manual de campo de las brocas

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MANUAL PARATERRENO

PRODUCTOSDIAMANTADOS

Guía para la selección y empleoen terreno de los productos para

perforación diamantina

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A pesar de cualquier otra afirmación que pueda aparecer en estapublicación, Boart Longyear no garantiza que la adopción de sussugerencias ni el apego a las pautas sugeridas produzca unrendimiento específico, ni se hace responsable tampoco por lapérdida, daño u otras consecuencias que puedan surgir.

Boart Longyear procura constantemente mejorar sus productos;por lo tanto, se reserva el derecho a cambiar los diseños,materiales, especificaciones y precio sin previo aviso.

PREFACIOActualmente existen numerosos mitos en el mundo de laperforación diamantina y muchos de ellos se encuentranestrechamente relacionados con todas las herramientasde corte importantes.

El objetivo del Manual para Terreno de ProductosDiamantados de Boart Longyear es ayudar a nuestrosclientes en la selección y empleo de los productosdiamantados, proporcionándoles información basada enla propia experiencia de Boart Longyear en el ámbito dela perforación.

Esperamos que la lectura de este manual le sea deutilidad y lo instamos a hacer sus propios comentarios,los que a su vez serán trasmitidos a otros para subeneficio, a través de publicaciones similares.

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CORONAS IMPREGNADAS

CORONAS INCRUSTADAS

SECCIÓN 1SECCIÓN 1SECCIÓN 1SECCIÓN 1SECCIÓN 1

SECCIÓN 2SECCIÓN 2SECCIÓN 2SECCIÓN 2SECCIÓN 2

SECCIÓN 3SECCIÓN 3SECCIÓN 3SECCIÓN 3SECCIÓN 3ESCARIADORES,

ZAPATAS Y OTROSPRODUCTOS DIAMANTADOS

DE BOART LONGYEAR

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IMPREGNATED BITSSECCIÓN 1

CORONAS IMPREGNADAS

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SERIES DE CORONASSACATESTIGO IMPREGNADASLas coronas sacatestigo impregnadas originales deBoart Longyear fueron introducidas al mercado en 1979.La simple gama de tres productos y con códigos decolor fue aceptada prontamente como estándar para laindustria de los sondajes.

En forma progresiva, desde esa fecha, Boart Longyearha introducido nuevas matrices, materiales diamantadosy técnicas de fabricación para crear una gama nueva ymejorada de productos: las coronas impregnadas deSERIE. Las coronas de SERIE están codificadasnuméricamente del 1 al 10 para eliminar la confusióncausada por las coronas codificadas por color, ofrecidaspor otros fabricantes.

Como simple guía, mientras más duro es el tipo de roca,mayor es la SERIE que debe utilizarse. Debe tenerse encuenta, no obstante, que muchos otros factores afectanla selección y empleo de una corona de SERIE.

El desarrollo de productos y el mejoramiento de losproductos existentes constituye un proceso continuo enBoart Longyear. Por esto nuestros clientes puedenesperar que aparezcan de cuando en cuando nuevosproductos de SERIE y observar la mejora en el rendimientode las coronas de SERIE ya existentes. El concepto dela SERIE 10 para las rocas más duras y de la serie 1 y 2para las formaciones abrasivas más blandas continuaráaplicándose.

La adición de un signo alfa después del Nº de SERIEindica una herramienta alternativa para utilizarse en lasmismas condiciones en que se aplicaría la corona deSERIE básica.

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SERIE 1• Para formaciones extremadamente abrasivas y

fracturadas

• Debe utilizarse en sondas muy potentes, con altotorque y alta capacidad de empuje.

SERIE 2• Para formaciones abrasivas y/o muy fracturadas.

• Una corona durable, versátil y de uso general para elempleo en todos los tipos de sondas con la potenciaadecuada.

• Se pueden emplear pesos sobre la corona más altosque los recomendados en las tablas, sin riesgo seriode un desgaste excesivo de ésta.

SERIE 4• Para formaciones competentes, abrasivas y de

dureza media.

• Se recomienda sólo para sondas de baja potencia.

• Pesos sobre la corona mayores que aquellosrecomendados reducirán enormemente la vida útil dela corona.

SERIE 6• Para formaciones de dureza media a duras.

• Se comporta excepcionalmente bien en formacionesque están sujetas a cambios en la dureza de la roca yabrasividad.

• Una corona versátil con una buena vida útil y con unavelocidad de penetración superior al promedio.

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SERIE 7• Para formaciones fracturadas, moderadamente

abrasivas y medianamente duras.

• Corona resistente de rápida penetración y corterelativamente rápido.

SERIE 8• Corona suave, de corte rápido para formaciones

duras.

• Proporciona excelentes velocidades de penetración ycasi nunca requiere afilado.

SERIE 9• Corona de corte muy rápido, con una muy buena vida

útil en formaciones moderadamente abrasivas ycompetentes duras a muy duras.

• Capaz de perforar a altas velocidades de penetraciónen una amplia variedad de condiciones de terreno.

SERIE 10• Recomendada para formaciones pulidas muy duras a

ultra duras

• Esta corona puede utilizarse en diversas formacionescon sondas de potencia limitada

• Esta corona puede utilizarse con buenos resultadosen otras formaciones no abrasivas.

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SELECCIÓN DEL PRODUCTOLa selección de la corona de SERIE correcta para eltrabajo no estan difícil como parece. Sólo determine lavelocidad y la potencia de su sonda para el tamaño yprofundidad de los pozos que se van a perforar, yobtenga la mayor información posible respecto de lostipos de roca esperados y las condiciones en el fondo delpozo; luego siga las pautas que se indican más adelante.

En el cuadro de la página 10 se proporciona una convenienteguía condensada para seleccionar la mejor corona quese adecua a la dureza de roca esperada.

La gama de coronas impregnadas de SERIE de BoartLongyear se fabrica en tamaños que se adaptan a losbarriles sacatestigos de Boart Longyear y de la competencia,y para ajustarse a necesidades de sobremedida ybajomedida.

Boart Longyear reconoce que las condiciones de perforacióna menudo son difíciles en donde las formacionescambian repetidamente en un intervalo de perforaciónmuy corto. En tales circunstancias, se recomienda lacorona de SERIE menor que cortará la más dura de lasformaciones esperadas. Se debe tener cuidado pararestringir las velocidades de penetración en cualquierroca abrasiva que se encuentre, con el fin de proteger lacorona de un desgaste excesivo. No obstante, si ladesviación del pozo se transforma en problema, unacorona de SERIE mayor, combinada con velocidades depenetración reducidas, puede contribuir a ponerla bajocontrol.

En ciertos casos, especialmente en condiciones deterreno fracturado, se debe desarrollar un programa conlodo para mantener la estabilidad del pozo.

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GUÍA DE SELECCIÓN DE LASCORONAS IMPREGNADAS DE LASERIE

CONSEJO

¿velocidad depenetración

LENTA?pruebe # de

SERIEmayores

CONSEJO

¿CORTAvida útil dela corona?

pruebe # deSERIE

menores

Dureza de laRoca

¿BAJA?emplee # de

SERIEmenores

Potencia dela Sonda

¿BAJA?emplee # de

SERIEmayores

Formación

¿FRACTURADA?emplee # de

SERIEmenores

Tamaño delGrano de la

Roca¿GRUESO?emplee # de

SERIEmenores

Evaluar los cuatro criterios siguientes para efectuaruna selección inicial

Perforar con la corona seleccionada Observar la velocidad de penetración y la vida útil

de la corona

Selección adecuada de la próxima corona

¿ALTA?emplee # de

SERIEmayores

¿FINO?emplee # de

SERIEmayores

¿COMPETENTE?emplee # de

SERIEmayores

¿ALTA?emplee # de

SERIEmenores

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Para roca fracturada o de grano grueso, seleccione unnúmero de SERIE menor. Se recomienda productosincrustados para algunas formaciones blandas.

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PAUTAS DE PERFORACIÓNEsta sección del manual pretende proporcionar a nuestrosclientes algunas pautas que puedan ayudarles a conseguirque las coronas pertenecientes a la SERIE Boart Longyeartrabajen mejor.

En el cuadro que aparece en la página 16, se proporcionauna conveniente referencia condensada para la selecciónde las pautas de perforación adecuadas para las coronasimpregnadas de la SERIE.

VELOCIDADES DE ROTACIÓN(ÍNDICE rpi o r/cm)Cuando se están empleando coronas incrustadas, lamayoría de los perforistas adopta la práctica de escoger lavelocidad de rotación (rpm) y el peso sobre la corona queellos desean emplear y luego regulan la palanca de avancefino para mantener este peso particular a medida que varíaligeramente la formación. (Consultar la sección 2)

Como norma, las coronas diamantadas impregnadasrequieren velocidades de rotación mayores para lograrvelocidades de penetración comparables con aquellas delas coronas incrustadas. Esto es simplemente debido aque la exposición del diamante (prominencia del diamante)es menor con una corona impregnada; por lo tanto, lapenetración por revolución es menor.

Con las coronas impregnadas, Boart Longyear recomiendaun enfoque bastante distinto en el que las velocidades depenetración están controladas dentro de un rango muyestrecho para una determinada velocidad de rotación(rpm) y el peso sobre la corona es de importanciasecundaria. Este procedimiento se conoce como métodode perforación rpi (r/cm).

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El índice de rpi (revoluciones de la corona por pulgadade penetración) o r/cm (revoluciones por cm de penetración)constituye el cálculo más importante para lograr la máximavida útil de la corona, bajos costos y una máximaproductividad.

Para calcular el índice de rpi (r/cm), divida la velocidadde rotación (rpm) de la corona por la velocidad depenetración. Es decir, 800 rpm dividido por 4 pulg/min =200 rpi, u (800 rpm dividido por 10 cm/min = 80 r/cm).

EL RANGO ACONSEJADO ES DE200 - 250 rpi (80 - 100 r/cm)

Siempre que trabaje dentro de esta norma y la corona deSERIE seleccionada corresponde a la formación, laperforación debería progresar sin dificultades y la coronase desgastará a un ritmo más o menos constantedurante toda su vida útil.

Si el índice de rpi (r/cm) se encuentra bajo el mínimorecomendado de 200 (80), se producirá un desgasteexcesivo de manera que usted deberá o aumentar lasrpm o disminuir la velocidad de penetración, mediante lareducción del peso sobre la corona. Si las condicionesde terreno o las limitaciones de la sonda le impidenefectuar estos ajustes, cambie a una corona de SERIEmenor, por ejemplo: de una SERIE 9 a una SERIE 7.

Si el índice de rpi (r/cm) es muy superior al máximorecomendado de 250 (100), la corona se puede “pulir”,de manera que usted debe reducir las rpm o aumentar lavelocidad de penetración, aumentando el peso sobre lacorona. Si las rpm o el peso no pueden ser modificados,cambie a una corona de SERIE mayor, por ejemplo: deuna SERIE 2 a una SERIE 6.

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VELOCIDADES DE ROTACIÓN (Continuación)“Pulido”, “glaseado” y “vitrificado” son términos empleadoscomúnmente para describir una condición en la que lacara de la corona adquiere una textura metálica y nosobresalen puntas de diamante desde la matriz quepuedan cortar la roca.

La penetración virtualmente cesa y se hace necesarioafilar la corona en el pozo o, en otros términos, reexponernuevamente el diamante (consulte la página 18). Es desuma importancia, para evitar el pulido, que el perforistaMANTENGA LA CORONA CORTANDO.

PESO SOBRE LA CORONAAunque anteriormente hemos establecido que el pesosobre la corona es sólo de importancia secundariacuando se está perforando con coronas impregnadas,estamos conscientes de que puede transformarse en unfactor importante en algunas circunstancias, especialmentecuando se está alcanzando el límite de las herramientasdentro del pozo para soportar empujes elevados, o cuandoel control de la desviación es de primordial importancia.

En tales casos, se sugiere emplear una corona deSERIE mayor a la normalmente recomendada, teniendocuidado con las velocidades de penetración. Estotenderá a disminuir la desviación o los problemas con elequipo dentro del pozo, con costos en coronas de seriemayores.

Si se requieren cargas muy elevadas sobre la coronapara cortar la roca, seleccione un rango de SERIEmayor. Esto normalmente dará por resultado que serequerirán pesos más bajos sobre la corona mientras semantienen velocidades de penetración aceptables.

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Los pesos sobre la corona indicados en el cuadro de lapágina 17 están destinados simplemente a indicar elrango de pesos considerados normales para un tamañodeterminado de barril sacatestigos. Si sobrepasa el pesomáximo indicado, puede esperar que surja desviación,desgaste excesivo de los barriles sacatestigos y de lasbarras e incluso fallas dentro del pozo.

FLUJO DE FLUIDOLa regulación de la salida de la bomba de lodo medianteun medidor de flujo de agua, puede ser una técnica útilpara ayudar a la perforación de formaciones silíceas muyduras. Si, cuando se está empezando a bombear elvolumen máximo de fluido recomendado, surge lanecesidad de afilar la corona, la salida de la bomba debereducirse al valor menor recomendado en el cuadrosiguiente. Esto ayudará a que se acumule una pequeñacantidad de detritus en la cara de la corona lo que, a suvez, desgastará la matriz. Si el pulido o la necesidad deafilar la corona continúa, se debe realizar un cambio decorona a la corona de SERIE mayor más próxima (esdecir, de SERIE 6 a una SERIE 7)

A los clientes se les recomienda usar aceites solubles ofluidos lubricantes con las coronas impregnadas de laSERIE, sólo en formaciones de roca dura.

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RANGO DEL VELOCIDAD DEVOLUMEN DE FLUIDO ROTACIÓN

SISTEMA gpm l/min (rpm)LTK 46 2300

2,5 - 3,5 10 - 13 14001000

LTK 48 20002,5 - 4 11 - 20 1500

900AQ/AQTK 2000

3 - 5 11 - 15 1200850

BQ/BQTK 17006 - 8 23 - 30 1000

700NQ 1350NQ-3 8 - 10 30 - 38 800CHD 76 550HQ 1000HQ-3 10 - 12 38 - 45 600CHD 101 400PQ 800PQ-3 18 - 23 68 - 87 500CHD 134 350

PAUTAS DE PERFORACIÓN PARACORONAS IMPREGNADAS

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VELOCIDADES RANGO INDICATIVODE PENETRACIÓN DEL PESO SOBRE

pulg/min cm/min LA CORONA200 rpi 250 rpi 80 r/cm 100 r/cm lb kN

11 , 5 9 , 2 29 237 5 , 6 18 14 1.000-3.000 5-135 4 13 10

11 8 , 8 28 227 , 5 6 19 15 1.900-3.100 8-144 , 5 3 , 6 11 9

10 8 25 206 4 , 8 15 12 2.000-5.000 9-234 , 25 3 , 4 11 98 , 5 6 , 8 22 175 4 13 10 2.000-5.000 9-233 , 5 2 , 8 9 76 , 75 5 , 4 17 144 3 , 2 10 8 3.000-6.000 14-272 , 75 2 , 2 7 65 4 13 103 2 , 4 8 6 4.000-8.000 18-362 1 , 6 5 44 3 , 2 10 82 , 5 2 6 5 5.000-10.000 23-451 , 75 1 , 4 4 4

El peso sobre la corona puede medirse en las sondasBoart Longyear convencionales mediante el empleo delmétodo de presión diferencial descrito en la Sección 2(página 40).

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RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS YCONSEJOS PRÁCTICOSMucho se puede aprender del examen de las coronasimpregnadas cuando son retiradas desde el pozo. Lasilustraciones y observaciones que aparecen en laspáginas 20 - 27 le ayudarán a identificar y remediarmuchos de los problemas comunes que se presentan enterreno.

El retiro normal o descarte de una corona impregnadasólo debe realizarse si ésta ha sido totalmente consumida.La mayoría de las coronas impregnadas de la SERIE deBoart Longyear poseen vías de agua profundas parapermitir que la corona sea completamente consumida. Elprimer indicador de que la corona está aproximándose asu retiro normal, es un aumento o pulsación de la presiónde la bomba debido a la disminución de la profundidad delas vías de agua.

Idealmente, una corona impregnada perforará en formaconstante, con un desgaste simultáneo de la matriz y losdiamantes.

MÉTODO DE AFILADO EN EL POZOSi se ha seleccionado una corona de SERIE demasiadomenor para el tipo de roca o se ha dejado que una coronaimpregnada disminuya la velocidad y se pula, es necesarioafilar la superficie de la matriz para exponer los diamantes.Normalmente esto puede realizarse mediante la reducciónde las rpm del husillo en alrededor de 1/3 - 1/2 (seleccioneuna marcha menor si cuenta con transmisión) y manteniendouna velocidad de penetración constante. La presión en lacorona aumentará hasta que se perfore 1/2 - 1 pulg. ( 1 - 2cm) y luego la presión descenderá rápidamente, señalandoque se ha producido el afilado y que la corona está

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cortando rápidamente de nuevo. Reduzca inmediatamentela presión sobre la corona y aumente las rpms del husillopara adecuarse al rpi (r/cm) correcto. Si es necesariorepetir este proceso en forma frecuente, se recomiendaque cambie a la próxima SERIE mayor de corona.

MÉTODO DE AFILADO FUERA DELPOZOEl limpiar la cara de la corona con un chorro de unabrasivo duro devolverá la exposición de los diamantesy permitirá una penetración mayor cuando la corona seadevuelta al pozo.

Notas:

❐ El afilado debe evitarse en la medida de lo posibledebido a que reduce artificialmente la vida de lacorona.

❐ Si la corona tiene que ser afilada repetidamente,reemplácela por una corona de SERIE mayor.

❐ Por ningún motivo se deben emplear ácidos para afilarlas coronas impregnadas de Boart Longyear.

❐ Cortar el agua mientras se está perforando y esperara que la corona “muerda” no es recomendado porBoart Longyear como método de afilado.

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PATRONES DE DESGASTE

PATRÓN DE DESGASTE IDEAL

RETIRO NORMAL

PATRONES DE DESGASTE,PROBLEMAS Y SOLUCIONES

D.I. D.E.

D.I. D.E.

D.I. D.E.

NUEVA

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Boart Longyear recomienda el empleo de un medidor deflujo de agua para verificar el flujo mientras se estáperforando y el empleo de calibres de anillo para verificarel desgaste de la corona y el escariador.

OBSERVACIONES

El patrón de desgaste de la cara de una coronaimpregnada debe ser relativamente plano con losbordes levemente achaflanados.

Cuando la profundidad de impregnación se consuma porcompleto y en forma pareja.

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DIAMANTE DEMASIADOEXPUESTO

VÍAS DE AGUAAGRIETADAS

D.I. D.E.

D.I. D.E.

D.I. D.E.

CARA CRISTALIZADA(diamantes y matrizpulidos)

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La matriz se erosiona antes de que el diamante se hayadesgastado lo suficiente, lo que da por resultado unaexposición excesiva del diamante y una pérdidaprematura de éste con la consiguiente reducción en lavida útil de la corona. Provocado por sobreavance/sobreperforación. Aumente las rpi (r/cm), o cambie auna corona de SERIE menor.

Peso excesivo sobre la corona; caída de barras; caídalibre del tubo interior (wireline) en un pozo seco; coronaaplastada por la prensa para barras, prensa de pie o llavepara tubos. Perforación en un pozo bajomedida (es decir,que el escariador se encuentra desgastado).

OBSERVACIONES


Limpie la cara con un chorro de arena o emplee otrosmétodos recomendados para exponer el diamante.Intente de nuevo con el método rpi (r/cm) en el rango de200/250 (80/100). Si la cara se cristaliza repetidamente,cambie a una corona de SERIE mayor.

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DESGASTE CÓNCAVODE LA CARA(Redondeada hacia el D.I.)

PÉRDIDA DELDIÁMETRO INTERIOR

D.I. D.E.

D.I. D.E.

D.I. D.E.

QUEMADA

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A menudo causado por una velocidad de penetraciónexcesiva para las rpm empleadas -rpi (r/cm) demasiadobajas. También puede ser provocado por el desgastedel testigo y por sobre perforación.

OBSERVACIONES

Sobre avance: Aumente las rpi (r/cm)

En formaciones fracturadas: Agregue cemento ocambie a una corona de SERIE menor.

Perforación sobre un testigo perdido: Revise el barrilsacatestigos/resorte/portarresorte.

Fluido de perforación insuficiente: Revise el ajuste de lalongitud del tubo interior, revise la bomba y el tren debarras por posibles fugas, aumente el caudal de salidade la bomba.

Falta de agua. Revise la bomba y el tren de barras paraver si hay fugas y revise el ajuste del tubo interior.Mantenga el flujo adecuado del refrigerante.

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PÉRDIDA DELDIÁMETRO EXTERIOR

D.I. D.E.

D.I. D.E.

DESGASTE CONVEXODE LA CARA(Redondeada hacia el D.E:)

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OBSERVACIONES

Vibración: Varíe las rpm.

Carencia de fluido de circulación: Aumente el flujo delrefrigerante.

La corona está escariando un pozo bajomedida:Reviseel diámetro exterior del escariador y reemplácelo si esinferior al diámetro nominal.

Revise el anclaje de la máquina.

Flujo de Agua Insuficiente. Revise la bomba y el tren debarras por posibles fugas, aumente el caudal de salidade la bomba.

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SURFACE SET BITSSECCIÓN 2

CORONAS INCRUSTADAS

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PRODUCTOS DIAMANTADOSINCRUSTADOSBoart Longyear ofrece a sus clientes una amplia gamade coronas sacatestigo incrustadas diseñadas con losmismos estándares de alta calidad empleados paranuestros productos impregnados de la SERIE.

Esta gama incluye una diversidad de perfiles, grados dediamante y tamaños, lo que permite al cliente seleccionaruna corona que cortará su formación con la máximaeficiencia.

A pedido se fabrican otros tipos de herramientas, talescomo coronas del tipo piloto, coronas ciegas y escariadorescónicos, como también otras herramientas de empleoespecífico.

Aplicaciones : Las Coronas Diamantadas Incrustadaspueden emplearse para perforar casi toda la variedad deformaciones encontradas.

Selección : Con el fin de ayudarlo en la selección de lacorona incrustada apropiada, por favor estudie lospárrafos siguientes y luego consulte la Guía de Selecciónde Coronas Incrustadas en la página 36.

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GRADOS DE DIAMANTES BOARTLONGYEARBoart Longyear ofrece una gama completa de grados dediamantes que se adecuan a su aplicación. Su representanteBoart Longyear le ayudará en la selección del tipo apropiadoque se ajuste a sus necesidades. En general, debenconsiderarse las siguientes pautas de selección:

• Los diamantes para perforación naturales, no procesadosy de la más alta calidad se utilizan específicamente encoronas sacatestigo para formaciones duras a muyduras. Estos son diamantes de alto costo que poseenun alto grado de recuperación si las coronas se regresansin daños. Los diamantes para perforación naturalesde alto grado se emplean comúnmente en coronassacatestigos y ciegas y en herramientas parapropósitos específicos tales como escariadorescónicos y abridores de pozos para formaciones duras.

• Los diamantes para perforación procesados de la mejorcalidad, son adecuados para coronas sacatestigopara formaciones de dureza media a más blandas.Estos son diamantes de menor costo, adecuados paratodas las herramientas de uso general.

• Los diamantes para perforación parcialmente procesadosy de costo más bajo se emplean normalmente enherramientas para revestimiento. Estos diamantesson apropiados para coronas sacatestigo para lasformaciones más blandas solamente.

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PERFILES DE LA CORONABOART LONGYEAREl perfil de la cara de la broca o corona es muy importanteporque afecta la velocidad de perforación, la desviacióndel pozo, la vida de la corona y, por último, el costo totalpor pie o metro perforado.

Boart Longyear ofrece una amplia variedad de perfilespara coronas incrustadas, que abarca todas lascondiciones de perforación más comunes (perfilesdiferentes a los mostrados en el cuadro siguiente estándisponibles sólo a pedido). Como norma, las coronasmultiescalonadas perforan más rápido pero son menosresistentes en condiciones duras y fracturadas endonde se prefieren los perfiles redondos o semi planos.

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PERFILES DE LAS CORONASINCRUSTADASPERFIL LETRA DESCRIPCIÓN

A Completamente redonda : (Estandarizadopor la DCDMA). Incrustación resistenteen los diámetros.

W Diámetro exterior redondeado :(Estandarizado por la DCDMA).Incrustación resistente en los diámetros.

B Semicircular : (Estandarizado por laDCDMA). El perfil de uso más comúnen las coronas sin escalones. Resistenciaexcepcional en formaciones muy durasy fracturadas. Requiere de altos pesossobre la corona.

Multiescalonada : (Estandarizado porla DCDMA). Corona muy popular paraperforación con wireline-buenapenetración y estabilidad en todas lasformaciones excepto las muy fracturadas.

X Piloto Angosto, Modificado y Ancho:Especialmente bueno en la recuperaciónde testigos en formaciones blandas yfriables, en especial cuando se empleacon vías de agua de descarga frontal.Buena estabilidad y baja vibración.

V Escalones en el D.E. / D.I. : Utilizadoen aplicaciones especiales en dondese requiere una perforación estable depozos rectos.

M Piloto Cónico : Adecuado en lamayoría de las formaciones. Establecon un D.I. y D.E. resistente.

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VÍAS DE AGUALas vías de agua de las coronas incrustadas BoartLongyear son normalmente superficiales, con el fin deproporcionar un enfriamiento y barrido parejo a través dela cara.

Se recomiendan descargas frontales cuando seperforan formaciones blandas y friables para minimizarel lavado de la muestra y con el Barril Sacatestigos Q3(triple tubo) de Boart Longyear. En formaciones duras aextra duras, las vías de agua de la cara se puedenomitir, dejando sólo cursos de agua en el diámetrointerior y exterior para forzar más fluido sobre la cara dela corona.

En formaciones abrasivas y fracturadas, el refuerzo delas vías de agua en el borde de ataque con insertos decarburo de tungsteno es a menudo solicitado por losclientes y se recomienda para minimizar el daño de lacorona y prolongar la vida útil de ésta.

TAMAÑO DEL DIAMANTERegla Empírica: Mientras más dura es la roca, menor esel tamaño de los diamantes. Los diamantes pequeños nodeben ser empleados para perforar formaciones muyfracturadas.

El número de piedras (o diamantes) constituye un factorimportante para determinar qué tan bien cortará lacorona. Boart Longyear emplea fórmulas matemáticaspara la colocación de los diamantes en la corona, demanera de asegurar el traslape adecuado con unmínimo de diamantes. Esto mantiene el peso en quilates(y el costo inicial de la corona) lo más bajo posible en undiseño equilibrado.

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RANGO DE PROMEDIO DE TAMAÑO DELDIAMANTE PPQ DIAMANTE

pulg. mm6 - 10 8 0,098 2,49

10 - 15 12 0,085 2,1615 - 25 20 0,071 1,8025 - 35 30 0,063 1,6035 - 45 40 0,058 1,4745 - 55 50 0,054 1,3755 - 70 62 0,048 1,2270 - 90 80 0,044 1,1290 - 100 100 0,042 1,07

110 - 130 120 0,040 1,02

Con el empleo de tecnología metalúrgica avanzada,unida a los años de experiencia en terreno, BoartLongyear ha desarrollado una matriz de alto rendimiento,adecuada virtualmente para todas las condicionescomunes de perforación.

Esta matriz es estándar en los productos incrustados deBoart Longyear y proporciona las mejores característicasde sujeción de los diamantes.

MEDIDAS ESTÁNDAR DE LOSDIAMANTES BOART LONGYEAR(en piedras por quilate (PPQ))

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GUÍA DE SELECCIÓN DE LACORONA INCRUSTADA

ULTRA DURAJaspe Hierro Todos los tiposCuarzo Chert

MUY DURACuarcita Gneis Granito Todos los tiposRiolita Diorita Pórfido

DURAAndesita Basalto Todos los tiposGabro Dolerita

MEDIANA CompetenteDolomita Roca SedimentariaEsquisto Arenisca Pegmatita Fracturada

BLANDA CompetenteLutita CalizaToba Pegmatita FracturadaMUY BLANDAArcilla Yeso Todos los tiposTalco Potasio

TIPO DE ROCA CONDICIÓN DELA ROCA

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No RecomendadasEmplee Coronas Impregnadas



10/15 PPQ 6/10 PPQ B, W

45/55 PPQ 35/45 PPQ

35/45 PPQ 25/35 PPQ A, B, W

25/35 PPQ 15/25 PPQ A, B, W

15/25 PPQ 10/15 PPQ B, W

*El número de escalones se basa en la Corona tamaño N.

TAMAÑO DEL DIAMANTE PERFIL DELA CARA

PIEDRAS DE LA PIEDRAS DE LA (Tamaño N)*CARA ESCALONES

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PARÁMETROS DE OPERACIÓNUna práctica eficiente de perforación, al emplear coronassacatestigo incrustadas, requiere de un equilibrio perfectoentre la velocidad de rotación, el peso sobre la corona y lavelocidad de penetración para las condiciones deperforación específicas encontradas. Si se trabajaconforme a las pautas de operación señaladas, se puedeesperar un buen avance en la perforación y una buenavida útil de la corona.

VELOCIDAD DE LA CORONA -CORONAS INCRUSTADASLa velocidad de rotación de la corona debe encontrarsenormalmente dentro de las recomendaciones que acontinuación se indican. Se debe evitar una alta velocidadde rotación en las formaciones blandas para impedir elensanchamiento del pozo. Se debe evitar la vibracióndentro del pozo a cualquier velocidad de rotación.

rpm RECOMENDADAS - CORONASINCRUSTADAS

TAMAÑO DE LA CORONA rpm

LTK 46 1000 a 2000LTK 48 900 a 2200AQ 800 a 1200AQTK 1000 a 1500BQ 600 a 1000BQTK 800 a 1200NQ/CHD 76 500 a 800HQ/CHD 101 400 a 600PQ/CHD 134 350 a 500

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PESO SOBRE LA CORONAEs difícil hacer recomendaciones precisas respecto delpeso sobre la corona incrustada, el que considera losmúltiples factores que influyen en el rendimiento de lacorona. Estos incluyen la formación de la roca, el estadodel pozo, la calidad del diamante y muchos otros.

Cuando se emplea una corona incrustada nueva, sedebe aplicar sobre la corona sólo el peso suficientecomo para asegurar que la corona corte rápidamente ya una velocidad de penetración aceptable (normalmente2 - 6 pulg./min., 5 - 15 cm/min).

Debido a que el diamante tiende a desgastarse, se hacenecesario el aumento del peso sobre la corona paramantener la penetración. Se requiere un buen criteriopara determinar el momento en el que una corona debeser retirada del servicio.

A falta de experiencia en las condiciones a perforar, unaaproximación del peso máximo aceptable sobre lacorona cuando se emplean diamantes de alta calidad, esproporcionada por la fórmula siguiente:

Peso máximo sobre la corona (lb) = Quilates x

Número promedio de Piedras/Quilate x 7

Peso máximo sobre la corona (kg) = Quilates x

Número promedio de Piedras/Quilate x 3,2

Ejemplo: CORONA NQ - 16 quilates, 45/55 piedras/quilate

Peso máximo sugerido sobre la corona =

16 x 50 x 7 = 5600 lb

16 x 50 x 3,2 = 2560 kg

40

PESO (PRESIÓN) SOBRE LA CORONA YVELOCIDAD DE PENETRACIÓN(Continuación)El peso de las barras y la presión desarrollada por loscilindros hidráulicos proporciona el peso ejercido sobrela corona diamantada mientras se perfora. Es difícil mediresta presión directamente, pero puede determinarsefácilmente mediante el siguiente método de presióndiferencial:

(1) Suspenda las barras con el cabezal hidráulico,cierre la válvula de control de avance y coloque laválvula de cuatro pasos en la posición más baja.

(2) Con el motor de la sonda funcionando en vacíorápidamente, observe la lectura en el manómetrohidráulico. Esta es aproximadamente igual a lapresión de la bomba hidráulica más el peso de lasbarras en términos de presión hidráulica.

(3) Gire las barras y aváncelas hacia abajo abriendo laválvula de avance. Cuando la corona toca el fondo,parte del peso de las barras se cargará sobre lacorona. Esta acción es indicada por una reducciónen la lectura del manómetro. La diferencia en laslecturas del manómetro se denomina “PresiónDiferencial”.Nota : La válvula de cuatro pasos debe encontrarseen la posición más baja y el motor en aproximadamentela misma velocidad que en la parte (1).

(4) La “Presión Diferencial” multiplicada por el área delos cilindros hidráulicos dará la presión sobre lacorona diamantada.

41

El ejemplo siguiente e aplica a la sondas Boart Longyearconvencionales (es decir, la 38 y 44) con cilindros deavance de 4” de diámetro:

Área de ambos cilindros (diámetro de 4” )

= 25,1 pulgadas2 (162 cm2)

Un descenso de presión (presión diferencial) de 100 psi(7 kg/cm2) representaría una presión total sobre lacorona:

Presión total sobre la corona

= 25,1 pulgadas2 x 100 psi= 2.510 lbsó= 162 cm2 x 7 kg/cm2

= 1.136 kg

Línea de Retorno

Válvula deControl

Línea de Presión

BombaHidráulica

MandrilAutomático

Válvula CheckOperada por

pilotaje

Manómetro

CilindrosHidráulicos

Válvula deBola

Válvula deControl deFlujo

DepósitoHidráulico

Dren

Líne

a de

Suc

ción

42

VOLUMEN DE FLUIDOEl flujo de fluido de perforación dentro de un pozo sirvepara diversos propósitos, incluido el enfriamiento de losdiamantes y el retiro del detritus. Los niveles de fluidoindicados en el cuadro siguiente, constituyen una guíaútil para las combinaciones comunes de barras ybarriles cuando se está perforando con coronasincrustadas.

Boart Longyear recomienda normalmente el empleo deaceites solubles o fluidos lubricantes y un medidor deflujo de agua, cuando se perfora con coronas incrustadas.

43

CORONAS INCRUSTADAS gpm L/min

Corona AQ con Barras AQ 2 - 3 8 - 12

Corona AQTK con Barras AQTK 2 - 3 8 - 12

Corona BQ con Barras BQ 4 - 5 15 - 19

Corona BQTK con Barras BQTK 4 - 5 15 - 19

Corona NQ con Barras NQ o NCQ 5 - 7 19 - 26

Corona HQ con Barras HQ o HCQ 6 - 11 23 - 42

Corona PQ con Barras PQ 10 - 15 38 - 57

Corona Tamaño A con Barras AW 2 - 3 8 - 12

Corona Tamaño B con Barras BW 5 - 7 19 - 26

Corona Tamaño N con Barras NW 6 - 11 23 - 42

Corona Tamaño H con Barras HW 8 - 13 30 - 50

Corona LTK 46 con Barra de 42 mm 2 - 3 8 - 12

Corona CHD 76 con Barra CHD 76 5 - 7 19 - 26

Corona CHD 101 con Barra CHD 101 6 - 11 23 - 42

CHD 134 (diámetro estándar)

con Barra CHD 134: 12 - 18 45 - 70

Corona LTK 46 con Barra de 43 mm 2 - 3½ 8 - 13

Corona LTK 48 con Barras AWJ, AQ

AQTK o AW 2 - 3 8 - 12

VOLUMEN DE FLUIDORECOMENDADO PARA LASCORONAS INCRUSTADAS

45

SHELLS, SHOES &

SPECIAL PRODUCTS

SECCIÓN 3

ESCARIADORES,

ZAPATAS Y PRODUCTOS

ESPECIALES

46

ESCARIADORES INCRUSTADOSEl escariador incrustado es un componente tubular delbarril sacatestigos que une la corona al tubo exterior delbarril. La superficie exterior del escariador se encuentraincrustada con diamantes a un diámetro determinadopara asegurar un diámetro constante del pozo,independiente del desgaste de la corona. El escariadortambién sirve como estabilizador.

Los escariadores incrustados de Boart Longyearpueden emplearse en todo tipo de formaciones rocosas,desde blandas a muy duras, competentes o altamentefracturadas.

Los escariadores “Premium” son el resultado de años deexperimentación. La atención en los detalles, tanto en elproducto como en el proceso de fabricación, ha dadopor resultado tres escariadores que se adaptan a todaslas aplicaciones de perforación.

PREMIUMEscariador de la más alta calidad, de prolongada vidaútil, para múltiples pozos profundos, diseñado para durarentre 6 y 10 coronas impregnadas en condicionesnormales de perforación en ‘roca dura’.

PREMIUM LITEEscariador para pozos cortos, de bajo costo, paralabores de perforación difícil (es decir, sobrecarga);diseñado para durar entre 3 y 6 coronas impregnadasen condiciones de perforación ‘normales’.

47

PREMIUM ESTABILIZADORLa versión estabilizada del escariador “Premium” paratodos los requerimientos de “pozos rectos”, vida útilprolongada y pozos profundos; diseñado para durarentre 6 y 8 coronas impregnadas en condicionesnormales de perforación en ‘roca dura’.

APLICACIONES : Se deben emplear siempreescariadores del mismo tamaño, tanto con las coronasincrustadas como con las impregnadas.

Aunque los escariadores diamantados de Boart Longyearduran más que las coronas (aproximadamente de 3 a 6coronas por escariador es un buen promedio), serecomienda alternar dos o más escariadores en cadapozo perforado con el fin de mantener el diámetroadecuado del pozo, y descartar los escariadores que sedesgasten bajo su diámetro. No observar esta prácticadará por resultado una corona mal estabilizada o unpozo bajomedida que tendrá que escariarseposteriormente. Se recomienda emplear un calibre deanillo para verificar el desgaste del escariador.

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ZAPATAS Y CORONAS PARAREVESTIMIENTOZAPATAS PARA REVESTIMIENTOLas Zapatas para Revestimiento son atornilladas al trende revestimientos y empleadas para penetrar unasobrecarga con el fin de asentar el revestimiento en ellecho de roca o para prolongar la entubación cuando seavanza revestimiento en un pozo existente con el trende barras en el lugar.

El diámetro interior de la zapata para revestimiento no seencuentra incrustado con diamantes y está a ras con eldiámetro interior del revestimiento, lo que permitirá ellibre paso del barril sacatstigos a través de la zapata.

CORONAS PARA REVESTIMIENTOLas coronas para revestimiento son usadas con menosfrecuencia y se diferencian de las zapatas en cuantoque el diámetro interior de la corona para revestimientoes menor y se encuentra incrustado con diamantes. Nopermite el paso del barril sacatestigos debido al traslapede las dimensiones.

Las coronas para revestimiento se emplean cuando seencuentra una sobrecarga profunda o difícil.

Al término de las operaciones de escariado con lacorona para revestimiento, el tren de revestimientos esretirado desde el pozo y la corona para revestimiento esreemplazada por la zapata para revestimiento, antes debajar el tren de revestimientos dentro del pozo y reiniciarlas operaciones de perforación normales.

49

APLICACIONES: Boart Longyear produce zapatas ycoronas para revestimiento en diseños con diamantesincrustados e impregnados. Los productos incrustadospara revestimiento han sido diseñados para penetrarformaciones duras moderadamente uniformes en dondedescansará finalmente el revestimiento. No se recomiendanpara sobrecargas sueltas (tales como arena, tierra, grava,cantos rodados) en donde los productos “Premium” deBoart Longyear se desempeñarán en forma máseconómica.

Los ítemes para revestimiento impregnados con diamantese recomiendan para la utilización en formaciones muyduras y altamente fracturadas.

Debido a que estos productos se emplean en condicionesde terreno muy difíciles y giran con el revestimiento, serecomienda una baja velocidad de rotación para evitardañar las paredes no consolidadas del pozo y la vibraciónexcesiva.

Los productos para revestimiento de Boart Longyear hansido diseñados para las tareas más exigentes. Ladistribución de los diamantes otorga una resistenciamáxima a las herramientas, en tanto que las vías deagua especiales aseguran el barrido adecuado con unacantidad mínima de fluido.

Corona paraRevestimiento

Zapata paraRevestimiento

50

PRODUCTOS DIAMANTADOSESPECIALES DEBOART LONGYEARPRODUCTOS PCD Y TSDBoart Longyear fabrica una amplia gama de coronassacatestigo y ciegas de diamante policristalino (PCD) ydiamantes térmicamente estables (TSD) que sonespecialmente eficaces cuando se perfora en formacionesmás blandas, tales como carbón y lutita, en donde sepueden lograr altas velocidades de penetración.Contáctese con Boart Longyear para obtener asesoríarespecto de la selección de una corona PDC o TSD parasu aplicación específica.

CORONAS DE DESVIACIÓNLa experiencia de Boart Longyear probada en terreno enel diseño de coronas de desviación, no tiene rival en laindustria de la perforación diamantina. Una amplia gamade coronas impregnadas ofrece un rendimiento excepcionalpara una gran variedad de condiciones de perforación.Además, tanto las coronas de desviación PDC como lasincrustadas pueden diseñarse para adecuarse a suaplicación.

HERRAMIENTAS DIAMANTADASPARA ACUÑAMIENTOLos artículos diamantados para acuñamiento de BoartLongyear son productos fabricados a precisión y diseñadosespecíficamente para operaciones de acuñamiento. Lacompleta línea de productos diamantados para acuñamientose encuentra disponible en versiones recuperables y norecuperables e incluye coronas tipo lápiz, coronas decabeza redondeada, coronas guía de cuña y escariadoresde acuñamiento. Como es conveniente llevar a cabo

51

operaciones de acuñamiento en formaciones sólidas ycompetentes, Boart Longyear emplea diamantes de altacalidad en estos productos con el fin de asegurar unóptimo rendimiento. Boart Longyear ha ideado tambiénuna línea de coronas impregnadas para acuñamientocon excelentes resultados.

CORONAS CIEGASEn todo el mundo los usuarios prefieren las coronasciegas de Boart Longyear, debido a que su diseñoproporciona refuerzo en el centro de la corona paraimpedir el desgaste excesivo de esta área crítica. Sedispone de diversos diseños de centro, incluidos los tipolápiz, estrella y acanalado que se adaptan a condicionesparticulares. Los cursos de agua han sido cuidadosamentediseñados para proporcionar la evacuación rápida ycompleta de la gran cantidad de detritus producida poreste tipo de herramienta, lo que aumenta en consecuencialas velocidades de penetración en todos los tipos deformaciones y prolonga la vida útil de la corona.

PRODUCTOS ESPECIALESBoart Longyear fabrica productos especiales tales comocoronas para pulir, abridores de pozo, y productos pararecuperación del barril sacatestigos para complementarla línea de productos diamantados.

DEJE QUE BOART LONGYEARDISEÑE UN PRODUCTO DIAMANTADOPARA SU APLICACIÓN ESPECÍFICA.

52

APOYO DE BOART LONGYEAR ASUS CLIENTESCuando escoge a Boart Longyear para sus herramientasdiamantadas y demás equipo de perforación, ustedobtiene más que un reconocido rendimiento y confiabilidaddel producto. Usted asegura el Apoyo de Boart Longyeara sus Clientes, un compromiso total con el servicio,concebido para mantener rentable su inversión.

Con plantas y oficinas en todo el mundo, Boart Longyearpuede servirlo en cualquier lugar, en todo momento y endiversas formas:

Asesoría antes de la compra y servicios de ingeniería .Experimentados representantes de Ventas y Serviciosde Boart Longyear conversarán con usted respecto decómo satisfacer en mejor forma sus necesidadesespeciales de perforación. Dichos representantescuentan con el respaldo del mejor personal técnico deesta industria.

Procesamiento rápido de los pedidos para aseguraruna entrega exacta y oportuna.

Inspección inicial y orientación , a pedido, paracompras de equipo importantes.

Entrenamiento de operación y mantenimiento paraayudarlo a obtener el máximo de beneficios de susproductos Boart Longyear.

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BOART LONGYEAR BRINDAAPOYO A SUS CLIENTESOtra razón por la que usted debe hacer de

Boart Longyear su único proveedor de equipo

de perforación con diamante.

Profesionales calificados en la fabricación paraproporcionar servicio técnico en terreno de maneraque las reparaciones sean hechas en forma rápida,eficiente y económica. Su equipo estará trabajando denuevo, rápidamente.

Acceso en todo el mundo a amplios inventarios . Lospedidos de emergencia son despachados por el mediode transporte más rápido disponible, para reducir elcostoso tiempo de inactividad.

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Centros PrincipalesBOART LONGYEAR INC.P.O. Box 3301111 Main Street WestNorth Bay, OntarioCanadá P1B 8H6Teléfono: (705) 474-2800Fax: (705) 474-2373

Sucursales:Rouyn-Noranda , QuebecTimmins , OntarioVancouver , British Columbia

BOART LONGYEARCOMPANYP.O. Box 273142340 West 1700 SouthSalt Lake City, Utah84127 U.S.ATeléfono: (801) 972-6430Fax: (801) 977-8873

Sucursales :Atlanta , GeorgiaOtis Orchards , WashingtonSt. Peters , MissouriYork , Pennsylvania

BOART LONGYEAR LTDACasilla 118-11Las Dalias 2900 (Macul)Santiago, ChileTeléfono: (56) 2 238 51 15Fax: (56) 2 238 53 24

BOART LONGYEAR S.A.Avenida Universitaria 888San Miguel, Lima 32, PerúTeléfono: (51) 14 62 2346Fax: (51) 14 62 2373

BOART LONGYEAR PTYLTDP.O. Box 84919-929 Marion RoadMitchell Park (Adelaide)South Australia 5043Teléfono: (618) 8377 0534

Sucursales:Kalgoorlie , WAMt Isa , QueenslandCardiff , NSWBroken Hill , NSWDarwin , Northern TerritoryCue, WA

BOART LONGYEAR SA DECVApartado Postal 325Guillermo Barroso No. 18-FFracc. Industrial las ArmasTlalnepantla 54080Edo. de MéxicoTeléfono: (525) 394 41 02Fax: (525) 394 54 03

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BOART LONGYEAR B.V.P.O.Box 56Nijverheidsweg 474870 AB Etten LeurThe NetherlandsTeléfono: (31) 765 034 250Fax: (31) 765 022 223

BOART LONGYEAR S.A.2 Allée des HaphleriesZ.I. du Chemin Vert78610 - Le Perray enYvelines, FranceTeléfono: (331) 3046 3089Fax: (331) 3046 3088

BOART LONGYEAR INC.P.O. Box 15 77, 7232Malugay Street, 1200MakatiMetro Manila, PhilippinesTeléfono: (632) 858 593Fax: (632) 819 5126

BOART LONGYEAR S.A.Avda. de los Metaless/no 28914Leganés (Madrid), EspañaTeléfono: (341) 694 0011Fax: (341) 693 7620

BOART LONGYEAR LTD.P.O. Box 43-0307 - 13 Canning CrescentMangere, AucklandNew ZealandTeléfono: (649) 275-4049Fax: (649) 474-3182

BOART LONGYEAR LTD.Castle Peak Road, Ting KauNew Territories, Hong KongTeléfono: 852 2491 6860Fax: 852 2491 6855

BOART LONGYEAR4th Floor, Boart PlaceFredman Drive, OxfordPark, Sandton 2199P.O. Box 784149, Sandton2146, South AfricaTeléfono: (011) 783 5515Fax: (011) 783 2411

Sucursales:South Hills , SudáfricaNdola , ZambiaHarare , Zimbabwe

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manual de campo de las brocas

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