Perforadora de circulación inversa
La WR400RC es una perforadora de circulación inversa sobre orugas que combina exploración minera, muestreo geológico y construcción de pozos de agua de profundidad media a profunda. En comparación con una perforadora de pozos de agua convencional, hace mayor énfasis en el retorno de detritos y la capacidad de muestreo mediante circulación inversa; en comparación con una perforadora de testigos, obtiene principalmente muestras de detritos devueltas por profundidad, en lugar de testigos continuos completos. Con una profundidad máxima de perforación de 400 m y un diámetro de 105–305 mm, es adecuada para equipos de exploración minera, empresas de servicios geológicos y contratistas de perforación que necesitan asumir tanto pozos de exploración como proyectos de pozos de agua.
La perforación de circulación inversa generalmente establece un canal de retorno independiente mediante tuberías de doble pared; el aire comprimido acciona la herramienta de fondo y los detritos retornan rápidamente a la superficie a través de la tubería interior. En comparación con el desecho por el espacio anular exterior convencional, este método ayuda a acortar la trayectoria de mezcla de los detritos dentro del pozo, facilita la recolección de muestras por segmentos según la profundidad y proporciona una base para la interpretación geológica en sitio y los análisis posteriores.
La ventaja de la perforación RC no es obtener testigos completos, sino obtener rápidamente muestras continuas de detritos. Para la exploración de oro, cobre, hierro, litio y otros minerales, se pueden recolectar muestras en intervalos fijos de avance, registrar cambios de color, litología, alteración y mineralización, y enviarlas al laboratorio para análisis de ley. Para proyectos que requieren una gran cantidad de perforaciones para verificar rápidamente zonas anómalas, el método de circulación inversa ofrece una alta eficiencia en sitio.
En proyectos de oro, la WR400RC puede utilizarse para la verificación de anomalías superficiales, la investigación de mineralización bajo cobertura, el control de límites del cuerpo mineralizado y la perforación de expansión periférica. En comparación con el testigo continuo, el muestreo RC enfatiza más la eficiencia y la cantidad de muestras, y es adecuado para establecer rápidamente más puntos de control de perforación en grandes áreas de exploración, y luego decidir qué áreas clave requieren posteriormente perforación de testigos.
Los proyectos de cobre, hierro y litio también pueden utilizar muestras de circulación inversa para identificar litología, alteración y tendencias de mineralización. Para áreas con cobertura gruesa o afloramientos superficiales poco evidentes, la obtención de detritos a diferentes profundidades mediante perforaciones de 400 m puede ayudar a los exploradores a comprender los cambios estratigráficos y las posibles ubicaciones de mineralización, y proporcionar una base para la disposición de perforaciones en la siguiente etapa.
Los ángulos de trabajo indicados son 45° y 90°, lo que permite realizar perforaciones inclinadas o casi verticales según las necesidades del proyecto. Los pozos verticales son adecuados para agua subterránea, investigación de cobertura y parte de la exploración minera; los pozos inclinados a 45° pueden usarse para cuerpos mineralizados inclinados, zonas estructurales o verificación de objetivos específicos. Antes de la construcción formal, se debe confirmar la dirección y el ángulo del pozo según el diseño geológico.
La profundidad máxima de perforación de 400 m y el diámetro de 105–305 mm permiten que la WR400RC asuma tanto pozos de exploración minera como construcción de pozos de agua de profundidad media a profunda. La profundidad real de perforación se verá afectada por el diámetro, la tubería de perforación, la capacidad del compresor de aire, las condiciones del terreno, la desviación del pozo y el desgaste de las herramientas, por lo que 400 m debe entenderse como una capacidad de referencia bajo una configuración típica.
Se recomiendan diámetros de tubería RC de 89 / 102 mm y longitud de tubería de 3 m. La tubería RC tiene una estructura diferente a la tubería de pared simple convencional, y debe garantizar el sellado de los canales interior y exterior y una conexión confiable. Durante la construcción, se deben revisar periódicamente las uniones de la tubería de doble pared, los sellos y el desgaste de la tubería interior para evitar fugas de aire y mezcla de muestras que afecten la calidad del muestreo.
La WR400RC tiene una fuerza de elevación de 22 T y una presión axial de 6 T. La capacidad de elevación relativamente alta puede usarse para bajar y subir tuberías, recuperar herramientas y parte de las operaciones de entubado. Durante la perforación de circulación inversa, si la resistencia al extraer la tubería aumenta repentinamente, primero se debe determinar si hay desprendimientos, reducción de diámetro, atascamiento o retorno deficiente de detritos, y luego adoptar medidas de limpieza del pozo y extracción lenta.
El sistema de rotación tiene un torque máximo de 8000 / 4000 N·m, correspondiente a velocidades máximas de 75 / 150 r/min. La condición de mayor torque es adecuada para perforación de gran diámetro y alta carga, mientras que la mayor velocidad es adecuada para tramos de pozo con menor resistencia. En la construcción de circulación inversa se debe considerar simultáneamente el corte de la broca, el impacto de fondo y el estado de retorno de los detritos, y no se debe buscar únicamente la velocidad o el torque.
La presión de trabajo recomendada es de 1.2–3.5 MPa y el consumo de aire de 16–55 m³/min. La perforación RC tiene altos requisitos tanto de presión como de caudal del compresor de aire; especialmente cuando aumenta la profundidad del pozo, el diámetro o la dureza de la roca, si el caudal de aire es insuficiente, la velocidad de retorno de los detritos disminuirá, lo que puede afectar la continuidad del muestreo y la limpieza del fondo del pozo.
El muestreo de circulación inversa no solo requiere "perforar rápido", sino también garantizar que las muestras retornen de manera continua según la profundidad. Durante la construcción se debe observar el volumen de retorno, el tamaño de las partículas, los cambios de polvo y si existe una mezcla evidente de muestras. Cada vez que se conecta una tubería, se limpia el pozo o se reinicia el muestreo después de una parada, se debe tratar el tramo de transición según el protocolo de muestreo en sitio para evitar la mezcla de muestras de diferentes profundidades.
Cuando se utiliza para exploración minera, las muestras deben numerarse, pesarse y envasarse según intervalos fijos de profundidad, y registrarse el número de pozo, profundidad, hora y situaciones anómalas. El sistema de muestreo, el ciclón o el equipo de división de muestras también deben limpiarse periódicamente. La WR400RC proporciona una plataforma de perforación; la calidad final de las muestras también depende del proceso de muestreo en sitio y de la operación del personal.
Aunque la WR400RC tiene atributos evidentes de exploración minera, la información también incluye los pozos de agua profundos como una de sus principales aplicaciones. Para el suministro de agua rural, riego agrícola, agua industrial y desarrollo de agua subterránea en zonas mineras, se puede seleccionar martillo de fondo, perforación con lodo u otros métodos adecuados según el terreno y los requisitos de terminación del pozo. La construcción de pozos de agua no requiere necesariamente el uso del sistema de muestreo RC durante todo el proceso.
Los proyectos mineros pueden requerir tanto pozos de exploración como pozos de agua para uso doméstico, supresión de polvo y producción auxiliar. La WR400RC cuenta con múltiples métodos de perforación y puede ajustar la configuración según el objetivo de cada pozo dentro de un mismo proyecto, mejorando la utilización del equipo. Los pozos de exploración se centran más en la calidad de las muestras, mientras que los pozos de agua se centran más en la estabilidad del pozo, el diámetro y el acuífero.
Los estratos de suelo, arcilla, arena y grava son propensos al colapso y no necesariamente aptos para la perforación RC neumática directa. La información indica que este modelo admite perforación con lodo, por lo que en los estratos sueltos superiores se puede optar por circulación de lodo y entubado según las condiciones de la pared del pozo, y luego cambiar a procesos neumáticos o de circulación inversa una vez que se entra en roca estable.
El equipo puede equiparse con martillos de fondo de media y alta presión para roca meteorizada, roca fracturada y roca dura relativamente intacta. En condiciones de roca dura se debe prestar atención al caudal del compresor, la lubricación del martillo de fondo, el desgaste de la broca y el estado de retorno de detritos. Si el retorno de muestras disminuye, se debe revisar oportunamente si hay fugas de aire, sellado de la tubería y acumulación de detritos en el fondo del pozo.
Las zonas de falla y fractura son propensas a desprendimientos y ensanchamiento local, y los detritos pueden quedar retenidos en el pozo y retornar de forma concentrada, deteriorando la correspondencia de profundidad de las muestras. Durante la construcción se debe controlar la velocidad de avance, mantener un suministro de aire estable y registrar los tramos anómalos. Si se requiere alta precisión de muestreo, se debe aumentar la supervisión del personal geológico en sitio sobre los cambios en el retorno de muestras.
La WR400RC tiene una velocidad de desplazamiento de aproximadamente 2.5 km/h, un ángulo máximo de ascenso de referencia de 21° y un peso total de aproximadamente 11 T. El chasis de orugas es adecuado para caminos de grava en zonas mineras, plataformas de construcción en campo y terrenos generalmente irregulares. Debido al peso relativamente alto del equipo, antes del traslado se debe confirmar la capacidad de carga del suelo, la pendiente y la ruta de transporte.
El equipo utiliza un motor Yuchai de 92 kW, que proporciona potencia a los sistemas de rotación, avance, desplazamiento sobre orugas y sistemas hidráulicos auxiliares. Los proyectos de circulación inversa generalmente se acompañan de compresores de aire, equipos de muestreo y división, por lo que en sitio se debe planificar con antelación el combustible, la disposición de los equipos y los accesos de construcción para evitar interferencias entre los sistemas.
Las patas hidráulicas tienen un recorrido de 1.6 m y pueden usarse para nivelar el equipo y dar soporte durante la perforación. Especialmente en la construcción de pozos inclinados a 45°, la estabilidad del equipo afecta directamente el control de la dirección del pozo y la seguridad operativa. En suelos blandos se deben agregar placas de apoyo para evitar el hundimiento de las patas durante perforaciones prolongadas de alta carga.
El pequeño cabrestante auxiliar tiene una fuerza de elevación de 1.5 T y puede usarse para mover tuberías RC, martillos de fondo, accesorios de muestreo y otras herramientas de sitio. Al usar el cabrestante se deben respetar los requisitos de carga nominal y evitar que el personal ingrese debajo de cargas suspendidas o en la dirección de tensión del cable de acero.
El peso total del equipo es de aproximadamente 11 T y sus dimensiones exteriores son de aproximadamente 7 × 1.85 × 2.86 m. En un sitio de exploración minera, además de la perforadora, también pueden colocarse compresores de aire, ciclones, divisores de muestras, bolsas de muestras y vehículos, por lo que se debe planificar con antelación el área de la plataforma de perforación para garantizar los pasillos del personal y las distancias de seguridad de los equipos.
El equipo puede configurarse con bomba de lodo, bomba centrífuga, generador y bomba de espuma según el proyecto. Los proyectos con muchos estratos sueltos dependen más del sistema de lodo; los estratos con graves fugas de aire pueden considerar asistencia con espuma; las zonas mineras remotas pueden requerir equipos de generación independientes. La configuración específica debe determinarse en función del método principal de perforación y las condiciones básicas del sitio.
En la exploración minera se debe prestar especial atención al sellado de la tubería RC, las líneas de retorno de muestras y los equipos de muestreo para garantizar la continuidad y numeración precisa de las muestras; en la construcción de pozos de agua se debe prestar atención a la pared del pozo, el entubado y el acuífero. En cualquier uso, se deben revisar diariamente el motor, el sistema hidráulico, las mangueras de alta presión, el cabezal de rotación, las patas y el estado de las conexiones de las tuberías de perforación.
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, la recuperación de muestras y el efecto de terminación del pozo deben basarse en las condiciones del sitio.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Parámetros básicos | |
| Modelo de producto | WR400RC |
| Tipo de equipo | Perforadora de circulación inversa sobre orugas de servicio pesado |
| Profundidad máxima de perforación | 400 m |
| Diámetro de perforación | 105–305 mm |
| Ángulo de trabajo | 45° / 90° |
| Estratos aplicables | Estratos sueltos y estratos rocosos |
| Tubería de perforación y sistema de perforación | |
| Longitud de tubería | 3 m |
| Diámetro recomendado de tubería RC | 89 / 102 mm |
| Presión axial | 6 T |
| Fuerza de elevación | 22 T |
| Velocidad de elevación rápida | 20 m/min |
| Velocidad de avance rápido | 32 m/min |
| Sistema de rotación | |
| Torque máximo de rotación | 8000 / 4000 N·m |
| Velocidad máxima de rotación | 75 / 150 r/min |
| Compatibilidad del sistema neumático | |
| Presión de trabajo recomendada | 1.2–3.5 MPa |
| Consumo de aire recomendado | 16–55 m³/min |
| Martillo de fondo compatible | Series de media y alta presión |
| Sistema de potencia | |
| Marca del motor | Yuchai |
| Potencia del motor | 92 kW |
| Sistema auxiliar | |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar pequeño | 1.5 T |
| Recorrido de patas hidráulicas | 1.6 m |
| Desplazamiento y parámetros totales | |
| Velocidad de desplazamiento | 2.5 km/h |
| Ángulo máximo de ascenso | 21° |
| Peso total | 11 T |
| Dimensiones exteriores | 7 × 1.85 × 2.86 m |
| Métodos de perforación | |
| Perforación de circulación inversa | Adecuada para exploración minera, muestreo geológico y retorno continuo de detritos |
| Rotación hidráulica de accionamiento superior / perforación con martillo de fondo | Adecuada para estratos rocosos, pozos de agua y construcción convencional de pozos de profundidad media |
| Perforación con lodo | Adecuada para estratos de suelo, arena y otros estratos sueltos |
| Accesorios opcionales | |
| Bomba de lodo | Opcional |
| Bomba centrífuga | Opcional |
| Generador | Opcional |
| Bomba de espuma | Opcional |
| Aplicaciones típicas | |
| Exploración minera | Verificación de anomalías de oro, cobre, hierro, litio y otros minerales |
| Muestreo geológico | Recolección de muestras de detritos de circulación inversa por segmentos de profundidad |
| Investigación en zonas mineras | Investigación de límites del cuerpo mineralizado, cobertura, roca encajante y cambios estructurales |
| Construcción de pozos de agua profundos | Desarrollo de agua subterránea rural, agrícola, industrial y en zonas mineras |
| Investigación de agua subterránea | Verificación de agua subterránea de profundidad media a profunda y perforaciones hidrogeológicas generales |
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