IADC Desgaste PDC

SISTEMA DE GRADUACION DE DESGASTE DE IADC PARA TREPANOS PDC® ® A Baker Hughes company incluyendo a los de diamante natural. Este valor fue reconocido por IADC 25 años atrás cuando se estableció un sistema mundial para la graduación de desgaste de trepanos triconicos. de diamantes policristalinos térmicamente estables (TSP).este sistema de graduación del desgaste no pudo ser aplicado y se tuvo que establecer un nuevo sistema.INTRODUCCION La información que se obtiene al graduar el desgaste de un trepano puede ser muy significativa. El sistema de graduación de desgaste para cortadores fijos fue desarrollado por el subcomité de trépanos de perforación de IADC en 1987 y revisado en 1991. Esta guía sólo mostrará ejemplos de trépanos PDC. coronas y otros trépanos no a rodillo que no utilizan el diamante como elemento cortador. Para trepanos de cortadores fijos todas los trepanos no tricónicos o de rodillo . de compactos de diamante policristalino (PDC). 1 . trépanos impregnados. El sistema no hace diferencia entre trépanos de perforación y coronas. TSP. El sistema de graduación de desgaste para cortadores fijos puede ser utilizado para todos los trépanos que no son a rodillo o tricónicos. diamante natural e impregnados o sinterizados. un “cuatro” indica un 50% de desgaste.ESTRUCTURA DEL SISTEMA La tabla de Graduación de Desgaste adoptada por IADC incluye todos los códigos necesarios para analizar el desgaste tanto de trépanos a rodillo como de cortadores fijos. Esta columna debe ser completada con una “X” cuando se analiza el desgaste de un trépano de cortadores fijos. del Desgaste Ubicación Sellos del Cojinete Calibre 1/16” Otras Carac Razón Salida 2 6 X 2 . La tabla describe ocho factores en trépanos de perforación. Esto se calculo promediando los grados individuales para cada cortador en el área: (4+3+2+1+0) 5 =2 El promedio de desgaste para el área exterior se calcula de la misma manera: (5+6+7) 3 =6 El promedio de desgaste para la hilera exterior en este caso sería “Seis”. La sexta columna “G” se refiere a la “Medida del Calibre” mientras que las dos últimas columnas de Observaciones indican “Otras características de desgaste” (o características de desgaste secundarias) y “Razón de Salida”. Proporcionalmente. La Figura 1 ilustra esquemáticamente el sistema de graduación de desgaste del cortador. La quinta columna “B” se refiere a los sellos del cojinete y no es aplicable a trépanos de cortadores fijos. Hileras Interiores/Exteriores Utilizando una escala lineal de cero a ocho se le otorga un valor a los cortadores en la hilera interior y exterior de los trépanos sacados a superficie para indicar la cantidad de desgaste. Las primeras cuatro columnas describen a la “Estructura Cortadora”. tipo o exposición del cortador. Hilera Interior Hilera Exterior Caract. Los cinco cortadores en esta área serán graduados “dos”. Ahora. Los números aumentan con la cantidad de desgaste. cualquiera sea la forma. 2/3 del radio representa a las hileras internas. NOTA: Para una Corona. Como se muestra arriba. se debe registrar el promedio de desgaste de cada área. esta información puede ser trasladada al Cuadro del Sistema de Graduación de desgaste de IADC que figura más arriba. El desgaste de los cortadores PDC se mide en escala lineal de uno a ocho a lo largo de la tabla de diamante. el “cero” representa “sin desgaste” y el “ocho” indica que no quedaron cortadores en buenas condiciones. FIGURA 1 GRADOS DE DESGASTE DEL CORTADOR Al graduar un trépano desgastado. la línea central en la Figura 1 estaría dentro del Diámetro Interno de la misma. pero también son aplicables a TSP o Diamantes Naturales. Abajo se listan los códigos para estas características. 3 . o sea. se pueden distinguir cuatro características de desgaste en trépanos de cortadores fijos. Ver fotografías en las páginas siguientes.CORTADORES CILINDRICOS Características de desgaste: Cortadores cilíndricos Las características de desgaste se basan en el desgaste de PDC o cortadores stud. los cambios físicos más notorios desde su condición de nuevo. Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. y 7a. en esta columna anotar NO.TREPANOS Características de Desgaste/ Otras Características La 3a.CORTADORES STUD Características de desgaste: Cortadores “Post” o “Stud” FIGURA 2B . Si no se observan “Otras características de desgaste”.DESGASTE/OTRAS CARACTERISTICAS BC* Cono Roto Falla en el Enlace BF Dientes/Cortadores Rotos BT Embolamiento BU CC* Cono fisurado CD* Cono arrastrado Interferencia de Conos CI Coroneado CR Dientes/Cortadores Astillados CT Erosión ER Crestas achatadas FC Sobrecalentamiento HC Daño por Chatarra JD LC* Cono perdido Boquilla Perdida LN Dientes/Cortadores Perdidos LT Sin desgaste importante/Otras NO características Imposible volver a correr NR Desgaste excéntrico OC Trépano Comprimido PB Boquilla Tapada/Pasaje de PN Fluido Calibre Redondeado RG Anillado RO Re-utilizable RR Daño en el extremo de la Pata SD Desgaste autoafilado SS Tracking/Sobrehuella TR WO Trépano Lavado Dientes/Cortadores WT desgastados * Mostrar N° de Cono en “Ubicación” NOTA: Si no hay Características de desgaste visibles. TABLA 1 . columna son para anotar las características de desgaste del trépano. En general. como se muestra en las figuras 2A y 2B. en esta columna anotar “NO”. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida WT X RO FIGURA 2A . Cortador Roto (BT) TSP Redondo. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida BT X WT Cortador Desgastado (WT) TSP Redondo Cortador Desgastado (WT) Mosaico Cortador Desgastado (WT) TSP Redondo.ESTRUCTURA DEL SISTEMA Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. Cortador Roto (BT). TSP Triangular. Cortador Roto (BT) TSP Triangular Cortador Roto (BT). TSP Triangular 4 . Diamante Natural Cortador Desgastado (WT). del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida CR X ER Trépano PDC Coroneado (CR) Anillado (RO) en un trépano PDC Daño por Chatarra (JD). Anillado (RO) Trépano TSP Erosión (ER) en un Trépano PDC 5 . Trépano PDC Embolamiento (BU).Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. Trépano impregnado. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida CT X LT Cortador Desgastado (WT). PDC Cortador Desgastado (WT).Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. PDC Sobrecalentamiento (HC) PDC Erosión (ER). PDC Cortador Astillado (CT). PDC Cortador Perdido (LT) PDC Cortador Astillado (CT). PDC 6 . Uno o más de estos códigos se utilizan para indicar la ubicación de la característica (s) de desgaste observada. Figura 4. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida N X I Figura 3. se registra lo descalibrado que está el trépano utilizando una medida lo más cercana posible a 1/16”. Para marcas específicas de trépano fuera de calibre. Sellos del Cojinete Esta columna se utiliza para trépanos a rodillo. observar la figura 4 Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract.Cono N. Perfiles de Trépanos de Cortadores Fijos C. junto con los códigos utilizados para identificar ubicaciones más comunes en el trépano. Calibre La columna “Calibre (G)” se utiliza para registrar la condición del calibre del trépano. De lo contrario.Nariz T-Taper S-Hombro G-Calibre A. Se debe registrar con “I” si el trépano permanece calibrado. En la figura 3 se muestran cuatro perfiles posibles de trépanos de cortadores fijos.Ubicación La columna de “Ubicación” se utiliza para indicar la ubicación de la Característica de desgaste primaria anotada en la tercera columna.Todas las áreas. por lo tanto siempre llevará una “X” cuando se trate de un trépano de cortadores fijos. Condición del Calibre Código 1 1/16 2/16 3/16 4/16 Explicación En Calibre Fuera de calibre hasta 1/16” Fuera de calibre de 1/16” a 1/8” Fuera de calibre de 1/8” a 3/16” Fuera de calibre de 3/16” a 1/4” 7 . ESTRUCTURA DEL SISTEMA Razón de Salida La última columna en el Cuadro de Sistema de Graduación de Desgaste de IADC se utiliza para registrar la razón de salida del trépano. del Ubica. En la tabla 2 a continuación figura un listado de códigos: Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Hilera Hilera Caract.Sellos del Calibre Interior Exterior Desgaste ción Cojinete 1/16” Observaciones Otras Razón Carac Salida X BHA TABLA 2 .RAZONES DE SALIDA BHADMFDSFDST DTFLOGRIGCMCPDPFMHPHRPPPRTDTQTWWCWOCambio de Ensamble de fondo Falla de motor de fondo Falla de la sarta de perforación Prueba de perforación Falla de herramientas de fondo Perfilaje Reparación del equipo Condición del lodo Corte de Núcleo Sarta Tapada Cambio de formación Problemas en el pozo Horas Presión de la bomba Penetración Profundidad final/Profundidad CSG Torque Sarta Torcida Condiciones Climáticas Sarta Lavada 8 . Ocho canales de agua estaban tapados con formación. en el Norte de Alemania. 2 1 WT A X I BU BHA Información sobre el Trépano Tipo: S279CE Diámetro: 5. Luego de sacar el trépano.Sellos del Calibre Interior Exterior Desgaste ción Cojinete 1/16” Observaciones Otras Razón Carac Salida Razón de Salida La última columna en el Cuadro de Sistema de Graduación de Desgaste de IADC se utiliza para registrar la razón de salida del trépano.0 m/hr. La característica especial de este trépano es su eyector central. del Ubica. y fue sacado a 4750 metros para cambiar el ensamble de fondo.5 Información sobre el Trépano Trépano usado 9 . lo cual no redujo la penetración. En la tabla 2 a continuación figura un listado de códigos: Ejemplo 1 Este S279 fue utilizado para perforar una formación de areniscas muy dura y abrasiva en Rotliengendes. se observó un tipo de desgaste uniforme con la excepción del comienzo del anillado en el hombro.875” TFA: 0.GRADUANDO EL DESGASTE DE TREPANOS UTILIZADOS Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Hilera Hilera Caract. El trépano permanecía en calibre. Perforó 100 metros en 51 horas con un motor de fondo Mach 2 con una penetración promedio de 2. El trépano fue sacado cuando se tuvo que cambiar el ensamble de fondo. Perforó 387 metros en 29. El trépano fue sacado a 1820 metros por baja penetración. perforando 218 metros en 13.5 horas con penetración promedio de 13. La primera carrera fue en arcilla con motor de construcción de ángulo fijo 6 3/4” Mach 1. resultando en un desgaste de 1 para “hileras interiores y exteriores”.Sellos del Calibre Interior Exterior Desgaste ción Cojinete 1/16” Observaciones Otras Razón Carac Salida 0 0 NO A X I NO TD Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract.9 m/hr. se observó poco desgaste en la estructura cortadora. La penetración fue de 13. Al graduar el desgaste del trépano. Luego de sacar el trépano no se observó ningún desgaste obvio. como se indica con “I” en la columna “Calibre/Gauge”. El trépano fue corrido nuevamente en otro pozo en el mismo yacimiento en la misma formación.6 Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Hilera Hilera Caract.1 m/hr con un motor Mach 1 de Kick Off ajustable.5 horas con una penetración promedio de 16. Información sobre el Trépano Tipo: R437GN Diámetro: 8. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida 8 1 CR C X I LN PR 10 . y se graduó según el sistema de IADC como lo muestra la figura más arriba.2 m/hs. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida 1 1 LT A X I ER BHA Ejemplo 3 Este R437GN fue corrido en un pozo horizontal para perforar arcillas y areniscas quebradizas y plásticas. Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. Se perdieron tres cortadores debido a la erosión de la matriz por una alta velocidad del fluido.5 horas y fue sacado a 1433 metros. como se muestra en las columnas de “Característica de Desgaste/Dull Characteristic” y “Otras características/Other Characteristics”. El trépano estaba en calibre.GRADUANDO EL DESGASTE DE TREPANOS UTILIZADOS Ejemplo 2 Este R437GN fue corrido en una operación de perforación horizontal.5” TFA: 0. del Ubica. El trépano perforó 118 metros en 8. la “Característica de desgaste” principal es “coroneado” porque esta es la principal razón por la pérdida de boquillas. Nota: A pesar de que el trépano perdió las cuatro boquillas. alcanzando una penetración de 2. La pérdida de boquillas se registra bajo “Otras Características”. Además.10 11 . se puede ver el anillado en el área del taper.7 m/hr con un motor de fondo Mach 2 en un pozo direccional. respectivamente.estaba coroneado y había perdido las cuatro boquillas. Perforó 154 metros en 57 horas. Los cortadores restantes no mostraban ningún desgaste significativo. Información sobre el Trépano Tipo: R437GN Diámetro: 8.38” TFA: 0.Luego de sacar el trépano resultó obvio el motivo por el cual hubo que sacarlo . Observaciones Otras Razón Carac Salida 6 8 RO T X 1/16 WT PR Información sobre el Trépano Tipo: S725GN Diámetro: 8. La graduación del desgaste indicó que los cortadores estaban desgastados 75% y 100% en las hileras interiores y exteriores. El trépano también estaba 1/16” fuera de calibre debido a las arenas abrasivas en la formación. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Ejemplo 4 Este trépano Ballaset S725 con TSP cilíndricos fue utilizado para perforar piedra arcillosa y arena en la densa formación media dura de Rotliegendes en Holanda. El trépano fue sacado por baja penetración.6 Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract.5” TFA: 0. Los operadores evalúan y mejoran sus programas de perforación. Aplicaciones Prácticas El sistema de Graduación de desgaste de IADC puede ser utilizado con varios propósitos.1. El objetivo principal del este sistema es obtener un “cuadro estándar” de un trépano. el desgaste de la estructura cortadora era del 50% y 60% para las hileras interiores y exteriores respectivamente. El trépano perforó un total de 977 metros en 166. Los fabricantes evalúan el diseño y aplicación del trépano.25” TFA: 0.60 12 . El análisis del desgaste de las primeras dos corridas mostró que no había falla visible de las estructuras cortadoras.5 horas) el trépano fue sacado por problemas del ensamble de fondo. Se espera que esta estandarización lleve a mejores aplicaciones para trépanos y mejores diseños en toda la industria. el trépano también mostraba severa erosión y cortadores rotos en el área del taper (ver foto tomada luego de la carrera n°4). principalmente atravesando formaciones de sal/anhidrito del Zechstein. sin importar dónde. La “Razón de Salida” fue la Falla de herramientas de fondo (DTF) en ambos casos. y demostró un desgaste uniforme de aproximadamente el 20% para las hileras interiores y exteriores. del UbicaSellos 1/16” Interior Exterior Desgaste ción del Cojinete Observaciones Otras Razón Carac Salida 0 0 2 4 0 0 2 5 NO NO NO BT A A A T X X X X I I I I NO NO DTF DTF Carrera N°2 Carrera N°3 NO BHA ER DTF Carrera N°4 Información sobre el Trépano Tipo: R435SG Diámetro: 12.3 horas.GRADUANDO EL DESGASTE DE TREPANOS UTILIZADOS Ejemplo 5 Este R435SG fue corrido 4 veces en el Mar del Norte. 3 de las 4 carreras fueron realizadas con Motor Mach1 DTU con 210 a 320 rpm’s. Luego de cuatro carreras. Cuando fue sacado luego de la cuarta carrera.65 . El sistema puede ser computarizado para construir una base de datos mundial para coordinar las aplicaciones de los trépanos. o bajo qué circunstancias ha sido utilizado el trépano. Cuadro del sistema de graduación de desgaste de IADC Estructura Cortadora B G Calibre Hilera Hilera Caract. Luego de la tercera corrida (389 metros en 89. Kingcutter and BallaSet are registered trademarks of Hughes Christensen Company.A. Christensen.©1996 Hughes Christensen Company. ® Printed in U. CSE. Eggbeater. and SEC are trademarks of Hughes Christensen Company.S. ECP. Mosaic. and Hughes. WL / 6M US / 4M A4 / 6-96 . Black Ice. The emblems .