cuando hablamos de bits de botón (o pedacitos de botón de roca ), nos referimos a tipos de brocas que utilizan múltiples insertos de cara dura (“botones”), generalmente carburo de tungsteno o materiales similares de alta dureza, incrustados en la cara de la broca para fracturar la roca principalmente mediante impacto (en percusión o perforación DTH) en lugar de simplemente cortar o ranurar.

Brocas de rodillo: cómo funcionan y dónde encajan

Las brocas de rodillo (o brocas de cono de rodillo) cuentan con dos o tres conos que ruedan y giran a medida que gira la sarta de perforación. Cada cono tiene dientes o inserciones y la acción combinada aplasta, astilla o perfora la roca. Estas son algunas de las características principales:

El principio es aplastar y desgarrar en lugar de fractura pura.

A menudo funcionan bien en formaciones donde la roca es de dureza media o cuando la formación puede ser aplastada o astillada por una acción de rodadura.

Debido a que los conos giran, hay cojinetes, sellos, etc., lo que agrega complejidad, posibles puntos de desgaste y mantenimiento.

Cuando las brocas de rodillos son apropiadas:

Formaciones semiduras, formaciones rocosas mixtas.

Situaciones donde el desgaste y la abrasión son moderados.

Proyectos donde se instalan equipos y plataformas para perforación rotativa.

Limitaciones de las brocas de rodillos:

En rocas excesivamente duras o muy abrasivas, los dientes/insertos del cono pueden desgastarse muy rápidamente.

El mecanismo de trituración/desgarro puede ser más lento o menos eficiente que los métodos de impacto/fractura más agresivos en algunas aplicaciones.

El mantenimiento (cojinetes, sellos) es más preocupante.

Brocas para botones/brocas para botones de roca: cómo funcionan y dónde encajan

Ahora dirijamos nuestra atención a las partes de los botones. Su diseño es diferente y muy adecuado a las condiciones de perforación de rocas. Aspectos clave:

Estas brocas están diseñadas para perforar rocas duras o abrasivas mediante impacto (por ejemplo, mediante martillos DTH) o acción de percusión de alta energía en lugar de corte puramente rotacional. Una fuente señala: "La broca de botón es adecuada para la perforación en seco y en húmedo de rocas medianas y duras".

Los “botones” (insertos de carburo de tungsteno) están dispuestos en la cara para maximizar la fractura de la roca, un buen lavado y una larga vida útil en formaciones difíciles.

Debido a que están diseñados para condiciones de roca, con una fuerte metalurgia, un cuerpo robusto y un buen diseño de descarga, tienden a ser más resistentes en condiciones difíciles.

Cuando las puntas de los botones son apropiadas:

Formaciones de roca dura, estratos altamente abrasivos o donde se utiliza perforación de impacto (por ejemplo, DTH).

Proyectos que requieren perforaciones profundas o grandes en roca, donde la vida útil de la broca es crítica y el tiempo de inactividad es costoso.

Cuando el equipo está configurado para perforación de alto impacto/neumática o hidráulica en lugar de perforación puramente rotativa convencional.

Limitaciones de los bits de los botones:

En formaciones más blandas, la cara agresiva puede causar rotura excesiva, perforación ineficiente o desgaste innecesario.

Podría requerir una configuración del equipo/agujero optimizada para impacto o DTH en lugar de una simple rotación.

El costo inicial puede ser mayor (pero el costo del ciclo de vida podría ser menor en las condiciones adecuadas).

Ejemplo de caso: escenario de Hard Rock

Imagine que está perforando en una cantera con roca muy dura y abrasiva. Usted ha probado brocas de rodillo y ha descubierto que después de intervalos cortos los insertos se desgastan, la penetración disminuye y hay que cambiar las brocas con frecuencia. En este escenario, tiene sentido cambiar a brocas de botón de roca, con un diseño de botón resistente, cuerpo de broca robusto y descarga optimizada para la eliminación de virutas.

La elección entre brocas de rodillo y brocas de botón (brocas de botón para roca) depende en gran medida de sus condiciones geológicas, método de perforación, capacidad de la plataforma y relación costo/vida útil de la broca. Las brocas de botón brillan en rocas duras y abrasivas durante la perforación por impacto; Las brocas de rodillo pueden ser muy efectivas en condiciones más suaves o moderadas. Hacer coincidir la herramienta con el trabajo es clave para el rendimiento y la rentabilidad.