2200 N·m figura en las especificaciones técnicas del CR1200I y se refiere al par de rotación máximo que puede entregar el cabezal de rotación. Este valor por sí solo no responde a "¿hasta qué profundidad se puede perforar?", sino a otro tipo de pregunta: cuando aumenta la resistencia a la rotación de la sarta de perforación, ¿cuánto margen le queda al cabezal para seguir transmitiendo el par? En la extracción de testigos en pozos profundos, lo que realmente detiene el avance no suele ser haber alcanzado la profundidad máxima, sino que la resistencia a la rotación supera el par disponible. El siguiente contenido se basa en los parámetros públicos del CR1200I de este sitio; los datos no proporcionados se enumeran por separado.
Primero, confirmemos a qué componente describe este valor
El CR1200I es una perforadora de testigos totalmente hidráulica e integrada; el cabezal de rotación utiliza transmisión por engranajes, con un par máximo de 2200 N·m, una velocidad máxima de 1500 rpm y dos relaciones de engranajes, 1:2.2 y 1:3.3. El par corresponde al cabezal de rotación como componente giratorio, no al cabrestante, al portaherramientas ni a la bomba de lodo.
Otros elementos listados en la tabla de parámetros pertenecen a acciones diferentes del par: la fuerza de avance de 55 kN y la fuerza de izado de 160 kN corresponden al sistema de avance; la fuerza de elevación del cabrestante de 13.5 kN, la velocidad de elevación de 116 m/min y la capacidad de cable de 1200 m corresponden al cabrestante de cable; el caudal del sistema de lodo de 150 L/min y la presión de 7 MPa corresponden al sistema de circulación. Estos valores no son intercambiables ni se puede calcular uno a partir de otro.
El par máximo y la conversión de engranajes no son el mismo número
La tabla de parámetros indica "par máximo 2200 N·m" y también proporciona dos relaciones de engranajes, 1:2.2 y 1:3.3. La información no especifica los valores de par y los rangos de velocidad correspondientes a cada relación de engranajes, por lo que no se puede sustituir directamente 2200 N·m en una marcha de engranajes para calcular.Lo que sí se puede afirmar es que: el par y la velocidad varían en pares en el mismo cabezal de rotación, y la función de la conversión de engranajes es ajustar la proporción entre ambos.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Tipo de transmisión del cabezal de rotación | Transmisión por engranajes |
| Par máximo | 2200 N·m |
| Velocidad máxima | 1500 rpm |
| Conversión de engranajes | 1:2.2 / 1:3.3 |
Estas tres filas deben leerse en conjunto: 2200 N·m y 1500 rpm son los dos extremos de la capacidad del cabezal de rotación, y la conversión de engranajes es el eslabón intermedio que conecta ambos extremos. Tomar solo uno de estos valores para juzgar la aplicabilidad dejaría fuera la otra mitad de la restricción.
En la extracción de testigos en pozos profundos, ¿a qué corresponden los márgenes de par?
La composición del consumo de par en la etapa de pozo profundo varía con la profundidad y la formación rocosa. Según la información, el cabezal de rotación de alta velocidad del CR1200I y su par máximo de 2200 N·m sirven para ajustar el estado de perforación en diferentes intervalos litológicos, atendiendo tanto roca dura intacta como zonas de fractura local. Esta descripción indica que el par está destinado a adaptarse a la alternancia litológica, no es un indicador independiente de profundidad de perforación.
La información también exige que, al entrar en tramos de pozo superiores a 1000 m, se preste mayor atención al control de la desviación del pozo, al desgaste de la sarta de perforación, al estado del cable, al rendimiento del lodo y a los cambios de resistencia en el pozo; si se observa disminución del retorno de agua, par anómalo, aumento de la resistencia al izado o cambios en el contenido de arena del agua de retorno, se debe evaluar oportunamente si existe riesgo de pérdida de circulación, derrumbe, reducción de diámetro o pega de tubería. Aquí se incluye el "par anómalo" como una de las señales de observación, lo que indica que, en la construcción real, la lectura de par es un objeto de monitoreo continuo, no una capacidad fija que no cambia después de la calibración de fábrica.
- Par y velocidad: ambos se corresponden en el cabezal de rotación; ajustar una marcha afecta a la otra.
- Par y fuerza de izado: la fuerza de izado de 160 kN se utiliza para extraer la sarta y recuperar herramientas, y corresponde a un conjunto de acciones distinto del par de rotación.
- Par y lodo: el sistema de lodo tiene un caudal de 150 L/min y una presión de 7 MPa; ante fracturas desarrolladas, retorno inestable y pérdidas localizadas, se deben ajustar la viscosidad, la pérdida de agua y los parámetros de circulación.
- Par y estado del pozo: las anomalías de par deben evaluarse junto con el retorno de agua, la resistencia al izado y el contenido de arena en el agua de retorno.
Más allá del límite de par, ¿qué otras condiciones actúan simultáneamente?
El CR1200I tiene una profundidad de referencia de 1200 m para especificación N, 1600 m para especificación B y 700 m para especificación H. La misma máquina tiene diferentes profundidades de referencia según la especificación de extracción de testigos, lo que indica que la especificación de extracción es en sí misma una condición restrictiva. Si el par puede cubrir un tramo de pozo depende del conjunto de perforación, el diámetro del pozo y la combinación de formaciones bajo esa especificación, no solo del límite de 2200 N·m.
A medida que aumenta la profundidad del pozo, la proporción de tiempo del cabrestante de cable aumenta. La capacidad de cable de 1200 m y la velocidad de elevación de 116 m/min corresponden a la etapa de extracción del tubo interior y no se convierten directamente con el par de rotación, pero determinan el tiempo auxiliar por ciclo en pozos profundos. La información también menciona que el portaherramientas de 150 mm con paso pasante se adapta a sistemas de tubería comunes como NQ, HQ, PQ, NTW y HTW, y utiliza sujeción hidráulica más estructura de cuña de madera con bloqueo automático por gravedad. La elección del sistema de tubería cambia el conjunto de perforación y, por lo tanto, la resistencia a la rotación; esta relación no se indica directamente en la tabla de parámetros.
Requisitos para el tratamiento de fallas y zonas fracturadas en pozos profundos
La información señala que la arcilla de falla, las brechas, las zonas de roca fracturada y las áreas con fracturas densas suelen ser más difíciles de manejar que la roca dura simple; en estos casos se debe reducir la longitud de cada ciclo, observar oportunamente los cambios de presión de bomba y retorno de agua, y ajustar el fluido de perforación, el entubado y los parámetros de perforación según la estabilidad de la pared del pozo. La fuerza de izado de 160 kN proporciona margen para la extracción de la sarta y la recuperación de herramientas en tramos complejos. Esto indica que, en tramos complejos, el par no se resuelve aumentando la presión, sino que la información recomienda ajustar la longitud del ciclo y observar la respuesta del pozo.
Aspectos no incluidos en la información
Los siguientes puntos no están especificados en la información del CR1200I de este sitio y deben confirmarse por separado antes de la compra o el uso; no deben calcularse por cuenta propia:
- Los valores de par y los rangos de velocidad correspondientes a cada una de las dos relaciones de engranajes, 1:2.2 y 1:3.3;
- Los valores de referencia de consumo de par para diferentes especificaciones de extracción de testigos (NQ, HQ, PQ, BQ y NTW, HTW, etc.) en formaciones rocosas específicas;
- Los rangos de combinación recomendados entre par, fuerza de avance y velocidad;
- Los umbrales específicos para evaluar el margen de par cuando la profundidad del pozo supera los 1000 m.
Al final de la información se aclara que, debido a las diferencias en las condiciones geológicas reales, las herramientas en el pozo, el ángulo de perforación y los métodos de operación, la eficiencia final de perforación, la profundidad y el efecto de recuperación de testigos deben basarse en las condiciones del sitio. Por lo tanto, 2200 N·m es más adecuado para entenderlo como una descripción del límite de capacidad de rotación de un equipo, no como una promesa de resultados de perforación para un pozo determinado. Para juzgar si un proyecto es aplicable, se deben considerar conjuntamente la especificación de extracción de testigos, la combinación de formaciones, la profundidad del pozo y la respuesta del pozo, en lugar de comparar solo una cifra de par.