perforación rotativa ULS

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Curso Gestin Integral P&T

PERFORACIN ROTATIVA

CONTENIDOS:

PROPSITO DEL TEMA CAMPO DE APLICACIN PR PERFORADORAS ROTATIVAS SARTA DE PERFORACIN VARIABLES DE PERFORACIN COSTO REAL DE PERFORACIN RIESGOS ASOCIADOS CONSULTAS

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PERFORADORAS ROTATIVAS

Fuente de energa: Petrleo o electricidad. Set de barras (sarta de perforacin),

individuales o conectadas en serie. Peso Rotacin Aire de barrido a un tricono que acta sobre la

roca Boca de dientes o insertos.

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PERFORADORA ROTATIVA

SARTA DE PERFORACIN

Amortiguador de impacto y vibraciones Adaptadores o sustitutos (cabezal, barras y

triconos) Barras Buje centralizador Estabilizadores (rodillos y aletas) Triconos (con dientes o insertos)

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SARTA DE PERFORACINPERFORADORA M/P IR DMM2

AmortiguadorLa funcin es absorber

las vibraciones producidas

por la perforacin

Adaptador de barrasLargo 18 pulgadas

Terminales Pin-Box

Hilos Beco 6"(2 hilos por pulgadas)

Diseo de desacople Flat 7 3/4"

Garantia 40,000 metros


Barras seguidora y/o pateraTipo Fabricada

Diametro exterior 8 5/8 pulgadas

Largo 35 pes (10,67 metros)

Peso 3,390 lib. (1,537 kilos)

Terminales Pin-Box

Hilos Beco 6" (2 hilos por pulgadas)

Maximo desgaste exterior 1 pulgada total (7 5/8)

Espesor de pared 1 pulgada

Diseo de desacople Flat 7 3/4


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TriconoHerramienta de corte

Parametros segn fabricante


Diametro exterior 8 5/8 Pulgadas

Largo 30 pulgadas

Terminal pin hilo beco 6" (2 hilos por pulgada)

Terminal box Hilo api 6 5/8" (4 hilos por pulgada)

Maximo desgaste exterior 1 pulgada total (7 5/8)

Diseo de desacople Flat 73/4


Adaptador de tricono

Diametro interior 8 5/8

Diametro exterior 13 pulgadas

Max. Desgaste interior 1 pulgada ( 9 5/8)


Anillo gua

VARIABLES DE PERFORACIN

VARIABLES INTERNAS O CRTICAS Empuje o peso sobre el tricono Velocidad de rotacin Caudal de aire comprimido

VARIABLES EXTERNAS Eficiencia del operador Caractersticas resistentes de la formacin

rocosa

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EMPUJE SOBRE EL TRICONO

Debe ser suficiente para sobrepasar laresistencia a la compresin de la roca.

No debe ser excesivo para evitar fallas deltricono

La velocidad de penetracin aumentaproporcionalmente con el empuje (*)

Empuje insuficiente avance eficiente tricono enterrado(*)

Penetration Rate / Pulldown Weigth 1000psi - 35000psi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20

00

25

00

30

00

35

00

40

00

45

00

50

00

55

00

60

00

65

00

70

00

75

00

80

00

Pulldown weigth (lb/inch)

Pe

ne

tra

tio

n R

ate

(m

/h) bd = 7.875

bd = 12.25

1000 psi

3000 psi

7500 psi

12500 psi

20000 psi

35000 psi

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VELOCIDAD DE ROTACIN

La velocidad de penetracin aumenta con lavelocidad de rotacin (k

8

Drill Parameters of Different Strenght Blasthole Diameter = 7"7/8

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Compressive Strength (MPa)

m/h

r

pm

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

lb/in

ch

rpm

Penetration rate (m/h)

Pulldown weight (lb/inch)

Drill Parameters of Different Strenght Blasthole Diameter = 12"1/4

0

25

50

75

100

125

150

175

200

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250

Compressive Strength (MPa)

m/h

r

pm

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

lb/in

ch

rpm



9

Drill Parameters of Different Blasthole Diameter Compressive Strenght = 12,500 psi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

7 8 9 10 11 12 13 14 15

Blasthole Diameter (inchs)

m/h

rpm

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

lb/i

nch

rpm



Drill Parameters of Different Blasthole Diameter Compressive Strenght = 20,000 psi

0

25

50

75

100

125

150

7 8 9 10 11 12 13 14 15

Blasthole Diameter (inchs)

m/h

rpm

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

lb/i

nch

rpm



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AIRE COMPRIMIDO

Enfra y elimina el calor de los rodamientosdel tricono.

Evaca el detritus desde el fondo del pozo.(Q=VA)

Los valores que ms inciden en la velocidadde barrido, son el caudal del compresor y eldimetro de las barras.

Caractersticas compresor: 1900cfm@110psi

AIRE COMPRIMIDO INSUFICIENTE

Disminucin de la velocidad de penetracin. Aumento del empuje necesario para perforar. Incremento de las averas de la perforadora,

debido al mayor torque necesario para hacergirar el tricono

Aumento del desgaste en el estabilizador, enla barra y en el tricono.

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ESPACIO ANULAR - CAUDALdimetro dimetro espaciotricono barra anular 7000 9000(pulg) (pulg) (pulg)7 7/8 6 1/4 1 5/8 876 1,127

9 7 2 1,222 1,571

9 7/8 7 5/8 2 1/4 1,503 1,933

10 5/8 8 5/8 2 1,470 1,890

11 8 5/8 2 3/8 1,780 2,288

12 1/4 10 3/4 1 1/2 1,317 1,694

13 3/4 11 3/4 2 1,947 2,504

15 12 3/4 2 1/4 2,384 3,065

velocidad de barrido (pies/min)

Q (pies3/min)

dimetro dimetro espaciotricono barra anular(pulg) (pulg) (pulg)

7 7/8 6 1/2 1 3/8 DM50L

6 3/4 5 1/2 1 1/4 DML

9 7 5/8 1 3/8 DMM2

MANTOVERDE

LA COIPA

dimetro dimetro espaciotricono barra anular

(pulg) (pulg) (pulg)

9 7/8 8 5/8 1 1/4 DMM3

11 9 1/4 1 3/4 PH-BE

12 1/4 10 3/4 1 1/2 PH-BE

CANDELARIA

COSTOS DE PERFORACIN

Considerar todas las variables y costos fijosasociados.

Variables incidentes: diseo del tricono,perforabilidad de la roca, pull-down, rpm, airecirculante, depreciacin del equipo, impuestos,etc.

No siempre todos los factores son controlablespor la mina, pero hay que considerarlossiempre.

Influencia de la gestin: control, prcticasoperacionales, diseo de mallas yprofundidades

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COSTOS DE PERFORACIN(1)

Costos directos: Amortizacin y depreciacin,intereses, impuestos y seguros.

Costos de operacin: Energa, sueldos,administracin, etc.

Costos de mantenimiento: Mantencin,reparacin, reemplazo de aceros(exceptuando el tricono).

COSTOS DE PERFORACIN(2)

Costos directos: Mano de obra y relacionados,aceros, energa o combustible, mantencin yreparacin (mano de obra y materiales),porrateables.

Costos indirectos: Supervisin, impuestos,bodegajes, depreciacin del equipo.

No considera el costo del tricono.

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INCIDENCIA DE LA VP Y LA GESTIN

Una vez calculado el costo mquina (costohorario), se debe evaluar la incidencia de lavelocidad de penetracin en el costo metro.

Para ello se debe analizar la incidencia deloperador en la aplicacin de los parmetrosde perforacin y la incidencia de los tiemposmuertos en la operacin.

Indices Operacionales

COSTO REAL DE PERFORACIN

CMP = (PT + CM*HM)/VUCMP = PT/VU + CM/VP

CMP = Costo metro perforado (US$/m)PT = Precio del tricono (US$)VU = Vida til del tricono (m)CM = Costo mquina (US$/h)VP = Velocidad de penetracin (m/h)

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COSTOS PERFORACIN

Valor Vida Velocidad Costo Costo CTP EstimacinTricono Util Penetr. Mquina Total Delta Metros Total mina x0.6 prov x 0.4

(US$) (m) (m/h) (US$/h) (US$/m) (US$/m) (m) (US$) (US$) (US$)2,668 3,200 42 111.9 3.50 -0.20 150,000 -30,549 -18,330 -12,220

2,668 3,200 41 111.9 3.56 -0.14 150,000 -20,985 -12,591 -8,394

2,668 3,200 40 111.9 3.63 -0.07 150,000 -10,755 -6,453 -4,302

2,668 3,200 39 111.9 3.70 0.00 150,000 0 0 0

2,668 3,200 38 111.9 3.78 0.08 150,000 11,321 6,793 4,528

2,668 3,200 37 111.9 3.86 0.16 150,000 23,254 13,952 9,301

2,668 3,200 36 111.9 3.94 0.24 150,000 35,849 21,510 14,340

Evaluacin PerodoBeneficio

COSTOS PERFORACIN

Para obtener el costo real (US$/m), todos los costosde operacin y otros reales de una perforadora debenser claramente conocidos.

El costo inicial de un tricono no debe ser usado comocriterio absoluto en la perforacin de pozos paratronadura.

La seleccin del tricono es fundamental al intentarmejorar la VP en una determinada roca.

Una alta velocidad de penetracin instantnea nosignifica que el costo por metro sea bajo.

El operador es el administrador de los parmetros yes el responsable de aprovechar al mximo losrecursos, pero en la realidad.

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RIESGOS ASOCIADOS A LAPERFORACIN

Por definicin de reas y diseo Por condiciones de operacin de los equipos Por posturas de perforacin Por maniobras de traslado (energa propia,

tractor, camin, unidad generadora) Por rodadas Por tronadura Por factores climticos y agentes externos

CONSULTAS ?????

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