La WRTR1000 admite circulación directa de lodo, espuma de aire, martillo DTH y circulación inversa por aire opcional. La elección entre los cuatro procesos no depende de preferencias de equipo, sino de si la formación del tramo actual puede fracturarse eficazmente, si los detritos pueden transportarse de forma estable a la superficie y si la pared del pozo puede mantenerse. Al seleccionar, primero se determina el tipo de formación y luego se verifican las condiciones auxiliares requeridas por el proceso correspondiente.
Primero, veamos qué base de conmutación de procesos ofrece la máquina completa
La WRTR1000 es una perforadora de pozos de agua con mesa rotativa remolcable de 1000 m. La máquina integra en el chasis remolcable un motor diésel independiente, una mesa rotativa de 25 kN·m, una torre tipo K telescópica hidráulica de 60 T, doble cabrestante, una bomba de lodo de gran caudal BW1200/7 y un generador auxiliar de 50 kW. La mesa rotativa tiene un par máximo de 25 kN·m y ofrece cuatro velocidades: 37 / 52 / 84 / 145 r/min; la torre tiene una altura total de 19,5 m, una altura útil de 18,482 m y una carga máxima de 60 T; el diámetro máximo de paso de la mesa rotativa es de 660 mm. Estos parámetros constituyen la base común de rotación, elevación y circulación para los cuatro procesos.
Cabe señalar que la profundidad máxima de perforación de 1000 m es la capacidad nominal de la máquina; la profundidad real aún debe determinarse según el diámetro del pozo, los útiles de perforación, la formación, el método de circulación y el diseño de terminación, y no puede aplicarse directamente a todas las combinaciones de procesos.
Circulación directa de lodo: opción convencional para arcillas, limos y formaciones blandas
En arcillas, limos y otras formaciones blandas se puede emplear circulación directa de lodo, estabilizando la pared del pozo mediante las propiedades del lodo y transportando los detritos a la superficie. La bomba de lodo BW1200/7 tiene una presión máxima de 7 MPa y un caudal de 1200 L/min, y puede utilizarse para el transporte de detritos, protección de la pared, refrigeración de la broca y control de la presión del pozo en la circulación directa de lodo en pozos profundos. A medida que aumenta la profundidad, también aumentan la resistencia a la circulación y la distancia de transporte de detritos; una bomba de lodo de gran caudal favorece el mantenimiento de un retorno de lodo estable.
En capas de arcilla debe evitarse que la broca se embote y que el retorno de lodo sea deficiente; se puede mejorar el estado de perforación ajustando la velocidad, el tipo de broca y las propiedades del lodo. Al entrar en capas de arena y grava, las formaciones sueltas pueden derrumbarse, perder lodo o ensancharse, por lo que puede ser necesario entubar temporalmente o entubar por etapas; el paso de 660 mm de la mesa rotativa y la carga de 60 T de la torre ofrecen espacio operativo para las labores de entubado, pero el número de etapas de entubado aún debe determinarse según el diseño de la formación.
Espuma de aire: para tramos secos, con pérdidas o con transporte insuficiente de detritos
La perforación con espuma de aire puede ser útil en algunos tramos secos, con pérdidas o que requieren mejorar la capacidad de transporte de detritos. No es un sustituto universal de la circulación directa de lodo; la concentración de espuma, el caudal de aire y el método de inyección deben ajustarse según la profundidad, el diámetro y la permeabilidad de la formación, y no pueden aplicarse parámetros uniformes a todas las formaciones.
En la etapa de adquisición, se debe verificar con el fabricante lo siguiente: el rango de presión y caudal del compresor requerido, el tipo de agente espumante y el equipo de inyección, el método de sellado de boca de pozo y control de retorno de detritos, y la aplicabilidad real de este proceso a la profundidad objetivo. Estos aspectos no se detallan en la información disponible de la máquina completa y deben confirmarse punto por punto durante la cotización.
Martillo DTH: método de perforación en tramos de roca dura masiva
Cuando el pozo entra en roca dura relativamente masiva, se puede configurar un compresor, un martillo de fondo y una broca adecuados para la perforación DTH. En pozos profundos en roca dura debe prestarse especial atención a la capacidad del compresor, la lubricación del martillo y el estado de evacuación de detritos; si el polvo de roca en el fondo no se evacua a tiempo, la eficiencia de perforación disminuirá notablemente.
Al seleccionar, se debe verificar si la presión y el caudal de aire del compresor coinciden con el modelo de martillo DTH y el diámetro del pozo previstos, la serie de especificaciones del martillo y la broca, y las condiciones auxiliares necesarias para la lubricación y la evacuación de detritos. La información de la máquina completa no incluye parámetros específicos del compresor; esta parte debe confirmarse por separado según el diámetro y la profundidad del tramo de roca dura.
Circulación inversa por aire: proceso opcional que requiere barras de doble pared y condiciones de muestreo completas
La WRTR1000 puede equiparse opcionalmente con circulación inversa por aire para proyectos que requieren un retorno rápido de detritos o muestreo de ripios. Se trata de un método de perforación opcional, no de una máquina de exploración RC dedicada; si el proyecto exige requisitos claros de representatividad y calidad de muestreo, se deben configurar simultáneamente barras de doble pared, sistema de aire comprimido y equipos de muestreo adecuados. Es decir, elegir este proceso no significa que el equipo tenga automáticamente capacidad de muestreo certificada; las herramientas auxiliares y el flujo de muestreo deben incluirse en el alcance de la compra.
Formaciones mixtas: combinar por tramos, no usar un solo proceso en todo el pozo
Los pozos profundos suelen atravesar arcilla, arena, grava, roca meteorizada y roca base. La WRTR1000 puede utilizar circulación de lodo y protección con entubado en las capas sueltas superiores, y cambiar a perforación DTH o espuma de aire al entrar en roca. Esta combinación reduce la necesidad de cambiar frecuentemente de máquina debido a que un solo proceso no se adapta a los cambios de formación, pero el cambio de proceso implica preparar simultáneamente el sistema de lodo, el sistema de aire comprimido y los útiles correspondientes; antes de la compra debe elaborarse claramente la secuencia de procesos por tramo y la lista de equipos auxiliares.
Al entrar en acuíferos potentes y condiciones de alto caudal de agua, también es necesario ajustar el método de circulación, el programa de entubado y el proceso de limpieza del pozo según el caudal. El objetivo final de la construcción de pozos profundos no es simplemente alcanzar la profundidad, sino formar una pared estable y aprovechar eficazmente el acuífero; el diseño de filtros, sellado de agua y tipo de bomba es igualmente importante.
Puntos de comparación para la selección según la formación
| Formación o condición | Proceso opcional | A verificar en la compra |
|---|---|---|
| Arcilla, limo, formación blanda | Circulación directa de lodo | Si el caudal y la presión de la bomba de lodo coinciden con la profundidad prevista; tipo de broca y marcha de velocidad |
| Arena suelta, grava | Circulación directa de lodo, con entubado temporal o por etapas | Número de etapas de entubado y procedimiento de instalación; plan de prevención de derrumbes y pérdidas de lodo |
| Tramos secos, con pérdidas o con dificultad de transporte de detritos | Espuma de aire | Parámetros del compresor, agente espumante y equipo de inyección, método de sellado de boca de pozo |
| Roca muy meteorizada, roca descompuesta | Perforación rotativa, o cambio a espuma de aire según el retorno de lodo | Plan de uso de las cuatro velocidades bajo diferentes resistencias |
| Roca dura masiva | Martillo DTH | Coincidencia de presión y caudal de aire del compresor con el diámetro; condiciones de lubricación y evacuación de detritos del martillo |
| Retorno rápido de detritos o muestreo de ripios | Circulación inversa por aire opcional | Si se incluyen barras de doble pared, sistema de aire comprimido y equipos de muestreo; requisitos de representatividad de muestras |
Aspectos a confirmar con el fabricante antes de la compra
- En combinación con la profundidad objetivo, el diámetro del pozo y el proceso previsto, el rango de profundidad realmente alcanzable y el diámetro de barra necesario (opciones de 89 / 114 / 127 mm).
- Las especificaciones del compresor requerido para espuma de aire y DTH; la información disponible de la máquina completa no incluye parámetros específicos, por lo que deben verificarse por separado según el tramo de roca dura o con pérdidas.
- Si la circulación inversa por aire, como opción, incluye en el suministro las barras de doble pared, el sistema de aire comprimido y los equipos de muestreo correspondientes.
- La secuencia de cambio de proceso en cada tramo de formaciones mixtas, y la lista de útiles, materiales de circulación y consumibles para cada proceso.
- Factores relacionados con el diseño de terminación del pozo: tubería de revestimiento, filtros, sellado de agua y tipo de bomba; estos no dependen únicamente del modelo de perforadora.
Si el proyecto requiere testigos continuos de alta calidad, debe elegirse una perforadora de testigos dedicada; la WRTR1000 es adecuada para estudios hidrogeológicos y perforaciones geológicas profundas generales, y permite juzgar cambios de formación a través de detritos, retorno de lodo, surgencias y respuesta de perforación, pero no es un equipo de testificación. En cuanto al transporte, también deben verificarse con antelación el ancho de vía, la capacidad de carga de puentes, el radio de giro y las limitaciones de altura de transporte.