¿Por qué fallan las barras de perforación?: Las principales cargas que provocan el desgaste y la rotura.
Las barras de perforación transfieren la energía de impacto y el par de torsión de la perforadora a la broca. En las exigentes condiciones de perforación, se enfrentan a cargas repetidas, fricción, corrosión, vibraciones y tensiones operativas anormales. Comprender estas fuerzas ayuda a los equipos de proyecto a seleccionar las herramientas de perforación adecuadas, reducir las fallas evitables y mantener la precisión de la perforación.
Esfuerzo axial alterno
La perforación por impacto genera compresión y tensión repetidas a lo largo de la sarta de perforación. La resistencia de la roca transfiere la fuerza a través de la herramienta, creando ciclos de alta frecuencia que pueden provocar fatiga, agrietamiento y una menor vida útil.
Esfuerzo de flexión
Las barras de perforación son largas y delgadas. La desalineación, la presión de avance, la deformación de la barra, el peso de la sarta de perforación o un impacto descentrado pueden generar fuerzas laterales. Con el tiempo, la flexión reduce la eficiencia de la transferencia de energía y puede provocar deformación permanente, menor precisión en la perforación o fallas prematuras.
Esfuerzo torsional
Se requiere rotación continua para la fragmentación de la roca y la eliminación de los recortes. La barra de perforación debe resistir la fricción contra la pared del pozo y la resistencia de los recortes. Una resistencia a la torsión y una tenacidad adecuadas son esenciales para evitar la torsión y la fractura.
Abrasión y corrosión
Los fragmentos de roca y el contacto con la pared del pozo desgastan la superficie de la varilla, mientras que el agua de lavado y los contaminantes pueden corroer el metal con el tiempo. Estos efectos pueden reducir el espesor de la pared, dañar las roscas y acortar la vida útil de la herramienta.
Condiciones de funcionamiento anormales
Las herramientas atascadas, la dificultad para retraerlas, el impacto en vacío y otras condiciones atípicas pueden combinar flexión, tensión, compresión y torsión. Estas situaciones deben gestionarse según los procedimientos aprobados en la obra, ya que una carga excesiva puede acelerar rápidamente el daño por fatiga.
Prioridades de mantenimiento
Una perforación fiable depende de la elección de la herramienta adecuada a las condiciones de la roca y al equipo, de la inspección de la rectitud y el estado de la rosca, del control del desgaste visible y de la retirada de los componentes dañados. La calidad del material y el tratamiento térmico son importantes, pero las prácticas operativas correctas siguen siendo igualmente cruciales.
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