Después del descubrimiento preliminar de un cuerpo mineralizado en zonas superficiales, el enfoque de la exploración suele pasar de "si hay mineralización" a "hasta dónde se extiende el cuerpo mineralizado en profundidad, dónde están sus límites y si es continuo". Este cambio no consiste solo en perforar más profundo; los requisitos de disposición de las perforaciones también cambian. Los cambios se concentran en varios aspectos cuantificables: nivel de profundidad del taladro, especificación de testigo, ángulo de perforación, tiempo de construcción por taladro y carga de la sarta. A continuación se desarrollan estos puntos, con valores de equipos tomados de la información de producto publicada de CR1200I y CR1600I en este sitio.
Cambio 1: El nivel de profundidad del taladro sube y la especificación de testigo debe reajustarse
La profundidad de los taladros de control superficial suele estar en el orden de cientos de metros, mientras que los taladros de control profundo deben subir uno o incluso dos niveles. La información de CR1200I en este sitio indica: profundidad de perforación de referencia para especificación N de 1200 m, para B de 1600 m y para H de 700 m; en la información de CR1600I, la profundidad de referencia para B es de 2000 m. La profundidad nominal de una misma perforadora varía según la especificación de testigo, lo que afecta directamente el diseño de perforación al planificar taladros profundos.
En otras palabras, aumentar la profundidad no es solo un cambio en una cifra. Si el tramo de control profundo requiere testigos de especificación H, el límite de profundidad disponible es claramente menor que con especificación N. Al disponer las perforaciones, primero debe confirmarse el diámetro de testigo requerido para el objetivo de control y luego deducir el rango de profundidad que este equipo puede cubrir con esa especificación.
Cambio 2: Aumenta la proporción de taladros inclinados y el ángulo de perforación se convierte en una condición independiente
Los cuerpos mineralizados superficiales a veces pueden atravesarse con taladros verticales, pero los profundos, controlados por su actitud, a menudo requieren taladros inclinados para atravesar la capa objetivo con el ángulo adecuado. La información de CR1200I indica que admite ángulos de perforación de 45°–90°. Este rango significa que la disposición de perforaciones puede incluir taladros inclinados además de verticales, ajustando el ángulo según la actitud conocida del cuerpo mineralizado y la dirección de las líneas de exploración, en lugar de diseñar todos los taladros verticales hacia abajo.
El cambio de ángulo no solo afecta la posición de la boca del taladro. Tras modificar el ángulo de perforación, el estado de esfuerzos de la sarta dentro del taladro, las posiciones de desgaste de las herramientas y la distribución de la resistencia al extraer la sarta varían con el ángulo, por lo que en la etapa de disposición de perforaciones el ángulo debe registrarse como una condición independiente, no como una nota accesoria de la ubicación del taladro.
Cambio 3: Se alarga el tiempo de construcción por taladro y aumenta la proporción de las etapas de cabrestante y extracción
Al aumentar la profundidad, la proporción de tiempo dedicada a extraer el tubo interior en el proceso de testigos con cable sube notablemente. En la información de CR1200I, la capacidad de cable del cabrestante es de 1200 m y la velocidad de elevación de 116 m/min. Estos dos valores corresponden precisamente a la operación auxiliar de extracción frecuente del tubo interior en taladros profundos. Cuanto más profundo es el taladro, más tiempo requiere la misma longitud de maniobra, por lo que la distancia y el número de taladros planificados deben considerarse junto con el ciclo por taladro.
Los valores de elevación y avance deben analizarse en conjunto
La fuerza de avance de CR1200I es de 55 kN y la fuerza de extracción de 160 kN. En taladros profundos, el peso propio de la sarta aumenta con la profundidad; el margen correspondiente a la fuerza de extracción está directamente relacionado con la resistencia en el taladro y el peso de las herramientas. El valor de 160 kN es una capacidad del equipo; el margen realmente utilizable depende de la combinación de herramientas, el ángulo de perforación y el estado de la pared del taladro, y debe verificarse según las condiciones del proyecto.
Cambio 4: Condiciones más complejas en el taladro; los sistemas de lodo e hidráulico asumen una salida estable durante más tiempo
En la información de CR1200I, el caudal de la bomba principal es de 300 L/min y la presión de 28 MPa; el caudal de la bomba auxiliar es de 120 L/min y la presión de 21 MPa; el caudal del sistema de lodo es de 150 L/min y la presión de 7 MPa. La construcción de taladros profundos dura mucho tiempo; estos sistemas no funcionan con picos de corta duración, sino que mantienen una respuesta estable durante periodos prolongados. Cuando los tramos profundos encuentran fracturas desarrolladas, retorno de agua inestable o pérdidas localizadas, los parámetros del lodo deben ajustarse según el comportamiento en el taladro y, si es necesario, considerar medidas de sellado o entubación por etapas.
La compatibilidad de sujeción y herramientas afecta las operaciones en boca de pozo
El diámetro interior del sujetador de este modelo es de 150 mm y es compatible con sistemas de tubería NQ, HQ, PQ, NTW, HTW, etc. Los taladros de control profundo suelen usar varias especificaciones de herramientas en un mismo pozo; el mayor espacio interior ofrece margen de configuración para herramientas de diferentes diámetros, entubados y operaciones en boca de pozo.
Cambio 5: La potencia y transmisión deben adaptarse a la alternancia de diferentes estratos en profundidad
Los taladros profundos suelen atravesar más tipos de estratos que los superficiales, con alternancia de roca dura intacta y zonas fracturadas locales. La cabeza motriz de CR1200I utiliza transmisión por engranajes, con velocidad máxima de 1500 rpm, par máximo de 2200 N·m y conversión de engranajes 1:2.2 / 1:3.3. Las diferentes combinaciones de velocidad y par se usan para adaptarse a distintas especificaciones de testigo y durezas de roca. El motor es Cummins 6BTAA5.9, cilindrada 5.9 L, potencia nominal 132 kW y velocidad nominal 2200 rpm.
Cambio 6: Se ajustan la movilización y la organización de las ubicaciones de perforación
Los taladros de control profundo tienen ciclos largos y muchos equipos auxiliares, por lo que el costo de organización de cada cambio de ubicación es mayor que en proyectos superficiales. CR1200I utiliza una plataforma oruga integrada, mástil plegable y desplazamiento lateral hidráulico. Este tipo de estructura reduce el desmontaje y montaje repetido entre la estación de potencia, los módulos hidráulicos y el sistema de mástil, y es adecuada para la perforación continua en un área de exploración. Existe una correspondencia entre la densidad de la disposición de perforaciones y el método de movilización del equipo, que debe considerarse al elaborar el diseño de perforación.
| Eslabón | Valores publicados de CR1200I | Cambio correspondiente en la disposición de perforaciones |
|---|---|---|
| Profundidad y especificación | N 1200 m / B 1600 m / H 700 m | El límite de profundidad varía con la especificación de testigo; debe emparejarse según el objetivo de control |
| Ángulo de perforación | 45°–90° | Los taladros inclinados pueden disponerse según la actitud del cuerpo mineralizado |
| Cabrestante | Capacidad de cable 1200 m, velocidad de elevación 116 m/min | Aumenta la proporción de tiempo de extracción del tubo interior en taladros profundos |
| Avance y extracción | Fuerza de avance 55 kN, fuerza de extracción 160 kN | La carga de la sarta en taladros profundos recae en este conjunto de valores |
| Hidráulico y lodo | Bomba principal 300 L/min, 28 MPa; lodo 150 L/min, 7 MPa | La salida estable prolongada es un requisito previo para taladros profundos |
Qué condiciones no están especificadas en la información y deben confirmarse por separado en la etapa de disposición
- La distancia específica entre taladros de control profundo y la densidad de la red de exploración dependen de la escala del cuerpo mineralizado y de los resultados existentes; la información de este sitio no los cubre.
- Si la profundidad real puede alcanzar el valor nominal está relacionado con las condiciones del terreno, el control de desviación, la combinación de herramientas y el modo de operación; la información ya indica que el efecto final está sujeto a las condiciones del sitio.
- La fórmula del fluido de perforación, los materiales de sellado y el plan de entubación en la etapa profunda son selecciones de proceso que deben determinarse por separado según las condiciones del estrato.
- El método de control de desviación y la frecuencia de medición para taladros inclinados deben organizarse según los requisitos técnicos del proyecto; la información no proporciona regulaciones específicas.
En general, después de que el cuerpo mineralizado pasa de control superficial a profundo, la disposición de perforaciones cambia simultáneamente en aspectos como nivel de profundidad, especificación de testigo, ángulo de perforación, ciclo por taladro y carga de la sarta. Estos cambios corresponden a diferentes capacidades de la perforadora, y ninguno por sí solo es suficiente para determinar si el equipo es adecuado.