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Prforabilidad y Abrasividad
Prforabilidad y Abrasividad
Prforabilidad y Abrasividad
PERFORACION Y VOLADURA I
• Si el suelo es abrasivo,
independientemente de
su dureza, presenta
dificultades para la
perforación
• Por suerte, existen
brocas, como la serie
HERO Abrasive
• Estas brocas tienen una
matriz especial formada
por una combinación de
aleaciones y diamantes
muy resistente a las
condiciones abrasivas y
fáciles de afilar en los
suelos más duros.
VELOCIDAD Y CAUDAL DEL AIRE DE
BARRIDO
EL AIRE COMPRIMIDO, QUE SE INYECTA POR EL INTERIOR
DE LA COLUMNA DE BARRAS HACIA EL FONDO DEL
BARRENO, CUMPLE LOS SIGUIENTES OBJETIVOS:
• REMOCIÓN O BARRIDO DEL DETRITUS DESDE EL FONDO
DEL TIRO.
• EXTRACCIÓN DEL DETRITUS HACIA AFUERA.
• REFRIGERACIÓN Y LUBRICACIÓN DE LOS RODAMIENTOS
DEL TRICONO.
EL BARRIDO Y EXTRACCIÓN DEL DETRITUS DE
PERFORACIÓN SE REALIZA A EXPENSAS DE LA ENERGÍA
CINÉTICA DEL AIRE QUE CIRCULA POR EL ESPACIO ANULAR
COMPRENDIDO ENTRE LAS BARRAS Y LAS PAREDES DEL
POZO. POR LO TANTO, LA EFICIENCIA DEL PROCESO
DEPENDE, EN LO ESENCIAL, DE LA VELOCIDAD DEL AIRE
(V) EN ESTE ESPACIO ANULAR Y DE LA MASA DE AIRE O
CAUDAL (Q) QUE CIRCULA POR EL SISTEMA.
Por otra parte, la refrigeración de los rodamientos se
obtiene por efecto de la expansión o
caída de presión (AP) que se produce durante el paso
del aire por el tricono, que a su vez
depende de la presión (P) con que llega el aire a la
herramienta.
PERFORACION ROTATIVA CON TRICONOS
El tricono o trepano es la herramienta de corte localizado en el extremo inferior de la sarta de perforación
que se utiliza para cortar o triturar la formación durante el proceso de la perforación rotatoria. Actualmente
los trépanos más utilizados son los trépanos triturantes o triconos.
• De acuerdo a las características del terreno a perforar existen diversos tipos de triconos
con diferentes estructuras de corte, de Acero, con botones de carburo de tungsteno,
refrigerados por aire denominados tricono de rodamientos abiertos.
• Mayormente las industrias utilizan triconos con insertos o botones de tungsteno, , el largo
y tipo de estos insertos lo seleccionan de acuerdo a la siguiente tabla
EL PRINCIPIO DE PERFORACIÓN CON TRICONOS SE BASA
EN DOS ACCIONES COMBINADAS:
• Indentación: Los dientes o insertos penetran en la roca debido al empuje sobre la boca. Este
mecanismo tritura la roca.
• Corte: La roca se fragmenta debido al movimiento lateral de desgarre de los conos al girar sobre
el fondo del barreno.
LOS TRICONOS
La fuerza de avance se produce al introducir los botones del tricono en la roca. Este empuje se
transmite al varillaje mediante una cadena de accionamiento hidráulico. La magnitud del empuje
no debe sobrepasar cierto umbral para evitar el agarrotamiento del trépano sobre la roca y otro
tipo de fallos. La limpieza de la perforación se realiza mediante un fluido, generalmente lodo,
aunque en ocasiones se usa agua o aire comprimido, que se inyecta por el interior de la
columna de barras hacia el fondo del barreno. Este caudal, aparte de barrer el detritus, permite
la refrigeración y lubricación de los rodamientos del tricono.
La velocidad de penetración de este sistema depende de la dureza o resistencia de la roca y de
las variables de operación, que son las siguientes:
• Velocidad de rotación
• Fuerza de empuje
• Diámetro de la perforación
• Velocidad y caudal del aire de barrido
• Desgaste de los trépanos
TIPOS DE BROCAS
Formaciones Duras
Los triconos de formaciones duras tienen cojinetes grandes,
dientes cortos, resistentes y muy próximos unos a otros.
TRICONICA CON INSERTOS DE TUNGSTENO
• Estructura de corte de larga vida en rocas duras
• Insertos esféricos en rocas muy duras
• Insertos largos y más puntiagudos en rocas suaves
• Puede manejar altos RPM.
• Los insertos fallan por rotura más que por desgaste
• Existen cuatro tipos de triconos con carburo de tungsteno.
Ventajas de los Triconos de Insertos.
TIPOS:
A. P.D.C (compacto de diamante policristalino)
B. DIAMANTES
• DIAMANTE NATURAL
• T.S.P (Policristalino Térmicamente Estable)
• IMPREGNADO DIAMANTE
A. COMPACTO DE DIAMANTE POLICRISTALINO (PDC)
Los pedazos de PDC tienen índices
excepcionales de penetración
cuando perforación y pueden hacia
fuera preformar otros pedazos en
las condiciones apropiadas. Los
diamantistas son 10 veces más
fuertes que el acero, pero son
frágiles y pueden conseguir
dañados en formaciones
discontinuas. Los pedazos de PDC
aman perforar a través de la pizarra,
de la piedra salada de la arcilla, del
hormigón y de las arenas.
Evite la Grava y la arena stone.
ACCIÓN DE CORTE EN BROCAS PDC
PARTES DE BROCA PDC
MATRIZ VS ACERO
VENTAJAS:
• Alta velocidad de
perforación.
• Potencia de larga vida
DESVENTAJAS
• Daños por impacto
• Abrasividad
• Estabilidad
B. DIAMANTES
B.1 DIAMANTE NATURAL
VENTAJAS:
• Muy durable
• Capacidad para roca muy duras
• Rendimientos excelentes en un
amplio rango de tipos de suelos
DESVENTAJAS
• Riesgo de sufrir daño en contacto
con residuos metálicos en el pozo
• Velocidad de perforación mas lenta
• Sensibilidad a las rpm
• Costo elevado
DIAMANTE NATURAL
B.2. POLICRISTALINO TÉRMICAMENTE ESTABLE