barrenas y su selección

8/10/2019 Barrenas y Su Seleccin

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Seleccion Barrenas en Construccin de Pozos

IPM 1

SELECCIN DE BARRENAS

EN EL PROCESO DECONSTRUCCIN DE POZOS

Programa de EntrenamientoAcelerado para Supervisores


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IPM 2

Introduccin

La seleccin de las barrenas de perforacin es un aspecto crucialpara la operacin de todos los proyectos de perforacin.

Entender los diferentes tipos de barrenas y sus respectivasaplicaciones es un prerrequisito para hacer la seleccin de

barrenas.La perforacin de pozos involucra no solo la barrena correcta en laaplicacin correcta, sino tambin operarla con los parmetros deoperacin correctos.

Dado que la tecnologa de barrenas sigue mejorando a un pasorpido, los Supervisores de pozo deben estar actualizados acercade los ltimos avances para asegurar que hacen la seleccinptima de barrenas.


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IPM 3

Al final de esta sesin de capacitacin, usted podr: Hacer una lista de los diferentes tipos de barrenas.

Definir los mecanismos de falla para los diferentes tipos deroca.

Describir la clasificacin de barrenas de la IADC

(International Association of Drilling Contractors) y elcdigo de evaluacin de barrenas desgastadas.

Describir el efecto de cambios en el peso sobre la barrena,rpm, dimetro del pozo, peso del lodo y contenido deslidos sobre el desempeo de la barrena.

Realizar estudios econmicos acerca de la barrena.

Seleccionar las barrenas con base en datos de pozosvecinos.

Interpretar pruebas de Perforabilidad.

Objetivos de la Sesin


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IPM 4

Tipos de Barrenas


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IPM 5

Tipos de Barrenas

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 6

PDC (Barrena de Compactos de Diamante)

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 7

8 mm11 mm13 mm

16 mm19 mm

Elementos de Corte - PDC

Courtesy of


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IPM 8

Diamante Natural

IPM

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 9

Elementos de Corte Diamante Natural

Diamantes Naturales

Tamao Forma

Calidad

Courtesy of


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IPM 10

TSP (Policristalino Termicamente Estable)

IPM

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 11

Elementos de Corte - TSP

TSP

Courtesy of


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IPM 12

Diamante Impregnado

IPM

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 13

Elementos de Corte - Impregnado

Cuchillas de Diamante Impregnado

Courtesy of


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IPM 14

Tipos de Barrena

Nombres Alternativos

Barrena para RocaTri-Cone

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 15

Barrenas de Conos Dentados

IPM

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 16

Elementos de Corte Cono Dentado

Dientes y Recubrimiento

Courtesy of


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IPM 17

Barrenas de Insertos

IPM

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 18

Elementos de Corte - Inserto

Insertos de Carburo de Tungsteno

Courtesy of


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IPM 20

Cono Dentado/Inserto Cojinete de Mun

Courtesy of

Cortadores

Fijos

Conos

dentados Insertos

DiamanteNatural

DiamanteImpregnado

Cojinete deRodillos

Cojinete deFriccin

Cono de

Rodillos

Diamante

T S P

P D C

Barrenas


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IPM 21

Mecanismos de Falla en las Rocas


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IPM 22

Mecanismos de Falla

Mecanismos de Falla

Falla por EsfuerzoCortante

Barrena PDCBarrena PDCESFUERZO CORTANTE CONTINUOESFUERZO CORTANTE CONTINUO

BARRENA DE CONO DE RODILLOSCOMPRESIN CCLICA

Falla por Esfuerzo decompresin

Courtesy of


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IPM 23

Resistencia de la Roca

Resistencia aEsfuerzos Cortantes

Resistencia aEsfuerzos de Compresin

Courtesy of


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IPM 24

Mecanismos de Perforacin

Falla a

Esfuerzos de Compresin

Courtesy of


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IPM 25


Falla aEsfuerzo Cortante

BARRENA PDCBARRENA PDCESFUERZO DE CORTANTE CONTINUOESFUERZO DE CORTANTE CONTINUO

Courtesy of


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IPM 26


Falla por EsfuerzoCortante / Esfuerzo porCompresin

DIAMANTE NATURAL

O BARRENA IMPREGNADA

TRITURAMIENTO Y ABRASIN CONTINUOS

Courtesy of


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IPM 27

Mecanismo de Perforacin Vs Tipo de Barrena

Diamante ImpregnadoMolienda

Diamante NaturalSurcos

PDCCizallamiento

InsertoCincelado y Triturado

Cono DentadoRayado y raspado

Courtesy of


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IPM 28

Clasificacin de Barrenas de la IADC


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IPM 29

Clasificacin IADC Cono de Rodillos

Ref: SPE 23937 El Sistema de Clasificacin de Barrenas de Rodillos de la IADC.

8-1/2 EHP 51

517G

Soft Formations with

Low Compressive

Strength and High

Drillability

1

Medium to Medium Hard

Formations with High

Compressive Strength

2

Hard Semi-Abrasive

and Abrasive

Formations3

Soft Formations with

Low Compressive

Strength and High

Drillability

4

Soft to Medium

Formations with Low

Compressive Strength

5

Medium Hard

Formations with High

Compressive Strength6

Hard Semi-Abrasive

and Abrasive

Formations7

Extremely Hard and

Abrasive Formations 8

INSERTBITS

STEEL

TOOTH

BITS

Serie de Estructura deCorte

Tipo deEstructura deCorte (1 a 4)

1 se refiere a laformacin ms

blanda en una serie

particular y 4 serefiere a la formacinms dura dentro de

la misma serie.

Descripcin deCojinetes

Standard

Roller

Bearing1

Roller

Bearing Air

Cooled2

Roller

Bearing

Gauge

Protected

3

Sealed

Roller

Bearing4

Sealed

Roller Brg -

Gauge

Protected

5

Sealed

Friction

Bearing6

Sealed

Frction Brg

Gauge

Protected

7

CaractersticasDisponibles(Opcional)

A- Air Application

B- Special Bearing Seal

C- Center Jet

D- Deviation Control

E- Extended Nozzles

G- Gauge/Body

Protection

H- Horizontal Steering

Appl.

J- Jet Deflection

L- Lug Pads

M- Motor Application

S- Standard Steel Tooth

T- Two Cone Bit

W- Enhanced CuttingStructure

X- Predominantly Chisel

Tooth Insert

Y- Conical Tooth Insert

Z- Other Shape Insert


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IPM 30

Clasificacin IADC Cortador Fijo

Ref: SPE 23940 Desarrollo de un nuevo sistema de clasificacin de barrenas de cortadorfijo de la IADC.

Perfil. El ltimo dgito indica el estilo general delcuerpo y vara desde 1 (perfil plano) a 4 (estilo de

turbina con flancos largos).

12-1/4 DS66H

M432 Material del CuerpoAcero o Matriz.Densidad del Cortador PDC: 1 a 4, barrenas de diamante: 6 a 8

(mientras menor sea la cantidad, ms ligera ser la barrena).

Los cdigos IADC para cortador fijo nicamente tienen la intencin de ser un medio para caracterizar elaspecto fsico general de las barrenas de cortador fijo. A diferencia de la clasificacin IADC para las barrenasde rodillos, estos cdigos no representan una gua para la aplicacin.

Tamao de Cortador / Tipo para cortador PDC, 1 indica >24 mm,

2 est entre 14 y 24 mm, 3 est entre 8 y 14 mm y 4 es mspequeo que 8. Para barrenas de diamante, 1 representa diamantenatural, 2 es para TSP, 3 es una combinacin de diamante natural yTSP y 4 es para impregnada.


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IPM 31

Blando

Duro

Cdigos IADC

Diente

2

1

3

1-1

1-3

2-1

IPM


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IPM 32

Blando

Duro8

76

4

5

Diente

Inserto

Cdigos IADC

2

1

3

8-3

4-1

IPM


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IPM 33

Blando

Duro

1

8

76

4

5

Diente

Inserto

2

1

3

PDC

Cdigos IADC

IPM


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IPM 34

Blando

Duro8

76

4

5

Diente

Inserto

Diamante

Cdigos IADC

2

1

3

PDC

IPM


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IPM 35

Blando

Duro

1

8

76

4

5

Diente

Inserto

2

1

3Diamante

Impregnado

Cdigos IADC

Diamante

PDC

IPM


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IPM 36

Cdigo IADC para Clasificacinde Barrenas desgastadas


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IPM 37

Cdigo IADC para Clasificacinde Barrenas desgastadas

La International Association of Drilling Contractors (Asociacin Internacionalde Contratistas de Perforacin), ha desarrollado una metodologa estndarpara describir las barrenas usadas. Esta informacin es esencial para elanlisis detallado para la operacin de las barrenas.

La metodologa est compuesta de un cdigo de 8 caracteres que describe

el desgaste de la barrena y la razn por la que se sac la barrena.

HILERASINTERIORES HILERASEXTERIORES desgastada UBICACIN Sello deBalineras CALIBRE1/16 OTRASCARACT.. RAZNPARASACARLA

Estructura de Corte ComentariosB G


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IPM 38

Cdigo IADC para Clasificacin de Barrenas Desgastadas

HILERASINTERIORES HILERASEXTERIORES desgastada UBICACIN Sello deBalineras CALIBRE1/16OTRAS

CARACT. RAZNPARASACARLA


Barrenas de Cortador Fijo

La estructura de corte se califica de 0 a 8 dependiendo del porcentaje dela estructura de corte que se perdi (0 = Intacta, 8 = 100% de desgaste).

Barrenas de Cono de Rodillos

Estructura de CorteInterior (todas lashileras interiores)

Estructura de corteexterior (nicamentela hilera quedetermina eltamao)

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Cono 2Cono 3

Cono 1

IPM Ref : Reed Hycalog PDC & Roller Cone Product Technology Reference Information


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IPM 39

Cdigo IADC para Clasificacin de Barrenas Desgastadas

HilerasInteriores

HilerasExteriores desgastadaUBICACIN BRNG/

SELLOSCALIBRE

1/16OTRAS

CARACT.RAZNPARA

SACARLA


BF Falla de AdherenciaBT Cortadores RotosBU - EmboladaCT Cortadores cinceladosER - ErosinHC Daada por CalorJD - dao por chatarra metlicaLN Tobera PerdidaLT Cortador perdidoNR No se puede volver a correrPN Tobera tapadaRG dimetro externodesgastado

RO - desgaste anilladoRR Se puede volver a correrSS Desgaste de autoafiladoTR TrackingWO barrena lavadaWT Cortadores gastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

*BC Cono RotoBF Falla de HuesoBT Dientes/Cortadores Rotos

BU Barrena embolada*CC Cono Agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanas

HC Daanda por calorJD - dao por chatarra metlica*LC Cono perdido

LN Tobera perdidaLT Dientes/Cortadores perdidosOC Desgaste descentrado

PB Barrena deformadaPN Tobera tapada/pasaje de flujo tapadoRG Calibre redondeadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS Desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadores desgastadosNO - No tiene caractersticas de desgaste

* Mostrar cono debajo de la localizacin 4

Barrenas de Cortador Fijo Barrenas de Cono de Rodillos

Observe que esto es para caractersticasde desgaste primario.

Ref : Reed Hycalog PDC & Roller Cone Product Technology Reference Information


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IPM 40

Cortador Fijo Caractersticas Principales de Desgaste

SINDESGASTE

(NO)

CORTADORDESGASTADO

(WT)

CORTADORROTO

(BT)

CORTADORPERDIDO

(LT)

EROSIN(ER)

SIN

DESGASTE(NO)

CORTADORDESGASTADO

(WT)

CORTADORROTO(BT)

CORTADORPERDIDO

(LT)

FALLA DEADHERENCIA

(BF)

FALLA DEADHERENCIA

(BF)

Courtesy of

CORTADORESDE POSTE ODE PERNO

CORTADORES

DE CILINDRO


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IPM 41

Caractersticas de desgaste Algunos Ejemplos

BF Falla de adherenciaBT Cortadores rotosBU - EmboladoCT Cortadores cinceladosER - ErosinHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlicaLN Tobera perdida

LT Cortador perdidoNR No se puede volver a correrPN Tobera tapadaRG dimetro externodesgastadoRO - desgaste anilladoRR Se puede volver a correrSS Desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavada

WT Cortadores desgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste


BU - Embolada



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IPM 42

*BC Cono rotoBF Falla de adherencia

BT Dientes/cortadoresrotos

BU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de ConoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarrametlica*LC Cono perdido

LN Tobera perdidaLT Dientes/cortadores perdidosOC Desgaste descentradoPB Barrena deformadaPN Tobera/pasaje de flujo tapados

RG dimetro externo desgastadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadoresdesgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

* Mostrar cono en localidad 4


Caractersticas de Desgaste Algunos Ejemplos

BU BarrenaEmbolada (primaria)CD Cono atascado

(secundaria)Ref : IADC Drilling Manual Eleventh Edition


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IPM 43


BF Falla de adherenciaBT Cortadores rotosBU - EmboladaCT Cortadores cinceladosER - ErosinHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlicaLN Tobera perdida




CT Cortadorcincelado



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IPM 44






LT CortadorPerdido



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IPM 45

*BC Cono rotoBF - Falla de adherencia


BU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarrametlica*LC Cono perdido


RG dimetro externo desgastadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS Desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadoresdesgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

* Mostrar cono en lugar 4



BT Dientes/CortadoresRotos

Ref :Manual de Perforacin IADC EdicinDcimoprimera


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IPM 46



LT Cortador perdidoNR No se puede volver a correrPN Tobera tapadaRG dimetro externodesgastadoRO - desgaste anilladoRR Se puede volver a correrSS Desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Cortadores desgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste


La

RO desgasteanillado



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IPM 47



BU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarrametlica*LC Cono perdido


RG dimetro externo desgastadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS Desgaste de autoafilamientoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadoresdesgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

* Muestre cono abajo del lugar 4



JD dao porchatarra metlica

Ref : Manual de Perforacin de IADC- EdicinOnce


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IPM 48



LT Cortador perdidoNR No se puede volver a correrPN Tobera tapadaRG dimetro externodesgastadoRO - desgaste anilladoRR Se puede volbver a correrSS Desgaste deautoafilamientoTR - Tracking

WO barrena lavadaWT Cortadores desgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste


WT CortadoresDesgastados



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IPM 49

*BC Cono rotoBF - Falla de adherenciaBT Dientes/cortadores rotosBU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascado

CI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlica*LC Cono perdido

LN Tobera perdidaLT Dientes/cortadores perdidosOC Desgaste descentradoPB Barrena deformadaPN Tobera/pasaje de flujo tapado

RG Calibre redondeadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS Desgaste de autoafilamientoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadoresdesgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

* Mostrar el cono abajo del lugar 4

Barrenas de Conos de Rodillos


SD Faldn Daado

Ref : Manual de Perforacin de la IADC-Edicin Once


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IPM 50

*BC Cono rotoBF - Falla de adherenciaBT Dientes/cortadores rotosBU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascado

CI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlica*LC Cono perdido



* Mostrar el cono abajo del lugar 4



TR - Tracking


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IPM 51

*BC Cono rotoBF - Falla de adherenciaBT Dientes/cortadoresrotosBU Barrena embolada

*CC Cono agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC daada por calorJD - dao por chatarrametlica*LC Cono perdido


RG dimetro externo desgastadoRO - desgaste anilladoSD Faldn daadoSS Desgaste de autoafiladoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadoresdesgastadosNO - No tiene caractersticas dedesgaste

* Muestre el cono abajo del lugar 4

Barrenas de Conos con Rodillos


SS Desgaste deAutoafilado

Ref : Manual de Perforacin de la IADC Edicin once


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IPM 52



BU Barrena embolada*CC Cono Agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de ConoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestasplanasHC Daada por calorJD - dao por chatarrametlica*LC Cono perdido

LN Tobera perdidaLT Dientes/cortadores perdidosOC Desgaste descentradoPB Barrena deformadaPN Tobera/pasaje de flujo tapado


* Muestre el cono en el lugar 4



ER Erosin

Ref : Manual de Perforacin de la IADC-Edicin Once


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IPM 53

Cdigo IADC para Clasificacin del desgaste de Barrenas

INNERROWS OUTERROWS DULLCHAR LOCA-TION BRNG/SEALS GAUGE1/16 OtrasCaract. Raznparasacarla



C - ConoN - NarizT - AhusamientoS - HombroG - Dimetro

N Hilera de la Nariz

M Hilera intermediaG Hilera del calibre

A Todas las Hileras

Cono 1, 2 o 3



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IPM 54

HILERASINTERIORES

HILERASEXTERIORE

S

TIPO DEDESGASTE

UBICACINBRNG/SELLOS TAMAO1/16

OTRASCARACT.

RAZN PARASACARLA


Barrenas de Cortador Fijo Barrenas de Conos de Rodillos

Este cuadro es parabarrenas de conos de

rodillos. Las barrenas decortador fijo siempre van aestar designadas con una"X".

Una escala lineal que estima lavida usada del cojinete. (0No seha usado la vida til, 8 Se ustoda la vida til, es decir noqueda vida til en el cojinete.

Cojinetes no Sellados

Cojinetes Sellados

E Sellos siguen EfectivosF Fallaron los SellosN No se pudo calificar




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IPM 55

HILERASINTERIORES HILERASEXTERIORES TIPO DEDESGASTE UBICACIN Sello de lasBalineras DIM.1/16

OTRASCARACT.

RAZN PARASACARLA

Cutting Structure RemarksB G

Para Todas las Barrenas

La letra I se usa para designar barrenas que estn en su dimetro.

Si la barrena tiene menos del dimetro que debe tener, la cantidad seregistra redondeando al 1/16 ms cercado de una pulgada. Por

ejemplo, si la barrena tiene 1/8 menos de tamao, esto se reportacomo 2/16 o frecuentemente tan solo como 2.




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IPM 56

HILERASINTERNAS HILERASEXTERNAS TIPO DEDESGASTE UBICACIN Sello deBalineras DIMETRO1/16 OTRASCARACT.

RAZN PARASACARLA

Estructura de Corte NotasB G

BF Falla de adherenciaBT Cortadores rotosBU - Embolada

CT Cortadores cinceladosER - ErosinHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlicaLN Tobera perdidaLT Cortador perdidoNR No se puede volver a correrPN Tobera tapadaRG dimetro externodesgastado

RO - desgaste anilladoRR Se puede volver a correrSS Desgaste deautoafilamientoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Cortadores desgastadosNO - No tienecaractersticas de desgaste

*BC Cono rotoBF - Falla de adherenciaBT Dientes/cortadores rotosBU Barrena embolada*CC Cono agrietado*CD Cono atascadoCI Interferencia de conoCR - Cortado de ncleosCT Dientes/cortadorescinceladosER - ErosinFC Desgaste en crestas

planasHC Daada por calorJD - dao por chatarra metlica*LC Cono perdido

LN Tobera perdidaLT Dientes/cortadores perdidosOC Desgaste descentrado

PB Barrena deformadaPN Tobera/pasaje de flujo tapadosRG dimetro externo desgastadoRO - desgaste anilladoSD SFaldn daadoSS Desgaste de autoafilamientoTR - TrackingWO barrena lavadaWT Dientes/cortadores desgastados

NO - No tiene caractersticas de desgaste* Muestre el cono en el lugar 4


Esto es para las caractersticas de desgaste secundarias y uti liza los mismos cdigos que para las caractersticas de desgaste primarias.




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IPM 57

HILERASINTERIORES HILERASEXTERIORES TIPO DEDESGASTE UBICACIN Sello deBalineras DIMETRO1/16 OTRASCA.RACT.

RAZN PARASACARLA

Estructura de Corte NotasB G

Para Todas las Barrenas

BHA Cambiar el ensable de fondo de pozoDMF Falla del motor en el pozo

DSF Falla de la sarta de perforacinDST Prueba de la Sarta de perforacinDTF Falla de la herramienta de fondo depozoRIG Reparacin del equipo de perforacinCM Condicin del lodoCP Punto para sacar ncleosDP Taponamiento del pozoFM Cambio de formacin

HP problemas de pozoHR - HorasPP Presin de BombeoPR Velocidad de perforacinTD Profundidad total / Puntopara tubera de revestimientoTQ - TorqueTW Torque excesivoWC Condiciones climticasWO Rotura de la sarta deperforacin por fuga hidrulica




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IPM 58

Clave para Clasificar desgaste en las Barrenas:Clasifique muchas Barrenas desgastadas!

Foto Cortesa de


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IPM 59

Parmetros de Perforacin

VsDesempeo de la Barrena


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IPM 60

Formacin de Recortes

La carga del diente supera la resistencia a lacompresin de la roca y genera un crter.

El raspado ayuda a quitar los recortes de los crteres.

CortadorCortador

FormacinFormacin

La presin en el pozoprovoca un efecto deretener abajo los recortes

Courtesy of


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IPM 61

Remocin de los Recortes

Se requiere retirar los recortes parapermitir que se formen nuevos recortes

FormacinFormacin

CortadorCortador

Los materiales hidrulicos ayudana mover los recortes

61Cortesa de


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IPM 62

ROP

PESO sobre la Barrena0

0

CREACIN DE RECORTES REMOCIN DE RECORTES

Respuesta al Peso sobre la Barrena (WOB)

Cortesa de


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IPM 63

ROP

RPM0

0

CREACIN DE RECORTES REMOCIN DE RECORTES

Respuesta a las RPM

Cortesa de


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IPM 64

Efectos de la Excentricidad

0 - 2

Raspado de dimetro Reducido Ms Durable Perforacin ms LentaFormaciones Abrasivas / Duras

Excentricidad Reducida 3 - 5

Raspado de mayor dimetro Menos Durable Perforacin ms Rpida Formaciones Blandas /Pegajosas

Excentricidad Pronunciada

Cortesa de


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IPM 65

Cortesa de

Velocidad de perforacin (ROP) Vs Sobre BalanceDatos basados en una Barrena de 7-7/8 con 30 klbs a 60 RPM

IPM


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IPM 66

Aspectos Econmicos de las Barrenas


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IPM 67

Aspectos Econmicos de las Barrenas de PerforacinCosto por Pie

Ref: SPE Applied Drilling Engineering, 1986 Edition

DtttCCC tcbrbf

+++= )(

fC

bC

rC

bt

c

t

tt

Costo por pie ($/ft)

Costo de la barrena ($)Tarifa global diaria de la operacin ($/da)

Tiempo Girando (hrs)

Tiempo para hacer las conexiones (hrs)

Tiempo de viaje redondo (hrs)

Cantidad de pies perforada

Donde:

Si se est usando un motor

de lodos, se puede aadirel costo a la Tarifa globaldiaria de la operacin


68/103

Seleccion Barrenas en Construccin de PozosIPM 68

fC

bCrC

tt

Costo por pie ($/ft)

Costo de la barrena ($)

Tarifa global diaria de la Operacin ($/da)

Tiempo de perforacin (hrs)

Tiempo de Viaje redondo (hrs)Cantidad de pies perforada

Donde:D

ttCCC tdrbf

++=

)(

dt Combinando tiempo de rotacin y circulacin

Aspectos Econmicos de las Barrenas de PerforacinCosto por Pie


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Seleccin de Barrenas


70/103


Resistencia a la Compresin de la Formacin

Espectro para la Aplicacin de las Barrenas

DP

PDC

Cono DentadoInserto

Diamante

Impregnadoy Natural

Cortesa de

Veloc

idaddePerfor

acin


71/103


Proceso de Seleccin de Barrenas

Cul?Cul?

Courtesy of


72/103


73/103


Seleccin de BarrenasBarrena de Dientes

Ventajas Alta Velocidad de Perforacin Buena Estabilidad Econmica

Consideraciones Velocidad de Desgaste de Dientes Vida del Cojinete

Courtesy of


74/103


Seleccin de BarrenasBarrenas de Insertos

VentajasDurabilidad de la Estructura de Corte Rango de Formaciones

Tolerancia entre Capas Se puede dirigir y es estable

Consideraciones Velocidad de Perforacin ms Lenta Vida de los Cojinetes

Cortesa de

S l i d


75/103


Seleccin de BarrenasBarrenas de Diamante Natural e Impregnado

Ventajas Muy Durable Capacidad para Roca Dura Riesgo de sufrir dao en contacto

con residuos metlicos en el pozo

Consideraciones

Velocidad de Perforacin ms lenta Sensibilidad a las RPM Aplicaciones de costo elevado

Courtesy of


76/103


El Proceso de Seleccin de Barrenas

Courtesy of


77/103


Qu es lo que se Analiza?

Geologa

Cortesa de

Datos de los

Pozos vecinos Objetivos

LimitacionesLimitaciones Otros

G l A li i Li l i


78/103


Geologa Anlisis Litolgico

Cortesa de


79/103


Dificultades Potenciales

Vibracin en Arenisca Grid

Embolado en Horda y Balder

Pirita en Balder y hacia abajo

Intercalaciones (40k psi)

Arenas Abrasivas

Caliza Ekofisk Dura

Anlisis Litolgico

Cortesa de


80/103


Geologa Estructural

Cortesa de


81/103


Geologa Estructural

Fallas

En los campos

Cusiana y Cupiagua

de Colombia, la mismaformacin es mucho msdura y abrasiva debajode la falla.

Cortesa de


82/103


GeologaEjemplo de una Caracterstica Local

La Arenisca Bunter (Reino Unido al sur del Mar del Norte)

Localmente dentro del bloque 48 hay una corteza cosida

dura en la parte superior de esta formacin que hace que elaplicar una barrena de compactos de diamante policristalino(PDC) sea demasiado riesgoso. En Bloques adyacentesesta caracteristica no est presente y el intervalo se puedeperforar de manera efectiva con barrenas PDC msagresivas y ligeras.

Cortesa de

Q l A li ?


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Geologa

Cortesa de

Datos de los


LimitacionesLimitaciones Otros


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Registros Elctricos , RegistrosGeolgicos de lodo, Reportes Diarios

de Perforacin y Reportes de laHerramienta de Fondo

Anadrill MWD/LWD BIT RUN SUMMARYPAGE 1 OF 4

JOB NUMBER COMPANY REP. DATE IN DATE OUT MWD RUN NO. LWD RUN NO. RIG BIT RUN NO. CELL MGR.

01-Nov-00COMPANY HOLE DEPTH - FROM TO COLLAR SIZE SONIC

MWD CDR

RIG NAME DRIFT - FROM TO LAST CASING

SIZE DEPTH

WELL NAME AZIMUTH - FROM TO BIT MFG / MODEL / IADC CODE

LOCATION HOLESIZE WATER DEPTH DOWNHOLE MOTOR TYPE / SIZE / SN

FRAME FORMAT USED / DTL MAG DEC / GRID T/F ARC T/F ANGLE BENT HOUSING ANGLE PUMPING HOURS FT/M DRILLED

BIT-TO-SURVEY MODULATOR GAP BENT SUB ANGLE TRANS FAIL RT TRANS HOURS RT TRANS FT/M

YES NOBIT-TO-M10 ROP B DEPTH TO GR-RES DEN-POR SON VALT /FLOW-MIN. VALT / FLOW-MAX LWD REAM HOURS LWD REAM FT/M

BIT GRADING-MEL CONE LOCK PUMP OUTPUT / TYPE JETS / TFA LWD DRILL HOURS LWD DRILL FT/M

TEETH YES NO GAUGEIADC CUTTING STRUCTURE B G REMARKS EQUIV. DRILLING

INNER

ROW N/AOUTER

ROW N/ADULL

CHAR N/A LOCATION N/ABRNG/

SEALS N/AGAUGE

1/16 N/AOTHER

CHAR N/AREASON

PULLED TD TIMESOFTWARE VERSION BOT LWD BELOW ROTARY

IDEAL ADVISOR SPM Isonic M-10 CDR ADN HRS. HRS.

MWD PUMPING HOURS LWD PUMPING HOURS REAL TIME RECORDED TIME

CODE S/N START CUM CODE S/N START CUM HRS Fail Y/N FT/M HRS Fail Y/N FT/M

M MA TEMP

MTA DWOB

MEA DTOR BHA/

MDI MAG

ACC

SHK

GRA CDEA TRAN

TAA

RGEH/

CDEH SUR

PRS

RGAS/

CDAS CDRES 1338

DFS CDLDS CDRGR 1338

DFS RGCS CDRTEMP 1338MD

C RGLS CDR ECD 1338

SLK RNGS CDR SHK 1338

SZR NDDC LWDSON 1338

RES NDPC FLS DSS DLS CDR ADN SONIC

NDPH FLW DSW DLW CDW CDW

ISS NDSE CDR RECORDED ONLY CDN RECORDED ONLY

MSB NDSS READ-OUT PORT TO BIT:

BSS NDPS CDR# # ADN M-1 0

XOS NDLX CHECK SHOT TYPE:

CSB ISONIC DC&E DEPTH: INCL: AZI:

OPERATING CONDITIONS

AVG ROP (m/hr) AVG RPM AVG PP (bar) AVG LPM END VIS END MUD WT. (sg) END MUD RES MUD ADDITIVES LCM

L CM H EM AT IT E T YP E

BIT/SEC / CARRIER MAX CIRC TEMP (C) AVG WOB (T) AVG TORQ (kNm) MAX MWD SHOCK MAX SHOCK DUR. TDH SHOCK BEADS BARITE S IZE

3bps / 12Hz NONE GILSONITE CONC lb/B BLMUD TYPE MUD CLEAN SAND % SOLID % BHA TYPE

F-FRESH H 20 L-LIGNO O-OIL%_____ 8 0 S-SALT H2O B-BUILD M-MOTOR S- STEERABLE

K-KCL M-LIME MURREX P-POLYMER X -_ __ ___ __ YES NO H-PACKED HOLE P-PENDULUM X-OTHER TURBINE JAMMING TOOL JAMMING SYNC TIME BIT TYPE MOD TYPE

ROTOR PRT. NO. STATOR PRT. NO. D-DIAMOND P-PDC A-PDC A N-NORMAL M3

YES NO TIME MINS. I-INSERT M-MILL TOOTH X-________ S-SINUSOIDAL M10C OLL AR NOIS E PROBL EMS PR ES IN CR AT FA IL FLOAT SUB LOST RIG TIME S URF . SY S F AIL TRIP TERM DUE CLIENT S UR FA CE BH A VI BR AT ION S UR FAC E

NORMAL SURFACE NONE DUE TO MWD DIRECTLY TO MWD INCONVENIEN CE VIBRATION SCREEN

OTHER DOWNHOLE YES NO YES NO HRS YES NO YES NO YES NO YES NO YES NO YES NO

SUMMARY

1338

M10

2

85 4 12 - - 203

33 150 200 3500 28 1.45 OBM

827 0 70

SON 33.45 10.85

ENP 001 0 70

IWOB

N

70 NENP 001 0 70

N

70

0 7011779 70

70

70 N

1338

70 N

-

70 N

387 0 70023 0 70

0 70 N 133870 RGM 8989MSSC JC 304063-3 0

70MSSC GB 77715-4 0-

-626 0 70

N

70 -

5.0C05 6.0x05 30

865 0 70 70

ID6_1x_12r N/A 6.1C-05 5.0B10

1312m

N/A N/A 13.2 LPS / TRIPLEX 8*13 / 1.037

2578 / 3550 2734 / 3566 1 26m

-3.60 / -1.380

0.12 N/A 70

15/6-A-2-H 179.89 336.47

111.4m

Statoil 1277m 2589m ADN

B. Ribesen

8 1/4" 8 1/4" 8 1/4"

306-Nov-00 3 1

N/A N/A N/A

6.0B42

1.5 20

N

100

1270 m

40

1312m

PowerDrive900 / 9 1/4" / 90004

1312m

13 3/8"

70

Reed-Hycalog/DS130B1DF+NSUV/24510

Glitne

13.24m

40

411 0

-

12 1/4"

20078 Hans J. Rusnes

70

Byford Dolphin 32.15 41.77

2012-2014

10.85m 22.21/18.86/34.74/35.97/28

Cortesa de

D t d P i R i t d B


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Datos de Pozos vecinos Registros de Barrenas

WELL NAME : 15/5-5Run Bit Type Size Mnf Bit Name IADC TFA In Out Meters Hours ROP RPM WOB Flow SPP BiNo inch in2 m m m m/hr ton ton l/min l/min bar bar I O DC

1 Mill Tooth 17.5 SEC SS44GLTJ 135M 0.838 210 210 74 7.4 10.0 19 88 0 14 1750 4150 16 95

HO 36 GRNT 6980 0.920 210 210 74 7.4 10.0 19 88 0 14 1750 4150 16 95

2 Mill Tooth 24 HTC ATX-CG1 115 1.595 210 210 0 1.2 0.0 11 50 5 11 3542 3600 51 55

3 Mill Tooth 17.5 STC MSDGHC 135 1.181 210 1000 790 16.5 47.9 45 95 0 22 3522 4432 100 180 2 3 NO

4 PDC 12.25 HYC DS70HFG S424 0.752 1000 1549 549 19.4 28.3 122 165 0 20 2110 2560 157 190 8 6 RO

5 Insert 8.5 HTC ATMGT-P09D 437 0.518 1549 2158 609 17.4 35.0 90 132 1 15 2500 2600 236 305 5 4 BT

6 Core 8.5 DBS CD93 M626 0.700 2158 2176 18 1.0 18.0 80 107 2 10 1300 1300 62 98

7 Core 8.5 DBS CD93 M626 0.700 2176 2182 6 0.5 12.0 50 83 2 11 1300 1300 58 95 1 2 CT

8 Core 8.5 DBS CD93 M626 0.700 2182 2200 18 1.3 13.8 80 104 1 2 832 832 50 76 1 4 CT

9 Insert 8.5 HTC ATMGT-P09D 437 0.518 2200 2645 445 22.3 20.0 70 123 0 18 1360 1590 219 268 6 6 BT

WELL NAME : 15/5-6Run Bit Type Size Mnf Bit Name IADC TFA In Out Meters Hours ROP RPM WOB Flow SPP Bi

No inch in2 m m m m/hr ton ton l/min l/min bar bar I O DC

1 Mill Tooth 17.5 SEC SS33SGJ4 115M 1.117 134 196 62 7.9 7.8 70 90 2 5 4900 145 2 2 WT

HO 26 Darrot HO 114 0.746 134 196 62 7.9 7.8 70 90 2 5 4900 145

2 Mill Tooth 17.5 SEC SS33SGJ4 115M 1.117 196 200 4 1.0 4.0 70 70 4 7 4100 106

3 Mill Tooth 17.5 RTC MS11GC 115 1.117 200 1002 802 21.9 36.6 120 140 1 9 4150 210 2 2 WT4 Mill Tooth 12.25 STC MSDGH 135 2.111 982 1005 23 3.0 7.7 70 80 3 10 2585 69 3 3 CD

5 PDC 8.5 HYC DS56DGJV M432 0.720 1005 2180 1175 23.7 49.6 165 177 1 6 2562 210 1 1 CT

6 Core 8.5 DBS CD93 M626 0.700 2180 2205 25 1.8 13.9 80 120 2 4 941 53 1 1 NO

7 PDC 8.5 HYC DS56DGJV RR M432 0.720 2205 2725 520 17.1 30.4 114 176 1 12 2550 240 2 2 WT

Cortesa de


86/103


1983 1986 1990

Courtesy of


87/103


Datos de Pozos vecinos - Anlisis

1 Corrida: Se sac demasiado temprano2 Corrida: No hubo avance en pies

3 Corrida: Dao importante en laestructura de corte

4 Corrida: dao por chatarra metlica?CasiCasi una seccin de dos barrenas

Bit Depth Out Interval Hours R.O.P. Dull ConditionATX11H 2253 1311 69 19 2 2 BT M E I No HRATM22 2729 0 0 0 0 0 A E 0 TD

ATM22 2729 476 77 6.2 8 7 BT A E 2 BT PRATM22 2816 87 19 4.6 4 4 CT H E 1 JD TD

Courtesy of


88/103


Datos de Pozos vecinos - Anlisis de Parmetros

ROP v Average Torque v Depth

0

20

40

60

80

100

120

140160

12470

12525

12580

12635

12690

12745

12800

12855

12910

12965

13020

13075

13130

13185

13240

13295

13350

13405

13460

13515

13570

13625

13680

13735

13790

13845

13900

13955

14010

ROP(fph)

0

5

10

15

20

25

Torque(Kft/lbs)

ROP Average Torque

Cortesa de

ROP Vs Torque promedio y Profundidad


89/103


Datos de Pozos vecinos Puntos de Referencia

Desempeo de pozo promedio

Desempeo de intervalo promedio

Desempeo de corrida individual promedio

Promedios seleccionados (El mejor o el ms reciente)

Promedios seleccionados (por otros datos)

Cortesa de


90/103


Cortesa de


Datos de los


LimitacionesLimitaciones

Otros

Otros

Geologa


91/103


Definicin del Objetivo

Pregntele al cliente qu es lo que quiere!

Durabilidad, Velocidad de Perforacin, Direccional,

Costo, Condicin de desgaste, Horas, (normalmente todo) Determine la viabilidad

Finalice y llegue a un acuerdo respecto a los objetivos

Courtesy of


92/103


Courtesy of


Datos de los



Otros

Geologa


93/103


Reconocimiento de las Limitaciones

Restricciones de operacin (Especificaciones

del equipo de perforacin, etc.)

Restricciones Contractuales

Restricciones Econmicas

Cambios de mentalidad

Courtesy of


94/103


Courtesy of


Datos de los

Pozos vecinosObjetivos


Otros

Geologa


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Otros Factores (Lodo)

Propiedades del Lodo (fluido base, densidad, aditivos, etc.)

Hidrulica de la barrena (especialmente crtica en WBM)

Tasas de circulacin (Gasto) mximo / mnimo

Lubricidad del lodo (efectos en la vibracin y en lasbarrenas impregnadas)

Courtesy of

O F


96/103


Otros Factores

ROP & Mud Weight vs Well

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.0012.00

14.00

16.00

18.00

20.00

D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20 D21 D22 D24 D24st

Well Number

RO

P(ft/hr)

ave rop

mud wt

-2.00-1.80

-1.40

-0.40

-0.20

-1.60

-1.20

-0.80

-1.00

-0.60

-0.00

Mud

Weight

Courtesy of

O F


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Otros Factores

Logstica Los lugares remotos requieren una gran carga de

inventario.

Planeacin para Contingencias

Se necesitan cubrir todas las posibilidadespotenciales

nicamente se puede lograr por medio decomunicaciones efectivas

Aspectos Econmicos Impacto potencial en los ingresos TOTALES

Cortesa de


98/103


99/103


Prueba de PerforabilidadLa prueba de perforabilidad es un

procedimiento sencillo y prctico que fuepropuesto por Lubinski (1).

Tiene muy poco impacto o ningn impactoen el tiempo del equipo y los resultados soninmediatamente aparentes.

El objetivo es encontrar la combinacin deWOB y RPM que produzcan la mayorvelocidad de Perforacin.

Todo lo que requiere es un reloj con unsegundero, el listado de tubera que entraal pozo (detalle de tubera) y un lpiz.

(1) Proposal for Future Tests, A Lubinski - The Petroleum Engineer, Jan 1958

Procedimiento de la Prueba de Perforabilidad


100/103


Procedimiento de la Prueba de Perforabilidad

1. Determine el peso en la barrena mximo que se puede aplicar

dado el tamao / tipo y herramienta de fondo de su barrena.

2. Seleccione tres RPMs a las cuales va a realizar la prueba.

3. Pdale al perforador que aplique la primera velocidad de rotacinRPM y que gradualmente lleve el peso sobre la barrena hasta elmximo recomendado. Si el peso sobre la barrena mximo no sealcanza antes de que se presenten niveles elevados de torque o devibracin, entonces acepte un peso sobre barrena ms reducido.

4. Pdale al perforador que asegure el freno del tambor y que permita

que el peso colocado sobre la barrena se disipe al perforar. Anoteel tiempo que necesit para llegar reducir cada 2 Klb en el peso. Elmenor tiempo requerido para avanzar descargando 2 Klbs ser elpeso sobre la barrena que dar la mayor velocidad de Perforacincon la respectiva velocidad de rotacin, RPM.

P di i t l P b d P f bilid d


101/103


Procedimiento para la Prueba de Perforabilidad

5. Pruebe en la misma forma las otras RPMs.

6. Una vez que se completen las pruebas, revise con los datos dechoque MWD basados en el tiempo (si estn disponibles) paraver si existan condiciones de perforacin inestables para alguna

combinacin en particular de peso sobre la barrena y RPMs verMejor Prctica InTouch: Optimizacin de perforacin y Shocks.http://intouchsupport.com/intouch/MethodInvokerpage.cfm?caseid=3287483

7. Con base en la prueba de perforabilidad y los datos de shock

seleccione el peso en la barrena y RPM ptimos..

Ejemplo de Prueba de Perforabilidad


102/103


Ejemplo de Prueba de Perforabilidad

Necesita estar.



103/103

Al final de esta sesin de capacitacin, usted podr:

Hacer una lista de los diferentes tipos de barrenas.

Describir los mecanismos de falla de diferentes rocas.

Describir la clasificacin de barrenas de la IADC(International Association of Drilling Contractors) y elcdigo de evaluacin de barrenas desgastadas.

Describir el efecto del cambio en el peso sobre la barrena,rpm, dimetro del pozo, peso del lodo y contenido deslidos sobre el desempeo de la barrena.

Realizar los estudios econmicos respecto a la barrena.

Seleccionar barrenas basado en datos de pozo vecino. Interpretar las pruebas de perforabilidad.


barrenas y su selección

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