Taller de Brocas
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TALLER DE BROCASBITS.
MECHA.BARRENA .TREPANO.
POR: JUAN FDO. MADRIGAL
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.
PDC TIPO GEO PILOT (RS)
PDC TIPO RSS
BROCAS IMPREGNADAS
BROCAS BICENTRICAS
BROCAS BICENTRICAS
BROCA – HOLE OPENER
TERMINOLOGIA• ROLLER CONE, MT• TCI.• PDC.• TSP.• ND.• RSS.• TFA• JSA• GRID.• BR• OFFSET• PUSH THE BIT.• POINT THE BIT.
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
• 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.
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.
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.
CRACTERISTICAS PRINCIPALES PARA LA SELECCIÓN DE LA BROCA.• Tipo y Espesor de la formación.• Elasticidad.• abrasividad.• Compresibilidad.• Porosidad.• Presion diferencial.
DISEÑO BASICO
MENOSCORTADORES
CORTADORESMAS GRANDES
MENOSALETAS
BLANDABLANDA
MASCORTADORES
CORTADORESMAS CHICOS
MASALETAS
DURADURAFORMACION
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
ROP = DOC X RPM
MECANISMOS DE CORTE.
DOC (Depth of Cut
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
1. BROCAS TRICONICAS• DIENTES
1. BROCAS TRICONICAS• INSERTOS
PIERNA
FALDON
CONO
RECEPTACULO DE LA TOBERA
NOZZLE
TAPA DEL DEPOSITO DE GRASA
PROTECCION O APLICACIÓN DE CARB DE TUST
HILERAS INTERNAS
HILERAS DEL CALIBRE
HILERAS DEL FALDON
TIPO DE SELLO Y ROLLER
TIPO DE SELLO Y ROLLER
• 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
PARAMETROS DE DISEÑO SOBRE LA ACCION DE CORTE
• EXCENTRICIDAD (Offset)
• ANGULO DEL COJINETE.
• ANGULOS DEL PERFIL DEL CONO.
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¨.
EXCENTRICIDAD (offset).
ANGULO DEL COJINETEAngulo formado por el eje del cojinete y el plano perpendicular al eje de la broca.
FORMACIONES BLANDAS FORMACIONES MEDIAS A DURAS
ANGULO DEL COJINETE
FORMACIONES BLANDASANGULOS BAJOS.
30º A 33º
FORMACIONES MEDIAS A DURASANGULOS ALTOS
34º A 39º
ANGULOS DEL PERFIL DEL CONO
EFECTO EN EL PERFIL DE FONDO
FORMACION SUAVE
REDONDEADO
FORMACION DURA
PLANO
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.
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.
PDC BITS.
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.
TERMINOLOGIA PDC
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.
PARAMETROS DE DISEÑO DE LAS BROCAS PDC
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.
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.
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.
PERFIL DE LA ALETA
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.
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).
ND. DIAMANTE NATURAL
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.
IMPREGNADASDesgaste de la matriz y exposición de los Grits para continuar con la perforación eficientemente.
CORTADORES
Capa de Diamante
Carburo de Tungsteno
CORTADORES NPI
GEOMETRIA DE CORTADORES NPI.• Reed Hycalog
IRIS FAN STAR NODULE
• DBS
• Smith (GeoMax, SoniMax, GridMax) Hughes Christensen
Génesis Cutters
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
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
HIDRAULICA
•FLUJO DIRECTO (ESTÁNDAR FLOW)
•FLUJO EN V ( ¨V¨ FLOW)
•FLUJO CRUZADO ( ¨X¨ FLOW)
Calculo del TFA Optimo.
TIPO DE FLUJO/ACCION DE LIMPIEZA
LIMPIEZA ESTRUCTURA DE CORTE LIMPIEZA DE FONDO EVACUACION DE CORTES
S – FLOW ↓↓ ↓ ↑↑ ↔
X – FLOW ↑↑ ↑↑ ↓↓
V - FLOW ↑↑↑ ↓ ↑↑↑
HIDRAULICA
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.
Codigo IADC – Brocas TCI
• 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,...
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.
• 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+
2do Dígito – ND/TSP/Impregnada
• Basado en tamaño de cortadores
IADC Cutter Size 6 > 3 SPC 7 3 – 7 SPC 8 > 7 SPC
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
4to Dígito
• Indica el tipo de perfil
IADC Profile1 Fishtail2 Short3 Medium4 Long
Ejemplo: 7-7/8” HCM605, MD519
• Cuerpo de Matriz - M• 5 Aletas - 2• Cortadores 3/4” (19 mm) - 2• Perfil Medio - 3• IADC - M223
Ejemplo: 8-1/2” HC408, M813
• Cuerpo de Matriz - M• 8 aletas - 4• Cortadores 1/2”(13mm) - 3
• Perfil Medio - 3 • IADC - M433
Ejemplo: 8½” S279
• Cuerpo de Matriz - M• Tamaño de piedra (<7 SPC) - 8• Elementos Impreg - 4 • Perfil Plano - 1• IADC - M841
Sistema IADC de Evaluación de Desgaste(Dull Grading)
• Brocas Tricónicas• Brocas PDC
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.
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
Concepto de punta de lanza.
EVALUACION BROCAS TRICONICAS
Hilera Interior
HileraExterior
Caract. del Desgaste
Ubicación Sellos del Cojinete
Calibre 1/16
Otras Carac
Razón Salida
Hilera Interior
HileraExterior
Caract. del Desgaste
Ubicación Sellos del Cojinete
Calibre 1/16
Otras Carac
Razón Salida
Evaluación de Brocas Tricónicas
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
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
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
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
• 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
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
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
Algunas características de desgaste
CONO ROTO (BC) DIENTES ROTOS (BT)
BARRENA EMBOLADA (BU) CONO FISURADO (CC) )
Algunas características de desgaste
CORONEADO (CR) DIENTES ASTILLADOS (CT)
Algunas características de desgaste
EROSION (ER)CRESTAS ACHATADAS (FC)
Algunas características de desgaste
DANO POR CHATARRA (JD) CONO PERDIDO (LC)
Algunas características de desgaste
BOQUILLA PERDIDA (LN)
Algunas características de desgaste
BOQUILLA TAPADA (PN)
DIENTES PERDIDOS (LT) DANO EN LA PIERNA (SD)
Algunas características de desgaste
• Sistema de Evaluación de Desgaste IADC
EVALUACION BROCAS PDC
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
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
Internos
2/3 del radio
Externos
1/3 del radio
DESGASTE DEL CORTADOR PDC
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
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
EVALUACION BROCAS PDCCutting Structure B G Remarks
InnerRows
OuterRows
DullCharact-eristics
Location BearingSeals
Gauge(1/16”)
OtherCharact-eristics
ReasonPulled
X
Ubicación del Desgaste
Cutting Structure B G RemarksInnerRows
OuterRows
DullCharact-eristics
Location BearingSeals
Gauge(1/16”)
OtherCharact-eristics
ReasonPulled
WT X
Cortador Gastado
DESGASTE DEL CORTADOR PDC
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
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
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
101
Cortadores Rotos - EjercicioCutting Structure
InnerRows
OuterRows
DullCharact-eristics
Location
03
000
Inner Rows:
IR0
82
88
Outer Rows:
OR
8 BT S
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
PROBLEMAS DE VIBRACIONES EN LA BROCA
VIBRACIONES LATERALES
VIBRACIONES AXIALES
VIBRACIONES TORSIONALES
WOB + RPM = ROP + VIBRACIONES
ENERGIASHOCK ABSORVER
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
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
MUCHAS GRACIAS