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La perforación de pozos se refiere al desarrollo de un agujero de distintos diámetros utilizando una sarta de perforación.
Perforación con barrena
La perforación de pozos con barrenas se realiza de dos maneras: barrenas de vuelo continuo o barrenas de vástago hueco. Las barrenas de vuelo continuo generalmente tienen un vuelo en forma de espiral que mueve los recortes hacia arriba a medida que gira. Es adecuado para suelos estables. La perforación con barrena de vástago hueco tiene un vástago hueco y funciona como la barrena de vuelo continuo. Sin embargo, tiene una tubería de pared delgada. El operador de perforación puede utilizar un muestreador configurado o una retención en el vástago hueco para recolectar muestras de suelo. Esta técnica funciona bien para materiales no consolidados.
Percusión neumática
También se conoce como perforación con herramienta de cable. El método de perforación de pozos utiliza una técnica de levantamiento y caída para romper la roca. El aire presurizado se utiliza para mover las herramientas del vástago de perforación hacia arriba y hacia abajo. Después de cada caída, las herramientas se hacen girar para medir o limpiar el pozo. La técnica funciona bien para formaciones de roca dura. Se utiliza principalmente para la perforación de pozos de petróleo y agua. Una de las ventajas de la perforación por percusión neumática es que puede crear pozos fácilmente en terrenos rocosos.
Perforación rotativa
Se utiliza una broca giratoria para romper la roca o el suelo. En algunos casos, se hace circular agua o lodo de perforación para enfriar la broca o eliminar los recortes del pozo. La perforación rotativa funciona bien para diversas formaciones geológicas. Existen dos tipos principales de perforación rotativa. Puede ser perforación de pozo abierto, una técnica que no utiliza estabilización del pozo, o perforación de circulación inversa, que depende del flujo del lodo de perforación en sentido inverso.
Perforación rotativa directa
La perforación rotativa directa es algo similar a las técnicas convencionales de plataformas petroleras. Utiliza un lodo de perforación preparado a partir de polímeros y agua. El lodo se bombea al pozo para transportar los recortes y lubricar la broca. La perforación rotativa directa es respetuosa con el medio ambiente. Funciona bien para pozos terrestres y en alta mar.
Perforación Down-the-Hole
También se conoce como perforación DTH. Un martillo que realiza la acción de martilleo se encuentra en el fondo del pozo. Se agrupa bajo la técnica de perforación rotativa. La perforación DTH utiliza lodo de perforación o aire para la eliminación de recortes. La técnica funciona bien en formaciones de roca dura. Ofrece un control preciso al crear pozos.
Tamaño de la máquina
La dimensión general de una máquina de perforación de pozos muestra qué tan grande o pequeña es la máquina. Proporciona detalles importantes sobre la longitud, el ancho y la altura. Estos detalles ayudan a determinar dónde se colocará la máquina en un automóvil o contenedor de carga para el envío. Por ejemplo, una plataforma de perforación grande puede medir 6 metros de largo y 3 metros de ancho.
Diámetro y profundidad de perforación
La máquina de perforación de pozos crea agujeros de ciertos tamaños y profundidades. El diámetro del agujero es el ancho del agujero. Diferentes brocas producen agujeros de varios diámetros. Un diámetro estándar para pozos de agua es de 15 centímetros, pero puede variar de 5 centímetros a 1 metro. La profundidad es qué tan abajo puede perforar la broca, medida en metros. Algunas brocas alcanzan solo unos pocos cientos de metros, mientras que las más grandes llegan a miles de metros.
Potencia y par
La potencia de la broca muestra qué tan fuerte es el motor en caballos de fuerza o kilovatios. Una broca más potente gira más rápido y puede manejar trabajos más difíciles. El par mide la fuerza de torsión que proporciona la broca en newtons-metros. Se necesita un par elevado para perforar a través de roca dura. Una broca para pozos de agua puede tener un motor con una potencia de 100 caballos de fuerza y un par de 1.500 nm.
Plataforma de trabajo
Una máquina de perforación de pozos tiene una superficie plana principal que sostiene todo. Se llama plataforma de trabajo. La forma, el ancho y la longitud de la plataforma proporcionan una base sólida para montar piezas. Las plataformas vienen en tamaños que van desde 2 metros por 2 metros hasta dimensiones más grandes de 5 metros por 3 metros, dependiendo del tamaño de la broca.
Como cualquier máquina grande, el cuidado del pozo de perforación es vital para un uso adecuado a largo plazo. Las verificaciones y el mantenimiento regulares de las piezas específicas ayudan a evitar averías durante el trabajo de perforación. Desarrollar una rutina de inspecciones frecuentes de toda la máquina. Observe de cerca todos los componentes clave, prestando atención a las piezas de repuesto de la máquina de perforación de pozos. La detección temprana de pequeños fallos a través de una observación visual constante permite una reparación oportuna. Esto evita necesidades de reparación más significativas en el futuro. Concéntrese especialmente en las áreas que experimentan el desgaste más significativo. Lubrique, apriete y ajuste donde sea necesario. El uso de este enfoque preventivo ayudará a que la broca sirva mejor a su propósito de perforación y durante períodos más prolongados sin interrupciones.
Algunas partes críticas de la máquina de perforación de pozos necesitan un cuidado más frecuente que otras.
Brocas:
Penetran las capas de suelo y roca. Se deben verificar a menudo para ver si hay signos de desgaste, como bordes ásperos o daños. El reemplazo rápido cuando están desgastados evita retrasos durante el trabajo.
Rodamientos:
Sostenga los ejes giratorios. Los rodamientos deben engrasarse con regularidad para que se muevan correctamente. Esto evita que la fricción cause demasiado calor y desgaste. La lubricación adecuada les permite soportar cargas elevadas y durar más.
Mangueras y bombas hidráulicas:
Las mangueras transportan fluidos mientras que las bombas bombean el fluido hacia afuera. Ambos necesitan comprobaciones exhaustivas en cada longitud visible. Busque cualquier signo de daño, fugas o obstrucciones. La limpieza del fluido es fundamental para el rendimiento, por lo que los filtros eficaces también deben comprobarse y limpiarse con frecuencia.
Suministro y gestión del agua:
La perforación de pozos crea fuentes seguras de agua subterránea para varios interesados, incluidos los gobiernos municipales, las comunidades rurales y las instalaciones agrícolas.
Extracción de energía geotérmica:
La perforación de pozos da acceso a la energía geotérmica para los desarrolladores de propiedades residenciales o las empresas energéticas. A través de pozos perforados, las empresas energéticas pueden instalar sistemas que conservarán y distribuirán la energía térmica subterránea para calentar y enfriar locales o para la generación de energía.
Muestreo de suelo y roca:
Los consultores de ingeniería, medioambientales y geotécnicos utilizan la perforación de pozos para obtener muestras de suelos y estratos rocosos en un sitio. Las muestras se analizan para evaluar las condiciones para el diseño y la aprobación de los proyectos de construcción propuestos.
Exploración y extracción de minerales:
Las empresas mineras utilizan la perforación de pozos para localizar depósitos minerales en la tierra y evaluar su calidad y cantidad. La información es crucial para decidir si se debe realizar la extracción de los minerales.
Estudios estratgicos:
La perforación de pozos puede ayudar a estudiar las proximidades de infraestructuras críticas, como presas, túneles y puentes, o los perímetros de regiones estratégicamente vitales mediante el seguimiento de formaciones geológicas y fallas.
Monitoreo de la actividad sísmica:
En regiones propensas a terremotos u otros peligros geológicos, la perforación de pozos se puede utilizar para instalar sistemas de monitoreo para detectar la actividad sísmica o monitorear fallas.
Monitoreo ambiental:
La perforación de pozos también proporciona acceso al monitoreo de aguas subterráneas y permite que los científicos investigadores realicen estudios sobre los parámetros biológicos, físicos y químicos de las aguas subterráneas.
Los compradores mayoristas que buscan invertir en una máquina de perforación de pozos para fines comerciales deben considerar varios factores antes de realizar una compra.
Volumen y profundidad de perforación
Al decidir qué máquina comprar, es importante saber primero el volumen y la profundidad de perforación necesarios para el proyecto. Ciertos tipos de máquinas de perforación están hechos solo para perforar a profundidades específicas. Por ejemplo, una plataforma de perforación de pozos móvil puede perforar fácilmente agujeros de diferentes profundidades hasta 300 metros si las condiciones del suelo son las adecuadas. Este tipo de máquina de perforación es adecuada para proyectos a gran escala donde se necesita una gran profundidad. Las máquinas de perforación manuales o portátiles son mejores para profundidades poco profundas de entre 10 y 50 metros.
Condiciones del suelo
El tipo de suelo y la condición en las que se llevará a cabo la perforación deben influir en la elección de la máquina de perforación. Ciertas máquinas de perforación funcionan mejor en condiciones de suelo o roca específicas. Por ejemplo, una máquina de perforación por percusión es ideal para suelos estables, pero puede tener problemas en suelos arenosos sueltos. Una máquina de perforación rotativa, por otro lado, funciona bien en todo tipo de suelos: estables, sueltos o bajo el agua, y en terrenos rocosos.
Método de perforación utilizado
Existen varios métodos de perforación, y el preferido puede variar de persona a persona. Los mayoristas deben encontrar máquinas de perforación que ofrezcan el método de perforación preferido. El método de perforación preferido afectará la forma en que se alimenta la máquina. Por lo general, el método rotatorio utiliza máquinas que funcionan con motores diésel o motores hidráulicos.
Movilidad y transporte
Los compradores mayoristas deben considerar qué tan móvil y transportable es la máquina de perforación. Considere qué tan fácil será mover, transportar y configurar la máquina de perforación en el sitio del proyecto. Las plataformas de perforación de pozos móviles, por ejemplo, son excelentes porque se pueden remolcar con un camión y transportar al sitio donde se necesita la perforación. La movilidad de estas máquinas significa que no necesitarán moverse varias veces durante el proceso de perforación.
Costo y presupuesto
El costo es un factor importante que la mayoría de las personas considera al comprar un producto. Si bien esto afectará el tamaño y el tipo de máquina que las personas eligen, es importante tener en cuenta que, a veces, la opción más barata puede terminar costando más en mantenimiento y gastos de piezas de repuesto. Es mejor elegir una máquina que sea duradera y que requiera muy pocas piezas de repuesto.
Disponibilidad de piezas de repuesto
Lo más importante es si la máquina de perforación se puede mantener y reparar. Averigüe si las piezas de repuesto son fáciles de conseguir y vea si la red de suministro en el área es sólida.
Si la red de suministro de piezas de repuesto no es sólida, los compradores deberán buscar máquinas de perforación que sean populares para que los proveedores probablemente tengan todas las piezas de repuesto necesarias.
P1: ¿Cuál es la diferencia entre la perforación con núcleo y la perforación con barrena?
R1: La perforación de pozos con barrenas es el proceso más sencillo. Se utiliza una broca de barrena para perforar hacia abajo en la tierra y extraer muestras de suelo. El principio detrás de la perforación con barrena es que la broca en forma de tornillo cava en el suelo, trayendo las muestras desde abajo. Da una buena idea de lo que se encuentra debajo de la superficie, pero carece de profundidad.
P2: ¿Cuáles son las desventajas de la perforación de pozos?
R2: La perforación de pozos tiene algunas desventajas. Puede volverse bastante costoso. Cuanto más profundo es el pozo, más puede costar. El área alrededor del pozo puede colapsarse o erosionarse con el tiempo, creando un peligro para la seguridad. Si el sistema de suministro de agua falla, puede ser costoso de reparar.
P3: ¿Cuáles son los beneficios de la perforación de pozos?
R3: Las ventajas de la perforación de pozos son que puede suministrar grandes cantidades de agua subterránea. Las empresas con suministros de agua privados pueden ahorrar en los costos de suministro de agua. Si se realiza correctamente, hay una mínima interrupción de la superficie terrestre por encima del pozo.