Perforadora para pozos de agua sobre orugas
La WR1200SL es una perforadora hidráulica integral sobre orugas de servicio pesado diseñada para proyectos de perforación profunda de gran escala, como pozos de agua ultraprofundos de nivel 1200 m, suministro de agua en zonas mineras, suministro de agua industrial y estudios geotérmicos. El equipo adopta una configuración de doble potencia diésel / eléctrica y una estructura de torre telescópica, admite tubería de perforación de 9,6 m, tiene una profundidad máxima de perforación de 1200 m, un diámetro de perforación de 105–900 mm, y cuenta con fuerza de elevación de 60 T, torque de rotación de 30000 / 15000 N·m y potencia diésel Cummins de 264 kW, adecuada para obras con ciclos de construcción largos, grandes diámetros de perforación, alta profundidad y condiciones energéticas variables en el sitio.
Las zonas mineras remotas, desiertos y proyectos de campo suelen depender más de la potencia diésel, mientras que los sitios de perforación fijos en minas, parques industriales o proyectos de construcción a largo plazo pueden disponer de una red eléctrica estable. La WR1200SL puede configurarse entre opciones diésel y eléctricas según las condiciones del sitio, conservando la capacidad de construcción independiente en campo y ofreciendo una opción para reducir el consumo de combustible y las emisiones en sitios fijos. La potencia final, el voltaje, la frecuencia y el esquema de arranque de la parte eléctrica deben determinarse según el sistema de suministro eléctrico del proyecto.
La profundidad máxima de perforación de 1200 m y el diámetro de perforación de 105–900 mm permiten que la WR1200SL cubra proyectos de aguas subterráneas profundas que los equipos convencionales de pozos de agua difícilmente pueden asumir. Para acuíferos profundos, pozos profundos en zonas mineras, suministro de agua industrial de gran caudal y estudios geotérmicos específicos, el equipo de nivel 1200 m ofrece una mayor reserva de profundidad. La profundidad real de perforación aún debe determinarse según el diámetro, la formación, la tubería de perforación, el compresor de aire y las condiciones hidrogeológicas.
El equipo de nivel 1200 m es en sí mismo grande y pesado, por lo que la organización del transporte es más compleja que la de perforadoras pequeñas y medianas. La torre telescópica puede acortar el perfil de transporte durante el traslado y luego desplegar la altura de trabajo al llegar al punto de perforación, mejorando las condiciones de carga, paso por carretera y traslado interno en obra mientras se garantiza la capacidad de operación con tubería larga.
La WR1200SL admite tubería de perforación de 9,6 m, con diámetros recomendados de 114 / 127 mm. Para pozos de más de 1000 m, si se siguen usando tuberías cortas con frecuencia, el número de conexiones y desconexiones sería muy alto, aumentando notablemente el tiempo auxiliar y la intensidad de mano de obra. La tubería larga de 9,6 m puede reducir significativamente la frecuencia de conexión, siendo más adecuada para la construcción continua de pozos ultraprofundos y proyectos de ciclo largo.
La fuerza de elevación del equipo alcanza 60 T, con presión axial de 10 T. A profundidades de nivel 1200 m, el peso propio de la sarta, la fricción de la pared del pozo, el peso del revestimiento y las anomalías en el pozo aumentan significativamente la carga de tracción. Una mayor capacidad de elevación favorece las maniobras normales de introducción y extracción, la recuperación del martillo de fondo y las operaciones con revestimientos de gran diámetro, pero en caso de atascamiento o reducción del diámetro aún debe limpiarse primero el pozo y evaluarse el estado interior.
El sistema de rotación tiene un torque máximo de 30000 / 15000 N·m, correspondiente a una velocidad máxima de 85 / 170 r/min. Los diámetros mayores, rocas duras intactas y tramos de alta fricción requieren mayor torque, mientras que las etapas de perforación con menor resistencia pueden usar mayor velocidad. En la construcción de pozos ultraprofundos, los parámetros deben ajustarse continuamente según el torque, el retorno de detritos y la carga de la sarta.
El diámetro máximo alcanza 900 mm, lo que permite adaptarse a tuberías de pozo más grandes y esquemas de bombas de mayor caudal, pero también implica que la construcción de gran diámetro exige mayores requisitos de compresor de aire, brocas, revestimiento, torque y sistema de elevación. En proyectos reales debe seleccionarse un diámetro razonable según el objetivo de terminación del pozo; no se recomienda usar el diámetro máximo como configuración habitual a largo plazo.
Para la perforación neumática DTH se recomienda una presión de trabajo de 1,65–8 MPa y un consumo de aire de 16–120 m³/min. Los pozos profundos de nivel 1200 m, los grandes diámetros y las rocas duras exigen un caudal de compresor muy alto. La selección del compresor debe considerar simultáneamente presión y caudal; si el caudal es insuficiente, aunque se alcance la presión requerida, puede haber impacto insuficiente, dificultad de retorno de detritos y acumulación en el fondo.
Al entrar en roca dura relativamente intacta, puede utilizarse perforación con martillo DTH de presión media o alta. En pozos profundos, el recorrido de retorno del polvo de roca es largo, por lo que la limpieza del fondo es especialmente importante. Debe garantizarse la lubricación del martillo, el control del desgaste de la broca y un caudal de aire estable; si el retorno de detritos disminuye continuamente o el torque aumenta anormalmente, debe limpiarse el pozo y revisarse la sarta a tiempo.
Las capas de suelo, arcilla, arena y grava pueden perforarse con rotación por lodo, revestimiento u otros métodos de estabilización. Para pozos ultraprofundos de nivel 1200 m, la estabilidad del tramo superior tiene mayor impacto en la construcción posterior; una vez que el tramo superior se reduce o colapsa, la perforación profunda y la extracción se vuelven más difíciles, por lo que no puede omitirse la estabilización inicial.
Cuando un pozo profundo atraviesa fallas, brechas y zonas con fisuras desarrolladas, pueden producirse desprendimientos, fugas de aire, reducción de diámetro y atascamiento. Al entrar en tramos anómalos debe reducirse el avance, reforzarse la limpieza del pozo y utilizarse revestimiento, espuma u otros métodos según corresponda. Si la resistencia a la extracción aumenta continuamente, debe detenerse la perforación y analizarse la situación.
Al entrar en el acuífero principal, la surgencia cambia las condiciones de retorno de detritos y de trabajo del martillo DTH. El personal debe registrar la profundidad de las capas principales de agua y ajustar el suministro de aire, la limpieza y el método de revestimiento según el caudal. En la etapa de terminación también deben diseñarse los filtros, los tramos de sellado y el tipo final de bomba según el espesor del acuífero y la calidad del agua.
Para zonas con fuentes superficiales insuficientes, gran población abastecida o gran profundidad del nivel freático, la WR1200SL puede utilizarse en proyectos de pozos de agua potable profundos de gran escala y suministro comunitario. Estos proyectos deben completar primero estudios hidrogeológicos y evaluación de calidad del agua, y luego determinar el horizonte objetivo, el diámetro y la profundidad del pozo, evitando buscar ciegamente la máxima profundidad.
Las zonas áridas, las grandes explotaciones y las áreas agrícolas a gran escala pueden requerir pozos de riego de más de 500 m o incluso más profundos. La reserva de profundidad de nivel 1200 m y la configuración de tubería de 9,6 m de la WR1200SL son adecuadas para la construcción de pozos profundos de ciclo largo. La estructura real del pozo debe determinarse según la superficie de riego, el caudal y el tipo de bomba.
Los proyectos mineros necesitan agua para uso humano, supresión de polvo, limpieza de equipos y suministro auxiliar de producción. La fuerza de elevación de 60 T, el chasis de orugas de servicio pesado y la configuración de doble potencia de la WR1200SL son especialmente adecuados para proyectos de pozos profundos en grandes zonas mineras. Si los sitios fijos de la mina disponen de red eléctrica, puede configurarse una opción eléctrica según necesidad.
La profundidad de nivel 1200 m y el diámetro máximo de 900 mm permiten que el equipo asuma parte de los pozos de drenaje de gran escala. Los proyectos de drenaje deben diseñar la ubicación, separación, diámetro, filtros y caudal de bombeo según las condiciones hidrogeológicas; la perforadora solo se encarga de la perforación y no sustituye un plan completo de drenaje.
La WR1200SL puede utilizarse en algunos estudios geotérmicos, pozos de gradiente térmico y verificación de temperatura de formaciones profundas. Los proyectos geotérmicos, además de la profundidad, deben considerar la temperatura de la formación, el medio de circulación, el material del revestimiento y la estabilidad del pozo. Si se trata de pozos formales de desarrollo geotérmico, deben configurarse la sarta y el sistema de terminación según un diseño específico.
La velocidad de elevación rápida es de 29 m/min y la de avance rápido de 51 m/min, utilizadas principalmente para el retorno de la cabeza motriz, la manipulación de tuberías y movimientos no de perforación. Los proyectos de pozos ultraprofundos tienen ciclos largos; el tiempo auxiliar ahorrado en cada operación se acumula de forma considerable a largo plazo, especialmente con tubería larga de 9,6 m, mejorando el tiempo efectivo de trabajo del equipo.
La configuración diésel es un motor Cummins de 264 kW, que proporciona potencia a la rotación, el avance, el desplazamiento sobre orugas, los estabilizadores y los sistemas auxiliares. Los pozos profundos de 1200 m suelen operar de forma continua durante largos períodos, por lo que debe reforzarse el mantenimiento de la refrigeración del motor, el filtro de aire, el sistema de combustible y la temperatura del aceite hidráulico, evitando la pérdida de potencia por altas temperaturas y polvo.
Si la mina, el parque industrial o el sitio fijo de perforación disponen de una fuente de energía estable, puede configurarse un sistema de accionamiento eléctrico según la red del proyecto. El modo eléctrico ayuda a reducir el consumo de combustible y las emisiones en el sitio, pero deben confirmarse previamente el voltaje, la frecuencia, la capacidad del transformador, la distancia del cable y la corriente de arranque; no puede convertirse simplemente a partir de la potencia diésel.
El equipo cuenta con un cabrestante auxiliar grande de 5 T y uno pequeño de 2,5 T, que pueden utilizarse respectivamente para sartas más pesadas, martillos DTH, revestimientos y accesorios generales. Los proyectos de nivel 1200 m tienen muchas herramientas auxiliares y piezas pesadas; el doble cabrestante puede mejorar la eficiencia de organización en obra, pero las operaciones de izaje deben cumplir estrictamente con la carga nominal y las distancias de seguridad.
La velocidad de desplazamiento es de aproximadamente 6 km/h y el ángulo máximo de ascenso de referencia es 21°. Para un equipo pesado de 25 T, esta capacidad de desplazamiento se utiliza principalmente para traslados internos en obra y entre puntos de perforación. Antes de moverse deben confirmarse la capacidad portante de la carretera, la pendiente, el radio de giro y las condiciones del terreno blando; la torre larga debe estar en estado de transporte seguro.
La carrera de los estabilizadores hidráulicos es de 1,7 m, y pueden utilizarse para nivelar y estabilizar el equipo. La construcción de pozos ultraprofundos tiene ciclos largos y el equipo soporta cargas de sarta y rotación durante mucho tiempo; el asentamiento de los estabilizadores y la falta de nivelación de la plataforma pueden afectar la desviación del pozo y las cargas sobre la torre. En terrenos blandos deben colocarse placas de apoyo de área suficiente.
El peso total de la máquina es de aproximadamente 25 T y las dimensiones exteriores de aproximadamente 10,85 × 2,25 × 2,98 m. El transporte entre regiones requiere confirmar previamente la capacidad de carga de la plataforma, los límites de altura de las carreteras, la capacidad de los puentes y el espacio de giro; la tubería de perforación de 9,6 m normalmente también debe transportarse por separado. Al llegar al sitio deben reservarse áreas para el compresor de aire, el sistema de lodo y los materiales.
Pueden configurarse bomba de lodo, bomba centrífuga, generador y bomba de espuma según las diferentes formaciones y proyectos. Los proyectos con muchas capas sueltas dependen más del sistema de lodo; los pozos profundos en roca dura dependen más de un compresor de aire de gran caudal y martillos DTH; las formaciones con fisuras y fugas de aire pueden usar espuma como auxiliar. Debe combinarse según las condiciones principales de trabajo, en lugar de acumular todos los accesorios por igual.
Antes de iniciar labores cada día deben revisarse el motor, el sistema eléctrico, el sistema hidráulico, la torre telescópica, los estabilizadores, las orugas, el doble cabrestante, las mangueras de alta presión y la tubería larga; durante la construcción de pozos profundos deben registrarse continuamente el torque, la presión de aire, el retorno de detritos, el retorno de agua y la resistencia a la extracción; al cambiar o usar la opción eléctrica deben confirmarse la puesta a tierra, las protecciones y la capacidad de suministro según las normas eléctricas del proyecto.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas de fondo, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia final de perforación, la profundidad y el resultado de terminación del pozo deben basarse en las condiciones reales del sitio.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Parámetros básicos | |
| Modelo de producto | WR1200SL |
| Tipo de equipo | Perforadora de pozos de agua sobre orugas de servicio pesado con torre telescópica dual diésel-eléctrica |
| Configuración de potencia | Doble potencia diésel / eléctrica |
| Profundidad máxima de perforación | 1200 m |
| Diámetro de perforación | 105–900 mm |
| Estructura de torre | Torre telescópica |
| Formaciones aplicables | Formaciones sueltas y rocosas |
| Tubería de perforación y sistema de avance | |
| Longitud de tubería | 9,6 m |
| Diámetro recomendado de tubería | 114 / 127 mm |
| Presión axial | 10 T |
| Fuerza de elevación | 60 T |
| Velocidad de elevación rápida | 29 m/min |
| Velocidad de avance rápido | 51 m/min |
| Sistema de rotación | |
| Torque máximo de rotación | 30000 / 15000 N·m |
| Velocidad máxima de rotación | 85 / 170 r/min |
| Compatibilidad del sistema neumático | |
| Presión de trabajo recomendada | 1,65–8 MPa |
| Consumo de aire recomendado | 16–120 m³/min |
| Martillos DTH compatibles | Series de presión media y alta |
| Sistema de potencia | |
| Marca del motor diésel | Cummins |
| Potencia del motor diésel | 264 kW |
| Configuración eléctrica | Personalizable según las condiciones de suministro eléctrico del sitio del proyecto |
| Sistemas auxiliares | |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar grande | 5 T |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar pequeño | 2,5 T |
| Carrera de estabilizadores hidráulicos | 1,7 m |
| Desplazamiento y parámetros de la máquina completa | |
| Velocidad de desplazamiento | 6 km/h |
| Ángulo máximo de ascenso | 21° |
| Peso total de la máquina | 25 T |
| Dimensiones exteriores | 10,85 × 2,25 × 2,98 m |
| Métodos de perforación | |
| Perforación hidráulica rotativa con cabeza motriz | Adecuada para pozos de agua profundos convencionales y perforación de gran diámetro |
| Perforación con martillo DTH | Adecuada para roca meteorizada, roca fracturada y roca dura intacta |
| Perforación rotativa con lodo | Adecuada para capas de suelo, arcilla, arena, grava y otras formaciones sueltas |
| Accesorios opcionales | |
| Bomba de lodo | Opcional |
| Bomba centrífuga | Opcional |
| Generador | Opcional |
| Bomba de espuma | Opcional |
| Aplicaciones típicas | |
| Pozos de agua ultraprofundos | Desarrollo de aguas subterráneas profundas en zonas rurales, comunidades, industria y gran escala |
| Riego agrícola | Pozos de riego profundos, grandes explotaciones y pozos agrícolas de gran caudal |
| Suministro de agua industrial | Fábricas, parques industriales y proyectos de infraestructura de gran escala |
| Suministro de agua en zonas mineras | Agua para uso humano en minas, supresión de polvo, campamentos y producción auxiliar |
| Drenaje minero | Perforación de drenaje en minas a cielo abierto, minas subterráneas y grandes obras |
| Estudios geotérmicos | Pozos de gradiente térmico y algunos pozos de estudio geotérmico |
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