ES2309679T3 - Dispositivo de estanqueidad para tubo de perforacion. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo giratorio para conducir un fluido a alta presión, que incluye en combinación: un miembro (17) de conducto no giratorio, que tiene un primer extremo unido a la fuente de fluido a alta presión, y que tiene un extremo opuesto a dicho primer extremo; un miembro (24) de guía de elemento de estanquidad, fijado estructuralmente a dicho extremo opuesto al citado primer extremo, y alineado con dicho primer extremo, teniendo el citado miembro de guía de elemento de estanquidad una porción tubular (26) de extensión de tubo de perforación que permite el paso de fluido a alta presión a su través; un miembro (29) de estanquidad tubular flotante montado telescópicamente alrededor de dicha porción tubular (26) de extensión de tubo de perforación y que proporciona una cámara (31) de estanquidad entre ambos, teniendo dicho miembro de estanquidad tubular flotante un extremo distal, que está fijado de forma ajustable a dicho miembro (17) de conducto no giratorio por medio de un miembro (37) de empuje; un primer miembro (34) de anillo de estanquidad sujeto estructuralmente a, y alineado con, el citado miembro (29) de estanquidad tubular flotante por el citado extremo distal del mismo; un miembro (18) de conducto giratorio que tiene un extremo proximal alineado con respecto a dicho extremo distal del citado miembro (29) de estanquidad tubular flotante, y un segundo miembro (40) de anillo de estanquidad, fijado estructuralmente a dicho extremo proximal del citado miembro (18) de conducto giratorio, proporcionando dicho primer (34) y dicho segundo (40) miembros de anillo de estanquidad una fuerza de sellado entre ambos debido a dicho miembro (37) de empuje cuando se conduce un fluido a alta presión a través del dispositivo giratorio.
Description
Dispositivo de estanquidad para tubo de
perforación.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de estanquidad giratorio de ciclo de vida ampliado y, en
particular, a un dispositivo de estanquidad giratorio de ciclo de
vida ampliado para su uso en un dispositivo de acoplamiento de
fluido para operaciones de perforación geológica a alta
velocidad.
Los dispositivos de acoplamiento de fluido se
utilizan en las operaciones de perforación a alta velocidad cuando
resulta necesario acoplar la salida de una fuente de fluido con el
dispositivo giratorio. Específicamente, en las operaciones de
perforación de petróleo y de gas, se utilizan dispositivos
giratorios de sellado estanco para proporcionar una disposición de
sellado hermético entre el tubo de perforación y el alojamiento
estanco giratorio.
Un tipo de dispositivo de sellado estanco
giratorio de anillo perforador utiliza un apilamiento de
dispositivos giratorios de sellado de estanquidad que comprenden
típicamente material elastomérico reforzado, que proporcionan una
disposición dinámica de sellado hermético con la superficie
cilíndrica externa de sellado estanco del tubo de perforación. En
tales diseños, los dispositivos de sellado estanco y sus
alojamientos giran con relación al tubo de perforación estacionario,
y los dispositivos de sellado estanco se exponen secuencialmente al
fluido por un lado del dispositivo de sellado estanco, y a la
presión atmosférica por el otro lado del dispositivo de sellado
estanco. Esta presión diferencial provoca que el dispositivo de
sellado estanco más próximo a la alta presión se agarre
apretadamente al tubo de perforación, causando con ello un alto
grado de desgaste y abrasión en el tubo de perforación y en el
dispositivo de sellado estanco. El juego relativamente grande
requerido entre el dispositivo de sellado estanco giratorio y el
tubo de perforación, da como resultado que falle finalmente el
dispositivo de sellado estanco. Adicionalmente, debido a la relación
apilada de dispositivos de sellado estanco en el tubo de
perforación, una vez que falla el primer dispositivo de sellado
estanco, el siguiente dispositivo de sellado estanco queda expuesto
a fuerzas y desgastes similares, y así sucesivamente hasta que todos
los dispositivos de sellado estanco han sido consumidos por las
severas condiciones operativas abrasivas. También, tales miembros de
sellado giratorios son de estructura complicada y compleja,
necesitan tiempo y son difíciles de sustituir, y tienen un ciclo de
vida limitado de aproximadamente 200 horas o menos cuando operan a
90 rpms y hasta 17,2 MPa (2.500 PSI). Cuando tales dispositivos de
sellado estanco son accionados a 34,5 MPa (5.000 PSI) y a 250 rpms,
tales dispositivos de sellado estanco tardan solamente entre 20 y 30
horas en que se haga necesaria su sustitución.
Un dispositivo de sellado estanco adicional
consiste en la utilización de conjuntos complejos de sellado estanco
en anillo en forma de copa en U, entre el tubo de perforación y el
conjunto de sellado estanco giratorio. Sin embargo, tales conjuntos
de sellado estanco tienen también un ciclo de vida limitado y
requieren unos costes de sustitución importantes debido al desgaste
y a la abrasión, lo que tiene como resultado un amplio período de
tiempo de detención del dispositivo de sellado estanco giratorio de
perforación.
También se ha sugerido proporcionar un miembro
de sellado hermético flotante unido al miembro de acoplamiento
giratorio y un miembro de sellado similar montado en el miembro de
acoplamiento no giratorio, para proporcionar un conjunto de sellado
estanco para un dispositivo giratorio de equipo de perforación.
Tales conjuntos de sellado estanco incluyen además un miembro
secundario de sellado estanco que comprende un miembro de sellado
estanco en forma de copa en U entre el extremo distal del miembro de
tubo de perforación y el miembro de sellado estanco flotante. Sin
embargo, puesto que el miembro de sellado estanco en forma de copa
en U se expone al fluido de perforación abrasivo a alta presión, tal
contacto da como resultado el rápido fallo de tales conjuntos de
acoplamiento de
fluido.
fluido.
El documento
US-A-4.557.489 describe un
dispositivo giratorio para conducir un fluido a alta presión. El
dispositivo giratorio incluye un miembro de conducto no giratorio
que tiene un primer extremo unido a la fuente de fluido de alta
presión, y que tiene un extremo opuesto al primer extremo. El
dispositivo giratorio incluye un miembro de guía de estanquidad
sujeto estructuralmente a dicho extremo opuesto a dicho primer
extremo y alineado con dicho primer extremo. El miembro de guía de
estanquidad incluye también una porción de extensión tubular del
tubo de perforación, que permite el paso del fluido a alta presión a
su través. El dispositivo giratorio incluye un miembro tubular de
estanquidad flotante y un primer miembro de anillo de estanquidad
sujeto estructuralmente a, y alineado con, el citado miembro
tubular de estanquidad flotante por el citado extremo distal del
mismo. El dispositivo giratorio incluye un miembro de conducto
giratorio que tiene un extremo proximal alineado con respecto a
dicho extremo distal de dicho miembro tubular flotante. El conjunto
giratorio incluye también un segundo miembro de anillo de
estanquidad fijado estructuralmente a dicho extremo proximal de
dicho miembro de conducto giratorio, proporcionando los citados
primer y segundo miembros de anillo de estanquidad una fuerza de
sellado entre ambos debido a un miembro de empuje cuando un fluido a
alta presión es conducido a través del dispositivo giratorio.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar una solución al limitado ciclo de vida de los conjuntos
de estanquidad existentes para los dispositivos de acoplamiento
giratorio de equipo de perforación.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar un conjunto de estanquidad giratorio de ciclo de
vida ampliado que se monta en el miembro estacionario de
acoplamiento o de tubo de perforación no giratorio.
\newpage
Todavía otro objetivo de la presente invención
consiste en un dispositivo de estanquidad mejorado para conjuntos de
acoplamiento giratorio, que proporciona un ciclo de vida ampliada de
estanquidad y que da como resultado un desgaste reducido de los
miembros enfrentados anulares de estanquidad.
Nosotros hemos encontrado ventajoso proporcionar
un primer y un segundo miembros de estanquidad anulares que están
dispuestos estructuralmente cada uno con respecto al otro de tal
modo que al menos uno de los miembros de estanquidad puede ser
lanzado con respecto al otro miembro de estanquidad para
proporcionar una segunda superficie de estanquidad operativa entre
tales miembros anulares de sellado estanco.
La presente invención proporciona un dispositivo
giratorio para conducir un fluido a alta presión de acuerdo con la
reivindicación 1. El dispositivo de estanquidad de ciclo de vida
ampliado de la invención, es adecuado para un dispositivo giratorio
de equipo de perforación o de acoplamiento, y utiliza un conjunto de
sellado estanco flotante que tiene un miembro de sellado estanco
montado en el tubo de perforación no giratorio o primer miembro de
conducto, y que está dispuesto estructuralmente para encajar con un
miembro de estanquidad giratorio que está montado en un segundo
miembro de conducto o máquina giratoria para proporcionar una
disposición de estanquidad entre el miembro de estanquidad giratorio
y el miembro de estanquidad flotante. El conjunto de estanquidad
flotante puede estar montado separablemente en la porción tubular
estacionaria del dispositivo de acoplamiento giratorio. Un miembro
de guía de estanquidad tubular flotante, está con preferencia
alineado con el, y sujeto al, alojamiento estacionario con pernos
anti-rotación, para asegurar que el miembro de guía
de estanquidad tubular flotante permite el flujo direccional del
fluido a su través. La porción de extensión del tubo de perforación
del miembro de guía de estanquidad puede estar dispuesta
estructuralmente con un miembro de estanquidad flotante en una
relación macho/hembra. Un miembro secundario de estanquidad en forma
de copa en U, puede estar situado entre el miembro de alojamiento
estanco flotante y la extensión de tubo de perforación para impedir
la penetración del fluido que contiene abrasivo desde el dispositivo
giratorio. El conjunto de estanquidad flotante puede incluir una
tuerca de retracción de estanquidad flotante, y pernos de
posiciona-
miento o accionamiento para proporcionar el montaje del conjunto de anillo de estanquidad estacionario flotante.
miento o accionamiento para proporcionar el montaje del conjunto de anillo de estanquidad estacionario flotante.
En una realización de la invención, el conjunto
de anillo estanco estacionario o flotante puede comprender un primer
anillo cerámico de estanquidad que se monta en el interior de un
miembro de anillo circular de acero expandiendo con calor el miembro
de anillo de acero alrededor del miembro de anillo cerámico de
estanquidad. El miembro de estanquidad flotante puede ser montado en
el miembro de estanquidad de guía flotante mediante pernos de
posicionamiento y una tuerca de retracción de estanquidad flotante.
La tuerca de retracción puede comprimir un miembro de resorte que
ajusta la distancia de separación entre el primer miembro de anillo
de estanquidad y el segundo miembro de anillo de estanquidad que
está enchavetado en un miembro de placa adaptadora asegurada al
segundo miembro o máquina de conducto giratorio. El segundo miembro
de estanquidad puede estar dotado de un anillo cerámico de
estanquidad que se monta mediante expansión con calor en el interior
de un miembro de anillo de acero.
La configuración en sección transversal del
segundo anillo de estanquidad cerámico puede ser de forma
rectangular o cuadrada, teniendo la sección transversal del primer
miembro de anillo de estanquidad de carburo de silicio una forma
similar salvo en lo que se prefiere a que una de las superficies de
desgaste por contacto del primer anillo cerámico de estanquidad
tiene una porción de superficie de desgaste sobresaliente anular
para contactar con, y encajar en, el segundo anillo de estanquidad
cerámico.
Se ha determinado que la presente invención
puede operar a presiones comprendidas entre 34,5 y 78,9 MPa (5.000 a
10.000 PSI) y hasta 250 rpms, con un ciclo de vida ampliado de hasta
500 horas. Cuando se produce una abrasión excesiva entre el primer y
el segundo anillos de estanquidad cerámicos, la estructura única de
la presente invención permite que el segundo miembro de estanquidad
pueda ser girado sobre sí mismo para proporcionar una superficie de
estanquidad operativa adicional con el primer anillo de estanquidad.
De ese modo, la presente invención proporciona una estructura de
estanquidad para un dispositivo giratorio de equipo de perforación
que permite operaciones de estanquidad a alta presión durante un
período de hasta 1.000 horas.
Adicionalmente, puesto que el miembro de
estanquidad flotante o primer anillo de estanquidad estacionario se
monta mediante el miembro de guía de estanquidad flotante no
giratorio en el primer miembro de conducto, la rotación del miembro
de estanquidad giratorio o segundo anillo de estanquidad cerámico
giratorio con respecto al primer anillo de estanquidad no giratorio
ayuda a impedir el desalineamiento con respecto a estas caras de
sellado estanco, lo que da como resultado un rendimiento de ciclo de
vida incrementado de tales dispositivos de estanquidad giratorios.
Adicionalmente, si el dispositivo de estanquidad flotante está
montado en el miembro no giratorio con una tuerca de retracción de
sellado hermético, la tuerca puede ser fácilmente comprimida para
mover el primer anillo cerámico de sellado estanco hacia fuera del
anillo de sellado estanco giratorio, para permitir el fácil acceso
a, y el cambio de, las unidades cuando se produce el desgaste. Esto
facilita el cambio o la sustitución del dispositivo de estanquidad
principal del primer y segundo miembros de estanquidad, cada uno con
respecto al otro, lo que constituye una importante ventaja de la
invención.
Un dispositivo o conjunto de estanquidad
secundario, se proporciona mediante la presente invención. Este
dispositivo secundario de estanquidad puede incluir un miembro de
sellado estanco en forma de copa en U, posicionado en el interior de
una cámara de estanquidad definida por la superficie exterior del
miembro de estanquidad flotante. El dispositivo de estanquidad
secundario está situado entre el tubo de perforación y el miembro de
estanquidad flotante, entre el tubo de perforación y el miembro de
estanquidad flotante en una posición que es remota respecto al
fluido de perforación abrasivo a alta presión, y proporciona una
estanquidad efectiva entre los dos miembros.
Una realización de la presente invención
consiste en las características novedosas y en los detalles
estructurales que se van a describir de manera más completa en lo
que sigue, solamente a título de ejemplo, y que se ilustran en los
dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una sección transversal
representativa de un apilamiento de miembros hidrodinámicos de
sellado de la técnica anterior, asociados a elementos giratorios de
equipos de perforación;
La Figura 2 es una vista en sección transversal
de un dispositivo giratorio de equipo de perforación de la técnica
anterior;
La Figura 3 es una vista longitudinal, en
sección transversal, que representa una realización preferida de un
dispositivo de estanquidad giratorio flotante de acuerdo con la
presente invención, en el que el primer y el segundo conjuntos de
estanquidad están en relación de encaje y contacto de cada uno con
el otro para proporcionar la estructura de estanquidad;
La Figura 4 es una vista a mayor escala del
dispositivo de estanquidad giratorio flotante mostrado en el círculo
de la Figura 3, que ilustra el dispositivo de estanquidad secundario
de acuerdo con la presente invención;
La Figura 5 es una ilustración longitudinal, en
sección transversal, que representa el dispositivo de estanquidad
flotante giratorio de equipo de perforación de acuerdo con la
presente invención, mostrado en su condición despresurizada, no
accionado.
Haciendo ahora referencia a los dibujos, se ha
ilustrado una realización preferida de la presente invención, la
cual se refiere a un dispositivo 10 giratorio o de acoplamiento de
equipo de perforación que incorpora la disposición de estanquidad
mejorada y el dispositivo proporcionado de acuerdo con la presente
invención. Una porción fragmentaria de un elemento giratorio de
perforación ha sido mostrada en la Figura 1, y es representativa de
la técnica anterior en la que un dispositivo de estanquidad
giratorio de equipo de perforación utiliza un apilamiento de
elementos 11 de estanquidad giratorios. Los elementos 11 de
estanquidad giratorios comprenden típicamente materiales
elastoméricos reforzados que proporcionan una disposición de
estanquidad dinámica con la superficie 13 de estanquidad cilíndrica
externa de un tubo 12 de perforación. El elemento giratorio de
perforación conduce el fluido abrasivo de perforación desde una
tubería no giratoria o miembro 14, hasta una columna de sondeo
giratoria o miembro 15. Según se muestra en la Figura 1, los
elementos 11 de estanquidad giratorios están situados en el interior
de ranuras 16 de alojamiento y están comprimidos contra una
superficie 13 de tubo de perforación relativamente giratorio, para
establecer un contacto hermético entre ambos para retener el fluido
de perforación abrasivo en el interior del dispositivo 10 de
acoplamiento. Un juego excesivo entre los miembros de estanquidad
giratorios y el tubo 12 de perforación, puede provocar que la
estanquidad finalmente falle. Los elementos 11 de estanquidad
giratorios elastoméricos reforzados están apilados en torno al tubo
12 de perforación, y proporcionan una exposición secuencial al
fluido de perforación a alta presión por el lado del elemento de
estanquidad, y a la presión atmosférica por el otro lado del
elemento de sellado. Esta presión diferencial provoca que el
miembro de estanquidad giratorio encajado por la alta presión, se
agarre y encaje con el tubo de perforación, causando con ello un
alto grado de desgaste y abrasión en el tubo de perforación y en el
miembro de sellado. Cuando falla el primer miembro de estanquidad
giratorio, el siguiente miembro de estanquidad del apilamiento queda
expuesto a fuerzas y desgaste similares hasta que todos los miembros
de estanquidad han sido destruidos por la abrasión que contiene el
fluido de perforación.
La Figura 2 es una representación de un
dispositivo giratorio de equipo de perforación de la técnica
anterior que comprende un miembro de estanquidad flotante montado en
el miembro de acoplamiento giratorio, y un miembro de estanquidad
montado en el miembro de acoplamiento no giratorio. El dispositivo
50 de estanquidad giratorio comprende un miembro 51 de anillo
cerámico montado en un portador 52 de anillo, con el dispositivo de
estanquidad flotante dispuesto estructuralmente para que encaje con
el conjunto 54 de estanquidad estacionario que comprende un miembro
56 de anillo cerámico montado en el portador 56 de anillo. El
dispositivo giratorio de la técnica anterior incluye un conjunto de
estanquidad secundario que comprende un miembro 58 de estanquidad en
forma de copa en U, situado entre el extremo del tubo 12 de
perforación y el miembro 15 de columna de sondeo giratoria. Sin
embargo, la exposición del dispositivo de estanquidad secundario al
fluido abrasivo, el posicionamiento del miembro de estanquidad
flotante sobre el miembro de acoplamiento giratorio, y la
presentación de superficies de contacto estrechas entre los miembros
51 y 55 de anillo, dan como resultado ciclos de vida inaceptables de
tales dispositivos giratorios.
Para subsanar las deficiencias de un sistema de
estanquidad apilado conforme a la técnica anterior, la presente
invención va a ser descrita con referencia a las Figuras 3 y 5. La
presente invención proporciona un dispositivo de estanquidad de
ciclo de vida ampliado para un dispositivo 10 giratorio o de
acoplamiento de equipo de perforación. La presente invención es
aplicable a cualquier tipo de dispositivos giratorios que conducen
fluido, en los que un segundo miembro 18 de conducto se sitúa
coaxialmente con respecto a un primer miembro 17 de conducto, y en
el que el segundo miembro de conducto es giratorio y es
representativo de una columna de sondeo o miembro 15 similar, y el
primer miembro de conducto no es giratorio y es representativo de
una tubería o miembro 14 similar.
La presente invención incluye un dispositivo 20
de estanquidad flotante montado en el primer miembro 17 de conducto
no giratorio, el cual está dispuesto estructuralmente para que
encaje con un conjunto 22 de estanquidad giratorio que está montado
en el segundo miembro 18 de conducto, para proporcionar una
disposición de estanquidad entre los miembros de estanquidad
giratorio y flotante. Un miembro 24 de guía de elemento de
estanquidad tubular flotante está alineado con el primer miembro 17
de conducto, y está unido coaxialmente al mismo por medio de un
miembro 25 de fijación y por pernos 27
anti-rotación. El miembro 24 de guía de elemento de
estanquidad flotante incluye una extensión tubular o miembro 26 de
tubo de perforación, que está dispuesto estructuralmente de modo que
permite que pase el fluido de perforación a su través desde el
primer miembro 17 de conducto hasta el segundo miembro 18 de
conducto giratorio. El miembro 26 tubular o de tubo de perforación
del miembro 24 de guía de elemento de estanquidad está dispuesto
estructuralmente para cooperar con un miembro 29 de estanquidad
flotante en una relación de macho-hembra, con un
miembro 30 de estanquidad en forma de copa en U situado entre el
miembro de estanquidad flotante y el miembro tubular 26 de tubo de
perforación. El miembro 30 de estanquidad en forma de copa en U
impide el escape de fluido de perforación abrasivo desde el conjunto
10 giratorio o de acoplamiento de equipo de perforación.
El conjunto 20 de estanquidad flotante está
montado en la porción estacionaria del dispositivo de acoplamiento o
conjunto 10, y está alineado con el miembro 17 de conducto
estacionario con pernos 27 anti-rotación para
asegurar que el miembro de guía de miembro de estanquidad flotante
permite el flujo direccional de fluido entre ambos. El miembro 26 de
extensión de tubo de perforación está rodeado por el miembro 29 de
miembro de estanquidad flotante para definir una cámara 31 de
estanquidad entre ambos. La cámara 31 de estanquidad incluye un
anillo 30 de estanquidad secundario en forma de copa en U entre
ambos, para impedir el escape de fluido que contiene abrasivo desde
la unidad giratoria durante el funcionamiento.
Un conjunto 32 de anillo de estanquidad flotante
está enchavetado 33 en el miembro 29 de estanquidad flotante. El
conjunto 32 de anillo de estanquidad flotante comprende un primer
miembro 34 de anillo de estanquidad cerámico que se ha montado en el
interior de un miembro 35 de anillo de acero circular estacionario
mediante la expansión con calor del miembro de anillo de acero, en
torno al primer miembro de anillo de estanquidad cerámico. Este
miembro 29 de estanquidad flotante se ha montado en el miembro 24 de
guía flotante mediante la tuerca 36 de retracción de elemento de
sellado flotante. La tuerca 36 de retracción comprende un miembro 37
de resorte que proporciona una fuerza de compresión entre el
dispositivo 32 de anillo de estanquidad flotante y el primer anillo
34 de estanquidad cerámico, y un segundo miembro 40 de anillo de
estanquidad cerámico, que está enchavetado y montado en un miembro
38 de placa adaptadora fijada al miembro 18 de conducto giratorio o
segundo miembro. El segundo miembro 40 de anillo de estanquidad
cerámico giratorio se ha montado también mediante expansión con
calor en el interior de un miembro 42 de anillo de acero.
La configuración en sección transversal del
primer y segundo miembros 34 y 40 de anillo de estanquidad
cerámicos, respectivamente, es la de una forma aproximadamente
rectangular o cuadrada, teniendo el primer anillo 34 de estanquidad
cerámico una proyección 44 anular (Figura 4) que se extiende hacia
fuera desde la superficie 34a de estanquidad del anillo de
estanquidad. Según se muestra en la Figura 4, la proyección 44
anular proporciona una superficie exterior planar que permite el
encaje hermético con las superficies 40a y 40b de estanquidad del
segundo anillo 40 anular de estanquidad. La proyección 44 anular
tiene un diámetro interno mayor que el diámetro interno del segundo
anillo de estanquidad cerámico, y posee un diámetro exterior que es
menor que el diámetro exterior del segundo anillo de estanquidad
cerámico.
Durante la operación del dispositivo giratorio,
se ha encontrado que el dispositivo de estanquidad flotante de la
presente invención es susceptible de operar a presiones de entre
34,5 y 68,9 MPa (5.000 a 10.000 PSI) y hasta 250 rpms con un ciclo
de vida ampliado de hasta 1.000 horas. Cuando se produce una
abrasión excesiva entre el primer y el segundo miembros de anillo de
estanquidad cerámicos, la presente invención permite que el miembro
40 de anillo de estanquidad pueda ser lanzado para presentar la
superficie 40b a la proyección 44 del primer miembro 34 de anillo de
estanquidad, con el fin de proporcionar una superficie de
estanquidad operativa adicional. De ese modo, la presente invención
proporciona una estructura de estanquidad para un conjunto de
acoplamiento que permite operaciones a alta presión durante un
período de tiempo de hasta 500 horas, cuyo tiempo operativo puede
ser doblado hasta al menos alrededor de 1.000 horas lanzando el
primer anillo de estanquidad para proporcionar superficies de
estanquidad operativas adicionales.
Puesto que el conjunto 20 de estanquidad
flotante está montado en el primer miembro 17 no giratorio de guía
de conducto, la estabilidad del conjunto de estanquidad flotante
ayuda a evitar el desalineamiento de los dos conjuntos de
estanquidad para proporcionar un ciclo de vida de estanquidad
ampliado para la presente invención. También, puesto que el elemento
de estanquidad flotante se monta mediante un miembro 36 de
retracción, el miembro 37 de resorte fácilmente comprimido permite
el fácil acceso a los conjuntos de estanquidad de la presente
invención. Así, la facilidad de cambio o sustitución del primer y
segundo miembros de anillo de estanquidad de cerámica/carburo de
silicio, es una importante ventaja de la presente invención.
No se pretende que la descripción anterior
limite la presente invención, y realizaciones alternativas
resultarán evidentes para los expertos en la materia. En
consecuencia, el alcance de la invención deberá ser determinado por
las reivindicaciones anexas y sus equivalentes legales, no por las
realizaciones descritas y representadas en lo que antecede.
\newpage
La lista de referencias citadas por el
solicitante se proporciona únicamente por conveniencia para el
lector. Ésta no forma parte del documento de Patente Europea.
Incluso aunque se ha puesto un gran cuidado en el listado de las
referencias, no se excluyen los errores u omisiones y la EPO declina
toda responsabilidad en ese sentido.
- US 4557489 A.
Claims (9)
1. Un dispositivo giratorio para conducir un
fluido a alta presión, que incluye en combinación:
un miembro (17) de conducto no giratorio, que
tiene un primer extremo unido a la fuente de fluido a alta presión,
y que tiene un extremo opuesto a dicho primer extremo;
un miembro (24) de guía de elemento de
estanquidad, fijado estructuralmente a dicho extremo opuesto al
citado primer extremo, y alineado con dicho primer extremo, teniendo
el citado miembro de guía de elemento de estanquidad una porción
tubular (26) de extensión de tubo de perforación que permite el paso
de fluido a alta presión a su través;
un miembro (29) de estanquidad tubular flotante
montado telescópicamente alrededor de dicha porción tubular (26) de
extensión de tubo de perforación y que proporciona una cámara (31)
de estanquidad entre ambos, teniendo dicho miembro de estanquidad
tubular flotante un extremo distal, que está fijado de forma
ajustable a dicho miembro (17) de conducto no giratorio por medio de
un miembro (37) de empuje;
un primer miembro (34) de anillo de estanquidad
sujeto estructuralmente a, y alineado con, el citado miembro (29) de
estanquidad tubular flotante por el citado extremo distal del
mismo;
un miembro (18) de conducto giratorio que tiene
un extremo proximal alineado con respecto a dicho extremo distal del
citado miembro (29) de estanquidad tubular flotante, y
un segundo miembro (40) de anillo de
estanquidad, fijado estructuralmente a dicho extremo proximal del
citado miembro (18) de conducto giratorio, proporcionando dicho
primer (34) y dicho segundo (40) miembros de anillo de estanquidad
una fuerza de sellado entre ambos debido a dicho miembro (37) de
empuje cuando se conduce un fluido a alta presión a través del
dispositivo giratorio.
2. El dispositivo giratorio de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que cada uno de dicho primer (34) y dicho
segundo (40) miembros de anillo comprende un material cerámico y es
sustancialmente rectangular en sección transversal, teniendo al
menos uno de dicho primer o dicho segundo miembros de anillo una
primera (40a) y una segunda (40b) superficies de desgaste de miembro
de estanquidad en los mismos.
3. El dispositivo giratorio de acuerdo con la
reivindicación 2, en el que cada uno de dicho primer (34) y dicho
segundo (40) miembros de anillo se ha montado de forma fija
alrededor del diámetro externo en el interior de un miembro (35, 42)
portador de anillo de acero, para mantener una estructura simétrica
para dichas superficies (40a, 40b) de desgaste mientras presenta una
planeidad para dichas superficies de desgaste.
4. El dispositivo giratorio de acuerdo con la
reivindicación 3, en el que cada uno de dicho primer (34) y dicho
segundo (40) miembros de anillo ha sido montado en el interior de
dichos miembros portadores de anillo de acero mediante la expansión
con calor de dicho miembro (35, 42) portador de anillo de acero, en
torno a dicho miembro de anillo respectivo.
5. El dispositivo giratorio de acuerdo con la
reivindicación 2, 3, 4 ó 5, en el que dicho al menos uno de dicho
primer o dicho segundo miembros de anillo que disponen de una
primera (40a) y una segunda (40b) superficies de desgaste de
elemento de estanquidad, es el citado segundo miembro (40) de anillo
de estanquidad que puede ser lanzado para proporcionar el encaje de
dicha segunda superficie de desgaste de elemento de estanquidad con
el citado primer miembro (34) de anillo.
6. El dispositivo giratorio de acuerdo con
cualquier reivindicación anterior, en el que dicho primer (34) y
dicho segundo (40) miembros de anillo de estanquidad son
sustancialmente rectangulares en sección transversal, y dicho primer
miembro (34) de anillo de estanquidad tiene un miembro (44) de
proyección anular que se extiende desde un lado del mismo para
proporcionar una superficie planar para contactar con el citado
segundo anillo (40) de estanquidad giratorio para proporcionar una
estanquidad entre ambos durante el alineamiento no concéntrico de
dicho primer (34) y dicho segundo (40) miembros de anillo de
estanquidad.
7. El dispositivo giratorio de acuerdo con
cualquier reivindicación anterior, en el que un miembro (30) de
estanquidad elastomérico se encuentra situado en la citada cámara
(31) de estanquidad, entre el citado miembro (29) de estanquidad
tubular flotante y la citada porción (26) de extensión de conducto
de perforación, para impedir el escape del fluido a alta presión
desde el dispositivo giratorio.
8. El dispositivo giratorio de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que dicho miembro elastomérico se elige en
un grupo que consiste en un anillo en O, una copa en forma de U, o
en un miembro de sellado deslizante.
9. El dispositivo giratorio de acuerdo con
cualquiera reivindicación anterior, en el que dicho miembro de
empuje es un resorte (37).
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