Al revisar la documentación de una perforadora de pozos de agua remolcable, lo primero que aparece son las tablas de profundidad de perforación, diámetro de perforación y velocidad de rotación; sin embargo, qué sistemas se montan juntos sobre el chasis también determina a qué tipo de proyectos puede responder este equipo. Este artículo parte del rasgo estructural de la "disposición integrada sobre chasis remolcable", explica primero a qué clases de problemas operativos responde, luego, con base en la información pública del WRTR600, explica por qué estas disposiciones influyen en la posición de proyecto y, por último, enumera las condiciones que la documentación no cubre y que deben resolverse antes de iniciar la obra.
Primero, qué se integra exactamente sobre el chasis
La información pública del WRTR600 indica que el equipo concentra sobre el chasis remolcable el generador diésel, la bomba de lodo 3NB-130, la mesa rotaria, el doble cabrestante, la torre de perforación, los gatos de apoyo y el mecanismo auxiliar de desenrosque. Para la organización en obra, esto significa que la fuente de potencia, el sistema de circulación y los mecanismos de elevación y rotación no se transportan en vehículos separados ni se ensamblan al llegar, sino que se trasladan y despliegan como un conjunto con el chasis.
El valor de este tipo de disposición no está en un parámetro individual, sino en las esperas entre operaciones que reduce: el conexionado eléctrico y de tuberías entre la potencia y la bomba de lodo, el posicionamiento de la torre respecto al chasis y la posición relativa entre cabrestante y mesa rotaria quedan definidos en la etapa de disposición de fábrica; en obra, lo principal es el enganche de tracción, la nivelación con gatos, el izado de la torre y la conexión del circuito de circulación.
Las clases de objetivos operativos a los que responde la disposición integrada
Las aplicaciones típicas que enumera la documentación incluyen pozos profundos de agua, pozos geotérmicos, investigaciones hidrogeológicas, exploración geológica general y algunos sondeos de ingeniería básica. Si se sitúan estos usos en el contexto de la disposición integrada, se entiende que la posición de este equipo se orienta a operaciones de pozos de profundidad media y profunda "autosuficientes y trasladables en conjunto", más que a un equipo especializado en una sola operación.
Emplazamientos remotos sin red eléctrica estable
El equipo integra un grupo electrógeno diésel SCGC-200kW, con tensión nominal de 380 V, corriente nominal de 360 A y frecuencia de 50 Hz, que puede alimentar la bomba de lodo, la bomba de aceite hidráulico y los equipos eléctricos auxiliares. Para pozos de agua de aldeas, pozos de riego agrícola y puntos remotos de investigación geotérmica, la condición eléctrica suele ser un problema que debe resolverse antes de iniciar la obra; disponer el grupo electrógeno junto con la máquina completa equivale a incorporar al propio equipo el trabajo previo de "de dónde viene la electricidad".
La bomba para la circulación de lodo y el sostenimiento de la pared viaja con la máquina
La bomba de lodo 3NB-130 tiene un caudal especificado de 8,4–16,6 L/s y una presión de trabajo nominal de 5–10 MPa, accionada por un motor de 90 kW. La circulación de lodo se encarga de transportar los detritos, enfriar el trépano, mantener estable la pared del pozo y controlar la presión en el interior. En suelos, arcillas y capas de cobertura blanda, la viscosidad del lodo debe ajustarse según la permeabilidad de la formación, el diámetro del pozo y el retorno de lodo; en arenas y gravas debe considerarse el uso combinado de entubado provisional o entubado por etapas. Todos estos procesos dependen de la disponibilidad continua de la bomba y las tuberías; su integración en el chasis reduce las conexiones en obra entre bomba, electricidad y tuberías.
Rotación en pozos profundos y manejo de la sarta de perforación
La mesa rotaria ofrece tres velocidades de 38 / 57 / 85 r/min, con pares teóricos de aproximadamente 13,8 / 9,2 / 6,2 kN·m. La marcha baja tiene mayor par, adecuada para diámetros mayores, sartas pesadas y formaciones de mayor resistencia; las velocidades más altas son adecuadas para etapas de menor resistencia. El cabrestante principal tiene una tracción de cable simple de 40 kN, el cabrestante auxiliar de 30 kN, y el cabezal de inyección tiene una carga máxima de 30 T y un diámetro interior de 63,5 mm. A medida que aumenta la profundidad, crecen el peso propio de la sarta y la fricción contra la pared; la compatibilidad entre cabezal de inyección, cabrestante, kelly y tubería de perforación merece más atención que el valor aislado de la fuerza de elevación.
Con distintas formas de torre, la disposición integrada implica diferentes concesiones entre transporte y eficiencia
Este equipo ofrece versiones de torre corta y torre larga; la diferencia no está solo en la altura, sino también en las dimensiones de transporte y el número de conexiones de tubería.
| Concepto | Versión de torre corta | Versión de torre larga |
|---|---|---|
| Altura útil de la torre | 12 m | 15 m |
| Kelly | 108 × 108 × 7500 mm | 108 × 108 × 10500 mm |
| Tubería de perforación | Ø89 × 10 × 5500 mm | Ø89 × 10 × 9000 mm |
| Dimensiones de transporte | Aprox. 15100 × 2480 × 4100 mm | Aprox. 16630 × 2480 × 4100 mm |
La torre corta favorece el transporte y la adaptación al emplazamiento, mientras que la torre larga reduce el número de conexiones de tubería y mejora la eficiencia de perforación continua en pozos profundos. Esta concesión debe evaluarse según el proyecto: en proyectos con profundidades no muy grandes, obras dispersas y condiciones viales normales, la versión de torre corta tiene menor longitud de transporte; en proyectos con mayor profundidad y tiempos largos de perforación continua por pozo, el cambio operativo que aporta la reducción de conexiones con la torre larga es más evidente. Antes de trabajar entre regiones, sea cual sea la versión, deben confirmarse el ancho de vía, el radio de giro, la capacidad de carga de puentes, las limitaciones de altura y los requisitos locales de transporte remolcado.
Desde la posición de proyecto, qué condiciones le convienen a este equipo
Si se consideran conjuntamente la disposición integrada y la construcción continua en múltiples obras, la posición del WRTR600 se orienta a los siguientes tipos de proyecto: pozos de abastecimiento a aldeas y de riego agrícola con acuíferos objetivo relativamente profundos y diámetros de perforación de hasta 500 mm por pozo; investigaciones geotérmicas remotas y pozos geotérmicos de profundidad media que carecen de red eléctrica estable y requieren potencia propia; y contratistas de sondeos de ingeniería con emplazamientos dispersos que desean trasladar el equipo completo en conjunto.
Por el contrario, si el proyecto solo requiere pozos poco profundos, diámetros pequeños, emplazamientos concentrados y buenas condiciones de red eléctrica, el peso total y las dimensiones de transporte que aporta la estructura remolcable con generador y bomba de lodo integrados no necesariamente son una ventaja; en ese caso conviene comparar otras formas estructurales.
Integración no significa que puedan omitirse las condiciones de obra
Por completo que esté equipado el chasis, la entrada y el despliegue siguen dependiendo del emplazamiento. Las dimensiones de transporte que da la documentación indican que la máquina completa tiene un umbral básico para circular por carretera; si realmente puede pasar por caminos rurales, linderos, puentes y alcantarillas debe verificarse tramo a tramo según el vehículo de tracción y la ruta. Al izar la torre debe confirmarse que no haya líneas aéreas ni obstáculos encima; durante la circulación de lodo deben vigilarse las tuberías de alta presión, la presión de la bomba y las fugas; el personal no debe situarse bajo la sarta suspendida ni cerca de la sarta en rotación.
En cuanto a la formación, en rocas meteorizadas y formaciones mixtas de suelo y roca la dureza varía notablemente; según la situación real pueden elegirse trépanos de conos, trépanos de cuchillas u otras herramientas de rotación, ajustando la velocidad y el par de la mesa rotaria y el caudal de la bomba de lodo. La profundidad y el diámetro reales de perforación se verán afectados por la formación, la sarta, la circulación de lodo, el diseño de entubado y la resistencia en el pozo; los 600 m y 500 mm indicados en la documentación son los límites de capacidad del equipo, no el objetivo de construcción de cada proyecto.
Puntos que aún deben confirmarse en la etapa de selección
- El ancho de vía, la limitación de altura, la capacidad de carga de puentes y los requisitos de gestión del transporte remolcado en la ubicación del proyecto, en particular si la longitud de transporte de 16630 mm de la versión de torre larga puede pasar.
- La profundidad del acuífero objetivo y la estructura de terminación del pozo, para determinar si los 600 m de profundidad de perforación y los 500 mm de paso de la mesa rotaria cubren el diseño final del pozo, en lugar de configurar directamente según los límites máximos.
- La técnica de perforación y el plan de lodo correspondientes a la combinación de formaciones, y si las capas sueltas requieren entubado provisional o entubado por etapas.
- Si el proyecto requiere testigos continuos de alta calidad, debe considerarse por separado una perforadora específica para testigos; la documentación del WRTR600 lo describe para investigación hidrogeológica y sondeos geológicos generales, sin cubrir la capacidad de extracción continua de testigos.
- Aunque la energía en obra la proporciona el grupo electrógeno integrado, la reserva de combustible, el mantenimiento del generador y la inspección del sistema eléctrico deben incluirse en la preparación de la obra.
La disposición integrada es un enfoque que adelanta las operaciones al equipo; lo que cambia es el número de enlaces que deben conectarse en obra al iniciar, no las condiciones dentro del pozo. Al aplicarla a un proyecto concreto, sigue siendo necesario verificar uno por uno la profundidad del pozo, el diámetro, la formación y la ruta de acceso.