricción y, por lo tanto, el desgaste.

En una forma preferida de realización los rodillos (3) se diseñan para cada tipo de barra de perforación (a); se conforman en una material apropiado para trabajar con hidrocarburos y se montan sobre rulemanes.

El movimiento angular de los rodillos (3) permite adaptar la posición de los mismos en relación a la barra de perforación (a) por lo que el diámetro de ésta puede ser inferior al diámetro del pasaje central (2).

En una alternativa de realización se reemplaza el sistema mecánico por un circuito hidráulico que se dispone parcialmente sobre la placa base (1 ).

Dicho circuito hidráulico se vincula con una fuente de poder externa que se utiliza exclusivamente durante el montaje del mismo y con la finalidad de llevar la presión hidráulica hasta un valor apropiado para el trabajo a realizar con lo que luego de ello se la desconecta y retira. En ésta alternativa de realización se suprimen los topes (9) y los muelles (8) son reemplazados por pistones hidráulicos y un acumulador de presión. La fuerza ejercida sobre los rodillos (3) es medida con un manómetro.

Para liberar la presión ejercida por los pistones sobre los rodillos (3) se puede actuar sobre una válvula manual instalada en la placa base (1 ) o bien reconectar la bomba hidráulica.

De esta forma se ha reseñado una de las posibles secuencias de etapas que llevan a concretar el invento y la manera en que el mismo funciona, y se complementa la documentación con la síntesis de la invención contenida en las cláusulas reivindicatorias que se agregan a continuación.