Exposición brocas

5/28/2018 Exposici n brocas

1/47

BROCASLAURA PATRICIA CUJIA MEDINAPAOLA ANDREA SOTELO JAIMES


2/47

1. Broca

Es la herramienta de corte

localizada en el extremo inferiorde la sarta de perforacin y seutiliza para triturar y/o cortar lasformaciones del subsuelo duranteel proceso de perforacin.


3/47

2. Tipos de Brocas

Los tipos de broca ms utilizados se clasificanen :

2.1. Brocas TRC (Tricnicas)

2.2. Brocas PDC (Compactos de diamantepolicristalino)


4/47

2.1 Broca TRCComponentes:

2.1.1. Cortadores o Conos2.1.2 Cojinetes (valeros o rodamientos)2.1.3 Cuerpo de la broca


5/47

2.1.1 Cortadores o conos

Emplean dos tipos de estructurade corte

Dientes de Acero (ST):Sefabrican a partir de piezasforjadas de aleacin de acerocon nquel, molibdeno y cromo.


6/47

2.1.1 Cortadores o conos

Dientes con Insertos de

Carburo de Tungsteno (TCI):En estas brocas el fabricante

introduce insertos duros deCarburo de Tungstenoaplicando presin en huecos

perforados en el cono de labroca.


7/47

2.1.2 Cojinetes

Permiten a los conos girar alrededor del cuerpode la broca.

-Cojinete a rodillos -Cojinete a friccin (journal)


8/47

2.1.3 Cuerpo de la broca

Consiste en: Una conexin roscada que une la broca con la tubera de

perforacin. Tres ejes para los cojinetes en donde van montados los conos. Los depsitos que contienen el lubricante para los cojinetes. Los orificios a travs de los cuales el fluido de perforacin limpia y

transporta del fondo los recortes


9/47

2.1 Broca TRC

Accin cortadora


10/47

2.2 Broca PDC

Componentes

2.2.1 Estructura de corte2.2.2 Cuerpo o Corona

2.2.3 Espiga (Shank)


11/47

2.2.1 Estructura cortante

Serie de diamantessintticos unidos a una basede carburo de tungsteno

que se encuentre fijo en elcuerpo de la broca


12/47


Tamao del cortador

8 mm: Formaciones duras

13 mm: Tamao industrial estndar (rocaabrasiva) media hasta dura

16 mm: Formaciones desde media-blandahasta media-dura

19 mm : Formaciones blandas hasta medias

24 mm: Formaciones blandas


13/47


Orientacin

Inclinacin hacia atrs

Inclinacin lateral


14/47

2.2.2 Cuerpo o corona

Puede estar fabricado por

Carburo de Tungsteno: Consiste de una matrizhecha a partir de carburo de tungsteno enpolvo, con una aleacin de nquel-cobre queacta como aglutinante.

Acero: El material es un acero de alta aleacin,

que provee buena resistencia y elasticidad.


15/47

2.2.2 Cuerpo o corona


16/47

2.2.3 Espiga

Es la que vincula labroca con la sarta deperforacin que sefabrica con acero dealto porcentaje dealeacin tratado

trmicamente.


17/47

2.2 Broca PDC

Accin cortadora


18/47

3. Generalidades

Las brocas tricnicas perforan ms lento quelas brocas PDC y tienen una vida ms corta.

Los recortes de las PDC tienden a ser mucho

ms pequeos que los hechos por las TRC. Las PDC tiene un alto costo , y son adecuadas

para formaciones blandas, pero a la vez son

reutilizables. Conglomerados, rocas cuarzosa y volcnicas

no son perforables con PDC.


19/47

4. Parmetros para la seleccin debrocas

4.1 Descripcin general del pozo

4.2 Informacin de pozos vecinos

4.3 Perfil direccional4.4 Litologa

4.5 Tipo de fluidos de perforacin

4.6 Informacin del taladro4.7 Parmetros operacionales


20/47

4.7 Parmetros operacionales

4.7.1 Torque

4.7.2 Peso sobre la broca (WOB)

4.7.3 Tasa de penetracin (ROP) 4.7.4 Velocidad rotatorio (RPM)

4.7.5 Tasa de Flujo (Caudal)

4.7.6 Conglomerados de Tiyuyacu


21/47

4.7.1 Torque

Al aplicar una fuerza en un punto de un cuerporgido, este va a realizar un movimiento derotacin en torno a algn eje.

Alto torque en la PDC implica que la brocaprobablemente est excavando

Alto torque en la broca tricnica podrasignificar que los conos estn bloqueados


22/47

4.7.2 Peso sobre la broca (WOB)

Conforme la estructura de corte de la broca sedesgasta, se requerir ms peso para mantenerla tasa de penetracin.

En general, se debe aplicar peso, antes de quese supere la velocidad rotaria, de manera que la

estructura de corte se mantenga en profundidadpara estabilizar la broca y evitar remolino.


23/47

4.7.3 Tasa de perforacin (ROP)

Es la medida de los pies perforados en una hora(ft/hora), este parmetro indica si se debecontinuar perforando con la broca o si es

necesario cambiarla debido a que su valor no seencuentra dentro del rango adecuado deoperacin y adems depender del modo en

que se est trabajando (rotando o deslizando).


24/47

4.7.4 Velocidad rotatoria (RPM)

La velocidad de rotacin total de la broca es igual ala velocidad de rotacin en superficie ms lavelocidad de rotacin del motor en profundidad y

no es limitada por el uso de brocas PDC.

Cuando la broca empieza a crear remolino no se

debe tener una alta velocidad de rotacin porquepuede iniciar resonancia (altos niveles de vibracin)de la sarta, problema que no se desea tener.


25/47

4.7.5 Tasa de flujo (Caudal)

Afecta la limpieza del hueco y de la broca.Altas tasas de flujo ofrecen mejor limpieza quelas bajas, porque transportan mejor los cortes

a la superficie debido a una mayor velocidadanular y aumentan la energa hidrulica en labroca.


26/47

4.7.6 Control de Parmetros enformaciones complejas (Conglomerados de

Tiyuyacu) Tiyuyacu InferiorEst constituido principalmente de conglomerados y enmenor proporcin areniscas gruesas y lutitas, el tope de

este miembro est conformado por areniscas finas y aveces por lutitas en facies de areniscas.

Tiyuyacu Superior

Formado en su mayora por conglomerados y en menorproporcin areniscas y lutitas. En la base se puedeidentificar conglomerado estratificado, arenisca fina agruesa o conglomertica, y en el tope areniscas.


27/47

5. Hidrulica aplicada a mechas deperforacin

Para optimizar la operatividad de la mecha esnecesario realizar un diseo hidrulico tal quecontribuya al mejoramiento de la tasa de

penetracin. Es necesario tomar en cuenta lossiguientes trminos:

-Fuerza de impacto (HSI)

-Cada de presin en la mecha-rea total de flujo (TFA)

-Velocidad de los chorros


28/47

5.1 Fuerza de impacto (HSI)

Representa el ndice o la fuerza con que lamecha se enfrenta a la formacin,contribuyendo al efecto de flotabilidad de la

mecha.


29/47

Clculo de fuerza de impacto (HSI)

Se calcula con la siguiente frmula:

HSI = HHPm / ADonde:-HHPm= Potencia en la Mecha,-HHPm= ( Pmx Q) / 1714-Pm= Cada de Presin en la Mecha-Q= Caudal de Flujo-A = rea del hoyo, pulgs-A = (/ 4) x Dh.


30/47

Cada de presin en la mecha

Representa la prdida de presin al pasar elfluido de perforacin a travs de los chorros dela mecha, debida a la diferencia de dimetro

entre la tubera y la parte interna de la mecha atravs de los chorros.


31/47

5.1.1 Clculo de cada de presin en lamecha

Donde:

-Q = Caudal de Flujo

-MW = Densidad del Lodo-An = rea Total de los Chorros
http://2.bp.blogspot.com/-Hptqz329bZc/Tf1rfyar4wI/AAAAAAAACM4/jD62Z1iJz1U/s1600/Imagen13.png


32/47

5.2 rea Total de Flujo (TFA)

Representa la sumatoria de las reas de loschorros de la mecha a travs de los cualespasa el flujo.


33/47

5.2.1 Clculo de TFA

Donde:

-rea en pulgadas cuadradas.

-N es el dimetro del chorro en numero/32

pulgadas.


34/47

5.2.2Ejercicio clculo de TFA

Se est usando una mecha que tieneun total de 5 chorros. Tres de ellos

tienen un dimetro de 10/32 pulgadasy los otros dos son de 12/32 pulgadasde dimetro. Determine el TFA.


35/47

Solucin


36/47

5.3 Velocidad de los chorros

La cada de presin originada en la mechainfluye en la velocidad de salida de los chorros,mientras menor dimetro tengan estos mayor

ser la velocidad de salida y la fuerza deimpacto, representando con ello una mayorcada de presin.


37/47

5.3.1 Clculo de velocidad de loschorros

Vjets = Q / (3,14 x TFA)

Donde:

-Q = Caudal de la bomba en uso, GPM

-TFA de los jets de la broca en uso, pulgs

-3,14 = Factor de conversin (NUMERO PI)


38/47

6. Calificacin IADC del desgaste enuna broca

1. Estructura de corte interna2. Estructura de corte externa

3. Caracterstica de desgaste

4. Ubicacin de desgaste5. Condicin rodamientos

6. Calibre

7. Otras caractersticas de desgaste8. Razn de salida de la broca


39/47

6. Calificacin IADC del desgaste enuna broca


40/47

6.1 Calificacin de una broca decortadores fijos (PDC)

1. Estructura de corte interna (2/3)

2. Estructura de corte externa (1/3)


41/47



42/47

4. Ubicacin del desgaste

C-Cono

N-Nariz

T-Flanco

S-Hombro G-Calibre

A-Todas las zonas


43/47

6.2 Calificacin de una broca tricnica

1. Estructura de corte interna2. Estructura de corte externa


4. Ubicacin de desgaste5. Condicin rodamientos

6. Calibre

7. Otras caractersticas de desgaste8. Razn de salida de la broca


44/47

1. Estructura de corte interna

2. Estructura de corte externa


45/47



46/47

4. Ubicacin del desgaste

G-Fila del calibre N-Fila de la nariz

M-Fila media

A-Todas las filas


47/47

8. Razn de salida de la broca

Exposición brocas

Documents

Transcript of Exposición brocas