diseño de brocas



La selección correcta de las brocas es un factor muy importante en el planeamiento y en la ejecución de un plan de perforación. Una selección precisa y acertada va a ayudar para lograr una perforación (libre de problemas. AI efectuar la selección se deberán tener en cuenta los siguientes factores:
- Costo de la broca .
- Tipo de formación a perforar
- Costo diario de operación
- Sistemade lodos en uso
Una perforación de costo mínimo dependerá de tres factores principales:
- Selección del tipo adecuado de broca.
- Un control certero y continuo de las condiciones de perforación.
- Selección de la combinación más adecuada de peso sobre la broca y RPM.
- Las brocas de perforación comenzaron a usarse y evolucionar a partir de los - - comienzos del siglo presente.
Las primerasutilizadas eran de tipo de arrastre o también conocidos como de "cola de pescado". Las primeras brocas rotatorias fueron desarrolladas y utilizadas en 1920. La tecnología de las brocas rotatorias se desarrolló de una manera explosiva a partir de. entonces. En adición las brocas de diamante y las de diamante policristalino se desarrollaron técnicamente de una manera rápida y tienen un uso másvariado e intensivo.
Las brocas de diamante poseen un uso especializado y limitado en casos cuando las brocas rotarias no resultan económicas. Debido a (a gran dureza de los diamantes y a su alta resistencia a la erosión, se pueden utilizar con éxito para perforar formaciones duras y abrasivas. En una adición a este capitulo se verá con detalles el proceso de manufacturación y selección de las brocasde diamante.
Las brocas de diamante policristalino o "stratapax" o PCD son la adición más reciente a las brocas de perforación. Se utilizan con gran éxito en formaciones blandas a semiblandas no muy abrasivas.
ANGULO DE LAS ESTRUCTURAS DE CORTE O OFFSET.
En este caso con un ángulo que se incrementa el eje del rodamiento se aleja de la línea central de la broca. AI aumentar este ángulo se buscaque !os conos no rueden sobre el mismo centro, buscándose un arrastre de los mismos para optimizar su efecto. Este efecto es máximo en brocas de formaciones blandas y no existente en brocas para formaciones duras.


ESPECIFICACIONES METALÚRGICAS DE LOS COMPONENTES DE UNA BROCA
Las brocas perforan al romper a la formación generando cargas mayores a la fuerza compresiva de la formación. Por lotanto todos los componentes de la broca deben ser manufacturados con acero de alta calidad, resistente a la abrasión pero dúctil al mismo tiempo. Para lograr este propósito el acero se trata con carbón. Este proceso se denomina carburización Mediante este proceso el acero se calienta a altas temperaturas, tratando ala superficie con carbón, enfriando de inmediato al acero bruscamente. Elprocedimiento va a endurecer a la superficie del acero de manera considerable. El acero que no ha sido tratado, ya que el procedimiento es superficial, va a retener a la ductilidad original.
ESTRUCTURA DE CORTE DE LA BROCAS
Las tres piernas y los rodamientos poseen las mismas características en todo tipo de brocas pero la estructura de corte, es decir el diseño de los conos y de los dientes va acambiar de acuerdo al tipo de formaciones que se deberán perforar.
De acuerdo a ello podemos clasificar a las brocas en dos amplias categoría:
Brocas con dientes de acero.
Brocas con dientes de insertos.
BROCAS DE DIENTES DE ACERO
Los dientes se fabrican del mismo material que los conos en la fundición y son una sola unidad. Se diseña la broca de una forma que exista un cierto balance entre lostres conos, y las cargas aplicadas a la broca, se distribuyen de una manera uniforme sobre los tres conos.
FORMACIONES BLANDAS
Requerirán un diseño de dientes largos, reducidos en número, y agudos. La hilera interna tendrá un tratamiento de carburo para endurecerlos para mayor resistencia a la abrasión.
E1 diámetro y tamaño de los rodamientos es reducido ya que estas brocas no requieren la...