La WR600RC admite dos ángulos de trabajo, 45° y 90°, pero esto no significa que ambos puedan intercambiarse libremente. La necesidad de ajustar el ángulo de perforación depende de la actitud del cuerpo mineral objetivo, del diseño de la malla de exploración y de las condiciones de esfuerzo del equipo a ese ángulo. Los pozos verticales a 90° son adecuados para cuerpos minerales horizontales o subhorizontales y para el control vertical convencional; los pozos inclinados a 45° son más apropiados para objetivos geológicos que requieren atravesar oblicuamente vetas inclinadas, zonas de falla o zonas mineralizadas. Antes de la compra debe aclararse primero la actitud del cuerpo mineral y el objetivo de exploración, y luego verificarse las condiciones reales de operación del equipo en los distintos ángulos.
Primero, la actitud del cuerpo mineral: la inclinación determina la relación de intersección entre el pozo y el cuerpo mineral
Cuerpos minerales de bajo ángulo y horizontales
Cuando la inclinación del cuerpo mineral es suave y su distribución es casi horizontal, un pozo vertical (90°) atraviesa el horizonte objetivo con una profundidad menor. En este caso, usar un pozo inclinado alargaría la trayectoria de atravesamiento y aumentaría el metraje estéril. Para la verificación de anomalías profundas y la investigación de mineralización periférica, la profundidad de perforación de 600 m y los diámetros de 105–450 mm de la WR600RC permiten cubrir un amplio rango vertical, y el pozo vertical facilita establecer puntos de control profundos.
Cuerpos minerales de inclinación media a pronunciada, vetas y zonas de falla
Cuando la inclinación del cuerpo mineral es grande, un pozo vertical podría perforarse a lo largo de la dirección del cuerpo o casi paralelo a la zona mineralizada, acortando el metraje efectivo que atraviesa el cuerpo y dificultando el control de los límites de techo y muro. La documentación de la WR600RC indica claramente que 45° puede emplearse para el atravesamiento oblicuo de cuerpos minerales inclinados, vetas y zonas de falla. El valor del pozo inclinado radica en atravesar el cuerpo objetivo con un ángulo de intersección mayor y obtener muestras de detritos más representativas.
- Pozo a 90°: adecuado para cuerpos minerales horizontales o de bajo ángulo, exploración vertical convencional y construcción de pozos de agua profundos.
- Pozo a 45°: adecuado para el atravesamiento oblicuo de cuerpos minerales inclinados, vetas y zonas de falla.
Cabe destacar que 45° es un parámetro concreto de ángulo de trabajo, no el único ángulo posible para perforación inclinada. En el diseño real de exploración pueden requerirse otras inclinaciones; antes de la compra debe confirmarse con el fabricante la forma de implementación y las limitaciones de la WR600RC para ángulos distintos de 45°. La documentación no indica el soporte para ángulos diferentes de 45° y 90°, por lo que este punto debe verificarse con el fabricante.
Luego, contrastar con el objetivo de exploración: ¿se buscan muestras o puntos de control?
La WR600RC es una perforadora de circulación inversa que obtiene principalmente muestras de detritos, no testigos continuos. Esta característica del proceso determina otro criterio para juzgar el ángulo de perforación: si las muestras pueden representar el horizonte objetivo.
- Si el objetivo es establecer rápidamente una gran cantidad de puntos de control de perforación, verificar anomalías profundas y mineralización periférica, el pozo vertical es más sencillo en cuanto a disposición en el sitio y esfuerzos sobre la sarta de perforación.
- Si el objetivo es determinar el espesor, la actitud y la relación de contacto entre techo y muro de un cuerpo mineral inclinado, el pozo inclinado a 45° entra más fácilmente en el cuerpo mineral con un ángulo de intersección mayor.
- En proyectos cuyo objetivo es la perforación de pozos, como drenaje minero o pozos de agua profundos, normalmente se prefieren pozos verticales a 90°, y las diferencias de ángulo se relacionan más con el control de la desviación que con la intersección del cuerpo mineral.
La perforación de circulación inversa depende del retorno de muestras por el tubo interior de la sarta de doble pared, y las muestras se recogen en intervalos fijos de avance. Al cambiar el ángulo de perforación, se modifican la trayectoria de retorno, la sedimentación de los detritos en el pozo y las condiciones de ascenso, por lo que la selección del ángulo debe considerarse junto con la continuidad del retorno de muestras.
Efecto de la variación del ángulo sobre los esfuerzos del equipo y las condiciones de operación
Estabilizadores y estabilidad de la máquina
La WR600RC tiene un recorrido de estabilizadores de 1,7 m, que puede utilizarse para nivelar y estabilizar el equipo. Al realizar perforación inclinada a 45° o perforación de alto par, la dirección de los esfuerzos es más compleja, y el estado de los estabilizadores, la capacidad portante del terreno y la horizontalidad de la máquina influyen directamente en el control de la dirección del pozo y la seguridad de la construcción. El peso total de la máquina es de aproximadamente 12,5 T y sus dimensiones exteriores son de aproximadamente 7 × 2,1 × 2,9 m; los requisitos de la plataforma y la capacidad portante del terreno para la perforación inclinada deben confirmarse antes de la compra según las condiciones del sitio.
Rotación, elevación y manejo de la sarta de perforación
La WR600RC tiene una fuerza de elevación de 29 T y un par de rotación de 12000 / 6000 N·m, con velocidades máximas de rotación de 75 / 150 r/min. En pozos inclinados, la componente axial generada por el peso propio de la sarta y la fricción con la pared del pozo tienen una relación más compleja, y las cargas de elevación y rotación varían con la profundidad, el diámetro y la inclinación del pozo. La documentación advierte que, si la resistencia al extraer la sarta es anormalmente persistente, debe resolverse prioritariamente mediante limpieza del pozo y evaluación de las condiciones internas, y no se recomienda usar directamente la fuerza máxima de elevación para forzar la extracción. Este principio también se aplica en pozos inclinados.
Compresor de aire y retorno de muestras
La presión de trabajo recomendada es de 1,6–6 MPa y el consumo de aire de 16–75 m³/min. Al aumentar la profundidad, el diámetro, la altitud y la dureza de la roca, normalmente también aumenta el caudal efectivo de aire requerido. En pozos inclinados, la trayectoria de ascenso de los detritos difiere de la de los pozos verticales; antes de cotizar debe presentarse al fabricante la presión y el caudal del compresor previsto, junto con la profundidad y el ángulo del pozo, para su verificación, en lugar de estimar solo con base en la profundidad máxima de perforación.
Preguntas recomendadas al fabricante antes de la compra
| Aspecto a verificar | Por qué es necesario confirmarlo |
|---|---|
| Forma de implementación del ángulo de trabajo de 45° y rango de ángulos | La documentación solo indica 45° y 90°; el fabricante debe confirmar si admite otras inclinaciones |
| Configuración de la sarta y medidas de control de desviación en condiciones de pozo inclinado | La variación del ángulo afecta los esfuerzos sobre la sarta y la desviación de la trayectoria |
| Requisitos de capacidad portante del terreno y disposición de estabilizadores para operación a 45° | El recorrido de 1,7 m de los estabilizadores y el peso total de 12,5 T deben ajustarse a las condiciones de la plataforma |
| Condiciones de cambio entre RC, DTH y rotación con lodo en pozos inclinados | El proceso es distinto en recubrimiento y roca dura; debe confirmarse si el cambio se ve limitado al variar el ángulo |
| Presión y caudal del compresor asociado para la profundidad y el ángulo objetivo | La capacidad de retorno de muestras depende directamente de la presión y el caudal de aire |
| Método de registro de profundidad para muestreo por avance en pozos inclinados | Existe diferencia entre profundidad de pozo y profundidad vertical; el criterio de registro debe unificarse de antemano |
Orden de decisión concluyente
Para determinar si es aplicable 45° o 90°, se recomienda el siguiente orden: primero confirmar la inclinación y actitud del cuerpo mineral y evaluar si un pozo vertical puede atravesar el cuerpo objetivo con un ángulo de intersección razonable; luego confirmar si el objetivo de exploración es un control rápido de puntos o el control de la actitud de un cuerpo mineral inclinado; finalmente verificar si la WR600RC, en el ángulo seleccionado, cumple con las condiciones de sitio, estabilizadores, sarta y compresor. La documentación no proporciona umbrales de inclinación para yacimientos concretos ni existe una fórmula universal de selección de ángulo; el diseño real debe determinarse conjuntamente entre el plan geológico y el de perforación.