Entre el requisito de profundidad del pozo y la forma de la torre de una perforadora de pozos de agua media una serie de decisiones que deben resolverse en orden. En la información del producto WR500S aparecen varios números a la vez: profundidad máxima de perforación 500 m, tubería de perforación de 6 m, torre telescópica, peso total aproximado de 10,6 T, dimensiones exteriores aproximadas de 6,52 × 1,85 × 2,51 m. Estos números no son paralelos; existe una relación secuencial entre ellos: cuál se determina primero define el rango dentro del cual se eligen los siguientes. Este artículo se desarrolla en ese orden, basándose únicamente en la información del producto publicada en este sitio; las partes no cubiertas se explican por separado.
Primer paso: la profundidad objetivo del pozo no equivale a la profundidad máxima de perforación del equipo
En la información del WR500S, la profundidad máxima de perforación indicada es 500 m, con diámetro de perforación de 105–400 mm. Pero el mismo documento también advierte que una profundidad de nivel 500 m no significa que cada pozo deba perforarse hasta 500 m; la profundidad final del pozo debe determinarse según las condiciones hidrogeológicas locales y la posición del acuífero. Colocar esta información al inicio del orden de decisión se debe a que determina la cuestión de "si se debe entrar en el nivel de 500 m", no "qué tipo de torre elegir".
En este paso, primero hay que separar dos tipos de profundidad: la profundidad objetivo de terminación del pozo y el margen de profundidad reservado para hacer frente a cambios en la formación y a la incertidumbre en la posición del acuífero. Ambos determinan conjuntamente el límite inferior de la capacidad de profundidad de perforación del equipo, pero ninguno apunta directamente a la estructura de la torre. Si la profundidad real de terminación del proyecto se mantiene estable en un rango más somero, entonces si las demás capacidades del equipo de nivel 500 m siguen siendo necesarias debe juzgarse junto con las condiciones posteriores.
Segundo paso: longitud de la tubería de perforación y método de conexión
En la información de este sitio, el WR500S admite tubería de perforación de 6 m, con diámetro recomendado de 89 mm. La longitud de la tubería de perforación se coloca antes que la forma de la torre porque afecta directamente el número de conexiones por pozo y, por tanto, la proporción de tiempo auxiliar. La información del WR500S indica claramente que, para profundidades de nivel 500 m, reducir el número de conexiones puede disminuir notablemente el tiempo auxiliar.
La longitud de la tubería de perforación también arrastra dos parámetros. Uno es la altura efectiva de la torre una vez desplegada: la tubería de 6 m debe subir y bajar dentro de la torre, por lo que la altura de la torre debe ser compatible. El otro es el cabrestante auxiliar; en la información, la fuerza de elevación del cabrestante auxiliar del WR500S es de 1,5 T, y puede utilizarse para manipular martillos de fondo, tuberías de perforación, herramientas de entubado y otros accesorios; al usar tubería de 6 m, deben configurarse racionalmente los puntos de izado y la guía manual para evitar el balanceo lateral de la tubería y su colisión con la torre.
Por lo tanto, en este paso hay que confirmar: qué longitud de tubería de perforación planea usar el proyecto y si esa longitud es compatible con la altura desplegada de la torre y el método de izado del modelo previsto.
Tercer paso: la elección de la forma de la torre
La forma de la torre se coloca en el tercer paso porque está condicionada simultáneamente por los dos pasos anteriores. El WR500S utiliza una estructura de torre telescópica. La información sobre la torre telescópica se centra en dos estados: transporte y construcción. En estado de transporte, puede acortarse el contorno exterior del equipo, lo que facilita la carga, el paso por carretera y el traslado entre proyectos; una vez en el sitio, al desplegar la torre, puede soportar la construcción continua con tubería de perforación de 6 m.
Este pasaje implica una relación de compromiso. Soportar tubería de perforación de 6 m significa que la torre desplegada necesita altura suficiente; una torre fija larga también cumple en este aspecto, pero cambiaría las dimensiones exteriores en estado de transporte. La estructura telescópica trata ambos estados por separado. Para juzgar si un proyecto es aplicable, hay que mirar ambos extremos a la vez: si el sitio necesita la reducción del número de conexiones que aporta la tubería de 6 m, y si el equipo necesita trasladarse con frecuencia entre obras y si en el trayecto existen limitaciones de paso por carretera.
En la información, directamente relacionadas con el transporte también están el peso total y las dimensiones exteriores: peso total aproximado de 10,6 T, dimensiones exteriores aproximadas de 6,52 × 1,85 × 2,51 m. Durante el transporte debe organizarse la plataforma según la carga del vehículo, el ancho y la altura máximos permitidos en carretera, y verificarse el bloqueo de la torre telescópica, los puntos de fijación del equipo y el estado del flejado de la tubería de perforación. Una vez en el sitio, también debe reservarse suficiente espacio para el despliegue de la torre. Estos aspectos pertenecen a la implementación posterior a la elección de la forma de la torre y no alteran el orden de decisión anterior.
Cuarto paso: volver a verificar la carga y la capacidad de rotación
Una vez determinada la forma de la torre, puede pasarse a la verificación de los parámetros directamente relacionados con el proceso de perforación. Los datos del WR500S proporcionados en la información de este sitio son los siguientes:
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Profundidad máxima de perforación | 500 m |
| Diámetro de perforación | 105–400 mm |
| Fuerza de elevación | 30 T |
| Torque de rotación | 11000 / 5500 N·m |
| Velocidad máxima de rotación | 75 / 150 r/min |
| Presión axial de referencia | 6 T |
| Avance rápido / velocidad de elevación rápida | 48 m/min / 29 m/min |
| Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar | 1,5 T |
| Potencia del motor | 110 kW (Yuchai) |
La fuerza de elevación es el aspecto más directamente relacionado con la profundidad de perforación. La información explica que, a profundidades de nivel 500 m, el peso propio de la tubería de perforación, la fricción de la pared del pozo y el peso del entubado aumentan notablemente; una fuerza de elevación de 30 T favorece las maniobras normales de subida y bajada, la recuperación del martillo de fondo y parte de las operaciones de entubado. La información también advierte que, si aparece una resistencia anómala al extraer la tubería, primero debe limpiarse el pozo y evaluarse el estado de la pared y de las herramientas, evitando usar directamente la fuerza máxima de elevación para forzar la situación.
La parte de rotación tiene dos condiciones de trabajo: 11000 / 5500 N·m corresponden a 75 / 150 r/min. La explicación proporcionada es que la condición de baja velocidad y alto torque es adecuada para diámetros grandes, roca dura y cargas elevadas, mientras que la condición de mayor velocidad es adecuada para etapas de perforación con resistencia relativamente menor. En obra deben ajustarse los parámetros de rotación según el diámetro, el martillo de fondo y el estado de retorno de detritos. La presión axial de 6 T se usa para controlar el avance de las herramientas; el avance rápido y la elevación rápida sirven principalmente al movimiento del cabezal motriz y a la manipulación de la tubería. La información también aclara que la eficiencia real de avance en la roca sigue dependiendo de la litología, la broca, el compresor de aire y el modo de operación.
Quinto paso: ruta del proceso y suministro de aire
El WR500S admite perforación DTH con martillo de fondo y perforación rotativa con lodo; la información menciona que el proceso puede cambiarse según las capas sueltas superiores y las capas rocosas inferiores. Entre ellos, las condiciones de suministro de aire relacionadas con DTH se dan por separado: presión de trabajo recomendada 1,2–3,5 MPa, consumo de aire 16–55 m³/min. La información también indica que, al aumentar el diámetro, endurecerse la roca, aumentar la profundidad o elevarse la altitud, se exige mayor caudal del compresor; la selección del compresor debe considerar tanto la presión como el caudal, y no debe mirarse solo un único indicador de presión.
En esta capa de la ruta del proceso, la información distingue las premisas de tratamiento para varios tipos de formación:
- Roca intacta (granito, caliza, arenisca, etc.): puede usarse martillo de fondo de media y alta presión con broca compatible; al perforar roca dura debe garantizarse la lubricación del martillo, suficiente caudal de aire y evacuación continua de detritos.
- Roca meteorizada y formaciones con alternancia de dureza: deben ajustarse oportunamente los parámetros según el torque de rotación y la resistencia al avance; si la capa meteorizada superior es gruesa, puede usarse entubado o lodo para estabilizar el pozo.
- Suelo, arcilla, arena y capas de grava: puede establecerse un tramo de pozo estable mediante circulación de lodo, entubado u otras medidas de estabilización, y luego entrar en la roca cambiando a DTH.
- Zonas fracturadas, grietas y formaciones con pérdida de aire: la información advierte posibles desprendimientos, pérdida de aire, atascos y retorno anómalo de detritos; debe reducirse el avance excesivo, mantener la limpieza continua del pozo y, según la situación, usar espuma o entubado; si la pérdida de aire es evidente, debe evaluarse si existen grandes grietas o cavidades, en lugar de limitarse a aumentar la presión del compresor.
- Acuíferos y condiciones de fuerte afluencia de agua: tras entrar en el acuífero principal, el agua subterránea altera el retorno de detritos y el funcionamiento del martillo de fondo; debe registrarse oportunamente la profundidad del acuífero y ajustarse el suministro de aire, la limpieza y el entubado según el caudal de afluencia.
La información también enumera la gama de accesorios opcionales: bomba de lodo, bomba centrífuga, generador y bomba de espuma. Los proyectos con muchas capas sueltas prestan más atención al sistema de lodo; los proyectos de roca dura dependen más del compresor y del martillo de fondo; las formaciones con pérdida grave de aire pueden requerir asistencia de espuma. La información no proporciona una tabla de selección que relacione estos accesorios con condiciones de trabajo específicas.
Sexto paso: condiciones del sitio, soporte y desplazamiento
El último paso verifica la adecuación entre el equipo y el sitio. Los datos relevantes del WR500S en la información de este sitio son: velocidad de desplazamiento sobre orugas de aproximadamente 3 km/h, ángulo máximo de ascenso de referencia 21°, carrera de los estabilizadores hidráulicos de 1,6 m. La información indica que la estructura de orugas es adecuada para caminos de grava en zonas mineras, caminos rurales y terrenos generalmente irregulares; dado que el peso total es de aproximadamente 10,6 T, durante el traslado debe verificarse especialmente la capacidad portante del suelo, la pendiente y las condiciones de humedad o resbaladicidad.
El aspecto de los estabilizadores está relacionado con la estabilidad en operaciones de nivel 500 m. La información menciona que la construcción de pozos de agua de nivel 500 m tiene un ciclo relativamente largo, y el estado de nivelación del equipo afecta las fuerzas sobre la torre y el control de la desviación del pozo; en suelos blandos deben añadirse placas de apoyo para evitar asentamientos tras una carga prolongada de los estabilizadores. Además, en la inspección diaria deben revisarse especialmente las guías de la torre telescópica, los cilindros, los pasadores y la estructura de bloqueo; al usar tubería de perforación de 6 m, debe garantizarse que la torre esté completamente desplegada y firmemente fijada.
Lo que la información no responde en este orden de decisión
Tras recorrer el orden anterior, todavía hay varios tipos de información que quedan fuera del alcance de los datos publicados en este sitio y sobre los cuales no puede darse una conclusión:
- Los datos hidrogeológicos, la profundidad del acuífero y el caudal previsto del lugar específico del proyecto pertenecen a la información del proyecto y deben ser proporcionados por la parte responsable.
- El diseño concreto del diámetro del entubado, las especificaciones de la bomba sumergible y la estructura del pozo terminado; la información solo menciona, en la etapa de terminación, que el diámetro y la estructura del pozo deben diseñarse según el caudal previsto, el diámetro del entubado y las especificaciones de la bomba sumergible, sin dar una correspondencia numérica concreta.
- La combinación concreta de modelo y caudal entre el compresor y la unidad principal; la información solo da el rango de presión recomendada y consumo de aire, así como la indicación direccional de que en distintas condiciones se exigirá mayor caudal.
- La eficiencia real de avance en distintas formaciones; la información afirma claramente que depende de la litología, la broca, el compresor y el modo de operación, y que prevalece la condición real en obra.
Estos tipos de información determinan si el requisito de profundidad del pozo puede llevarse realmente a la práctica, pero no pertenecen al ámbito que puede responder una tabla de parámetros del equipo y deben verificarse por separado en la etapa de confirmación de la selección.