Broca PDC para a indústria do petróleo

Tipos de brocas de PDC para indústrias de petróleo

Brocas de PDC (Diamante Policristalino Compacto) vêm em vários tipos para atender às diferentes necessidades e condições de perfuração na indústria de petróleo.

• Brocas de PDC convencionais:

  Brocas de PDC convencionais apresentam um perfil de corpo liso com dentes de mesa de diamante policristalino (PDT). Elas são eficazes na penetração de formações moles a medianamente duras e são comumente usadas em aplicações de perfuração vertical.

• Brocas de PDC modificadas:

  Brocas de PDC modificadas possuem um perfil de corpo que inclui recursos adicionais, como jatos ou pás direcionadas para trás, que melhoram o transporte de cavacos. Esse design melhora a remoção dos materiais perfurados e evita o empedramento da broca.

• Brocas de PDC descomplicadas:

  Brocas de PDC descomplicadas, também conhecidas como brocas de PDC padrão, são projetadas para perfurar formações geológicas relativamente descomplicadas. Elas geralmente possuem um número fixo de pás e um arranjo de bicos direto.

• Brocas de PDC bloqueadas:

  Brocas de PDC bloqueadas são adequadas para perfurar formações com uma quantidade considerável de alívio, como camadas de rocha dura e durável intercamadas com outras mais moles. Elas são projetadas para melhorar a limpeza do furo e manter a estabilidade do poço.

• Brocas de PDC com corpo de matriz:

  Brocas de PDC com corpo de matriz compreendem um material de matriz leve que encapsula os cortadores de PDC. Esse corpo de matriz fornece excelente qualidade de furo e minimiza os danos à broca em ambientes de perfuração desafiadores.

• Verificações de velocidade em brocas de PDC:

  Algumas brocas de PDC incorporam verificações de velocidade, que são seções elevadas no corpo da broca que aumentam a velocidade de redemoinho do fluido de perfuração. A velocidade do fluido aumentada na face da broca melhora a limpeza do furo, reduz a probabilidade de destruição da broca e auxilia na remoção de cavacos de perfuração do poço.

Especificação e manutenção

Existem várias especificações que os compradores devem considerar ao analisar as brocas de PDC. As especificações estão todas relacionadas à funcionalidade da broca e como ela se comportará ao ser utilizada em vários projetos de perfuração de PDC.

• Diâmetro

  O diâmetro de uma broca de PDC varia de 3,5 polegadas a um máximo de cerca de 17,5 polegadas. O tamanho ideal dependerá do projeto de perfuração. Brocas de PDC com diâmetro menor são mais úteis para perfuração exploratória, enquanto as com diâmetro maior são ótimas para furos ou poços de produção.

• Contagem de lâminas/dentes

  As brocas de PDC vêm com diferentes configurações de dentes. Algumas têm lâminas com poucos dentes grandes, enquanto outras têm muitos dentes pequenos espalhados pelo corpo. As variantes funcionam bem em diferentes tipos de formação rochosa. A que tem dentes maiores é preferível para perfurar rochas muito duras, enquanto a que tem muitos dentes pequenos funciona melhor em camadas de rocha média a dura.

• Anel de bitola

  A bitola é a largura da broca que atravessa sua parede externa. A medida geralmente varia de 8,5 polegadas a 14 polegadas. A parede da bitola também é crítica porque reforça a parede externa do furo, garantindo que o projeto de perfuração permaneça no curso. Também resiste à formação de rochas que desabam parcialmente.

• Flexibilidade

  A flexibilidade de uma broca de PDC refere-se a quão bem ela pode se adaptar a diferentes ambientes de perfuração. Algumas brocas só são adequadas para parâmetros de perfuração fixos. Isso inclui altura, peso e número de lâminas. Brocas de PDC avançadas possuem configurações ajustáveis para que os operadores possam alterar sua flexibilidade para atender a necessidades específicas de perfuração. Uma forma de melhorar a flexibilidade de uma broca é alterar o número de suas lâminas ou personalizar seu diâmetro de bitola.

Manutenção

As brocas de PDC são extremamente resistentes, mas ainda precisam de alguma manutenção para funcionar de forma eficiente e permanecer funcionais ao longo de sua vida útil. Os operadores devem tomar as seguintes medidas para manter suas brocas de PDC em excelente estado:

• Inspeção

  Inspecione a broca cuidadosamente antes e depois de cada uso. Preste atenção a componentes cruciais como o elemento de corte, os selos dos rolamentos e os rolamentos de apoio. Verifique se há sinais de danos ou desgaste excessivo. Se alguma parte da broca apresentar danos, repare ou substitua imediatamente.

• Limpeza

  Limpe a broca após cada uso. Com o tempo, detritos ou lama de perfuração podem se acumular rapidamente na broca e endurecer, afetando seu desempenho. Use ar de alta pressão ou uma escova macia para remover outros materiais estranhos presos nas portas de água.

• Armazenamento

  Armazene a broca de PDC em um local seco e fresco onde nenhuma umidade possa atingi-la. A alta umidade pode causar corrosão ou danos às peças metálicas. Se possível, coloque-a em um estojo protetor ou em um rack de armazenamento que a prenda com segurança para que ela não seja danificada.

Usos de brocas de PDC para indústrias de petróleo

As brocas de PDC são muito populares na perfuração vertical e direcional para a extração de petróleo de reservatórios de petróleo terrestres ou offshore. Essas áreas podem ter uma estrutura geológica complexa e o petróleo pode estar localizado a vários quilômetros abaixo do solo. Nesses cenários, as brocas são usadas para penetrar formações rochosas duras para criar furos verticais até onde se encontra o reservatório de petróleo.

As brocas de PDC não se limitam apenas à extração de petróleo. Elas também são usadas nas seguintes aplicações na indústria de petróleo e gás:

• Amostragem de núcleo: brocas de PDC podem ser usadas para amostragem de núcleo geológico, onde as brocas criam furos para recuperar amostras de rocha. A análise dessas amostras de rocha ajuda os geólogos a entender as formações geológicas e a tomar decisões informadas em relação aos locais e técnicas de perfuração.
• Perfuração direcional: brocas de PDC com múltiplas lâminas podem ser usadas em perfuração direcional convencional e horizontal. Nessa técnica, os furos não são alinhados verticalmente com a superfície de perfuração, o que causaria uma grande perda na área de terra. Em vez disso, os furos são perfurados horizontalmente, paralelos à superfície. Essa é uma técnica melhor para atingir reservas de petróleo profundas, minimizando o impacto ambiental.
• Medição de temperatura e pressão: às vezes, medidores de pressão e temperatura são instalados em furos para monitorar as condições do reservatório. As brocas de PDC podem ajudar a criar furos com tamanho preciso para esses medidores e sensores.
• Plugar poços abandonados: brocas de PDC podem ajudar a criar furos para plugar poços abandonados. Isso impede que contaminantes vazem para as águas subterrâneas ou em áreas de campos de petróleo para melhorar a sustentabilidade e a segurança.
• Perfuração subaquática: brocas de PDC poderosas podem até ser usadas para perfuração subaquática ou offshore. Nesse cenário, elas seriam usadas para instalar plataformas subaquáticas ou para criar furos para a extração de petróleo ou gás natural de baixo do fundo do oceano.

Como escolher brocas de PDC para indústrias de petróleo

Existem várias coisas a considerar ao selecionar brocas de PDC para perfuração de poços de petróleo, como tipo de poço, descrição da formação rochosa, especificações operacionais, etc.

• Tipo de poço

  O tipo de poço a ser perfurado influencia o tipo de broca que será escolhido. Por exemplo, uma broca permanente será escolhida para um poço de produção, enquanto uma broca temporária será escolhida para um poço de teste.

• Formação rochosa

  O tipo de rocha que será encontrado durante a perfuração também afetará a escolha da broca de PDC. Por exemplo, formações moles a médias, como arenito e calcário, podem usar brocas de PDC com menos cortadores ou até mesmo brocas TCI. No entanto, formações duras, como granito ou quartzito, precisarão de brocas de PDC com muitos cortadores.

• Especificações operacionais

  Algumas especificações operacionais também devem ser consideradas, como o diâmetro do motor de lama e a velocidade de perfuração. Por exemplo, o diâmetro do motor de lama determinará o tamanho da broca que pode ser usado, enquanto a taxa de penetração desejada tornará necessário usar brocas com maior densidade de cortadores.

• Projeto da broca

  Existem muitos tipos de brocas de PDC, como brocas offset, híbridas e de tolerância estreita. A escolha do projeto da broca dependerá da configuração do poço e do projeto da coluna de perfuração.

• Custo

  O custo da broca também desempenhará um papel na seleção da broca adequada para a operação de perfuração. Geralmente, as brocas de PDC são mais caras que suas contrapartes devido ao seu desempenho e eficiência aprimorados.

Broca de PDC para a indústria de petróleo - Perguntas e respostas

P: Para que as brocas de PDC são usadas?

R: As brocas de PDC são usadas principalmente para a exploração e extração de petróleo e gás natural, penetrando camadas rochosas para criar poços.

P: Qual é a vida útil de uma broca de PDC?

R: A vida útil de uma broca de PDC pode variar dependendo de fatores como a qualidade da broca, a dureza da rocha que está sendo perfurada, os parâmetros de perfuração e a presença de fluidos de refrigeração e lubrificação. No entanto, em condições ideais, as brocas de PDC podem durar de 20.000 a 40.000 pés de metragem perfurada.

P: Quantos tipos de brocas de PDC existem?

R: Existem sete tipos principais de brocas de PDC: brocas compactas de tipo difuso, brocas de jato, brocas de jato para cima, brocas de arrasto, brocas híbridas e brocas impregnadas.

P: Quais são as vantagens das brocas de PDC?

R: Os benefícios das brocas de PDC incluem altas taxas de penetração, durabilidade, versatilidade, qualidade de furo aprimorada e custos de perfuração reduzidos.