El presente documento detalla la variación de las condiciones de trabajo que se
obtiene al modificar la geometría de las vías de agua de las brocas de perforación
diamantinas, las cuales son utilizadas como herramientas de corte durante los
procesos de perforación.
En la primera etapa de la investigación, el análisis de la problemática se realiza
mediante simulaciones numéricas, siendo el alcance la comparación de las
características fluido-dinámicas del flujo de enfriamiento tanto de las brocas con vías
de agua estándar (radiales), como de las brocas con las vías de agua modificada (con
un ángulo de inclinación).
Posteriormente, con el objetivo de probar el desempeño de las brocas y el desgaste
que se presenta en cada geometría, se realizaron ensayos experimentales (ensayos
de perforación) en las instalaciones de la empresa Boyles Bros Diamantina. En esta
etapa, es importante mencionar que la empresa dispuso de una máquina de
perforación y de un área de sus instalaciones para el desarrollo de las pruebas
experimentales.
Finalmente, según los resultados obtenidos, se logra verificar que la modificación de la
geometría de vías de agua influye en el desempeño de la broca de perforación de
manera positiva. En el caso de la simulación numérica se observa un desarrollo del
fluido más eficiente, con vectores de velocidad de mayor magnitud y con zonas de
intensidad de turbulencia más uniformes, lo cual se traduce en una mejor capacidad
de enfriamiento de la broca de perforación. En cuanto a los resultados de los ensayos
experimentales, se observó una reducción aproximada del desgaste de la corona de
54 % durante los primeros 25 metros de perforación, así como un menor desgaste del
casquillo de acero producto de una mejor evacuación de detritos (conglomerado de
partículas rocosas y partículas de la matriz de la broca).
Estos resultados demuestran que el diseño propuesto de vías de agua inclinadas es
una alternativa viable con grandes beneficios, pues proporciona una mayor eficiencia
en la capacidad de enfriamiento, y reduce tanto el calentamiento de la broca como la
ductilidad de la matriz metálica, lo que en consecuencia permite disminuir las
posibilidades de desgaste prematuro de la matriz y del casquillo de acero, lográndose
mayores metrajes de perforación.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/5667 |
| Date | 28 October 2014 |
| Creators | Garay Gómez, Haekel Zósimo |
| Contributors | Valverde Guzmán, Quino Martín |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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