Tipos de brocas

1. Brocas tricónicas:

Las brocas de corte rotatorio (o brocas de cono rotatorio) tienen sus elementos de corte dispuestos en conos que giran sobre sus ejes a medida que el cuerpo de la broca rota. El número de conos en una broca puede ser 1, 2, 3, 4, 5 o 6. Sin embargo, las brocas de cono rotatorio más comunes son las brocas tricónicas. Aproximadamente el 95 % de los pozos de petróleo y gas en todo el mundo se perforan con brocas de corte rotatorio, especialmente brocas tricónicas. En formaciones blandas, los dientes son más largos y están más separados. Para rocas más duras, el tamaño y la separación de los dientes se reducen.

• Brocas de cono únicoEste tipo de broca gira sobre su eje y se utiliza principalmente en la perforación direccional. Se emplea en sistemas de perforación rotatoria para formaciones fracturadas, abrasivas, de dureza media y superficies inclinadas. Las brocas de cono simple minimizan la probabilidad de desviación del pozo.
• Brocas de dos conos: Se utiliza principalmente en formaciones blandas y perforación direccional.
• Brocas tricónicasLas brocas tricónicas son el tipo de broca más común, utilizada en la mayoría de las operaciones de perforación en todo el mundo.

Las brocas tricónicas se pueden dividir en dos categorías:

i. Brocas tricónicas de dientes fresados ​​(brocas MT):

Los primeros modelos de brocas MT tenían dos conos, donde los dientes y las gargantas de los conos no entraban en contacto durante la rotación. El contacto entre los dientes de conos adyacentes proporciona autolimpieza, aumenta la tasa de penetración y facilita el proceso de perforación. Las brocas de dientes fresados ​​se utilizan en formaciones blandas a semiduras.

ii. Brocas con inserto de carburo de tungsteno (TCI):

Las brocas con insertos de carburo de tungsteno (TCI), también conocidas como brocas de botón (por ejemplo, del tipo MT), cuentan con conos giratorios. A diferencia de las brocas MT, estas brocas incorporan botones de carburo de tungsteno en los conos a temperaturas de instalación extremadamente altas. Se utilizan para operar en formaciones duras y corrosivas en entornos subterráneos poco profundos. A mayores profundidades, las brocas tricónicas presentan un rendimiento deficiente y su reemplazo requiere mucho tiempo.

2. Brocas de corte fijo

Las brocas de corte fijo son de construcción monolítica, sin partes móviles. De hecho, este tipo de broca no tiene conos que giren de forma independiente; en su lugar, cuenta con un cuerpo fijo y una cabeza fija que gira junto con la tubería y la sarta de perforación. El cuerpo principal de estas brocas está fabricado de acero o carburo de tungsteno. Las brocas con cuerpo de acero presentan una alta resistencia al impacto y a las fuerzas aplicadas a los cortadores, pero tienen baja resistencia a la erosión causada por los fluidos de perforación. Por el contrario, las brocas con cuerpo de carburo de tungsteno tienen alta resistencia a la erosión, pero son menos resistentes al impacto.

i. Brocas de corte de acero

Estas brocas se dividen en dos categorías: brocas de corte de acero y de cola de pez, y brocas de arrastre. Las brocas de arrastre se utilizan para perforar formaciones blandas en la industria del petróleo y el gas. Fueron el primer tipo de broca utilizada en la perforación rotatoria, pero fueron reemplazadas gradualmente por brocas cónicas debido a su baja eficiencia. Estas brocas están equipadas con cortadores de acero y se utilizan principalmente en la perforación de formaciones blandas. Su frecuencia de uso ha disminuido debido a su baja eficiencia en formaciones duras; cuando se aplican cargas elevadas a la broca, los cortadores de acero se incrustan en la formación, y el aumento del torque de la tubería de perforación puede provocar que esta se rompa y caiga al pozo. Este tipo de broca dificulta el control de la trayectoria del pozo y a menudo se desvía de la trayectoria principal.

ii. Brocas de diamante

En este tipo de broca, las partículas de diamante están incrustadas en el cuerpo de la broca. El diamante, el material más duro conocido, está compuesto de carbono puro. Debido a su dureza, estas brocas son las más adecuadas para perforar en formaciones duras y abrasivas. En comparación con las brocas de corte rodante y las brocas de corte de acero, las brocas de diamante son menos sensibles al lodo de perforación. El lodo de perforación diluido generalmente mejora la eficiencia de la broca y resulta más económico.

Las brocas de diamante ofrecen numerosas ventajas, entre ellas una mayor velocidad de perforación a través de diversas formaciones y capas de roca, una reducción del tiempo de extracción y del desgaste de la broca, la ausencia de necesidad de piezas de repuesto y su idoneidad para pozos de alta presión y otras condiciones especiales.

Clasificación de brocas de diamante

• Brocas de diamante natural
• Brocas compactas de diamante policristalino (PDC)
• Bits policristalinos térmicamente estables (TSP)

Brocas compactas de diamante policristalino (PDC):

Las brocas PDC cuentan con un cuerpo de carburo de tungsteno y cuchillas montadas en la superficie. Estas brocas pueden diseñarse con o sin boquilla. El tamaño de las partículas de diamante en el PDC influye en su resistencia al impacto y al desgaste. El diamante sintético, producido con cobalto como catalizador, hace que el PDC sea menos resistente al calor que el diamante natural. Al calentarse, el cobalto se expande y puede provocar el agrietamiento del diamante.

• Bits policristalinos térmicamente estables (TSP):

Las brocas TSP se desarrollaron para solucionar las limitaciones de resistencia al calor de las brocas PDC. Durante su fabricación, se elimina el cobalto mediante lixiviación ácida o se utiliza carburo de silicio para mejorar su resistencia al calor. Como resultado, las brocas TSP superan a las brocas PDC en formaciones extremadamente duras.

• Brocas de diamante natural

brocas para perforación petrolífera

Propósito de la perforaciónLa perforación es un proceso y una herramienta fundamental para la exploración y el desarrollo de recursos de petróleo y gas. En el trabajo geológico petrolero, el objetivo principal de la perforación es obtener datos del subsuelo, lo que implica la recolección de muestras físicas como testigos, núcleos minerales, recortes, fluidos y gases del pozo.

Aplicación de brocas en la industria petrolera

Como canal de registro geofísico, permite la adquisición de diversos datos geofísicos de formaciones rocosas y minerales subterráneas. Como canal artificial, permite la observación de las condiciones geológicas subterráneas y la dinámica de fluidos subterráneos. Los pozos se utilizan para extraer petróleo, gas natural, agua subterránea y recursos geotérmicos del subsuelo.

La tecnología de perforación se emplea para la exploración y el desarrollo de petróleo y gas natural, e incluye principalmente:

• Diseño de pozos
• Selección de brocas y fluidos de perforación
• Montaje de herramientas de perforación
• Coordinación de los parámetros de perforación
• Control de desviación de pozos
• Tratamiento de fluidos de perforación
• Perforación
• Prevención y manejo de accidentes

La tecnología de perforación petrolífera se caracteriza por la gran profundidad de los pozos, la alta presión, la alta temperatura y numerosos factores que influyen en ella.

Tipos de brocas para perforación petrolífera

Según las condiciones geológicas y geográficas, así como los requisitos de ingeniería para la exploración y explotación de petróleo y gas, los pozos se pueden clasificar en dos categorías: pozos verticales y pozos direccionales. Los pozos direccionales, a su vez, se pueden clasificar en pozos direccionales convencionales, pozos horizontales y pozos agrupados.

Entre los tipos de brocas se incluyen las brocas PDC y las brocas tricónicas. Las brocas PDC también se utilizan ampliamente en las operaciones estándar de perforación petrolífera, ofreciendo ventajas como una alta eficiencia y un rendimiento estable.

En primer lugar, en función de la diferencia de materiales, las brocas PDC se pueden dividir en brocas PDC con cuerpo de acero y brocas PDC con cuerpo de matriz.

GREAT está equipado con un software avanzado de optimización de parámetros de perforación. Mediante el uso de computadoras electrónicas y métodos de optimización, establece modelos matemáticos y desarrolla programas basados ​​en el principio de costo mínimo, incorporando diversos factores controlables que afectan la velocidad de perforación (como el tipo de broca, la presión de la broca, la velocidad de rotación, el rendimiento del lodo y los factores hidráulicos). Estos modelos se utilizan para optimizar y coordinar las operaciones, lo que permite que los proyectos de perforación alcancen alta calidad, alta velocidad y bajo costo.

Tecnología de extracción de núcleos mediante brocas de perforación petrolífera

La tecnología de extracción de testigos consiste en perforar muestras de roca (testigos) de intervalos específicos en pozos, de acuerdo con los requisitos de diseño, para obtener datos de primera mano para la exploración y el desarrollo de yacimientos de petróleo y gas.

Las herramientas comunes para la extracción de testigos consisten principalmente en dispositivos de perforación con diamante, tubos de extracción de testigos, pinzas para testigos y juntas. Durante la extracción, la broca corta continuamente la roca del fondo del pozo en un patrón circular, lo que permite que el testigo cilíndrico perforado entre continuamente en el tubo de extracción.

Para satisfacer los requisitos especiales de formaciones extremadamente sueltas y fracturadas, se dispone de métodos y herramientas de extracción de testigos especializados, entre los que se incluyen la extracción de testigos sellados, la extracción de testigos con presión controlada y las herramientas de extracción de testigos con manguito de goma.

Contacto: Jessie Zhou

Móvil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com