Perforación direccional de metal

Tipos de equipos de perforación direccional

• Plataformas de perforación

  Una plataforma de perforación es una máquina grande que se utiliza para perforar agujeros en el suelo. Existen varios tipos de plataformas de perforación que se utilizan actualmente en todo el mundo. Cada una de las máquinas está diseñada para un tipo de tarea en particular. Para los fines de este artículo, reduciremos la amplia variedad de plataformas de perforación existentes a cuatro tipos populares: la plataforma de perforación de accionamiento superior, la plataforma controlada por cabina, la plataforma de perforación en alta mar y la plataforma de perforación montada sobre remolque.

• Fluidos de perforación y aditivos

  El lodo de perforación es un fluido colosal que se hace circular durante la perforación direccional de metal para lubricar la broca y eliminar las virutas del pozo. El lodo de perforación desempeña varias funciones cruciales en el proceso de perforación. Ayuda a estabilizar el pozo y asegura el equilibrio de presión entre el fluido de perforación y las formaciones del subsuelo. El lodo de perforación también permite la circulación, el control y el enfriamiento de la broca.

  Existen dos tipos principales de lodo de perforación utilizados en la industria: lodo a base de agua y lodo a base de aceite. Otros tipos incluyen lodo a base sintética, perforación con aire y perforación con espuma.

• Herramientas y brocas de perforación

  La perforación rotatoria, una técnica inmensamente popular que se utiliza en todo el mundo en la actualidad, se basa en gran medida en el uso de brocas. Estas brocas se conectan luego a una cadena de tuberías conocida como tren de perforación.

  En términos simples, una broca es una parte de un equipo de perforación que se utiliza para crear una incisión o agujero en una superficie. Existen dos categorías principales de brocas: brocas de percusión y brocas rotatorias. Las brocas rotatorias se dividen a su vez en brocas de cono de rodillos y brocas de corte fijo.

• Tubería de perforación y tren de perforación

  La cadena de tuberías que se utiliza para transmitir el fluido de perforación y el torque, así como para bombear el fluido, se conoce como tren de perforación. Los componentes del tren de perforación son la tubería de perforación, el collar de perforación y el conjunto de tuberías. El tren de perforación ayuda a transmitir las fuerzas de rotación necesarias para girar la broca. También desempeña un papel fundamental en la circulación controlada de los fluidos de perforación dentro y fuera del pozo durante toda la operación de perforación direccional de metal.

  Al igual que muchas otras herramientas de la industria, el tren de perforación se fabrica con varios tipos de materiales robustos, confiables y duraderos para garantizar que resista la presión y el alto bombeo necesarios para funcionar eficazmente.

Especificaciones y mantenimiento

Las especificaciones específicas de las máquinas de perforación direccional dependerán del tipo y modelo, así como de su uso previsto. Algunas especificaciones clave a las que se debe prestar atención son las siguientes:

• Diámetro de perforación: El rango de diámetro del agujero de perforación que se puede realizar actualmente con la máquina de perforación. Esto también incluye el tamaño de la broca que viene con la máquina.
• Profundidad de perforación: Esta es la profundidad máxima a la que puede llegar un dispositivo de perforación. Normalmente se expresa en pies o metros.
• Sistema de transmisión: Si la máquina de perforación tiene un sistema de transmisión automático o manual.
• Potencia: El tipo de fuente de alimentación (eléctrica, hidráulica, neumática, gasolina o agua a alta presión) y la capacidad que utiliza la máquina de perforación.
• Peso de la máquina: Se refiere al peso total de la máquina de perforación direccional, excluidos los accesorios. Normalmente se expresa en kg o libras.
• Fuerza de empuje y retracción: Esta es la fuerza axial (empuje y retracción) que genera el dispositivo de perforación. Todas las máquinas de perforación HDD generan diferentes tipos de fuerzas de empuje y retracción, que normalmente se expresan en toneladas o libras.
• Bomba de lodo: El tipo de bomba de lodo que está conectada a la máquina y la tasa de flujo.
• Cables y conectividad: Los tipos de cables y conexiones que utiliza la máquina de perforación para crear tuberías y otros servicios subterráneos.

Con el tipo adecuado de cuidado y mantenimiento, es posible que una máquina de perforación direccional de metal funcione durante muchos años más sin la necesidad de averías o reparaciones frecuentes. Estas son algunas instrucciones básicas de mantenimiento para el dispositivo de perforación:

• La cabeza de perforación se puede rayar o dañar fácilmente. Por lo tanto, el almacenamiento es importante. Utilice una grúa para levantar la cabeza y colocarla en una zona plana o en el bastidor de la máquina de perforación. Asegúrese de que la cabeza de perforación esté lejos de cualquier obstáculo que pueda dañarla.
• Asegúrese de que el lodo de perforación tenga una circulación constante y siempre esté bien mezclado para que pueda lubricar la cabeza de perforación y eliminar los residuos del área de perforación.
• Siempre tenga un inventario de piezas de repuesto. Esto permite la rápida sustitución de las piezas de perforación dañadas. Las piezas de repuesto para máquinas de perforación HDD incluyen sellos, juntas, cojinetes, componentes de la bomba de lodo, banjos, dientes de dragón, brocas, piezas de la caja de cambios y más.
• Inspeccione y pruebe periódicamente las piezas de repuesto en busca de daños antes de instalarlas en la máquina de perforación para asegurarse de que funcionan correctamente y no están dañadas.
• Realice un mantenimiento periódico. Esto asegura que cualquier área dañada de la máquina se repare rápidamente y que cualquier área que necesite lubricación se engrase regularmente.

Escenarios de perforaciones direccionales de metal

• Proyectos de infraestructura

  La perforación direccional de metal se realiza para proyectos de infraestructura importantes como la construcción de carreteras, puentes y vías férreas. Las tuberías y los cables deben colocarse debajo o alrededor de estas estructuras sin interrumpir el proceso de construcción real. La perforación puede crear agujeros horizontales desde un punto alejado de donde se colocarán los materiales.

• Proyectos urbanos

  La perforación direccional es buena para las zonas urbanas que están abarrotadas y tienen redes subterráneas existentes complejas. En lugares con poco espacio, los contratistas pueden perforar desde un sitio abierto a otro, evitando obstáculos sobre el terreno. El método también es flexible en profundidad y puede adaptarse a diferentes condiciones del suelo.

• Sensibilidad ambiental

  El uso de la perforación horizontal puede ayudar a proteger la superficie en situaciones en las que es importante minimizar el impacto ambiental. Es útil para cuando solo se permite un área perturbada pequeña, como cerca de humedales o terrenos protegidos. La técnica no requiere cortar a través de toda el área donde se deben colocar las líneas. La perforación horizontal desde un solo punto de entrada es menos dañina que otros métodos que requieren una amplia limpieza de la superficie.

• Preocupaciones de los propietarios

  La perforación en horizontal es buena cuando se debe minimizar el acceso a la tierra y la interferencia con los propietarios. El operador de perforación puede reducir el número de sitios donde se utiliza la superficie de la tierra a solo uno o dos puntos de entrada y salida. Evita tener que abrir una zanja larga a lo largo de toda la ruta del cable. Esto significa que hay menos puntos donde se perturba la propiedad, por lo que la interrupción para los propietarios e inquilinos es mínima. Solo algunas tierras superficiales necesitan ser accedidas temporalmente para perforar, lo que facilita la colaboración entre todas las partes involucradas.

Cómo elegir brocas de perforación direccional de metal

Cuando se trata de seleccionar la broca de perforación direccional de metal adecuada, se deben considerar varios factores. El aspecto más importante es el tipo de perforación que subraya la composición del suelo y el área de superficie del terreno que se va a perforar. Diferentes suelos requerirán diferentes brocas para que la cabeza de perforación pase a la profundidad deseada.

El tamaño y la forma de la broca se determinan por el área objetivo que se desea perforar. El diámetro y la longitud de la broca son necesarios para crear un agujero de un tamaño determinado. Una vez que se ha creado el agujero, la forma del agujero se determina por la broca utilizada. Cuando se colocan tuberías en el campo o en áreas urbanas, es posible que deba perforar agujeros de diferentes tamaños y formas según el objetivo que se tenga entre manos.

Las condiciones del terreno también juegan un factor importante en la determinación del tipo de broca que se utilizará. Si el terreno tiene suelo rocoso o si ha cambiado debido a muchos años de desarrollo urbano subterráneo, se requerirá un tipo específico de cabeza de perforación para atravesar la superficie desigual.

El método de perforación utilizado también juega un factor en la determinación de qué cabeza de perforación se utilizará. Por ejemplo, en el caso del método de niebla de aire, se utilizará un tipo particular de cabeza de perforación, y en el caso de la perforación hidráulica, se utilizará un tipo diferente de cabeza de perforación.

Cuando se colocan tuberías, la precisión de la cabeza de perforación se vuelve importante para que las tuberías se puedan colocar con precisión y de forma oportuna.

El costo también es un factor importante, y muchas empresas querrán saber cuánto tiempo se puede utilizar la cabeza de perforación y cuál es su capacidad máxima en términos de rentabilidad.

P&R

P: ¿Cuáles son las tendencias en la industria de la perforación direccional de metal?

R: Uno de los desarrollos actuales en el mercado de la perforación direccional de metal es la introducción de la IA para mejorar el flujo de trabajo. La inteligencia artificial puede ofrecer opciones de perforación autónoma, lo que simplifica las tareas de perforación de infraestructura. Este enfoque automático puede ayudar a las empresas a reducir los costos de mano de obra y aumentar la productividad. La inteligencia artificial facilita la perforación al mejorar la selección de brocas y la planificación de la trayectoria de perforación. La IA afectará los niveles de eficiencia en la industria, allanando el camino para maquinaria más potente e inteligente.

P: ¿Cuáles son los beneficios de la perforación direccional de metal?

R: La perforación direccional de metal ofrece varios beneficios para los compradores. Uno de ellos es la eficiencia de los costos. HDD utiliza caminos de perforación más cortos para reducir los costos de material. Esto también significa menos interrupciones en la superficie, lo que da como resultado una finalización más rápida del proyecto. Además, HDD perfora con precisión y flexibilidad incluso en terrenos desafiantes. HDD crea túneles precisos para instalar tuberías, cables y cables. HDD tiene rangos de capacidad, lo que permite su uso en varios proyectos de tuberías. HDD también protege el medio ambiente al reducir la perturbación del terreno y la erosión.

P: ¿Cómo funciona la perforación direccional con aire?

R: La perforación direccional con aire utiliza aire comprimido para impulsar un pistón dentro de una tubería de doble pared. La broca impulsada en el extremo de la varilla interior avanza en la dirección del flujo de aire. Después de crear un pozo, la broca se puede invertir para recuperar la varilla interior, y luego el proceso se puede repetir para perforar adicionalmente.

P: ¿Cuáles son las limitaciones de la perforación direccional de metal?

R: Si bien tiene muchos beneficios, la perforación direccional de metal también tiene algunas limitaciones. El éxito de HDD depende en gran medida de la experiencia y la habilidad del operador. Se necesita un operador experto para una perforación precisa y un buen control de la máquina. HDD también requiere una evaluación precisa del sitio y un mapeo de obstrucciones subterráneas. También se necesitan máquinas HDD grandes y costosas, que pueden no ser económicas para proyectos a pequeña escala. Además, las condiciones del suelo deben ser adecuadas para HDD. El suelo demasiado arenoso o pedregoso requerirá pasadas de reacondicionamiento adicionales y más fluidos estabilizadores.