Contenido Historia de la Perforacion Nuestra Broca El

Contenido Historia de la Perforacion Nuestra Broca El Aire El Pulldown Alineamiento Tecnicas de Perforacion Desgastes

Historia de la Perforacion

Esta perforadora fue perfeccionada colocando en reemplazo a las piedras afiladas fierros tipo lanzas Esta perforadora fue llamada CABLEHERRAMIENTA O SHANKDRILL

La historia de la perforacion en busca de petróleo dio inicio en el año 1858 en Titusville, Pennsylvania. Mr. Townsend presidente de la compañía Oil Rock producía su petróleo cavando fosos en las tierras cercanas a afluencias de petróleo y recogiéndola en baldes

El Primer pozo en ser perforado en busca de petróleo fue propuesto por James Townsend en 1857. Este le pidió a E. L. Drake construir una perforadora y emplear a alguien que hiciera pozos de agua para buscar petróleo en Titusville, Pennsylvania. Tomó 2 años construir la perforadora e instruir al perforista. La perforación comenzó en Abril de 1859, y después de muchos problemas, el pozo había alcanzado la profundidad de 21, 04 Mts a fines de 1859.

A esas alturas, todos los inversionistas de Townsend habían agotado sus esperanzas de encontrar petróleo y se rehusaban a perder mas dinero en el proyecto. Los ciudadanos de la localidad, firmemente convencidos de la perdida de tiempo comenzaron a llamarlo “La tontera de Drake”. Townsend también decidió arrojar la toalla y le envió a Drake una carta para que abandonara el pozo.

Mientras tanto en Titusville, Drake seguia perforando, sin saber que la carta ya estaba en camino en una diligencia desde Conneticut. Antes que la carta llegara, Drake descubrió petróleo. El “boom” del petróleo comenzó entonces. Este era el primer pozo petrolero comercial en los Estados Unidos. Luego de unos años el área alrededor de “Oil Creek” estaba cubierta de grúas de madera para las perforadoras “cable – herramienta”. .

La perforadora “cable – herramienta” perforó la mayoría de los pozos de agua y petroleros hasta que la perforadora de rotación fue usada por primera vez en 1880.

La primera perforadora de rotación fue desarrollada en Francia en 1860

Este método de perforación consistía en usar un engranaje de madera, tubos de perforación, una bomba para barro, y un plato giratorio para direccionar la broca de acero de una manera circular para perforar en la tierra. Este tipo de perforación no causó mucho impacto en un comienzo.

Entonces, en 1880, los hermanos Baker tuvieron un gran éxito haciendo pozos de agua en las suaves tierras de Texas. Con una perforadora de rotación, ellos usaron un sistema de circulación de fluidos para remover los cortes. El primer campo petrolero en Texas fue encontrado por los Bakers en Corsicana, Texas cuando ellos estaban buscando agua.

En 1900 el A. F. Lucas decidió buscar petróleo al sur de Texas. Después de meses intentando perforar con una maquina “cable – herramienta” cambió su perforadora por una perforadora de Rotación

El 10 de Enero de 1901, él descubrió el primer gran pozo petrolífero en los Estados Unidos. El campo fue conocido como Spindletop. Este descubrimiento comenzó unos de los mayores “booms” en Norteamerica

Las brocas de perforación en esos tiempos eran hechas en una herrería, y se conocían como “Brocas Cola de pescado”, que tenían que ser afiladas por un herrero en el sitio de la perforadora casi a diario.

Las primeras perforadoras de rotación usaba un anticuado tipo de broca, la cual limitaba las perforaciones a sitios con suelo blando. Howard Hughes padre, introdujo la primera broca para roca en el mundo, equipada con dos conos cortadores de rotación 1909

1933 Introduce la primera broca triconica con dientes intermedios ganando la aceptacion mundial y el dominio de la industria

1951 Introduce la primera broca triconica con dientes de carburo de tungsteno que permite la perforacion en terrenos cuarciferos abrasivos y duros

Nuestra Broca

Espejo Valvula (back flow, water separator, etc) Espiga Nozzle Tubo de Aire Hombro Brazo Cono Paso de aire a los rodamientos Tapon retenedor de bolitas Inserto Plano Rodamiento de rodillos Rodamiento de Bolitas Faldon Hard facing Rodamiento de nariz Insertos Tapon de Empuje

El Aire

Circuito del Aire Filtros 65 PSI Valvula de Ingreso del Aire Compresor 40 - 45 PSI

Circuito del Aire Valvula de descarga del Separador Valvula reguladora de presion Tanque separador de aceite Aire para el Tricono Filtros Linea para regular la presion del compresor Desacarga del compresor Compresor Radiador Linea de retorno del aceite al compresor

Sistema de Aire Debe proveer Buen Volumen y Presion

Se necesita aire para • Mantener los rodamientos limpios y frios. • Remover los detritos bajo el bit. • Llevar los detritos fuera del pozo de perforacion.

Distribucion del Aire Otra parte pasa a traves de los ductos de refrigeracion de los rodamientos Una parte va traves de los nozzles para mover los detritos

Volumen de Aire Fuerza del aire para levantar las particulas de roca por el espacio anular hacia la superficie del pozo • La minima velocidad de aire requerida para cuttings livianos es de 5, 000 fpm. • La minima velocidad de aire requerida para cuttings pesados es de 7, 000 fpm. • Grandes cuttings, condiciones de roca humeda, alta densidad de roca, inyeccion de agua, siempre requerida mas altas velocidades del aire. • La velocidad de salida del chip, debera ser 1, 000 fpm o mayor cuando la barra presente el desgaste de reemplazo.

Presion del Aire Fuerza necesaria para remover los detritos cortados desde el fondo del pozo • Un Minimo de 40 - 45 psi es recomendado por Baker Hughes Mining Tools • Recuerde, que la presion en el bit puede ser menor que la leida en el indicador de la cabina.

Circulacion del Aire & Rotacion de los Conos • Sople el Bit antes y durante su turno, para asegurarse que el tricono se mantiene limpio y esta operando correctamente. • Si la inspeccion normal revela un cono o pierna mas caliente que otra, esto indica que el sistema de refrigeracion del rodamiento esta obstruido.

Prueba de Aire • Es la prueba necesaria para chequear todo el sistema de suministro de aire comprimido bajo las condiciones locales de cada mina.

Componentes del Equipo de Aire

Instalacion del Kit a la columna

Cómo saber que algo anda mal en el compresor Síntomas • Los detritus salen como si fuera la erupción de un volcán. – Los detritus no salen en forma contínua. Salen y luego dejan de salir, luego salen y sigue el ritmo de un volcán. • Mientras se perfora, la presión de aire varía unos cuantos psi, algunas veces , la broca tiene que ser subida , para dejar vacio el barreno y hacer que la presión caiga.

• Baja presión en la broca, toberas muy grandes, o no hay toberas. • La presión del tanque recibidor esta por debajo de los 55 psi, cuando se corta el aire a la broca. • En algunas perforadoras, una pequeña cantidad de aire sale por debajo del regulador de modulación.

Flujo de aire dentro de la broca.

Por que debemos cuidar el Aire • Al salir más aire por los rodamientos, los labios de la broca se mantienen más limpios, se evita la erosíon de los mismos y se reduce la exposición de los rodamientos. • Incrementar el volumen de aire a tráves de los rodamientos, aumentará la resistencia a la entrada de cortaduras a los mismos y reducirá los tapamientos de las brocas.

Las brocas BHMT, vienen con tres toberas del mismo tamaño No use brocas sin nozzles, o sin un nozzle. Utilice el tamaño adecuado, de acuerdo a las mediciones y sugerencias de su asesor BHMT.

Debemos cuidar el Aire para evitar remolienda

El Pulldown

El empuje del boton causa astillamiento en la roca Base del Cono Diente Zona de Compresion Fracturas de Tension Movimientos Relativos Fractura Central

Aplicacion de Poco Pulldown Fracturas muy pequenas Produce abracion en los insertos

Aplicacion de Bajo Pulldown Se producen grietas que no se conectan, no se rompe la roca y provoca una gran abracion en los insertos

Inicio del rompimiento de la roca con aplicacion de Pulldown Al aplicar el correcto Pulldown las grietas se conectan comenzando la fragmentacion de la roca en el fondo del pozo

Aplicacion del correcto Pulldown Las fracturas producidas se conectan entre dientes y entre corridas provocando la falla completa de la roca al fondo del pozo

Aplicacion del correcto Pulldown Con la union de las fracturas y el desplazamiento de los dientes se fractura la roca produciendo los cutting libres para ser elevados por el aire

Aplicacion de excesivo Pulldown Los detritus producidos por el fracturamiento y la rotacion no pueden salir al no tener espacio, pues los dientes estan muy enterrados

Alineamiento

PIN ANGLE De acuerdo al tipo de tricono ellos poseen un angulo de inclinacion respecto de la horizontal

DISTRIBUCION DEL PULLDOWN La fuerza aplicada por el pulldown se divide en dos componentes que afectan los conos

Cone Angle Cada corrida de los bits tiene su propio pin angle, siendo este mas amplio en las corridas exteriores. El cono # 3 al tener la mayor densidad de dientes y la corrida mas externa tiene el mayor pin angle de todo el Bit.

Ejemplo

Ejemplo Sobre el 100% de lo posible a resistir por un cono

REGLA DEL TERCIO *** Use durante el primer tercio del tiro un 1/3 de la rotacion y 1/3 del peso normal. *** Use durante el segundo tercio del tiro 2/3 de la rotacion y 2/3 del peso normal. *** Use durante el tercer tercio del tiro 3/3 de la rotacion y 3/3 del peso normal.

REGLA DEL ALTO Y BAJO *** Poca rotacion y poco peso son tan malos como alta rotacion y alto peso. Siempre son mejores los altos y bajos. ROCA BLANDA: *** Use ALTA rotacion y BAJO peso. ROCA DURA: *** Use BAJA rotacion y ALTO peso.

1. - No se debe hacer el empate hasta activar el aire por 30 a 60 segundos hasta dejar limpia la superficie de corte y mantenerlo activado mientras la broca se encuentre en perforacion.

2. - No golpee la broca ni los aceros.

3. - Use la barra de perforacion en angulo recto. Utilizarla en forma inclinada podria acortar dramaticamente la vida util de la broca

4. - El espacio entre el diametro de la barra y el diametro del Bit es llamado espacio anular. Este espacio debe ser de 2” a 3”.

5. - Mantenga el aire encendido todo el tiempo mientras la broca se encuentre dentro de la perforacion. Siempre se debe dar el aire antes de rotar la broca en el fondo

6. - Inspeccione periodicamente la broca como medida preventiva. Una excesiva temperatura en los conos indica la obstruccion en el paso del aire

7. - Observe el indicador de presion, un aumento brusco indica bit tapado. Asegurese que el bit no esta tapado, chequee el bit antes de iniciar la perforacion. Asegurese que el aire sale por nozzles y labios

8. - Asegurese que el aire es suficiente para remover los cutting desde el fondo del pozo: * Para cuttings humedos use 7. 000 a 9. 000 pies por minuto de velocidad de barrido. *Para cutting seco use 5. 000 a 7. 000 pies por minuto de velocidad de barrido.

El Pulldown Alto Pulldown puede resultar en un incremento de la velocidad de penetracion Alto Pulldown puede provocar una disminucion de la vida de los rodamientos Alto Pulldown puede provocar una disminucion en la estructura de corte

R. P. M Alta R. P. M. puede resultar en un incremento de la velocidad de Penetracion Alta R. P. M. puede resultar en un deterioro de la vida de los rodamientos Alta R. P. M. puede resultar en un acortamiento de la vida de la estructura de corte

INSUFICIENTE AIRE Aire para Limpieza Aire para refrigeracion

INSUFICIENTE AIRE Una broca con su estructura de corte casi intacta podria ser dada de baja por problemas en sus rodamientos

INSUFICIENTE AIRE Se calientan los rodamientos, se expanden, perjudicando las pistas y se sueltan los polines.

INSUFICIENTE AIRE Finalmente se caen los polines y se pierde el cono

INSUFICIENTE AIRE Se debe observar el estado de los labios. Los desgastes prematuros en el sector podrian implicar insuficiencia de aire

INSUFICIENTE AIRE 2 1 Desgaste en el labio y en el faldón. Se empiezan a exponer los rodamientos. Desgastes focalizados en el faldon implican una remolienda localizada

INSUFICIENTE AIRE Material introducido en los rodamientos, superficie de corte con casi 70 % de vida. Buenos hábitos de barrenación, nos llevarán a revisar y limpiar continuamente la broca

INSUFICIENTE AIRE 1 Broca con suficiente presión de aire. A pesar de lo mojado del terreno, NO se observa introducción de material en los rodamientos, ni desgaste en el labio