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    PRESENTACION BROCAS TRICÓNICAS

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    INTRODUCCIÓN 

    • Familiarización con la configuración y nomenclatura.• Generalidades de cómo se hacen los triconos, laspatas y partes pequeñas como los rodamientos einsertos de carburo tungsteno.

    NOMENCLATURA DE LA BROCA

    Tubo de aire

    Ballhole plug

    Hombro

    Inner roller (rodamientointerno de rodillos)

    Faldón

    Outer roller (rodamiento

    externo de rodillos)

    Insertos y cono

    Rosca / Hilo

    Rodamiento deBolas

    Boquilla

    BROCAS TRICONICAS

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    ESTRUCTURA DE CORTE

    BROCAS TRICONICAS

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    Rodamientos convencionales de aire

    V/S.Rodamientos Sellados

    ¿Existen Diferencias?

    BROCAS SELLADAS v/s ESTANDAR

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    Rodamiento Abierto

    • Lubricado por aire 

    • Carga Cíclica lleva a fractura por fatiga.

    BROCA ESTANDAR

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    Rodamiento Sellado

    • Lubricado por grasa 

    • Carga Cíclica eliminada 

    BROCA SELLADA

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    Rodamientos de Aire -•Muy poca resistencia al giro•Rodamientos enfriados por aire•Rodamientos de rodillos•Capacidad limitada del rodamiento•Depende del aire para evitarcontaminantes•Requiere período de asentamiento

    Rodamiento Sellado -•Mucha resistencia al giro•Enfriados por lubricante•Rodamiento de fricción con camisas•Mayor Capacidad del rodamiento•Sellos para evitar contaminantes•Requiere período de asentamiento

    BROCAS SELLADAS v/s ESTANDAR

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    FABRIC BULLET EXCLUDER

    (Tejido de bala para retirar detritos)

    • Resistencia superior a altas 

    temperaturas 

    • Resistencia al desgaste extrema 

    • Coeficiente de fricción reducido 

    • Retira las partículas abrasivas 

    • Alta resistencia a la abrasión 

    • Material Kevlar® a prueba debalas 

    SELLO BROCA CHARGER

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    CONOS 

    • Tienen los insertos de carburo tungsteno prensados paracortar la roca.• Tienen superficies maquinadas dentro del cono para losrodamientos.

    • Tienen superficies externas.• Se usan mayormente los rodillos y bolas en la configuraciónde las rodamientos.

    PATA• 2 o 3 patas son unidas y soldadas con conos yrodamientos instalados y se forma la rosca del hilo para

    conectar a las barras.• La pata tiene un muñón maquinado que sostiene elrodamiento del cono.• Lleva las boquillas tipo Jets u orificio de circulacióncentral que regulan el caudal y presión de los fluidos.• Las brocas con rodamientos refrigerados por aire tienen

    un canal de refrigeración para llevar aire al rodamiento.

    • Los rodamientos de rodillo son diseñadospara soportar la mayor parte de las fuerzasradiales.

    RODAMIENTO DE RODILLOS 

    BROCAS TRICONICAS

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    VALVULA DE CONTRA FLUJO 

    • La válvula de

    contraflujo ha sidodiseñada paraprevenir que el aguaentre a la broca.

    Diagram ofSmith BFV

    TUBO DE AIRE & CANALES DE REFRIGERACIÓNPOR AIRE 

    • Direcciona una

    porción de caudalde aire para lalimpieza yrefrigeración.

    BOQUILLA TIPO JET 

    • Las boquillasreemplazablesson usadas para

    regular la presióny caudal de airey optimizar larefrigeración delos rodamientosy la limpieza del

    fondo del pozo.

    Las válvulas decontraflujo pueden serdesinstaladas en elcaso de necesidad.

    BROCAS TRICONICAS

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    INSERTOS DE CARBURO TUNGSTENO 

    • Los conos tienen hileras de insertos en éllas. Cadahilera tiene orificios perforados en los cuales se prensanlos insertos de carburo tungsteno. La geometría de lashileras, el diámetro, número y forma de los insertos

    son en conjunto llamados estructura de corte.Diferentes tipos de rocas requieren diferentesestructuras de corte.

    BROCAS TRICONICAS

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    QUÉ ES EL CARBURO TUNGSTENO? • Consiste en una mezcla de carburo de tungsteno ycobalto.• El tungsteno provee al inserto la dureza requerida y

    resistencia al desgaste mientras que el cobalto provee laresistencia al quiebre.• Producido por un proceso metalúrgico de polvo seco.

    – Polvo formado es compactado dentro una formadiseñada bajo presión y vacío.– Los insertos se sinterizan a altas termperaturas

    causando que los granos se amalgamen.– Cuando los insertos son enfriados, se contraen a sudimensión final.

    Propiedades del Carburo Tungsteno– Resistencia elevada al desgaste con dureza–

    Mayor resistencia a la compresibilidad que el acero– Elevada densidad de 14,5g/cc– Mejor conductor de calor que el acero– Mayor coeficiente de expansión termal que el acero(aprox. 50%)

    INSERTOS DE CARBURO TUNGSTENO

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    CONTENIDO DE COBALTOEl contenido de cobalto en un inserto normales generalmente entre 5% y 14% del peso, ycon un tamaño de granos aprox. de 2 a 9micrones.

    RESISTENCIA AL DESGASTELa resistencia al desgaste, con relación alcontenido de cobalto y tamaño de grano delcarburo tungsteno está detallado acontinuación:

    • menor contenido de cobalto – mayorresistencia al desgaste

    • más chicos los granos –mayor es laresistencia al desgaste

    • mayor resistencia al desgaste – menorresistencia al quiebre y más frágil es elmaterial

    Nota: Mientras mayor es la resistencia al desgaste menor será la resistencia a la quebradura de los insertos o viceversa.

    Resistencia al desgaste

    Resistencia al quiebre

    INSERTOS DE CARBURO TUNGSTENO

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    CONFIGURACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE CORTE Las estructuras de corte son diseñadas para::• Determinada resistencia a la compresión, abrasividad,densidad, y homogeneidad de la roca.

    Brocas muy agresivasPara rocas suaves con una resistencia a lacompresión de hasta 100MPa.

    Brocas agresivasPara rocas suaves con una resistencia a lacompresión de 75 – 125MPa.

    Brocas mediasPara formaciones de roca media con resistencia a lacompresión de 100 – 310 MPa.

    Brocas durasPara roca dura con resistencia a la compresión de200MPa.

    ESTRUCTURA DE CORTE

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    CONFIGURACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE CORTE DE LAS BROCAS 

    BROCA – FORMACIÓN SUAVE BROCA – FORMACIÓN DURA

    ESTRUCTURA DE CORTE

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    SELECCION DE LA BROCA

    Otro factor importante para considerar cuando se esta seleccionando una brocapara que logre mayor penetracion, es el tamano de la superficie de ataque delinserto:• Mas grande – mayor presion sobre la roca, para superficie de la roca fractura.

    Efectuando pruebas de perforacion bajo condiciones controladas es la mejor manera dedeterminar el tipo correcto de broca para la aplicacion. Es necesario recordar que lasformaciones de roca pueden variar grandemente, incluso a distancias cortas y esto necesitaser considerado durante las pruebas de perforacion.

    Seleccion de Broca

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    SELECCION DE LA BOQUILLAS 

    En brocas de rodamientos abiertos, las boquillas son usadas para regular la distribucion delaire comprimido entre los rodamientos y las boquillas.Es muy importante elegir el diametro correcto de la boquilla para asegurar el correctofuncionamiento de la broca y compresor.

    • Cuando las boquilas son muy grandes, el caudal de aire quepasa por las boquillas es mas y por los rodamientos para larefrigeracion es menos.• Permite que los detritus entren con mayor facilidad a losrodamientos, reduciendo la vida util del mismo.

    • En algunos compresores, la presion minima de trabajo actuarapara proteger el compresor, sacrificando la broca al restringirseel caudal del tanque-reservorio de aire comprimido.

    • Las boquillas chicas generan mayor presion y aceleracion departiculas lo que puede generar erosion en los conos y patas.

    • La alta presion puede generar que el compresorfrecuentemente se descarge o restrinja el volumen de airerecibido cerrando la valvula de acceso.• Ambos casos resultan en una condicion subestandard debarrido y consecuente la perforacion sera no optima.

    Boquillas muy grande

    Boquillas muy chicas

    Seleccion de Broca

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    SELECCION DE LA BOQUILLAS 

    Para calcular la boquilla para una determinada operacion de perforacion, se pueden usardiagramas y calculos de caida de la presion o se puede efectuar medidas de presion en labroca con varios diametros de boquillas.

    Eleccion de boquillas con diagramas.• Verificar el caudal nominal y presion de trabajo del compresor. Es necesario considerar elfactor de altura y temperatura.

    • Para un primer calculo restar 10psi (.07MPa) de la presion de trabajo del compresor, estopara considerar la caida de presion en el sistema. Este valor correspondera a la presionen la broca.

    • Encontrar la presion en los diagramas del diametro de broca correspondiente.• En el diagrama elegido, encontrar el caudal aproximado del compresor.• Selecionar el diametro mas chico de boquillas, con los cuales no exede la presion detrabajo del compresor y mantener la presion de la broca. Generalmente la presionminima en la broca esta entre 35 a 45 psi.

    Eleccion de boquillas con medidas de presion en la broca

    •Medir las boquillas actuales de la broca• Medir la presion dentro la broca usando un manometro con un tubo de cobre• Las boquillas cuyo diametro dan una presion aprox. a 35psi, seran las mas adecuadas.Menos presion en la broca a mas altura de la mina.

    Seleccion de Broca

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    • Limpiar el pozo.• Enfriar y lubricar los rodamientos• Aumentar velocidad de penetracion

    • Limpiar el area al rededor de los sellos

    USO DE AIRE EN PERFORACION 

    Seleccion de Broca

    • Presion: 35 – 45psi (en la broca).• Velocidad de barrido: 5000 – 7000 pies/min.• Temperaturas bajo cero: calentar aire por 5 minutos antes de perforacion.

    RECOMENDACIONES 

    • Desgaste de las patas y/o estropicio.

    • Erosion de las patas en la area del domo.• Obstrucion de los rodamientos.• Estropicio del faldon o falla del sello.

    RESULTADO DE PRESION EXCESIVO (BAJA/ALTO) 

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    Extraiga el clavo sujetor con un martillo olos alicates especiales para sacar boquillas

    Saque la boquilla con un destornillador

    Coloque la boquilla en su sitio y alinee laranura con el agujero del clavo

    Coloque y martille el clavo sujetador

    CAMBIO DE BOQUILLAS FIJADAS CON CLAVO 

    Selección de Broca

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    Rotary (rodamientosellado) CHARGER QX• Es la mejor broca usadacuando hay problemas de

    rodamientos.• Alta capacidad de cargadel rodamiento• No se atasca en hoyosmojados.

    Broca de Aire -Endeavour• Diseño de alta calidad• Protección con metal duro

    • Insertos en la pata yhombro para protejercontra “back reaming”(Extracción de la broca).

    TIPOS DE BROCAS

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    Mill ToothUsado principalmente en minasde carbón, canteras, perforaciónwater-well, perforacióngeotérmica, exploración y

    proyectos de construcción enrocas muy suaves.

    StandardDrag Bits

    PDC Drill BitsBrocas PDC sonusadas enperforación de

    petróleo(CompactoPolicristalino)

    TIPOS DE BROCAS

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    Brocas de perforaciónpor percusiónTop HeadBrocas de perforación porpercusión son usadas paradiámetros pequeños en

    orificios cortos hasta 5-6pulgadas (127-153 mm )usando una perforadora depercusión.

    Brocas Down the Hole

    (DTH)Brocas DTH son usadas paraorificios pequeños deproducción en minería a rajo.Aprox. 4-8 pulgadas (10-20 mm)de diámetro, usando

    perforadoras DTH.

    Drag Bits Hammer BitsRoller Bits

    100% Scraping (raspado) 100% Crushing (triturado)

    Aproximación gráfica de ACCIÖN DE CORTE

    TIPOS DE BROCAS

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    TIPOS DE BROCAS 

    Rotary Roller Cone (Rodamiento abierto enfriado por aire) DrillBitsLas brocas de tipo rotatorio de rodamiento abierto enfriado por aire, son lasbrocas estandar usadas en minas a cielo abierto globalmente.

    INTRODUCCIÓN • Para perforar con una brocatricónica se require:• Peso – excediendo laresistencia de la roca.• Rotación – para avanzar labroca en la roca fresca• Aire comprimido – limpiar elpozo.

    Un principio básico es quenunca debe estar más que 80 – 90% de la extensión del insertoen la roca por cada revoluciónde cono.

    TECNICAS DE PERFORACION

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    TÉCNICAS DE OPERACIÓN En general existen dos técnicas de perforación en la industria minera:1) Rotatoria2) Rotopercutiva

    Brocas de perforaciónrotatoriaBroca de perforación rotatoria,usando:• Alta fuerza de pull-down (peso)

    • Rotación de la broca• Aire para enfriar los rodamientos(para brocas de rodamientos de aire)y limpiar el orificio.• Generalmente usados para orificiosde perforación con tamaños desde

    98mm a 406mm. (3 7/8” to 16”).

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    DRAG BIT-ROTARY 

    • Utiliza pull down (peso), rotación y airecomprimido.

    • Diferencia primaria es que drag bit corta laroca por trasquileo (raspado).• Raspado requiere menos peso y mayor

    rotación.

    • Usado en formaciones homogeneas con baja

    resistencia como esquisto, roca húmeda(barro), algunas areniscas, y algunas calizas.

    • Tamaños de orificios de producción desde

    102mm to 229mm (4” to 9”).

    PERCUSIÓN TOP HAMMER• Requiere energía de percusión de alta

    frecuencia además del peso, rotación y aire.• La energía de percusión es creadahidraúlicamente en la parte superior (tophead) de la perforadora.• Peso o fuerza de alimentación es usada para

    mantener la broca en contacto con las rocas.

    • La rotación es usada para dirigir los insertos

    de la broca en la roca no perforada.• Bajo peso y lenta velocidad de rotación.

    • Tamaños desde 25mm a 127mm (1” a 5 1/2”)

    en materiales suaves hasta duros.

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    DOWN THE HOLE HAMMER (DTH) 

    • Utiliza percusión de alta frecuencia, o hammering, pararomper la roca.

    • Fuerza de percusión es generada dentro del orificio, justo sobre la broca• Energía de percusión no se pierde através de labarra de perforación.• Tipicamente el martillo es activado por motor de aire.• Requiere aire a alta presión.

    • Tamaños desde 76mm a 217mm (3” a 81/2”) en unrango de material desde suave a duro.

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    • Perforación rotatoria puede ser definida comocualquier forma de perforar que crea orificio aplicandouna carga constante (pull-down) mientras se rota labroca en la superficie inferior del orificio.• Las fuerzas involucradas están definidas como pull-down

    (peso), como presión de pull-down suministrada sobre labroca, y rotación suministrada por el mecanismo deaccionamiento rotatorio.• No usa fuerzas de percusión para romper la roca.• La perforación es realizada por la acción de trituradorotatoria donde el peso (pull-down) es usado para penetrar

    los insertos en la superficie de la roca.

    Perforación Hammer utiliza ondas de choque desdeel martillo hasta alcanzar la falla de la roca con laconsecuente penetración de la broca en la roca.

    • Las brocas de cono rotatorias requieren altas fuerzasde pull-down (peso) y altas velocidades de rotacióncomparado con la perforación hammer.• Mientras más dura sea la roca más grande será elpull-down requerido, debe ser suficiente para superarla resistencia a la compresión de la roca.

    Qué es perforación rotatoria con triconos 

    Ejemplo: El Pull-down requerido por la broca es1500 psi (10 MPa) para superar la resistencia

    a la compresión del terreno de 1000psi (7MPa).

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    MAYOR PESO SOBRE LA BROCA0

    VELOCIDAD DE PENETRACIÓNLa figura ilustra el efecto que tiene el peso sobre la broca en la velocidad depenetración mientras se mantiene las RPM (revoluciones por minuto).

    Una vez que se ha logrado el punto A, el peso adicional reducirá lavelocidad de perforación.

    EFICIENCIA MINIMA DE CORTE

    EFICIENCIA MAXIMA DE CORTE

    A

    COMO PERFORA UNA BROCATRICÓNICA

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    Sandvik Mining and Construction

    La figura ilustra la primera fase de

    corte de la roca.

    Como el peso sobre la broca no essuficiente para superar la resistenciade la superficie de la roca, los insertosdesgastan la roca antes que cortarla.

    La acción de corte es muy parecidaa la que haría una hoja de cuchilloen una piedra de afilar.

    El operador de la perforadora

    puede identificar fácilmente estafase porque el polvo que sale delpozo es muy fino

    MINING& INDUSTRIALDRILLINGTOOLSA Business Unit of Smith International, Inc.

    Fase Abrasiva de la Fractura de la Roca 

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    MINING&INDUSTRIALDRILLINGTOOLS

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    En la figura, el peso sobre la broca se

    ha aumentado mientras se mantiene elmismo número de revoluciones porminuto (RPM), como en el ejemploanterior. Como se puede ver, alaumentar el peso los insertos penetranligeramente en la roca. Aunque los

    insertos penetran en la roca, la rocatodavía no cede. Esta etapa se llamafase de fatiga .El operador de la perforadora reconoceesta fase porque el corte producealgunas astillas pequeñas junto con

    polvo fino. La roca está sometida amuchos ciclos, y puede ceder en estafase. A pesar de ello, la velocidad depenetración es lenta y el desgaste de labroca aumentará.

    Fase de Fatiga de la Fractura de la Roca: 

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    En esta fase, mientras lasrevoluciones permanecenconstantes, se aplicasuficiente peso para superar

    la resistencia de lasuperficie. Como se ve en lafigura, la matriz del cono nochoca con la roca.

    Fase de astillamiento de la Fractura de

    la Roca 

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    MINING& INDUSTRIALDRILLINGTOOLS

    A Business Unit of Smith International, Inc.

    En esta ilustración de la fase deastillamiento se aprecia que el nivel depeso genera descascaramiento o

    astillamiento. Las astillas (detritus)salen del pozo impulsadas por el caudalde aire, permitiendo que la estructuracortante avance sobre un fondo limpiodel pozo. Cuando los parámetros de

    perforación logran que la broca opereen esta zona, la broca perfora con unmáximo de eficiencia. El operador de laperforadora sabrá cuando ha llegado ala fase de astillamiento, esto ocurrecuando la perforación sacapredominantemente astillas (detritus) y

    muy poco polvo

    Fractura de la roca / Fase de astillamiento 

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    ¿Más es mejor? Exceso de peso 

    La adición de más peso sobre la brocadespués de la fase de astillamiento esperjudicial para la perforación eficiente y

    para la vida útil de la broca. Como se veen la figura, la matriz del cono choca conla roca y las astillas desprendidas quedanatrapadas entre la broca y el fondo delpozo, reduciendo la eficiencia de la broca yaumentando su desgaste.

    Las características mecánicas de rocas muy elásticas podrían dar unos resultados másparecidos a la ilustración de la fase de fatiga en lugar de la de astillamiento

    MINING& INDUSTRIALDRILLINGTOOLS

    A Business Unit of Smith International, Inc.

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    DIFERENCIAS OPERATIVAS-PARÁMETROS DEOPERACIÓN

    Diámetro

    Pulgadas Libras Toneladas KN Libras Toneladas KN13 3/4" 120000 54 534 90000 46 45412 1/4" 110000 50 489 82500 42 41610 5/8" 82000 37 365 61500 32 310

    9 7/8" 71000 32   316   53250 27   2689" 50000 23   222   37500 19   189

    8 1/2" 45000 20   200   33750 17   170

    7 7/8" 40000 18 178 30000 15 151

    6 3/4" 30000 14 133 22500 12 113

    PARÁMETROS DE PESO MÁXIMOS (REFERENCIALES)BROCAS CHARGER BROCAS ESTÁNDAR

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    INTRODUCCION • Cuidadosamente y efectivamente efectuar un chequeo pre-operational• Usar las velocidades de barrido, peso y rotación correctas• Efectuar chequeos y procedimientos post-operationales para asegurar la eficiencia máxima yvida util de la broca

    METODOS DE OPERACION 

    TÉCNICAS DE PERFORACIÓN 

    La parte de chequeo pre-operational incluye lo siguiente:•Selección de broca correcta• Boquillas correctas y limpias• La broca esta en buena condición para perforar• No hay trozos de metales en el area de perforación• Las brocas siempre deden estar libres de obstrucciones

    • Los rodamientos de rodillo tienen que girar libremente,rodamientos deben girar con dificultad en el caso de lasCharger• Inspeccionar el estado de los insertos• El hilo de la broca no esta dañado• Engrasado del hilo de la conección de la broca

    ROTACION Y PULL-DOWNLa siguientes indicaciones son para el uso adecuadodel peso y rotación para varios tipos de formación.

    • Formación dura – reduzca la rotacióny aumente el peso.

    Tecnicas de Operación

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    Formación suave – Aumente larotación y disminuya el peso

    Formaciones fracturadas — Reduzca larotación y peso sobre la broca

    BARRIDOAntes de empezar a perforar es crítico que elaire este ensendido para estar seguros quetodos las boquillas esten limpias y asiproporcionar aire para la refrigeración y limpiezade los rodamientos.

    Cuando se este sacando la broca, el airepara el barrido debe ser apagado un metro(tres pies) antes del collar del pozo.

    Tecnicas de Operación

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    PERFORANDO CON BROCA NUEVA

    BROCAS CON RODAMIENTOS ABIERTOSCuando una broca nueva sera usada, el primer pozodebe ser perforado con el peso reducido hasta

    aproximadamente 75% y la rotación aproximadamentehasta 75% del usual.

    • Peso reducido sobre la broca• Rotación reducida sobre la broca

    • El periodo de asentamiento es de 30 minutos con un 25%menos de rotación y de peso sobre la broca

    BROCAS CON RODAMIENTOS SELLADOSEsta broca fue diseñada y fabricada para lograr rendimientos

    excepcionales. Para que la broca logre el máximorendimiento por favor seguir las recomendaciones:

    Tecnicas de Operación

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    INICIO DEL POZO (EL COLLAR)Para tener un collar estable y eficiente de un nuevopozo, el peso sobre broca debe ser bajoconjuntamente la velocidad de rotación

    ENSENDER LA ROTACIÓNEs crítico que la rotación este ensendida antes de empezara perforar el pozo o al momento de sacar la broca del pozo.Donde practicamente la rotación nunca debe ser parada.

    LIMPIANDO UN POZO COLAPSADOCuando se esta limpiando un pozo colapsado, es muyimportante nunca usar broca nueva, siempre limpie el pozo

    utilizando brocas usadas y desgastadas.

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    REPERFORANDO POZOSEl uso de una broca nueva en pozo existente, puedegenerar deformaciones a las brocas, al ser aprentadas porel pozo estas pueden ser dañadas. En casos extremos, labroca puede quedar atrapada en el pozo, la cual sera casiimposible de recuperar.

    AGUA EN EL POZOEn pozos con agua deben ser usados la máxima presión ycaudal disponibles para evitar problemas de rodamientos.Para evitar que entre material a la columna de perforación,

    la broca debe ser equipada con una válvula antiretorno.

    INSPECCIÓN DE LA COLUMNA DE PERFORACIÓNEs importante tener una columna de perforación en buenestado. Siempre revise la alineación

    de la columna de perforación, ya que las barras dobladaspueden crear excesivas vibraciones,tensiones indevidas en los engranajes del motor de empuje,desgaste excesivo del diametro dela barra, y un desgaste desigual en la broca.

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    E l ió d l B

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    El análisis de la apariencia de una broca puedeahorrar dinero a la operación y mejorar los

    diseños de las mismas.

    El desgaste nos muestra: 

    • El Rendimiento de la Perforadora• El Rendimiento del Operador• Las Condiciones del Compresor/Sarta• La Aplicación de la Broca

    Evaluación de la Broca

    E l ió d l B

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    Al analizar la apariencia de una broca desgastada,se puede encontrar las causas y:

    • Minimizar el desgaste de la perforadora y las barras• Entrenar al Personal• Mantener al día el mantenimiento de la perforadora• Personalizar las aplicaciones de las brocas

    • Bajar los costos de perforación• Desarrollar y mejorar brocas

    Evaluación de la Broca

    P i i l F ll d l B

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    Erosión de la masa del conoOcasionada por la remolienda de los detritus que

    genera la pérdida de insertos y rotura de insertos

    Causas:• Deficiente velocidad de barrido• Excesivo peso sobre broca• Inyección excesiva de agua• Agua de formación

    • Falta de extensión de los insertos• Formaciónes abrasivas / pegajosas• Presión excesiva de aire

    Principales Fallas de las Brocas

    P i i l F ll d l B

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    Erosión de la masa del conoPosibles Soluciones:• Incremente el tamaño de las boquillas• Disminuya la inyección de agua• Cambie el peso sobre la broca / RPM• Revise el compresor• Cambie al tipo apropiado de broca• Evalúe los componentes de la sarta de perforación.No deben existir fugas.

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Rotura de InsertosCon frecuencia resulta de la erosión de la masa de 

    los conos, autoafilamiento y seguimiento de huella (tracking).En algunos casos es debido a la elección inadecuada de broca.

    Causas:• Peso excesivo para la broca utilizada• Tipo de broca incorrecto• RPM demasiado altas• Desechos en el hoyo• Inicio inapropiado del pozo• Formación fracturada

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Rotura de InsertosPosibles Soluciones:

    • Ajustar el peso & RPM• Use brocas con estructura de corte menos agresiva• Use amortiguadores• Use broca con insertos más suaves• El collar del pozo con bajos pesos & baja velocidadde rotación• Use la sarta de perforación alineada.

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Desgaste de Insertos

    Causas:• Excesiva rotación• Insuficiente peso sobre la broca• Broca mal elegida• Grado de carburo tungsteno noapropiado• Insuficiente limpieza del pozo

    Principales Fallas de las Brocas

    10 5/8” – 4200m

    250KN @ 100rpm: 1.1 – 1.4m/min

    10 5/8” – 6150m

    360KN @ 120rpm: 1.2 – 1.7m/min

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    Principales Fallas de las Brocas

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    Desgaste de FaldonResulta en la perdida de: 

    - Los rodillos de los cojinetes,- Tapones de los rodillos de retención,- Insertos de protección.

    Causas:• Ineficiente velocidad de barrido• Barra doblada / perforación sinestabilización

    • Agua• Formación pegajosa y abrasiva• Columna de perforación muy delgada

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Desgaste de FaldonPosibles Soluciones:

    • Por erosión de cono – revisar el compresor.• Aumentar la velocidad de barridoaumentando el diámetro de boquillas.•Disminuir la inyección de agua.•Evaluar los componentes de la líneade perforación.

    Principales Fallas de las Brocas

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    CoreadoPérdida, Desgaste, Rotura de Insertos en el Área de

    la Nariz Causas:• Insuficiente aire• Basuras en el fondo del pozo

    • Erosión de cono• Formación / inadecuada selección debroca• Excesivo peso sobre la broca

    • Desgaste de rodamientos• Excesivas horas de trabajo• Falta de buena protección de la nariz.

    Principales Fallas de las Brocas

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    CoreadoPosibles Soluciones:

    • En formaciones duras seleccionar brocas con menosexcentricidad y/o con mayor número de insertos y/omás duros.• Usar el peso apropiado para la formación• Usar amortiguadores para reducir las vibraciones yevitar insertos rotos• Usar brocas con mejor protección en la nariz

    • Abrir el diámetro de las boquillas para tener mejorlimpieza en el pozo

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Conos Trabados / Deslizamiento /Falla del Cojinete

    Causas:• Taponamiento• Embolamiento de los detritus

    • Rotura del borde del cojinete• Rodillos desalineados• Desgaste de los rodamientos• Perforación en zonas mojadas• Boquillas muy grandes para la capacidad delcompresor

    Principales Fallas de las Brocas

    Principales Fallas de las Brocas

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    Conos Trabados / Deslizamiento /Falla del Cojinete

    Posibles Soluciones:• Usar brocas con BFV• Usar brocas Charger• Usar brocas con protección en la “ceja”

    • Mejorar la limpieza del pozo• Optimizar el diámetro de las boquillas• Optimizar el diámetro de las barras

    p

    Principales Fallas de las Brocas

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    Desgaste desigual de CojinetesSólo un cojinete observa desgaste 

    Causas:• Taponamiento de pasajes de aire• Problema con las barras de perforación

    • Broca con hilos cruzados• Desalineamiento del Carro

    • Problemas de Nivelacion

    p

    Principales Fallas de las Brocas

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    Desgaste desigual de CojinetesPosibles Soluciones:

    • Revise la temperatura de los conos y limpie losorificios de refrigeración• Revise las barras• Revise el sistema de nivelación de la perforadora

    • Revise la alineación del cabezal

    p

    Principales Fallas de las Brocas

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    Abusos Comunes con Brocas

    • Caída de Broca y Barras• Barras de Perforación Dobladas• Inyección Excesiva de Agua• Pérdida de Aire

    • Perforación en Terreno Quebrado (relleno)• Exceso de parámetros

    p

    Principales Fallas de las Brocas

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    Resumen• La Condición de la Broca es un buen indicador de

    casi todos los componentes y parámetros de laperforación utilizados.• La mayoría de los problemas de Brocas soncompuestos e interrelacionados.

    • Una observación rutinaria y cuidadosa de lacondición de la Broca puede ahorrarle dinero a laoperación y nos puede permitir encontrar mejores

    parámetros de perforación y desarrollar nuevasbrocas.

    Comparacion de Rendimientos en diferentes faenas

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    CHARGER BITS.REFERENTIAL AVERAGE OF METERS

    01000

    200030004000500060007000

    8000900010000

           M

         e       t     e     r     s

    STANDARD

    CHARGER

    Comparacion de Rendimientos en diferentes faenas

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    CHARGER BITS.

    REFERENTIAL ROP (m/h)

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

        R

        O

        P   ;   m

        /    h

    STANDARD

    CHARGER

    p

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    PREGUNTAS