En la información del WRT1200, el sistema de rotación se describe como "par máximo 24000/12000 N·m, correspondiente a una configuración de dos velocidades de 75/150 r/min". Al estar ambas cifras juntas, es fácil leerlas como una tabla de velocidades: si se quiere ir rápido, se engrana la alta; si se quiere fuerza, se engrana la baja. Pero cada uno de estos valores de par apunta al estado de resistencia de un tramo específico dentro del pozo, no a la sensación de operación. Este artículo, basado únicamente en este conjunto de parámetros publicados en este sitio, explica bajo qué condiciones de tramo de pozo se sitúa cada marcha de par, y qué parte de esta información no puede definir por sí sola el tramo del pozo.
Los dos valores de par no son dos marcas de un mismo rango
24000 N·m y 12000 N·m difieren en un factor de dos, y las velocidades correspondientes son 75 r/min y 150 r/min, que también difieren en un factor de dos. La relación de emparejamiento entre estos dos grupos de valores es: a mayor par, menor velocidad; a menor par, mayor velocidad. Esto describe el límite de salida de un mismo sistema de rotación bajo dos configuraciones de trabajo, no dos marchas que un equipo pueda cambiar libremente dentro de un mismo tramo de pozo.
De aquí se deriva una dirección de restricción: cuando se requiere una salida de 24000 N·m, el límite superior de la velocidad de rotación real es 75 r/min; cuando se requiere una salida de 12000 N·m, el límite superior de velocidad es 150 r/min. Cualquier tramo de pozo que utilice el par máximo implica que ese tramo solo puede avanzar a baja velocidad. A la inversa, en un tramo que avanza a 150 r/min, el par máximo disponible es 12000 N·m.
Características del tramo de pozo correspondientes a la marcha de alto par y baja velocidad
La información describe la marcha de 24000 N·m/75 r/min como "más adecuada para grandes diámetros de perforación, roca dura y tramos de pozo con alta fricción". Aquí se presentan tres características que deben entenderse por separado.
Gran diámetro de perforación
El rango de diámetro de perforación del WRT1200 es de 105–900 mm, siendo 900 mm el diámetro máximo publicado de este equipo. Al aumentar el diámetro, aumentan simultáneamente el área de contacto entre el fondo del pozo y la herramienta de perforación, el volumen de detritos y el par de rotación requerido. La información también señala que un diámetro mayor incrementa la carga sobre la herramienta, el peso de la entubación, la demanda de limpieza de detritos y la carga del compresor de aire; por lo tanto, "gran diámetro" es en sí mismo una condición del proyecto que debe determinarse junto con el caudal de agua, el diseño de la tubería del pozo y el tipo de bomba, no un objetivo de construcción que pueda llevarse directamente al límite.
Roca dura
Al entrar en roca dura relativamente intacta como caliza, arenisca o granito, la información recomienda configurar un martillo de fondo con presión de aire media o alta para perforación DTH. El martillo de fondo asume el impacto de fragmentación, pero el sistema de rotación aún debe proporcionar el par que permita al trépano reposicionarse continuamente; la naturaleza de la resistencia en este tramo es diferente a la de las capas sueltas superiores, por lo que corresponde a la marcha de alto par.
Tramo de pozo con alta fricción
Este aspecto está directamente relacionado con la profundidad del pozo. En pozos profundos de nivel 1200 m, el peso propio de la sarta de perforación, la fricción con la pared del pozo y las condiciones de sedimentos se acumulan con la profundidad. En la sección de fuerza de elevación, la información indica: "si la resistencia al extraer la sarta es anormal, primero se debe limpiar el pozo y evaluar la pared, la herramienta y los sedimentos; no se debe simplemente forzar con la fuerza máxima de elevación". La misma lógica se aplica a la rotación: la marcha de alto par es el límite de capacidad para hacer frente a la resistencia, no un medio convencional para compensar problemas de sedimentos o de pared del pozo.
Condiciones del tramo de pozo correspondientes a la marcha alta
Para la marcha de 12000 N·m/150 r/min, la información indica que "es adecuada para estratos estables con baja resistencia". Aquí, "estable" y "baja resistencia" son condiciones que deben cumplirse simultáneamente.
El significado de estrato estable tiene una explicación correspondiente en otra parte de la información: en capas de suelo, arcilla, arena y grava se pueden utilizar rotación con lodo, entubación u otros métodos de estabilización del pozo; en roca meteorizada y zonas de falla fracturada son propensos a desprendimientos, reducción de diámetro, fugas de aire y atascamiento de la herramienta, por lo que al entrar en estos tramos se debe reducir el avance excesivo y reforzar la limpieza del pozo. Es decir, la baja resistencia es solo el resultado; si el tramo es estable o no es la premisa para poder usar la marcha alta. Una lectura baja de resistencia también puede deberse a un diámetro de perforación pequeño o a problemas con la herramienta, lo cual es distinto de la estabilidad del estrato.
Selección de marcha en diferentes tramos de un mismo pozo
Si se colocan las dos marchas de par en la secuencia de un pozo de nivel 1200 m, se observa que los tramos correspondientes suelen alternarse, en lugar de elegirse de una vez. Los tipos de tramos mencionados en la información incluyen:
- Capas sueltas superiores: rotación con lodo, entubación u otros métodos de estabilización; la naturaleza de la resistencia en este tramo es diferente a la de las capas rocosas profundas.
- Roca dura intacta: perforación DTH con martillo de fondo de presión media o alta, correspondiente a alto par y baja velocidad.
- Roca meteorizada y zonas fracturadas: controlar el avance, reforzar la limpieza del pozo y usar entubación o asistencia con espuma según las condiciones de la pared.
- Acuíferos principales: el agua subterránea altera la limpieza de detritos del martillo de fondo y el estado de presión en el pozo, por lo que se debe ajustar el suministro de aire y el plan de limpieza según el caudal de surgencia.
Estos cuatro tipos de tramos corresponden a diferentes necesidades de rotación, lo que indica que el valor de la configuración de dos velocidades radica en permitir que un mismo equipo cubra múltiples tramos de un pozo, no en que un tramo obtenga el doble de eficiencia.
Información del tramo de pozo que el valor del par por sí solo no puede definir
24000 N·m y 12000 N·m son los límites de salida del sistema de rotación; no incluyen lo siguiente. Esta información debe completarse desde el lado del proyecto y no puede deducirse del valor del par.
| Información a confirmar | Por qué el valor del par no puede proporcionarla |
|---|---|
| Profundidad de inicio y fin del tramo | La información solo proporciona la profundidad máxima de perforación de 1200 m y el rango de diámetro, pero no indica a qué profundidad corresponde cada marcha en cada tramo. |
| Combinación de trépano y herramienta | Se recomienda un diámetro de sarta de 127 mm y longitudes de 3 m o 6 m, pero la demanda real de par para una combinación específica depende del diseño del proyecto. |
| Equipo compresor | Para condiciones DTH se recomienda una presión de trabajo de 1.65–8 MPa y un consumo de aire de 16–120 m³/min; una presión o caudal insuficiente afecta el impacto y la limpieza de detritos, alterando la carga de rotación, y esto no está dentro de los parámetros de par. |
| Plan de lodo o espuma | La información menciona varios métodos de estabilización como rotación con lodo, entubación y asistencia con espuma; el efecto del cambio de medio sobre la resistencia a la rotación debe determinarse mediante un diseño específico del proyecto. |
Además, la información indica una carrera de avance/empuje de 7/13 m, seleccionable según la configuración final; la configuración oficial debe basarse en la documentación de confirmación técnica del proveedor. La carrera de avance no tiene una relación de conversión directa con la selección de marcha por tramo; lo que afecta es la frecuencia de retorno del cabezal motriz y de operación de la sarta.
Parte de la información sobre el momento de cambio
La información contiene un requisito de construcción claro: "Durante la construcción, se debe cambiar de condición de trabajo oportunamente según la carga de la herramienta, el retorno de detritos y los cambios de par". Los criterios que proporciona son tres señales de campo —carga de la herramienta, estado del retorno de detritos y cambios de par—, no un valor fijo de profundidad. Es decir, cuándo cambiar de una marcha a otra debe decidirse según la retroalimentación real dentro del pozo.
Otros valores relevantes se enumeran a continuación para referencia: profundidad máxima de perforación 1200 m, diámetro de perforación 105–900 mm, fuerza de elevación 61 T, presión axial 13 T, configuración de potencia 220/264 kW, peso total del equipo aproximadamente 32 T, dimensiones de transporte aproximadamente 11.5×2.25×3.2 m. Estos parámetros restringen diferentes aspectos y tampoco constituyen una base para dividir "una marcha de par corresponde a una profundidad determinada".
Asuntos pendientes de confirmar con el proveedor
Este artículo utiliza únicamente la información pública del WRT1200 de este sitio. Los puntos no registrados en la información incluyen: el modo operativo concreto y las condiciones de cambio entre las dos marchas de par, las marchas recomendadas para diferentes combinaciones de diámetro y tipo de roca, las diferencias de eficiencia de perforación entre las dos condiciones de trabajo, y si las diferentes configuraciones de potencia (220 kW y 264 kW) afectan la capacidad de salida del sistema de rotación. Estos contenidos deben basarse en la documentación de confirmación técnica del proveedor; este artículo no los presenta como conclusiones.