Brocas de Perforacion

PERFORACIÓN Y VOLADURA Página 1

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

Facultad de Ingeniería

Escuela Profesional de Ingeniería de Minas

TEMA : “ TRABAJO DE PERFORACION- BROCAS”

NOMBRE DEL CURSO : PERFORACION Y VOLADURA

PROFESOR : BOHORQUES ARMANDO HUMBERTO

ALUMNO : MEDINA ZAMBRANO ABNER MATIAS

FECHA : CAJAMARCA, 19 DE SEPTIEMBRE DE 2015

OBSERVACIONES:

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NOTA:


ÍNDICE:ÍNDICE: 1

INTRODUCCIÓN: ...................................................................................................................... 3

OBJETIVOS .......................................................................................................................... 4

BROCAS DE PERFORACION EN MINERIA ........................................................................ 5

TIPOS DE BROCAS.................................................................................................................... 5

BROCAS TRICÓNICAS ............................................................................................................. 6

BROCAS POLICRISTALINAS Y DE DIAMANTE.................................................................. 7

CORONAS (CORE HEADS) ...................................................................................................... 8

MECANISMO DE CORTE DE LA BROCA.............................................................................. 9

SELECCIÓN Y EVALUACIÓN IADC ...................................................................................... 9

CONCLUSIONES...................................................................................................................... 10

BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................ 11


INTRODUCCIÓN:

El método de perforación implica necesariamente el empleo de una broca, que esla herramienta clave para el ingeniero de perforación.

Su correcta selección y las condiciones óptimas de operación son dos premisasesenciales para lograr el éxito en el proceso

En la actualidad existe gran variedad de brocas fabricadas por varias compañíaspara diferentes tipos de trabajo .por ello el ingeniero debe examinar adecuadamentelas condiciones de la formación que se pretende perforar y el equipo disponible

Este trabajo muestra los fundamentos del diseño de un programa de brocas que elingeniero en perforación debe dominar, con el fin de extender los requerimientos yprocedimientos operativos, para lograr una adecuada selección de plan de brocas.


OBJETIVOS:

Conocer el tipo de brocas y su definición correcta de las mismas

Aprender en qué tipo de roca debemos utilizar una determinada broca

Conocer la clasificación de la brocas


I. MARCO TEÓRICO:

BROCAS DE PERFORACION EN MINERIA

Definición

Las brocas de perforación son la herramienta de corte localizada en el extremoinferior de la sarta de perforación que se utiliza para cortar o triturar la formacióndurante el proceso de la perforación rotatoria.

Para realizar la perforación, las brocas funcionan con base en dos principiosesenciales: fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte y de compresión.

El principio de ataque de la barrena se realiza mediante la incrustación de susdientes en la formación y posteriormente en el corte de la roca al desplazarse dentrode ella; o bien, mediante el cizallamiento generado por los cortadores de la broca yque vence la resistencia de la roca

TIPOS DE BROCAS

Los tipos de brocas de perforación más utilizados para la perforación de pozospetroleros, así como el empleo de brocas para operaciones especiales, se clasificangenéricamente de la siguiente manera:

1. Brocas tricónicas

2. brocas policristalinas y de diamante

3. brocas especiales(coronas)


1. BROCAS TRICÓNICAS

Las brocas tricónicas tienen 3 conos loscuales se van interfiriendo y luegolimpiando entre sí, con filas de cortadoresen cada cono.

Los conos son principalmente de dostipos: o bien dientes tallados o de insertosde carburo de tungsteno (TungstenCarbide Inserts, TCI) y pueden ser devarios tamaños y durezas de acuerdo a laslitologías previstas.

DIENTES:

• Formaciones blandas: Los dientes escogidos normalmente serán largos,delgados y ampliamente espaciados. Los dientes entre más largos logranmayor penetración en la formación blanda. El amplio espaciamiento entredientes impide el empacamiento de la formación blanda entre los dientes. Laacción de corte se produce por tallado y raspado y los cortes producidosserán grandes y angulosos.

• Formaciones de mediana dureza: Se usan dientes más cortos. Un amplioespaciamiento permite una eficiente limpieza, aunque el empacamiento noes una consideración tan importante como en las formaciones blandas.

• Formaciones duras: Se usan dientes cortos y aún más anchos, los cualesproducen un efecto de aplastamiento y fragmentación más que de arranquey deformación en la roca. No se requiere espaciamiento entre los dientes yaque los cortos producidos serán más pequeños, en mayor concentración ovolumen. Las ratas de perforación serán menores.

• Formaciones más duras: Aún más pocos y más pequeños dientes facilitanque los rodamientos puedan ser más grandes y resistentes y así puedansoportar las grandes fuerzas necesarias para lograr el fallado físico de laformación.


2. BROCAS POLICRISTALINAS Y DE DIAMANTE

Estas brocas tienen una larga vida pues suscortadores son muy duros y no hay rodamientosni partes móviles. Los diamantes industriales deorigen natural empleados son colocadosmanualmente en diseños geométricos quecubren el fondo de la broca, en forma redundanteque permita el funcionamiento de la misma

En las brocas PDC, los diamantes policristalinosson montados en una matriz de carburo detungsteno. Los diamantes realizan la perforación,o el corte, mientras el carburo de tungsteno lossostiene proveyéndoles de resistencia y rigidez.

Los cortadores de diamante comienzan sutrabajo afilado y se desgastan manteniéndose afilados, mientras que la mayoría decortadores se desgasta con el uso. Esto y su vida más larga hacen extremadamenteefectivas en costo para perforaciones profundas y en formaciones duras yabrasivas. Dado que no tienen partes móviles, son económicas y permiten altosregímenes de rotación (RPM), (mayores que los permitidos para brocas conrodamientos) producidos con motores de fondo.

Las brocas de diamante tienen diferentes requerimientos operacionales que lasbrocas tricónicas. Generalmente tienen un diámetro ligeramente menor que eltamaño del hueco para reducir desgaste durante los viajes para adentro y para fueradel pozo.


3. CORONAS (CORE HEADS)Las coronas tienen dos funciones: perforarel pozo y formar el núcleo. Por lo tantoadicionalmente a las consideraciones dediseño de la estructura de corte generalcomunes para brocas de perforación debentenerse en cuenta también la calidad delnúcleo, específicamente, evitar losdisturbios mecánicos y la invasión defluidos.

Las características de las coronas son:

La corona impregnada condiamantes, se utiliza para realizarpozos en formaciones que van deintermedias a ultra duras.

La matriz de estas coronas está diseñada para que durante el proceso deperforación se desgaste y se exponga nuevas capas de diamantes,renovando los puntos de corte

Diseño de vías de agua Stage con la mayor altura de impregnación de laindustria


MECANISMO DE CORTE DE LA BROCA

El mecanismo de corte de una broca representa la forma como la misma penetra enla formación y realiza la separación de la corteza en partes pequeñas conocidascomo ripios o sólidos Este mecanismo, está relacionado con los factores mecánicosaplicados (PSM y RPM) y dependerá del esfuerzo de la matriz de la roca para suvencimiento De allí, que existen diferentes mecanismos de cortes, dependiendo eltipo de broca y por ende del tipo de

A continuación, una muestra de los mecanismos de corte de las brocas:

SELECCIÓN Y EVALUACIÓN IADC

La forma de Evaluación IADC tradicional de las Brocas de Conos (AsociaciónInternacional de Contratistas de Perforación), está referida a tres aspectos decomparación de una Broca nueva y posterior a su uso, estos representan losiguiente:

Dientes de la Broca:

Distingue el desgaste del diente T1 hasta T8

Conos de la Broca:

Distingue el estado del cono B1 a B4: Bueno, B5: Duda, B6 a B8: Malo

Calibre (Gage) de la Broca:

Distingue el desgaste del calibre o diámetro original de la broca


CONCLUSIONES:

Aprendimos el tipo de brocas y su definición de las mismas

Conocimos los mecanismos de las brocas

Conocemos la selección y clasificación de IADC


BIBLIOGRAFÍA:

http://es.slideshare.net/luisguerra735507/diseo-de-barrenos-2010

https://www.scribd.com/doc/119871078/Codigo-IADC-para-Calificacion-de-

Brocas#download

https://www.scribd.com/doc/94369752/Brocas-de-Perforacion

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