expo barren as final

8/8/2019 Expo Barren as Final

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2011-1

CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DEBARRENAS TRICONICAS

INTEGRANTES:ALFARO LOPEZ GABRIELASOMOZA ANGELES JULIO CESARGUERREO MARTINEZ ALAN OMARLOPEZ BLAS JAIME FELIXMARQUEZ SOLIS LAURA NATXIELLY

SANCHEZ ARRIAGA CESARTENTLE MOJICA JUSTO ANTONIOVAZQUEZ LOPEZ DANIELA ANAYTHEVALLEJO VILLANUEVA DAVIDVELAZQUEZ BECERRA GERARDO



La selección de barrenas es una parte importante dentro del proceso de planeaciónde la perforación de un pozo, ya que de ello depende, la optimización del ritmo depenetración, el cual está influenciado por diversos parámetros, tales como:esfuerzos efectivos de la roca, características de la barrena, condiciones deoperación (peso sobre barrena, velocidad de rotación e hidráulica), ensamble defondo, propiedades físico-químicas de la roca, fluidos de perforación y desviacióndel pozo, entre otros.

La primera disyuntiva que el ingeniero de diseño enfrenta es la de elegir unabarrena tricónica o una de arrastre.



Las barrenas tricónicas cuentan con tresconos cortadores que giran sobre su propioeje. Varían de acuerdo con su estructura de

corte, y pueden tener dientes de acerofresados o de insertos de carburo detungsteno. También cambian en función desu sistema de rodamiento que puede tenerbalero estándar, balero sellado, chumacera,

etc. Las barrenas tricónicas constan de tresimportantes componentes:

La estructura cortadora Los cojinetes El cuerpo de la barrena.



COMPONENTES DE LA BARRENA

Una conexión roscada (piñón) que une la barrena con una caja

del mismo diámetro del lastrabarrenas.

Tres ejes (muñón) en donde van montados los conos. Tres conos cortadores que giran sobre su eje.

Los depósitos que contienen el lubricante para los cojinetes.

Los orificios (toberas) a través de los cuales el fluido de

perforación fluye para limpiar del fondo del pozo los recortes que genera la barrena.

Cortadores (dientes o insertos de carburo de tunsteno).

Hombro de la barrena.



Los elementos cortantes,

son filas de dientes, que se

extienden de cada cono y

se entrelazan entre las

filas de dientes de los

conos adyacentes.

Estos son, ya sea forjados

con maquina desde laestructura de acero de los

conos, o son prefabricados

de carburo de tungsteno

más duro y ensambladas.



VENTAJAS:

Alta Velocidad de Perforación

Buena estabilidad Económica

CONSIDERACIONES: Velocidad de desgaste de

Dientes

Vida del Cojinete



Las barrenas de insertos fueron

originalmente diseñadas para perforar

formaciones extremadamente duras y

abrasivas, roca cuarzosa y cuarcita.

Los dientes pueden ser de una gran

variedad de formas y tamaños,

dependiendo de la intención de la

aplicación y son responsables de

triturar o excavar la formación,

mientras la barrena rota.

La trituración proviene del alto peso

colocado sobre la barrena el cual

empuja los dientes hacia dentro de la

roca, a medida que los conos y la

barrena, rotan.



VENTAJAS:

Durabilidad de la estructura de

Corte

Rango de Formaciones Tolerancia entre Capas

Se puede dirigir y es estable

CONSIDERACIONES:

Velocidad de Perforación más

lenta

Vida de los Cojinetes



Objetivo de perforación. Es fundamental

conocer los objetivos de perforación.

Rendimiento. Se busca principalmente la

cantidad de metros de rotación aceptable.

Direccional. El tipo de pozo direccional es

un criterio importante para la selección de

esta barrena.

Economía. En base al análisis de costo.

Análisis históricos. Ofrece la oportunidadde comprender las condiciones en el fondo

del pozo, las limitaciones de su

perforación.

Coeficiente de penetración típico. Es una

indicacion de la dureza de la roca.



Fluidos de perforación. El tipo y la calidad del fluido de

perforación que se utiliza en el pozo tienen un efectoimportante en el rendimiento de la barrena.

Energía hidráulica. Es en la cual el regimen de surgencia

es un componente integral, proporciona la limpieza y

enfriamiento a la barrena.

Escalas de revoluciones por minuto. La velocidad que se

espera utilizar en la barrare indica los parámetros de

vibración y resistencia al desgaste que se necesitara para

mantener un desgaste parejo de la barrena y prolongar

su duración.

Énfasis en los costos. Los ingenieros de diseño y operación debentomar en cuenta el numero de oportunidades que afectan loscostos de un pozo y que dependen del tiempo.



Restricciones de perforación. Los

parámetros que no se correspondes con

escalas reducirán la eficiencia de costo del

producto. Atributos del medio ambiente. Pueden

dividirse según categorías de parámetros en

cuanto al tipo de roca, medio ambiente y

operativos. Un análisis detallado de cadauna de estas categorías indicara los

parámetros individuales de selección de

barrenas.

Tipo de roca. Se se cuenta con datos precisos

sobre la formaciones que deberán perforarse

en el intervalo objetivo.

Litología. La información litológica es la primeraque se necesita para determinar la mejor

selección



Características litológicas. Definen aún mas los

parámetros de selección para la barrena una vez que

se eligió.

Homogeneidad. De acuerdo con la dureza de la roca.

Interestratificación. Esta característica se relaciona

con las formaciones de transición e indica cambios en

la litología del intervalo en estudio.

Tendencias de desviación. Normalmente esto serelaciona con formaciones de buzamiento y

perforación de transición.



La Asociación Internacional de Contratistas de Perforación(IADC) ha desarrollado un sistema estandarizado para clasificarlas barrenas tricónicas

Se clasifican de acuerdo con el tipo (dientes de acero o deinsertos), la clase de formación para la cual fueron diseñadas(en términos de serie y tipo), las características mecánicas, y en

función del fabricante

IADC creó el sistema (código IADC), de clasificación de tresdígitos:



El primer dígito. Identifica el tipo de estructura de corte y tambiénel diseño de la estructura de corte con respecto al tipo deformación, como se relaciona a continuación:

1. Dientes fresados para formación blanda.2. Dientes fresados para formación media.3. Dientes fresados para formación dura.4. Dientes de inserto de tugsteno para formación muy blanda.5. Dientes de inserto de tugsteno para formación blanda.6. Dientes de inserto de tugsteno para formación media.7. Dientes de inserto de tugsteno para formación dura.8. Dientes de inserto de tugsteno para formación extra dura.



El segundo dígito. Identifica el grado de dureza de la formación en la cual se usarála barrena. Varía de suave a dura, como se relaciona a continuación:

· Para formación suave· Para formación media suave· Para formación media dura· Para formación dura

El tercer dígito. Identifica el sistema de rodamiento y lubricación de la barrena enocho clasificaciones, como se indica a continuación:

1. Con toberas para lodo y balero estándar2. De toberas para aire y/o lodo con dientes diseño en T y balero estándar3. Balero estándar con protección en el calibre4. Balero sellado autolubricable5. Balero sellado y protección al calibre6. Chumacera sellada7. Chumacera sellada y protección al calibre

8. Para perforación direccional



La selección de barrenas con base enregistros geofísicos usa la relación queexiste entre la litología de la formación y

la resistencia a la compresión de la roca.

Los registros geofísicos de los pozos sonuna importante fuente de información

sobre las características de lasformaciones que se perforan en unpozo. Existe una gran variedad deregistros, cada uno diseñado para medirdiferentes propiedades de las rocas.



Registro de neutrones: (permite medir el hidrógeno de la formación. Estamedida se puede usar para computar la porosidad de la formación.)

Registro de rayos gamma: (Esto permite identificar los intervalos de lutita queemiten altos niveles de radiación.)

Registro sónico: calculan el tiempo de desplazamiento. Mientras más corto seael intervalo entre la emisión y la recepción de las ondas, más densa es laformación.

Registro de densidad: Formaciones de baja porosidad dispersan los rayos gammay así pocas logran ser detectadas por la instrumentación de la herramienta. Lasformaciones de alta porosidad tendrán menor efecto de dispersión que losrayos, y así logran que mayor cantidad llegue a ser detectada



El conocimiento de las

propiedades físicas puede

demostrar en que intervalos

que tipo de barrena usaremos.

Las barrenas triconicas se

desarrollaron primordialmente

para perforar formacionessedimentarias blandas,

logrando ritmos de penetración

mas altos.



La selección de la Barrena es un aspecto crucial para la

operación de todos los proyectos de Perforación.

Entender todos lo tipos de barrenas y sus aplicacioneses un prerrequisito para hacer la selección de Barrenas.

La perforación de pozos involucra, no solo la barrena

correcta en la aplicación correcta, sino también operarlacon los parámetros correctos.

Realizar los estudios económicos respectivos a la

barrena seleccionada.

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