MX2008004845A - Sistema, metodo y aparato para mejorar la durabilidad de perforacion de tierra - Google Patents

Abstract

Se describe una barrena de perforación de la tierra que tiene un cuerpo de barrena con un componente de corte formado a partir de material compuesto de carburo de tungsteno;el material compuesto incluye un aglutinante y cristales de carburo de tungsteno que comprenden preformas sinterizadas;el material compuesto se puede utilizar como un cemento sobre el cuerpo y/o elementos de corte, o se puede utilizar para formar porciones o todo el cuerpo y elementos de corte;las preformas se pueden formar con una distribución de tamaño de los cristales de modo sencillo o multi-modal.

Description

SISTEMA, MÉTODO Y APARATO PARA MEJORAR LA DURABILIDAD DE PERFORACIÓN DE TIERRA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a barrenas de tierra y, en particular, a un sistema, método y aparato mejorados para mejorar la durabilidad de las barrenas de tierra con materiales de carburo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Por lo regular, las barrenas de perforación de tierra incluyen un cuerpo de barrena integral que se puede formar a partir de acero o que se puede fabricar en un material de matriz dura tal como carburo de tungsteno. En otro tipo de barrena de perforación, una pluralidad de dispositivos cortadores de diamante está montada a lo largo de la superficie exterior del cuerpo de barrena. Cada cortadora de diamante por lo regular tiene una porción de puntal la cual está montada en una cavidad en la superficie exterior del cuerpo de la barrena. Dependiendo del diseño del cuerpo de la barrena y el tipo de diamantes utilizados, las cortadoras son colocadas ya sea en un molde antes de la formación del cuerpo de la barrena o son aseguradas al cuerpo de la barrena después de la fabricación. Los elementos de corte son colocados a lo largo de los bordes anteriores del cuerpo de la barrena, de manera que el cuerpo de la barrena es girado en su dirección pretendida de uso, los elementos de corte acoplan y perforan la formación de la tierra. En uso, se ejercen fuerzas tremendas sobre los elementos de corte, particularmente en la dirección de adelante hacia atrás. De manera adicional, la barrena y los elementos de corte son sometidos a fuerzas abrasivas sustanciales. En algunos casos, fuerzas de impacto, laterales y/o abrasivas han ocasionado que las barrenas de perforación fallen así como pérdida de cortadoras . Aunque las barrenas con cuerpo de acero tienen propiedades de tenacidad y ductilidad, las cuales las hacen resistentes al agrietamiento y falla debido a las fuerzas de impacto generadas durante la perforación, el acero es sometido a una erosión rápida debido a las fuerzas abrasivas, tal como fluidos de perforación de alta velocidad, durante la perforación. Generalmente, las barrenas con cuerpo de acero son cementadas con un material más resistente a la erosión que contiene un carburo de tungsteno para mejorar su resistencia a la erosión. Sin embargo, el carburo de tungsteno y otros materiales resistentes a la erosión son quebradizos. Durante el uso, el depósito cementado relativamente delgado se puede agrietar y desprender, revelando el cuerpo de acero más suave el cual entonces se erosiona rápidamente. Esto conduce a pérdida de cortadora, ya que el área alrededor de la cortadora se erosiona, y ocurre una falla eventual de la barrena . El carburo de tungsteno u otras barrenas de matriz de metal duro tienen la ventaja de una alta resistencia a la erosión. La barrena de matriz generalmente es formada mediante el empaque de un molde de grafito con polvo de carburo de tungsteno y después infiltrando el polvo con un aglutinante de aleación de cobre fundido. Una pieza troquelada está presente en el molde y se asegura a la matriz . El extremo de la pieza troquelada puede entonces ser soldado o, de otra forma, asegurado a una porción de cuerpo roscado superior de la barrena. Sin embargo, dicho carburo de tungsteno u otras barrenas de matriz de metal duro, son quebradizos y se pueden quebrar al momento de ser sujetos a fuerzas de impacto encontradas durante la perforación. Adicionalmente, las tensiones térmicas provenientes del calor generado durante la fabricación de la barrena o durante la perforación, pueden ocasionar que se formen grietas. Por lo regular, dichas grietas ocurren en los lugares en donde los elementos cortadores han sido asegurados al cuerpo de matriz. Si los elementos cortadores son cortados a partir del cuerpo de la barrena de perforación, los diamantes costosos en los elementos cortadores se pierden, y la barrena puede dejar de perforar. De manera adicional, el carburo de tungsteno es muy costoso en comparación con el acero como un material de fabricación. Por consiguiente, existe la necesidad de una barrena de perforación que tenga la tenacidad, ductilidad, y resistencia al impacto del acero, y la dureza y resistencia a la erosión del carburo de tungsteno u otro metal duro en la superficie exterior, pero sin los problemas del cuerpo de acero y barrenas de cuerpo de matriz de metal duro de la técnica anterior. También existen la necesidad de una barrena resistente a la erosión con un costo total inferior.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se describe una modalidad de un sistema, método y aparato para mejorar la durabilidad de barrenas de perforación de tierra con materiales de carburo. Las barrenas de perforación que tienen un cuerpo de barrena de perforación con un componente de corte incluyen un material compuesto formado de un aglutinante y cristales de carburo de tungsteno. En una modalidad, los cristales tienen una forma generalmente esferoide, y un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras. En una modalidad, la distribución del tamaño de grano se caracteriza por una distribución gausiana que tiene una desviación estándar en el orden de alrededor de 0.25 a 0.50 mieras. El material compuesto se puede utilizar como un componente de cementado en el cuerpo de la barrena de perforación, o se puede utilizar para formar porciones o toda la barrena de perforación y/o sus componentes. En una modalidad, el material compuesto de carburo de tungsteno comprende preformas esferoides smterizadas . Las preformas se pueden formar con un una distribución de los cristales de tamaño multi-modal o de modo sencillo. La invención es muy conveniente para muchos tipos diferentes de barrenas de perforación incluyendo, por ejemplo, cuerpos de barrena de perforación con cortadoras PCD que tienen substratos formados a partir del material compuesto, cuerpos de barrena de perforación con cabezas de matriz, barrenas de perforación de cono cilindrado, y barrenas de perforación con dientes fresados. Los anteriores así como otros objetivos y ventajas de la presente invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica, en virtud de la siguiente descripción detallada de la presente invención, tomada en conjunto con las reivindicaciones anexas y las figuras acompañantes BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La forma en la cual las características y ventajas de la invención, así como otras que serán aparentes, se logran y se pueden entender con mayor detalle, la descripción más particular de la invención brevemente resumida anteriormente se puede tener por referencia a la modalidad de la misma, la cual se ilustra en las figuras anexas, en donde las figuras forman parte de esta descripción. Sin embargo, se observará que las figuras solo ilustran una modalidad de la invención y, por lo tanto, no se considerarán una limitación de su alcance ya que la invención puede admitir otras modalidades igualmente e ectivas La figura 1 es una figura esquemática de una modalidad de un cristal de carburo sencillo construido de acuerdo con la presente invención; La figura 2 es una vista lateral esquemática de una modalidad de una preforma formada a partir de cristales de carburo de 1 a figura 1 y se interpreta de acuerdo con la presente invención, La figura 3 es una vista lateral esquemática de una modal dad de una preforma bi -modal formada a partir de diferentes tamaños de los cristales de carburo de la figura 1, y se interpreta de acuerdo con la presente invención; La figura 4 es una vista lateral esquemática de una modalidad de una preforma tp -modal formada a partir de diferentes tamaños de los cristales de carburo de la figura 1, y se interpreta de acuerdo con la presente invención; La figura 5 es un gráfico de distribuciones de tamaño para muestras de varias modalidades de cristales de carburo construidos de acuerdo con la presente invención, en comparación con una muestra de cristales convencionales; La figura 6 es un gráfico de la dureza y tenacidad para muestras de varias modalidades de materiales compuestos construidos de acuerdo con la presente invención en comparación con una muestra de material compuesto convencional; La figura 7 es una vista lateral esquemática de una modalidad de una partícula de configuración irregular formada a partir de material compuesto basado en cristal de carburo triturado y sinterizado a granel y construido de acuerdo con la presente invención; La figura 8 es una vista lateral parcialmente seccionada de una modalidad de una cortadora de diamante policristalino (PCD) de barrena de perforación que incorpora cristales de carburo construidos de acuerdo con la presente invención; La figura 9 es una vista lateral parcialmente seccionada de una modalidad de una barrena de perforación que tiene una cabeza de matriz que incorpora cristales de carburo construidos de acuerdo con la presente invención; La figura 10 es una vista isométrica de una modalidad de una barrena de perforación de cono cilindrado que incorpora cristales de carburo construidos de acuerdo con la presente invención; La figura 11 es una vista isométrica de una modalidad de una barrena de perforación de diamante pol i cp stalino (PCD) que incorpora cristales de carburo construidos de acuerdo con la presente invención; La figura 12 es una micrográfica de material compuesto convencional, La figura 13 es una micrográfica de una modalidad de un material compuesto construido de acuerdo con la presente invención; y La figura 14 es una vista isométrica de otra modalidad de una barrena de perforación que incorpora un material compuesto construido de acuerdo con la presente invención DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo Referencia a la figura 1, una modalidad de un cristal de carburo 21 construido de acuerdo con la presente invención se muestra en una forma redondeada simplificada. En la modalidad mostrada, el cristal 21 se forma a partir de carburo de tungsteno (WC) y tiene un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, dependiendo de la aplicación. El término "tamaño de grano medio" se refiere a un diámetro promedio de la partícula, el cual puede estar, de cierta forma, dimensionado de forma irregular. Haciendo referencia ahora a la figura 2, una modalidad de los cristales 21 se muestra formada en una preforma esferoide sinterizada 41. Ni los cristales 21 ni las preformas 41 están dibujados a escala y se ilustran en una forma simplificada para propósitos de referencia únicamente. La invención no se debería interpretar o limitar a causa de estas representaciones. Por ejemplo, otras formas posibles incluyen estructuras alargadas o redondeadas elípticas, etc. La preforma 41 es conveniente para uso, por ejemplo, en un cementado para barrenas de perforación. La preforma 41 es formada mediante una pluralidad de los cristales 21 en un aglutinante 43, tal como un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y otros tipos de aglutinantes tales como aquellos conocidos en la técnica. En una modalidad, se puede utilizar cobalto y comprende aproximadamente 6% a 8% de la composición total del aglutinante para aplicaciones cementadas. En otras modalidades, alrededor del 4% al 10% de cobalto es más conveniente para algunas aplicaciones En otras aplicaciones, dicho uso del material compuesto de la invención para la formación de componentes estructurales de la barrena de perforación (por ejemplo, cuerpo de la barrena, estructura de corte, etc ) , el rango de cobalto puede comprender, por ejemplo, 15% a 30% de cobalto Modalidades alternas de la invención incluyen distribuciones multi-modales de los cristales. Por ejemplo, la figura 3 muestra una preforma bi-modal 51 que incorpora un agregado de carburo esferoide de cristales 21 que tiene dos tamaños distintos y diferentes (es decir, cristales grandes 21a y cristales pequeños 21b) en un aglutinante 43. En una modalidad, los cristales 21a, 21b tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, y proveen a la preforma 51 un contenido de carburo de aproximadamente 88%. Por ejemplo, los cristales grandes 21a pueden tener un tamaño medio de £8 mieras, y los cristales pequeños 21b pueden tener un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. Ambos cristales 21a, 21b muestran las mismas propiedades y características aquí descritas para el cristal 21. Este diseño permite una reducción en el contenido de aglutinante sin sacrificar la tenacidad de la fractura. En otra modalidad (figura 4), una preforma tri- modal 61 incorpora cristales 21 de tres tamaños diferentes (es decir, cristales grandes 21a, cristales intermedios 21b, y cristales pequeños 21c) en un aglutinante 43. En una versión, los cristales 21a, 21b, 21c tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, y proveen a la preforma 61 un contenido de carburo mayor que 90%. Por ejemplo, los cristales grandes 21a pueden tener un tamaño medio de <8 mieras, los cristales intermedios 21b pueden tener un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y los cristales pequeños 21c pueden tener un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras. Todos los cristales 21a, 21b, y 21c muestran las mismas propiedades y características aquí descritas para las otras modalidades. Una vez más, los dibujos mostrados en las figuras 1-4 son simplemente ilustrativos y están muy simplificados para facilidad de referencia y entendimiento. No se pretende dibujar a- escala estas imágenes, para mostrar la geometría real, o de otra forma ilustrar cualesquiera características específicas de la invención. En otra modalidad todavía, la invención comprende un material de cementado que tiene componentes de fase dura (por ejemplo, carburo de tungsteno moldeado por colada, preformas de carburo de tungsteno cementado, etc.) que se mantienen juntos por medio de una matriz de metal, tal como hierro o níquel. Los componentes de fase dura incluyen por lo menos algunos de los cristales de carburo de tungsteno y aglutinante que aquí se describen. Haciendo referencia ahora a la figura 7, otra modalidad de la presente invención se muestra como una partícula 71. Al igual que las modalidades previas, la partícula 71 incluye una pluralidad de los cristales 21 en un aglutinante 43 Sin embargo, la partícula 71 es generada mediante la formación de una cantidad a granel grande (por ejemplo, una barra lingote) del material compuesto de cristal 21 y aglutinante 43 (cualquier modalidad), smterizando el material compuesto a granel, y después triturando el material compuesto a granel para formar partículas 71. Como se muestra en la figura 7, las partículas trituradas 71 contienen una pluralidad de cristales 21, tienen formas irregulares, y no son uniformes. Las partículas 71 con frecuencia son después clasificadas por tamaño para aplicaciones seleccionadas tal como aquellas aquí descritas Al comparar los materiales compuestos de las figuras 2 - 4 y 13 (colectivamente denominados con el número 22 en la figura 13) con el material compuesto convencional 23 que tiene cristales de carburo mostrados en la figura 12, el material compuesto 22, en la figura 13, generalmente es esferoide, teniendo un perfil que es más redondeado sin estructuras angulares tal como esquinas o bordes afilados. En contraste, el material compuesto convencional 23 de la figura 12 es mucho menos redondeado y tiene muchas más esquinas y bordes afilados y/o dentellados . Además, el material compuesto 22 de la figura 13 se forma en lotes con una distribución de tamaño más estrecha que aquella del material compuesto convencional 23 en la figura 12. Por lo tanto, el material compuesto 22 es mucho más uniforme en tamaño que el material compuesto convencional 23. Como se muestra en la figura 5, un gráfico de una distribución típica 25 de cristales 21 se puede caracterizar como una distribución gausiana relativamente angosta, mientras que un gráfico de una distribución típica 27 de cristales convencionales se puede caracterizar como registro-normal (es decir, una distribución normal cuando se gr fica a una escala logarítmica) . Por ejemplo, para un tamaño de grano objetivo medio de 5 mieras, la desviación estándar para cristales 21 se ubica en el orden de aproximadamente 0.25 a 0.50 mieras. En contraste, para un tamaño de grano objetivo medio de 5 mieras, la desviación estándar para cristales convencionales es aproximadamente 2 a 3 mieras . Un material compuesto de la presente invención que incorpora cristales 21 ha mejorado significativamente el rendimiento sobre los materiales convencionales. Por ejemplo, el material compuesto es tanto más duro (por ejemplo, resistente al desgaste) como más tenaz que los materiales de la técnica anterior. Como se muestra en la figura 6, el gráfico 31 para el material compuesto de la presente invención muestra una dureza mayor para una tenacidad determinada, y viceversa, en comparación con el gráfico 33 para materiales compuestos convencionales En una modalidad, el material compuesto de la presente invención tiene 70% más resistencia al desgaste para una tenacidad equivalente de materiales de carburo convencionales, y 50% más tenacidad de fractura para una dureza equivalente de materiales de carburo convencionales. Existen muchas aplicaciones para la presente invención, cada una de las cuales puede utilizar cualquiera de las modalidades aquí descritas Por ejemplo, la figura 8 muestra una cortadora de diamante policpstalmo (PCD) de barrena de perforación 81 que incorpora un substrato 83 formado a partir del material compuesto previamente descrito de la presente invención con una capa de diamante 85 formada en el mismo. Las cortadoras 81 pueden estar montadas, por ejemplo, en un cuerpo de barrena de perforación 115 (figura 11) de la barrena de perforación 111. Alternativamente o en combinación, la barrena de perforación PCD 111 puede incorporar el material compuesto de la presente invención como cementado 113 sobre la barrena 111, o como el material utilizado para formar porciones de, o el cuerpo de barrena completo 115, tal como las estructuras de corte. En otra modalidad alterna (figura 14), porciones de todas las estructuras de corte 116 (por ejemplo, dientes, conos, etc.) pueden incorporar el material compuesto de la presente invención. En otra modalidad todavía, la figura 9 ilustra una barrena de perforación 91 que tiene una cabeza de matriz 93 que incorpora el material compuesto de la presente invención. La figura 10 muestra una barrena de perforación de cono cilindrado 101 que incorpora el material compuesto de la presente invención como cementado 103 sobre porciones del cuerpo de barrena 105 o estructura de corte (por ejemplo, insertos 106), en todo el cuerpo de barrena 105 o estructura de corte (incluyendo, por ejemplo, cl soporte de cono 108), o como el material utilizado para formar porciones de, o todo el cuerpo de barrena 105 o estructura de corte. Las barrenas con dientes fresados también son aplicaciones convenientes para la presente invención Por ejemplo, dichas aplicaciones pueden incorporar dientes cementados, porciones de cuerpo de barrena, o estructuras completas de cuerpo de barrena fabricadas con el material compuesto de la presente invención . Aunque la invención se ha mostrado o descrito únicamente en algunas de sus formas, deberá ser aparente para aquellos expertos en la técnica que no se limita a las m smas, sino que es susceptible a varios cambios sin apartarse del alcance de la invención

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes. REIVINDICACIONES 1.- Una barrena de perforación, que comprende: un cuerpo de barrena de perforación que tiene un componente de corte, y por lo menos una porción de la barrena de perforación formada a partir de un material compuesto que comprende cristales de carburo de tungsteno y un aglutinante, los cristales tienen una forma generalmente esferoide y una distribución de tamaño que se caracteriza por una distribución gausiana 2 - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos dicha porción de la barrena de perforación es un componente de cementado sobre la barrena de perforación, y los cristales tienen un tamaño de grano med o en el rango de aproximadamente 0 5 a 8 mieras. 3. - La barrena de perforación de conformidad con la reiv nd cación 1, caracterizada porque el aglutinante es uno de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 4. - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material compuesto comprende preformas esferoides sinterizadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de 8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 5. - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material compuesto comprende preformas esferoides sinterizadas tri-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras . 6.- La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de corte comprende cortadoras de diamante policristalmo (PCD) que tienen substratos con capas de diamante formadas en los mismos, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de los substratos, un componente de cementado en la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 7. - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la barrena de perforación comprende una cabeza de matriz formada por lo menos en parte a partir del material compuesto. 8. - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la barrena de perforación comprende una barrena de perforación de cono cilindrado, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado en el cuerpo de la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 9.- La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el componente de corte comprende dientes fresados, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado en los dientes fresados, porciones del cuerpo de barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 10 - Una barrena de perforación, que comprende: un cuerpo de barrena de perforación que tiene un componente de corte; y un cementado en la barrena de perforación que comprende un material compuesto que incluye cristales de carburo de tungsteno y un aglutinante, los cristales tienen una forma generalmente esferoide, un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0 5 a 8 mieras, y una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana que tiene una desviación estándar en el orden de aproximadamente 0.25 a 0.50 mieras. 11 - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el material compuesto comprende preformas esferoides smterizadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera 12 - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el material compuesto comprende preformas esferoides smterizadas tp-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras . 13.- La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de corte comprende cortadoras de diamante policpstalmo (PCD) que tienen substratos con capas de diamante formadas en los mismos, los substratos comprenden el material compuesto. 14 - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la barrena de perforación comprende una cabeza de matriz que incluye el material compuesto, y el aglutinante es uno de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 15 - La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque la barrena de perforación comprende una barrena de perforación de cono cilindrado, y el material compuesto forma por lo menos una porción de 1 a barrena de perforación. 16.- La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el componente de corte comprende dientes fresados que tienen el cementado, y el material compuesto forma por lo menos una porción de la barrena de perforación. 17.- Un material compuesto, que comprende. cristales de carburo de tungsteno y un aglutinante, los cristales tienen una forma generalmente esferoide, un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0 5 a 8 mieras, y una distribución la cual se caracteriza por una distribución gausiana que tiene una desviación estándar en el orden de aproximadamente 0.25 a 0 50 mieras 18.- La barrena de perforación de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el aglutinante es uno de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 19.- El material compuesto de conformidad con la reiv nd cación 17, caracterizado porque el material compuesto comprende preformas esferoides smterizadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 20.- El material compuesto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el material compuesto comprende preformas esferoides smtepzadas tri-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mi eras . 21.- Un material de cementado para barrenas de perforación, el material de cementado comprende: componentes de fase dura mantenidos juntos por una matriz de metal, los componentes de fase dura comprenden cristales de carburo de tungsteno y un aglutinante, los cristales tienen una forma generalmente esferoide, un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, y una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana que tiene una desviación estándar en el orden de aproximadamente 0.25 a 0.50 mieras. 22.- El material de cementado de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque los componentes de fase dura comprenden por lo menos uno de carburo de tungsteno moldeado por colada y preformas de carburo de tungsteno cementado. 23.- El material de cementado de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la matriz de metal comprende uno de hierro y níquel . 24. - El material de cementado de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el aglutinante es uno de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 25.- El material compuesto de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el material compuesto comprende preformas esferoides smtepzadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de 8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 26.- El material compuesto de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el material compuesto comprende preformas esferoides smterizadas tri-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35-7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de 8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras . 27.- Un método para formar un material compuesto, que comprende: (a) proveer cristales de carburo de tungsteno que tienen un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana; (b) formar un material compuesto a granel de los cristales y un aglutinante; (c) sintepzar el material compuesto a granel; (d) triturar el material compuesto a granel para formar partículas trituradas que tienen formas irregulares, no uniformes; y (e) clasificar las partículas trituradas por tamaño para uso en aplicaciones seleccionadas. 28.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el paso (b) comprende formar una barra lingote de los cristales y aglutinante . 29.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el paso (b) comprende seleccionar el aglutinante a partir de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 30.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smterizadas bi- modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de <8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 31.- El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smterizadas tri-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cr stales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras 32. - Un método para elaborar una barrena de perforación, que comprende: (a) proveer cristales de carburo de tungsteno que tienen un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana; (b) formar un material compuesto a granel de los cristales y un aglutinante; (c) triturar el material compuesto a granel para formar partículas trituradas que tienen formas irregulares, no uniformes; (d) clasificar un tamaño de partícula de las partículas trituradas por tamaño para definir un material compuesto; (e) fabricar una barrena de perforación; y (f) formar por lo menos una porción de la barrena de perforación a partir del material compuesto. 33. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el paso (b) comprende formar una barra lingote de los cristales y aglutinante, y además comprende smterizar la barra lingote 34. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el paso (f) comprende formar un cementado sobre la barrena de perforación que comprende el material compuesto. 35.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el paso (b) comprende seleccionar el aglutinante a partir de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 36 - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 37 - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides tri -modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras. 38.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque los pasos (e) y (f) comprenden fabricar cortadoras de diamante policristalino (PCD) que tienen substratos con capas de diamante formadas en los mismos, y formar uno de los substratos, un componente de cementado sobre la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción del cuerpo de la barrena de perforación a partir del material compuesto. 39.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque los pasos (e) y (f) comprenden fabricar la barrena de perforación con una cabeza de matriz formada, por lo menos en parte, a partir del material compuesto. 40.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque los pasos (f) y (g) comprenden fabricar la barrena de perforación como una barrena de perforación de cono cilindrado, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado sobre el cuerpo de la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 41.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque los pasos (f) y (g) comprenden fabricar la barrena de perforación con dientes fresados, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado sobre los dientes fresados, porciones del cuerpo de la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 42.- Un método para elaborar una barrena de perforación, que comprende: (a) proveer un material compuesto de un aglutinante y cristales de carburo de tungsteno que tienen un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana; (b) fabricar una barrena de perforación; y (c) formar por lo menos una porción de la barrena de perforación a partir del material compuesto. 43. - El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso (c) comprende formar un cementado sobre la barrena de perforación que comprende el material compuesto. 44. - El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso (a) comprende seleccionar el aglutinante a partir de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 45.- El método de conformidad con la reivindicac ón 42, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smterizadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7 1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera 46.- El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smtepzadas tp-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras 47.- El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los pasos (b) y (c) comprenden fabricar cortadoras de diamante policristalmo (PCD) que tienen substratos con capas de diamante formadas en los mismos, y formar uno de los substratos, un componente de cementado sobre la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción del cuerpo de la barrena de perforación a partir del material compuesto. 48.- El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los pasos (b) y (c) comprenden fabricar la barrena de perforación con una cabeza de matriz formada, por lo menos en parte, a partir del material compuesto. 49 - El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los pasos (b) y (c) comprenden fabricar la barrena de perforación como una barrena de perforación de cono cilindrado, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado sobre el cuerpo de la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 50.- El método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque los pasos (b) y (c) comprenden fabricar la barrena de perforación con dientes fresados, y por lo menos dicha porción de la barrena de perforación comprende uno de un componente de cementado sobre los dientes fresados, porciones del cuerpo de la barrena de perforación, y un material utilizado para formar por lo menos una porción de la barrena de perforación. 51.- Un método para formar un material compuesto, que comprende • (a) proveer cristales de carburo de tungsteno que tienen un tamaño de grano medio en el rango de aproximadamente 0.5 a 8 mieras, una distribución de los cuales se caracteriza por una distribución gausiana, (b) formar preformas de los cristales y un aglutinante . 52. - El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el paso (b) comprende seleccionar el aglutinante a partir de un aglutinante de aleación, un aglutinante de elemento de transición, y una aleación de cobalto que comprende aproximadamente 6% a 8% de cobalto. 53. - El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smterizadas bi-modales que incorporan un agregado de dos tamaños diferentes de los cristales, y los dos tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de tungsteno de aproximadamente 88%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera. 54. - El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el paso (a) comprende formular preformas esferoides smterizadas tri-modales que incorporan un agregado de tres tamaños diferentes de los cristales, los tres tamaños diferentes de los cristales tienen una relación de tamaño de aproximadamente 35:7:1, proveen el material compuesto con un contenido de carburo de más de 90%, un tamaño más grande de los cristales tiene un tamaño medio de £8 mieras, un tamaño intermedio de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 1 miera, y un tamaño más pequeño de los cristales tiene un tamaño medio de aproximadamente 0.03 mieras