1 principios de barrenas triconicas

Barrenas TricónicasBarrenas Tricónicas

1.- 1.- PriPrinncipioscipios

ContenidoContenido

1. Partes de una barrena tricónica

2. Clasificacion de las barrenas tricónicas

3. Mecanismo de corte

4. Cojinetes

5. Estructura de corte

6. Hidraúlica

2

Partes de una barrena tricónicaPartes de una barrena tricónica

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Hilera del calibre

Talón

Tazón

GageGuardMC

Faldón

Pierna

Tobera

Conexión

Reservorio

Porta-toberas

Partes de una barrena tricónicaPartes de una barrena tricónica

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Nariz

Hilera del calibre

Hilera media oprincipal

Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas

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Cojinete Estructura de corte

•Rodamiento•Fricción

•Dientes•Insertos

Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas

6

•Rodamiento •Fricción

Clasificación de las barrenasClasificación de las barrenastricónicastricónicas

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•Dientes •Insertos

Mecanismo de corteMecanismo de corte

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Formación del ripio

•El diente vence la resistencia compresiva de la roca y crea un cráter.

•Arrastre corta y remueve los ripios.

Mecanismo de corteMecanismo de corte

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Remoción del ripio

•La remoción del ripio es requerida para poder cortar más formación.

•La hidraúlica ayuda a remover los ripios.

Mecanismo de corteMecanismo de corte

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Comparación de la acción de corte

Interna CalibreCortador fijo

Dientes

Insertos largo

Insertos corto

Mecanismo de corteMecanismo de corte

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CojinetesCojinetes

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Rodamiento

Cono

Superficie de empuje

Vástago

Sello

Pista de las balineras

Rodillosprincipales

Muñón

Rodillos delvástago

Balineras obolas

Arandela de empuje

CojinetesCojinetes

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Rodamiento

•Conocidos como cojinetes anti-fricción

•Sellados y No sellados (abiertos)

•Se usan en barrenas de 12 ¼” y más grandes

•Pueden rotar a más RPM que los de fricción

•Capacidad limitada para soportar peso

•Mayor resistencia a los contaminantes

CojinetesCojinetes

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Fricción

Cono

Superficie de empuje

Vástago

Sello

Guía del anilloroscado

BujeFlotante

Cojineteprincipal

Buje delvástago

Anillo roscado

Arandela de empuje

Pista del sello

CojinetesCojinetes

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Fricción

•También conocidos como chumaceras

•Se usan en barrenas de 12 ¼” y más pequeñas

•Alta capacidad para soportar peso

•Funcionan mejor a medias y bajas RPM

•Poca resistencia a los contaminantes

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño

1. Cojinetes PLR

• Sello texturizado

• Rodillos y balineras encapsulados

• Grasa

• Arandela de empuje

• Reservorio

CojinetesCojinetes

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Sello radial texturizado•Hecho de HNBR•Patentado•Mayor tolerancia al moviemiento axial•Sello de baja fricción•El “texturizado” atrapa el lubricante•El exclusor central mantiene contaminantes fuera del sistema de cojinete

Exclusor

Texturizado

Principios básicos de diseño - PLR

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - PLR

Rodillos y balineras encapsulados

•Incorporados dentro del cono•Permite incrementar el diámetro del muñón•Mejora la retención y la capacidad de carga

Rodillos

Balineras

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - PLR

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - PLR

Arandela de empuje

•Hecha de estelita (Stellite)•Recubierta de plata•Reduce el calor generado por la fricción•Provee 4 superficies de deslizamiento

CojinetesCojinetes

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Peso

Peso

ComponenteAxial

ComponenteRadial

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - PLR

Cojinete defricciónCojinete de

rodamiento

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - PLR

Reservorios

•Iguala la presión interna del cojinete con la del anular•Ayuda a estabilizar las flutuaciones en la presión interna•Dos tipos usados: VentRite y convencional

CojinetesCojinetes

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VentRite

Diafragma

GrasaTapa ocubierta

Orificio decomunicación

CojinetesCojinetes

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ConvencionalVentRite

CojinetesCojinetes

26

ConvencionalVentRite

CojinetesCojinetes

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Grasa

•Provee la lubricación al cojinete

•Sirve de medio para igualar la presión del cojinete con la del anular

•Especialmente formulada para cojinetes de rodamiento

Principios básicos de diseño - PLR

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño

2. Cojinete TuffDuty

• Sello radial y o-ring

• Buje flotante

• Anillo roscado

• Arandela de empuje

• Grasa

• Reservorio

CojinetesCojinetes

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Sello radial

•Hechos de HNBR•Mayor tolerancia al movimiento axial•Genera menos calor•Usado en barrenas de 12 ¼” hasta 6 ”

Principios básicos de diseño - TuffDuty

Sello o-ring

•Hechos de HNBR•Ocupa menos espacio que el radial•Usado en barrenas más pequeñas de 5 7/8”

CojinetesCojinetes

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Buje flotante

•Hechos de aleación de cobre y berilio•Recubierto de plata•Provee 4 superficies de deslizamiento•Ayuda a reducir el calor generado fricción

Principios básicos de diseño - TuffDuty

CojinetesCojinetes

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Anillo roscado

•Sistema de retención de conos•Patentado•Hecho de acero•Recubierto de plata•Elimina las cargas concentradas•Mejora la capacidad de soportar cargas laterales

Principios básicos de diseño - TuffDuty

Ensamblaje Retencióndel cono

Rendimiento Aplicacióndireccional

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - TuffDuty

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - Tuffduty

Arandela de empuje

•Hecha de estelita (Stellite)•Recubierta de plata•Reduce el calor generado por la fricción•Provee 4 superficies de deslizamiento

CojinetesCojinetes

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Peso

Peso

ComponenteAxial

ComponenteRadial

CojinetesCojinetes

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Cojinete defricciónCojinete de

fricción

Principios básicos de diseño - TuffDuty

CojinetesCojinetes

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Reservorios

•Iguala la presión interna del cojinete con la del anular•Ayuda a estabilizar las flutuaciones en la presión interna•Dos tipos usados: VentRite y convencional

Principios básicos de diseño - TuffDuty

CojinetesCojinetes

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VentRite

Diafragma

GrasaTapa ocubierta

Orificio decomunicación

CojinetesCojinetes

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Principios básicos de diseño - TuffDuty

Grasa

•Provee la lubricación al cojinete

•Sirve de medio para igualar la presión del cojinete con la del anular

•Especialmente formulada para cojinetes de rodamiento

Estructura de corteEstructura de corte

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Sesgo

•Skew u offset•Desalineamiento del eje del cono•Mayor el sesgo mayor el corte en el calibre o pared del pozo•Mayor sesgo la barrena es más agresiva

Principios básicos de diseño

Estructura de corteEstructura de corte

41

SesgoPrincipios básicos de diseño

•Más corte de la pared del pozo•Más rapida•Menos durable

Mayor sesgo•Menos corte de la pared del pozo•Más lenta•Más durable

Menor sesgo

Estructura de corteEstructura de corte

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Pérfil del cono

•Más redondeado el cono más corta el fondo del pozo por arrastre

Principios básicos de diseño

Estructura de corteEstructura de corte

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Pérfil del conoPrincipios básicos de diseño

•Menos corte del fondo del pozo•Insertos más pequeños•Más lenta•Más durable

Plano

•Más corte del fondo del pozo•Insertos más grandes•Más rápida•Menos durable

Redondo

TD41H TD84

Dientes

Estructura de corteEstructura de corte

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Principios básicos de diseño

•Dientes más cortos

•Más durable•Más lenta•Formaciones más duras

•Dientes más largos•Menos durable•Más rápido•Formaciones más blandas

Menor cantidad de dientes Mayor cantidad de dientes

EHT11 HP21G

Insertos

Estructura de corteEstructura de corte

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Principios básicos de diseño

•Insertos más cortos

•Más durable•Más lenta•Formaciones más duras

•Insertos más largos•Menos durable•Más rápido•Formaciones más blandas

Menor cantidad de insertos Mayor cantidad de insertos

TD41H TD74

Metal duro

Estructura de corteEstructura de corte

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Principios básicos de diseño

•Soldadura todo alrededor del diente•Más durable•La altura del diente se mantiene por más tiempo•Mayor ROP

•Solo un lado del diente y la cresta tiene soldadura•Se gasta más rápido•La cresta presenta un filo despues de gastarse

RecubrimientoParcial oAutoafilante

RecubrimientoCompleto

Insertos

Estructura de corteEstructura de corte

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Principios básicos de diseño

•Diferentes geometrías de acuerdo a la aplicación•Más altura más propenso a quebrarse es el inserto•Los insertos tipo cincel son los más agresivos•Los insertos redondeados son los más durables

Carburo

Estructura de corteEstructura de corte

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Principios básicos de diseño

Blandas DurasMedias

Cobalto Tungsteno

AplicaciónAplicación

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▲ ROP▼ Durabilidad

▼ ROP▲Durabilidad

DurabilidadAgresividad

•Ayuda a remover los ripios•Enfría la barrena•Ayuda a perforar

HidraúlicaHidraúlica

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Principios básicos

Funciones

HidraúlicaHidraúlica

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Principios básicosHidraúlica convencional

•No limpia los insertos de la barrena•Limpia la roca entre las zonas de corte•Flujo estancado en la zona de corte

HidraúlicaHidraúlica

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Principios básicosHidraúlica MudPickMC

•Limpia el calibre y la primera hilera de insertos•Limpia la roca en el borde de la zona de corte•Desplaza un poco el flujo estancado fuera de la zona de corte

HidraúlicaHidraúlica

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Principios básicosHidraúlica MudPick IIMC

•Limpia el calibre y barre la estructura de corte•Limpia la roca en la zona de corte•Desplaza completamente el flujo estancado fuera de la zona de corte

HidraúlicaHidraúlica

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Principios básicosHidraúlica MudPick y MudPick II

•Actua como flujo cruzado

•Cuando se usen toberas asimetricas (diferente tamaño):

Colocar la tobera más pequeña en el porta-toberas que apunta al cono con la menor cantidad de dientes/insertos

•La boquilla central se recomienda que no sea mayor que el 18% del area total de flujo (TFA)

MudPick MudPick II