18 aula brocas

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18 aula brocas

  1. 1. AULA 16 BROCAS DE PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO
  2. 2. INTRODUÇÃO AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO •Desde a época quando os chineses perfuravam poços de salmoura até os dias de hoje, a broca de perfuração sempre foi fator determinante na construção de poços de petróleo e gás. •A perfuração fácil é a cada dia mais escassa. Agora se perfura em topografias de difícil acesso, áreas com restrições urbanas e/ou ambientais e em lâminas d’água de mais de 2000 metros de profundidade.
  3. 3. INTRODUÇÃO AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO Os poços deixaram de ser teoricamente verticais (na realidade não existe um poço perfeitamente vertical) e se tornaram direcionais com complicadas geometrias. Poços horizontais com ramificações ou multilaterais, para incrementar a área de fluxo para aumentar a produção e a recuperação final de um campo, estão se tornando tecnologias convencionais.
  4. 4. INTRODUÇÃO Poço Direcional de Geometria Complexa (3D) AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO
  5. 5. Perfurando em no processo de perfuração dos poços. AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO lâminas d’água ultra-profundas e poços direcionais e horizontais cada vez mais longos, o tempo de manobra acaba se tornando excessivamente alto, influenciando de maneira decisiva no custo total da operação de perfuração. Dentro deste contexto, fica evidente a preocupação e a necessidade da correta escolha das brocas de Hoje em dia, existe uma grande de diferentes fabricantes perfuração. diversidade disponíveis, de brocas o que torna indispensável o conhecimento técnico dos profissionais envolvidos BROCAS
  6. 6. BROCAS AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO •As brocas são equipamentos que têm a função de promover a ruptura e desagregação das rochas ou formações. •O estudo das brocas, considerando seu desempenho e economicidade, é um dos fatores mais importantes na perfuração de poços de petróleo. •As brocas podem ser classificadas de duas maneiras: brocas sem partes móveis e brocas com partes móveis.
  7. 7. EVOLUÇÃO DAS BROCAS AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO
  8. 8. EVOLUÇÃO DAS BROCAS
  9. 9. EVOLUÇÃO DAS BROCAS
  10. 10. BROCAS: TIPOS Brocas Draga Lâminas de aço Diamante natural PDC/ TSP Cones Tricônicas Não Selada Selada Journal Dentes de Aço Insertos Estrutura CortanteRolamento
  11. 11. BROCA DRAGA perfura por•A broca draga raspagem (Cisalhamento). • Foi a primeira broca a ser utilizada. •Vida útil da estrutura cortante é curta. •Hoje está totalmente em desuso na indústria do petróleo. Lamina de Aço
  12. 12. DIAMANTES NATURAIS •A broca de diamante é usada em formações duras e abrasivas, e em operações de testemunhagem. • Perfura por esmerilhamento. de diamantes fixado em •Constituída industrializados matriz metálica. •O tamanho e quantidade dos diamantes na broca determina a sua aplicabilidade
  13. 13. PDC • A broca PDC (diamante policristalino compactado) perfura por ação de raspagem (Cisalhamento). •É preferencialmente usada para perfurar formações e, em geral, alta taxa de homogêneas apresenta penetração. • F. Mole: de poucos maior cortadores em maior cortadores tamanho. •F. Dura: menores e quantidade. Polycrystalline Diamond Compact
  14. 14. PDC / TSP • A broca PDC em formações duras tem um desgaste muito rápido pelo calor gerado. •Para perfurar em formações mais duras foi pesquisado o compacto TSP. Thermally Stable Polycrystalline
  15. 15. PDC
  16. 16. BROCA DIAMANTE SINTÉTICO DESGASTE
  17. 17. DESGASTE E FRATURA
  18. 18. DESGASTE E FRATURA Broca desgastada impregnada mostrando os cristais de diamante expostos
  19. 19. BROCA COM PARTES MÓVEIS •As brocas com partes móveis Podem ter de um a quatro cones. •Dois elementos principal: estrutura Cortante e rolamentos. •A estrutura cortante das brocas tricônicas envolvem a combinação de ações de raspagem, lascamento, esmagamento e erosão por impacto de jatos de lama. • Rochas Mole: raspagem predomina. • Rochas Duras: esmagamento.
  20. 20. BROCA COM PARTES MÓVEIS •As brocas com partes móveis Podem ter de um a quatro cones. •Dois elementos principal: estrutura Cortante e rolamentos. •A estrutura cortante das brocas tricônicas envolvem a combinação de ações de raspagem, lascamento, esmagamento e erosão por impacto de jatos de lama. • Rochas Mole: raspagem predomina. • Rochas Duras: esmagamento.
  21. 21. TIPOS DE BROCAS Broca com 1 cone Broca com 2 cones Broca com 4 cones Grande diâmetro 26”
  22. 22. Princípio de projeto das brocas de cone As brocas de cones contam com cones cortadores que giram sobre seu próprio eixo. Variam de acordo com sua estrutura de corte e podem ter dentes de aço usinados ou de insertos de carboneto de tungstênio. Também variam em função do seu sistema de rolamento, que pode ser rolamento convencional, rolamento selado ou mancais de fricção tipo journal. As brocas de cones contam com três importantes componentes: a estrutura cortante, os rolamentos e o corpo.
  23. 23. COMPONENTES DE UMA BROCA DE CONES
  24. 24. BROCAS COM MAIS DE 4 CONES São raras as brocas existentes cones. com mais de 4 São utilizadas normalmente em coroas de testemunhagem. Coroa de testemunhagem com 6 cones de dente de aço
  25. 25. ESTRUTURA CORTANTE Dente deAço Dente de Inserto
  26. 26. ESTRUTURA CORTANTE Para Formação Mole Poucos Dentes e Grandes Para Formação Dura Muitos Dentes e Pequenos
  27. 27. ESTRUTURA CORTANTE Para Formação Mole Poucos Insertos e Grandes Para Formação Dura Muitos Insertos e Pequenos
  28. 28. TIPOS DE INCERTOS
  29. 29. Brocas Tricônicas: Rolamentos Aberto Fluido Lubrifica Fechado Lubrificante Limpo Journal Mancal
  30. 30. CORPO DA BROCA
  31. 31. CORPO DA BROCA
  32. 32. Como a Broca Perfura
  33. 33. PDC polycrystalline diamond compact TSP thermally stable polycrystalline
  34. 34. Dente Rocha Antes da Fratura Depois da Fratura AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO
  35. 35. Brocas Tricônicas: Exemplos do Desgaste CQ - Cone Quebrado CT - Cone Trincado CP- Cone Perdido Insertos perdidos AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO
  36. 36. Quadro Comparativo AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO
  37. 37. Bibliografia: AULA 16 – BROCAS DE PERFURAÇÃO Site: WWW.GOOGLE.COM.BR / Palavra chave: Petróleo Livros: Fundamentos de Engº de Petróleo/ José Eduardo Thomas, organizador. – 2 ed. – Rio de Janeiro: Interciência: PETROBRAS, 2004. Perfuração Direcional / Luiz Alberto Santos Rocha... [et alii]. – 2.ed. – Rio de Janeiro: Interciência: Petrobras: IBP, 2008. Projeto de poços de Petróleo: geopressões e assentamentos de colunas de revestimento/ Luiz Alberto Santos Rocha, Cecilia Toledo Azevedo. – 2ºed. Rio de Janeiro: Interciencia: Petrobras, 2009.
  38. 38. FIM

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