Brocas y Diseño Bha 1
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7/21/2019 Brocas y Diseo Bha 1
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1. Perforacin de un hueco (actividades requeridas)1.1 seleccin de brocas
Tipos de brocas
brocas tricnicas (rock bit)
Las Brocas triconicas dependiendo de la estructura de corte
se clasifcan en:
brocas triconicas de dientes
brocas triconicas de insertos de tugsteno
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Observacin 1Las brocas triconicas de dientesnormalmente presentan una ROP (rata de
penetracin, t/hora) ROP de brocas de inserto
de tugsteno !
Observacin 2 La duracin de la brocastriconicas de dientes " la duracin de las brocas
triconicas de insertos de tugsteno!Observacin 3Las brocas triconicas tienen trespartes m#iles $ue son los conos,
potencialmente estos podran quedarsedentro del hueco.Observacin ! Para e#aluar el estado de lasbalineras se debe tener en cuenta el
comportamiento de la ROP, tor$ue %
re#oluciones acumuladas de la broca!Observacin ! las brocas triconicas no sonreutili&ables en el '' de los casos.Observacin " las brocas triconicas de dientes% de insertos de tugsteno tienen tres orifcios
para instalar boquillas o #ets con el propsitode optimi&ar la energa hidr*ulica $ue se
re$uiere para perorar!Observacin $ a ma%or cantidad de estructurade corte la ROP es menor, por esta ra&n las
brocas triconicas para ormaciones duras %
abrasi#as son brocas de insertos de tugstenoObservacin % el costo de las brocas triconicases de + a #eces " al costo de las brocas P-.!
sto signifca $ue el costos de tres a cinco brocas
triconicas es igual al costo de una broca P-.
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&lasi'cacin *& de brocas triconicas
+rocas P*&
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Observacin 1 las brocas P-. no tienen partes mviles,lo $ue minimi&a el riesgo de cada dentro del hueco
elementos de las brocas
Observacin 2 las brocas P-. est*n manuacturadas concuerpo de acero o con cuerpo de tu,steno, las brocascon cuerpo de acero normalmente no se parten, este
incidente podra ocurrir con brocas P-. de matri& de tugsteno
sila operacin no es correcta
Observacin 3 a ma-or nmero de aletas menor /OP -ma-or resistencia a la abrasividad.
Observacin !a ma%or n0mero de aletas el tama0o de loscortadores es menor % la densidad de cortadores es ma%or
Observacin "las brocas P-. $ue presentan en la industriala ma%or ROP son brocas de 1 aletas % cortadores de 2'mm,
estas brocas presentan la menor resistencia a la abrasi#idad
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Observacin $las brocas P-. $ue presentan en la industriala menor ROP % la ma%or resistencia a la abrasi#idad son
brocas de 3 a 24 aletas % cortadores de 3mm
Observacin % las bo$uillas de la brocas P-. normalmente
#aran entre " - % % en la brocas triconicas solamente son +bo$uillas
+rocas de diamante -o impre,nadas
5dicional a las brocas triconicas % P-., e6isten brocas de
diamante % impregnadas (#er fgura anterior) estas brocas se
utili&an para ormaciones mu% duras %/o abrasi#as
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nlisis o4 set (po5os de correlacin) +it /ecord
Observacin 1 en orma general % de acurdo a las normas5P7 el estado mec*nico de un po&o petrolero se relaciona a
continuacin
ase 8o!Bit
diametercasing
O-
2 +9 +
4 49 4
+ 2; 2/4 2+ +/3
1 24 2/1 ' /3
3 2/4 ;
9 9
*e'nicin de bit record
6er 78o9a de &lculo :;celn se puede calcular directamente del an*lisis de los
po&os de correlacinF=2500(Ft)
c=B+ (Tr+Tv )R
F =
80000+(105+9.5)50002500
=261(US$
Ft )
>olicitud de ofertas t?cnicas - econmicas afabricantes de brocas
Para eectos de recibir oertas t>cnicas % econmicas se en#a
a los abricantes de brocas la siguiente inormacin:
2! Bit record de correlacin4! 7normacin de registros el>ctricos, $ue le permita a los
abricantes de brocas calcular la compresibilidad, dure&a% abrasi#idad de las ormaciones a perorar+! -escripcin litolgica de todas la ormacin peroradas
en el po&o de correlacion 8o! 2
.on la inormacin anterior se recibi la oerta t>cnicoD
econmica $ue se relaciona a continuacin:
2! =ipo de broca FFF4! .digo 75-. GGG
+! .osto de la broca P-. (B), @A 2;!!1! ROP asumida: 41
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.on la oerta econmica anterior calculamos . %
escogemos la broca con el menor #alor de .
C=170000+(10.42+2.5 )5000
2500=93.83US$ /Ft
*>:@O *: +8
La uncin del BE5 es poder colocar peso sobre la broca
(HOB)
lementos $ue componen el BE5
+it sub: es un tubo corto (4 a + t de longitud), con 7-(di*metro interno, el 7- #ara de acuerdo al di*metro de
las brocas % de los -. utili&ados), % O- (diametro
e6terno, O- #ara de acuerdo al di*metro de las brocas %
de los -. utili&ados) esta herramienta se utili&a para
conectar la broca a los -. (drill collars)
*&: se utili&an para colocar HOB sobre la broca e#itando$ue ha%a pandeo de los -.! Los -. son tubos $ue tienen
un longitud de a + t % el 7- % O- se pueden obser#aren el documento denominado especicaciones sarta de
perforacin en este documento se encuentran el O-, 7-
% H (lb/t)!
:stabili5adores: se utili&an para balancear losesuer&os mec*nicos de la sarta de peroracin (e#itar
#ibraciones), son tubos cortos de + a t $ue disponen
de aletas de tugsteno con un O- igual o ligeramente
menor $ue el O- de la broca, se pueden usar de muchasormas dependiendo de los bu&amientos % de la direccin
de los bu&amientos!Ier grafca en presentacin: Jbrocas % BE5! +;K
*rillin, #ar(martillo de peroracin): se coloca arriba dela seccin de -. % encima del martillo se colocan los -.
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re$ueridos para optimi&ar el impacto hacia arriba %/o
hacia aba?o! Los drilling ?ar act0an como un cauchera % lo
-. $ue se colocan arriba act0an como el elemento $ue
se $uiere disparar con la cauchera! La cantidad de -.
$ue se encuentran arriba del martillo se determinan pormedio de simuladores! l ob?eti#o del - consiste en
generar la energa mec*nica necesaria por impacto hacia
arriba o hacia aba?o para despegar la sarta de
peroracin 8A*P=es un tubo $ue tiene una longitud de + t %
tiene m*s acero $ue el -P % menos $ue los -.! Los
EH-P se utili&an para HOB o para ubicarlos en el punto
de transicin de la sarta de peroracin!Observacin 1=el punto de transicin es a$uel donde lasarta de peroracin cambia de tensin a compresin %
es el punto m*s d>bil de la sarta de peroracin!Observacin 2= el punto de transicin se determinamediante simuladores % cambia de posicin dependiendo
de las condiciones geom>tricas % operacionales del po&o!Observacin 3=considerando los t>rminos relacionadosen la obser#acin 4 se utili&an entre 4 % + t de
EH-P para asegurar $ue el punto neutro se encuentre
siempre en los EH-P!Observacin !=a ma%or longitud de -. se incrementael riesgo de pega de tuberaObservacin "=a ma%or n0mero de estabili&adores seincrementa el riesgo de pega de tubera % la difcultad
para hacer #ia?es!Observacin $= a ma%or O- de los -. se incrementa la
probabilidad de pega de tuberaObservacin %=el peso de la sarta es constante % solodepende de los elementos $ue la conorman!Observacin B=peso de la sarta de peroracin en ellodo, est* aectado por el actor de Motacin ( actor de
Bo%an&aN
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peroracin hacia arriba lo cual hace $ue el peso de la
sarta de peroracin en el aire sea ma%or $ue el peso de
la sarta dentro del lodo!
FB=(65.4MW)/65.4
-ondeH densidad del Muido de peroracin9!1 densidad del acero (ppg)
&C&DCO *: COEFTD* *: +8
La longitud del BE5 depende del HOB
Peso sobre la broca para brocas triconicas: lb/O- de labroca
?emplo
(HOBma6) 49K 49Q 2+! lb
(HOBma6) 2; 2/4K 2;! Q 3;! lb
(HOBma6) 24 2/1K 24!4Q 92!4 lb
(HOBma6) 3 2/4K 3!Q 14! lb
(HOBma6) 9K 9Q +! lb
?emplo 4
Para HOB 2+! lb cual es la longitud del -. de 3K 6 4
2/4Kre$uerido
WOB=WL(cuacin 2)
-onde
H peso en el aire de -. 3 Q 4 (lbs/
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L longitud de -. 3 Q 4 re$ueridos!
L=WOB
W =
130.000
154.3=842.5(Ft)