La WR500RCE es una perforadora de pozos de agua sobre orugas con circulación inversa por aire de la clase de 500 metros, equipada con motor diésel de 132 kW, fuerza de elevación de 300 kN y torque de rotación de 8000–12000 N·m, diámetro de perforación de 140–400 mm, velocidad de desplazamiento del chasis de orugas de aproximadamente 2,5 km/h, capacidad de ascenso de referencia de 30° y un peso total de aproximadamente 12 T. Colocar un equipo así en un proyecto de pozos de agua profundos con predominio de roca dura requiere preparar no solo el equipo en sí. A continuación se enumeran los elementos de preparación según el orden de avance en el sitio; los parámetros verificables se indican directamente y los aspectos no cubiertos por la documentación se enumeran por separado como asuntos que deben confirmarse por escrito con el fabricante o el responsable del proyecto.
Por qué la preparación para pozos de agua en roca dura y aguas profundas es diferente
En condiciones de roca dura, el método principal de perforación de esta máquina es el martillo de fondo DTH, y la circulación inversa por aire se encarga de transportar los detritos del fondo del pozo a la superficie a través del interior de la tubería de perforación. Los requisitos del equipamiento auxiliar están especificados con precisión: presión de trabajo recomendada de 1,7–3,5 MPa, consumo de aire de 17–42 m³/min; al aumentar la profundidad del pozo, el diámetro, la dureza de la roca o la altitud del sitio, el caudal requerido aumentará en consecuencia. Esto significa que la preparación en el sitio debe girar en torno a una cadena más larga: si el compresor de aire puede suministrar aire de forma estable, cómo tender las tuberías de agua y aire, cómo evacuar los detritos y si el camino de transporte puede soportar un equipo sobre orugas de 12 T. Cada uno de estos aspectos determinará el ritmo de construcción antes de iniciar la perforación.
Preparación para el transporte y el izaje antes de la entrada
Las dimensiones de transporte de la WR500RCE son de aproximadamente 6300 × 2100 × 2500 mm, las dimensiones en estado de trabajo de aproximadamente 4000 × 2900 × 6800 mm y el peso de transporte de aproximadamente 12 T. Antes del transporte se debe confirmar la capacidad de carga del vehículo, los puntos de fijación para la carga y las limitaciones de altura en la ruta; en particular, la altura de casi 6,8 metros con la torre erguida en estado de trabajo no es lo mismo que la altura de transporte, por lo que se debe reservar un espacio independiente para el izaje de la torre en el sitio.
El método de izaje y descarga también es un elemento de preparación previo a la entrada, y no un problema que se resuelva una vez en el sitio. Los siguientes aspectos deben confirmarse conjuntamente con el transportista y el personal de gestión del sitio antes del envío:
- Si la carga y descarga se realiza mediante izaje o desplazamiento autónomo por rampa depende de si el sitio cuenta con una rampa de descarga adecuada, y debe evaluarse según las condiciones reales;
- La capacidad portante del suelo entre el punto de descarga y la boca del pozo; en zonas de suelo blando o húmedo se debe mover con precaución para evitar el hundimiento;
- Los puentes, el radio de giro en intersecciones y el gálibo de las líneas de alta tensión a lo largo de la ruta deben confirmarse según las condiciones reales del camino;
- El cabrestante auxiliar tiene una fuerza de elevación de 20 kN y puede utilizarse para mover martillos de fondo, tuberías de perforación, herramientas de entubado y algunos accesorios del sitio; durante el izaje se debe controlar la carga nominal y evitar que el personal se sitúe bajo cargas suspendidas o en la zona de tensión de los cables de acero.
Condiciones de desplazamiento y posicionamiento tras la entrada de las orugas
La estructura de orugas es más adecuada para caminos de grava en zonas mineras, caminos rurales y terrenos generalmente irregulares. La velocidad de desplazamiento es de aproximadamente 2,5 km/h, lo que determina que el movimiento entre bocas de pozo tenga un ritmo de "avance lento"; al planificar múltiples bocas, el tiempo de desplazamiento debe incluirse en el cronograma, y no se debe asumir que el equipo puede trasladarse rápidamente entre bocas.
La capacidad de ascenso de referencia de 30° es un indicador del equipo según la documentación, pero no significa que cualquier pendiente de hasta 30° en el sitio pueda transitarse directamente. La estabilidad lateral del equipo sobre orugas en pendientes, el material de la superficie y su estado después de la lluvia modifican el grado real de transitabilidad; el sitio debe inspeccionarse primero antes de decidir la ruta de desplazamiento.
Cómo implementar el compresor de aire y el circuito de aire en el sitio
La circulación inversa por aire se basa en aire comprimido para establecer el retorno por el tubo interior, transportando los detritos y recortes del fondo del pozo a la superficie a través del interior de la tubería de perforación. El compresor de aire es el equipo auxiliar clave de este sistema, con presión de trabajo recomendada de 1,7–3,5 MPa y consumo de aire de 17–42 m³/min. En la etapa de preparación deben concretarse los siguientes aspectos:
- La correspondencia entre el caudal del compresor de aire y la profundidad real del pozo, el diámetro, la dureza de la roca; debe verificarse con el fabricante según las condiciones del proyecto y no estimarse solo con los parámetros nominales del equipo;
- La ruta de tendido de las mangueras de alta presión, el número de conexiones y las conexiones de repuesto; las mangueras de alta presión son un punto que debe inspeccionarse diariamente antes de iniciar la jornada;
- Si los elementos opcionales como lubricadores de niebla de aceite y bombas de espuma son configuraciones necesarias para este proyecto, debe determinarse según las condiciones de pérdida de aire en la formación;
- La programación diaria de lubricación del martillo de fondo, que junto con la inspección del desgaste de las tuberías de alta presión forma parte de las verificaciones diarias.
Cabe señalar que la documentación de este sitio solo proporciona el rango de presión y consumo de aire recomendados para el compresor, sin especificar modelo, marca o cantidad concreta; esta parte debe ser confirmada por escrito por el comprador con el fabricante según la profundidad del pozo, el diámetro y las condiciones de altitud del proyecto.
Suministro de agua, evacuación de lodos y tratamiento de detritos
La circulación inversa por aire utiliza principalmente la fuerza del aire para evacuar los detritos, pero en proyectos de pozos de agua en roca dura y aguas profundas normalmente todavía se necesita agua para la refrigeración del martillo de fondo, la reducción de polvo en la boca del pozo y las operaciones auxiliares. En la etapa de preparación se debe confirmar la ubicación de la fuente de agua, la capacidad y el método de suministro, para evitar interrupciones por falta de agua durante la perforación.
Los detritos que retornan a la superficie requieren un área de acopio y un plan de disposición. En zonas mineras y sitios remotos se debe considerar la distancia entre el área de acopio y la boca del pozo, si se necesitan barreras o zonas de sedimentación, y la forma de tratar la mezcla de lodo y detritos en temporada de lluvias. La documentación no proporciona especificaciones concretas para el tanque de sedimentación o el sistema de evacuación de lodos; esto corresponde a asuntos que el responsable del proyecto debe confirmar según los requisitos ambientales y las condiciones del sitio.
Disposición del sitio y distancias de seguridad
En estado de trabajo, las dimensiones totales son de aproximadamente 4000 × 2900 × 6800 mm; una vez erguida la torre, se requiere un área de operación independiente. Al organizar el sitio se debe considerar:
- La distancia entre la boca del pozo y la torre, el área de colocación de tuberías de perforación y el espacio de maniobra para el montaje y desmontaje de herramientas de perforación;
- La posición relativa del compresor de aire y la perforadora; las mangueras de aire deben acortarse en lo posible y ajustarse según las condiciones reales del sitio;
- La dirección de escape del motor diésel, los puntos de repostaje y la ubicación de los equipos de extinción de incendios;
- La separación entre las rutas de tránsito del personal y las zonas de izaje, para evitar que personal no autorizado entre bajo cargas suspendidas.
En caso de fallas, zonas fracturadas y formaciones con fisuras, pueden producirse desprendimientos, reducción de diámetro, pérdida de aire y atascamiento de la tubería; el sitio debe disponer de entubados y materiales espumantes necesarios y, si es preciso, ajustar el método de perforación. Esto corresponde a la respuesta durante la construcción, pero antes de la entrada deben prepararse las herramientas y materiales disponibles, en lugar de movilizarlos después de que ocurra el problema.
Personal, coordinación operativa y repuestos
Cuando el equipo entra en un proyecto de pozos de agua en roca dura y aguas profundas, normalmente se requiere un período de adaptación operativa y de proceso. En la etapa de preparación se recomienda definir:
- La división de tareas y los métodos de relevo entre el responsable del sitio, los operadores y el personal auxiliar;
- El procedimiento fijo de inspección diaria antes de iniciar la jornada: mangueras de alta presión, conexiones, cables de seguridad, cabezal rotatorio, orugas, torre y sistema hidráulico;
- Los registros que deben observarse continuamente durante la perforación: presión de aire, retorno de detritos, retorno de agua y variación del torque;
- Las tareas de cierre al finalizar: limpieza de las herramientas de perforación y del canal de circulación inversa, inspección de la lubricación del martillo de fondo, sellos de las tuberías de perforación y desgaste de las tuberías de alta presión;
- La cantidad mínima disponible de piezas de desgaste y repuestos; las variedades concretas deben confirmarse con el fabricante según la formación del proyecto.
Asuntos no cubiertos por la documentación que deben confirmarse con el fabricante o el responsable del proyecto
Clasificar los elementos de preparación anteriores en dos categorías permite evitar vacíos de información entre compras y sitio.
| Categoría | Contenido específico | Estado de la base |
|---|---|---|
| Preparación directa según la documentación de este sitio | Dimensiones de transporte, dimensiones de trabajo, peso total de aproximadamente 12 T, velocidad de desplazamiento de aproximadamente 2,5 km/h, capacidad de ascenso de 30°, presión de trabajo de 1,7–3,5 MPa, consumo de aire de 17–42 m³/min, diámetro de perforación de 140–400 mm, profundidad máxima de perforación de 500 m | La documentación proporciona valores concretos |
| Verificación con el fabricante según las condiciones del proyecto | Modelo y número de compresores de aire, especificaciones y longitud de las mangueras de alta presión, necesidad de lubricadores de niebla de aceite y bombas de espuma, especificaciones y cantidad de tuberías de perforación y entubados | La documentación solo proporciona rangos, sin configuración concreta |
| Confirmación por el responsable del proyecto o el transportista | Limitaciones de altura y capacidad de carga de los caminos, método de descarga, capacidad portante del suelo del sitio, espacio para el izaje de la torre, suministro de agua y evacuación de lodos, requisitos de disposición ambiental | Corresponde a condiciones del sitio no cubiertas por la documentación del equipo |
La profundidad de perforación de 500 metros y el chasis de orugas de la WR500RCE determinan que es adecuada para pozos de agua de profundidad media y profunda, riego agrícola, suministro de agua en zonas mineras y perforación con martillo de fondo en formaciones relativamente intactas como granito, basalto y caliza. La profundidad final del pozo debe determinarse según los datos hidrogeológicos y el acuífero real; la capacidad del equipo es solo una parte de la plataforma de perforación. El efecto real también depende del caudal del compresor de aire, el diámetro de perforación, el sellado de las tuberías y las condiciones de la formación. Verificar cada una de estas condiciones durante la etapa de preparación en el sitio es más realista que completar el equipamiento auxiliar después de iniciar la perforación.