Antes de que un equipo llegue al sitio para perforar un pozo de suministro de agua profundo, lo que realmente determina si el trabajo posterior fluirá sin contratiempos a menudo no es el modelo de la perforadora, sino si se han resuelto varios documentos y condiciones del sitio: a qué profundidad aproximada se encuentra el acuífero, qué diámetro de perforación se requiere para completar el pozo, cómo proteger las capas sueltas superiores, si el compresor de aire puede mantener el ritmo, por qué camino ingresará el equipo y si el sitio tiene espacio suficiente para desplegarlo. Resolver estos asuntos después de iniciar los trabajos suele costar mucho más que confirmarlos sobre el papel.
A continuación se enumeran, siguiendo las dos líneas de «documentación» y «condiciones del sitio», los aspectos que vale la pena verificar uno por uno antes del inicio, y tomando como referencia la información pública del WR500SE, se indica cuáles de estas condiciones están directamente relacionadas con la capacidad del equipo y cuáles pertenecen a aspectos a nivel de proyecto que deben confirmarse por separado. El texto no incluye casos específicos de proyectos; el orden presentado es solo orientativo.
Primer grupo de documentación: profundidad objetivo del pozo e información del acuífero
La profundidad de un pozo de suministro de agua profundo no se determina fijando primero una cifra y luego buscando el equipo, sino que se decide conjuntamente según la ubicación del acuífero, la demanda de agua y los datos hidrológicos locales. Antes del inicio deben obtenerse al menos dos tipos de información: primero, datos hidrológicos regionales o registros de finalización de pozos cercanos, para estimar el rango de profundidad aproximado del acuífero principal; segundo, la profundidad de diseño del pozo y el caudal de agua esperado.
La función de esta información es proporcionar una base para evaluar la capacidad del equipo, no hacer que cada pozo se perfore hasta el límite del equipo. La información del WR500SE indica una profundidad máxima de perforación de 500 m y un diámetro de perforación de 140–350 mm, aplicable a proyectos de agua subterránea de profundidad media a profunda como pozos profundos rurales, pozos de riego agrícola, pozos industriales y suministro de agua en zonas mineras. La información también aclara que una profundidad de perforación de nivel 500 m no significa que cada proyecto deba perforarse hasta la profundidad límite; la profundidad real de construcción debe determinarse según la ubicación del acuífero y los datos hidrológicos locales. Por lo tanto, la profundidad de diseño del pozo y los datos de profundidad del acuífero son aspectos que deben resolverse con antelación antes del inicio, y la profundidad de perforación del equipo es solo una referencia del rango de cobertura.
Segundo grupo de documentación: estructura del pozo y diámetro de terminación
El diámetro de terminación del pozo, las especificaciones de la tubería del pozo, la ubicación de la tubería filtrante y la disposición del tramo de sellado determinan qué tan grande debe ser el diámetro de perforación y también influyen en la selección de herramientas de perforación y revestimiento. Antes del inicio debe definirse: el diámetro final del pozo, si se requiere escariado por etapas, el diámetro exterior de la tubería del pozo y la profundidad de instalación, y en qué intervalo de profundidad se ubica el tramo de tubería filtrante.
El rango de diámetro de perforación del WR500SE es de 140–350 mm, y las tuberías de perforación admiten tres diámetros exteriores: 102 / 108 / 114 mm, con longitudes opcionales de 1.5 / 2 / 3 / 6 m. Al considerar estos parámetros junto con la estructura del pozo, se puede hacer una evaluación preliminar de si existe espacio de compatibilidad para la combinación de herramientas de perforación; sin embargo, qué diámetro exterior y longitud de tubería de perforación elegir para un pozo específico aún debe determinarse según el diámetro del pozo, la profundidad, la formación y el espacio disponible en el sitio; la información en sí no ofrece una respuesta única.
Tercer grupo de documentación: combinación de estratos y proceso de perforación
En los pozos de suministro de agua profundo es común encontrar capas superiores de suelo, arena o grava, y capas inferiores que ingresan en roca. Ambos tipos de tramos requieren procesos diferentes; antes del inicio debe prepararse la descripción de la columna estratigráfica o los registros de perforación de pozos cercanos para determinar si se necesita revestimiento, lodo de perforación para protección de paredes, y si la roca inferior requiere perforación con martillo de fondo (DTH).
- Capa superior suelta: la información indica que, según el proyecto, se pueden usar revestimientos, lodo u otros métodos de protección de paredes, estableciendo primero una boca de pozo estable y el tramo superior antes de ingresar a la roca inferior. Si la capa suelta es gruesa, debe considerarse con antelación el sistema de lodo durante la etapa de equipamiento.
- Capa meteorizada y estratos con alternancia de dureza: son propensos a desprendimientos de pared y reducción de diámetro; durante la construcción deben ajustarse los parámetros según el torque de rotación, la resistencia al avance y los cambios en el retorno de detritos, y si es necesario, usar revestimiento en los tramos superiores inestables.
- Roca dura intacta: con un martillo de fondo y un compresor de aire adecuados, el WR500SE puede utilizarse en formaciones relativamente intactas como granito, basalto, caliza y arenisca. En la construcción en roca dura debe mantenerse la lubricación del martillo de fondo y una evacuación estable de detritos.
- Fracturas, zonas de falla y estratos con pérdida de aire: pueden causar desprendimientos, pérdida de aire, atascamiento de la herramienta y retorno anormal de detritos. El WR500SE cuenta con una función auxiliar de bomba de espuma que puede mejorar la evacuación de detritos en algunos estratos secos, fracturados y con pérdida de aire; cuando la pérdida de aire es grave, debe abordarse de forma integral con espuma, revestimiento y caudal del compresor.
Lo anterior son las correspondencias de estratos enumeradas en la información, que sirven como referencia para la orientación del proceso. Si un pozo específico requiere revestimiento, lodo o espuma debe determinarlo el proyecto según las condiciones reales del estrato y los datos hidrológicos.
Cuarto grupo de condiciones: compresor de aire y equipamiento de suministro de aire
Si la roca inferior se perfora con martillo de fondo DTH, el compresor de aire no es opcional, sino un equipo complementario que debe resolverse antes del inicio. La información del WR500SE proporciona una presión de trabajo recomendada de 1.7–3.5 MPa y un consumo de aire de 17–42 m³/min. La información también advierte que, al aumentar el diámetro del pozo, endurecerse la roca, incrementarse la profundidad o elevarse la altitud, se requiere un caudal de aire más suficiente; no debe considerarse solo la presión nominal.
Por lo tanto, antes del inicio debe confirmarse: si el caudal de escape y la presión reales del compresor de aire previsto están dentro de los rangos anteriores, si la altitud y la temperatura del sitio afectarán la capacidad real de suministro de aire, y si la longitud de las tuberías y las conexiones presentan una caída de presión significativa. Estos aspectos son condiciones del equipamiento complementario y no pueden ser sustituidos por la perforadora en sí.
Quinto grupo de condiciones: sitio, patas de apoyo y ruta de traslado
Antes de que llegue el equipo, deben revisarse el sitio y la ruta. El peso total del WR500SE es de aproximadamente 9.5 T, sus dimensiones exteriores son de aproximadamente 6150 × 2200 × 2600 mm, y utiliza una torre telescópica de carrera larga de 6.6 m. La información indica que, debido a la configuración de carrera larga, antes del transporte debe confirmarse la longitud del vehículo y el método de sujeción. Esto debe resolverse en la planificación del transporte antes del inicio.
En cuanto a las condiciones del sitio, la velocidad de desplazamiento del equipo es de aproximadamente 2.5 km/h, la capacidad máxima de ascenso de referencia es de 30°, y la estructura de orugas es adecuada para caminos rurales, terrenos pedregosos en zonas mineras y superficies generalmente irregulares. La información también señala que, para el ascenso y traslado reales, deben considerarse el centro de gravedad de la máquina, el grado de humedad del suelo y el estado de transporte de la torre; no debe juzgarse la seguridad solo por el ángulo máximo. La carrera de las patas de apoyo es de 1.6 m, lo que permite apoyar y nivelar en terrenos ligeramente irregulares; en suelos blandos deben añadirse placas de apoyo para evitar que las patas se hundan después de una construcción prolongada. Todo esto forma parte de los aspectos a considerar en la preparación del sitio antes del inicio.
Sexto grupo de condiciones: compatibilidad de la sarta de perforación, el revestimiento y la capacidad de elevación
El manejo de la sarta de perforación y parte de las operaciones de revestimiento en pozos de suministro de agua profundo están directamente relacionados con la capacidad de elevación del equipo. La fuerza de elevación del WR500SE es de 26 T, el torque de rotación es de 7500–10000 N·m y la velocidad de rotación es de 45–130 r/min. La información indica que la fuerza de elevación de 26 T puede utilizarse para la introducción y extracción de tuberías de perforación de nivel 500 m, la recuperación del martillo de fondo y parte de las operaciones de revestimiento; en pozos profundos, una vez que se produce reducción de diámetro, desprendimiento o sedimentación, la resistencia al extraer la tubería aumenta rápidamente, por lo que la capacidad de elevación debe considerarse como margen para operaciones normales, no como el único medio para resolver todos los incidentes dentro del pozo.
Antes del inicio debe verificarse con base en esto: el peso de la combinación de tuberías de perforación prevista a la profundidad objetivo, las especificaciones del revestimiento y la profundidad de instalación, y si se requiere la cooperación de un cabrestante auxiliar. Si la profundidad de diseño del pozo se acerca al límite de profundidad del equipo, o si el tramo de revestimiento es largo, debe confirmarse por separado el margen de elevación, en lugar de asumir que es suficiente.
Colocar los preparativos en una lista de verificación
| Aspecto de preparación | Contenido a resolver antes del inicio | Correspondencia con la información del WR500SE |
|---|---|---|
| Acuífero y profundidad de diseño del pozo | Datos hidrológicos regionales, registros de finalización de pozos cercanos, profundidad de diseño y caudal esperado | Profundidad máxima de perforación 500 m; la profundidad de construcción debe determinarse según la ubicación del acuífero y los datos hidrológicos |
| Estructura del pozo | Diámetro final del pozo, diámetro exterior de la tubería del pozo, profundidad de la tubería filtrante y del tramo de sellado | Diámetro de perforación 140–350 mm; tubería de perforación 102 / 108 / 114 mm, longitud 1.5 / 2 / 3 / 6 m |
| Estratos y proceso | Descripción de la columna estratigráfica, método de protección de paredes superiores, si se perfora con martillo de fondo en la parte inferior | La información enumera orientaciones correspondientes como revestimiento, lodo y bomba de espuma auxiliar |
| Equipamiento de suministro de aire | Caudal y presión del compresor de aire, altitud y caída de presión en tuberías | Presión de aire recomendada 1.7–3.5 MPa, consumo de aire 17–42 m³/min |
| Sitio y traslado | Camino de acceso, longitud del vehículo de transporte, nivelación del sitio y placas de apoyo | Peso total aproximado 9.5 T; dimensiones aproximadas 6150 × 2200 × 2600 mm; carrera de patas de apoyo 1.6 m |
| Sarta de perforación y revestimiento | Peso de la combinación de tuberías de perforación, especificaciones del revestimiento y profundidad de instalación | Fuerza de elevación 26 T; torque 7500–10000 N·m |
Qué aspectos aún requieren confirmación en el sitio
La información anterior puede responder hasta qué punto cubre la capacidad del equipo, pero no sustituye el juicio en el sitio. Al menos los siguientes aspectos deben confirmarse por separado antes del inicio:
- La profundidad real del acuífero objetivo y el caudal de agua; la información no incluye datos hidrológicos de proyectos específicos.
- El espesor real y la estabilidad de la capa superior suelta, que determinan el método de protección de paredes y la cantidad de revestimiento.
- La capacidad real de suministro de aire del compresor en las condiciones de altitud y temperatura del sitio del proyecto.
- La capacidad de carga y el radio de giro del camino de acceso, así como el plan de sujeción del vehículo de transporte y la torre de carrera larga.
- La capacidad de carga de las capas de suelo blando del sitio, y si se requieren placas de apoyo adicionales o reemplazo de suelo.
- Si la profundidad de diseño del pozo se acerca a 500 m, si la carga real de la sarta de perforación y el revestimiento aún está dentro del margen de elevación.
Si se plasman primero estos documentos y condiciones en una hoja y luego se revisan los parámetros del equipo, el juicio tendrá una base más sólida. La información pública del WR500SE puede servir como una muestra de referencia para este tipo de verificación: su profundidad de perforación, diámetro de perforación, fuerza de elevación, torque, rango de suministro de aire y dimensiones totales corresponden cada uno a un grupo de preparativos previos al inicio, pero cuál es la restricción y cuál aún tiene margen depende en última instancia del diseño específico del pozo y de las condiciones del sitio.