Resumen

El objetivo de este trabajo es determinar los parámetros óptimos de diseño de los sistemas de perforación por percusión teniendo en cuenta la interacción broca-roca. En primer lugar, se modela la dinámica de movimiento de una broca impactada por un pistón caído mediante la propagación de la tensión de impacto y un mecanismo de rotura de la roca que representa el coeficiente de resistencia a la penetración y la constante de descarga. A continuación, se investiga el comportamiento de la vibración de amortiguación de la broca teniendo en cuenta la duración del impacto y la condición de carga/descarga de la roca. Además, la dinámica propuesta se simplifica mediante la adopción de dos parámetros adimensionales que representan la relación de masas entre la broca y el pistón y la relación de rigidez entre la roca y el pistón. Por último, la eficacia de la perforación, definida por la energía transmitida del pistón a la roca, se presenta en función de los parámetros propuestos. El uso de parámetros de diseño óptimos para los sistemas de perforación por percusión mejoró la eficiencia de la perforación. Estos resultados son aplicables al diseño y a la estimación del rendimiento de los sistemas de perforación en el fondo del pozo y de los martillos en cabeza.

• Materias:Polímeros Campos electromagnéticos Hornos de cemento Poliuretanos Nanopartículas Cemento
• Subjects:Polymers Electromagnetic fields Cement kilns Polyurethanes Nanoparticles Cement
• Palabras claves:parámetros óptimos de diseño, sistema de perforación por percusión, broca, eficacia de perforación, propagación de la tensión de impacto, coeficiente de resistencia a la penetración, relación de rigidez del pistón, relación de masa del pistón, roca, parámetros propuestos
• Keywords:optimal design parameters, percussive drilling system, bit, drilling efficiency, impact stress propagation, penetration resistance coefficient, piston stiffness ratio, piston mass ratio, rock, proposed parameters