Novos pedaços cone do rolo

Tipos de novas brocas de rolos cónicos

Uma broca cónica tem um design simples que até uma criança entenderia. A broca é moldada como um cone, e três deles rolam em um padrão triangular em um conjunto de rolamentos amplamente utilizado. Brocas de rolos utilizam um conjunto de rolamentos com esferas de aço de uma única fila ou rolos cónicos, e podem ser abertas ou fechadas para lama.

Novas brocas de rolos cónicos estão disponíveis em alguns tipos primários:

• Brocas de Três Cones: Uma broca de rolos tradicional é uma broca de três cones que apresenta três cortadores rotativos em forma de cone. Esses cones rotativos são montados em eixos duráveis. Cada cone possui fileiras de dentes que raspam e esmagam a rocha à medida que os cones giram e rolam contra sua superfície. A combinação da ação de raspagem e do movimento de rolagem ajuda a fragmentar eficientemente o material que está sendo perfurado.
• Brocas de Dentes de Moinho: As variações de dentes de moinho são desenhos de dentes padrão nos cones de rolos. Muitas vezes, os primeiros e últimos cones têm dentes de moinho. Esses dentes geralmente são espaçados mais longe um do outro. Os dentes também têm ranhuras mais profundas. Brocas de rolos de dentes de moinho alcançam dois objetivos: fragmentam formações geológicas mais duras e estratificadas e garantem melhor circulação.
• Brocas de Rolamentos Selados: Tradicionalmente, as brocas de rolos usavam rolamentos de engrenagens abertas que permitiam que o fluido de perfuração passasse pelos rolamentos para resfriá-los e limpá-los. No entanto, as inclusões se tornaram um problema após períodos de perfuração mais longos nas brocas de rolamentos selados de hoje, que usam graxa em vez de fluido de perfuração para lubrificação.
• Brocas de Dentes Retos: Outro design comum para dentes em uma broca de rolos cónicos é a broca de dentes retos. Elas são prevalentes em cones de rolos usados no meio e podem ser chamadas de R em algumas especificações. Comparados aos dentes de moinho, os dentes retos têm um design mais longo e estreito. Eles fornecem melhor penetração em terrenos mais macios e maior eficiência de perfuração em camadas de sedimentos.
• Brocas de Dois Cones: Além das brocas de três cones, existem brocas de dois cones. Elas contêm dois cones rotativos como cortadores. O design dos dois cones pode melhorar a manobrabilidade em poços de pequeno diâmetro. Elas também aumentam a velocidade de perfuração e a eficiência em formações de macias a médias.
• Brocas de Velocidade Zero: Alguns fabricantes as chamam de brocas sem rolamentos. Elas são às vezes chamadas de brocas de nova geração. Essas brocas não têm peças móveis. Elas melhoram as taxas de penetração usando uma transferência de energia ideal da coluna de perfuração para um padrão de impacto pré-definido.

Especificação e Manutenção

Novas brocas de rolos cónicos têm características e requisitos específicos para atender às demandas de perfuração. Aqui estão as principais especificações para entender as brocas de rolos cónicos:

• Tamanho e Calibre: O tamanho e o calibre de uma broca de rolos cónicos estão diretamente relacionados ao diâmetro do furo. Geralmente, a faixa de tamanho é de 6'' a 16'' com uma forma de calibre de pequeno, médio ou grande.
• Material de Construção: A broca de rolos cónicos possui dois componentes principais: o cone e o corpo. Os cones são frequentemente feitos de aço resistente ao desgaste ou liga de titânio. O corpo da broca também pode ser feito do mesmo material ou de plástico composto de alta resistência ou cerâmica.
• Formações de Perfuração: Diferentes brocas de rolos cónicos são adequadas para formações geológicas distintas. Formações macias, como areia ou argila, usam brocas com inserções de carboneto de tungstênio. Formações médias usam dentes abobadados, enquanto formações duras usam brocas PDC ou brocas de rolos com uma bola esférica de borracha de alta densidade.
• Classificação API: O American Petroleum Institute (API) classifica as brocas de rolos. O sistema de classificação usa letras e números para representar o design, a construção e o uso pretendido da broca. Isso inclui especificações sobre o material, a forma e o sistema de rolamentos. Por exemplo, sob este sistema, os rolamentos de mancais selados são designados pela letra 'S', e a eficiência dos rolamentos como novos é classificada em 6, 5, 4, 3, 2 e 1 para o desempenho dos rolamentos, sendo '6' o mais alto.

Manutenção

A manutenção de novas brocas de rolos cónicos é essencial para garantir operações de perfuração eficientes e bem-sucedidas.

Inspeção Pré-Perfuração: A primeira etapa na manutenção da broca é a inspeção antes da instalação da broca. Verifique a broca para verificar se há sinais de danos, como dentes soltos, faltando ou danificados, danos físicos ao cone ou falha operacional do rolamento.

Lubrificação: A lubrificação adequada ajuda a promover uma operação eficiente e prolonga a vida útil da broca. Siga as instruções do fabricante sobre selos de rolamentos e requisitos de lubrificação. Se a broca tiver rolamentos selados, certifique-se de que os selos estejam intactos e bem lubrificados. Se os rolamentos não estiverem selados, siga as instruções para garantir que eles sejam lubrificados adequadamente.

Recondicionamento da Broca: A manutenção da broca de rolos cónicos nova envolve o recondicionamento de brocas usadas também. Se a broca usada puder ser restaurada, recondicione-a. Existem vários procedimentos para o recondicionamento da broca:

• Limpeza da Broca: Limpe completamente a broca usada de qualquer lodo, detritos ou fluido de perfuração.
• Substituição de Peças Defeituosas: Substitua quaisquer peças defeituosas, como rolamentos ou dentes danificados.
• Reacondicionamento: Isso inclui a retificação de perda óssea, reconstrução e relubrificação ou substituição de rolamentos.

Armazenamento da Broca: O armazenamento adequado é essencial para a manutenção de novas brocas de rolos cónicos. Armazene-as em um local seco e fresco, protegido de água, areia, sujeira e outros detritos ambientais. Armazene de forma a evitar danos às roscas e furos de calibre.

Cenários

As brocas de rolos cónicos são usadas para vários projetos de perfuração. Aqui estão algumas das aplicações típicas em que elas são usadas.

• Perfuração de Poços de Água

  Brocas cônicas são comumente usadas para perfurar poços de água. Elas podem criar aqüíferos profundos de forma eficaz para acessar água subterrânea. As brocas de rolos cónicos penetram em diferentes camadas de solo e rocha até atingir o nível freático.

• Perfuração de Poços de Petróleo e Gás

  Seus discos fazem a perfuração de poços de petróleo e gás com precisão. As brocas são trazidas para perfurar verticalmente ou horizontalmente em formações rochosas para atingir reservatórios de petróleo e gás. O design e as opções da broca são feitos para tocar e bombear através de formações rochosas resistentes que contêm valiosos recursos energéticos.

• Perfuração Geotérmica

  A energia geotérmica é uma fonte de energia alternativa obtida perfurando a Terra para aproveitar seu calor interno. Novas brocas de rolos cónicos são usadas em tais cenários para criar poços para acessar reservatórios geotérmicos. As brocas são feitas com recursos que podem tocar rochas resistentes e fazer perfurações de alto desempenho para obter energia geotérmica de formações rochosas quentes no subsolo.

• Construção e Perfuração de Fundações

  Projetos de construção exigem perfuração para criar fundações, furos de ancoragem e túneis de utilidade. Brocas cônicas são usadas para tais tarefas. Elas perfuram através de várias condições do solo para criar fundações estáveis para edifícios, pontes e outros projetos de infraestrutura.

• Operações de Mineração

  Brocas de rolos cónicos são ferramentas de perfuração populares em operações de mineração. Elas perfuram corpos de minério criando furos para extrair minerais valiosos como ouro, diamante e cobre. As brocas são adequadas para diferentes tipos de rocha devido à sua capacidade e versatilidade.

• Túneis e Perfuração Sem Trincheiras

  Projetos de tunelamento exigem o uso de brocas que podem criar túneis para sistemas de transporte, utilidades ou canais de água. Brocas de rolos cónicos de diferentes tamanhos são selecionadas com base nas necessidades do projeto e nas condições geológicas.

• Perfuração Direcional Horizontal

  Projetos HDD envolvem a criação de furos horizontais para instalar tubulações, cabos ou condutos. Mini brocas de rolos cónicos são escolhas populares para aplicações HDD. Elas fornecem controle preciso e manobrabilidade ao perfurar áreas urbanas ou terras ambientalmente sensíveis.

Como escolher novas brocas de rolos cónicos

Existem vários fatores a serem considerados ao selecionar as brocas de rolos cónicos para um projeto específico de perfuração. Esses fatores serão muito úteis para garantir eficiência, sustentabilidade e custo-efetividade na operação de perfuração.

• Formação Rochosa: Entender a natureza da rocha que está sendo perfurada é crucial na escolha da broca de rolos cónicos certa. Se a formação rochosa for macia, uma broca de três cones nova com dentes pode ser considerada. Para rochas duras, é preferível usar uma nova broca de rolos cónicos de carboneto de tungstênio.
• Ambiente de Perfuração: O ambiente circundante do local de perfuração pode afetar o desempenho da broca de rolos cónicos. Em ambientes de alta temperatura ou salinos, é melhor selecionar brocas com materiais resistentes à corrosão e provisões adequadas de resfriamento.
• Velocidade e Eficiência de Perfuração: A seleção da broca de rolos cónicos certa não se trata apenas de atingir a velocidade de perfuração desejada, mas também de maximizar a eficiência da perfuração. Escolher a broca certa pode minimizar o tempo de inatividade, reduzir o desgaste da broca e melhorar o desempenho geral da perfuração.
• Considerações de Custo: Brocas de rolos cónicos vêm em várias faixas de preço, e é importante considerar o custo ao fazer uma seleção. No entanto, deve-se ter em mente que a opção mais barata nem sempre é a mais econômica a longo prazo.
• Tamanho e Design da Broca: O tamanho e o design da broca de rolos cónicos também devem ser considerados cuidadosamente. O tamanho da broca deve ser compatível com o equipamento de perfuração e o diâmetro do furo desejado. Além disso, os recursos de design da broca, como o arranjo dos dentes e os selos dos rolamentos, devem corresponder à aplicação específica de perfuração.

P & R

P: Do que são feitas as novas brocas de rolos cónicos para petróleo?

R: Elas são feitas de aço de alta qualidade. Os cones têm uma camada externa de carboneto de tungstênio, titânio ou uma liga similar para aumentar a resistência ao desgaste e a longevidade da broca. Algumas brocas de rolos cónicos modernas também incorporam tecnologia de diamante policristalino compacto (PDC).

P: Qual é a vida útil de uma nova broca de rolos para rocha?

R: Se usada corretamente, uma nova broca de rolos para rocha pode durar até cinco milhões de revoluções em condições de perfuração ideais. No entanto, sua vida útil pode ser afetada por formações geológicas, o tamanho do poço, a velocidade de perfuração e a presença de fluidos circulantes.

P: Quais são as tendências recentes na tecnologia de novas brocas de rolos cónicos?

R: Há um uso crescente de brocas de rolos cónicos com cortadores híbridos. Essas brocas combinam o design tradicional de rolos cónicos com tecnologia de diamante policristalino compacto (PDC). Outra tendência é a ênfase crescente em designs de brocas ecologicamente corretos. Os fabricantes estão buscando maneiras de reduzir o impacto ambiental das brocas, desde os materiais usados até o descarte de brocas desgastadas.