instalacion de boquillas y bit breakers.pdf

Octubre 2005 Página 1 of 58 Versión:Brocas-1

Guía para la Instalación de Boquillas y Platos de

Ajuste (Bit Breakers) en Brocas PDC y Tricónicas

El objetivo de esta guía es ayudarlo a instalar las boquillas en las brocas PDC y

Tricónicas. También, le ayudará a identificar y a usar los platos de ajuste.

Si tiene algún problema o preguntas relacionadas con esta guía, por favor contacte a un representante de

Smith Bits.

Versión: Mex-1 Página 2 of 58 Mayo 2004

Mayo 2004 Página 3 de 58 Versión: Mex-1

IINNDDIICCEE

INDICE....................................................................................................................................................................3

GUIA RAPIDA SOBRE BROCAS.......................................................................................................................5

Tipos de Brocas............................................................................................................................................5

Definiciones......................................................................................................................................................7

UN VISTAZO A LAS BOQUILLAS......................................................................................................................... 9

PROCEDIMIENTO DE INSTALACION EN BROCAS TRICONICAS.............................................................. 13

Boquillas Estandar......................................................................................................................................... 18

Boquillas Mini-Extendidas...............................................................................................................................23

Boquillas Centrales.........................................................................................................................................29

Boquillas Divergentas.....................................................................................................................................38

Boquillas Centrales, Serie 65.........................................................................................................................40

PROCEDIMIENTO DE INSTALACION EN BROCAS PDC..............................................................................43

Boquillas Estandar..........................................................................................................................................44

PLATOS DE AJUSTE (BIT BREAKERS)........................................................................................................49

Platos de ajuste para Brocas Tricónicas................................................................................................50

Platos de ajuste para Brocas PDC........................................................................................................53

Torque de Conexión Recomendado para Brocas Tricónicas......................................................................56

Torque de Conexión Recomendado para Brocas PDC..............................................................................56

INDICE DE FIGURAS...........................................................................................................................................57


GGUUIIAA RRAAPPIIDDAA SSOOBBRREE BBRROOCCAASS

Smith Bits es un suplidor mundial de brocas de perforación para la industria petrolera. Smith Bits está dividida

en dos grupos:

Smith Tool - Brocas de Conos de Dientes Fresados y de Insertos de Carburo de Tungsteno (TCI).

GeoDiamond - Brocas con Compactos de Diamante Policristalino (PDC) y de Diamante Natural.

Tipos de Brocas

Broca de Conos de Dientes Fresados

Broca de Insertos de Carburo de Tungsteno

Estas brocas aceptan normalmente 3 Boquillas per bit, pero pueden también instalarse 2 ó 4 boquillas

Broca PDC

Broca PDC de Doble Diámetro

Dependiendo del diámetro, se le instalan desde 3 hasta 14 Boquillas.



Broca Impreganada

Broca de Diamante Natural

Estas brocas no necesitan Boquillas, tienen un Area de Flujo Fija (TFA).



Definiciones

Boquilla Central (Center Jet) Una parte del flujo sale por una boquilla en el centro de la broca para limpiar

los conos. Previene efectivamente el embolamiento de la broca en

formaciones pegajosas, mejorando la tasa de penetracion (ROP) y

prolongando la vida de la broca.

Boquillas Divergentes Diseñadas para aplicaciones como “Center jets”. El fluido desacelera en la

seccion divergente de la boquilla a medida que el area seccional aumenta.

Esto reduce el riesgo de erosion del cuerpo de los conos y mejora la limpieza

de los mismos.

Boquilla con Tubos Extendidos Tubos diseñados para ser soldados a la broca para poder instalar la boquilla

mas cerca del fondo del hueco, maximizando el uso de la energía hidráulica

del fluido de perforación, especialmente en formaciones blandas.

Orificios Fijos Solo en brocas PDC. Se instalan en el momento de la fabricación y vienen en

tamaños de 32avos de pulgada. Se usan cuando no hay suficiente espacio

físico para una boquilla estandar. Normalmente se encuentran en brocas de

diámetro pequeño.

Boquilla Mini-Extendida Boquilla reemplazable que se extiende más allá de la salida del “bolsillo de la

boquilla”. Fabricada de carburo de tungsteno para máxima resistencia a la

erosión. Mejora la limpieza del fondo del hueco para una máxima ROP a un

bajo costo y alta flexibilidad.

Sistema de Retención de

Rosca de la Boquilla

Todas las boquillas de Smith Bits usan un sistema de retencion de rosca.

Esto reduce la posibilidad de fugas y perdidas de boquillas causadas por

excesiva vibracion. Son flexibles para hacer cambio de boquillas con un

procedimiento sencillo de instalacion en coparacion con con los sistemas de

anillo de retencion y de clavo.

TFA Viene de “Area Total de Flujo” (En inglés: TFA). Normalmente medida en

pulgadas cuadradas hasta 3 decimales. Calculada con la suma de las áreas

de flujo de cada boquilla y/o los orificios fijos.


UUNN VVIISSTTAAZZOO AA LLAASS BBOOQQUUIILLLLAASS

Si tiene algun problema siguiendo estos prcedimientos, por favor contacte a un representante de campo o de

ventas de Smith Bits.

Para informacion adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Tecnico de Smith Bits.

Hay boquillas disponibles para brocas PDC y de conos. Los diseños actuales de brocas de Diamante Natural e

Impregnadas de Smith Bits no aceptan boquillas, ya que tienen canales de flujo fijos.

Es importante entender que las boquillas para las brocas PDC y de Conos son DIFERENTES y que NO son

intercambiables. Los Tipos de boquillas se refeiren como “SERIES”. Como ejemplo, existen boquillas de Serie

95 disponibles para brocas de conos, mientras las boquillas de la Serie N30 son solo para brocas PDC.

Boquillas para Brocas de Cono y su Envase

Boquillas para PDC, Envase y Medidor

El diámetro del orificio de la boquilla se mide y reporta en 32avos de pulgada. Las boquillas estan disponoibles

en un rango de tamaño desde 7/32 hasta

32/32 de pulgada.

El tamaño e la Boquilla puede ser detreminado de varias maneras:

1. En las Boquillas nuevas, el envase indica claramente el diámetro

2. El diámetro aparece estampado o escrito en la boquilla

3. Si el tamaño no aparece indicado o se tiene dudas del mismo, use un medidor de orificios

Siempre que este instalando boquillas en una broca, siempre es recomendable verificar el tamaño con el

medidor de orificios.



Figura 1: Tres tamaños estampados en Boquillas para Brocas de Conos

Figura 2: Dos tamaños estampados en Boquillas para Brocas PDC



Figura 3: Usanso un Medidor para determinar el diámetro de la Boquilla (ejemplo: 13

/32”)



Dia. Orificio

(pulg.)

Cantidad de Boquillas

1 2 3 4 5 6 7 8 9

7/32 0.038 0.075 0.113 0.150 0.188 0.225 0.263 0.301 0.338

8/32 0.049 0.098 0.147 0.196 0.245 0.295 0.344 0.393 0.442

9/32 0.062 0.124 0.186 0.249 0.311 0.373 0.435 0.497 0.559

10/32 0.077 0.153 0.230 0.307 0.383 0.460 0.537 0.614 0.690

11/32 0.093 0.186 0.278 0.371 0.464 0.557 0.650 0.742 0.835

12/32 0.110 0.221 0.331 0.442 0.552 0.663 0.773 0.884 0.994

13/32 0.130 0.259 0.389 0.518 0.648 0.778 0.907 1.037 1.167

14/32 0.150 0.301 0.451 0.601 0.752 0.902 1.052 1.203 1.353

15/32 0.173 0.345 0.518 0.690 0.863 1.035 1.208 1.381 1.553

16/32 0.196 0.393 0.589 0.785 0.982 1.178 1.374 1.571 1.767

17/32 0.222 0.443 0.665 0.887 1.108 1.330 1.552 1.773 1.995

18/32 0.249 0.497 0.746 0.994 1.243 1.491 1.740 1.988 2.237

19/32 0.277 0.554 0.831 1.108 1.384 1.661 1.938 2.215 2.492

20/32 0.307 0.614 0.920 1.227 1.534 1.841 2.148 2.454 2.761

21/32 0.338 0.676 1.015 1.353 1.691 2.029 2.368 2.706 3.044

22/32 0.371 0.742 1.114 1.485 1.856 2.227 2.599 2.970 3.341

23/32 0.406 0.811 1.217 1.623 2.029 2.434 2.840 3.246 3.652

24/32 0.442 0.884 1.325 1.767 2.209 2.651 3.093 3.534 3.976

25/32 0.479 0.959 1.438 1.917 2.397 2.876 3.356 3.835

26/32 0.518 1.037 1.555 2.074 2.592 3.111 3.629

27/32 0.559 1.118 1.677 2.237 2.796 3.355 3.914

28/32 0.601 1.203 1.804 2.405 3.007 3.608

29/32 0.645 1.290 1.935 2.580 3.225 3.870

30/32 0.690 1.381 2.071 2.761 3.451

31/32 0.737 1.474 2.211 2.948 3.685

32/32 0.785 1.571 2.356 3.142 3.927

Figura 4: Tabla de Area Total de Flujo (TFA) para Boquillas (pulgadas2)


PPRROOCCEEDDIIMMIIEENNTTOO DDEE IINNSSTTAALLAACCIIOONN EENN BBRROOCCAASS DDEE CCOONNOOSS

La mayoría de las brocas de conos tiene 3 boquillas en los lados, entre la piernas. Las boquillas son fabricadas

con carburo de tungsteno, material resistente a la erosión para minimizar el degaste debido al flujo del fluido de

perforación. Las Boquillas esatn disponibles en una variedad de tipos y tamaños.

Los tres tipos de boquillas son:

- Boquilla Estandar

- Boquilla Mini-Extendida

- Boquilla Divergente

Boquilla Estandar Boquilla Mini-extendida Boquilla Divergente

Figura 5: Selección de Boquillas Estandar



Figura 6: Boquillas mini-extendidas

Figura 7: Boquillas Divergentes (“Center Jet”)



Figura 8: Series de Boquillas para Brocas de Conos



Figura 9: Tamaños y Tipos de Boquillas


RROOLLLLEERR CCOONNEE BBIITT NNOOZZZZLLIINNGG PPRROOCCEEDDUURREESS

Figura 10: Boquilla size availability for roller cone bit Boquillas



Boquillas Estandar

Procedimiento solo para instalar boquillas en los bolsillos exteriores, entre las piernas de la broca

Series e Boquillas: 55, 65, 70, 75, 95, & 100 Tamaño de broca: Todos

Documento de Refrencia: Smith Tool Design & Materials Engineering Specification 40-1 “Ordering and Usage

of Jet Nozzles and Associated Components” (Revision C, January 2001)

Esquema del procedimiento de Instalación

Llave “T”

Retenedor

Boquill

a Sello (O-ring)

Ranura del Sello



Tipo y tamaño de Broca mostrada: 9⅞” FGSS+C (Boquilla Estandar Serie 95 a ser instalada)

1) Saque la broca de la caja con cuidado.

- Los insertos recubiertos con Diamante

(Diamond Enhanced Inserts) son frágiles y

suceptibles a daños por impactos. Máximo

cuidado debe ser tomado cuando se manejan

estas brocas (ver la tabla de nomenclatura).

- No deje caer la barena, asi este en su caja.

- No intente levantar las brocas de tamaño

mediano a grande.

- Cuando la broca esta sobre su pin, la parte

superior es más pesada. Mantenga los pies

alejados cuando la maneje.

- Use una pieza de madera o de caucho

debajo de la cara de la broca.

NOTA: La broca sale de fábrica con unos

tapones plásticos que protegen la rosca de los

bolsillos para boquillas.

Broca mostrando los tapones plásticos en los bolsillos para

boquillas



2) Quite el protector de plástico de cada

bolsillo para boquilla.

Inspeccione la ranura del sello “O-ring” para

asegurar que no hayan astillas o sucio que no

permitan un sello efectivo.

Examine el sello “O-ring” por daño y

reemplácelo si es necesario. Engrase

ligeramente el sello e instálelo en la ranura.

Asegúrese que no hay objetos extraños ni

obstrucciones en los canales internos de flujo.

3) Examine las roscas de los retenedores y

asegúrese que estan limpias.

Engrase ligeramente el cuerpo de la boquilla,

debajo de la rosca, para prevenir dano al Sello.

Engrase ligeramnete las roscas de los

retenedores.

NOTA: Use cualquier grasa a base de

petróleo.

NOTE: La Boquilla y el Retenedor vendrán

unidos de fábrica.



4) Enrosque la Boquilla a mano hasta que

ajuste.

5) Use la Llave “T” para boquillas para aplicar

el apriete final.

La Boquilla debera ser apretada hasta que

asiente.

Se recomiendo aflojar varias vueltas para

volver a apretar.

Esto asegura que la Boquilla se asiente

correctamente y no se “cuelga” sobre material

extraño en las roscas.

NOTA: No es necesario aplicar fuerza excesiva

que pueda dañar el carburo de tungstreno (no

use una palanca sobre la Llave para apretar).



6) Una Boquilla correctamente instalada.

Si considera necesario, use un martillo liviano

y un punzón para golpear ligeramente la

ranura en cruz del retenedor para aseguar el

apriete.

NOTA: Se debe tener mucho cuidado cuando

se martilla para no dañar el material de la

Boquilla de carburo de tungsteno.

Si tiene algun problema siguiendo este

procedimiento, por favor contacte a un

representante de Smith Bits.

Serie Retenedor Llave Sello “O-Ring”

55 9972993 9973176 9972922

65 9970558 9971827 9970666

70 9972799 9971937 9970667

75 9970560 9971828 9970668

95 9970561 9971829 9970669

100 9970562 9971830 9970670

Figura 11: Números de Parte de las Boquillas Estandar y sus Sistemas de Retención

Si tiene algún problema siguiendo estos procedimientos, por favor contacte a un representante de campo o de


Para información adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Técnico de Smith Bits.



Boquillas Mini-Extendidas

Procedimiento para la instalación de Boquillas mini-extendidas en los bolsillos exteriores de la Broca

Series de Boquillas: 72, 74, 97, 98, 99 & 105 Tamaño de Brocas: 5⅞” to 28”

Documento de Referencia: Smith Tool Design & Materials Engineering Specification 40-1 “Ordering and

Usage of Jet Boquillas and Associated Components” (Revision C, January 2001)

NOTA IMPORTANTE SOBRE LAS BOQUILLAS MINI-EXTENDIDAS, SERIES 98 & 99

No usar las Serie 98 en brocas de dientes fresados de 7⅞” hasta 9⅞”. Use solo la Serie 97

No usar la Serie 99 en ninguna broca de dientes fresados. Use Boquillas de las series 97 ó 98.

La Boquilla Serie 99 puede ser instalada, pero la longitud de la extensión es tal que haria contacto directo con

los dientes de la estructura de corte. Esto causaria daño a las Boquillas y a la estructura de corte.

Esquema del Procedimiento de Instalación

Llave Media Luna

Retenedor

Boquill

a

Ranura del Sello “O-ring”



Tamaño y Tipo de broca: 9⅞” FGSS+C (Boquilla mini-extendida, serie 97 a ser instalada)


- Los insertos recubiertos con Diamante

(Diamond Enhanced Inserts) son frágiles y



estas brocas (ver la tabla de nomenclatura).



mediano a grande.




- Use una pieza de Madera o caucho debajo

de la cara de la broca.




Broca mostrando los tapones plásticos en los bolsillos para

boquillas













3) Saque la boquilla mini-extendida de su

envase. Ella viene en dos piezas, la boquilla

de carburo de tungsteno y el retenedor.



4) Coloque el retenedor sobre la boquilla antes

de instalarla en la broca.

Engrase ligeramente el cuerpo de la boquilla,

debajo de la rosca para prevenir daño al sello

“O-ring”.

Engrase ligeramente la rosca del retenedor.

NOTA: use cualquier grasa a base de petróleo

5) Enrosque la boquilla a mano con el extremo

cónico hacia arriba, apuntando entre los conos

hasta que ajuste.



6) Use la Llave “Media Luna” para boquilla

para el apriete final. La boquilla se apretara

hasta que asiente en su base.


volver a apretar.




NOTA: No es necesario aplicar fuerza excesiva

que pueda dañar el carburo de tungstreno (no

use una palanca sobre la Llave para apretar).

NOTA: Las boquillas serie 72, 74, 97, 98 y 99

se ajustan con la misma Llave. La serie 105

requiere un estilo diferente de llave que

incorpora una tuerca hexagonal de 1⅞”.

7) Una Boquilla correctamente instalada.

Si considera necesario, use un martillo liviano

y un punzón para golpear ligeramente la

ranura en cruz del retenedor para aseguar el

apriete.

NOTA: Se debe tener mucho cuidado cuando

se martilla para no dañar el material de la

Boquilla de carburo de tungsteno.

Si tiene algun problema siguiendo este

procedimiento, por favor contacte a un




Serie Retenedor Llave Sello “O-Ring”

72 9972799 19045 9970667

74 19712 19045 9970667

97/98/99 14584 19045 9970669

105 N/A 27274 9970670

N/A - No Aplicable

Figura 12: Números de Parte de las Boquillas Mini-extendidas y sus Sistemas de Retención






Boquilla Central (“Center Jet”)

Procedimiento solo para instalar Boquillas en el centro de la broca

Boquilla Serie: Todas, excepto las series 74 y 99

(mini-extendidas)

Tamaño de Brocas: 7⅝” a 28”

Documento de Referencia: Smith Tool Design & Materials Engineering Specification 40-2 “Installation of

Center Jets” (Revision A, December 2000)

Es responsabilidad del taller local autorizado asegurarse que la broca modificada salga del taller con el

Sello O-ring, el retenedor y un tapón de acero o una boquilla en el hueco central.

NOTA IMPORTANTE SOBRE LAS BOQUILLAS MINI-EXTENDIDAS, SERIE 74 Y 99

No use la serie 74 en ningún sistema de boquilla central. Use las series 70, 71 ó 72.

No use la serie 99 en ningún sistema de boquilla central. Use las series 91, 95, 97 ó 98.

Overview of installation procedure

Llave “T”

Retenedor

Boquill

a O-Ring

Camisa

Hueco perforado para instalar y

soldar la camisa en la fábrica o

en el taller local autorizado



Tamaño y Tipo de Broca mostarad: 9⅞” FGSS+C (Boquilla Divergente, serie 91 a ser instalada)

1) Si se va a instalar una Boquilla Estandar en

vez de una Divergente, el retenedor se debe

remover de la boquilla. Esto se hace

fácilmente con un punzón y un martillo. Una

vez que la boquilla esta fuera del retenedor,

limpie bien la goma remanante con un cepillo

de acero

NOTA: Cuando se instala una Boquilla

Estandar, la boquilla puede ser colocada

invertida inadvertidamente. Asegúrese de

instalar la boquilla estandar tal como se

muestra en la Figura 14, con el diámetro más

grande hacia la ranura de la llave de

instalación

NOTA: Si una Boquilla Divergente es instalada

invertida, la rosca del retenedor no ajustará

con la rosca de la camisa. Ver Figura 15.

2) Coloque con cuidado la broca sobre los

conos y observe por dentro del piñon.

En las brocas nuevas (de la fábrica) se verá

una tuerca hexagonal. Esto es el tope del

retenedor.

Con el tipo correcto de Llave, desenrosque el

retenedor y remueva la Boquilla o el tapón de

acero y el retenedor.

Mirando hacia abajo, examine el sello O-ring

por daños y reemplácelo si es necesario.

Instale el sello en su ranura.

NOTA: Todas las brocas nuevas vienen con un

tapón de acero instalado en el retenedor. Este

tapón viene con una tuerca hexagonal soldada

para facilitar su remoción.



3) Saque la Boquilla Divergente de su envase.

4) Antes del ensamblaje, limpie el interior de la

camisa y aplique una ligera capa de grasa a la

rosca del retenedor.

Aplique una capa fina de grasa al sello del

retenedor. Inserte el tapón de acero o la

boquilla.

NOTA: Los retenedores de boquillas de serie

95 y 100 son fabricados con un sello O-ring

para mantener al retenedor y la boquilla como

una sola pieza durante el procedimeinto de

instalacion. El sello del retenedor no tiene

finción de sello y es solo un ayuda para el

ensamblaje. Los retenedores de la serie 70 no

incluyen esta característica.

TOME MAXIMAS PRECAUCIONES CUANDO

INSTALE LA BOQUILLA EN EL

RETENEDOR. ASEGURESE QUE LA

BOQUILLA ESTA CORRECTAMENTE

ORIENTADA (NO INVERTIDA).



5) Aplique una fina capa de grasa sobre el

sello de la Llave “T”. Inserte el ensamblaje

retenedor/boquilla en la Llave “T” (como se

muestra en la foto de al lado).

Boquilla Divergente instalada en el retenedor

(En este ejemplo: Serie 101)

6) La llave “T” sostendrá el ensamblaje

boquilla/retenedor para permitir la instalación

en la broca (como se muestra en la Figura 18).

Inserte el esamblaje boquilla/retenedor en la

camisa



7) Con la Llave “T” enrosque el ensamblaje

boquilla/retenedor hasta que este firmemente

asentada en el fondo de la camisa.


volver a apretar.




8) Boquilla Central (“center jet”) correctamente

instalada.

Si tiene algún problema o preguntas

relacionados con este procedimiento, por

favor contacte a un representante de

Smith Bits.



Serie Retenedor Llave O-Ring

70 CJ 26523 26551 9970667

71* N/A See 70 CJ 9970667

91* N/A See 95 CJ/95 A1 CJ 9970669

95 CJ 9970561 9876 9970669

95 A1 CJ N/A 16387 9970669

100 CJ N/A 9185 9970670

101* N/A See 100 CJ 9970670

N/A - No Aplicable

*Boquilla Divergente

Figura 13: Números de Partes del Sistema de Retención para Boquillas Centrales

Figura 14: Instalación apropiada de una boquilla estandar en un sistema de retención central

serie 70, 95 y 100

DIRECCION

DEL FLUJO

ORIENTACION DE

LA BOQUILLA



Figura 15: Instalación apropiada de una Boquilla Divergente en un sistema de retención central

serie 70, 95 y 100

DIRECCION

DEL FLUJO

ORIENTACION DE LA

BOQUILLA



Figura 16: Ensamblaje boquilla/retenedor, serie 95 y 100 listo para ser insertado a la Llave “T”

TAMAÑO DE BOQUILLA D

SERIE 95 0.281” ± 0.012”

SERIE 100 0.190 ± 0.012”

Figura 17: Dimensiones de la distancia “D” en las boquillas centrales serie 95 y 100

El sello O-ring del

retenedor mantiene a la

boquilla y al retenedor

como una sola pieza

durante la instalación

El retenedor es fabricado con una ranura para un sello O-ring

usado solo para la instalación. Este O-ring no tiene función de

sellado pero mantiene unida la boquilla al retenedor como una

pieza durante la instalación. La dimensión “D” indica la longitud de

la parte de mayor diámetro del cuerpo de la boquilla que sobresale

del retenedor después del ensamblaje.

D



Figura 18: Llave “T” para instalar las Boquillas Centrales Serie 95 y 100

El sello O-ring de la Llave mantiene

al retenedor unido a la llave. Si es

difícil insertar el retenedor al

receptáculo de la llave, aplique una

pequeña cantidad de grasa al sello.



Boquillas Divergentes

Las Boquillas Divergentes son diseñadas para ser instaladas en el domo central de la broca.

Es importante entender que el Diametro Interno (I.D.) de la Boquilla es la medida del diámetro de la garganta

de la boquilla. Sin embargo, debido a su especial geometría existe un “I.D. de presión” o también llamado “I.D.

hidráulico equivalente” para la boquilla, que es el valor que se usa para los cálculos hidráulicos de la broca.

El I.D. físico y el I.D. equivalente (Pressure I.D.) de la boquilla divergente aparecen estampados en el envase y

marcados en el cuerpo de la misma.

Figura 19: Boquilla Divergente serie 91 con su envase mostrando el I.D. físico y el I.D. de presión.



I.D. Físico de la Boquilla (pulg)

I.D. Equivalente (pulg)

Area Equivalente (pulg²)

8/32 10/32 0.077

9/32 11/32 0.093

10/32 12/32 0.110

11/32 13/32 0.130

12/32 14/32 0.150

13/32 16/32 0.196

14/32 17/32 0.222

15/32 18/32 0.249

16/32 20/32 0.277

17/32 20/32 0.307

18/32 21/32 0.338

19/32 22/32 0.371

20/32 24/32 0.442

22/32 26/32 0.518

24/32 28/32 0.601

Se recomienda calcular la hidráulica para que 20% del flujo total pase por la boquilla divergente.

Nota: Se usará el I.D. equivalente para el tamaño de boquilla especificado. Ejemplo: Use 12/32”

para los cálculos hidráulicos para una boquilla divergente estampada como 10/32”.

Figura 20: Carta Hidráulica para Boquillas Divergentes



Boquilla Central (Serie 65 solamente)

Procedimiento solo para la instalacion de Boquillas serie 65 en el Domo Central

Boquilla Serie: 65 (Ensamblaje “Center Jet”) Tamaño de Brocas: 6⅛” a 6¾” (Balero Abierto)

y 7⅞” a 8⅜” (Balero Sellado)

Documento de Referencia: Smith Tool Design & Materials Engineering Specification 40-2 “Installation of

Center Jets” (Revision A, December 2000)

Es responsabilidad del taller local autorizado asegurarse que la broca modificada salga del taller con el

Sello O-ring, el retenedor y un tapón de acero o una boquilla en el hueco central.

Esquema del procedimiento de Instalación

Llave “T”

Retenedor

Boquill

a O-Ring

Camisa

Hueco perforado para instalar y

soldar la camisa en la fábrica o

en el taller autorizado



Paso Procedimiento

1

Saque la boquilla del retenedor. Esta operación se hace fácilmente con un punzon y un martillo.

Una vez que la Boquilla esta liberada, limpie el cuerpo de la boquilla y el retenedor del residuo del

pegamento con un cepillo de acero.

2 Cuando instale una boquilla serie 65, use el retenedor de número de parte 9973017 (Figura 21).

3 Coloque la boquilla invertida dentro del retenedor, con su diámetro mayor apuntando la llave.

4 Limpie el interior de la camisa y aplique una ligera capa de grasa a la rosca y a la ranura del sello

O-ring.

5 Antes de instalar el O-ring, examine por daño, límpielo y reemplácelo si es necesario.

6 Engrase el O-ring e instálelo en su respectiva ranura de la camisa. Asegúrese que pasa la rosca

sin problemas y que no se ha torcido cuando se asienta en la ranura.

7

Ninguna broca sale de fábrica sin una boquilla o tapón de acero instalado en la camisa central.

Apriete hasta que el retenedor tenga un asiento sólido. Se recomineda aflojar varias vueltas y

apretar de nuevo. Esto asegura que la Boquilla se asiente correctamente y no se “cuelga” sobre

material extraño en las roscas.

8 Una boquilla serie 65 correctamente instalada es mostrada en la Figura 22.






Serie Retenedor Llave O-Ring

65 9973017 9971827 9970666

Figura 21: Números de Partes del sistema de Retencion de la Boquilla Central serie 65

Figura 22: Instalación correcta de una Boquilla Central Serie 65

DIRECCION

DEL FLUJO


PPRROOCCEEDDIIMMIIEENNTTOO DDEE IINNSSTTAALLAACCIIOONN EENN BBRROOCCAASS PPDDCC

Las brocas PDC usan boquillas estandar (En proyectos experimentales se prueban otros tipos de boquillas. En

en esos casos el Ingeniero de Servicio Técnico se encargará de instalarlas o de facilitar el procedimiento).

Como en las tricónicas, las boquillas son fabricadas con carburo de tungsteno, pero la rosca esta en el cuerpo

de la boquilla, no existe retenedor separado.

Las brocas PDC modernas usan boquillas series N60 y N30. Sin embargo, algunas boquillas de estilo antiguo

todavía existen y no son compatibles con las series N60 y N30.

Figura 23: Series de Boquillas para Brocas PDC

Figura 24: Boquillas antiguas para Brocas PDC



Boquillas Estandar

Procedimiento para la instalación de boquillas estandar en barrrenas PDC

Boquillas: Series N30 y N60 Tamaño de Brocas: Todos

ORIFICIOS FIJOS

En Algunas brocas se observarán orificios fijos. Estos tiene un area de flujo fija y no aceptan boquillas.

Pueden ser reconocidos por el sufijo „Q‟ en el nombre de la broca. Ej.: M40HQ

DISEÑO DE BOQUILLAS PARA UNA BROCA PDC

Es recomendable usar boquillas del mismo tamaño. Si eso no es posible, la máxima diferencia entre boquillas

no sera mayor de 2/32”. Ej.: 3x16 y 3x14. De lo contrario existe riesgo de embolar la broca.

Installation Overview

Sello O-ring

Llave “T”

Receso del Sello

Boquilla



Bit Size and Type shown: 6½” M20SPX


- Las brocas con cortadores PDC son frágiles y



estas brocas.



mediano a grande.




- Use una pieza de madera o de caucho

debajo de la cara de la broca.




NOTA: Asegúrese que la serie de la boquilla

es la correcta para el tipo de broca (Figuras 23

y 24).











NOTA: Las roscas de matriz de carburo de

tungsteno no deben ser engrasadas.



3) Examine la rosca del bolsillo de la boquilla y

asegúrese que está limpia.

Engrase ligeramente el cuerpo de la boquilla

debajo de la rosca para prevenir daño al sello.

NOTA: Las roscas de matriz de carburo de

tungsteno no deben ser engrasadas.

NOTA: Si se instalan boquillas de diferente

tamaño, siempre coloque las más grandes en

el centro de la broca. Ej.: 12¼” M50P con

3x13 y 3x12, coloque las 3x13 en el centro.

4) Enrosque la boquilla a mano hasta que

ajuste en el fondo del receso o asiento.



5) Use la Llave “T” para boquillas para el

apriete final. La boquilla debera ser apretada

hasta que asiente (torque hasta 25 pié/lbs).

Se recomienda aflojar varias vueltas y apretar

de nuevo.

Esto asegura que la boquilla se asiente

correctamente y no se cuelgue sobre algún

material extraño en la rosca.

NOTA: No es necesario aplicar excesiva fuerza

que pueda dañar las roscas de carburo de

tungsteno (no use una palanca sobre la llave)

7) Boquillas correctamente instaladas.

Si tiene algún problema o pregunta sobre

este procedimiento, favor contacte a un




Figura 25: Tamaños de Boquillas y Orificios Fijos para brocas PDC




Serie

N30Serie 55

Serie

N60Serie 65 Serie 70

Orificios

Fijos

(Acero)

Orificios

Fijos

(Matriz)

Tapón

CiegoX X X X

7/32 X X X

8/32 "Y" X X X X "Q" "Q"

9/32 "Y" X X X X "Q" "Q"

10/32 "Y" X X X X "Q" "Q"

11/32 "Y" X X X X "Q" "Q"

12/32 "Y" X X X X "Q" "Q"

13/32 "Y" X X X X "Q"

14/32 X X X X "Q"

15/32 X X X X "Q"

16/32 X X X X "Q"

17/32

18/32 X X X

19/32

20/32 X X X

21/32

22/32 X X

24/32 X


PPLLAATTOOSS DDEE AAJJUUSSTTEE ((““BBIITT BBRREEAAKKEERRSS””))

¿Qué es un Plato de ajuste?

Es una herramienta especial que sostiene a la Broca en la mesa rotaria mientras se hace la conexión o

dsconexion de la Broca de la sarta de perforación.

Los obreros de perforación colocan la Broca en el Plato de ajuste para conectarla o desconectarla de la

sarta.

La Broca y el Plato de ajuste se ajustan a la mesa rotaria y la broca puede entonces ser apretada o

aflojada.

ASEGURESE SIEMPRE QUE SE TIENE DISPONOBLE EL PLATO DE AJUSTE CORRECTO PARA EL

TAMAÑO Y TIPO DE BROCA QUE VA A CORRER.

Las brocas tricónicas y PDC usan DIFERENTES platos de ajuste.



Platos de ajuste (“Bit Breakers”) para Brocas de Conos

El tamaño de la Broca determina el tamaño del Plato de ajuste

Las brocas de dos conos (Bi-Cónicas) y las de Boquillas Extendidas requieren Cudros de Apriete especiales.

Plato de Ajuste para Broca Tricónica

Broca Tricónica en su Plato de Ajuste

NOTA: Se puede colocar un Plato de ajuste estandar en una broca con boquillas extendidas... PERO, ¡NO LO

HAGA! Los tubos de las boquillas extendidas se pueden agrietar y se lavaran las soldaduras con el flujo del

lodo durante la perforación.

NOTA: Para los nuevos diseños de brocas „Flex-Flo™‟ se necesitan Platos de ajuste especiales.

Cuando tenga dudas, por favor contacte al representante de Smith Bits para determninar si se requiere un Plato

de ajuste especial.



Figura 26: Platos de Ajuste para Brocas de Conos

Plato de Ajuste Estandar

Plato de Ajuste para Brocas con Boquillas Extendidas

Plato de Ajuste para Barenas Bi-Cónicas



Tamaño de Broca Plato de Ajuste

Parte No.

Tres Conos

4 1/8 0019938

4 1/2 - 4 3/4 0014324

5 1/2 0013801

5 5/8 - 5 7/8 0019229

6 - 6 1/4 0019233

6 1/2 - 6 3/4 0019242

7 3/8 - 7 1/2 0013805

7 5/8 - 7 7/8 0014057

8 3/8 - 8 5/8 0014289

8 3/4 - 9 0014187

9 1/2 0017023

9 5/8 - 9 7/8 0017004

10 5/8 - 11 0017010

11 3/4 - 12 1/4 0016997

13 1/4 - 13 1/2 0014415

13 3/4 0014424

14 3/4 - 15 0014210

15 1/2 0014840

16 0014426

17 - 17 1/2 0014439

18 - 18 1/2 0014957

20 0015038

22 0016780

24 0016782

26 0015051

28 0015116

Dos Conos

7 7/8 A1 0015577

8 3/4 A1 0016103

9 7/8 A1 0017020

12 1/4 A1 0017017

Boquillas Extendidas (Q-Tube)

12 1/4 0014739

16 0017075

17 - 17 1/2 0025732

Figura 27: Números de Parte de Platos de ajuste para Brocas de Conos



Platos de ajuste (“Bit Breakers”) para Brocas PDC

Platos de ajuste para Brocas PDC, Impregnadas y de Diamante Natural

El tamaño del pin determina el tamaño del Plato de Ajuste

Plato de ajuste para Brocas PDC

Brocas PDC en su Plato de ajuste

Ranuras de Ajuste de una Broca PDC

Especificación del pin API en la broca PDC



API CONN. PART # DRAWINGS

SIZE

2-3/8" 60006739 A02806, A02807

2-7/8" 60006741 A02806, A02807

3-1/2" 60006743 A02806, A02807

4-1/2" 60006745 A02806, A02807

6-5/8" 60006747 A02806, A02807

7-5/8" 60007230 A01858, A01859, A01860

8-5/8" 60007230 A01858, A01859, A01860

API CONN. PART # DRAWINGS

SIZE

3-1/2" 60009145 A02806, A02807

4-1/2" * 60009224 A03047, A03089

6-5/8" TBA

A BOX CONNECTION, "CT" IN BIT NOMENCLATURE

*- THE STANDARD 6-5/8" BIT BREAKER PART # 60006747

WILL WORK FOR '"CT" BITS SIZED 7-13/32"-8-3/8"

BIT BREAKERS

BITS WITH A PIN CONNECTION

BITS WITH A TURBINE SLEEVE AND

Figura 28: Número de parte de los Platos de Ajuste de Brocas PDC



Recomendaciones Generales para conectar las Brocas a la Sarta de Perforación

Asegúrese que el Plato de ajuste apropiado esta con la Broca. Inspecciónelo para asegurarse que esta en

buenas condiciones y que se ajusta bien a la broca.

Asegúrese de cubrir la rotaria para evitar que objetos caigan en el hueco.

Saque la broca de la caja y colóquela con la cara hacia abajo sobre una pieza de madera o de caucho.

Ajuste el Plato de ajuste a la broca y mueva el conjunto hasta la mesa rotaria.

Si la broca tiene Boquillas Extendidas, asegúrese que que no hay contacto entre el Plato de ajuste y las

boquillas durante la operación de apretado de la broca.

Se debe colocar una válvula flotadora encima de la broca, especialmente en brocas con Boquillas

Extendidas, en formaciones con tendencias a taponar las boquillas.

Alínie el pin de la broca con la “caja” de conexión de la sarta.

La conexión para brocas de tamano pequeño se hace a mano por varios vueltas, se descubre la rotaria y

se coloca el Plato de ajuste en el receso del “Bit Breaker” de la rotaria.

Aplique el torque de apriete recomendado (ver recomendaciones en la página 56)

Las recomendaciones de conexión vienen del “API, spec RP7G”.



Torque Recomendado para Brocas Tricónica

Tamaño Broca Conexión API Torque Recomendado

pulg. mm pulg. mm Pie-lbs N-m

3-1/2 a 4-1/2 89 a 114 2-3/8 Reg. 60 3,000 a 3,500 4,000 a 4,750

4-5/8 a 5 118 a 127 2-7/8 Reg. 73 4,500 a 5,500 6,100 a 7,450

5-1/8 a 7-3/8 137 a 187 3-1/2 Reg. 89 7,000 a 9,000 9,500 a 12,200

7-5/8 a 9 194 a 229 4-1/2 Reg. 114 12,000 a 16,000 16,250 a 21,700

9-1/2 a 28* 241 a 711 6-5/8 Reg. 168 28,000 a 32,000 38,000 a 43,400

14-3/4 a 28* 375 a 711 6-5/8 Reg. 168 28,000 a 32,000 38,000 a 43,400

7-5/8 Reg. 194 34,000 a 40,000 46,100 a 54,200

18-1/2 a 28* 470 a 711 7-5/8 Reg. 194 34,000 a 40,000 46,100 a 54,200

8-5/8 Reg. 219 40,000 a 60,000 54,200 a 81,300

* El torque de conexión debe corresponder a la rosca API para cada tamaño de broca.

Nota: Algunas de los tamaños de brocas de arriba están disponibles con otros piñones en ordenes

especiales.

Torque Recomendado para Brocas PDC

Conexión API

Diámetro

Exterior de la

Caja

Torque

Mínimo

pie-lbs

Normal ft*lbs

Torque

Máximo

pie-lbs

2-3/8”

3” 1970 2280 2450

3-1/8” 2660 3100 3300

3-1/4” 3400 3950 4200

2-7/8” 3-1/2” 3380 3950 4200

>3-3/4” 5080 5900 6300

3-1/2”

4-1/8” 5700 6600 7000

4-1/4” 6940 8050 8550

>4-1/2 8400 9850 10500

4-1/2”

5-1/2” 13700 16000 17000

5-3/4” 18100 21100 22400

>6” 18550 21600 22900

6-5/8” 7-1/2” 40670 47300 50200

>7-3/4” 41050 47800 50750

7-5/8”

8-1/2” 53100 61850 65670

8-3/4” 63500 73750 78300

>9” 68600 79800 84750

8-5/8” 10” 96170 102600 108950

>10-1/4” 107580 114700 121800


IINNDDIICCEE DDEE FFIIGGUURRAASS

Figura 1: Diámetro de las Boquillas para Brocas Tricónicas……………………………………….....……..… ……10

Figura 2: Diámetro de las Boquillas para Brocas PDC…………………………………………..............………...…10

Figura 3: Medidor del Orificio de las Boquillas...................................................................................................11

Figura 4: Tabla de Area de Flujo Total (TFA) para Boquillas.............................................................................12

Figura 5: Selección de Boquillas tipo Estandar..................................................................................................13

Figura 6: Selección de Boquillas Mini-Exrendidas..............................................................................................14

Figura 7: Selección de Boquillas de Flujo Divergente........................................................................................14

Figura 8: Boquillas para Brocas Tricónicas...........................................................................................................15

Figura 9: Tamaño de Brocas y Tipos de Boquillas...............................................................................................16

Figura 10: Disponibilidad de Tamaños de Boquillas para Brocas de Conos........................................................17

Figura 11: Números de Parte para Boquillas Estandar......................................................................................22

Figura 12: Números de Parte para Boquillas Mini-Extendidas...........................................................................28

Figura 13: Números de Parte para Boquillas Centrales.....................................................................................34

Figura 14: Instalación Correcta de una Boquilla Estandar, Series 70, 95 y 100................................................34

Figura 15: Instalación Correcta de una Boquilla Divergente, Series 70, 95 y 100.............................................35

Figura 16: Ensamblaje Boquilla/Retenedor, Series 95 y 100.............................................................................36

Figura 17: Números de Parte para Boquillas Series 95 y 100............................................................................36

Figura 18: Llave para Instalar Boquillas Centrales, Series 95 y 100..................................................................37

Figura 19: Boquilla Divergente serie 91 con su envase mostrando el I.D. físico y el I.D. de presión.................38

Figura 20: Tabla Hidráulica para Boquillas Divergentes.....................................................................................39

Figura 21: Números de Parte para Boquillas Centrales, Serie 65.....................................................................42

Figura 22: Instalación Correcta de una Boquilla Central, Serie 65.....................................................................42

Figura 23: Boquillas para Brocas PDC.................................................................................................................43

Figura 24: Boquillas de Series Antiguas para Brocas PDC.................................................................................43

Figura 25: Disponibilidad de Tamanos de Boquillas y Orificios Fijos.................................................................48

Figura 26: Platos de Ajuste de Brocas de Conos..............................................................................................51

Figura 27: Números de Parte de los Platos de Ajuste de Brocas de Conos.....................................................52

Figura 28: Números de Parte de los Platos de Ajuste de Brocas PDC.............................................................54

instalacion de boquillas y bit breakers.pdf

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