En la información del WR1500S, el peso total de la máquina es de aproximadamente 28 T, las dimensiones exteriores son de aproximadamente 11,5 × 2,6 × 3,5 m, admite tuberías de perforación de 9,6 m, la profundidad máxima de perforación es de 1500 m y la fuerza de elevación es de 80 T. Estos valores, vistos por separado, no son difíciles de entender, pero en conjunto apuntan a lo mismo: las condiciones que deben cumplirse antes de la entrada en obra de este equipo son varias más que las de una perforadora de pozos de agua de tamaño pequeño o mediano, y estas condiciones no son independientes; si una no se cumple, cambiará directamente si los siguientes procesos pueden ejecutarse según lo previsto.
A continuación se desarrolla en el orden de "primero calcular la carga en fondo de pozo, luego verificar el diámetro y el método de perforación, después pasar al sitio y al transporte, y finalmente conectar el suministro de aire auxiliar". Las partes que no figuran en la información se señalan por separado.
Primer grupo: carga de la sarta de perforación a 1500 m de profundidad, desde dónde empezar a calcular
En la perforación profunda, el peso de la sarta de perforación, la fricción de la pared del pozo, el peso de la tubería de revestimiento y los atascos locales se presentan de forma acumulativa; cuanto más cerca del fondo del pozo, más se concentra la carga en el proceso de bajada y extracción de la sarta. La fuerza de elevación indicada para el WR1500S es de 80 T, la fuerza de empuje axial es de 16 T, la velocidad de elevación rápida es de 28 m/min, la velocidad de avance rápido es de 44 m/min, y los diámetros de tubería de perforación recomendados son 114 / 127 mm.
Antes de la entrada en obra debe confirmarse la especificación y la longitud de los tramos de tubería de perforación y de revestimiento. Las tuberías de perforación de 9,6 m reducen el número de conexiones y desconexiones, pero al mismo tiempo exigen suficiente espacio de operación en el sitio y una organización más normalizada del manejo de tuberías; por lo general, las tuberías de perforación deben transportarse por separado, lo que debe incluirse en el plan desde la etapa de carga. La información no proporciona tablas de cálculo del peso de la sarta para diferentes profundidades y diámetros, por lo que esta parte debe calcularse por cuenta propia según el peso real de las tuberías seleccionadas.
Segundo grupo: el rango de diámetros y el método de perforación determinan qué conjunto de procesos se usará en este pozo
El WR1500S tiene un diámetro de perforación de 105–1000 mm, que cubre pozos de agua profundos convencionales, pozos de agua subterránea de gran diámetro, drenaje en zonas mineras y algunos pozos de ingeniería de gran tamaño. Cuanto mayor es el diámetro, mayores son los requisitos sobre el compresor de aire, los útiles de perforación, la tubería de revestimiento, el par de rotación y la capacidad de elevación; por lo tanto, el proyecto real debe seleccionar un diámetro razonable según el objetivo de terminación del pozo, y no organizarse según el límite superior.
La información presenta tres tipos de métodos de perforación, que corresponden a tramos de pozo diferentes:
| Método de perforación | Condiciones correspondientes en la información |
|---|---|
| Perforación rotativa hidráulica con accionamiento superior | Pozos de agua profundos convencionales y perforación de gran diámetro |
| Perforación con martillo de fondo DTH | Roca meteorizada, roca fracturada y roca dura intacta |
| Perforación rotativa con lodo | Capas de suelo, arcilla, arena, grava arenosa y otras formaciones sueltas |
El tramo superior y el tramo inferior de un mismo pozo de 1500 m no necesariamente usan el mismo método; antes de la entrada en obra deben definirse primero los tramos del pozo y los procesos correspondientes. La presión de trabajo recomendada de 1,65–8 MPa y el consumo de aire de 16–120 m³/min indicados en la información solo se aplican al tramo de perforación con martillo de fondo DTH.
La columna de rotación y par también debe seguir los tramos del pozo
El par máximo de rotación es de 31000 / 15500 N·m, y la velocidad máxima de rotación es de 70 / 140 r/min. La baja velocidad y alto par son más adecuados para grandes diámetros, roca dura y alta fricción; una velocidad más alta es adecuada para tramos de pozo estables con resistencia relativamente menor. Cómo usar estos dos valores depende del estado real del tramo del pozo; la información no proporciona una tabla de correspondencia para seleccionar el par según el diámetro y la formación rocosa.
Tercer grupo: entrada en obra de la máquina completa de 28 T, el transporte y el sitio deben planificarse según este peso
El peso total de la máquina es de aproximadamente 28 T, la velocidad de desplazamiento es de 3,5 km/h, el ángulo máximo de ascenso es de 21°, la carrera de los apoyos hidráulicos es de 1,7 m y la estructura de torre es telescópica. Estos puntos corresponden a los procesos de entrada en obra y posicionamiento.
- Para el transporte entre regiones debe confirmarse de antemano la capacidad de carga de la plataforma, la limitación de altura en carretera, la capacidad de carga de los puentes y el espacio de giro; la torre telescópica puede mejorar el perfil exterior de la máquina en estado de transporte, pero no cambiará el nivel de peso de 28 T.
- Las tuberías de perforación de 9,6 m normalmente requieren transporte por separado; la forma de carga debe definirse antes del envío.
- Después de llegar al sitio, además de la propia perforadora, deben reservarse las ubicaciones para el compresor de aire, el sistema de lodo, los útiles de perforación y la zona de materiales.
- La carrera de los apoyos hidráulicos es de 1,7 m; el plan de nivelación y soporte durante la etapa de posicionamiento debe planificarse según este parámetro.
La información no proporciona el valor de presión específica sobre el suelo; la capacidad de carga del terreno debe confirmarse por separado según las condiciones del sitio.
Cuarto grupo: el compresor de aire y el suministro de aire auxiliar no pueden definirse al inicio de la obra
Durante la perforación con martillo de fondo DTH, la presión de trabajo recomendada es de 1,65–8 MPa y el consumo de aire es de 16–120 m³/min. Los proyectos de perforación profunda de 1500 m y de roca dura de gran diámetro exigen un caudal muy alto del compresor; la presión y el caudal deben satisfacer simultáneamente las necesidades del martillo de fondo y de la limpieza de detritos en el fondo del pozo; de lo contrario, es fácil que haya impacto insuficiente, dificultad para evacuar detritos y acumulación de detritos en el fondo.
Si el proyecto va a cambiar a perforación rotativa con lodo, la bomba de lodo, la bomba centrífuga, el generador y la bomba de espuma figuran entre los accesorios opcionales; la forma de conexión entre los equipos auxiliares y la máquina debe definirse antes de la entrada en obra.
Quinto grupo: las operaciones con cabrestantes auxiliares e izaje deben planificarse según la carga nominal
El equipo cuenta con un cabrestante auxiliar grande de 5 T y un cabrestante auxiliar pequeño de 2,5 T, que pueden utilizarse para el manejo del martillo de fondo, tuberías de perforación, herramientas de revestimiento y accesorios generales. Los proyectos de pozos ultraprofundos tienen muchos útiles auxiliares y piezas individuales de gran peso; el doble cabrestante puede reducir la intensidad del manejo manual, pero las operaciones de izaje deben cumplir estrictamente con la carga nominal y la distancia de seguridad. Antes de la entrada en obra debe verificarse según el peso real de las herramientas, confirmando qué cabrestante se necesita y qué aparejos de izaje se usarán.
Puntos de inspección del día de entrada en obra mencionados en la información
La información menciona explícitamente que, antes del inicio diario de los trabajos, deben inspeccionarse el motor, el sistema hidráulico, la torre telescópica, los apoyos, las orugas, el doble cabrestante, la manguera de aire de alta presión y las tuberías de perforación de 9,6 m. Durante la perforación profunda deben registrarse continuamente el par, la presión de aire, el retorno de detritos, el retorno de agua y la resistencia a la extracción; cuando se detecten anomalías de tendencia, debe detenerse la máquina a tiempo para analizarlas. Esta parte de la información proporciona los objetos de inspección y los elementos de registro, pero no los umbrales de juicio para cada tipo de parámetro.
La información también indica que, cuando el retorno de detritos disminuya continuamente o la resistencia a la extracción aumente notablemente, debe detenerse la perforación a tiempo para inspeccionar; ante roca meteorizada, fracturas o zonas de falla triturada, debe reducirse la velocidad de avance, reforzarse la limpieza del pozo y utilizarse tubería de revestimiento, espuma u otras medidas de estabilización del pozo según la situación real. Estos son juicios durante el proceso de construcción; en la etapa de preparación previa a la entrada en obra, lo principal es asignar estas bases de juicio a personas y a hojas de registro.
Qué puntos no cubre la información de este sitio y deben confirmarse por separado
- Tablas de cálculo del peso de la sarta de perforación y del margen de elevación para diferentes profundidades, diámetros y especificaciones de tubería;
- Relación de correspondencia para seleccionar el par y la velocidad de rotación según la formación y el diámetro;
- Requisitos de especificación sobre presión específica sobre el suelo, capacidad de carga del terreno y placas de apoyo de los apoyos;
- Recomendaciones de selección para combinaciones concretas de caudal y presión del compresor de aire;
- Tonelaje de la plataforma para el transporte de la máquina completa, pendiente de rampa y método de fijación;
- Requisitos de configuración y distribución del personal en el sitio.
La eficiencia real de perforación, la profundidad alcanzable y el efecto de terminación del pozo se verán afectados por las condiciones geológicas, los útiles en el pozo, el ángulo de perforación y el modo de operación; en última instancia, prevalecen las condiciones del sitio.