Brocas

O que são brocas?

As brocas são ferramentas essenciais no processo de perfuração, usadas para criar e expandir poços de petróleo, gás e outras aplicações subterrâneas. Eles são projetados para quebrar formações rochosas e criar furos de forma eficiente. Diferentes tipos de brocas são utilizados dependendo das condições geológicas, dos requisitos do poço e do tipo de perfuração realizada.

Quantos tipos de brocas?

1. Brocas de cone de rolo

As brocas cônicas são um dos tipos mais comuns de brocas usadas na indústria. Eles têm três ou mais cones giratórios com inserções de metal duro ou metal duro incorporadas. À medida que os cones giram, eles esmagam e trituram a rocha.

• Brocas cônicas de dois estágios: Projetado para formações suaves a médias.
• Brocas cônicas de rolo de três estágios: Usado para formações mais duras.
• Variações: Inclui bits PDC (policristalino Diamond Compact) e bits tricone.

2. Brocas compactas de diamante policristalino (PDC)

As brocas PDC são feitas com uma matriz de diamantes sintéticos e são conhecidas por sua durabilidade e eficiência. Eles são comumente usados para perfurar formações rochosas duras.

• Características: Fornecem uma alta taxa de penetração (ROP) e são adequados para uma ampla variedade de formações rochosas.
• Vantagens: Duradouro e eficiente para perfuração em alta velocidade.

3. Brocas de diamante

As brocas de diamante usam diamantes industriais ou materiais impregnados de diamante para perfuração. Eles são projetados para formações rochosas extremamente duras e abrasivas.

• Tipos: Inclui brocas de diamante naturais e brocas de diamante sintético.
• Formulários: Usado em formações duras e abrasivas onde outras brocas podem se desgastar rapidamente.

4. Brocas de martelo

As brocas de martelo, também conhecidas como martelos down-the-hole (DTH), usam um mecanismo de percussão para quebrar a rocha. Eles causam impactos rápidos na rocha, quebrando-a em pequenos pedaços.

• Características: Consiste em um conjunto de martelo e broca que opera em conjunto.
• Formulários: Ideal para formações rochosas duras e consolidadas.

5. Bits principais

As brocas são projetadas para extrair uma amostra cilíndrica da formação rochosa. Eles são usados na exploração geológica para analisar as propriedades das rochas.

• Tipos: Inclui brocas de diamante e brocas de metal duro.
• Formulários: Valioso para exploração, estudos geotécnicos e avaliação de recursos minerais.

6. Brocas de fresagem de seção

As fresas de seção são usadas para cortar e remover seções de revestimento de um poço. São essenciais para operações de intervenção e reparação de poços.

• Formulários: Usado para fresar seções de revestimento ou tubulação para acessar diferentes partes do poço.

7. Brocas cônicas

As brocas cônicas têm formato cônico e são usadas em certos tipos de perfuração onde um formato específico do poço é necessário.

• Formulários: Frequentemente usado em poços rasos ou exploratórios.

8. Brocas de alargamento

Brocas de alargamento são usadas para ampliar um poço existente. Eles podem suavizar irregularidades e garantir que o diâmetro do poço atenda às especificações.

• Formulários: Útil em operações de perfuração e manutenção de poços.

9. Brocas Cônicas

Brocas cônicas, também conhecidas como brocas de lâmina, são usadas para perfurar formações suaves a médias. Eles são menos comuns que rolos cônicos ou bits PDC.

• Características: Normalmente usado em condições geológicas específicas.

Como selecionar uma broca?

A seleção da broca apropriada depende de vários fatores:

• Tipo de formação: Formações rochosas moles, médias ou duras requerem diferentes tipos de brocas.
• Bem Condições: Profundidade, pressão, temperatura e presença de fluidos ou gases podem afetar a escolha da broca.
• Eficiência de custos: Equilibrando o custo da broca com seu desempenho e durabilidade.

Quais são os tipos de aço das brocas?

As classes de aço usadas nas brocas são selecionadas com base em suas propriedades mecânicas e nas condições de perfuração que encontrarão. Diferentes partes de uma broca, como corpo, insertos e outros componentes, são feitas de tipos específicos de aço ou liga para atender aos requisitos de desempenho e durabilidade. Aqui estão os principais tipos de aço e materiais usados em brocas:

1. Brocas de cone de rolo

• Classes de aço para carroceria:
  • AISI4145H: Este é um aço-liga de alta resistência que oferece boa tenacidade e resistência ao desgaste. É comumente usado para o corpo da broca.
  • AISI4130: Outra liga de aço com boa resistência e tenacidade, frequentemente utilizada no corpo da broca e outros componentes estruturais.
• Inserir materiais:
  • Pastilhas de Metal Duro: Feitas de carboneto de tungstênio, essas pastilhas são usadas por sua dureza e resistência ao desgaste. Eles não são de aço, mas muitas vezes são combinados com aço na construção da broca.

2. Bits PDC

• Classes de aço para carroceria:
  • AISI4145H: Aço de alta resistência utilizado no corpo da broca, proporcionando durabilidade e resistência às duras condições de perfuração.
  • AISI4330V: Um aço de alta liga que oferece tenacidade e resistência superiores, usado em aplicações onde é necessária resiliência extra.
• Corpo Matriz:
  • Matriz Composta: Algumas brocas PDC usam um corpo de matriz feito de um material compósito, que é uma combinação de carboneto de tungstênio e um aglutinante de metal. Este material de matriz não é aço, mas oferece resistência ao desgaste e durabilidade semelhantes.

3. Brocas de diamante

• Classes de aço para carroceria:
  • AISI4145H: Usado em brocas diamantadas por sua tenacidade e resistência, adequado para lidar com condições extremas em perfuração de rocha dura.
• Corpo Matriz:
  • Diamante Soldado ou Sinterizado: Para brocas com segmentos de diamante, os segmentos são frequentemente fixados a um corpo de aço ou matriz.

4. Bits principais

• Classes de aço para carroceria:
  • AISI4145H: Frequentemente usado para o corpo devido à sua resistência e capacidade de suportar o ambiente de perfuração.
  • AISI4340: Aço de alta resistência usado para coroas que exigem tenacidade adicional.
• Barril Central:
  • Aço Revestido: O cilindro central geralmente é feito de aço de alta resistência com revestimento duro para aumentar a resistência ao desgaste.

5. Brocas de martelo

• Classes de aço para carroceria:
  • AISI4145H: Usado para o corpo da broca lidar com as forças de impacto geradas durante a perfuração.
  • AISI4340: Outro tipo de aço é conhecido por sua tenacidade, frequentemente usado em aplicações pesadas.

6. Bits Especiais

• Brocas de fresagem de seção:
  • AISI4145H: Comumente usado por sua tenacidade e capacidade de suportar o processo de fresamento.
• Brocas cônicas e alargadas:
  • AISI 4130 ou 4145H: Classes de aço utilizadas com base nos requisitos específicos da aplicação da broca.