BARRENAS

Universidad Autónoma del Carmen
DES DE CIENCIAS QUÍMICA Y PETROLERA
Facultad de Ciencias Química y Petrolera

TEMA IV
HERRAMIENTAS
ELEMENTOS DE PERFORACIÓN

Definición:
Barrena es la herramienta de corte que se localiza en el extremo inferior de la sarta
de perforación y se utiliza para cortar o triturar la formación durante el proceso de
perforación rotatoria.
Principio de operación:
Pararealizar la perforación, las barrenas funcionan con base en dos principios
esenciales: fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte y de compresión. De
acuerdo a su mecanismo de ataque las barrenas se clasifican en:
•

Barrenas tricónica: El mecanismo principal de ataque de esta barrenas (de dientes
maquinados o insertos) es de trituración por impacto fallando la roca por compresión.

•

Decortadores fijos: El mecanismo de ataque es por raspado de la roca fallando por esfuerzo
de corte.
Barrenas tricónica
Fallan la roca por compresión
Barrenas cortadores fijos
Fallan la roca por esfuerzo de corte

BARRENAS TRICÓNICAS
PRINCIPIOS DE DISEÑO
Como su nombre lo indica, estas barrenas tienen tres conos cortadores que giran sobre su
propio eje. Varían de acuerdo con su estructura de corte ya quepueden tener dientes de acero
fresados o de insertos de carburo de tungsteno y constan de tres importantes componentes:
La estructura cortadora (diente).- La estructura de corte esta montada sobre los cojinetes, los
cuales corren sobre pernos y constituyen una parte integral del cuerpo de la barrena.
Sistema de rodamiento.- Existen tres diseños: rodillos y balines, auto lubricados con rodillos ybalines, de fricción auto lubricados y los de chumacera.
Cuerpo de la barrena.- El cuerpo de la barrena consta de:
•

Una conexión roscada que une la barrena con la tubería.

•

Tres ejes de cojinetes donde van montados los conos.

•

Los depósitos que contienen el lubricante para los cojinetes.

•

Toberas u orificios por donde sale el fluido de perforación para la limpieza del pozo.

CÓDIGOIADC PARA BARRENAS TRICÓNICAS
La asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC) ha desarrollado un sistema
estandarizado para clasificar las barrenas tricónica de rodillos de acuerdo con:
•El tipo de diente (acero o inserto)
•El tipo de formación (en términos de serie y tipo)
•Las características mecánicas
•Función del fabricante
El sistema de clasificación permite hacer comparacionesentre los tipos de barrenas que ofrecen
los fabricantes. El sistema de clasificación consta de tres dígitos:
El primer dígito.- Identifica el tipo de estructura de corte y también el diseño de la estructura de
corte con respecto al tipo de formación, como se relaciona a continuación:
1. Dientes fresados para formación blanda.
2. Dientes fresados para formación media.
3. Dientes fresados paraformación dura.
4. Dientes de inserto de tungsteno para formación muy blanda.
5. Dientes de inserto de tungsteno para formación blanda.
6. Dientes de inserto de tungsteno para formación media.
7. Dientes de inserto de tungsteno para formación dura.
8. Dientes de inserto de tungsteno para formación extra dura.

El segundo dígito.- Identifica el grado de dureza de la formación en la cual se usará labarrena y
varía de suave a dura como se indica:
1. Para formación suave.
2. Para formación media suave.
3. Para formación media dura.
4. Para formación dura.
El tercer dígito.- Identifica el sistema de rodamiento y lubricación de la barrena.
1. Con toberas para lodo y balero estándar.
2. Toberas para aire t/o lodo con dientes diseño en T y balero estándar.
3. Balero estándar con protección en elcalibre
4. Balero estándar sellado autolubricable.
5. Balero sellado y protección al calibre.
6. Chumacera sellada.
7. Chumacera sellada y protección al calibre.
8. Para perforación direccional.
9. Otras.

Barrena
dientes de
acero
111

Barrena
dientes de
insertos
257

Barrena
dientes de
acero
346

Barrena
dientes de
insertos
847

BARRENAS DE CORTADORES FIJOS
Las barrenas de diamante tienen un...