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.
Octubre 2005
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INDICE 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
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GUIA R RAPIDA S SOBRE B BROCAS 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 de Doble Diámetro
Broca PDC
Dependiendo del diámetro, se le instalan desde 3 hasta 14 Boquillas. Mayo 2004
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GUIA R RAPIDA S SOBRE B BROCAS
Broca Impreganada
Broca de Diamante Natural
Estas brocas no necesitan Boquillas, tienen un Area de Flujo Fija (TFA).
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GUIA R RAPIDA S SOBRE B BROCAS 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.
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UN V VISTAZO A A L LAS B BOQUILLAS 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.
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UN V VISTAZO A A L LAS B BOQUILLAS
Figura 1: Tres tamaños estampados en Boquillas para Brocas de Conos
Figura 2: Dos tamaños estampados en Boquillas para Brocas PDC
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UN V VISTAZO A A L LAS B BOQUILLAS
Figura 3: Usanso un Medidor para determinar el diámetro de la Boquilla (ejemplo: 13 /32”)
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UN V VISTAZO A A L LAS B BOQUILLAS Dia. Orificio (pulg.) 7/32 8/32 9/32 10/32 11/32 12/32 13/32 14/32 15/32 16/32 17/32 18/32 19/32 20/32 21/32 22/32 23/32 24/32 25/32 26/32 27/32 28/32 29/32 30/32 31/32 32/32
1 0.038 0.049 0.062 0.077 0.093 0.110 0.130 0.150 0.173 0.196 0.222 0.249 0.277 0.307 0.338 0.371 0.406 0.442 0.479 0.518 0.559 0.601 0.645 0.690 0.737 0.785
2 0.075 0.098 0.124 0.153 0.186 0.221 0.259 0.301 0.345 0.393 0.443 0.497 0.554 0.614 0.676 0.742 0.811 0.884 0.959 1.037 1.118 1.203 1.290 1.381 1.474 1.571
3 0.113 0.147 0.186 0.230 0.278 0.331 0.389 0.451 0.518 0.589 0.665 0.746 0.831 0.920 1.015 1.114 1.217 1.325 1.438 1.555 1.677 1.804 1.935 2.071 2.211 2.356
Cantidad de Boquillas 4 5 6 0.150 0.188 0.225 0.196 0.245 0.295 0.249 0.311 0.373 0.307 0.383 0.460 0.371 0.464 0.557 0.442 0.552 0.663 0.518 0.648 0.778 0.601 0.752 0.902 0.690 0.863 1.035 0.785 0.982 1.178 0.887 1.108 1.330 0.994 1.243 1.491 1.108 1.384 1.661 1.227 1.534 1.841 1.353 1.691 2.029 1.485 1.856 2.227 1.623 2.029 2.434 1.767 2.209 2.651 1.917 2.397 2.876 2.074 2.592 3.111 2.237 2.796 3.355 2.405 3.007 3.608 2.580 3.225 3.870 2.761 3.451 2.948 3.685 3.142 3.927
7 0.263 0.344 0.435 0.537 0.650 0.773 0.907 1.052 1.208 1.374 1.552 1.740 1.938 2.148 2.368 2.599 2.840 3.093 3.356 3.629 3.914
8 0.301 0.393 0.497 0.614 0.742 0.884 1.037 1.203 1.381 1.571 1.773 1.988 2.215 2.454 2.706 2.970 3.246 3.534 3.835
9 0.338 0.442 0.559 0.690 0.835 0.994 1.167 1.353 1.553 1.767 1.995 2.237 2.492 2.761 3.044 3.341 3.652 3.976
Figura 4: Tabla de Area Total de Flujo (TFA) para Boquillas (pulgadas2)
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 Mayo 2004
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
Figura 6: Boquillas mini-extendidas
Figura 7: Boquillas Divergentes (“Center Jet”)
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
Figura 8: Series de Boquillas para Brocas de Conos
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
Figura 9: Tamaños y Tipos de Boquillas Versión: Mex-1
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ROLLER C CONE B BIT N NOZZLING P PROCEDURES
Figura 10: Boquilla size availability for roller cone bit Boquillas
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 Sello (O-ring) Ranura del Sello
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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).
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 55 65 70 75 95 100
Retenedor 9972993 9970558 9972799 9970560 9970561 9970562
Llave 9973176 9971827 9971937 9971828 9971829 9971830
Sello “O-Ring”
9972922 9970666 9970667 9970668 9970669 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 ventas de Smith Bits. Para información adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Técnico de Smith Bits.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 7 ⅞” 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
Ranura del Sello “O-ring”
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS Tamaño y Tipo de broca: 9⅞” FGSS+C (Boquilla mini-extendida, serie 97 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 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
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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) Saque la boquilla mini-extendida de su envase. Ella viene en dos piezas, la boquilla de carburo de tungsteno y el retenedor.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 6) Use la Llave “Media Luna” para boquilla
para el apriete final. La boquilla se apretara hasta que asiente en su base. 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). 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 representante de Smith Bits.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS Serie 72 74 97/98/99 105
Retenedor 9972799 19712 14584 N/A
Llave 19045 19045 19045 27274
Sello “O-Ring”
9970667 9970667 9970669 9970670
N/A - No Aplicable
Figura 12: Números de Parte de las Boquillas Mini-extendidas y sus Sistemas de Retención Si tiene algún problema siguiendo estos procedimientos, por favor contacte a un representante de campo o de ventas de Smith Bits. Para información adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Técnico de Smith Bits.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 O-Ring Camisa Hueco perforado para instalar y soldar la camisa en la fábrica o en el taller local autorizado
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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).
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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” sostendr á 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
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 7) Con la Llave “T” enrosque el ensamblaje
boquilla/retenedor hasta que este firmemente asentada en el fondo de la camisa. 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.
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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS Serie 70 CJ 71* 91* 95 CJ 95 A1 CJ 100 CJ 101*
Retenedor 26523 N/A N/A 9970561 N/A N/A N/A
Llave 26551 See 70 CJ See 95 CJ/95 A1 CJ 9876 16387 9185 See 100 CJ
O-Ring 9970667 9970667 9970669 9970669 9970669 9970670 9970670
N/A - No Aplicable *Boquilla Divergente
Figura 13: Números de Partes del Sistema de Retención para Boquillas Centrales
DIRECCION DEL FLUJO
ORIENTACION DE LA BOQUILLA
Figura 14: Instalación apropiada de una boquilla estandar en un sistema de retención central serie 70, 95 y 100
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
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
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
El sello O-ring del retenedor mantiene a la boquilla y al retenedor como una sola pieza durante la instalación
D
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.
Figura 16: Ensamblaje boquilla/r etenedor, serie 95 y 100 listo para ser insertado a la Llave “T”
TAMAÑO DE BOQUILLA SERIE 95 SERIE 100
D 0.281” ± 0.012” 0.190 ± 0.012”
Figura 17: Dimensiones de la distancia “D” en las boquillas centrales serie 95 y 100
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
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.
Figura 18: Llave “T” para instalar las Boquillas Centrales Serie 95 y 100
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS I.D. Físico de la Boquilla (pulg)
I.D. Equivalente (pulg)
Area Equivalente (pulg²)
8/32 9/32 10/32 11/32 12/32 13/32 14/32 15/32 16/32 17/32 18/32 19/32 20/32 22/32 24/32
10/32 11/32 12/32 13/32 14/32 16/32 17/32 18/32 20/32 20/32 21/32 22/32 24/32 26/32 28/32
0.077 0.093 0.110 0.130 0.150 0.196 0.222 0.249 0.277 0.307 0.338 0.371 0.442 0.518 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 12/3 2” para los cálculos hidráulicos para una boquilla divergente estampada como 10/32”. Figura 20: Carta Hidráulica para Boquillas Divergentes
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS 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 O-Ring Camisa Hueco perforado para instalar y soldar la camisa en la fábrica o en el taller autorizado
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS D DE C CONOS
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 só lido. 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.
Si tiene algún problema siguiendo estos procedimientos, por favor contacte a un representante de campo o de ventas de Smith Bits. Para información adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Técnico de Smith Bits.
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Serie
Retenedor
Llave
O-Ring
65
9973017
9971827
9970666
Figura 21: Números de Partes del sistema de Retencion de la Boquilla Central serie 65
DIRECCION DEL FLUJO
Figura 22: Instalación correcta de una Boquilla Central Serie 65
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P PDC 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 Mayo 2004
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P 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 DISE O 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
Llave “T”
Boquilla
Sello O-ring Receso del Sello
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P PDC Bit Size and Type shown: 6½” M20SPX 1) Saque la broca de la caja con cuidado. - Las brocas con cortadores PDC son frágiles y suceptibles a daños por impactos. Máximo cuidado debe ser tomado cuando se manejan estas brocas. - 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. NOTA: Asegúrese que la serie de la boquilla es la correcta para el tipo de broca (Figuras 23 y 24). 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. NOTA: Las roscas de matriz de carburo de tungsteno no deben ser engrasadas.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P PDC 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.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P PDC 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 representante de Smith Bits.
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PROCEDIMIENTO D DE IINSTALACION E EN B BROCAS P PDC
Serie N30 Tapón Cie o 7/32 8/32 9/32 10/32 11/32 12/32 13/32 14/32 15/32 16/32 17/32 18/32 19/32 20/32 21/32 22/32 24/32
"Y" "Y" "Y" "Y" "Y" "Y"
Orificios Serie 65 Serie 70 Fijos (Acero)
Serie 55
Serie N60
X
X
X
X
X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X
X
X
X
X
X
X
"Q" "Q" "Q" "Q" "Q"
Orificios Fijos (Matriz)
"Q" "Q" "Q" "Q" "Q" "Q" "Q" "Q" "Q"
X X
Figura 25: Tamaños de Boquillas y Orificios Fijos para brocas PDC
Si tiene algún problema siguiendo estos procedimientos, por favor contacte a un representante de campo o de ventas de Smith Bits. Para información adicional sobre Brocas y Boquillas, contacte al Ingeniero de Soporte Técnico de Smith Bits.
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) ¿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.
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) 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.
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) 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
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) Tamaño de Broca
Plato de Ajuste Parte No.
Tres Conos 4 1/8 4 1/2 5 1/2 5 5/8 6 6 1/2 7 3/8 7 5/8 8 3/8 8 3/4 9 1/2 9 5/8 10 5/8 11 3/4 13 1/4 13 3/4 14 3/4 15 1/2 16 17 18 20 22 24 26 28
-
4 3/4
-
5 6 6 7 7 8 9
-
9 7/8 11 12 1/4 13 1/2
-
15
-
17 1/2 18 1/2
7/8 1/4 3/4 1/2 7/8 5/8
0019938 0014324 0013801 0019229 0019233 0019242 0013805 0014057 0014289 0014187 0017023 0017004 0017010 0016997 0014415 0014424 0014210 0014840 0014426 0014439 0014957 0015038 0016780 0016782 0015051 0015116
Dos Conos 7 7/8 A1 8 3/4 A1 9 7/8 A1 12 1/4 A1 Boquillas Extendidas (Q-Tube) 12 1/4 16 17 - 17 1/2
0015577 0016103 0017020 0017017 0014739 0017075 0025732
Figura 27: Números de Parte de Platos de ajuste para Brocas de Conos
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) 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
Ranuras de Ajuste de una Broca PDC
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Brocas PDC en su Plato de ajuste
Especificación del pin API en la broca PDC
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”)
BIT BREAKERS API CONN. SIZE
BITS WITH A PIN CONNECTION PART # DRAW INGS
2-3/8" 2-7/8" 3-1/2"
60006739 60006741 60006743
A02806, A02807 A02806, A02807 A02806, A02807
4-1/2" 6-5/8" 7-5/8"
60006745 60006747 60007230
A02806, A02807 A02806, A02807 A01858, A01859, A01860
8-5/8"
60007230
A01858, A01859, A01860
BITS WITH A TURBINE SLEEVE AND A BOX CONNECTION, "CT" I N BIT NOMENCLATURE API CONN. PART # DRAW INGS SIZE 3-1/2" 4-1/2" *
60009145 60009224
6-5/8"
TBA
A02806, A02807 A03047, A03089
*- THE STANDARD 6-5/8" BIT BREAKER PART # 60006747 WILL WORK FOR '"CT" BITS SIZED 7-13/32"-8-3/8"
Figura 28: Número de parte de los Platos de Ajuste de Brocas PDC
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) 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 conexi ón 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”.
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PLATOS D DE A AJUSTE ((“BIT B BREAKERS”) Torque Recomendado para Brocas Tricónica Tamaño Broca pulg. mm 3-1/2 a 4-1/2 89 a 114 4-5/8 a 5 118 a 127 5-1/8 a 7-3/8 137 a 187 7-5/8 a 9 194 a 229 9-1/2 a 28* 241 a 711
Conexión API Torque Recomendado pulg. mm Pie-lbs N-m 2-3/8 Reg. 60 3,000 a 3,500 4,000 a 4,750 2-7/8 Reg. 73 4,500 a 5,500 6,100 a 7,450 3-1/2 Reg. 89 7,000 a 9,000 9,500 a 12,200 4-1/2 Reg. 114 12,000 a 16,000 16,250 a 21,700 6-5/8 Reg. 168 28,000 a 32,000 38,000 a 43,400 6-5/8 Reg. 168 28,000 a 32,000 38,000 a 43,400 14-3/4 a 28* 375 a 711 7-5/8 Reg. 194 34,000 a 40,000 46,100 a 54,200 7-5/8 Reg. 194 34,000 a 40,000 46,100 a 54,200 18-1/2 a 28* 470 a 711 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 3”
2-3/8” 2-7/8” 3-1/2”
4-1/2” 6-5/8” 7-5/8” 8-5/8”
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3-1/8” 3-1/4” 3-1/2” >3-3/4” 4-1/8” 4-1/4” >4-1/2 5-1/2” 5-3/4” >6” 7-1/2” >7-3/4” 8-1/2” 8-3/4” >9” 10”
>10-1/4”
Torque Mínimo pie-lbs 1970 2660 3400 3380 5080 5700 6940 8400 13700 18100 18550 40670 41050 53100 63500 68600 96170 107580
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Normal ft*lbs 2280 3100 3950 3950 5900 6600 8050 9850 16000 21100 21600 47300 47800 61850 73750 79800 102600 114700
Torque Máximo pie-lbs 2450 3300 4200 4200 6300 7000 8550 10500 17000 22400 22900 50200 50750 65670 78300 84750 108950 121800 Mayo 2004
INDICE D DE F FIGURAS 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
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