La profundidad máxima de perforación del WRT1000 es de 1000 m, pero 1000 m es la capacidad nominal del equipo, lo que no significa que cualquier pozo pueda perforarse directamente hasta 1000 m. Si realmente se puede lograr depende de varios factores de entrada: el diámetro de perforación, la formación, el peso de las herramientas de perforación y la tubería de revestimiento, la configuración del compresor de aire y las condiciones de transporte de acceso. A continuación se detallan en el orden en que deben verificarse antes de la compra.
Primero, el diámetro de perforación: 105–800 mm determina toda la cadena de carga
El rango de diámetro de perforación del WRT1000 es de 105–800 mm. A mayor diámetro, aumentan simultáneamente la carga de rotación de las herramientas, la demanda de caudal del compresor de aire, el peso de la tubería de revestimiento y la dificultad de perforación. Es decir, la profundidad alcanzable con el mismo equipo no es la misma con un diámetro de 105 mm que con uno de 800 mm.
Antes de la compra, se debe determinar primero el rendimiento de agua del pozo objetivo y la estructura de terminación del pozo, y luego deducir el diámetro y el tamaño de la tubería necesarios, en lugar de presupuestar primero según el límite superior de 800 mm. El límite superior del diámetro es el límite de capacidad del equipo, no un parámetro de construcción recomendado.
La combinación de formaciones determina si el proceso debe dividirse en etapas
Los pozos profundos de nivel 1000 m rara vez son de una sola formación. La combinación común es una capa superior de cobertura suelta, una zona intermedia de roca meteorizada o zona fracturada, y una parte inferior de roca dura intacta. El WRT1000 puede cambiar de proceso por etapas:
- Capas de suelo, arcilla, arena y grava: se utiliza rotación con lodo, tubería de revestimiento u otros métodos de estabilización del pozo. La estabilidad de la sección superior del pozo es especialmente importante para pozos profundos; problemas tempranos como derrumbes, reducción de diámetro o problemas con la tubería de revestimiento aumentan significativamente los costos de tratamiento posteriores.
- Rocas relativamente intactas como caliza, arenisca y granito: se puede equipar con martillo de fondo de pozo (DTH) de presión media y alta para perforación DTH.
- Zonas fracturadas y formaciones mixtas: se debe reducir la velocidad de avance, reforzar la limpieza del pozo y tratar los desprendimientos y la reducción de diámetro según las condiciones de la pared del pozo.
Si la formación del proyecto es principalmente un acuífero con fuerte surgencia, el aumento del agua en el pozo afectará la evacuación de detritos y el estado de circulación del martillo de fondo; antes de la compra, se debe incluir la profundidad de la principal capa productora de agua y el caudal de surgencia estimado en el plan de suministro de aire y tubería de revestimiento.
Fuerza de elevación y torque de rotación: aquí está el verdadero cuello de botella en pozos profundos
A una profundidad de 1000 m, el peso propio de las barras de perforación, el peso de la tubería de revestimiento y la fricción de la pared del pozo aumentan notablemente. Los parámetros relevantes del WRT1000 son los siguientes:
| Parámetro | WRT1000 |
|---|---|
| Fuerza de elevación | 51 / 52 T |
| Presión axial | 11 T |
| Torque de rotación | 20000 / 10000 N·m |
| Velocidad de rotación | 70 / 140 r/min |
| Carrera de avance | 7 m (se pueden usar barras de 3 m o 6 m, diámetro de barra recomendado 114 mm) |
| Elevación rápida / avance rápido | 28 m/min / 42 m/min (movimientos no de perforación) |
| Potencia diésel | 194 kW |
La marcha de baja velocidad y alto torque es adecuada para diámetros grandes, roca dura y secciones de pozo con alta fricción; la marcha de alta velocidad es adecuada para formaciones estables con menor resistencia. La construcción de pozos profundos requiere ajustar dinámicamente la marcha según la carga de rotación, el retorno de detritos y el desgaste de las herramientas. Cabe señalar que la fuerza de elevación se utiliza para maniobras de bajada y extracción, recuperación del martillo de fondo, algunas operaciones con tubería de revestimiento y manejo de herramientas en secciones anómalas; cuando la resistencia al extraer la sarta aumenta continuamente, primero se debe limpiar el pozo y evaluar el estado interno, en lugar de tirar directamente con la fuerza máxima de elevación.
La selección de barras de perforación afecta el número de conexiones y las condiciones de operación
La carrera de avance de 7 m permite usar barras de 3 m o 6 m. Las barras de 6 m son adecuadas para construcción de pozos profundos de ciclo largo, reduciendo el número de conexiones; las barras de 3 m son más prácticas en obras con espacio, transporte u operación manual limitados.
El compresor de aire es una variable externa para la perforación DTH de 1000 m
La presión de trabajo recomendada para la perforación DTH con WRT1000 es de 1.65–8 MPa, con un consumo de aire de 16–96 m³/min. Los pozos profundos de nivel 1000 m y la roca dura de gran diámetro exigen mucho en presión y caudal del compresor; la selección debe basarse en las especificaciones del martillo de fondo, el diámetro, la profundidad, la altitud y la dureza de la roca, no solo en la presión nominal. El compresor de aire es un equipo auxiliar del proyecto; al comprar, se debe confirmar por separado si su capacidad coincide con las condiciones de operación objetivo.
El transporte de la máquina completa y las condiciones de acceso se subestiman fácilmente
El peso total del WRT1000 es de aproximadamente 26 T, con dimensiones de transporte de aproximadamente 10.8 × 2.5 × 4.23 m. El chasis montado sobre camión mejora la eficiencia de traslado entre puntos de perforación, pero la altura de transporte de 4.23 m significa que antes del acceso se debe verificar:
- Límites de altura en carreteras, puentes y líneas aéreas;
- Portones de fábrica y otros obstáculos superiores;
- Transitabilidad, pendientes y radios de giro en caminos de minas u obras;
- Condiciones de carga de la plataforma de perforación.
Estas son condiciones del sitio que deben resolverse antes de la compra, no después de que llegue el equipo.
Condiciones de entrada recomendadas para confirmar una por una antes de la compra
- Profundidad objetivo del pozo y diámetro por etapas, especialmente la proporción de la sección de mayor diámetro;
- Descripción de las capas geológicas, incluido el espesor de capas sueltas, la ubicación de zonas fracturadas y la profundidad de los principales acuíferos;
- Rendimiento de agua estimado y estructura de terminación del pozo, que determinan la tubería y el tipo de bomba;
- Especificaciones de las barras de perforación (3 m o 6 m, diámetro 114 mm) y peso de la tubería de revestimiento;
- Si la presión y el caudal del compresor de aire auxiliar cubren la profundidad y el diámetro objetivo;
- Límites de altura en caminos de acceso, capacidad de carga de la plataforma y rutas de traslado;
- Rendimiento de potencia del motor diésel en condiciones de altitud y temperatura del lugar del proyecto.
Cuanto más claras sean estas condiciones, más fácil será determinar si la profundidad de perforación de 1000 m se puede lograr en un proyecto específico. Los parámetros del equipo por sí solos no constituyen una garantía del resultado de terminación de un pozo en particular; el plan final debe determinarse combinando datos hidrogeológicos y diseño profesional. La estructura de torre vertical montada sobre camión, el doble cabrestante auxiliar (4 T + 3 T) y otras configuraciones tienen significado práctico para el manejo de herramientas en pozos profundos y la organización en obra, pero su valor de selección también depende de si las condiciones de operación mencionadas coinciden.