viernes, 11 de enero de 2013
jueves, 10 de enero de 2013
Evaluación del desgaste de barrenas - II
En este sistema, el desgaste se divide en ocho factores: las primeras
cuatro columnas definen el grado de desgaste de los dientes, insertos o
cortadores fijos de las hileras interiores y exteriores ya sea para barrenas de
conos ó de diamante, en escala de 0 a 8, con base en la cantidad de desgaste
comparada con el tamaño original del diente o el cortador, los números aumentan
con la cantidad de desgaste, el “cero” representa sin desgaste y el “ocho” indica
desgaste total de los dientes ó cortadores.
La primera columna representa los cortadores situados dentro de los dos
tercios del radio de la barrena para las de diamante, y para las barrena de conos
representa las hileras de dientes interiores.
Al evaluar una barrena de diamante desgastada, se debe registrar el
promedio de desgaste de los dos tercios del radio, que representa las hileras
internas, suponiendo que tenga 6 cortadores con desgaste 8, 6, 7, 4, 2 y 3
respectivamente, el desgaste de la hilera interior será:
miércoles, 9 de enero de 2013
Evaluación del desgaste de barrenas - I
Sistema IADC de clasificación de desgaste
El análisis y evaluación de cada barrena gastada puede ser de mucha utilidad
para decidir el tipo de barrena que se va a utilizar después y si, en su caso, la
práctica de operación debe ser modificada. Quien aprende a “leer” el desgaste de
cada barrena y entienda bien que significa su aspecto, estará muy cerca de
obtener el máximo rendimiento de cada una de ellas.
La información que se obtiene al evaluar el desgaste de las barrenas
puede ser muy significativa. Este valor fue reconocido por la Asociación
Internacional de Contratistas de Perforación IADC (Interntional Association of
Drilling Contractors) hace algunos años, cuando se estableció un sistema mundial
para la evaluación de desgaste de las barrenas de conos.
Para las barrenas de cortadores fijos, este sistema de evaluación del
desgaste no pudo ser aplicado y se tuvo que establecer un nuevo sistema. El
sistema de evaluación de desgaste para cortadores fijos fue desarrollado por el
Subcomité de Barrenas de Perforación de la IADC en 1987, y revisado en 1991.
La tarea de evaluar y clasificar el desgaste de las barrenas representa un
punto de gran importancia en aspectos clave para las operaciones de perforación:
las revoluciones por minuto; la hidráulica y el peso sobre barrena que influyen en
su rendimiento; para aprovechar al máximo su vida útil y así seleccionar mejor el
tipo de barrena idóneo para la formación que se va a perforar.
El sistema de evaluación de desgaste puede ser utilizado para todas las
barrenas de conos, incluyendo a las de diamante natural (ND), de compactos de
diamante policristalino (PDC), de diamante policristalino térmicamente estable
(TSP), barrenas impregnadas, coronas y otras barrenas que no son de rodillo y
que no utilizan el diamante como elemento cortador.
La tabla de evaluación de desgaste adoptada por la IADC incluye todos
los códigos necesarios para analizar el desgaste tanto de barrenas de conos como
de barrenas de cortadores fijos.
martes, 8 de enero de 2013
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LAS BARRENAS - III
Geometría del agujero. En función de la experiencia, en ciertas situaciones como
la de empezar a desviar a un pozo, es necesario utilizar condiciones de operación
no tan recomendables como el peso sobre barrena, revoluciones por minuto, la
utilización de sartas navegables para aumentar, disminuir o mantener ángulo. En
estos casos el desgaste prematuro de la barrena es inevitable, por lo que la
experiencia de campo es indispensable para detectar el desgaste que se está
ocasionando.
Manejo – Transporte. Otro factor no menos importante de desgaste de las
barrenas es su manejo y transporte. Sin importar el tipo de barrena, de conos o de
diamante, debe tratarse bajo ciertos cuidados: se debe remover de su embalaje y
colocarse sobre madera o alguna alfombra de caucho; nunca se debe rodar una
barrena sobre la cubierta metálica del piso de perforación porque en el caso de las
barrenas de diamante los cortadores son muy frágiles y pueden astillarse
fácilmente. Si la barrena se deja caer por descuido y se rompen algunos dientes o
cortadores, es posible que se acorte drásticamente su duración. En ese caso se
debe anotar su número de serie, así como su tipo y su diámetro; revisarla en
busca de daños que le pudieron haber ocurrido en tránsito y finalmente
inspeccionar su interior para determinar si hay objetos extraños que pueden
obstruir las toberas.
lunes, 7 de enero de 2013
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LAS BARRENAS - II
Velocidad de rotación. La velocidad de rotación suele expresarse con el término
“RPM”, o sea Revoluciones Por Minuto. La alta velocidad de rotación, por sí sola,
no limita el funcionamiento de las barrenas, principalmente a las de diamante, ya
que por su diseño pueden ser usadas como motor de fondo o turbina. En cuanto a
las barrenas de conos hay algunas especiales para altas velocidades de rotación;
sin embargo, hay otros factores que imponen un valor práctico máximo de RPM en
ciertas aplicaciones. Las causas de la limitación son la sarta de perforación y el
mecanismo impulsor. Para evitar velocidades críticas debe usarse el sentido
común: la velocidad de rotación más adecuada es aquella que produzca un
máximo ritmo de penetración, pero sin causar problemas.
Debe observarse que en
formaciones blandas el aumento de la velocidad de rotación resulta en un
aumento proporcional del ritmo de penetración. Es posible que en algunas
formaciones más duras ocurra lo contrario debido a que los dientes o cortadores
no pueden perforar la roca si se sobrepasa cierto límite de velocidad de rotación y
se afecte así el desgaste de las barrenas.
Un caso particular son las barrenas de conos diseñadas para ser usadas
con motor de fondo o turbina. En estas condiciones la velocidad de rotación es alta
(los motores de fondo, dependiendo de su diámetro, tipo, gasto, marca etc.,
pueden dar una velocidad de rotación de 50 hasta 600 rpm, mientras que las
turbinas pueden dar una velocidad de rotación mayor a 1000 rpm), y el diseño
específico consiste en mejoras en el sistema de rodamiento e hidráulica;
recubrimiento de carburo de tungsteno para proteger de la abrasión las piernas; y
mantener el sello durante condiciones de carga extrema: sello y grasa para operar
en condiciones de alta temperatura, permite operarlas con seguridad.
Limpieza en el fondo del pozo.
La limpieza de fondo es también uno de los puntos
que afectan el desgaste de las barrenas debido a que el fluido de perforación
limpia el pozo al desalojar los recortes. De esta manera evita que la barrena se
embole y se deban usar entonces otros parámetros de perforación. También enfría
los dientes o cortadores para que permanezcan a menor temperatura; efectúa,
además, el enfriamiento y lubricación de la barrena y evita el desgaste por exceso
de temperatura.
domingo, 6 de enero de 2013
PROBLEMAS MÁS COMUNES EN LAS BARRENAS - I
Factores que afectan el desgaste de las barrenas
Los factores que afectan el desgaste de las barrenas se puede dividir en:
geológicos, operativos, de manejo y de transporte. Los dos últimos parámetros
pueden obviarse; pero el primero debe ser bien estudiado antes de definir el tipo
de barrena que se va a utilizar. Esto permitirá minimizar el desgaste y determinar
su rendimiento de operación sobre las formaciones que se van a perforar.
Factores geológicos
El factor más importante para la selección y operación de una barrena es el
conocimiento de la geología del sitio que se va a perforar; es decir las propiedades
físicas de la formación, entre las que se pueden mencionar:
Abrasividad. La composición de materiales abrasivos en la constitución de la roca
(pirita pedernal, magnetita, etc.) son la causa del desgaste prematuro en toda la
estructura de una barrena; el calibre es el parámetro más afectado.
Resistencia específica de la roca. Está relacionada con la litología y los eventos
geológicos que se hayan experimentado. Existen rocas que fueron confinadas a
gran profundidad y que posteriormente quedaron a profundidades someras debido
a levantamientos tectónicos. Por esto son más compactas que las de tipos
similares, pero que no han cambiado de profundidad. La resistencia específica de
la roca también depende de la cementación de los granos, forma y tamaño.
Factores operativos
Estos factores deben de ser diseñados de acuerdo con la geología por atravesar y
con la geometría del agujero. Pueden ser modificados en el campo en función del
desempeño observado. A continuación se mencionan los principales factores
operativos así como las consecuencias inherentes a una inadecuada selección:
Peso sobre barrena. A medida que la barrena perfora, los dientes o cortadores se
desgastan, por lo que generalmente se le aplica cada vez más peso. Éste es
recibido por los conos o por la cara de la barrena. Este aumento de peso puede
hacerse hasta lograrse un ritmo de penetración aceptable o hasta llegar al límite
prescrito en las recomendaciones de operación de la barrena; en caso contrario la
barrena, de conos o de diamante, tendrá un desgaste prematuro.
sábado, 5 de enero de 2013
Barrenas especiales
· Barrenas desviadoras
· Barrenas monocónicas
· Barrenas especiales
Las barrenas de chorro desviadoras a veces se emplean para la
perforación direccional de formaciones blandas durante operaciones de desviación
del agujero. La tubería de perforación y la barrena especial son bajadas dentro del
agujero; y el chorro grande es apuntado de modo que, cuando se aplica presión
de las bombas, el chorro deslava el lado del agujero en una dirección específica.
Una barrena considerada para trabajar en condiciones especiales es la
barrena para perforar con aire. Las barrenas de chorro de aire están diseñadas
para la perforación con aire, gas ó neblina, como medio de circulación. Estas
barrenas están provistas de conductos para circular parte del aire, gas ó neblina a
través de los cojinetes no-sellados, con el fin de enfriarlos y mantenerlos limpios
Los filtros de tela metálica colocados sobre la abertura de la entrada de
aire evitan que los ripios, u otras materias extrañas, obstruyan los cojinetes.
Además, existen otros tipos de barrenas especiales que, como su
clasificación lo indica, se usan para operaciones muy específicas y, por lo tanto,
no se considera su análisis económico comparativo para su aplicación directa.
Entre estas se pueden mencionar: las barrenas ampliadoras, las barrenas para
cortar tuberías de revestimiento, barrenas para perforar diámetros demasiado
grandes o pequeños, con aplicación de tubería flexible etcétera.
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