Tipos de brocas

1. Brocas Tricônicas:

As brocas de corte rotativo (ou brocas cônicas rotativas) possuem seus elementos de corte dispostos em cones que giram em torno de seus eixos conforme o corpo da broca gira. O número de cones em uma broca pode ser 1, 2, 3, 4, 5 ou 6. No entanto, as brocas cônicas rotativas mais comuns são as brocas tricônicas. Aproximadamente 95% dos poços de petróleo e gás em todo o mundo são perfurados utilizando brocas de corte rotativo, especialmente brocas tricônicas. Em formações macias, os dentes são mais longos e mais espaçados. Para rochas mais duras, o tamanho e o espaçamento dos dentes são reduzidos.

• Brocas de cone únicoEste tipo de broca gira em torno do seu eixo e é usado principalmente em perfuração direcional. Essas brocas são aplicadas em sistemas de perfuração rotativa para formações fraturadas, formações abrasivas, formações de dureza média e superfícies angulares. As brocas de cone único minimizam a probabilidade de desvio do poço.
• Bits de dois conesUtilizado principalmente em formações macias e perfuração direcional.
• Brocas Tri-CônicasAs brocas tricônicas são o tipo mais comum de broca, utilizadas na maioria das operações de perfuração em todo o mundo.

As brocas tricônicas podem ser divididas em duas categorias:

i. Brocas Tricônicas com Dentes Fresados ​​(Brocas MT):

Os primeiros modelos de brocas MT possuíam dois cones, onde os dentes e as ranhuras dos cones não entravam em contato durante a rotação. O contato entre os dentes em cones adjacentes proporciona autolimpeza, aumenta a taxa de penetração e facilita o processo de perfuração. Brocas com dentes fresados ​​são utilizadas em formações de dureza média a baixa.

ii. Brocas com inserto de carboneto de tungstênio (TCI):

As brocas com inserto de carboneto de tungstênio (TCI), também conhecidas como brocas tipo botão (por exemplo, do tipo MT), possuem cones rotativos. Ao contrário das brocas MT, essas brocas são equipadas com insertos de carboneto de tungstênio nos cones, instalados em temperaturas extremamente altas. Elas são utilizadas em operações em formações duras e corrosivas em ambientes subterrâneos rasos. Em maiores profundidades, as brocas tricônicas apresentam desempenho inferior e sua substituição é demorada.

2. Brocas de corte fixo

As brocas de corte fixo são de construção monolítica, sem partes móveis. De fato, esse tipo de broca não possui cones que giram independentemente; em vez disso, apresenta um corpo de broca estacionário e uma cabeça fixa que gira em conjunto com a coluna de perfuração. O corpo principal dessas brocas é feito de aço ou carboneto de tungstênio. As brocas com corpo de aço têm alta resistência a impactos e às forças aplicadas às lâminas de corte, mas o aço tem baixa resistência à erosão causada pelos fluidos de perfuração. Por outro lado, as brocas com corpo de carboneto de tungstênio têm alta resistência à erosão, mas são menos resistentes a impactos.

i. Brocas de corte de aço

Essas brocas são divididas em duas categorias: brocas de corte de aço e brocas de cauda de peixe, e brocas de arrasto. As brocas de arrasto são usadas para perfuração em formações macias na indústria de petróleo e gás. Elas foram o primeiro tipo de broca usada em perfuração rotativa, mas foram gradualmente substituídas por brocas cônicas devido à sua baixa eficiência. Essas brocas são equipadas com cortadores de aço e são usadas principalmente em perfuração em formações macias. Sua frequência de uso diminuiu devido à baixa eficiência em formações duras; quando altas cargas são aplicadas à broca, os cortadores de aço podem se incrustar na formação, e o aumento do torque da coluna de perfuração pode causar a quebra e queda da coluna no poço. Esse tipo de broca é difícil de controlar a trajetória do poço e frequentemente se desvia da trajetória principal.

ii. Brocas diamantadas

Nesse tipo de broca, partículas de diamante são incorporadas ao corpo da broca. O diamante, o material mais duro conhecido, é composto de carbono puro. Devido à sua dureza, essas brocas são mais adequadas para perfuração em formações abrasivas e duras. Comparadas às brocas de corte rotativo e às brocas de corte de aço, as brocas de diamante são menos sensíveis à lama de perfuração. A lama de perfuração diluída geralmente melhora a eficiência da broca e é mais econômica.

As brocas diamantadas oferecem inúmeras vantagens, incluindo maior velocidade de perfuração em diversas formações e camadas rochosas, redução do tempo de manobra e do desgaste da broca, dispensa de peças de reposição e adequação para poços de alta pressão e outras condições especiais.

Classificação de brocas diamantadas

• Brocas de diamante natural
• Brocas compactas de diamante policristalino (PDC)
• Bits policristalinos termicamente estáveis ​​(TSP)

Brocas compactas de diamante policristalino (PDC):

As brocas PDC possuem um corpo de carboneto de tungstênio com lâminas de corte montadas na superfície. Essas brocas podem ser projetadas com ou sem bicos. O tamanho das partículas de diamante no PDC afeta sua resistência ao impacto e ao desgaste. O diamante sintético, produzido usando cobalto como catalisador, torna o PDC menos resistente ao calor do que o diamante natural. Quando aquecido, o cobalto se expande e pode causar rachaduras no diamante.

• Bits policristalinos termicamente estáveis ​​(TSP):

As brocas TSP foram desenvolvidas para superar as limitações de resistência ao calor das brocas PDC. Durante a fabricação, o cobalto é removido por lixiviação ácida ou o carboneto de silício é utilizado para aumentar a resistência ao calor. Como resultado, as brocas TSP apresentam desempenho superior às brocas PDC em formações extremamente duras.

• Brocas de diamante natural

Brocas de perfuração de petróleo

Objetivo da perfuraçãoA perfuração é um processo e uma ferramenta essenciais para a exploração e o desenvolvimento de recursos de petróleo e gás. Em trabalhos geológicos de petróleo, o principal objetivo da perfuração é obter dados sobre os materiais do subsolo, o que envolve a coleta de amostras físicas, como testemunhos de sondagem, amostras minerais, detritos de perfuração, fluidos e gases do poço.

Aplicação de brocas de perfuração na indústria petrolífera

Como canal para perfilagem geofísica, permite a aquisição de diversos dados geofísicos de formações rochosas e minerais subterrâneas. Como canal artificial, possibilita a observação das condições geológicas subterrâneas e da dinâmica de fluidos no subsolo. Poços são utilizados para extrair petróleo, gás natural, água subterrânea e recursos geotérmicos do subsolo.

A tecnologia de perfuração é empregada na exploração e desenvolvimento de petróleo e gás natural, e inclui principalmente:

• Projeto de poço
• Seleção de brocas e fluidos de perfuração
• Montagem de ferramentas de perfuração
• Coordenação dos parâmetros de perfuração
• Controle de desvio de poço
• tratamento de fluido de perfuração
• Perfuração
• Prevenção e gestão de acidentes

A tecnologia de perfuração de petróleo é caracterizada por poços profundos, alta pressão, alta temperatura e inúmeros fatores de influência.

Tipos de brocas para perfuração de petróleo

Com base nas condições geológicas e geográficas e nos requisitos de engenharia para a exploração e o desenvolvimento de petróleo e gás, os poços podem ser divididos em duas categorias: poços verticais e poços direcionais. Os poços direcionais podem ser ainda classificados em poços direcionais convencionais, poços horizontais e poços agrupados.

Os tipos de brocas incluem brocas PDC e brocas tricônicas. As brocas PDC também são amplamente utilizadas em operações padrão de perfuração de petróleo, oferecendo vantagens como alta eficiência e desempenho estável.

Em primeiro lugar, com base na diferença de materiais, as brocas PDC podem ser divididas em brocas PDC com corpo de aço e brocas PDC com corpo de matriz.

O GREAT está equipado com um software avançado de otimização de parâmetros de perfuração. Utilizando computadores eletrônicos como ferramenta e métodos de otimização, ele estabelece modelos matemáticos e desenvolve programas baseados no princípio do custo mínimo, incorporando diversos fatores controláveis ​​que afetam a velocidade de perfuração (como tipo de broca, pressão da broca, velocidade de rotação, desempenho da lama e fatores hidráulicos). Esses modelos são usados ​​para otimizar e coordenar as operações, permitindo que os projetos de perfuração alcancem alta qualidade, alta velocidade e baixo custo.

Tecnologia de extração de núcleos utilizando brocas de perfuração de petróleo

A tecnologia de extração de testemunhos envolve a perfuração de amostras de rocha (testemunhos) em intervalos específicos de poços, de acordo com os requisitos do projeto, para obter dados primários para a exploração e o desenvolvimento de reservatórios de petróleo e gás.

As ferramentas comuns de perfuração de testemunhos consistem principalmente em dispositivos de perfuração diamantada, tubos de amostragem, garras de amostragem e juntas. Durante a perfuração, a broca corta continuamente a rocha do fundo do poço em um padrão circular, permitindo que o testemunho cilíndrico perfurado entre continuamente no tubo de amostragem.

Para atender às necessidades específicas de formações extremamente soltas e fraturadas, estão disponíveis métodos e ferramentas de perfuração especializados, incluindo perfuração selada, perfuração com controle de pressão e ferramentas de perfuração com manga de borracha.

Contato: Jessie Zhou

Celular/WhatsApp: +0086-18109206861

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