Análisis de la influencia del fenómeno stick- slip en los esfuerzos de los cortadores de una broca PDC, mediante simulación por elementos finitos

Los sistemas rotarios de perforación utilizan brocas PDC para perforar pozos profundos con el fin de explorar y extraer crudo a la superficie. Estos sistemas usualmente sufren fenómenos vibratorios severos que pueden producir fallas en las herramientas de perforación. De manera específica, las vibraciones torsionales en su condición más crítica, conocida como Stick-Sllp, pueden generar delaminación y/o desprendimiento de los cortadores de la broca. El presente artículo, presenta una metodología para medir los esfuerzos mecánicos presentes como consecuencia de los fenómenos vibratorios de torsión. Adicionalmente, se hace un análisis cualitativo del comportamiento de las herramientas de perforación bajo condiciones de Stick-Slip. Al final, se evidencia la sobrecarga de esfuerzos como consecuencia del fenómeno vibratorio estudiado y se presentan los valores de parámetros aproximados para la operación de la broca sin daños considerables.