sistema de graduacion de desgaste de iadc para trepanos triconos

SISTEMA DE
GRADUACION
DE DESGASTE
DE IADC PARA
TREPANOS
TRICONOS
Sistema Estandarizado de Graduación
de Desgaste de Trépanos
La competitividad en los yacimientos actualmente
demanda que la perforación de pozos se realice lo más
eficiente y económicamente posible. Algunos lo discutirán,
pero las personas más eficientes para perforar un pozo son
aquellas que trabajan con grupos experimentados y con la
mejor información de perforación disponible.
Una de las herramientas para obtener información
precisa y exacta es la graduación o medición del desgaste
del trépano. El estudio de las estructuras cortadoras y del
cojinete de un trépano pueden ser datos de suma
importancia cuando el trépano usado sale del pozo. Una
precisa graduación del desgaste permite visualizar cómo
fue perforado el pozo. ¿Obtuvo el trépano el resultado
esperado? Si no, ¿qué cambios necesitamos realizar antes
de volver a bajar la herramienta.?
Una inspección minuciosa de las estructuras de corte
desgastadas y los cojinetes pueden dar una buena pista
Estructura del Sistema
El método de graduación de desgaste detallado abajo
respeta el Sistema de Graduación IADC. Se utilizan ocho
columnas en el Registro de Trépanos o Bit Record.
T
B
G
Observaciones
Estructura Cortadora
B
G Observaciones
Hileras
Hileras Caracter Ubica- Cojinete Cali- Otros Razón
Interiores Exteriores Desgast ción Sello bre Desgast. Salida
1/16
(1)
(O)
(D)
(L)
(B)
(G)
(O)
(R)
1. La columna 1 (I-Interior) se utiliza para reportar la
condición de los elementos cortadores que no están en
contacto con la pared del pozo (I-Inner). El cambio desde
“Interior: 2/3 de las estructuras cortadoras” (versión
anterior) fue hecho para reducir variaciones en la
graduación e incrementar la comprensión del sistema.
2. La columna 2 (O-Exterior) se utiliza para reportar la
condición de los elementos cortadores que tocan las
paredes del pozo (O-Outer). En la versión previa, esto era
1/3 de las estructuras cortadoras. Este cambio refleja la
importancia de la condición del calibre y la hilera exterior
para un buen rendimiento del trépano.
En las columnas 1 y 2 se emplea una escala lineal de
0 a 8 para describir la condición de la estructura cortadora
de la siguiente manera:
TREPANOS DE DIENTES DE ACERO: medida de la altura
perdida del diente por desgaste o daño.
0- El diente no perdió altura
8 - El diente perdió toda su altura
sobre el desgaste característico del trépano que podría
afectar nuestra próxima elección, nuestros procedimientos
y prácticas operativas. Graduar el desgaste y evaluar las
observaciones son operaciones simples que pueden
mejorar la eficiencia de perforación reduciendo los costos.
La industria ha desarrollado un método de graduación
de desgaste y de símbolos que simplifican esta importante
operación. Los símbolos de graduación de desgaste
indicados a continuación pueden ser utilizados para evaluar
a todo tipo de trépanos, incluyendo:
Trépanos con cojinete journal de insertos y de dientes
Trépanos con cojinete sellado y a rodillo de ambos tipos
Trépanos de cojinete no sellado
Trépanos de diamante natural
Trépanos PDC
Trépanos PDC impregnados.
TREPANOS DE INSERTOS: medida combinada de reducción de estructura cortadora debido a pérdida, desgaste
y/o rotura del inserto/diente.
0- No hay pérdida de estructura cortadora
8- Pérdida total de estructura cortadora.
Ej: Un trépano al que le falta la mitad de los insertos en
las hileras interiores por pérdida o rotura y los restantes
dientes de la hilera presentan 50% de reducción en altura
por desgaste, debería ser graduado 6 en la columna 1. Si
los insertos de la hilera exterior permanecieran intactos
pero su altura reducida a la mitad debido al desgaste, la
graduación apropiada para la columna 2 sería 4.
3. Columna 3 (D-Característica principal del desgaste Estructura cortadora): se utiliza un código de dos letras
para indicar la característica principal del desgaste de la
estructura cortadora. En la tabla 1 aparece un listado de
códigos de dos letras para las características de desgaste
a ser utilizados en esta columna:
TABLA 1 – características del desgaste
* BC — Cono Roto
BF — Falla en el enlace
BT — Diente/cortador roto
BU — Trépano embolado
* CC — Cono fisurado
* CD — Cono arrastrado
CI — Interferencia de conos
CR — Coroneado
CT — Dientes astillados
ER — Erosión
FC — Crestas achatadasr
HC — Fisuras x calentamiento
JD — Daño por chatarra
* LC — Cono perdido
LN — Boquilla perdida
LT — Dientes perdidos
OC — Desgaste excéntrico
PB — Trépano comprimido
PN — Boquillas o canales tapados
RG— Calibre redondeado
RO — Anilladot
SD — Daño en el extremo de la pata
SS — Autoafilado
TR — Sobre huella
WO— Lavado
WT— Diente/cortador desgastado
NO — Sin desgaste
* Indicar N° ó Nos de cono/s en la columna 4.
3
4. Columna 4 (L-Ubicación): Se utiliza un código de una
letra o un número para indicar la ubicación en la cara del
trépano en donde ocurre la característica principal del
desgaste. En la tabla 2 aparece un listado de códigos a
utilizar para describir la ubicación en trépanos a rodillos.
MEASURED DISTANCE
AMOUNT OUT OF GAUGE =
MEASURED DISTANCE X 2/3
NOTA: “G” (hilera del calibre) reemplaza la “H” para esta
versión
TABLA
N —
M —
G —
A —
2 - UBICACION (Triconos)
Hilera de la nariz
Hilera intermedia
Hilera del Calibre
Todas las hileras
N° Cono
1
2
3
“REGLA DE LOS DOS TERCIOS”
La “Regla de los Dos Tercios” según se utiliza para
triconos requiere que el anillo del calibre sea sacado de
manera de contactar dos de los conos en sus puntos más
salientes. Entonces la distancia entre el punto más
saliente del cono #3 y el anillo del calibre se multiplica por
2/3’s y se redondea al 1/16” de pulgada más próximo para
obtener la reducción del diámetro correcta.
La ubicación se define de la siguiente manera:
Calibre:
Nariz:
Intermedia:
Todas:
Estructuras cortadoras que tocan la pared
del pozo
Las estructuras cortadoras más centrales
del trépano
Estructuras cortadoras entre la nariz y el
calibre
Todas las hileras
Los n° de los conos se identifican de la siguiente manera:
N° 1: contiene los elementos cortadores centrales
N° 2 y 3: siguen en sentido de las agujas del reloj al mirar
las estructuras cortadoras con el trépano sobre el pin.
5. Columna 5 (B-Cojinetes/sellos): se utiliza un código de
una letra o un número, según el cojinete, para indicar la
condición del cojinete de los trépanos a rodillo. Para
trépanos de cojinete no sellado, se utiliza una escala lineal
de 0 a 8 para indicar la vida utilizada del cojinete. Un cero
(0) indica cojinete sin desgaste (nuevo) y ocho (8) indica
cojinete sin vida remanente (perdido o trabado). Para
trépanos con cojinete sellado (journal o a rodillo) se utiliza
un código de una letra para indicar la condición del sello.
Una “E” indica sello efectivo, una “F” sello fallado y una “N”
indica “No es posible graduar”, este último código fue
agregado para permitir reportar cuando la condición del
sello/cojinete no puede ser determinada.
6. Columna 6 (G-Calibre): se utiliza para reportar sobre el
calibre del trépano. La letra “I” indica que no hubo
reducción de calibre. Si el trépano tiene una reducción en
el calibre se debe registrar en 1/16” de pulgada. La “Regla
de los dos tercios” es aplicable para trépanos triconos.
4
7. La columna 7(O-otras características del desgaste) se
utiliza para reportar cualquier otra característica de
desgaste del trépano, en adición al desgaste de la
estructura cortadora descrito en la columna 3 (D). Notar
que esta columna no es exclusiva para características de
desgaste de estructuras cortadoras. Se utilizan para esta
columna los códigos de dos letras listados en la Tabla 1.
8. La columna 8 (R-Razón de salida) se utiliza para
reportar la causa por la cual el trépano fue sacado. En la
Tabla 3 aparece un listado con códigos de dos ó tres
letras que se utilizan en esta columna.
TABLA 3
BHA —
CM —
CP
—
DMF —
DP
—
DSF —
DST —
DTF —
FM
—
HP
—
HR
—
LIH —
LOG —
PP
—
PR
—
RIG —
TD
—
TQ
—
TW —
WC —
- RAZON DE SALIDA O FINALIZACION DE CARRERA
Cambio de ensamble de fondo
Tratamiento fluido
Coroneado
Falla de Motor de Fondo
Barra tapada
Falla de barras
Ensayo de formación
Falla de herramientas de fondo
Cambio de formación
Problema de diámetro
Horas
Dejado en el pozo
Perfilaje
Presión de la bomba
Penetración Menor
Reparación del Equipo
Profundidad final/Profundidad de entubamiento
Torque
Barra torcida
Condiciones climáticas
A continuación se describen las características de desgaste más comunes de triconos
CONO ROTO (BC)
La rotura del cono en esta foto fue causada por el
sulfuro de hidrógeno. Un cono también se puede romper
cuando el trépano golpea contra un borde ó filón durante
un viaje o conexión, o cuando hay interferencia de conos
a causa de una falla en el cojinete. Notar las roturas
axiales chatas en este trépano en particular. La rotura
circunferencial es el deterioro de la taza/cono.
Generalmente el “BC” en Cono N°1 y Cono N°2 se debe
a la chatarra que deja el Cono N°3 en el fondo. Las
crestas de los insertos dañados indican que el daño fue
causado por los insertos impactando en el cono durante
la perforación.
CONO ROTO (BC)
DIENTES ROTOS (BT)
Esta fotografía es un ejemplo de rotura múltiple de
los dientes. Los bordes filosos de las marcas de los
golpes en la carcaza del cono indican que este astillado
o rotura ocurrió casi al finalizar la carrera del trépano.
Notar además que los insertos de la hilera exterior y los
de la nariz permanecen en la mejor condición.
En algunas formaciones, los dientes rotos, como los
dientes astillados, pueden ser una característica normal
de desgaste para trépanos de insertos y no
necesariamente indican problemas de aplicación o
prácticas operativas. Los dientes rotos, sin embargo, no
se consideran una característica normal de desgaste
para trépanos de dientes de acero. En este caso,
pueden indicar aplicación no apropiada o prácticas
operativas erróneas.
En los trépanos de insertos ocurre este desgaste
cuando la resistividad compresiva de la roca excede a la
resistividad compresiva de la estructura cortadora. Sin
embargo, si la carrera fue de muy corta duración, los
dientes rotos pueden indicar exceso de peso y/o rpm,
aplicación incorrecta y/o la necesidad de un
amortiguador. El exceso de peso para una determinada
aplicación es evidente cuando los dientes rotos
predominan en las hileras interiores e intermedias. El
exceso de rpm, cuando la rotura de los dientes
predomina en la hilera del calibre.
Los dientes también pueden dañarse cuando el
trépano se corre en chatarra, golpea con alguna saliente
o choca repentinamente contra el fondo, o el trépano ha
sido introducido incorrectamente, lo cual se indica por
un cambio importante en la forma del fondo del pozo.
Perforar una formación demasiado dura para el tipo de
trépano utilizado también puede provocar rotura de los
dientes.
DIENTES ROTOS (BT)
5
TREPANO EMBOLADO (BU)
CONO FISURADO (CC)
TREPANO EMBOLADO (BU)
Un trépano embolado muestra desgaste en los
dientes. Esto es por la imposibilidad de rotar del cono o
los conos debido a restos de formación estacionada
entre los conos. Puede considerarse, erróneamente,
que se bloqueó el cojinete. Luego de limpiar las
estructuras cortadoras de este trépano particular, se
descubrió que los cojinetes estaban en buenas
condiciones, caso típico de trépanos embolados.
El embolamiento puede ocurrir por inadecuada
limpieza hidráulica del pozo, cuando el trépano es
forzado entre los cortes de formación sin estar la bomba
en funcionamiento, o al atravesar una formación
pegajosa.
CONO FISURADO (CC)
La fotografía muestra un cono fisurado
circunferencialmente. La fisura fue causada por
desgaste de la carcaza del cono, lo que redujo el grosor
de la carcaza del cono sobre el canal de retención del
cono. El calor generado por el desgaste de formación
durante la carrera fuera de centro es el causante de esta
fisura en particular. Desde un punto de vista
operacional, un cono puede fisurarse cuando se deja
chatarra en el fondo del pozo, el trépano golpea contra
alguna dureza saliente o contra el fondo, o se cae la
barra. Los conos también pueden fisurarse por el efecto
del sulfuro de hidrógeno, erosión de la carcaza del cono
o sobrecalentamiento.
CONO ARRASTRADO (CD)
Esta característica indica que uno o más conos no
rotaron durante parte de la carrera del trépano. Esto se
demuestra por uno o más puntos de desgaste plano.
Generalmente un cono arrastrado es causa de falla del
cojinete en uno o más conos, almacenamiento de
desechos entre los conos, un trépano comprimido que
causa interferencia de conos o trépano embolado.
CONO ARRASTRADO (CD)
INTERFERENCIA DE CONOS (CI)
Observar que el desgaste “BT, M3” es irregular,
indicando que la carcaza y los insertos del Cono N° 1
impactaron en otro. El “WT,M1” es un buen ejemplo del
desgaste de insertos contra el material adyacente a la
carcaza del cono, contrariamente al desgaste contra la
formación. La interferencia de los conos, que puede
llevar al acanalamiento del cono y dientes rotos, se
malinterpreta como daño por formación. Los dientes
rotos a causa de la interferencia de conos no son
indicadores de mala selección de trépanos.
Algunas causas por este desgaste son: trépanos
comprimidos, ensanchamiento de un diámetro de menor
calibre con excesivo peso sobre el trépano, o falla del
cojinete en uno o más conos.
INTERFERENCIA DE CONOS (CI)
6
CORONEADO (CR)
Los cortadores centrales de este trépano fueron
dañados por un perfil de roca dejada en el pozo por el
trépano anterior. Esta es casi la única manera por la que
un trépano puede sufrir coroneado.
Un trépano generalmente se coronea cuando la parte
de la nariz de uno o más conos se daña o cuando la
abrasividad de la formación excede la resistencia al
desgaste de los cortadores centrales. La
mala introducción de un trépano luego de un cambio en
el perfil del fondo del pozo también puede producir
coroneado. Un trépano también se coronea cuando se
pierden los cortadores debido a la erosión de la carcaza
del cono, o cuando la chatarra dejada en el pozo daña
los cortadores centrales.
CORONEADO (CR)
PERFIL DE FONDO DE POZO DE TREPANO
CORONEADO/NO CORONEADO
Esta fotografía compara el perfil del fondo de pozo
entre un trépano coroneado y uno corrido con
normalidad.
La porción amarilla muestra el montículo de
formación dejado en el fondo por un trépano corrido
previamente que estaba coroneado. En roca de dureza
N° 1 ó 2 y con apropiado cuidado, el montículo puede
ser removido y se puede continuar perforando sin
coronear el próximo trépano. En las rocas más duras
Siete, Ocho o Nueve, se recomienda primero limpiar el
centro y se pueden perforar 5-10 pies. Luego, lo más
recomendable es hacer un viaje y examinar el trépano
para determinar si es necesario realizar otra limpieza.
PERFIL DE FONDO DE POZO DE TREPANO
CORONEADO/NO CORONEADO
DIENTES ASTILLADOS (CT)
Esta fotografía muestra dos ejemplos de dientes
astillados. Notar el inserto astillado en la parte superior
de la hilera intermedia hacia la izquierda, adyacente a la
hilera exterior, o calibre. Este inserto fue cortado por el
impacto de algún elemento en el fondo del pozo. Los
dos insertos hacia la derecha en la misma hilera tienen,
cada uno, una sola fractura con un cresta en el centro y
una más pequeña al costado.
En trépanos de insertos, los dientes astillados se
transforman generalmente en dientes rotos. Un diente
se considera astillado si una parte substancial
permanece sobre la carcaza del cono. Las posibles
causas por astillamiento son la carga de impactos por
corrida brusca y/o pequeña interferencia de conos.
Generalmente, los dientes astillados no son indicativos
de problemas en aplicaciones o parámetros operativos.
DIENTES ASTILLADOS (CT)
7
EROSION (ER)
CRESTAS ACHATADAS (FC)
SELLO AFECTADO POR CALOR
FISURAS POR CALENTAMIENTO (HC)
EROSION (ER)
La erosión que se puede observar en esta fotografía
indica la presencia de cortes abrasivos en el lodo
transportado a alta velocidad de derecha a izquierda. Al
encontrar un inserto, el efecto remolino causa que los
cortes remuevan la carcaza del cono en el lado derecho
de los insertos.
En trépanos de insertos, la pérdida del material que
recubre la carcaza del cono puede provocar la pérdida
de insertos, ya que el material de la carcaza del cono
que soporta y sujeta es reducido. La erosión también
puede indicar un problema relacionado a la hidráulica.
Los cortes abrasivos pueden erosionar la carcaza del
cono por hidráulica no adecuada. Por otro lado, un
exceso hidráulico puede llevar a una erosión por la
velocidad del fluido. Una formación abrasiva en contacto
con la carcaza del cono entre los cortadores también
puede causar erosión. Esto es causado generalmente
por tracking, desgaste excéntrico o exceso de peso
sobre el trépano.
CRESTAS ACHATADAS (FC)
Esta característica reduce la penetración hacia el
final de la carrera y termina con varias carreras de
trépanos de dientes. Como se ve en la foto, el desgaste
de crestas achatadas es una reducción moderada en
altura a lo largo de la cara entera de los cortadores y
depende de varios factores, incluyendo la formación,
recubrimiento de metal duro y parámetros operativos.
Esta característica generalmente es causa de reducción
de peso e incremento del rpm para controlar desviación.
SELLO AFECTADO POR CALOR
Un cojinete puede fallar por un sello afectado por
calor (se registra como SF). La degradación térmica de
un sello es una reacción de tiempo y temperatura y
puede ser causada por temperatura moderada durante
carreras largas o por temperaturas elevadas durante
carreras cortas. El daño al trépano que se observa en la
foto fue causado cuando, luego de realizar una
conexión, se retomó la perforación sin poner la bomba
en funcionamiento.
FISURAS POR CALENTAMIENTO (HC)
Las fisuras por calentamiento ocurren cuando un
cortador se sobrecalienta al ser arrastrado en la
formación y es luego enfriado por el fluido tras varios
ciclos. Además, las fisuras por calentamiento también
pueden aparecer cuando se ensancha un diámetro
apenas fuera de calibre con alto rpm. En este caso
particular, el desgaste se produjo al ensanchar con
motor, considerada una práctica de perforación no
adecuada. Observar en la foto que una pata del trépano
fue removida para examinar.
8
DAÑO POR CHATARRA (JD)
Se puede determinar por marcas en cualquier parte
del trépano. La ranura profunda en el extremo de la pata
de este trépano puede haber sido causada por chatarra
del mismo trépano. La gran erosión de la carcaza del
cono alrededor de los insertos de la hilera exterior
explica la causa por la que se puede haber caído un
inserto entero. Notar las rasgaduras circunferenciales
que provienen de daño por formación. A veces es
necesario sacar la chatarra del pozo antes de continuar.
La chatarra proviene principalmente de: material que
cae en el pozo desde la superficie, chatarra proveniente
de la barra, como los pins de los ensanchadores, aletas
estabilizadoras, etc., chatarra de un trépano corrido
anteriormente, y chatarra del mismo trépano que se
corre.
DAÑO POR CHATARRA (JD)
CONO PERDIDA (LC)
Los conos pueden perderse en diversas formas. Con
algunas excepciones, el cono perdido deberá ser
sacado del pozo antes de continuar la perforación. Los
conos pueden perderse cuando el trépano golpea un
trozo duro de formación o el fondo del pozo durante el
viaje o conexión. Una barra caída, falla del cojinete o
también el sulfuro de hidrógeno pueden causar la
pérdida de un cono.
CONO PERDIDO (LC)
BOQUILLA PERDIDA (LN)
Esta es otra característica importante que puede
ayudar a explicar la carrera de un trépano. Una pérdida
de boquilla causa pérdida de presión por lo cual se debe
sacar el trépano del pozo. Una boquilla perdida también
es una fuente de chatarra en el pozo.
Algunas causas de esta característica son: instalación
incorrecta, boquilla o diseño de boquilla no adecuado, o
daño mecánico o por erosión en la boquilla o en el
sistema de retención de la boquilla. En el trépano que
vemos en la foto, la acción lavadora muestra una
boquilla sin un buen O-ring. Luego se determinó que la
falta de sellado fue provocada por la instalación de una
boquilla de otro fabricante en un trépano de Hughes.
Esto significa que el O-ring de Hughes no fue
correctamente sellado con la boquilla incompatible.
BOQUILLA PERDIDA (LN)
9
DIENTES PERDIDOS (LT)
DESGASTE EXCENTRICO (OC)
TREPANO COMPRIMIDO (PB)
DIENTES PERDIDOS (LT)
La hilera media del cono N° 1 es un buen ejemplo de
fractura de cono corriendo circunferencialmente desde la
parte inferior del agujero del inserto hasta la parte inferior del
agujero del inserto adyacente. Esto afloja el soporte del cono
en el inserto y causa la pérdida de algunos insertos. Es
importante observar que se ha perdido el inserto de la nariz
del cono N° 1 uno por la erosión de la carcaza del cono. En
trépanos de insertos, esta característica provoca la pérdida
de insertos enteros dejados en el pozo, causando potencial
daño por chatarra.
A veces, la pérdida de dientes es seguida por insertos
rotados. Además, los dientes pueden perderse por fisuras
que aflojan el soporte de los insertos y por fisuras provocadas
por sulfuro de hidrógeno.
DESGASTE EXCENTRICO (OC)
Esto ocurre cuando el centro geométrico del diente y el
centro geométrico del pozo no coinciden. El resultado es un
agujero sobredimensionado.
Este desgaste se identifica ya sea por desgaste en la
carcaza de los conos entre las hileras de cortadores, mayor
desgaste del calibre en uno de los conos, o penetración
menor a la esperada. El desgaste excéntrico puede reducir la
penetración incluso más que un trépano en sobrehuella. En
este caso particular, el cono de la derecha cortaba un pozo
sobredimensionado, mientras que el cono de la izquierda
casi no tenía contacto con la pared del pozo. Como el
desgaste se encuentra entre las hileras de insertos, se puede
decir que el trépano estuvo perforando un agujero
sobredimensionado.
Las causas de este desgaste son: cambio en la formación
de quebradiza a plástica, mala estabilización en pozo
desviado, peso inadecuado para la formación, tipo de
trépano incorrecto y presión hidrostática que excede
significativamente a la presión en la formación. Se puede
eliminar el desgaste excéntrico cambiando el tipo de trépano
y por consiguiente, el perfil del fondo de pozo.
TREPANO COMPRIMIDO (PB)
Los trépanos se comprimen cuando se fuerzan
mecánicamente a un calibre menor. El trépano de la foto, por
ejemplo, fue forzado a un BOP menor. Notar los insertos
rotos de la hilera exterior. La cavidad de los insertos rotos es
circunferencial, mientras que normalmente la cavidad en la
rotura de insertos es perpendicular a la fuerza que causa la
fractura. Varios de los insertos rotos de la hilera exterior
tienen crestas circunferenciales, indicando que el BOP de
menor tamaño causó la rotura de insertos.
Otras causas por este desgaste son: forzar el trépano en
un agujero no calibrado, forzar un tricono a una sección
perforada por un trépano de cortadores fijos, forzar el trépano
por una cañería que no se ajusta al diámetro del mismo o
comprimir el trépano en el plato de ajuste. Los trépanos
comprimidos pueden llevar a rotura o astillado de dientes,
interferencia de conos, conos arrastrados y otras
condiciones de desgaste de las estructuras cortadoras.
10
BOQUILLA TAPADA (PN)
Si bien esta condición no describe la estructura cortadora,
puede ser útil al brindar información sobre la carrera del
trépano. Una boquilla tapada puede reducir la hidráulica o
forzar el viaje fuera del pozo debido a presión excesiva de la
bomba. Llenar el trépano por completo (jamming the bit into
fill) con la bomba apagada puede tapar una boquilla.
También se puede producir el tapado cuando, durante una
conexión, el material sólido ascendiendo a través de la barra
y del trépano se deposita en una boquilla cuando finaliza la
circulación. A la inversa, cuando se bombea material sólido
hacia abajo por la barra, también se puede depositar en una
boquilla.
CALIBRE REDONDEADO (RG)
Esta condición describe un trépano que ha experimentado
desgaste del calibre en forma redondeada, pero aún no
presenta el desgaste normal del calibre. Los insertos de la
hilera exterior pueden estar un poco por debajo del calibre
pero las contracaras de los conos permanecen en diámetro
nominal. En este caso, la falta de desgaste en el extremo de
la pata y en el recubrimiento de metal duro, junto con los
biseles restantes en los insertos del calibre sugieren que aún
perforaba el diámetro nominal del pozo. El calibre de un
trépano puede resultar redondeado al atravesar una
formación abrasiva con excesivo rpm o al ensanchar un pozo
fuera de calibre.
BOQUILLA TAPADA (PN)
CALIBRE REDONDEADO (RG)
DAÑO EN EL EXTREMO DE LA PATA (SD)
El daño en el extremo de la pata puede ser diferente al
daño por chatarra y no se lo considera característica de
desgaste de la estructura cortadora. El daño en el extremo de
la pata puede llevar a la falla de los sellos. Algunas de las
causas por este tipo de desgaste son: chatarra dejada en el
pozo, ensanchamiento de un pozo bajo calibre en
formaciones falladas, o un trépano comprimido que hace que
el extremo de la pata sea la parte más saliente del trépano.
DAÑO EN EL EXTREMO DE LA PATA (SD)
DESGASTE AUTOAFILADO (SS)
Como el autoafilado ayuda a mantener una buena
penetración a lo largo de la carrera, esta característica
de desgaste indica generalmente selección apropiada
del trépano y parámetros de perforación. Tanto los
trépanos de insertos como los de dientes pueden
desgastarse en forma autoafilada. Como se muestra en
la foto, los cortadores se desgastan de manera tal que
conservan algún borde filoso.
DESGASTE AUTOAFILADO (SS)
11
TRACKING O SOBREHUELLA (TR)
LAVADO DE SOLDADURA (WO
TRACKING (TR) O SOBREHUELLA
Como se observa en la foto, el arrastre de las hileras del
medio ha rotado los conos a velocidad inadecuada. El
desgaste achatado en las hileras exteriores e interiores
también indica velocidad inadecuada. Otro indicador de
tracking es el desgaste en forma cónica entre los dientes
filosos en una única hilera.
Un trépano en sobrehuella, perforará el diámetro
nominal del pozo con todos los conos alcanzando el calibre.
El tracking ocurre cuando los dientes encajan como
engranajes en el fondo del pozo. El desgaste de los
cortadores en una sobrehuella se producirá en el lado
dominante y el lado arrastrado. El desgaste de la carcaza
del cono será entre los cortadores de una hilera.
A veces se puede prevenir el tracking utilizando un
trépano para formaciones más suaves, o reduciendo si
fuera posible, la presión hidrostática. El tracking puede ser
causado por cambios en la formación de quebradiza a
plástica, o cuando la presión hidrostática excede
significativamente a la presión de la formación.
LAVADO DE SOLDADURA (WO)
El lavado puede ocurrir en cualquier momento de la
carrera de un trépano. Si la soldadura del trépano es
porosa, o no está cerrada, el trépano comenzará a
lavarse en cuanto comienza la circulación.
Generalmente, las soldaduras están cerradas, pero se
agrietarán durante la corrida por el impacto con el fondo
del pozo o con extremos salientes en las conexiones.
Cuando se produce una fisura y el fluido la atraviesa,
se establece rápidamente el lavado. El lavado de
soldadura causado por armonías de la barra ocurre
luego de que el trépano permanezca en el pozo el tiempo
suficiente como para indicar que la soldadura fue
sellada durante el ensamble del trépano. Luego de
instalar triadas durante el ensamble de un trépano
Hughes, la frecuencia de lavado de soldaduras a causa
de armonías de la barra se redujo significativamente.
SELLO DESGASTADO (REGISTRADO SF)
Bajo la columna Sellos/Cojinetes, una causa posible
de falla de cojinete es un sello desgastado. En esta foto,
el sello está desgastado en el diámetro interno del lado
del fluido. Este desgaste en particular fue causado por
sólidos del fluido carcomiendo el material del sello.
SELLO DESGASTADO (REGISTRADO COMO SF)
12
DIENTE DESGASTADO (WT)
Esta es una característica de desgaste muy común tanto
para trépanos de insertos como para trépanos de dientes.
Cuando se anota Dientes desgastados en trépanos de
insertos, es adecuado observar y anotar autoafilado (SS) o
crestas achatadas (FC).
DIENTE DESGASTADO (WT)
Aplicando el Sistema de Graduación a Desgastes
La mejor manera para comprender totalmente los
beneficios inherentes al sistema de graduación de
desgaste es ver su aplicación en trépanos triconos.
A continuación, se podrá observar la graduación de
desgaste de tres trépanos.
Es importante recordar que en algunas instancias existirá
más de un análisis correcto para cada trépano. Esto es
posible si dos personas no coinciden en la característica
principal de desgaste de las estructuras cortadoras o en
cuál puede ser la otra característica de desgaste.
GRADUACION DEL DESGASTE N°1
El 1er. trépano fue graduado: 7,1,BT,M,E,I,WT,PR.
El trépano parece haberse desgastado al toparse contra
una formación más dura a la adecuada para este tipo. Esto
se indica por la gran proporción de dientes rotos en las
hileras interiores y por que el trépano fue sacado por baja
penetración. La penetración se redujo por la rotura de los
dientes cuando el trépano se topó con la formación más
dura. El peso excesivo en el trépano también pudo haber
causado este tipo de desgaste.
La aplicación era correcta si la carrera era de duración
razonable, no hubo evidencia de “otra” característica de
desgaste, los sellos estaban efectivos y el trépano se sacó
en calibre. Sin embargo, si el trépano tuvo una carrera
menor a la esperada, probablemente la aplicación no haya
sido la corrcta. El trépano pudo haber sido demasiado
blando para la formación, o puede haber sido corrido con
peso excesivo.
GRADUACION DEL DESGASTE N°1
(7, 1, BT, M, E, I, WT, PR)
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GRADUACION DEL DESGASTE N°2
Este trépano fue graduado: 5,8,WT,A,3,2,FC,HRS.
GRADUACION DEL DESGASTE N° 2
(5, 8, WT, A, 3, 2, FC, HRS)
Este desgaste indica selección apropiada del trépano y
aplicación. No hay una gran diferencia entre el desgaste de
los insertos interiores y exteriores, lo cual indica peso y rpm
adecuados. WT (dientes desgastados) es una característica
de desgaste común en trépanos de insertos de carburo de
tungsteno para formaciones duras, contrariamente a los
dientes astillados o rotos, que indican excesivo peso y rpm.
Cuando fue sacado, el trépano seguía perforando bien
por que se anota Horas en la columna de “Razón de
Salida”. Sin embargo, el trépano estaba apenas fuera de
calibre (2/16”) en este punto y podría haber perdido más
calibre si se hubiera dejado en el pozo. Esto refuerza la
decisión de sacar el trépano por horas de rotación.
Una condición del cojinete “3” en los cojinetes de aire
sugiere que aún queda vida del cojinete. Como no había
trépanos más duros disponibles, y el desgaste indica que
un trépano más blando no hubiese sido adecuado, esta
parece haber sido la aplicación correcta para el trépano.
GRADUADION DEL DESGASTE N°3
El tercer trépano fue graduado: 0,0,NO,A,E,I,LN,PP
Como no hay indicios de desgaste de estructuras cortadoras, 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, posiblemente un trépano de dientes de acero, para este tramo. Si
la carrera fue muy corta, es probable que la boquilla no era
la adecuada o estaba mal instalada. En este caso, no se
puede determinar si la aplicación era la correcta o no.
GRADUACION DEL DESGASTE N° 3
(0, 0, NO, A, E, I, LN, PP)
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SISTEMA DE GRADUACION DE DESGASTE DE IADC
ESTRUCTURA CORTADORA
Interior
Exterior
Caract.
Desgaste
Ubicación
I
O
D
L
Cojinetes
/Sellos
Calibre
Otras
Caract. de
Desgaste
Razón
de
Salida
B
G
O
R
I – ESTRUCTURA CORTADORA INTERIOR
(Hileras interiores)
L — UBICACION
Triconos
N—
M—
G—
A—
O – ESTRUCTURA CORTADORA EXTERIOR
(Hilera del Calibre)
En las columnas 1 y 2 se emplea una escala lineal de 0 a 8
para describir la condición de la estructura cortadora de la
siguiente manera:
TREPANOS DE DIENTES DE ACERO
Medida de altura perdida del diente x desgaste o daño.
0 — EL DIENTE NO PERDIÓ ALTURA
8 — EL DIENTE PERDIÓ TODA SU ALTURA
Cortadores Fijos
Hilera de nariz # Cono
Hilera intermedia
1
Hilera del Calibre 2
Todas las hileras
3
C—
N—
T —
S—
G—
A—
Cono
Naríz
Taper
Hombro
Calibre
Todas areas
B — SELLOS/COJINETES
COJINETES NO SELLADOS: Escala lineal estimando la
vida utilizada del cojinete ( 0 - Vida no utilizada, 8 - Toda
la vida utilizada)
TREPANOS DE INSERTOS
Medida combinada de reducción de estructura cortadora
debido a pérdida, desgaste y/o rotura del inserto/diente.
0 — SIN PERDIDADE ESTRUCTURA CORTADORA
8 — PERDIDA TOTALDE ESTRUCTURA CORTADORA.
COJINETES SELLADOS:
E — Sellos Efectivos
F — Sellos Fallados
N — Imposible de Graduar
X — Trépano de Cortadores Fijos
TREPANOS DE CORTADORES FIJOS
Medida de estructura cortadora perdida, desgastada o rota
0 — SIN PERDIDA, DESGASTE Y/O DAÑO DE
ESTRUCTURACORTADORA
8 — TODALA ESTRUCTURACORTADORA PERDIDA,
DESGASTADAY/O DAÑADA.
G — CALIBRE
1
—
1/16
—
2/16
—
3/16
—
En calibre
1/16” fuera de calibre
2/16” fuera de calibre
3/16” fuera de calibre
D — CARACTERISTICA DE DESGASTE
*BC — Cono Roto
BF — Falla en el enlace
BT — Diente/cortador roto
BU — Trépano embolado
*CC — Cono fisurado
*CD — Cono arrastrado
CI — Interferencia conos
CR — Coroneado
CT — Dientes astillados
ER — Erosión
FC — Crestas achatadas
HC — Fisuras x calentamiento
JD — Daño por chatarra
*LC — Cono perdido
LN — Boquilla perdida
LT —Dientes perdidos
OC—Desgaste excéntrico
PB —Trépano comprimido
PN —Boquillas/canales
tapados
RG—Calibre redondeado
RO— Anillado
SD —Daño en extremo
de la pata
SS— Autoafilado
TR —Sobre huella
WO—Lavado
WT—Diente/cortador
desgastado
NO—Sin desgaste
O — OTRA CARACTERISTICA DE DESGASTE
(Ver columna 3)
R — RAZON DE SALIDA O FIN DE CARRERA
BHA—Cambio de ensamble
LIH —Dejado en el pozo
de fondo
LOG— Perfilaje
CM — Tratamiento fluido
PP —Presión de la bomba
CP — Coroneado
RIG —Reparación
DMF—Falla de motor de fondo
del Equipo
DP — Barra tapada
TD —Profundidad final/
DSF— Falla de barras
Profundidad de
DST— Ensayo de formación
entubamiento
DTF— Falla de herramientas
TQ — Torque
de fondo
TW —Barra torcida
FM — Cambio de formación
WC — Condiciones
HP — Problema de diámetr
climáticas
HR — Horas
* Indicar N° ó Nos de cono/s en la columna 4.
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©1999 Hughes Christensen Company. The emblems
,
and Hughes, Christensen, Tricone and MAX are registered trademarks of
Hughes Christensen Company. Endura, GT and High Flow are trademarks of Hughes Christensen Company.
Printed in U.S.A.
OP / 500 / 8-99