Taller de Brocas

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TALLER DE BROCAS BITS. MECHA. BARRENA . TREPANO. POR: JUAN FDO. MADRIGAL

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Taller de Brocas

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Page 1: Taller de Brocas

TALLER DE BROCASBITS.

MECHA.BARRENA .TREPANO.

POR: JUAN FDO. MADRIGAL

Page 2: Taller de Brocas

HISTORIA• 1861. Drake well.• 1909. Primera broca de conos.• 1910. Primer tricono.• 1930. Desarrollo de MT.• 1930. Conos engranados.• 1951. Primer TCI.• 1996. Inserto de carburo de tungsteno recubierto con

capa de diamante.• 1999. Primera bicentrica.• 2000. Mejoras de resistencia al impacto.

Page 3: Taller de Brocas
Page 4: Taller de Brocas

PDC TIPO GEO PILOT (RS)

Page 5: Taller de Brocas

PDC TIPO RSS

Page 6: Taller de Brocas

BROCAS IMPREGNADAS

Page 7: Taller de Brocas

BROCAS BICENTRICAS

Page 8: Taller de Brocas

BROCAS BICENTRICAS

Page 9: Taller de Brocas

BROCA – HOLE OPENER

Page 10: Taller de Brocas

TERMINOLOGIA• ROLLER CONE, MT• TCI.• PDC.• TSP.• ND.• RSS.• TFA• JSA• GRID.• BR• OFFSET• PUSH THE BIT.• POINT THE BIT.

Page 11: Taller de Brocas

TALLER DE BROCAS.1. BROCAS DE CONOS (TRICONICAS –ROCK BIT). •BROCAS DE DIENTES (MT).•BROCAS DE INSERTOS (TCI).

2. BROCAS PDC / TSP / ND. •CUERPO DE ACERO.•CUERPO DE MATRIZ CORTADORES FIJOS.3. IMPREGNADAS.4. BICENTRICAS

AUM

ENTA LA CO

MPRESIBILID

AD

Page 12: Taller de Brocas

• 1. BROCAS DE CONOS. • BROCAS DE DIENTES. (ESCAVA Y PALEA)• BROCAS DE INSERTOS. (FRACTURA Y TRITURA)Para determinado numero de revoluciones

• 2. BROCAS PDC / TSP / ND. ( CIZALLADURA).

• 3. IMPREGNADAS. (ESMERILADO)

MECANISMOS DE CORTE.

Page 13: Taller de Brocas

FACTORES CLAVES DE DURABILIDAD• Cuerpo de la broca.• Protección en el Gage. (Carburo de tungsteno, PDC, diamante, TSP,

acero). • Cortador de BackReaming.• Recubrimiento de metal duro o Hardfacing.• Hidráulica de la broca.• Diseño. • Formación a perforar.• Resistencia al impacto en el interior y

resistencia al desgaste en el exterior.

Page 14: Taller de Brocas

FORMACIONES Y ESFUERZOS COMPRESIVOS

• Muy suave: Menos de 4000 psi. (Arenas no consolidadas o pobremente cementadas, algunas arcillas pegajosas).

• Suave a media: Entre 4000 y 10000 psi. (La mayoría de lutitas y arcillolitas, anhidritas y algunas evaporitas).

• Media a dura: Entre 10.000 y 18.000 psi. (Areniscas de media a dura, limolitas, lutitas duras, dolomitas y anhidritas).

• Dura: Hasta 35.000 psi. (arenas duras y abrasivas, dolomitas duras, Calizas, cuarzo, basalto y limolitas cristalinas).

• Muy Duras: Desde 35.000 hasta 80.000 psi. (Areniscas de grano fino y bien cementadas, rocas metamórficas e ígneas.

• Form. Problemáticas: Pirita, conglomerado, Chert, Roca ignea,

carbones.

Page 15: Taller de Brocas

CRACTERISTICAS PRINCIPALES PARA LA SELECCIÓN DE LA BROCA.• Tipo y Espesor de la formación.• Elasticidad.• abrasividad.• Compresibilidad.• Porosidad.• Presion diferencial.

Page 16: Taller de Brocas

DISEÑO BASICO

MENOSCORTADORES

CORTADORESMAS GRANDES

MENOSALETAS

BLANDABLANDA

MASCORTADORES

CORTADORESMAS CHICOS

MASALETAS

DURADURAFORMACION

Page 17: Taller de Brocas

SELECCIÓN TRICONICASDIENTES INSERTOS

SUAVE 111 - 137 415 – 447

SUAVE A MEDIA 515 – 547

MEDIA 615 - 637

MEDIA A DURA 211 - 217

DURA 331 - 317 717 - 737

MUY DURA 817 - 835

NUMERO DE ALETAS TAMAÑO DEL CORTADOR (mm)

SUAVE 3 - 5 16 – 19+

SUAVE A MEDIA 4- 6 13 – 19

MEDIA 6 – 8 13 – 16

MEDIA A DURA 7 – 9 11 – 13

DURA 8 – 10+ 9 - 13

MUY DURA IMPREGNADAS/ND

SELECCIÓN PDC

Page 18: Taller de Brocas

ROP = DOC X RPM

MECANISMOS DE CORTE.

DOC (Depth of Cut

Page 19: Taller de Brocas

MECANISMOS DE CORTE.

ROP = DOC X RPM

INCREMENTO EN EL TAMAÑO DEL CORTADOR

• INCREMENTO EN EL TORQUE.

• INCREMENTO ROP.

• DISMINUCION EN DURABILIDAD

ENERGIA SUMINISTRADA A LA BROCA

WOB + VIBRACCIONES

Page 20: Taller de Brocas

1. BROCAS TRICONICAS• DIENTES

Page 21: Taller de Brocas

1. BROCAS TRICONICAS• INSERTOS

Page 22: Taller de Brocas

PIERNA

FALDON

CONO

RECEPTACULO DE LA TOBERA

NOZZLE

TAPA DEL DEPOSITO DE GRASA

PROTECCION O APLICACIÓN DE CARB DE TUST

Page 23: Taller de Brocas

HILERAS INTERNAS

HILERAS DEL CALIBRE

HILERAS DEL FALDON

Page 24: Taller de Brocas

TIPO DE SELLO Y ROLLER

Page 25: Taller de Brocas

TIPO DE SELLO Y ROLLER

Page 26: Taller de Brocas

• BAKER: Sello Metálico.• HYCALOG: Sello Elastomerico• SMITH: Doble Sello Elastomerico. • DBS – VAREL: Sello Elastomerico.

TIPO DE SELLO Y ROLLER

• Rodamiento FBF, FRF: Brocas 3 ½¨ a 12 ¼¨. •Rodamiento RBF: Brocas 12 ¼¨ a 14 ½¨. •Rodamiento RBR: Brocas 16¨ a 28¨ - 36¨.

Fricción: Journal

Page 27: Taller de Brocas

PARAMETROS DE DISEÑO SOBRE LA ACCION DE CORTE

• EXCENTRICIDAD (Offset)

• ANGULO DEL COJINETE.

• ANGULOS DEL PERFIL DEL CONO.

Page 28: Taller de Brocas

EXCENTRICIDAD (offset).Distancia perpendicular entre el eje de la broca y el plano que pasa por el eje del cono.

FORMACIONES BLANDAS.

OFFSET MAX 3/8¨.

FORMACIONES DURAS.

OFFSET MAX 1/32¨ - 2/32¨.

Page 29: Taller de Brocas

EXCENTRICIDAD (offset).

Page 30: Taller de Brocas

ANGULO DEL COJINETEAngulo formado por el eje del cojinete y el plano perpendicular al eje de la broca.

FORMACIONES BLANDAS FORMACIONES MEDIAS A DURAS

Page 31: Taller de Brocas

ANGULO DEL COJINETE

FORMACIONES BLANDASANGULOS BAJOS.

30º A 33º

FORMACIONES MEDIAS A DURASANGULOS ALTOS

34º A 39º

Page 32: Taller de Brocas

ANGULOS DEL PERFIL DEL CONO

Page 33: Taller de Brocas

EFECTO EN EL PERFIL DE FONDO

FORMACION SUAVE

REDONDEADO

FORMACION DURA

PLANO

Page 34: Taller de Brocas

CLASIFICACION IADC PARA BROCAS TRICONOCAS.

• Sistema sencillo de tres (3) dígitos.• Utilizado por todas las compañías de brocas.• Facil de comprender. Provee una manera

sencilla de comparaciones entre brocas.• Algunas veces el cliente no se preocupa por el

nombre comercial de la broca, sino por su código IADC.

Page 35: Taller de Brocas

Primer digito:

1-3 Dientes de Acero

4-8 Insertos de Carburo de Tungnsteno

A su vez cada digito representa el grado relativo de dureza de la formación.

Segundo digito:Está asociado a la estructura de corte (tamaño del diente o inserto), así como de la cantidad relativa de dientes o insertos.

Tercer digito (1-4-5-6-7):Está asociado al conjunto cojinete/sello.1 – Brocas no selladas4 – Brocas selladas con cojinete de bola y rodillo5 – Brocas selladas con cojinete de bola y rodillo y con protección en el calibre6 – Brocas selladas con cojinete de fricción7 – Brocas selladas con cojinete de fricción y protección al calibre

CLASIFICACION IADC PARA BROCAS TRICONOCAS.

Page 36: Taller de Brocas

PDC BITS.

Page 37: Taller de Brocas

MECANISMO DE CORTE PDC.

• Las brocas PDC trabajan por medio de cizalladura.

• El cizallamiento requiere menos energia (WOB).

• Es mas fácil la acción de corte.

Page 38: Taller de Brocas

TERMINOLOGIA PDC

Page 39: Taller de Brocas

PARAMETROS DE DISEÑO DE LAS BROCAS PDC

PERFIL DE LA BROCA.• Angulo del cono.• Radio de la nariz.• Ubicación de la nariz.• Diseño del hombro.

Page 40: Taller de Brocas

PARAMETROS DE DISEÑO DE LAS BROCAS PDC

Page 41: Taller de Brocas

ANGULO DEL CONO• APICE: Centro geométrico del cono y la broca.

CONO PROFUNDO Aprox. 90 º CONO LLANO Aprox. 150 º

VENTAJAS•Alto grado de estabilidad.

DESVENTAJAS•Disminuye la direccionabilidad.•Baja eficiencia de limpieza.•Reduce la agresividad de la broca

VENTAJAS•Alta direccionabilidad.•Mejora la limpieza.•Perfil mas agresivo

DESVENTAJAS•Disminuye la estabilidad.

Page 42: Taller de Brocas

RADIO DE LA NARIZ

RADIO LARGO.

• Formaciones Duras e Intercaladas

• Mayor distribución de cargas a través de la superficie.

RADIO CORTO.

• Formaciones Suaves y/o homogéneas

• Menor espacio de distribución de cargas que afectan la ROP.

Page 43: Taller de Brocas

UBICACIÓN DE LA NARIZ

FORMACIONES BLANDAS Y ABRASIVAS

•Mayor Taper.•Mayor numero de cortadores en el hombro de la broca.

FORMACIONES DURAS Y NO ABRASIVAS

•Mayor numero de cortadores en el cono.•Menor numero de cortadores en el hombro de la broca.

Page 44: Taller de Brocas

PERFIL DE LA ALETA

Page 45: Taller de Brocas

PERFIL DE LA ALETA• La nariz esta mas cerca a la pared del pozo lo que aumenta la estabilidad. • Formaciones duras y abrasivas. (calizas, dolomitas, areniscas y sherts).• Buena capacidad direccional.• Con motores de alto torque y RSS.

PERFIL PLANO A CORTO

PERFIL PARABOLICO MEDIO• Balance entre durabilidad y estabilidad.• Formación medio dura.• (Lutitas duras, Cañizas y areniscas). • Direccionabilidad moderada.• Motores medios y turbinas.

PERFIL PARABOLICO LARGO

• Formacion blanda y abrasiva. (arenas no consolidadas)• Motores de altas RPM´s.

Page 46: Taller de Brocas

OTROS PARAMETROS DE DISEÑO• Cantidad de aletas.• Numero de cortadores.• Tamaño de los cortadores.• Angulo de ataque de los cortadores (Back Rake).

• Arreglo de los cortadores (sencillo o plural).

Page 47: Taller de Brocas

ND. DIAMANTE NATURAL

Page 48: Taller de Brocas

MECANISMO DE CORTE IMPREGNADAS

• Las brocas impregnadas perforan por medio de esmerilado.

• En el esmerilado normalmente se requiere de altas revoluciones con herramientas como motores de alta revolución y turbinas.

Page 49: Taller de Brocas

IMPREGNADASDesgaste de la matriz y exposición de los Grits para continuar con la perforación eficientemente.

Page 50: Taller de Brocas

CORTADORES

Capa de Diamante

Carburo de Tungsteno

CORTADORES NPI

Page 51: Taller de Brocas
Page 52: Taller de Brocas

GEOMETRIA DE CORTADORES NPI.• Reed Hycalog

IRIS FAN STAR NODULE

• DBS

• Smith (GeoMax, SoniMax, GridMax) Hughes Christensen

Génesis Cutters

Page 53: Taller de Brocas

PROPIEDADES DEL DIAMANTE.• 10 veces más duro que el acero• 2 veces más duro que el carburo de

tungsteno• A 1.300 ºC se convierte en grafito• No es humectable• para ligarlo hay que combinarlo con

otro material• el cobalto es ideal, pero el diamante se

desprende a 700ºPartículas de

DiamanteCobalto

Carburo de Tungsteno

Cortador de PDC de Superior

Calidad

Page 54: Taller de Brocas

INSERTOS DE CARBURO DE TUNGSTENO

• El tungsteno es un material muy duro pero de estructura débil.

• El cobalto provee resistencia tensil y a los impactos. Razón por la cual los insertos poseen un porcentaje de cobalto que oscila entre 6 y 18%.

GRADO DE CARBURO DE TUNGSTENO

510Tamaño del grano de carburo de tungsteno en Micrones

% DE COBALTO POR PESO

Page 55: Taller de Brocas

HIDRAULICA

•FLUJO DIRECTO (ESTÁNDAR FLOW)

•FLUJO EN V ( ¨V¨ FLOW)

•FLUJO CRUZADO ( ¨X¨ FLOW)

Calculo del TFA Optimo.

Page 56: Taller de Brocas

TIPO DE FLUJO/ACCION DE LIMPIEZA

LIMPIEZA ESTRUCTURA DE CORTE LIMPIEZA DE FONDO EVACUACION DE CORTES

S – FLOW ↓↓ ↓ ↑↑ ↔

X – FLOW ↑↑ ↑↑ ↓↓

V - FLOW ↑↑↑ ↓ ↑↑↑

HIDRAULICA

Page 57: Taller de Brocas

Primer digito:

1-3 Dientes de Acero

4-8 Insertos de Carburo de Tungnsteno

A su vez cada digito representa el grado relativo de dureza de la formación.

Segundo digito:Está asociado a la estructura de corte (tamaño del diente o inserto), así como de la cantidad relativa de dientes o insertos.

Tercer digito (1-4-5-6-7):Está asociado al conjunto cojinete/sello.1 – Brocas no selladas4 – Brocas selladas con cojinete de bola y rodillo5 – Brocas selladas con cojinete de bola y rodillo y con protección en el calibre6 – Brocas selladas con cojinete de fricción7 – Brocas selladas con cojinete de fricción y protección al calibre

CLASIFICACION IADC PARA BROCAS TRICONOCAS.

Page 58: Taller de Brocas

Codigo IADC – Brocas TCI

Page 59: Taller de Brocas

• Cuatro caracteres• Modelado despues del sistema para brocas

tricónicas.• Describe la apariencia de la broca.• Brocas con un mismo código pueden perforar

una variedad amplia de formaciones• Sistema menos efectivo de clasificación que

en brocas triconicas.

CLASIFICACION IADC PARA BROCAS PDC, DIAMANTE, TSP,...

Page 60: Taller de Brocas

1er Dígito – Material del Cuerpo

• Es una letra. Consistente para todos los tipos• M – Cuerpo de Matriz (Carburo d. tungst)• S - Steel Body (Cuerpo de Acero)• Aun cuando no es IADC, la letra “O” se usa algunas veces para

brocas que no esten en ninguna de las categorías anteriores.

Page 61: Taller de Brocas

• Original – Incluye cortadores del calibre– 1 = 30 o menor, 2 = 30 to 40, etc.– Un problema para diferentes tamaños de broca

• Adaptacion – Se usa Cantidad de Aletas

2do Dígito – Cantidad de Aletas

IADC Cantidad de Aletas

1 3 2 4-5 3 6-7 4 8+

Page 62: Taller de Brocas

2do Dígito – ND/TSP/Impregnada

• Basado en tamaño de cortadores

IADC Cutter Size 6 > 3 SPC 7 3 – 7 SPC 8 > 7 SPC

Page 63: Taller de Brocas

3er Dígito Para PDC, designa tamaño de cortador:

IADC Cutter Size1 > 24 mm2 14 – 24 mm3 < 14 mm

Para ND/TSP/Impreg, designa tipo de cortador:

IADC Cutter Type1 ND2 TSP3 Combination4* Impreg

Page 64: Taller de Brocas

4to Dígito

• Indica el tipo de perfil

IADC Profile1 Fishtail2 Short3 Medium4 Long

Page 65: Taller de Brocas

Ejemplo: 7-7/8” HCM605, MD519

• Cuerpo de Matriz - M• 5 Aletas - 2• Cortadores 3/4” (19 mm) - 2• Perfil Medio - 3• IADC - M223

Page 66: Taller de Brocas

Ejemplo: 8-1/2” HC408, M813

• Cuerpo de Matriz - M• 8 aletas - 4• Cortadores 1/2”(13mm) - 3

• Perfil Medio - 3 • IADC - M433

Page 67: Taller de Brocas

Ejemplo: 8½” S279

• Cuerpo de Matriz - M• Tamaño de piedra (<7 SPC) - 8• Elementos Impreg - 4 • Perfil Plano - 1• IADC - M841

Page 68: Taller de Brocas

Sistema IADC de Evaluación de Desgaste(Dull Grading)

• Brocas Tricónicas• Brocas PDC

Page 69: Taller de Brocas

Sistema IADC de Evaluación de Desgaste(Dull Grading)

¿Por que evaluar el desgaste?

• Servicio a la Industria• Selección de la próxima broca• Recomendaciones para próximas corridas.

Page 70: Taller de Brocas

Estructura del Sistema

• Para Brocas Tricónicas y PDC

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

DIENTES BALEROS CALIBRE COMENTARIOS

Page 71: Taller de Brocas

Concepto de punta de lanza.

Page 72: Taller de Brocas
Page 73: Taller de Brocas

EVALUACION BROCAS TRICONICAS

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

Page 74: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 75: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

TABLA 1 - DESGASTE/OTRAS CARACTERISTICAS BC* Cono Roto BF Falla en el Enlace BT Dientes/Cortadores Rotos BU Embolamiento CC* Cono fisurado CD* Cono arrastrado

CI Interferencia de Conos

CR Coroneado

CT Dientes/Cortadores Astillados

ER Erosión

FC Crestas achatadas HC Sobrecalentamiento

JD Daño por Chatarra

LC* Cono perdido

LN Boquilla Perdida

LT Dientes/Cortadores Perdidos

NO Sin desgaste importante/Otras características

NR Imposible volver a correr

OC Desgaste excéntrico

PB Trépano Comprimido PN Boquilla Tapada/Pasaje de

Fluido RG Calibre Redondeado RO Anillado RR Re-utilizable SD Daño en el extremo de la Pata

SS Desgaste autoafilado

TR Tracking/Sobrehuella

WO Trépano Lavado

WT Dientes/Cortadores desgastados * Mostrar N° de Cono en “Ubicación”

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 76: Taller de Brocas
Page 77: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

No DE CONO

N HILERAS CENTRALES 1M HILERAS DEL MEDIO 2G CALIBRE 3A TODAS LAS HILERAS

UBICACIÓN

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 78: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

Cojinete no sellado

Cojinete de Sellado

1 - 8 E F

X PARA BARRENAS PDC

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 79: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

1 1/16 FUERA DE CALIBRE

2 2/16 FUERA DE CALIBRE

CALIBRE

MEDIDA EN FRACCIONES DE PULGADA

I : en Calibre

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 80: Taller de Brocas

• La "Regla de los Dos Tercios“, utilizada para triconos, requiere que el anillo del calibre sea colocado de manera de contactar dos de los conos en sus puntos mas salientes. Entonces la distancia entre el punto mas saliente del tercer cono y el anillo del calibre se multiplica por 2/3's y se redondea al 1/16" de pulgada mas próximo para obtener la reducción del diámetro correcta.

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 81: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón SalidaTABLA 1 - DESGASTE/OTRAS

CARACTERISTICAS BC* Cono Roto BF Falla en el Enlace BT Dientes/Cortadores Rotos BU Embolamiento CC* Cono fisurado CD* Cono arrastrado CI Interferencia de Conos CR Coroneado CT Dientes/Cortadores Astillados ER Erosión FC Crestas achatadas HC Sobrecalentamiento JD Daño por Chatarra LC* Cono perdido LN Boquilla Perdida LT Dientes/Cortadores Perdidos NO Sin desgaste importante/Otras

características NR Imposible volver a correr OC Desgaste excéntrico PB Trépano Comprimido PN Boquilla Tapada/Pasaje de

Fluido RG Calibre Redondeado RO Anillado RR Re-utilizable SD Daño en el extremo de la Pata SS Desgaste autoafilado TR Tracking/Sobrehuella WO Trépano Lavado WT Dientes/Cortadores desgastados * Mostrar N° de Cono en “Ubicación”

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 82: Taller de Brocas

Hilera Interior

HileraExterior

Caract. del Desgaste

Ubicación Sellos del Cojinete

Calibre 1/16

Otras Carac

Razón Salida

TABLA 2 - RAZONES DE SALIDA BHA- Cambio de Ensamble de fondo DMF- Falla de motor de fondo DSF- Falla de la sarta de

perforación DST Prueba de perforación DTF- Falla de herramientas de

fondo LOG- Perfilaje RIG- Reparación del equipo CM- Condición del lodo CP- Corte de Núcleo DP- Sarta Tapada FM- Cambio de formación HP- Problemas en el pozo HR- Horas PP- Presión de la bomba PR- Penetración TD- Profundidad final/Profundidad

CSG TQ- Torque TW- Sarta Torcida WC- Condiciones Climáticas WO- Sarta Lavada

Evaluación de Brocas Tricónicas

Page 83: Taller de Brocas

Algunas características de desgaste

CONO ROTO (BC) DIENTES ROTOS (BT)

Page 84: Taller de Brocas

BARRENA EMBOLADA (BU) CONO FISURADO (CC) )

Algunas características de desgaste

Page 85: Taller de Brocas

CORONEADO (CR) DIENTES ASTILLADOS (CT)

Algunas características de desgaste

Page 86: Taller de Brocas

EROSION (ER)CRESTAS ACHATADAS (FC)

Algunas características de desgaste

Page 87: Taller de Brocas

DANO POR CHATARRA (JD) CONO PERDIDO (LC)

Algunas características de desgaste

Page 88: Taller de Brocas

BOQUILLA PERDIDA (LN)

Algunas características de desgaste

BOQUILLA TAPADA (PN)

Page 89: Taller de Brocas

DIENTES PERDIDOS (LT) DANO EN LA PIERNA (SD)

Algunas características de desgaste

Page 90: Taller de Brocas

• Sistema de Evaluación de Desgaste IADC

EVALUACION BROCAS PDC

Page 91: Taller de Brocas

EVALUACION BROCAS PDC

Cutting Structure B G Remarks Inner Rows

Outer Rows

Dull Charact-eristics

Location Bearing Seals

Gauge (1/16”)

Other Charact-eristics

Reason Pulled

X

Page 92: Taller de Brocas

DESGASTE DEL CORTADOR PDCLí

nea C

netr

al de la B

roca

Hilera Int.(2/3 Radio)

Hilera Ext.(1/3 Radio)

(No incluye cortadores del calibre)

Cutting Structure B G Remarks Inner Rows

Outer Rows

Dull Charact-eristics

Location Bearing Seals

Gauge (1/16”)

Other Charact-eristics

Reason Pulled

X

Page 93: Taller de Brocas

Internos

2/3 del radio

Externos

1/3 del radio

DESGASTE DEL CORTADOR PDC

Page 94: Taller de Brocas

DESGASTE DEL CORTADOR PDC

• Independiente del tamaño del cortador

0 1 2 3 4 5 6 7

Desgaste Probable del

Bolsillo

A nivel de la aleta

(Media Exposición)

Desgaste dentrodel nivel de la aleta

o rotos

Cutting Structure B G Remarks Inner Rows

Outer Rows

Dull Charact-eristics

Location Bearing Seals

Gauge (1/16”)

Other Charact-eristics

Reason Pulled

X

Page 95: Taller de Brocas

EVALUACION BROCAS PDCCutting Structure B G Remarks

Inner Rows

Outer Rows

Dull Charact-eristics

Location Bearing Seals

Gauge (1/16”)

Other Charact-eristics

Reason Pulled

X

BF – Falla en el Enlace

BT - Cortadores Rotos

BU - Embolamiento

CR - Coroneado

CT - Cortadores Astillados

ER - Erosion

HC - Sobrecalentamiento

JD - Daño por chatarra

LN - Boquilla perdida

LT - Cortadores Perdidos

NR - No Reutilizable

PN - Boquilla tapada

RO - Anillado

RR – Reutilizable

SS - Cortadores afilados

WO - Broca lavada

WT - Cortadores Desgastados

NO - Sin características de

desgaste significativa

Características de Desgaste

Page 96: Taller de Brocas

EVALUACION BROCAS PDCCutting Structure B G Remarks

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

X

Ubicación del Desgaste

Page 97: Taller de Brocas

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

WT X

Cortador Gastado

DESGASTE DEL CORTADOR PDC

Page 98: Taller de Brocas

Cutting StructureInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location

1 1 WT A

Cortador Gastado - Ejercicio

1 2

HIHE16.

5

21000

Hilera Interna:

Hilera Externa :

13

111

DESGASTE DEL CORTADOR PDC

Page 99: Taller de Brocas

Diente/Cortador Astillado

• Daño por Impacto

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

CT X

DESGASTE DEL CORTADOR PDC

Page 100: Taller de Brocas

Dientes/Cortadores RotosCutting Structure B G Remarks

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

BT X

• Daño por Impacto• “Roto” significa daño en el

sustrato.• Evaluación de “desgaste” puede

facilmente estar en el rango de 5-8, como se muestra en las fotos

Page 101: Taller de Brocas

101

Cortadores Rotos - EjercicioCutting Structure

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location

03

000

Inner Rows:

IR0

82

88

Outer Rows:

OR

8 BT S

Page 102: Taller de Brocas

Cortadores/Dientes PerdidosCutting Structure B G Remarks

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

LT X

• No hay restos del cortador• El cortador pareciera que fue

removido limpiamente• Se debe evaluar como “8”

BT

Page 103: Taller de Brocas

Heat Checking

• Generalmente una caracteristica secundaria

• Frecuentemente es un preludio a fractura de cortadores

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

X HC

Page 104: Taller de Brocas

Ring Out o Anillamiento

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

RO X

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

RO S X

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

RO N X

Page 105: Taller de Brocas

Erosión

• Usualmente alrededor de los cortadores• Erosión puede ocurrir en el cuerpo y en el

sustrato del cortador• Influenciado por varios factores:

– Material del cuerpo– Orientación de las boquillas– Propiedades del lodo

• Peso de Lodo• Contenido de sólidos

• Longitud de la corrida• Número de corridas• Frecuentemente una característica

secundaria

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

X ER

Page 106: Taller de Brocas

Basura en el Hoyo

• Causado por un objeto extraño en el hoyo

• Daño puede ser menor a catastrófico

• Rotura o raspadura aleatoria del cuerpo del trepano

• Material residual puede estar presente en el cuerpo del trepano

• Característica primaria si el daño es excesivo

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

JD X

Page 107: Taller de Brocas

107

Condición del Calibre

Code Explanation

I In Gauge

1/16 Undergaugeup to 1/16”

2/16 Undergauge1/16” to 1/8”

3/16 Undergauge1/8” to 3/16”

4/16 Undergauge3/16” to 1/4”

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

X

• Se mide en los cortadores PDC del calibre

• Los pads del calibre pueden estar deliberadamante fuera de calibre en trepanos nuevos (la mayoría de la línea Genesis)

• Trepanos High Imbalance (Antiwhirl) requieren cuidado especial debido al área de baja fricción

EVALUACION BROCAS PDC

Page 108: Taller de Brocas

BHA – Cambio de Ensamblaje de Fondo

DMF – Falla de Motor de Fondo

DSF – Falla de Sarta de Perforación

DST - Prueba de Perforación

DTF – Falla de Herramientas de Fondo

LOG – Corrida de Registros/Perfilaje

RIG – Reparación del Equipo

CM - Condición del Lodo

CP – Corte de Núcleo

DP – Sarta Tapada

FM – Cambio de Formación

HP – Problemas de Hoyo

HR - Horas

PP – Presión de Bombas

PR – Tasa de Penetración

TD – Prof. Final/ Prof de Rev.

TQ - Torque

TW – Sarta Torcida

WC – Condiciones Climáticas

WO – Sarta Lavada

Razón de SalidaCutting Structure B G Remarks

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

X

EVALUACION BROCAS PDC

Page 109: Taller de Brocas

109

Ejemplo de Dull Grade

Cutting Structure B G RemarksInnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

8 7 LT N X 2 ER PP

Evaluación de CampoCutting Structure B G Remarks

InnerRows

OuterRows

DullCharact-eristics

Location BearingSeals

Gauge(1/16”)

OtherCharact-eristics

ReasonPulled

2 3 LT N X 2 BT PP

Evaluación Actual

27.114

88880000000000

335.2

17

)0(12)8(5

Page 110: Taller de Brocas

PROBLEMAS DE VIBRACIONES EN LA BROCA

CONTROL DE LAS VIBRACIONES

• Reduce el daño a la broca.• aumenta la ROP.• reduce el numero de viajes por cambio de broca.• reduce el daño a los componentes del BHA, la sarta y el equipo de perforación.• Mejora la calidad del hueco.

• DAÑOS EN TRICONICAS (AXIAL) (dientes rotos y astillados)• PDC (LATERALES)

Page 111: Taller de Brocas

PROBLEMAS DE VIBRACIONES EN LA BROCA

VIBRACIONES LATERALES

VIBRACIONES AXIALES

VIBRACIONES TORSIONALES

WOB + RPM = ROP + VIBRACIONES

ENERGIASHOCK ABSORVER

Page 112: Taller de Brocas

STICK – SLIP ATASCAR/LIBERAR• COMO RECONOCERLO- Alto Torque- Delta Torque(Variacion) 15% o mayor- Fluctuacion de RPM - Ruido- Detector de Vibracion (MWD, Software de Torque en superficie)• EFECTO- Tuberia sobretorqueada, rotura por torsion, lavados- Desgaste prematuro del trepano, mas viajes- Perforacion ineficiente, ROP reducidas• ELIMINARLO O CONTROLARLO- Aumentar RPM, Bajar WOB - Roller Reamers, Trepano tricono- Limpieza hoyo / Lavar hoyo- Lubricidad del lodo- Sistema de torque suave

Page 113: Taller de Brocas

WHIRL REMOLINO• COMO RECONOCERLO

- Dificil en superficie,Vibraciones Laterales no se propagan hacia arriba por la columna - Aumento de RPM trae consigo una respuesta negativa del ROP- Herramierntas de Vibracion (Dynamics Subs)- Desgaste “fuera de centro” en tricono, pérdida del Labio de Diamanteo, Daño en la(s) aletas (PDC), Desgaste en un lado del estabilizador

• EFECTOS - Desgaste prematuro del trepano , marcha hacia atras,impactos tangenciales- Hoyo sobrecalibre , Hoyo tipo “reloj de arena”,hoyo espiralado- Falla del MWD

- Reduccion del ROP• ELIMINACION O CONTROL

-ARRANCAR NUEVAMENTE EL TREPANO,Disminuir RPM,Aumentar WOB- Diseño de Trepano Anti Whirl /Estable- Adoptar Practicasde Perforacion que no induzcan al problema

Page 114: Taller de Brocas

MUCHAS GRACIAS