Determinar si la fuerza de elevación y el par de rotación de una perforadora de pozos de agua de 600 metros son suficientes no puede basarse únicamente en la profundidad máxima de perforación. Cuanto más profundo es el pozo, mayor es el peso propio de la sarta de perforación y la fricción con las paredes del pozo, lo que consume principalmente fuerza de elevación; cuanto mayor es el diámetro y más dura la roca, mayor es la resistencia a la rotación, lo que consume principalmente par. Los parámetros públicos del WRT600 son: profundidad máxima de perforación 600 m, diámetro de perforación 140–450 mm, fuerza de elevación 37 T, presión axial 6 T, par de rotación dual 15000/7500 N·m, potencia diésel 132 kW. Para juzgar si esta configuración se adapta a su proyecto, es necesario desglosar y verificar por separado la combinación de diámetro, profundidad y formación.
Primero, distinguir qué consume cada una de las tres variables
El diámetro del pozo afecta el par, la evacuación de detritos y el entubado
Al aumentar el diámetro, aumentan simultáneamente el área de contacto entre la broca y la pared del pozo, el volumen de roca triturada y la demanda de velocidad de retorno del aire, por lo que aumentan tanto el par de rotación como el caudal requerido del compresor. El rango de diámetro del WRT600 es de 140–450 mm. Los pozos de agua para agricultura y comunidades suelen usar diámetros menores, mientras que la minería o el suministro de agua de alto caudal pueden requerir diámetros cercanos al límite superior. La selección del diámetro debe determinarse por el entubado, el filtro, la bomba sumergible y el caudal previsto, no se debe perforar primero según el diámetro máximo del equipo y luego deducir la estructura del pozo.
La profundidad del pozo acumula principalmente la fuerza de elevación y la carga de la sarta
Al aumentar la profundidad, se acumulan el peso propio de la sarta, el número de conexiones, la fricción con las paredes y el riesgo de sedimentos. La fuerza de elevación de 37 T del WRT600 debe cubrir simultáneamente la maniobra de la sarta, la recuperación del martillo de fondo y parte del trabajo de entubado. El peso del entubado tiende a subestimarse: si el plan de terminación del pozo requiere entubar a mayor profundidad y diámetro, se debe calcular por separado el peso del entubado y el margen de fuerza de elevación, en lugar de mezclarlo con el peso de la sarta.
La formación determina el pico de par y el cambio de modo de operación
El par de rotación del WRT600 es dual, 15000/7500 N·m, correspondiente a velocidades máximas de 70/140 r/min. La marcha de baja velocidad y alto par es más adecuada para diámetros grandes, roca dura y tramos de alta fricción; la marcha de alta velocidad es adecuada para formaciones estables de menor resistencia. En capas superiores sueltas se puede usar rotación con lodo o entubado; al entrar en caliza, arenisca o granito más compactos se puede cambiar a martillo de fondo con presión de aire media-alta. Una formación mixta implica que dentro del mismo pozo puede ser necesario cambiar de técnica; al juzgar si el par es suficiente, se debe considerar el tramo más difícil, no un promedio.
Diferentes combinaciones de diámetro y profundidad tienen distintas direcciones de carga
| Combinación | Punto principal de esfuerzo | Información a verificar en la compra |
|---|---|---|
| Diámetro pequeño, cerca de 600 m | El peso de la sarta y la fricción con las paredes elevan la demanda de fuerza de elevación | Combinación de diámetro y longitud de sarta a utilizar, resistencia máxima prevista en la maniobra |
| Diámetro grande, pozo poco profundo | Aumentan el par de rotación, el caudal de aire para evacuación y el peso del entubado | Técnica de perforación para el diámetro objetivo, presión y caudal del compresor |
| Diámetro grande, cerca de 600 m | El par y la fuerza de elevación se acercan simultáneamente al límite | Si está dentro del rango de aplicación del WRT600, requiere cálculo detallado del fabricante |
| Capa de cobertura suelta gruesa | La estabilidad de las paredes y el entubado consumen fuerza de elevación | Especificaciones del entubado, profundidad de instalación, plan de estabilización con lodo o entubado |
| Predominio de roca dura compacta | Aumentan el par, la presión de aire y el consumo de aire | Especificaciones del martillo de fondo, caudal correspondiente a presión de trabajo de 1.2–3.5 MPa |
Las situaciones de la tabla solo clasifican la dirección de la carga, no significan que el WRT600 esté verificado para todas las combinaciones. La profundidad máxima de 600 m y el diámetro máximo de 450 mm son dos parámetros independientes; si se presentan simultáneamente diámetro grande y pozo profundo, no se dispone en este sitio de datos de condiciones combinadas, por lo que se debe confirmar con el fabricante según la estructura específica del pozo.
Al verificar con los parámetros públicos del WRT600, qué se puede calcular y qué no
La información confirmada que se puede contrastar incluye: profundidad máxima de perforación 600 m, diámetro 140–450 mm, fuerza de elevación 37 T, presión axial 6 T, par 15000/7500 N·m, velocidad 70/140 r/min, carrera de avance 7 m, puede usar barras de 3 m o 6 m, diámetro de barra recomendado 102/114/127 mm, presión de trabajo DTH 1.2–3.5 MPa, consumo de aire 16–55 m³/min, peso total aproximado 26 T. Estos valores pueden usarse directamente para preguntar al fabricante.
Lo que no se puede deducir directamente: la información no proporciona el peso por unidad de longitud de la sarta, el límite de peso del entubado, las curvas de consumo de par para diferentes diámetros en distintas rocas, ni los coeficientes de margen de seguridad para par y fuerza de elevación. Por lo tanto, con los datos disponibles no se puede calcular si una combinación específica de diámetro y profundidad es "suficiente" o "insuficiente"; estos parámetros solo pueden servir como puntos de verificación para la comunicación técnica con el fabricante.
Lista de datos a verificar con el fabricante antes de la compra
- Diámetro, longitud, peso por barra y tipo de conexión de la sarta a utilizar, así como recomendaciones para elegir barras de 6 m o 3 m.
- Para el diámetro objetivo, velocidad, marcha de par y parámetros de avance recomendados tanto en roca dura compacta como en zonas fracturadas.
- Peso total previsto de la sarta en el tramo más profundo, rango de resistencia máxima en la extracción y explicación del rango de aplicación correspondiente a la fuerza de elevación de 37 T.
- Diámetro, profundidad de instalación, peso total y tipo de conexión del entubado de terminación, confirmando si afectará la distribución de la fuerza de elevación.
- Relación entre las especificaciones del martillo de fondo y la presión y caudal del compresor en el proceso DTH; tener en cuenta que alcanzar una presión dentro del rango de 1.2–3.5 MPa no significa que el caudal sea suficiente.
- Ajuste del método de limpieza del pozo en acuíferos fuertes o tramos con surgencia, así como base de diseño del filtro de terminación, el tramo de sellado y el tipo de bomba.
- Condiciones de traslado: peso total aproximado 26 T, dimensiones de transporte aproximadas 10 × 2.48 × 3.75 m, requisitos de ancho de vía, altura límite, radio de giro y capacidad portante del sitio de perforación.
Aspectos que deben señalarse cuando la información es insuficiente
La información de este sitio sobre el WRT600 cubre los principales parámetros técnicos y procesos aplicables, pero no cubre el proceso de cálculo de par y fuerza de elevación para proyectos específicos, las cargas medidas en diferentes formaciones, el límite de carga en operaciones de entubado, ni los datos de verificación para combinaciones de gran diámetro y pozo profundo. La eficiencia real de perforación, la profundidad y el resultado de terminación del pozo deben basarse en las condiciones del sitio y en la confirmación técnica del fabricante. Si el proyecto se acerca simultáneamente al límite de 600 m de profundidad y 450 mm de diámetro, se recomienda solicitar al fabricante un dictamen por escrito para la estructura de perforación objetivo antes de la compra, en lugar de juzgar únicamente con la tabla de parámetros del modelo.