Brocas triconicas Identificar el producto a) Función del producto.Es la herramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta deperforación y se utiliza para triturar y/o cortar las formaciones del subsuelodurante el proceso de perforación. b) Características generales del producto El cuerpo de la broca consiste de una conexión de rosca con la cual sesujeta la broca de la tubería, los conos están montados sobre unoscojinetes, el lubricante para estos cojinetes y los sitios por donde pasa demanera continua el fluido de perforación con el propósito de limpiar el fondodel hueco de los recortes producidos por la operación de perforación.Uno de los propósitos de la forma del cuerpo de la broca es para que elfluido de perforación llegue de forma directa donde este hará máseficientemente su trabajo de limpieza.Muchos de los diferentes tipos de brocas triconicas utilizan jets en la partesuperior entre los conos para limpiarlos directamenteDurante la perforación, las brocas funcionan bajo un principio esencial:vencer los esfuerzos de corte y de compresión de la roca. Para cumplir estepropósito los dientes de la broca, en el caso de la tricónica, debenincrustarse en la formación y posteriormente cortarla cuando se desplazadentro de la misma. En el tipo PDC el proceso se cumple mediante elcizallamiento generado por los cortadores de la broca que vencen laresistencia de la formación. Por esta razón se distinguen dos tiposfundamentales de brocas: de dientes y de arrastre.El trabajo de la broca dependerá del tipo y características de la roca que sedesea cortar, principalmente en función de la dureza, factor que resultaimportante para clasificar las brocas. c) Identificar los principales componentes del producto Existen 2 tipos de brocas triconicas de acuerdo a al estructura de corte:De insertos de carburo de tungsteno.De dientes acero.A continuación mostramos a ambas y los principales componentes deestas Las brocas están formadas por tres conos cortadores que giran sobre supropio eje. d) Elaborar los bosquejos y los planos de cada componente del producto . Las brocas tricónicas constan detres componentes: La estructura de corte o conos. Cuerpo de la broca. Varían de acuerdo con la estructura de corte. pueden tenerdientes de acero fresados o de insertos de carburo de tungsteno y cambiaren función de su sistema de rodamiento. Cojinetes. En las dos graficas siguientes se muestra como el espacio entre los conos es un factor muyimportante. . en la determinación de la broca y depende del tipo de formación a perforar. . Las brocas con dientes de acero son lasmás económicas. En la actualidad. cuando se usan apropiadamente pueden perforar por variashoras y se diseñan para trabajar en formaciones blandas. que rotansobre pernos y constituyen una parte fundamental del cuerpo de la broca. Cuerpo de una Broca Uno de los propósitos del cuerpo de la broca es dirigir el fluido deperforación para lograr una limpieza más efectiva en el fondo del pozo.En general. la mayoría de lasbrocas son del tipo a chorro. Dientescon Insertos de Carburo de Tungsteno (TCI): En estas brocas el fabricanteintroduce insertos duros de Carburo de Tungsteno aplicando presión en huecosperforados en el cono de la broca. donde el fluido apunta hacia el fondo del pozo . hasta muy duras. Este tipo perfora desde formaciones blandas. los orificios en el cuerpo estaban ubicados para dirigir el fluido de perforación deforma tal que limpiaban los conos de la broca. Anteriormente. Seclasifican en dos tipos principales: Cojinete a rodillos: posicionados de tal formaque soporten la carga radial. medias y duras.e) Identificar la función de cada componente del producto La Estructura de Corte o Conos Las brocas tricónicas emplean dos tiposde estructura de corte:Dientes de Acero (ST): Se fabrican a partir de piezas forjadas de aleación deacero con níquel. medianas. Cojinetes Permiten a los conos girar alrededor del cuerpo de la broca. Su tiempo de vida útil es mayor debido a que elCarburo de Tungsteno es más resistente al desgaste durante la perforación que elacero. Cojinete a fricción (journal): es un perno sólido unidoa la superficie interna del cono que se convierte en el principal elemento delcojinete que soporta la carga radial. molibdeno y cromo. la estructura de corte está montada sobre los cojinetes. . Los orificios a través de los cuales el fluido de perforación limpia ytransporta del fondo los recortes. f) Características que debe poseer cada componente. Los depósitos que contienen el lubricante para los cojinetes. que se explica en la siguientetabla: . La Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC) hadesarrollado un sistema estandarizado para clasificar las brocas tricónicas yevitar que exista confusión entre los tipos de brocas equivalentes enrelación con los distintos fabricantes. El Cuerpo de la Tricónica consiste de: Una conexión roscada que une la broca con la tubería de perforación. Tres ejes para los cojinetes en donde van montados los conos. Para este propósito se creó el sistema(código IADC) de clasificación de tres dígitos. La siguiente figura muestra las partes constitutivas de una broca tricónica. A continuacion un esquema en dodne muestra el espectro para la aplicación de lasbarrenos . etc. a)Condiciones de estabilidad estructural (cargas o esfuerzos quesoporta) Dependiendo del tipo de roca en donde se lleve a cabo la perforación sedebe aplicar un adecuado pull down balanceado con la rotación de acuerdoal tipo de roca. Existen rocas que fueronconfinadas a gran profundidad y que posteriormente quedaron aprofundidades someras debido a levantamientos tectónicos. Ø 6 ¾pulg. → 6. . pero que no han cambiado deprofundidad. La composición de materiales abrasivos en la constitución de laroca (pirita pedernal. forma y tamaño. → 5. Resistencia específica de la roca. el calibre es el parámetro más afectado.200 lb/pulg Pull down=e = energía especificaA = área del taladro (pies2)R = rango de penetración (pie/min)P = presión (PSI)Los rangos de rotación más comunes en perforación rotativa en mineríasuperficial son los siguientes De 60-90 RPM para rocas compactas De 90 RMP para rocas suaves b) Influencia del medio ambiente El factor más importante para la selección y operación de una barrena es elconocimiento de la geología del sitio que se va a perforar. Ø 12 ¼ pulg. Por esto sonmás compactas que las de tipos similares.2) Identificar los factores que influyen en la vida delmaterial. de cada uno de los componentes del producto. magnetita.500 lb/pulg. es decir laspropiedades físicas de la formación.) son la causa del desgaste prematuro entoda la estructura de una barrena. Generalmente se recomienda los siguientes pull down. Está relacionada con la litología y loseventos geológicos que se hayan experimentado. → 7. La resistencia específica de la roca también depende de lacementación de los granos. Ø 9 7/8 pulg.500 lb/pulg. entre las que se pueden mencionar: Abrasividad . La velocidad de rotación suele expresarse con eltérmino “RPM”. Geometría del agujero. de conos o dediamante. efectúa.c) Influencia de las condiciones del servicio Las condiciones de servicio van estar de acuerdo con la geología poratravesar y con la geometría del agujero. tendrá un desgaste prematuro Velocidad de rotación. Limpieza en el fondo del pozo. Es posible que en algunas formaciones más durasocurra lo contrario debido a que los dientes o cortadores no pueden perforarla roca si se sobrepasa cierto límite de velocidad de rotación y se afecte asíel desgaste de las barrenas. Las causas de lalimitación son la sarta de perforación y el mecanismo impulsor. por sísola. En cuanto a las barrenas de conos hay algunas especiales para altasvelocidades de rotación. no limita el funcionamiento de las barrenas. principalmente a las dediamante. Esteaumento de peso puede hacerse hasta lograrse un ritmo de penetraciónaceptable o hasta llegar al límite prescrito en las recomendaciones deoperación de la barrena. La limpieza de fondo es también uno de lospuntos que afectan el desgaste de las barrenas debido a que el fluido deperforación limpia el pozo al desalojar los recortes. los dientes ocortadores se desgastan. También enfría los dientes o cortadores para que permanezcana menor temperatura. Para evitarvelocidades críticas debe usarse el sentido común: la velocidad de rotaciónmás adecuada es aquella que produzca un máximo ritmo de penetración. Debe observarse que en formaciones blandas elaumento de la velocidad de rotación resulta en un aumento proporcional delritmo de penetración. A medida que la barrena perfora. sin embargo. La alta velo cidad de rotación. hay otros factores que imponen unvalor práctico máximo de RPM en ciertas aplicaciones. el enfriamiento y lubricación de labarrena y evita el desgaste por exceso de temperatura. ya que por su diseño pueden ser usadas como motor de fondo oturbina. . además. por lo que generalmente se le aplica cada vez máspeso.pero sin causar problemas. De esta manera evita quela barrena se embole y se deban usar entonces otros parámetros deperforación. o sea Revoluciones Por Minuto. Pueden ser modificados en elcampo en función del desempeño observado. en caso contrario la barrena. Éste es recibido por los conos o por la cara de la barrena. A continuación algunoscondiciones de servicio así como las consecuencias de un inadecuadacondición de la misma Peso sobre barrena. aunque se pierde gran parte dematerial en forma de viruta debido a que se parte de una pieza de tamañoaproximado (pieza en bruto o preforma). es necesario utilizar condiciones deoperación no tan recomendables como el peso sobre barrena. costodel material. la información que se puede obtener de los pozosvecinos como: litología. En ese caso se debe anotar su número de serie. Sin importar el tipo de barrena. etc. Problemas más comunes en las barrenas Manejo – Transporte. la utilización de sartas navegables para aumentar.así como su tipo y su diámetro. es de vital importancia . disminuir omantener ángulo.entre otros. etc. 3) Conclusiones Para perforar un pozo. registros geofísicos. es posible que se acortedrásticamente su duración. Según la norma DIN 8580 estos procesos pueden clasificarse según la formade la herramienta cortante en:. revisarla en busca de daños que le pudieronhaber ocurrido en tránsito y finalmente inspeccionar su interiord) Consideraciones sobre el proceso de producción.Arranque de viruta por medio de filos indeterminados: el material esarrancado por material abrasivo que no tiene ninguna forma determinada:Bruñido. en ciertas situacionescomo la de empezar a desviar a un pozo.En función de la experiencia. parámetros operacionales. En estos casos el desgaste prematuro de la barrena esinevitable. debe tratarse bajo ciertos cuidados: se debe remover de suembalaje y colocarse sobre madera o alguna alfombra de caucho. de conoso de diamante. pulido. fresado. disponibilidad.Por medio del arranque de viruta se obtienen piezas con toleranciaspequeñas y buenos acabados superficiales. nunca sedebe rodar una barrena sobre la cubierta metálica del piso de perforaciónporque en el caso de las barrenas de diamante los cortadores son muyfrágiles y pueden astillarse fácilmente. revolucionespor minuto.Arranque de viruta por medio de filos determinados geométricamente:Torneado. por lo que la experiencia de campo es indispensable para detectarel desgaste que se está ocasionando. Si la barrena se deja caer pordescuido y se rompen algunos dientes o cortadores. Otro factor no menos importante de desgaste de lasbarrenas es su manejo y transporte.. etc . para diseñar el programa de brocas másóptimo.pdf . La limpieza de fondo es también uno de lospuntos que afectan el desgaste de las barrenas se va prolongar la vida útilde la broca Tener en cuenta el medio en donde se va realizar la perforación 4) BIBLIOGRAFIA http://es.com/doc/19414708/Brocas-de-Perforacion http://es.scribd. tangente o tumbado) como en dirección(azimuth).scribd. Además de estos datos otra consideración importante es el perfildireccional del pozo con el cual se puede determinar el trabajo a realizarsetanto en inclinación (construcción. Tener en consideración el tipo de terreno donde se va llevar acabo laperforación Limpieza en el fondo del pozo.info/blog/media/blogs/b/barrenas.com/doc/19414708/Brocas-de-Perforacion http://ingenieriapetrolera.