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• Andres Ladino Cerquera

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BROCAS

LADINO CERQUERA, FAIVER ANDRES COD: 2011199106

PERFORACION

ING. RUBIANO QUIROGA GILBERTO

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA NEIVA-HUILA 2013

TALLER DE BROCAS 1. Como ya sabemos el método utilizado hoy en día para la perforación de pozos petroleros es la perforación rotatoria, es indispensable el empleo de una broca o barrena. Por esta razón el ingeniero a cargo de la perforación debe basar su buen desempeño en la buena selección y optimo estado de la broca correcta. Por esta razón el ingeniero de perforación debe tener bastante conocimiento del diseño y fabricación de las brocas para seleccionar la adecuada, ya que existen variedad de compañías que fabrican brocas para los diferentes y diversificados problemas y desafíos en la perforación. La barrera es la herramienta ubicada en el extremo del BHA que corta o tritura las rocas presentes en las diferentes formaciones durante la perforación a medida que el equipo de superficie transmite la rotación a través de la sarta de perforación al fondo.

2. TIPOS DE BROCAS A la par del desarrollo de la industria petrolera se ha desarrolla el mejoramiento y perfeccionamiento de sus equipos. El desarrollo de nuevas brocas fue indispensable de igual forma, pasando desde las brocas rusticas de las primeras décadas hasta los tres tipos que se emplean hoy en día en todas las perforaciones que se desarrollan a nivel mundial, que son: 

TRICONICAS: las barrenas tricónicas como su nombre lo indica cuentan con tres conos que giran sobre su eje al girar por completo la barrena. Las barrenas tricónicas poseen esencialmente tres partes importantes: la estructura cortadora, los cojinetes y el cuerpo de la barrena, donde la estructura cortadora esta ubicada sobre los cojinetes para girar. De acuerdo al tipo de estructura cortadora se pueden hablar de brocas tricónicas con dientes fresados o de carburo de tungsteno insertados a presión sobre la estructura cortadora, la cual varia en la distribución y tamaño de los dientes dependiendo de las características de la formación a la cual se esta perforando.

A parte del tipo de estructura cortadora, podemos hablar de su identificación según el tipo de cojinetes o sistema de rodamiento que posee, como lo es: balines y rodillos, o solo balines de baleros sellados o chumacera sellada. A inicios

de

las

primeras

brocas

tricónicas,

se

empleaban rodillos con hileras de dientes en línea, que no poseían la efectividad de los modernos que poseen dientes escalonados entre una y otra hilera que le otorga el doble de la velocidad de penetración. Las diferentes combinaciones entre la estructura de corte y la del rodamiento otorgan características distintas para las formaciones a perforar. El cuerpo de la barrena ticónica esta constituido por:  Conexión roscada que une la barrena con la tubería de perforación  Tres cojinetes donde van montados los conos  Depósitos para el lubricante de los cojinetes  Orificios (Jet) donde sale el fluido de perforación para lubricar y enfriar 

BROCA CON CORTADORES FIJOS: las barrenas de cortadores fijos son esencialmente básicas en comparación con las barrenas tricónicas, ya que carecen

de

movimiento

independiente.

Los

cortadores

están

hechos

esencialmente de diamantes naturales o sintéticos, que son los encargados de realizar los cortes, insertados sobre un cuerpo que puede ser de acero o de tungsteno (matriz) o una combinación. Las propiedades del diamante dan las características de dureza y de conductividad térmica que son relativamente perfectas para la perforación, esencialmente en formaciones duras y extraduras. Su principal problema es el diseño de su sistema de circulación o inyección de lodo, que es transmitido a través del centro del cuerpo directamente sobre el pozo. Existen tres diferentes tipos de brocas de cortadores fijos: diamante natural, compactos de diamante policristalino (PDC) o de diamante térmicamente estables (TSP).

Las barrenas de diamante natural no son ampliamente utilizadas por los costos elevados, salvo para operaciones en formaciones extremadamente duras, cortes de núcleos como para barrenas desviadoras (side trak) en formaciones duras y abrasivas, los diamantes son esencialmente esféricos pero irregulares y en una distribución y tamaños diversos. Las barrenas de diamante térmicamente estables (TSP) son mas ampliamente usadas que las de diamante natural, ya que los diamantes son sintéticos y de menor precio. Los diamantes poseen forma de triángulo incrustado en el cuerpo de la barrena, de tamaño, cantidad y diseño requeridos. Son igualmente utilizados en formaciones de duras, operaciones de cortes de núcleos y desviaciones de pozo. Las barrenas de compacto de diamante policristalino (PDC) son barrenas de diamante sintético en forma de pastillas incrustado sobre su cuerpo fijo, y a diferencia de los otros tipos de barrenas de cortadores fijos utiliza toberas para la inyección del lodo. Por su versatilidad y gran desempeño son las más altamente utilizadas hoy en día, como mejor ángulo de inclinación del pozo, autoajustable con motores de fondo, buena estabilidad, entre otras ventajas.

Una desventaja de este tipo de barrenas es la ineficiencia a la hora de repasar un pozo por problemas de derrumbes y atascamientos, lo que las hace mas fáciles de atascar que las brocas tricónicas. 

BROCAS ESPECIALES: las barrenas especiales como su nombre lo indica son diseñadas y empleadas en operaciones únicas y especiales como los son: barrenas desviadoras, que usan la fuerza hidráulica del lodo para deslavar formaciones blandas en la dirección a la cual quiere desviarse el pozo. Las barrenas monocónicas, las perforadoras de tubería de revestimiento, las ampliadoras, etc.

3. IDENTIFICACION DE LOS CONOS EN LA BROCAS TRICONICAS Para la inspección de taladros se hace sumamente el reconocimiento de los conos para identificar los daños por separados el cada cono. Para esto se debe observar cual es el cono que su nariz está ubicado en el centro de la broca, el cual es enumerado como el cono 1 y en sentido de las manecillas del reloj se enumera los dos conos de manera ascendente. Es considerado el cono uno o principal porque es el primero que entra en contacto con la formación. Como se observa en la figura, la punta del cono queda justo en el medio de la broca.

4. IDENTIFICACION DE LAS ALETAS EN LAS BROCAS PDC El concepto es muy similar a la hora de enumerar e identificar las aletas en las brocas PDC como se hace con las brocas tricónicas, es decir, la aleta principal o número uno es la que llega al centro de la broca y en el sentido de las manecillas del reloj se enumeran en orden ascendente

5. FACTORES QUE AFECTAN EL DESGASTE DE LAS BORCAS Los factores que afectan el desgaste de las brocas los podemos clasificar en: geológicos, operativos y de manejo y transporte. Este ultimo de menor importancia. 

GEOLOGICOS: el reconocimiento de la geología de la formación es el factor más importante para la selección de la barrena o broca para un mejor funcionamiento y rendimiento, es decir el conocimiento de las propiedades físicas de las rocas, como: la abrasividad de los componentes materiales de las rocas (pirita, magnetita, pedernal, etc.) constituyen el principal desgaste prematuro de la broca, en especial del calibre. La resistencia especifica de la roca, en función de la litología y los procesos geológicos a los cuales ha sido expuesta, como la compactación a grandes profundidades y posterior elevamiento a niveles someros debido a procesos tectónicos. De igual forma en función de la cementación, forma y tamaño de los granos.



OPERATIVOS: estos factores están estudiados en función de la geología del hueco y su geometría, los cuales pueden ser rectificados a medida que se perfora, como es el peso sobre la broca, pues a medida que se perfora se desgastan los dientes haciendo necesario aplicar mayor peso, pero al llegar al punto máximo de peso o lumbral de diseño de la broca, esta presentara un desgaste prematuro, ya que excedería sus límites. Otro factor operativo es la velocidad de rotación, según el tipo de formación se debe aplicar una velocidad que proporcione un máximo de penetración pero evitando que se llegue a la velocidad critica. De igual forma la limpieza del pozo es otro factor que afecta el desgasto, ya que al no tener buena limpieza los recortes no desplazados aumentarían en la zona de penetración aumentante la fricción y posibles problemas de embotamiento, de igual forma sin buena lubricación y enfriamiento de los cortadores se podrían recristalizar por las altas temperaturas y aumentarían el desgaste. En función de la geometría del hueco también se ve afectado el desgaste, ya que los factores anteriormente nombrados son llevados al límite en función de aumentar, disminuir o mantener el ángulo del pozo en busca del objetivo.



MANEJO Y TRANSPORTE: a pesar de no ser tan graves como los otros factores, no se debe menospreciar los efectos que causan, ya que las partes son muy delicadas cuando no están realizando su función, evitando principalmente dejarla sobre el suelo sin una base de madera o caucho, evitar dejarlas caer, que no presenten objetos que puedan obstaculizar las toberas, etc.

6. DAÑOS Y CAUSAS DE BROCAS TRICONICAS a. Cono roto (Broken Cone)  Interferencia de cono, donde los conos corren uno encima de otro, chocando entre sí, después de una falla de soporte en uno o varios de los conos.  Cuando la broca golpea fuertemente un borde durante un viaje o una conexión.  Caída de la sarta de perforación.  Fragilización por sulfuro de hidrogeno.  BF (Bond Failure)/ falla de union o pegado. b. Dientes rotos (Broken teeth): se considera faltante o roto si más de 1/3 de diente falta.  Desgaste por re-trituración de cortes.  Golpe de la broca con el fondo o contra un borde.  Aplicación excesiva de WOB. Indicado predominantemente por dientes rotos en la línea de dientes interna o media.  Aplicación excesiva de RPM. Indicado por dientes rotos predominantemente en la fila de dientes ubicada en la el calibre.  Formación muy dura para la broca. c. Cono craqueado (Cracked cone)  Recortes en el fondo del hueco.  Golpe de la broca con el fondo o contra un borde.  Fragilización por sulfuro de hidrogeno  Sobre calentamiento de la broca.  Reducción del grosor del cono por la erosión.  Interferencia de conos.  Caída de la sarta de perforación.

d. Embotamiento de conos (Balled up)  Limpieza inadecuada del fondo del pozo.  Forzar la broca contra los cortes de la formación sin la bomba activada.  Perforando una formación pegajosa y/o plástica, como arcilla. e. Cono arrastrado (Cone dragged)  Entrampamiento de recortes entre uno de los conos.  Rompimiento inadecuado.  Falla de soporte en uno o más de los conos.

f. Interferencia de cono (Cone interference)  La broca es sobre-esforzada.  “Rimar” bajo en el hueco con un WOB excesivo.  Falla de soporte en uno o más de los conos.

g. Cono sin “corazón” (cored)  La abrasividad de la formación supera el desgaste permisible del centro de la broca.  Entrada impropia de una nueva broca cuando hay un cambio grande en el patrón del hueco.  Erosión en el cono, causando así perdida de cortadores.  Recortes en el hueco, causando rompimiento en los cortadores centrales.

h. Fracturas en los dientes (Chipped teeth)  Golpe de la broca con el fondo o contra un borde  Interferencia de cono leve.  Corrida bruscas en una perforación con aplicación de aire.

i. Erosión del cono (Cone erosion)  Contacto de la cascara del cono con una formación abrasiva entre los cortadores, causado por arrastre, desgaste fuera de centro, o WOB excesivo.  Recortes de una formación abrasiva erosionando el cono debido a una hidráulica inadecuada.  Paso excesivo de fluidos, causando erosión por la velocidad de estos mismos.

j. Desgaste plano de la cresta (flat crested wear)  Bajo WOB y altos RPM, usado comúnmente para el control de desviación.  Perforación sobre huella, a causa de una mayor penetración de una parte del cono sobre la formación.

k. Heat Checking  Arrastre de los cortadores.  Rimar con poca profundidad bajo el hueco de calibre a altas RPM.  Sobre calentamiento de la broca, por falta de lubricación y enfriar los cortadores.

l. Pérdida de Cono (lost cone)  Caída de la sarta de perforación.  Falla de soporte (causando así una falla en el sistema de retención del cono).  Fragilización por sulfuro de hidrogeno

m. Pérdida de Boquilla (Lost nozzle)  Inapropiada instalación de la boquilla.  Mal diseño de boquilla.  Daño mecánico o por erosión en la boquilla o su soporte.

n. Pérdida de dientes (Lost Teeth)  Erosión en la cascara o protección del cono.  Una fractura en el cono que afloja la unión con los injertos.  Fracturas por sulfuro de hidrogeno, que debilita el material

7. DAÑOS Y CAUSAS EN BROCAS PDC a. Broken cutter ( Cortador roto)  Vibraciones severas a causa de una excentricidad en la sarta o el BHA.  Impactos excesivos sobre la broca, ya sea por desprendimiento o en un viaje. b. Broken post (Poste roto)  Vibraciones severas a causa de la excentricidad.  Rotación de la broca sobre recortes.  Perforación de formaciones extra-duras.

c. Braze failure (falla de soldadura)  Desgaste de la soldadura, a causa de la erosión.  Manufacturación de poca calidad.

d. Carbide break (rompimiento de inserto)  RPM muy altos.

 

Circulación baja. la broca se mantuvo pozo abajo sin mantenimiento por mucho tiempo.

8. DISEÑO ENSAMBLE DE FONDO (BHA) El BHA (Bottom-Hole Assembly) hace referencia a la sección de la sarta de perforación que se encuentra en contacto directo con la formación que se perfora, es decir, va desde la broca hasta la tubería que entra en las secciones revestidas, sin incluir estas últimas. Para la perforación vertical, esta sección es sencilla. 

BROCA



BIT-SUB: el Bit-sub es un tipo de crossover que sirve de unión entre la broca y la sarta de perforación, porque las brocas poseen conexión pin al igual que el extremo de la sarta de perforación.



LASTRA BARRENAS (DRILL COLLAR): son conocidos también como collares de perforación, son utilizadas para aplicar peso en la barrena, y otorgarle mayor estabilidad cuando se perfora. Su gran grosor de pared, les provee de mayor resistencia al pandeo que la DP. Existen dos tipos de DC, los de paredes lisas y los de paredes espiraladas, estos últimos usados en formaciones donde el riesgo de pega diferencial es muy alto o en procesos de perforaciones direccionales.



ESTABILIZADORES: Se utilizan entre los Lastra barrenas para mantener el hoyo derecho o para desviarlo intencionalmente de la vertical. Las aspas del estabilizador están en contacto con las paredes del hoyo mientras la sarta esta rotando. Estabilizadores de calibre completo, proveen una separación fija de las paredes del hoyo y mantienen los Lastra barrenas centrados en el hoyo reduciendo el pandeo y la flexión. Los estabilizadores incrementan el Torque y el arrastre.



ESCARIADORES DE RODILLOS: Se emplean en la sarta de perforación para estabilizarla cuando es difícil de mantener el calibre del agujero en formaciones duras, profundas donde el Torque representa un problema.



MARTILLO: su función principal consiste en el accionamiento de un mecanismo hidráulico que impulsa la sarta hacia arriba o hacia abajo para sobrepasar un

atascamiento o pegas. Para su ubicación se hace necesario la utilización de software especializados. 

ACELERADORES: Aceleradores se colocan en la sarta por encima del martillo, se utilizan para incrementar la fuerza de impacto ejercida por el martillo.



AMORTIGUADORES DE CHOQUES: Son colocados en la sarta, idealmente directamente sobre la barrena para absorber las vibraciones y cargas repentinas.



ENSANCHADORES Y AMPLIADORES: Los ensanchadores y ampliadores se utilizan para agrandar los hoyos. Un ampliador nunca es tan robusto como un ensanchador pero puede pasar a través de obstrucciones de menor tamaño que el hoyo que va a perforar.



MOTOR DE DESPLAZAMIENTO POSITIVOS (PDM): Su funcionalidad es innovadora para la industria petrolera, ya que nos permite con mayor facilidad y exactitud dirigir la anulación del pozo. Con este ensamble podemos cambiar el azimut y la inclinación de la sarta, ajustar la curvatura de perforación, extender intervalos sin la necesidad de levantar la tubería

y la efectividad de la perforación se maximiza al transmitir

eficientemente torque y caballos de poder. 

SISTEMA ROTATIVO DIRECCIONAL RSS (rotary steerable systems): Permite la rotación continua de la línea de perforación mientras se direcciona la broca. Por lo tanto, generalmente estos sistemas incluyen un ROP mayor que la perforación con solo PDM. Otros beneficios son mejor limpieza de pozo, menor torque y arrastre y mejor calidad de hueco. Los RSS son mucho más complejos mecánicamente y electrónicamente por lo que son más caras para utilizar comparadas con la perforación a base de PDM.



TUBERIA DE PERFORACION DE PARED GRUESA (HWDP): también llamada “heavyweight”, se fabrica con paredes más gruesas que aquellas en tubería de perforación estándar.

9.

NOMENCLATURA

ASOCIACION

INTERNACIONAL

DE

CONTRATISTAS

DE

PERFORACION (IACD) PARA BROCAS TRICONICAS Y PDC 

TRICONICAS: las brocas tricónicas se identifican y codifican según el tipo de diente que posee, el tipo de formación para la cual fue diseñada y las características mecánicas, por medio de tres dígitos en orden así: el primero identifica el tipo de estructura de corte (diente fresado o de inserto de carburo de tungsteno) y el diseño de la estructura de corte en función de la formación, el segundo digito identifica el grado de dureza en la cual va a ser utilizada y el tercer digito identifica el tipo de rodamiento y lubricación.



PDC: la IADC basa su clasificación en 7 características básicas de la broca, utilizando un carácter y 3 dígitos. Las características son:

1. Tipo de cortador

5. Distribución del flujo

2. Material del cuerpo de la broca

6. Tamaño de los cortadores

3. Perfil de la broca

7. Densidad de los cortadores

4. Diseño hidráulico para el lodo

3

MEDIA DURA

6 7

FORMACION DURA FORMACION EXTRA

4

DURA

DURA

CODIGO-IADC BROCA TRICONICA

5

6

7

8

9

OTROS

MEDIA SUAVE

4

PARA PERFORACION DIRECCIONAL

FORMACION MUY BLANDA FORMACION BLANDA FORMACION MEDIA

8

2

FORMACION DURA

3

CHUMACERO SELLADO Y PROTECCION AL CALIBRE

DIENTES DE INSERTOS

SUAVE

2

CHUMACERO SELLADO

5

1

1

BALERO SELLADO Y PROTECCION AL CALIBRE

4

FORMACION BLANDA FORMACION MEDIA

SISTEMA DE RODAMIENTO

BALERO SELLADO AUTOLUBRICADO

3

DUREZA FORMACION

PROTECCION AL CALIBRE Y BALERO ESTANDAR

2

SISTEMA DE CORTE

DIGITO 3.

TOBERAS PARA AIRE/LODO Y BALEROS ESTANDAR

DIENTES DE ACERO

DIGITO 2.

TOBERAS PARA LODO Y BALEROS ESTANDAR

1

DIGITO 1.

CODIGO-IACD BROCA DE CORTADORES FIJOS

10. ASPECTOS A TENER EN CUENTA PARA LA SELECCIÓN DE BROCAS DE PERFORACION 

Objetivos de perforación: es fundamental conocer los objetivos, que incluyen todos tipos de requisitos especiales del operador para perforar el pozo.



Rendimiento: una de las principales metas del operador es perforar el pozo con el menor tiempo posible, esto es seleccionar la barrena que le otorgue mayor cantidad de metros con un valor de rotaciones aceptable, con el fin de evitar los costosos viajes.



DIRECCIONAL: el tipo de pozo direccional es un criterio importante para la selección de la barrena así sea tricónicas o de diamante.



Economía: el medio ambiente económico es fundamental en la aceptación de diseño que incorporan brocas de diamante, si los análisis de costos lo permiten.



Análisis histórico: ofrece la posibilidad de comprender las limitaciones de la perforación, las condiciones del pozo y en algunos casos la buena selección de brocas. Los datos recopilados deben otorgar información representativa.



Fluidos de perforación: el tipo y calidad de los fluidos de perforación son aspectos importantes en la selección, que pueden incrementar o disminuir la penetración, como por ejemplo el empleo de lodos base aceite con brocas PDC que aumenta su rendimiento.



Geología: si se tiene información precisa sobre las formaciones a perforar para llegar al objetivo, se puede determinar la mejor estructura de corte y la densidad que requiere la aplicación, ya sea tricónica o de diamante. El tipo de información consiste básicamente en: Litología, Características de transición, Homogeneidad, Inter-estratificación, Fracturas o nodulares y Tendencias de desviación



Registros geofísicos: existen gran variedad de registros geofísicos para determinar diferentes características de las rocas, especialmente en la utilización de brocas de diamante, estos registros pueden ser: neutrones, rayos gamma, densidad y sónico.

11. DETERMINACION DEL MOMENTO DE CAMBIO DE UNA BROCA Un método experimentado para determinar el momento preciso para suspender la perforación y efectuar un cambio de barrena consiste en ir calculando los costos por metro parciales y graficar los mismos contra el tiempo.

El costo por metro perforado al inicio de la perforación con cualquier tipo de barrena representará siempre el costo por metro más alto debido a que los metros perforados son pocos. Conforme se incrementa la longitud perforada, y el tiempo, se tendrá una tendencia a disminuir el costo por metro, como se muestra en la región 0A de la gráfica. Posteriormente tendrá un comportamiento más o menos constante, después de la estabilización del costo por metro (región AB) y, finalmente, se observará que se incrementa el costo por metro (de la región B en adelante). Esto podría indicar que la vida útil de la barrena ha terminado. El costo por metro aumenta en razón del grado de desgaste que ha alcanzado la barrena en su estructura de corte, en el caso de barrenas de diamante o en el sistema de rodamiento para el caso de barrenas de conos. De lo anterior se concluye que el momento óptimo para efectuar el cambio de barrena es el punto B. es obvio que a partir de éste, el costo por metro se empieza a incrementar porque se incrementa el tiempo de perforación y no así los metros perforados. La aplicación de este método puede complicarse si no se tiene la experiencia de campo suficiente para visualizar qué está pasando con todos los parámetros involucrados: si el contacto geológico es el

mismo, puesto que tienen propiedades en algunos casos totalmente diferentes, y la dureza, el factor más importante en cuanto al rendimiento de barrena. Lo que no sería recomendable es cambiar la barrena si los tiempos de perforación se incrementan y mucho menos si la barrena que se está utilizando puede perforar en el cambio de contacto geológico. Otros puntos que se deben considerar pues suelen dar un inicio equivocado de que la barrena utilizada no es la más adecuada, son los siguientes: 

Efectuar un cambio de fluido por alguna razón operativa.



Iniciar a desviar, incrementar, disminuir o mantener ángulo y rumbo.



Cambiar los parámetros de perforación por alguna circunstancia obligada, como el peso sobre barrena, revoluciones por minuto, gasto, etcétera.



La inclusión o eliminación de sartas navegables, puesto que en la sarta de perforación puede incluir motores de fondo o turbinas y lógicamente esto modifica las condiciones de operación.

Una vez mencionado lo anterior y tomando en cuenta que no siempre será fácil elaborar la gráfica del costo por metro parcial contra el tiempo de perforación en el

pozo, por las

condiciones propias del trabajo, se ha definido un parámetro llamado “TIEMPO MÁXIMO PERMISIBLE” (TMP), el cual se calcula con la siguiente fórmula:

El Tiempo Máximo Permisible se refiere a que se debe detectar el punto de menor costo por metro parcial para dar por terminada la vida de la barrena, pero CON UNA TOLERANCIA para compensar los errores en la medición y registro de los datos puesto que en el equipo de perforación no puede tenerse exactitud al marcar un metro sobre la flecha y se perdería el tiempo.

12. PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIÓN DE DESGASTE DE BROCAS DE LA IADC PARA BROCAS TRICÓNICAS Y PDC. El sistema de evaluación de desgaste puede ser utilizado para todas las barrenas de conos, incluyendo a las de diamante natural (ND), de compactos de diamante poli cristalino (PDC), de diamante poli cristalino térmicamente estable (TSP), barrenas impregnadas, coronas y otras barrenas que no son de rodillo y que no utilizan el diamante como elemento cortador. La tabla de evaluación de desgaste adoptada por la IADC incluye todos los códigos necesarios para analizar el desgaste tanto de barrenas de conos como de barrenas de cortadores fijos. En este sistema, el desgaste se divide en ocho factores: las primeras cuatro columnas definen el grado de desgaste de los dientes, insertos o cortadores fijos de las hileras interiores y exteriores ya sea para barrenas de conos ó de diamante, en escala de 0 a 8, con base en la cantidad de desgaste comparada con el tamaño original del diente o el cortador, los números aumentan con la cantidad de desgaste, el “cero” representa sin desgaste y el “ocho” indica desgaste total de los dientes ó cortadores. La primera columna representa los cortadores situados dentro de los dos tercios del radio de la barrena para las de diamante, y para las barrena de conos representa las hileras de dientes interiores. Al evaluar una barrena de diamante desgastada, se debe registrar el promedio de desgaste de los dos tercios del radio, que representa las hileras internas, suponiendo que tenga 6 cortadores con desgaste 8, 6, 7, 4, 2 y 3 respectivamente, el desgaste de la hilera interior será:

La segunda columna para las barrenas de diamante comprende el tercio restante y para las barrenas tricónicas la hilera de dientes exteriores, si los desgastes de una barrena de diamante 2, 1 y 3 entonces el desgaste de la hilera exterior es:

En las barrenas de dientes la experiencia de campo es fundamental para evaluar su desgaste, ya que al analizar la barrena se definirá el desgaste tanto de las hileras interiores como exteriores. La tercera y séptima columnas sirven para anotar las características de desgaste de la barrena, o sea, los cambios físicos más notorios desde su condición de nueva, como pueden ser: tobera perdida, cono roto, embotamiento, interferencia de conos. La cuarta columna se refiere a la ubicación. Se utiliza para indicar la localización de la característica de desgaste primaria anotada en la tercera columna. La columna número cinco (B), se refiere a los sellos del cojinete, cuando se trata de barrenas de cortadores fijos se marca siempre con una X, puesto que las únicas barrenas que tienen cojinetes son las de rodillos. La columna número seis (G) se refiere al calibre. Se utiliza para registrar la condición del calibre de la barrena. Se registra “I” si la barrena permanece calibrada, de lo contrario, se registra lo descalibrado que está la barrena utilizando una medida lo más cercana posible a 1/16 pg. La última columna del sistema de evaluación de desgaste de la IADC se utiliza para registrar la razón de salida de la barrena. EJEMPLO: Características 0,0,NO,A,E,I,LN,PP Como no hay indicios de desgaste de estructuras corta-doras, el 0, 0, NO, A, se utiliza para describir la estructura cortadora. Si este trépano hubiera sido corrido durante mucho tiempo antes de perder una boquilla, este análisis hubiera indicado que era necesario un trépano más blando, posible-mente un trépano de dientes de acero, para este tramo. Si la carrera fue muy corta, es probable que la boquilla no erala adecuada o estaba mal instalada. En este caso, no se puede determinar si la aplicación era la correcta o no.

A continuación se muestra una tabla tipo formato en el cual se describe cada una de las características de desgasto.

En esta imagen se observa los criterios para determinar el grado de desgasto y tipo de desgasto en los cortadores de las tricónicas y las de cortadores fijos.

BIBLIOGRAFIA 

José E. Thomas. FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA DE PETROLEO. Editora Interciencia. 2001.



IADC, Drilling Manual



http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish11/sum11/01_bit _design.pdf



http://es.scribd.com/doc/16756155/Smith-Bits-Grado-de-Desgaste



http://es.scribd.com/doc/47385637/Brocas-IADC-Eval