Post on 09-Dec-2014
Barrenas TricónicasBarrenas Tricónicas
1.- 1.- PriPrinncipioscipios
ContenidoContenido
1. Partes de una barrena tricónica
2. Clasificacion de las barrenas tricónicas
3. Mecanismo de corte
4. Cojinetes
5. Estructura de corte
6. Hidraúlica
2
Partes de una barrena tricónicaPartes de una barrena tricónica
3
Hilera del calibre
Talón
Tazón
GageGuardMC
Faldón
Pierna
Tobera
Conexión
Reservorio
Porta-toberas
Partes de una barrena tricónicaPartes de una barrena tricónica
4
Nariz
Hilera del calibre
Hilera media oprincipal
Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas
5
Cojinete Estructura de corte
•Rodamiento•Fricción
•Dientes•Insertos
Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas
6
•Rodamiento •Fricción
Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas
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•Dientes •Insertos
Mecanismo de corteMecanismo de corte
8
Formación del ripio
•El diente vence la resistencia compresiva de la roca y crea un cráter.
•Arrastre corta y remueve los ripios.
Mecanismo de corteMecanismo de corte
9
Remoción del ripio
•La remoción del ripio es requerida para poder cortar más formación.
•La hidraúlica ayuda a remover los ripios.
Mecanismo de corteMecanismo de corte
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Comparación de la acción de corte
Interna CalibreCortador fijo
Dientes
Insertos largo
Insertos corto
Mecanismo de corteMecanismo de corte
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CojinetesCojinetes
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Rodamiento
Cono
Superficie de empuje
Vástago
Sello
Pista de las balineras
Rodillosprincipales
Muñón
Rodillos delvástago
Balineras obolas
Arandela de empuje
CojinetesCojinetes
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Rodamiento
•Conocidos como cojinetes anti-fricción
•Sellados y No sellados (abiertos)
•Se usan en barrenas de 12 ¼” y más grandes
•Pueden rotar a más RPM que los de fricción
•Capacidad limitada para soportar peso
•Mayor resistencia a los contaminantes
CojinetesCojinetes
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Fricción
Cono
Superficie de empuje
Vástago
Sello
Guía del anilloroscado
BujeFlotante
Cojineteprincipal
Buje delvástago
Anillo roscado
Arandela de empuje
Pista del sello
CojinetesCojinetes
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Fricción
•También conocidos como chumaceras
•Se usan en barrenas de 12 ¼” y más pequeñas
•Alta capacidad para soportar peso
•Funcionan mejor a medias y bajas RPM
•Poca resistencia a los contaminantes
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño
1. Cojinetes PLR
• Sello texturizado
• Rodillos y balineras encapsulados
• Grasa
• Arandela de empuje
• Reservorio
CojinetesCojinetes
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Sello radial texturizado•Hecho de HNBR•Patentado•Mayor tolerancia al moviemiento axial•Sello de baja fricción•El “texturizado” atrapa el lubricante•El exclusor central mantiene contaminantes fuera del sistema de cojinete
Exclusor
Texturizado
Principios básicos de diseño - PLR
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - PLR
Rodillos y balineras encapsulados
•Incorporados dentro del cono•Permite incrementar el diámetro del muñón•Mejora la retención y la capacidad de carga
Rodillos
Balineras
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - PLR
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - PLR
Arandela de empuje
•Hecha de estelita (Stellite)•Recubierta de plata•Reduce el calor generado por la fricción•Provee 4 superficies de deslizamiento
CojinetesCojinetes
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Peso
Peso
ComponenteAxial
ComponenteRadial
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - PLR
Cojinete defricciónCojinete de
rodamiento
CojinetesCojinetes
23
Principios básicos de diseño - PLR
Reservorios
•Iguala la presión interna del cojinete con la del anular•Ayuda a estabilizar las flutuaciones en la presión interna•Dos tipos usados: VentRite y convencional
CojinetesCojinetes
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VentRite
Diafragma
GrasaTapa ocubierta
Orificio decomunicación
CojinetesCojinetes
25
ConvencionalVentRite
CojinetesCojinetes
26
ConvencionalVentRite
CojinetesCojinetes
27
Grasa
•Provee la lubricación al cojinete
•Sirve de medio para igualar la presión del cojinete con la del anular
•Especialmente formulada para cojinetes de rodamiento
Principios básicos de diseño - PLR
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño
2. Cojinete TuffDuty
• Sello radial y o-ring
• Buje flotante
• Anillo roscado
• Arandela de empuje
• Grasa
• Reservorio
CojinetesCojinetes
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Sello radial
•Hechos de HNBR•Mayor tolerancia al movimiento axial•Genera menos calor•Usado en barrenas de 12 ¼” hasta 6 ”
Principios básicos de diseño - TuffDuty
Sello o-ring
•Hechos de HNBR•Ocupa menos espacio que el radial•Usado en barrenas más pequeñas de 5 7/8”
CojinetesCojinetes
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Buje flotante
•Hechos de aleación de cobre y berilio•Recubierto de plata•Provee 4 superficies de deslizamiento•Ayuda a reducir el calor generado fricción
Principios básicos de diseño - TuffDuty
CojinetesCojinetes
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Anillo roscado
•Sistema de retención de conos•Patentado•Hecho de acero•Recubierto de plata•Elimina las cargas concentradas•Mejora la capacidad de soportar cargas laterales
Principios básicos de diseño - TuffDuty
Ensamblaje Retencióndel cono
Rendimiento Aplicacióndireccional
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - TuffDuty
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - Tuffduty
Arandela de empuje
•Hecha de estelita (Stellite)•Recubierta de plata•Reduce el calor generado por la fricción•Provee 4 superficies de deslizamiento
CojinetesCojinetes
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Peso
Peso
ComponenteAxial
ComponenteRadial
CojinetesCojinetes
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Cojinete defricciónCojinete de
fricción
Principios básicos de diseño - TuffDuty
CojinetesCojinetes
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Reservorios
•Iguala la presión interna del cojinete con la del anular•Ayuda a estabilizar las flutuaciones en la presión interna•Dos tipos usados: VentRite y convencional
Principios básicos de diseño - TuffDuty
CojinetesCojinetes
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VentRite
Diafragma
GrasaTapa ocubierta
Orificio decomunicación
CojinetesCojinetes
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Principios básicos de diseño - TuffDuty
Grasa
•Provee la lubricación al cojinete
•Sirve de medio para igualar la presión del cojinete con la del anular
•Especialmente formulada para cojinetes de rodamiento
Estructura de corteEstructura de corte
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Sesgo
•Skew u offset•Desalineamiento del eje del cono•Mayor el sesgo mayor el corte en el calibre o pared del pozo•Mayor sesgo la barrena es más agresiva
Principios básicos de diseño
Estructura de corteEstructura de corte
41
SesgoPrincipios básicos de diseño
•Más corte de la pared del pozo•Más rapida•Menos durable
Mayor sesgo•Menos corte de la pared del pozo•Más lenta•Más durable
Menor sesgo
Estructura de corteEstructura de corte
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Pérfil del cono
•Más redondeado el cono más corta el fondo del pozo por arrastre
Principios básicos de diseño
Estructura de corteEstructura de corte
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Pérfil del conoPrincipios básicos de diseño
•Menos corte del fondo del pozo•Insertos más pequeños•Más lenta•Más durable
Plano
•Más corte del fondo del pozo
•Insertos más grandes
•Más rápida
•Menos durable
Redondo
TD41H TD84
Dientes
Estructura de corteEstructura de corte
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Principios básicos de diseño
•Dientes más cortos
•Más durable
•Más lenta
•Formaciones más duras
•Dientes más largos
•Menos durable
•Más rápido
•Formaciones más blandas
Menor cantidad de dientes Mayor cantidad de dientes
EHT11 HP21G
Insertos
Estructura de corteEstructura de corte
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Principios básicos de diseño
•Insertos más cortos
•Más durable
•Más lenta
•Formaciones más duras
•Insertos más largos
•Menos durable
•Más rápido
•Formaciones más blandas
Menor cantidad de insertos Mayor cantidad de insertos
TD41H TD74
Metal duro
Estructura de corteEstructura de corte
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Principios básicos de diseño
•Soldadura todo alrededor del diente
•Más durable
•La altura del diente se mantiene por más tiempo
•Mayor ROP
•Solo un lado del diente y la cresta tiene soldadura
•Se gasta más rápido
•La cresta presenta un filo despues de gastarse
RecubrimientoParcial oAutoafilante
RecubrimientoCompleto
Insertos
Estructura de corteEstructura de corte
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Principios básicos de diseño
•Diferentes geometrías de acuerdo a la aplicación
•Más altura más propenso a quebrarse es el inserto
•Los insertos tipo cincel son los más agresivos
•Los insertos redondeados son los más durables
Carburo
Estructura de corteEstructura de corte
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Principios básicos de diseño
Blandas DurasMedias
Cobalto Tungsteno
AplicaciónAplicación
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▲ ROP▼ Durabilidad
▼ ROP▲Durabilidad
DurabilidadAgresividad
•Ayuda a remover los ripios•Enfría la barrena•Ayuda a perforar
HidraúlicaHidraúlica
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Principios básicos
Funciones
HidraúlicaHidraúlica
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Principios básicosHidraúlica convencional
•No limpia los insertos de la barrena•Limpia la roca entre las zonas de corte•Flujo estancado en la zona de corte
HidraúlicaHidraúlica
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Principios básicosHidraúlica MudPickMC
•Limpia el calibre y la primera hilera de insertos•Limpia la roca en el borde de la zona de corte•Desplaza un poco el flujo estancado fuera de la zona de corte
HidraúlicaHidraúlica
53
Principios básicosHidraúlica MudPick IIMC
•Limpia el calibre y barre la estructura de corte•Limpia la roca en la zona de corte•Desplaza completamente el flujo estancado fuera de la zona de corte
HidraúlicaHidraúlica
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Principios básicosHidraúlica MudPick y MudPick II
•Actua como flujo cruzado
•Cuando se usen toberas asimetricas (diferente tamaño):
Colocar la tobera más pequeña en el porta-toberas que apunta al cono con la menor cantidad de dientes/insertos
•La boquilla central se recomienda que no sea mayor que el 18% del area total de flujo (TFA)
MudPick MudPick II