Perforadora para pozos de agua sobre orugas
La WR1500S es una perforadora hidráulica integral sobre orugas de servicio pesado diseñada para proyectos de perforación profunda de gran escala, como pozos de agua ultrapofundos de nivel 1500 m, suministro de agua en zonas mineras, agua industrial, drenaje y estudios geotérmicos. El equipo adopta una estructura de torre telescópica, admite tuberías de perforación de 9,6 m, tiene una profundidad máxima de perforación de 1500 m y un diámetro de perforación de 105–1000 mm, y está equipada con una fuerza de elevación de 80 T, un par de rotación de 31000 / 15500 N·m y una potencia diésel de 264 kW, lo que la hace adecuada para proyectos con ciclos de construcción largos, grandes diámetros de perforación, formaciones complejas y altos requisitos de control de la sarta de perforación.
En comparación con los equipos de nivel 1000 m y 1200 m, la WR1500S amplía aún más el alcance de la construcción de aguas subterráneas profundas. Para regiones donde los acuíferos someros no satisfacen la demanda, las capas de agua profundas están a mayor profundidad o los proyectos requieren un mayor margen de profundidad de perforación, el equipo de nivel 1500 m puede ofrecer una capacidad de construcción más completa. La profundidad real del pozo aún debe determinarse según la hidrogeología, el diámetro de perforación, las tuberías de perforación, el compresor de aire y el diseño de terminación del pozo.
La WR1500S adopta una estructura de torre telescópica que, además de garantizar la altura de trabajo necesaria para la perforación profunda, mejora el perfil general de la máquina en estado de transporte. Para un equipo pesado de nivel 28 T, el paso por carretera, la carga, el giro en obra y el traslado interno del sitio requieren planificación previa; la torre telescópica ayuda a reducir la dificultad de transporte que conlleva una torre fija larga.
El equipo admite tuberías de perforación de 9,6 m, con diámetro recomendado de 114 / 127 mm. En pozos profundos de nivel 1500 m, el uso frecuente de tuberías cortas aumentaría significativamente el número de conexiones y desconexiones y el tiempo auxiliar. Las tuberías largas pueden reducir la frecuencia de conexión y mejorar la eficiencia de perforación continua, pero también exigen que el sitio de construcción disponga de suficiente espacio de operación y una organización más estandarizada para el manejo de tuberías.
La WR1500S alcanza una fuerza de elevación de 80 T y una presión axial de 16 T. A medida que aumenta la profundidad del pozo, el peso propio de la sarta de perforación, la fricción de la pared del pozo, el peso del entubado y los atascos locales aumentan significativamente. Una mayor capacidad de elevación favorece las maniobras normales de bajada y extracción, la recuperación de herramientas de perforación y algunas operaciones con entubados de gran diámetro, pero ante resistencias anómalas se debe priorizar la limpieza del pozo, la extracción lenta y la evaluación del estado interior del pozo.
El par máximo de rotación es de 31000 / 15500 N·m y la velocidad máxima de rotación es de 70 / 140 r/min. La baja velocidad y alto par son más adecuados para grandes diámetros, roca dura y alta fricción, mientras que una velocidad más alta es adecuada para tramos de pozo estables con menor resistencia. En la perforación de pozos ultrapofundos, se debe ajustar dinámicamente según la carga de la sarta, el retorno de detritos y el estado de las herramientas de perforación.
La WR1500S tiene un rango de diámetro de perforación de 105–1000 mm, que cubre pozos de agua profundos convencionales, pozos de agua subterránea de gran diámetro, drenaje en zonas mineras y algunos pozos de ingeniería de gran tamaño. Cuanto mayor es el diámetro, mayores son los requisitos de compresor de aire, herramientas de perforación, entubado, par de rotación y capacidad de elevación, por lo que el proyecto real debe seleccionar un diámetro razonable según el objetivo de terminación del pozo.
Cuando se utiliza perforación con martillo DTH, la presión de trabajo recomendada es de 1,65–8 MPa y el consumo de aire es de 16–120 m³/min. Los proyectos de pozos profundos de nivel 1500 m y roca dura de gran diámetro exigen mucho caudal del compresor de aire. La presión y el caudal deben satisfacer simultáneamente las necesidades del martillo DTH y la evacuación de detritos en el fondo del pozo; de lo contrario, es fácil que se produzcan impactos insuficientes, dificultades de evacuación y acumulación de detritos en el fondo.
En formaciones rocosas relativamente intactas como granito, basalto y caliza, se puede utilizar perforación con martillo DTH de media y alta presión. Al encontrar roca meteorizada, grietas o zonas de falla fracturadas, se debe reducir la velocidad de avance, reforzar la limpieza del pozo y utilizar entubado, espuma u otras medidas de estabilización según la situación. Si el retorno de detritos disminuye continuamente o la resistencia al extraer la sarta aumenta notablemente, se debe detener la perforación y revisar a tiempo.
En capas de suelo, arcilla, arena y grava se puede utilizar rotación con lodo, entubado u otros métodos de sostenimiento. Para pozos ultrapofundos de 1500 m, si se produce reducción de diámetro o derrumbe en el tramo superior, afectará directamente la construcción profunda posterior, por lo que en la etapa de inicio se debe establecer primero un pozo estable y luego pasar a la perforación DTH al entrar en roca.
Al entrar en el acuífero principal, la afluencia de agua altera la evacuación de detritos y el estado de funcionamiento del martillo DTH. Durante la construcción se debe registrar la profundidad de las principales capas de agua y ajustar el suministro de aire, la limpieza del pozo y el entubado según el caudal. En la etapa de terminación del pozo también se deben diseñar los filtros, los tramos de sellado y el tipo de bomba final según la distribución de los acuíferos.
La WR1500S es adecuada para grandes suministros de agua industrial, agua para uso doméstico en minas, supresión de polvo, limpieza de equipos y suministro auxiliar de producción. Para proyectos mineros e industriales con escasez de fuentes someras, alto porcentaje de roca dura o necesidad de capas de agua más profundas, la reserva de profundidad de nivel 1500 m y la fuerza de elevación de 80 T ofrecen un mayor margen de construcción.
La profundidad de perforación de nivel 1500 m y el diámetro máximo de 1000 mm permiten que el equipo asuma parte de la capacidad de perforación para drenaje de gran escala. Los proyectos de drenaje deben determinar la ubicación de los pozos, la distancia entre pozos, el diámetro, los filtros y el caudal de bombeo según datos hidrogeológicos; la perforadora solo se encarga de la perforación y no sustituye un diseño completo de drenaje.
La WR1500S puede utilizarse en algunos estudios geotérmicos y pozos de gradiente térmico profundo. Además de la profundidad de perforación, este tipo de proyectos debe considerar la temperatura de la formación, el medio de circulación, el material del entubado y la estabilidad de la pared del pozo. Si se trata de pozos formales de desarrollo geotérmico, se deben configurar las herramientas de perforación y el sistema de terminación según un diseño específico.
El equipo cuenta con un cabrestante auxiliar grande de 5 T y uno pequeño de 2,5 T, que pueden utilizarse para el manejo de martillos DTH, tuberías de perforación, herramientas de entubado y accesorios generales. Los proyectos de pozos ultrapofundos tienen muchas herramientas auxiliares y piezas individuales pesadas; el doble cabrestante puede reducir la intensidad del manejo manual, pero las operaciones de izaje deben cumplir estrictamente con la carga nominal y las distancias de seguridad.
El peso total de la máquina es de aproximadamente 28 T y sus dimensiones exteriores son de aproximadamente 11,5 × 2,6 × 3,5 m. El transporte entre regiones requiere confirmar de antemano la capacidad de carga de la plataforma, los límites de altura de las carreteras, la capacidad de los puentes y el espacio de giro; las tuberías de perforación de 9,6 m normalmente deben transportarse por separado. Una vez en el sitio, también se debe reservar espacio para el compresor de aire, el sistema de lodo, las herramientas de perforación y las áreas de materiales.
Antes de comenzar cada día se deben revisar el motor, el sistema hidráulico, la torre telescópica, los apoyos, las orugas, el doble cabrestante, las mangueras de aire de alta presión y las tuberías de perforación de 9,6 m; durante la construcción de pozos profundos se deben registrar continuamente el par, la presión de aire, el retorno de detritos, el retorno de agua y la resistencia al extraer la sarta; si se detectan anomalías de tendencia, se debe detener la máquina y analizar a tiempo para evitar que pequeños problemas se conviertan en accidentes en pozos profundos.
Debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas dentro del pozo, 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 | WR1500S |
| Tipo de equipo | Perforadora de pozos de agua sobre orugas de servicio pesado con torre telescópica |
| Profundidad máxima de perforación | 1500 m |
| Diámetro de perforación | 105–1000 mm |
| Estructura de torre | Torre telescópica |
| Formaciones aplicables | Formaciones sueltas y formaciones rocosas |
| Tuberías de perforación y sistema de avance | |
| Longitud de tubería de perforación | 9,6 m |
| Diámetro recomendado de tubería | 114 / 127 mm |
| Presión axial | 16 T |
| Fuerza de elevación | 80 T |
| Velocidad de elevación rápida | 28 m/min |
| Velocidad de avance rápida | 44 m/min |
| Sistema de rotación | |
| Par máximo de rotación | 31000 / 15500 N·m |
| Velocidad máxima de rotación | 70 / 140 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 media y alta presión |
| Potencia y sistemas auxiliares | |
| Potencia del motor | 264 kW |
| Forma de potencia | Diésel |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar grande | 5 T |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar pequeño | 2,5 T |
| Carrera de los apoyos hidráulicos | 1,7 m |
| Desplazamiento y parámetros generales | |
| Velocidad de desplazamiento | 3,5 km/h |
| Ángulo máximo de ascenso | 21° |
| Peso total de la máquina | 28 T |
| Dimensiones exteriores | 11,5 × 2,6 × 3,5 m |
| Eficiencia de perforación de referencia | 10–35 m/h |
| Métodos de perforación | |
| Perforación rotativa hidráulica con cabezal superior | 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 |
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