Universidad Tecnolgica de Tabasco

NOMBRE DEL ALUMNO: PEDRO IVAN MENDOZA HERNANDEZ ALEXANDER SANCHEZ VAZQUEZ

MATERIA: TECNOLOGIA DE PERFORACIN

CUATRIMESTRE: 4

GRADO: C

DIVICION: QUIMICA

CARRERA: TSU FLUIDOS DE PERFORACIN NOMBRE DEL CATEDRATICO: ELIZABETH DE LA CRUZ COLORADO

TRABAJO: INVESTIGACION DE LAS BARRENAS

INTRODUCCIN

Teniendo en cuenta que la tecnologa en las operaciones de perforacin de pozos exploratorios cada da es ms avanzada, es obligacin estar al tanto de estos avances.Todos los sistemas de perforacin implementados en el mundo deben tener esa herramienta necesaria como lo es la barrena.Desde los comienzos de la historia de la perforacin este elemento ha jugado un papel demasiado importante y sus avances en cuanto a diseo, materiales de construccin etc., no deben inquietar, por lo tanto debemos estar al tanto de todo esto.Es importante tener en cuenta que cada empresa tiene sus propias especificaciones y codificacin para cada barrena, pero tienen un objetivo en comn desarrollar una tecnologa que nos permita avanzar en la perforacin al menor costo posible y con las mejores condiciones de seguridad.La barrena es muy importante en los momentos de la perforacin ya que por medio de esta nos permite ir abriendo paso a dicha perforacin por eso es necesario conocer sus antecedentes sus materiales con los que trabaja, entre otros aspectos importantes.La asociacin internacional de contratistas de perforacin (IADC) ha desarrollado un sistema estandarizado para clasifica las barrenas de perforacin. Este sistema se cre principalmente para unificar la nomenclatura de todos los fabricantes y de esta madera evitar entre los tipos de barrenas equivalentes en relacin con sus distintos fabricantes. As la IADC creo el sistema cdigo IADC, de clasificacin de tres o cuatro dgitos segn se requiera especificar.

ANTECEDENTES DE LA BARRENALa primera patente correspondiente a la barrena rotativa para formaciones duras, registrada en el ao 1909, marc el nacimiento de la industria moderna de las barrenas de perforacin. En esa poca, las barrenas eran diseadas con dos conos de dientes fresados interbloqueos, y la perforacin de unos pocos metros se consideraba una buena carrera. Recin en la dcada de 1950, los ingenieros disearon las barrenas tricnicas que se asemejan ms a las utilizadas actualmente. Hoy, las demandas que se imponen sobre las barrenas de perforacin son ms exigentes. Mientras que las barrenas de cortadores fijos y las barrenas de conos giratorios fueron diseadas originalmente para ser corridas hasta su destruccin, ahora se espera no slo que excedan las expectativas en materia de rendimiento de perforacin sino que adems terminen la carrera, intactas. La barrena de perforacin moderna debe tener la capacidad para perforar rpidamente, proveer buena orientabilidad para el control direccional, y durar un tiempo prolongado en el fondo del pozo aun en los ambientes ms extremos. Si bien los costos de las barrenas representan habitualmente menos del 1% del costo total de la construccin de un pozo, la barrena correcta puede mejorar inmensamente el rendimiento de perforacin y, en consecuencia, generar un ahorro de varios millones de dlares para el operador. De hecho, la introduccin de las barrenas de un compuesto policristalino de diamante (PDC) a comienzos de la dcada de 1970, junto con las mejoras permanentes de los componentes de las barrenas de conos giratorios, desempe un rol muy importante en la reduccin de los costos totales de los pozos para nuestros clientes. Adems, estos mejoramientos proporcionan a los ingenieros de nuestros das la capacidad para planificar pozos con trayectorias complejas, que son crticos para la rentabilidad de las compaas petroleras en yacimientos cada vez ms complejos.A primera vista, puede ser difcil percibir las diferencias existentes entre una barrena de perforacin de alta calidad y otra que perforara con la mitad de la velocidad de penetracin o que carecera de la orientabilidad. En efecto, sin un conocimiento considerable de las complejidades del diseo y la ingeniera de los materiales involucrados, es difcil apreciar el volumen de tecnologa incorporada en las barrenas de perforacin modernas o el enfoque cientfico aplicado a los mtodos actuales de diseo y seleccin de las barrenas. Hoy en da, las mejoras significativas registradas en materia de ingeniera de materiales, software de diseo, y procesos de manufactura, proporcionan barrenas de perforacin que son diseadas a medida para cada aplicacin. Estos diseos se validan rpidamente en el mundo virtual del modelado por computadora, y en una cuestin de das se envan al rea de produccin. Esto contrasta de manera rotunda con el enfoque de tipo prueba y error utilizado por los primeros fabricantes de barrenas. Esta nueva metodologa permite que se proporcione la solucin correcta con la primera iteracin del diseo, lo que posibilita que nuestros clientes obtengan ahorros en forma inmediata en lugar de hacerlo luego de costosas y prolongadas pruebas de campo. Como individuo que ha estado involucrado en la industria de las barrenas de perforacin durante 15 aos, me complace que esta edicin de Oilfield Review presente un artculo que explique algunas de las tecnologas de barrenas de perforacin utilizadas actualmente por la industria. Primeras barrenas de perforacin.

QU ES UNA BARRENA?Es la herramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta de perforacin, utilizada para cortar o triturar la informacin durante el proceso de la perforacin rotara. Su funcin es perforar los estratos de la roca mediante el vencimiento de su esfuerzo de compresin y de la rotacin de la barrena.COMPONENTES DE UNA BARRENAEL CUERPO DE UNA BARRENA TRICNICA, CONSISTE EN:a) Una conexin roscada (pin) que une la barrena con una doble caja del mismo dimetro de los lastrabarrenas .b) Tres ejes (mun) del cojinete en donde van montados los conos. c) Tres conos. d) Los depsitos que contienen el lubricante para los cojines .e) Los orificios (toberas) a travs de los cuales el fluido de perforacin fluye para limpiar del fondo el recorte que perfora la barrena f) Cortadores (dientes o insertos).g) Hombro de la barrena.

EL CUERPO DE UNA BARRENA PDC, CONSISTE EN:A) Una conexin roscada (pin) que une la barrena con una doble caja del mismo dimetro de lastrabarrenas. b) Numerosos elementos de corte policristalino (cortadores).c) Aletas (en algunos modelos).d) Los orificios (toberas) a travs de los cuales el fluido de perforacin fluye para limpiar del fondo el recorte que perfora la barrena. e) Hombro de la barrena.

CONOCIMIENTOS GENERALES DE BARRENASEn la actualidad existen varios tipos de barrenas para la perforacin de pozos petroleros que difiere entre s, ya sea en su estructura de corte o por su sistema de rodamiento, por ejemplo, cuando son de tres conos o por los materiales usados en su construccin. De acuerdo con lo anterior, las barrenas se clasifican en: Barrenas tricnicas. Barrena de cortadores fijos. Barrenas especiales.

CONOCIMIENTOS GENERALES DE BARRENASEn la actualidad existen varios tipos de barrenas para la perforacin de pozos petroleros que difieren entre s, ya sea en su estructura de corte o por su sistema de rodamiento, por ejemplo, cuando son de tres conos o por los materiales usados en su construccin. De acuerdo con lo anterior, las barrenas se clasifican en: Barrenas tricnicas. Barrena de cortadores fijos. Barrenas especiales.

BARRENAS TRICNICASLas barrenas tricnicas tienen 3 conos cortadores que giran sobre su eje. Por su estructura de corte se fabrican de dientes y de inserto de carburo de tungstenoTricnica de dientes. Tricnica de inserto de carburo.Por su sistema de rodamiento pueden ser de balero estndar de balero sellado y de chumaceras.

Actualmente las barrenas tricnicas slo son usadas en las primeras etapas de la perforacin.APRIETE RECOMENDADO PARA EL PION DE LAS BARRENAS1.- El apriete recomendado para las barrenas requieren menos fuerzas de torsin que para loslastrabarrenas.2.- Para el apriete con llaves BJ dividir el rengo de apriete, recomendado entre la longitud de la llave en pies, y el resultado ser la calibracin que se le debe dar al ampermetro.3.- Para convertir la lectura del ampermetro a lbs-pie, multiplicarse por 16.8 y viceversa.

TORQUE RECOMENDADO BARRENAS Y MOLINOS.

Actualmente las barrenas tricnicas slo son usadas en las primeras etapas de la perforacin.APRIETE RECOMENDADO PARA EL PION DE LAS BARRENAS1.- El apriete recomendado para las barrenas requieren menos fuerzas de torsin que para loslastrabarrenas.2.- Para el apriete con llaves BJ dividir el rengo de apriete, recomendado entre la longitud de la llave en pies, y el resultado ser la calibracin que se le debe dar al ampermetro.3.- Para convertir la lectura del ampermetro a lbs-pie, multiplicarse por 16.8 y viceversa.TORQUE RECOMENDADO BARRENAS Y MOLINOS.

BARRENAS DE CORTADORES FIJOSLas barrenas de cortadores fijos son cuerpos compactos, sin partes mviles, con diamantes naturales o sintticos incrustados parcialmente en su superficie inferior y lateral que trituran la formacin por friccin o arrastre. Se dividen en: Barrenas de diamante natural Barrenas de diamante Trmicamente estable (TSP) Barrenas compactas de diamantepolicristalino (PDC)

BARRENAS DE CORTADORES FIJOSLas barrenas de cortadores fijos son cuerpos compactos, sin partes mviles, con diamantes naturales o sintticos incrustados parcialmente en su superficie inferior y lateral que trituran la formacin por friccin o arrastre. Se dividen en: Barrenas de diamante natural Barrenas de diamante Trmicamente estable (TSP) Barrenas compactas de diamantepolicristalino (PDC)

BARRENAS DE DIAMANTE NATURALLas barrenas de diamante natural tienen un cuerpo fijo cuyo material puede ser de matriz o de acero. Su tipo de corte es de diamante natural (el diamante es el material ms duro hasta ahora conocido) incrustado en el cuerpo de la barrena. El uso de estas barrenas es limitado en la actualidad, salvo en casos especiales para perforar formaciones muy duras y abrasivas.

BARRENAS DE DIAMANTE TRMICAMENTEESTABLE (TSP)Las barrenas trmicamente estable (TSP). Son usadas para perforar rocas duras, por ejemplo calizadura, basalto y arenas finas duras, entre otras.

BARRENAS DE COMPACTO DE DIAMANTEPOLICRISTALINO (PDC)Las barrenas PDC pertenecen al conjunto de barrenas de diamante con cuerpo slido y cortadores fijos. Su diseo de cortadores est hecho con diamante sinttico en forma de pastillas (compacto de diamante), montadas en el cuerpo de los cortadores de la barrena, pero a diferencia de las barrenas de diamante natural y las STP, su diseo hidrulico se realiza con sistema de toberas para lodo, al igual que las barrenas tricnicas. Este tipo de barrenas es la ms utilizada en la actualidad para la perforacin de pozos petroleros.

CDIGO IADC

La IADC desarrollo un sistema de codificacin para la identificacin de barrenas de cortadores fijos que incluye a todos los tipos de cortadores fijos. Este cdigo consiste de cuatro caracteres una letra y tres nmeros. En el cdigo estndar IADC, el primer carcter es una letra se usa para distinguir el tipo de material usado en el cuerpo de la broca.

M - Matriz

S Acero

D - Diamante

El segundo carcter indica el tipo de formacin para la cual la broca es ms apta. El tercer carcter muestra la estructura de corte de la broca. Las equivalencias para el segundo y tercer carcter se muestran en la tabla.

Cdigo IADC para el tipo de formacin y la estructura de corteen una broca PDC.

1Muy suave234PDC 19mmPDC 13mmPDC 8mm

2Suave234

PDC 19mmPDC 13mmPDC 8mm

3Suave media234PDC 19mmPDC 13mmPDC 8mm

4Media234PDC 8mmPDC 13mmPDC 19mm

5No cdigo

6Media dura123DiamanteNatural

7Dura123TSP

8Extremadamente dura123Diamante

Cdigo IADC para el perfil de una broca PDC1corta

2Perfil corto

3Perfil medio

4Perfil largo

Ejemplos de cdigo IADC para brocas PDCUna broca de cortadores fijos PDC, con cuerpo de matriz diseada para formaciones de dureza media tiene un cdigo IADC

M Cuerpo de matriz

4 el tipo de formacin es media

2 la estructura es PDC de 19mm

4 el perfil de la broca es largo

Una broca de cortadores fijos PDC de cuerpon de acero diseada para formaciones de dureza media tiene un cdigo IADC S-132S Cuerpo de acero

1 el tipo de formacin es muy suave

3 la estructura de corte es PDC de 13mm

2 el perfil de la broca es pequeo

CDIGO IADC: La asociacin internacional de contratista de perforacin (IADC) ha desarrollado un sistema estandarizado para clasificar las barrenas triconicas de rodillos (para roca).Se clasifican de acuerdo con el tipo (de dientes de acero o de insertos), la clase de formacin para la cual fueron diseadas (en trminos de serie y tipo), las caractersticas mecnicas, y en funcin del fabricante. El sistema de clasificacin permite hacer comparaciones entre los tipos de barrena que ofrecen los fabricantes. Para evitar confusin entre los tipos de barrenas equivalentes en relacin con sus distintos fabricantes la IADC creo el sistema (cdigo IADC), de clasificacin de tres dgitos, como se relaciona a continuacin.El primer digito, identifica el tipo de estructura de corte con respecto al tipo de formacin, como se relaciona a continuacin:

1.-Dientes fresados para formacin blanda.2.-Dientes fresados para formacin media.3.-Dientes fresados para formacin dura.4.-Dientes de inserto de tungsteno para formacin muy blanda.5.-Dientes de inserto de tungsteno para formacin blanda.6.-Dientes de inserto de tungsteno para formacin media.7.-Dientes de inserto de tungsteno para formacin dura.8.-Dientes de insertos de tungsteno para formacin extra dura.El segundo digito, identifica el grado de dureza de la formacin en la cual se usara la barrena.Vara de suave a dura, como se relaciona a respecto al tipo de formacin, como se relaciona a continuacin. Para formacin suave. Para formacin media suave Para formacin dura El tercer digito. Identifica el sistema de rodamiento y lubricacin de la barrena en ocho clasificaciones, como se indica a continuacin:1.-Con toberas para lodo y balero estndar.2.-De toberas para aire y/o lodo con dientes diseo en T y balero estndar.3.-Balero estndar con proteccin en el calibre.4.-Balero sellado y proteccin auto lubricante.5.- Balero sellado y proteccin al calibre.6.-Chamusera sellada.7.-Chamusera sellada.8.-Para perforacin direccional.

CONCLUSIONES

Las barrenas juegan un papel muy importante en la perforacin ya que es muy importante tener conocimientos de ellas porque as nos ayuda a identificar el tipo de barrena que utilizaremos y de igual madera para saber de qu forma utilizarla, y que tan eficaz ser en el momento de perforar por eso tambin existe un cdigo el cual nos ayuda a lograr identificar estos aspectos. (Alexander Snchez Vzquez)

Las barrenas de perforacin son una herramienta muy importante ya que es la cual va penetrando por las distintas etapas de geolgicas del suelo. las barrenas de perforacin son ms exigentes. Mientras que las barrenas de cortadores fijos y las barrenas de conos giratorios fueron diseadas originalmente para ser corridas hasta su destruccin, ahora se espera no slo que excedan las expectativas en materia de rendimiento de perforacin sino que adems terminen la carrera, intactas

BIBLIOGRAFAS

Mosda, i. A. (2000). barrenas . Mexico D.F.

Facultad de geologa y perforacin, recuperado el 11 de julio del 2015 .www.geologia.com

Perforacin de pozos, recuperado el 11 de julio del 2015, https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield.../composite.pd

Pemex en perforacin. Recuperado el 11 de julio del 2015. https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield.../q1_2.pdf

Brocas tricnicas. Recuperado el 10 de julio del 2015. www.geotecdrill.es Productos Otras herramientas de perforacin