Presentacin de PowerPoint

INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE COSAMALOPAN

HIDRULICAFLUIDOS DE PERFORACININGENIERA PETROLERARODRIGO RIVERA AGUILARIRVING RUBN RODRGUEZ MARTNEZARNULFO DE JESS BALDERAS MUNDOIngnieria Petrolera

ndice Introduccin.3Historia de las barrenas..4Barrenas de perforacin.7Tipos de barrenas..9Barrena de conos.10Barrena triconica.....11Barrena de compactas...........12Ingnieria Petrolera2INTRODUCCION.Teniendo en cuenta que la tecnologa en las operaciones de perforacin de pozos exploratorios cada da es mas 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 broca.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 construccinetc., no deben inquietar, por lo tanto debemos estar al tanto de todo esto.Es importante tener en cuenta que cada casa constructora tiene sus propias especificaciones y codificacin para cada broca, 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.

Ingnieria Petrolera3Historia de las barrenas Originalmente, en los primeros aos de la perforacin rotatoria, el tipo comn de barrena fue la de arrastre, friccin o aletas, compuesta por dos o tres aletas. La base afilada de las aletas, hechas de acero duro, se reforzaba conaleacionesmetlicas mas resistentes para darle mayor durabilidad. Algunos tipos eran aletas reemplazables.Este tipo debarrenasse comportaban bien en estratos blandos y semiduros, pero en estratos duros el avance de la perforacin era muy lento o casi imposible. El filo de la aleta o cuchilla se tornaba romo rpidamente por el continuo girar sobre roca dura, no obstante el peso que se le impusiese a la barrena para lograr que penetrara el estrato .

Ingnieria Petrolera4A partir de 1909 la barrena de conos giratorios hizo su aparicin. Este nuevo tipo de barrena gano aceptacin bien pronto y hasta ahora es el tipo mas utilizado para perforar rocas, desde blandas hasta las duras y muy duras. Lasbarrenasse fabrican de dos, tres o cuatro conos. A travs de la experiencia acumulada durante todos estos aos, el diseo, la disposicin ycaractersticasde los dientes integrales o los de forma esfrica, semiesfrica o botn incrustado, tienden a que su durabilidad para cortar el mayor volumen posible de roca se traduzca en la economa que representa mantener activa la barrena en el hoyo durante el mayor tiempo posible.

Historia de las barrenas Ingnieria Petrolera5Cada cono rota alrededor de un eje fijo que tiene que ser muy fuerte para que cada cono soporte el peso que se le impone a la barrena y pueda morder bien la roca para desmenuzarla. Por lo tanto, el encaje del cono debe ser muy seguro para evitar que el cono se desprenda. El movimiento rotatorio eficaz del cono se debe al conjunto de rolineras internas empotradas alrededor del eje, las cuales por lubricacin adecuadamente hermtica mantienen su deslizamiento.Adems, la disposicin, el dimetro y lascaractersticasde los orificios o boquillas fijas o reemplazables por donde sale el lodo a travs de la barrena, han sido objeto de modificaciones tcnicas para lograr mayor eficacia hidrulica, tanto para mantener la barrena en mejor estado fsico como para mantener el fondo del hoyo libre de ripios que produce el avance de la barrena.

Historia de las barrenas Ingnieria Petrolera6BARRENAS DE PERFORACINLa barrena de perforacin es la herramienta utilizada para cortar o triturar la formacin durante el proceso de la perforacin rotatoria.Su funcin es perforar los estratos de la roca mediante el vencimiento de su esfuerzo de compresin y de acuerdo con la velocidad de rotacin aplicada a la sarta de perforacinEl tiempo necesario para perforar un pozo se encuentra relacionado directamente con la rapidez con la cual las barrenas cortan la formacin y con el tiempo que conserven sus cortadores.Las barrenas de perforacin constituyen solamente una fraccin del costo total del pozo; sin embargo, representan un componente clave de la economa de construccin del pozo.Ingnieria Petrolera7Cada barrena tiene un dimetroespecificoque determina el dimetro del hoyo que se intente hacer. Y como en las tareas de perforacin se requierenbarrenasde diferentes dimetros, hay un grupo de gran dimetro que va desde 610 hasta 1.080 mm y seis rangos intermedios.

El peso de esta clase debarrenases de 1.080 a 1.575 kilogramos, lo cual da idea de la robustez de la pieza.El otro grupo debarrenas, de 36 rangos intermedios de dimetro, incluye las de 73 hasta 660 mm de dimetro, cuyos pesos acusan 1,8 a 552 kilogramos.La seleccin del grupo debarrenasque ha de utilizarse en la perforacin en determinado sitio, depende de los dimetros de las sartas de revestimientos requeridas. Por otra parte, lascaractersticasy grado de solidez de los estratos que conforman la columna geolgica en el sitio determinan el tipo debarrenasms adecuado que debe elegirseIngnieria Petrolera8 TIPOS DEBARRENAS.BARRENAS DE CONOSBARRENAS TRICNICASBARRENAS DE COMPACTAS (PDC)BARRENAS DE CORTADORES FIJOS

Ingnieria Petrolera9Barrenas de conosLas barrenas de conos pueden tener uno, dos y hasta tres conos. Las que tienen un solo cono son mono-cnicas y en ocasiones fueron utilizadas para perforar agujeros estrechos. Las de dos conos son bi-cnicas y se caracterizan por tener conos ligeramente mas grandes que los de las barrenas de tres conos, pero con menos cortadores.Esto facilita una carga puntual mas alta por cortador, lo que mejora la penetracin en la roca y por ende la velocidad de penetracin (ROP). Finalmente, las de tres conos son tri-cnicas y representan la mayora de las barrenas de conos utilizadas hoy da. Mono-cnica Bi-cnica Tri-cnica

Ingnieria Petrolera10BARRENAS TRICNICASEste tipo de barrena posee tres conos que giran en diferentes sentidos alrededor de su propio eje, a medida que el conjunto lo hace sobre el fondo del pozo.El cuerpo de la broca consiste de una conexin de rosca con la cual se sujeta la broca de la tubera, los conos estn montados sobre unos cojinetes, el lubricante para estos cojinetes y los sitios por donde pasa de manera continua el fluido de perforacin con el propsito de limpiar el fondo del hueco de los recortes producidos por la operacin de perforacin.

Ingnieria Petrolera11BARRENAS DE COMPACTAS (PDC)

Otro tipo debarrenasllamadas de diamante, porque su elemento cortante lo forman diamantes industriales incrustados en el cuerpo de la barrena. El diseo del cuerpo de la barrena as como la disposicin y configuracin de las hileras de diamantes ofrecen una gran variedad de alternativas para perforar las diferentes clases de rocas.Durante los ltimos aos se viene experimentando y acumulando experiencia con la perforacin con aire en vez de lodo. Esta nueva modalidad ha introducido cambios en el tipo de barrena requerida.La variedad de tipos de barrenas disponibles demuestra el inters que los fabricantes mantienen para que el diseo, la confeccin y utilizacin de barrenas de perforacin representen la mas acendrada tecnologa.

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Ingnieria Petrolera13BARRENAS DE CORTADORES FIJOSBarrenas de diamante naturalEl tipo de flujo es radial y el tipo de cortadores es de diamante natural incrustado en el cuerpo de la barrena con diferentes diseos. El mecanismo de corte es por friccin y arrastre.El uso de estas barrenas es limitado salvo en casos especiales para formaciones duras, cortar ncleos de formacin y como barrenas desviadoras en pozos con formaciones muy duras y abrasivas. Entre ms dura y abrasiva es la formacin, ms pequeo ser el diamante. Los diamantes utilizados son redondos pero irregulares.Ingnieria Petrolera14

Corta nucleosBarrena desviadoraBarrenas de diamante trmicamente estable (TSP)Son utilizadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto y arenas finas. Son ms usadas que las de diamante natural. Se caracteriza por usar diamante sinttico de forma triangular, la densidad, el tamao y forma del grano son caractersticas de cada fabricante.Ingnieria Petrolera15BARRENAS DE CORTADORES FIJOS

Seleccin de barrenasUn procedimiento prctico y sencillo para optimizar la perforacin es elegir los parmetros de perforacin tales como: tipo de barrena, peso sobre la barrena y velocidad de rotacin, ms que obtener la velocidad de perforacin promedio del rea.ProcedimientoSeleccionar los pozos de correlacin.Recopilar la informacin sobre los registros de las barreas utilizadas en los pozos.Calcular el costo por metro de cada barrena a utilizar.Realizar una grfica de Costo/metro vs. Profundidad.A partir de la grfica seleccionar las condiciones que den el costo mnimo.

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