Broca PDC para perfuração em arenito

Tipos de Brocas de PDC para Perfuração em Arenito

As brocas de PDC vêm em vários designs e tipos para atender às diferentes necessidades de perfuração em arenito e outras formações rochosas. Aqui estão alguns deles:

• Brocas de PDC com Corpo de Matriz: Essas brocas possuem um material de matriz durável, forte e leve. O material da matriz confere à broca resistência para suportar as forças de alto impacto que ocorrem durante a perfuração em arenito. Além disso, o problema da falha da broca devido à perda de material do corpo macio é eliminado.
• Brocas de PDC com Design de Bitola Modificado: A bitola se refere ao diâmetro ou tamanho da broca. Normalmente, ela mede o mesmo ou um pouco maior que o furo que a broca perfura. As brocas de PDC com bitola modificada ajudam a reduzir o atrito e criar suspensões de furo suaves. Além disso, as brocas com bitola modificada aprimoram o controle, especialmente em formações de arenito com geologia irregular. Essas brocas também são chamadas de brocas de PDC de deriva controlada.
• Broca de Perfuração de Diamante PDC: Como mencionado anteriormente, o corpo da broca pode ser feito de um material de matriz, metal ou plástico. As brocas de PDC de diamante estão entre as mais duras disponíveis no mercado. Elas podem perfurar arenito e formações rochosas muito duras. As brocas de diamante funcionam bem em locais com alto desgaste por abrasão e mecânico.
• Brocas de PDC com Design de Broca Dividida: Essas brocas possuem duas ou mais brocas instaladas em um único corpo. A divisão das brocas melhora o abastecimento, reduzindo o tempo necessário para substituir as brocas. Além disso, reduz o custo total de perfuração. As brocas melhoram o desempenho da broca e ajudam a otimizar a taxa de penetração.
• Brocas de PDC Ativadas por Ar: No início dos anos 2000, a Penetration Theories Inc. descobriu um novo tipo de broca chamada de broca ativada por ar. As brocas possuem uma passagem interna aerodinâmica. Quando ar sob alta pressão é liberado na broca, ele ativa rolamentos internos que aumentam a velocidade da broca. A alta velocidade da broca aumenta as taxas de penetração, reduz a energia necessária para perfurar e aumenta a vida útil da broca.

Especificações e Manutenção de Brocas de PDC para Perfuração em Arenito

As brocas de PDC vêm em diferentes tipos e tamanhos para trabalhar com várias máquinas de perfuração. Isso inclui brocas curtas e robustas e brocas longas (5 a 12 polegadas) com gargantas finas. As brocas possuem discos de fabricação de PDC que têm pelo menos 13/16 de polegada de largura. Cada disco possui um número específico de cortadores, dependendo do design da broca.

As brocas de PDC possuem um eixo para conectar ao motor no equipamento de perfuração. Normalmente, ele tem um comprimento de 10 a 12 polegadas e vem em diferentes tipos.

A tabela a seguir resume as diferentes especificações das brocas de PDC.

As brocas de PDC exigem manutenção adequada para maximizar sua vida útil. Aqui estão algumas maneiras de mantê-las.

• Inspeção Pré-Perfuração: Antes de usar a broca, inspecione-a cuidadosamente. Procure por sinais de danos ou desgaste excessivo. Certifique-se de que todos os cortadores de PDC estejam bem presos. Os recursos hidráulicos também devem estar em boas condições.
• Balanceamento da Broca: O balanceamento adequado das brocas de perfuração aumenta o desempenho consistente e reduz o risco de desgaste prematuro. Brocas mal balanceadas podem levar a cortes desiguais, aumento da vibração e deterioração mais rápida da broca e do equipamento de perfuração.
• Lubrificação Adequada: Lubrificar as conexões entre a broca de perfuração e os tubos de perfuração ajuda a evitar o desgaste. Use fluido de perfuração de alta qualidade. Ele ajuda a resfriar a broca, reduzir o atrito e remover cavacos durante o processo de perfuração.
• Siga as Instruções do Fabricante: Siga sempre as instruções do fabricante sobre a substituição da broca. Consulte o guia de seleção de brocas com base nas condições e parâmetros de perfuração.

Cenários de Uso de Brocas de PDC para Perfuração em Arenito

As brocas de PDC são adequadas para diferentes indústrias de perfuração. Sua alta velocidade as torna adequadas para grandes indústrias extrativas de mineração onde as formações rochosas são de grande espessura. Elas também se desempenham bem em formações de macias a duras quando perfurando para petróleo e gás. As brocas possuem excelente resistência ao corte e são adequadas para arenito, calcário, granito, mármore e outras formações duras. O design da broca ajuda no descarte eficiente de detritos através do tubo de perfuração. Os detritos não devem se acumular durante a perfuração, pois isso reduzirá a visibilidade ao determinar as formações geológicas.

As indústrias de petróleo e gás usam brocas de PDC nos seguintes cenários:

• Perfuração Vertical Direta: A técnica de perfuração vertical direta é usada ao criar poços verticais simples em arenito ou outras formações geológicas. Ela fornece uma localização precisa do poço, mas só é adequada quando o alvo está a algumas distâncias horizontais dentro de uma região vertical.
• Perfuração Direcional: Quando a área alvo de petróleo ou gás está localizada longe e requer apenas alguns furos verticais ou horizontais, a broca de PDC pode ser usada em perfuração direcional, horizontal ou multi-distância precisa. Essa forma de perfuração pode reduzir o número de poços necessários para serem perfurados para extrair petróleo ou gás, aumentando a taxa de penetração.
• Gaseificação de Carvão Subterrânea: Às vezes, as formações de carvão são queimadas para produzir gás, e o processo de gaseificação deve ocorrer no subsolo em camadas de carvão. As brocas de PDC são adequadas para esse tipo de gaseificação de carvão subterrânea. Elas podem criar poços diretamente, ou seus poços horizontais também podem passar.
• Brocas Poly-CR: As brocas Poly-CR combinam cortadores de PDC e cortadores de cone de rolos em uma única broca. Em formações mais macias como folhelho e calcário, os cortadores de cone de rolos funcionam melhor, enquanto as brocas de PDC se destacam em formações duras como arenito. A broca Poly-CR garante perfuração contínua mesmo quando ocorrem formações geológicas com dureza diferente.
• Formação Wolfcamp da Bacia Permiana: As brocas de PDC possuem lâminas e estágios do corpo fabricados com precisão para se adequar às características da formação Wolfcamp da Bacia Permiana. Na formação Wolfcamp, algumas áreas possuem arenito duro, enquanto outras possuem siltito, folhelho ou calcário macio. Aqui, as brocas de PDC personalizadas alteram o processo de fraturamento hidráulico (HF).

Como Escolher Brocas de PDC para Arenito

Ao escolher as brocas de PDC adequadas para necessidades específicas, vários fatores devem ser considerados, como a formação rochosa, o tamanho do furo, a profundidade, o design da broca, o orçamento e outros parâmetros de perfuração.

• Design da Broca para o Terreno:

  Vários designs de brocas de PDC estão disponíveis no mercado, todos os quais são especialmente adequados a um terreno específico. Por exemplo, ao perfurar arenito com possível cimentação, pode-se considerar o uso de uma broca de PDC com insertos médios ou duros moldados em matriz. Além disso, seria ideal escolher uma broca com alto volume de lâminas para aumentar a eficiência de corte e minimizar a potencial degradação do furo.

• Tamanho da Broca:

  Com diferentes tamanhos de brocas disponíveis no mercado, os compradores podem escolhê-los dependendo do tamanho do furo desejado. Por exemplo, se o projeto de alguém envolve furos de produção maiores, eles podem optar pelo tamanho correspondente. Por outro lado, se alguém está realizando um projeto de perfuração exploratória ou de furo fino, eles podem considerar brocas de diâmetro menor.

• Profundidade da Broca:

  O design da broca também desempenha um papel crucial dependendo da profundidade necessária. Para aplicações de perfuração profunda, uma broca de PDC com bitola, lâminas e combinações de dentes ideais aumentariam a eficiência de perfuração. Além disso, os compradores também devem considerar a formação rochosa em seus projetos de perfuração ao determinar a profundidade ideal. Assim, eles podem escolher o design da broca que não enfrentará nenhum desafio ao perfurar um determinado terreno.

• Qualidade da Broca:

  Como a qualidade da broca afeta diretamente o desempenho e o custo da perfuração, os compradores desejariam escolher uma broca de diamante de alta qualidade com serviços eficientes e duráveis.

• Orçamento:

  Apesar da necessidade de considerar o orçamento ao selecionar uma broca de PDC, é fundamental que os compradores invistam em brocas de alto desempenho que podem fornecer serviço mais prolongado e melhor eficiência de perfuração, mesmo que sejam relativamente caras.

• Parâmetros de Perfuração:

  Parâmetros de perfuração, como peso sobre a broca, velocidade de rotação e velocidade hidráulica do lodo, também afetam o desempenho da broca. Esses parâmetros devem ser definidos de acordo com as especificações do fabricante para a broca; caso contrário, pode ocorrer falha prematura da broca. Consequentemente, os compradores devem se familiarizar com os parâmetros de perfuração que a broca pode acomodar e escolher a broca para garantir compatibilidade com seu sistema de perfuração e condições geológicas.

Broca de PDC para Perfuração em Arenito - Perguntas e Respostas

P1: O que significa PDC em uma broca de PDC?

R1: PDC significa composto de diamante policristalino, que é o material usado para fazer essas brocas de perfuração.

P2: Quais são as partes de uma broca de PDC para arenito?

R2: As brocas de PDC para arenito geralmente são feitas de duas partes: o corpo e a mesa. O corpo da broca de perfuração é feito de uma liga de aço resistente. A mesa possui várias brocas de diamante presas a ela.

P3: Qual é a tolerância à pressão das brocas de PDC para arenito?

R3: A tolerância à pressão das brocas de PDC pode variar dependendo do tamanho e do fabricante. No entanto, as brocas de PDC geralmente podem suportar pressões de até 20.000 psi ou mais.

P4: Existem requisitos específicos de manutenção para brocas de perfuração?

R4: Não. As brocas de PDC não exigem nenhuma manutenção especial. As brocas de PDC são projetadas para serem usadas e descartadas quando desgastadas.