En la documentación pública del WRTR1000 se indica que la máquina admite circulación directa de lodo, aire-espuma, martillo DTH y circulación inversa por aire lift opcional, y que puede alternar entre varios modos según la formación. Esta frase puede interpretarse fácilmente como que el equipo incluye un menú de procesos listos para usar en cualquier momento. Sin embargo, según la tabla de parámetros, solo la ruta de circulación directa de lodo tiene sus componentes especificados junto con la máquina completa: bomba de lodo BW1200/7, presión máxima de 7 MPa y caudal de 1200 L/min. Para el aire-espuma, el DTH y la circulación inversa por aire lift, la documentación solo indica la dirección de aplicación, sin especificar el compresor de aire, la inyección de espuma o la configuración de tuberías de doble pared correspondientes. Este artículo distingue uno por uno estos cuatro aspectos: qué condiciones están respaldadas por la documentación y cuáles deben implementarse por separado a nivel del proyecto.
Primero, distinguir a qué categoría de configuración pertenece cada uno de estos cuatro aspectos
La circulación directa de lodo, el aire-espuma, el martillo DTH y la circulación inversa por aire lift no tienen el mismo estatus en la documentación. La circulación directa de lodo es uno de los modos de circulación listados con la máquina, y el modelo y los parámetros de la bomba correspondiente se pueden consultar directamente; el DTH y el aire-espuma se describen como métodos de perforación alternables; la circulación inversa por aire lift lleva explícitamente la palabra "opcional". Estas tres categorías de redacción corresponden a tres estados diferentes de compra y preparación.
- Circulación directa de lodo: la máquina incluye la bomba de lodo BW1200/7, con parámetros definidos.
- Aire-espuma: la documentación lo describe como una dirección de proceso que puede alternarse según la formación, sin enumerar equipos de apoyo ni parámetros del medio.
- Martillo DTH: la documentación indica que se requiere configurar un compresor de aire, un martillo DTH y una broca adecuados, ninguno de los cuales está en la tabla de parámetros de la máquina completa.
- Circulación inversa por aire lift: la documentación la marca explícitamente como método de perforación opcional y aclara que esta máquina no es una perforadora de exploración RC dedicada.
Alcance de aplicación de la circulación directa de lodo y sus condiciones inherentes
Según la documentación, la arcilla, el limo y otras formaciones blandas son adecuadas para la circulación directa de lodo, que estabiliza las paredes del pozo mediante las propiedades del lodo y transporta los recortes a la superficie; en la circulación directa de lodo en pozos profundos, la bomba se encarga del transporte de detritos, la protección de las paredes, la refrigeración de la broca y el control de la presión en el pozo. Estas condiciones de apoyo están cerradas dentro de los parámetros de la máquina completa: la mesa giratoria de 25 kN·m ofrece cuatro velocidades de 37 / 52 / 84 / 145 r/min, y la BW1200/7 se encarga de la circulación.
La documentación también señala las limitaciones de esta ruta: en capas de arcilla se debe evitar que la broca se embote y que el retorno de lodo sea deficiente; en capas de arena suelta y grava es fácil que se derrumben las paredes, se pierda lodo y se agrande el pozo, por lo que puede ser necesario entubar temporalmente o entubar por etapas. Es decir, las formaciones que puede cubrir la circulación directa de lodo son limitadas, y solo cuando se superan se pasa a los siguientes métodos.
Al entrar en roca meteorizada y roca base intacta, ¿dónde está el punto de cambio entre los dos métodos?
La documentación es bastante moderada en este tramo: después de entrar en formaciones fuertemente meteorizadas o descompuestas, se puede seguir utilizando perforación rotativa según la resistencia en el fondo del pozo y el retorno de lodo, o usar aire-espuma u otro proceso adecuado; después de entrar en roca dura relativamente intacta, se puede configurar un compresor de aire, un martillo DTH y una broca adecuados para realizar perforación DTH.
El criterio de decisión aquí está escrito en el interior del pozo: la resistencia en el fondo y el retorno de lodo, no una línea trazada según valores de profundidad. Por el contrario, el DTH es el que más depende de equipos externos a la máquina completa. La documentación advierte claramente: en pozos profundos de roca dura se debe prestar especial atención a la capacidad del compresor de aire, la lubricación del martillo DTH y el estado de evacuación de detritos; si el polvo de roca en el fondo no se evacua a tiempo, la eficiencia de perforación disminuirá notablemente. La presión y el caudal del compresor de aire no están en la tabla de parámetros del WRTR1000 y pertenecen a la parte que debe configurarse por separado según el proyecto.
Aire-espuma y circulación inversa por aire lift, ¿en qué eslabón está su respectiva restricción?
El aire-espuma se define en la documentación como para "tramos parcialmente secos, con pérdida de circulación o que necesitan mejorar la capacidad de transporte de recortes". El punto común de estos tramos es que no son adecuados para mantener la circulación con un solo sistema de lodo. La documentación también indica que la concentración de espuma, el caudal de aire y el método de inyección deben ajustarse según la profundidad del pozo, el diámetro y la permeabilidad de la formación, y que no se pueden aplicar parámetros uniformes a todas las formaciones. El significado práctico de esta restricción es que el aire-espuma no es una configuración fija una vez instalada, sino un conjunto de parámetros de campo que varían con el tramo del pozo.
La naturaleza de la circulación inversa por aire lift es diferente. La documentación especifica que se utiliza en proyectos que requieren un retorno rápido de detritos o muestreo de recortes, y aclara que esta máquina no es una perforadora de exploración RC dedicada; si el proyecto tiene requisitos claros sobre la representatividad de las muestras y la calidad del muestreo dividido, se deben configurar simultáneamente tuberías de doble pared, un sistema de aire comprimido y equipos de muestreo adecuados. Estos tres equipos de apoyo están directamente relacionados con la calidad del muestreo, pero ninguno está en la tabla de parámetros de la máquina completa.
| Modo de circulación/perforación | Dirección de aplicación indicada en la documentación | Condiciones de apoyo externas a la máquina completa |
|---|---|---|
| Circulación directa de lodo | Formaciones blandas como arcilla y limo; transporte de detritos y protección de paredes en pozos profundos | BW1200/7 incluida con la máquina |
| Aire-espuma | Tramos parcialmente secos, con pérdida de circulación o que necesitan mejorar el transporte de recortes | Concentración de espuma, caudal de aire y método de inyección ajustados según las condiciones del pozo |
| Martillo DTH | Tramos de roca dura relativamente intacta | Compresor de aire, martillo DTH y broca configurados por separado |
| Circulación inversa por aire lift (opcional) | Proyectos que requieren retorno rápido de detritos o muestreo de recortes | Tuberías de doble pared, sistema de aire comprimido y equipos de muestreo |
Una máquina que utiliza varios métodos se basa en la base común de la mesa giratoria y la torre
La razón por la que estos cuatro aspectos pueden montarse en la misma máquina es que las dos etapas de rotura de roca y elevación son compartidas. La mesa giratoria de 25 kN·m ofrece cuatro velocidades de 37 / 52 / 84 / 145 r/min; la baja velocidad y alto par son adecuados para herramientas de gran tamaño, operaciones con entubación y formaciones de alta resistencia, mientras que las velocidades más altas son adecuadas para roca blanda relativamente estable, capas meteorizadas y algunas formaciones sedimentarias; la torre hidráulica telescópica tipo K de 60 T, el malacate principal de 90 kN y el malacate auxiliar de 50 kN se encargan de las operaciones con la sarta de perforación y la entubación; el paso de mesa de 660 mm deja espacio para herramientas y tuberías de gran tamaño. El cambio de modo de circulación modifica el medio en el pozo y la ruta de evacuación de detritos, pero el manejo de la sarta de perforación y la elevación siguen utilizando el mismo conjunto de mecanismos.
Precisamente por eso, en escenarios de formaciones mixtas la documentación recomienda combinar varios métodos: usar circulación de lodo con protección de entubación en las capas sueltas superiores, y cambiar a DTH o aire-espuma al entrar en la roca, reduciendo la necesidad de cambiar frecuentemente de perforadora porque un solo proceso no se adapta a los cambios de formación. Pero "combinable" y "conmutable a voluntad" son dos cosas distintas; el punto de cambio sigue determinándose por la resistencia en el fondo del pozo y el retorno de lodo, no por una profundidad preestablecida.
Aspectos que deben confirmarse por separado antes de la compra
Si se consideran los modos de circulación del WRTR1000 como elemento de comparación para la selección, hay tres tipos de información que no se encuentran en la documentación existente y que deben aclararse por separado con el proveedor o el diseñador del proyecto; aquí no se hacen conjeturas:
- Qué presión y caudal de compresor de aire requieren respectivamente el aire-espuma y la circulación inversa por aire lift; la documentación existente no proporciona valores.
- Las especificaciones de las tuberías de doble pared seleccionadas para la circulación inversa por aire lift y cómo se conectan con el sistema de tuberías de la máquina completa; la documentación solo llega al nivel de "compatible".
- El tipo y consumo de agente espumante requerido para el proceso de aire-espuma; la documentación no lo aborda.
La ausencia de estos puntos no afecta a una conclusión básica: las condiciones de aplicación de los modos de circulación del WRTR1000 dependen del estado de la formación en el tramo objetivo y de los equipos de apoyo que el proyecto pueda proporcionar, no de un conjunto fijo de límites de profundidad dados por el equipo. El límite de la circulación directa de lodo está escrito en las formaciones blandas y el riesgo de derrumbe; el DTH y el aire-espuma trasladan las condiciones al compresor de aire y a los parámetros de espuma; la circulación inversa por aire lift traslada las condiciones a las tuberías de doble pared y los equipos de muestreo. Estas cuatro categorías de condiciones recaen en diferentes responsables, y en la etapa de compra deben abordarse una por una.