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• JoelArispeFlores

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TREPANOS

I. INTRODUCCION.El ser humano tiene la capacidad de crear siempre nuevas tecnologías, no es la excepción el campo hidrocarburifero; el trepano como tal tiene su origen en 1859, se hacían excavaciones que resultaron muy lentas y debido a la cantidad de roca encontrada el método del pico y la pala fue abandonado. Concibió entonces Drake la idea de usar un barreno de hierro, forrando luego con tubería del mismo metal la perforación. Una máquina de vapor proporcionaba la fuerza, una soga de cachamo unida y un malacate tosco de madera constituían el equipo de perforación. Es así que se da origen al trepano y con el tiempo surgen distintos tipos de trepano hechos de distintos materiales.

II. OBJETIVO GENERAL.-

Realizar un concepto de tema “trepano”, además de desarrollar su clasificación.

III. MARCO TEORICO.1. Trépanos.- un trepano es un componente de la columna de perforación, es considerado la pieza más importante en un proceso de perforación, su función es romper y destrozar las formaciones a atravesar; todo el equipo de perforación está a su servicio.

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2. Clasificación de los trépanos.- Se tienen dos: 2.1. Trépanos de conos.- Los trépanos de conos son hoy en su gran mayoría triconos y a su vez pueden ser de dientes de acero que consiste en un tallado en el mismo cono y

de insertos donde los dientes son piezas de

carburo de tungsteno sinterizado que se encuentran colocados a presión en el cuerpo del cono. 2.2. Trépanos compactos.- Se tienen los siquientes: o CON DIAMANTES ARTIFICIALES (PDC) o CON DIAMANTES NATURALES o CON INSERTOS DE CARBURO DE TUNGSTENO El último tipo no tiene hoy prácticamente relevancia y son los de diamantes artificiales o PDC (por sus siglas en inglés,

Polycristalline Diamond Compact) los de uso más

extendido, con un gran desarrollo en los últimos diez años. A continuación pueden verse tres tipos de trépanos: tricono de dientes de acero (1), tricono de insertos de carburo de tungsteno (2) y de arrastre de cortadores policristalinos (PDC) (3). Además de todo lo mencionado existen también trépanos especiales que sirven para funciones específicas, ya sea para desviar el pozo, para compactar e incluso de material plástico.

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3. Trépanos de diamantes naturales.- Se adjunta también una ilustración sobre trépanos de este tipo. Estos trépanos no son de uso muy común, pero cubren en general las posibilidades de perforación en algunas zonas especialmente duras y abrasivas. Al igual que los PDC tienen la ventaja de no tener piezas móviles, pero su costo es elevado. En estos trépanos los diamantes (de tipo industrial) están implantados directamente sobre la matriz del trépano. Este tipo de cortador es de uso general en las coronas saca testigos. Se adjunta una ilustración sobre los cortadores y trépanos de este tipo. En este tipo de trépanos y coronas también se puede seleccionar entre diseños para formaciones desde blandas hasta duras, diferenciándose por el tamaño y forma de los diamante.

4. Circulación de fluido de perforación en el trepano.- Para trépanos de conos el fluido de perforación pasa de la manguera y a través de la boquilla en el trépano. El diseño original para cortes de rocas es solamente permitir el flujo del lodo de 3-6

perforación expulsado del medio del trépano. En el caso de los trépanos compactos, en específico en los PDC la circulación del fluido por la superficie del trépano debe ser diseñado para remover eficientemente los recortes en la superficie de este. Estos requisitos pueden satisfacer el incremento del fluido, o el diseño para cursos de agua que corren por el trépano. El fluido incrementado puede causar excesiva erosión en su superficie y fallas. Más de 3 chorros son generalmente usados en un trépano de PDC. 5. Partes de un trepano.-

6. Corona.- En este caso el cortador (corona) solo perfora una sección con forma de corona circular, dejando en el centro un núcleo cilíndrico que constituye la muestra o testigo. Por encima del cortador se dispone una herramienta llamada “saca testigos”, que se compone básicamente de un cuerpo exterior que rota junto con toda la columna perforadora y un 4-6

barril interior que no gira y aloja al testigo que corta la corona. La herramienta permite circular tanto durante la maniobra como durante la operación de perforar el testigo. Cuando se ha perforado toda la longitud del barril, se corta el testigo al nivel dela corona y se saca a la superficie recuperándose la muestra. El saca testigos tienen su parte inferior un sistema de retén para evitar que el testigo se pierda al sacarlo del pozo. En la imagen a continuación se observa esquemáticamente como trabaja esta herramienta y también una vista completa de un elemento de este tipo de la firma Christensen.

7. Selección del Trepano.   

Costo del trépano. Costo diario de operación. Sistema de lodo en uso. Tipo de formación.

IV. CONCLUSIONES.-

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Los trépanos de perforación son un componente muy importante de la economía de la construcción del pozo. El tiempo necesario para perforar un pozo está directamente relacionado con la rapidez con la cual los trépanos corten la formación y con el tiempo que conserven su filo. En términos de costo por metro perforado, invertir en la barrena adecuada reduce en forma importante el costo total, ya que esto ayuda a disminuir el tiempo de perforación y el número de viajes de entrada y salida del pozo.

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