Cuando en un mismo pozo aparecen tanto roca meteorizada como roca dura intacta, la perforadora no se enfrenta a un solo tipo de terreno, sino a una serie de estados de trabajo que deben alternarse. La roca meteorizada es relativamente suelta, la pared del pozo puede desestabilizarse con facilidad y el volumen de detritos es elevado; la roca dura intacta, en cambio, ofrece mayor resistencia, el avance es lento y exige un suministro de aire continuo y estable. Si ambos tramos se tratan como una sola cosa, el proceso puede atascarse en alguno de ellos. A continuación, tomando como muestra los parámetros del WR400QS ya publicados en este sitio, se explican las condiciones de aplicación de los equipos de 400 m en este tipo de tramos alternos, utilizando únicamente los valores y descripciones que aparecen en la información.
Primero, desglosar el término "alternancia"
Alternancia no significa mezcla uniforme. Por lo general se manifiesta así: la capa superior de cobertura y la capa meteorizada son más gruesas, y hacia abajo se entra en una masa rocosa más intacta, entre las cuales puede haber zonas fracturadas o tramos con fisuras. Los estratos aplicables que enumera la información del WR400QS incluyen roca meteorizada, caliza, arenisca y granito; también indica que admite perforación rotativa con lodo, y que puede hacer frente a estratos sueltos como capas de suelo, arcilla y arena. Esto significa que en un mismo perfil de perforación, lo que debe cambiarse son principalmente el método de perforación y los parámetros de trabajo, no la máquina.
Es necesario separar qué condiciones corresponden al equipo y qué condiciones deben evaluarse por separado en el sitio.
Tramo meteorizado: primero resolver la pared del pozo, luego hablar de avance
La información contiene una advertencia clara sobre estratos sueltos: cuando la capa superior de cobertura es más gruesa, debe darse prioridad a la estabilidad de la pared del pozo antes de entrar en el estrato rocoso para realizar perforación neumática con martillo de fondo. Esta frase fija el orden de decisión para el tramo meteorizado: no se trata de "qué broca usar", sino de si la pared del pozo puede sostenerse hasta el siguiente tramo.
Algunos aspectos de este tramo relacionados con los parámetros
- El sistema de rotación ofrece 8000 / 4000 N·m en doble modo, con velocidades máximas correspondientes de 75 / 150 r/min; en la etapa de menor resistencia y mayor volumen de detritos puede seleccionarse la marcha de mayor velocidad.
- Valor de referencia de presión axial: 4 T, utilizado para el control de avance.
- El equipo puede equiparse opcionalmente con bomba de lodo, bomba centrífuga y bomba de espuma, para estabilización de pared, transporte de detritos y drenaje.
- Carrera de los apoyos hidráulicos: 1,6 m, para nivelación y soporte estable en terrenos blandos; la información indica que en terrenos blandos deben usarse placas de apoyo.
Aquí hay que distinguir un punto: la estabilidad de la pared del pozo se controla principalmente mediante el sistema de lodo, el esquema de entubado y el ritmo de avance; la marcha de rotación y la presión axial son solo variables operativas dentro de ello. La información no proporciona una velocidad de rotación ni una proporción de lodo específicas para un tipo determinado de roca meteorizada; esto pertenece al ámbito de la técnica en obra.
Al entrar en roca dura intacta: el suministro de aire es más crítico que el valor de presión
En el tramo de roca intacta, la contradicción principal se traslada desde la pared del pozo hacia el fondo del pozo. La información indica que, al perforar con martillo de fondo DTH, se recomienda una presión de trabajo de 1,2–3,5 MPa y un consumo de aire de 16–55 m³/min, compatible con martillos de fondo de las series de media y alta presión; también advierte que, para diámetros de perforación mayores, roca dura intacta o condiciones de gran altitud, a menudo es más importante que el compresor tenga suficiente caudal que alcanzar simplemente el valor de presión.
Implicaciones de esta advertencia para equipos de 400 m
A medida que aumenta la profundidad del pozo, un compresor del mismo caudal debe superar mayores pérdidas por fricción, y tanto el caudal efectivo como la presión en el fondo del pozo disminuyen. En roca dura intacta, el transporte de detritos depende de un flujo de aire ascendente estable; si el caudal es insuficiente, la acumulación de detritos en el fondo afecta directamente el avance y el estado de las herramientas de perforación. Por eso, en el tramo de roca dura dentro de estratos alternos, el criterio no es "si la presión nominal del compresor es suficiente", sino si en el fondo del pozo se puede mantener realmente la continuidad del transporte de detritos.
La información también advierte que, si disminuyen los detritos o la presión de aire es anormal, debe determinarse primero si existe obstrucción, fuga de aire o acumulación de detritos en el fondo, en lugar de aumentar simplemente el empuje. Este orden de actuación merece seguirse tal como está redactado.
Qué función cumplen la fuerza de elevación y los movimientos rápidos en cada tramo
La fuerza de elevación de 22 T del WR400QS, según la explicación de la información, se debe a que, con el aumento de la profundidad del pozo, el peso propio de la sarta de perforación, la fricción de la pared y el peso del entubado aumentan; una mayor capacidad de elevación favorece las maniobras normales de bajada y extracción, la recuperación de herramientas y el manejo del entubado. Actúa tanto en el tramo meteorizado como en el de roca dura, pero de manera diferente: en el meteorizado se relaciona más a menudo con el manejo del entubado, y en el de roca dura se usa más para bajar y extraer la sarta y recuperar herramientas.
La misma información define con claridad el avance rápido de 56 m/min y la elevación rápida de 29 m/min: se utilizan principalmente para el retorno del cabezal motriz, la manipulación de la sarta y movimientos no relacionados con la perforación; la velocidad real de avance en roca depende del estrato, la broca, el martillo de fondo y la capacidad del compresor. Estos valores no deben tomarse como expectativa de avance.
Además, la información señala explícitamente que, ante atascos de la sarta, reducción del diámetro o desprendimiento de bloques de la pared, debe resolverse prioritariamente mediante limpieza del pozo y ajustes del proceso, y no confiando simplemente en la máxima fuerza de elevación para forzar la extracción. Esto debe tenerse especialmente en cuenta en la transición entre roca meteorizada y roca dura, porque los desprendimientos y las reducciones de diámetro suelen aparecer precisamente en esa zona de contacto.
Zonas fracturadas y tramos con fisuras: señales que exigen reducir la velocidad
La información describe las zonas fracturadas como posibles causantes de desprendimiento de bloques, fugas de aire y atascos de la sarta; recomienda reducir el avance excesivamente rápido, mantener una limpieza continua del pozo y utilizar espuma, entubado u otras medidas auxiliares según las fugas de aire y las condiciones de la pared; si la resistencia a la rotación de la sarta aumenta repentinamente, debe determinarse a tiempo si hay desprendimiento de bloques o reducción de diámetro en el pozo.
En estratos alternos, las zonas fracturadas suelen quedar justamente entre la capa meteorizada y la roca intacta, o aparecer en posiciones de cambio brusco de litología. Este tramo no es ni "suelto" ni "intacto"; no hay una marcha específica en los parámetros y debe ajustarse en tiempo real según la respuesta del pozo. La información no proporciona criterios cuantitativos para las zonas fracturadas; esto debe indicarse con honestidad.
Tras entrar en el acuífero, cambia el criterio de decisión
La información advierte que, tras entrar en el acuífero principal, el agua subterránea modifica el transporte de detritos en el pozo y el estado de trabajo del martillo de fondo; debe registrarse oportunamente la profundidad de la capa de agua y ajustarse el suministro de aire, la limpieza del pozo y el entubado según el caudal de surgencia; en la etapa de terminación del pozo también deben instalarse razonablemente los filtros y los tramos de sellado según la posición del acuífero.
En un pozo donde se alternan roca meteorizada y roca intacta, el acuífero puede encontrarse en cualquier tramo. Un tramo con fuerte surgencia debilita el efecto del transporte neumático de detritos; si se continúa perforando con los parámetros originales de suministro de aire, cambiarán tanto el retorno de muestras como el estado del fondo del pozo. Este tramo corresponde a condiciones que deben ajustarse según el caudal real de surgencia; la información no proporciona umbrales específicos.
Otros aspectos del equipo relacionados con la construcción de largo plazo
- Peso total de la máquina: aproximadamente 8,6 T; dimensiones exteriores: aproximadamente 6,25 × 1,7 × 2,39 m; velocidad de desplazamiento sobre orugas: aproximadamente 3 km/h; ángulo máximo de pendiente de referencia: 21°; durante los traslados debe prestarse atención a la capacidad portante del suelo, la estabilidad del talud y la ruta de transporte.
- Motor Weichai de 103 kW; la construcción en pozos de profundidad media y roca dura tiene una duración prolongada, por lo que la información recomienda limpiar periódicamente el filtro de aire y el radiador, y prestar atención a la refrigeración del motor y a la calidad del combustible.
- Fuerza de elevación del cabrestante auxiliar: 1,5 T, utilizable para el traslado del martillo de fondo, la sarta de perforación, el entubado y accesorios en obra.
- Compatible con sarta de perforación de 6 m; diámetros de sarta recomendados: 89 / 102 mm.
Estas son condiciones a nivel de la máquina completa; en estratos alternos no cambian al cambiar de tramo, pero afectan directamente la continuidad de ejecución de una etapa del proceso.
Qué condiciones no proporciona la información y deben confirmarse por separado
Los siguientes puntos no encuentran base en la información pública de este sitio y no deben inferirse por cuenta propia; se recomienda verificarlos uno por uno en la etapa de planificación:
- Las expectativas específicas de velocidad de avance para cada tramo de roca meteorizada, roca dura y zona fracturada; la información solo dice que la velocidad de avance depende del estrato, la broca, el martillo de fondo y la capacidad del compresor.
- La fórmula específica, la densidad y el esquema de estabilización del sistema de lodo.
- Las cantidades y proporciones específicas de espuma u otras medidas auxiliares en zonas fracturadas y tramos con fugas de aire.
- A partir de qué caudal de surgencia del acuífero debe cambiarse el entubado o el método de sellado.
- Los puntos de coincidencia del suministro de aire para diferentes diámetros de perforación (rango de 105–325 mm) en una misma litología.
- Los valores reales de profundidad final de perforación y de resultado de terminación del pozo.
Los contenidos anteriores implican combinaciones concretas de estratos y herramientas de fondo; deben regirse por las condiciones reales en obra y por un plan de construcción específico. La información de este sitio no constituye una conclusión de construcción para un tipo determinado de estrato.
Fijar el orden de verificación para tramos de pozo alternos
En resumen, el orden de decisión para este tipo de tramos puede seguirse capa por capa: en el tramo superior suelto o meteorizado, confirmar primero la pared del pozo y las medidas de estabilización, y luego entrar en la perforación neumática; en el tramo de roca dura intacta, verificar principalmente si el caudal del compresor puede mantener el transporte de detritos en el fondo del pozo; en la zona fracturada, reducir la velocidad según la respuesta del pozo y mantener la limpieza continua; en el acuífero, ajustar el suministro de aire y la estructura de terminación según la surgencia. La base paramétrica de cada paso puede encontrarse en la información del WR400QS, pero el plan de transición técnica entre tramos aún debe confirmarse por separado antes de iniciar la obra, en función de las condiciones hidrogeológicas locales.