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FACULTA DE INGENIERIA

Elementos de Perforación

Prof. Ing. Israel López Valdez

FACULTA DE INGENIERIA
TEMA IV

Elementos de Perforación

Herramientas de perforación

“Barrenas”

Objetivo: El alumno será capaz de identificar los diferentes componentes y tipos de
tuberías que conforman una sarta de perforación, los tipos de roscas utilizados, tipos de
barrenas, sabrá diseñar unasarta de perforación y elaborar un programa de barrenas.

BARRENAS
a. Definición
b. Principio de operación
c. Clasificación de las barrenas
d. Barrenas tricónicas
e. Barrenas de cortadores fijos (de diamante)
f.

Selección de barrenas

g. Selección del diámetro de la barrena
h. Factores que afectan el desgaste de la barrena
i.

Determinación del tiempo optimo para el cambio de labarrena
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Elementos de Perforación

Herramientas de perforación

“Barrenas”

a. 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.
La barrena es la herramienta clavepara el ingeniero de perforación: su correcta
selección y las condiciones óptimas de operación son las dos premisas esenciales para
lograr el éxito en el proceso de perforación.

b. Principio de operación
Para realizar la perforación, las barrenas funcionan con base en dos principios
esenciales: fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte y de compresión. El principio
de ataque se realizamediante la incrustación de sus dientes en la formación y
posteriormente en el corte de la roca al desplazarse dentro de ella. La forma de ataque
dependerá del tipo y características de la roca, principalmente su dureza.

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Elementos de Perforación

Herramientas de perforación

“Barrenas”

c. Clasificación de barrenasDe acuerdo a su mecanismo de ataque las barrenas se clasifican en:
Barrenas tricónicas.- El mecanismo principal
de ataque de esta barrenas (de dientes

Fallan la roca por
compresión

maquinados o insertos) es de trituración por
impacto fallando la roca por compresión.

De cortadores fijos.- El mecanismo de
ataque es por raspado de la roca fallando por
esfuerzo de corte.

Prof. Ing.Israel López Valdez

Fallan la roca por
esfuerzo de corte

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“Barrenas”

d. Barrenas tricónicas
Como su nombre lo indica, estas barrenas tienen tres conos cortadores que giran sobre
su propio eje y fueron introducidas entre 1931 y 1933. Varían de acuerdo con su
estructura de corte ya que puedentener dientes de acero fresados o de insertos de
carburo de tungsteno y constan de tres importantes componentes:
1. Estructura cortadora

2. Sistema de rodamiento
Dientes fresados

Insertos de carburo
de tugsteno

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3. Cuerpo de la barrena

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“Barrenas”

d. Barrenastricónicas
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, autolubricados con rodillos
y balines, de fricción autolubricados y los de chumacera.
Cuerpo de la barrena.- El cuerpo de la barrenaconsta de:
Conexión

1.

Una conexión roscada que une la barrena
con la tubería.

2.

Tres

ejes

de

cojinetes

donde

van

Toberas

montados los conos.
3.

Los depósitos que contienen el lubricante
para los cojinetes.

4.

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

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