El alto rendimiento de los modernos equipos de perforación permite desarrollar pozos de gran diámetro y profundidad. Si estamos hablando de pequeños parámetros operativos, entonces el enfoque de la implementación técnica de la tarea en sí puede ser diferente. Por ejemplo, la perforación con núcleo hace posible perforar pozos angostos de manera rentable mientras se mantiene una alta precisión y exactitud al cortar roca.
Características de la tecnología
El método básico se ha utilizado en la industria y la topografía durante más de 150 años. Su lugar especial en la gama general de tecnologías de desarrollo geológico se debe al hecho de que después de la finalización del trabajo, queda un núcleo sólido. Esta es una columna cilíndrica con material del pozo, que puede desecharse o almacenarse para un estudio posterior de la roca, según las tareas. En otras palabras, el corte y el desarrollo no se realizan en toda el área del taladro, sino a lo largo de los bordes del pozo. En este caso, el movimiento de la corona también ocurre estrictamente a lo largo de los bordes, lo que le permite salvar la roca. Junto con esto, los pozos se llenan con equipos de trabajo, que están representados por plataformas de perforación de núcleos: brocas, barrenas y receptores de núcleos. Esta tecnología también tiene una serie de limitaciones, ya que a medida que aumenta la profundidad aumenta la presión sobre los elementos de corte. Por esta razón, la profundidad máxima de los pozos de núcleo alcanza solo 150-160 mm, dependiendo del tipo de suelo y las características del equipo.
Alcance del método
El uso de perforadoras de núcleo vale la pena al extraer rocas duras. Esto se refiere principalmente a los depósitos de montaña que se exploran con fines científicos o de diseño. Por ejemplo, en estudios geodésicos, puede ser necesaria una muestra sólida de suelo con una profundidad de más de 1 m, por lo que el método se utiliza en estudios de reconocimiento, y no solo en la industria de la construcción. En la industria minera, antes de instalar hidromecánicas y excavadoras de múltiples tornillos, la perforación de testigos se realiza directamente en el sitio minero, cuyos resultados son un proyecto para un futuro pozo.
Equipos usados
La unidad funcional principal es una plataforma de perforación de núcleo. Puede entregarse en el lugar de trabajo y luego usarse en una plataforma de soporte especial, o puede integrarse de forma móvil en el chasis de los vehículos KAMAZ, MAZ, Ural, etc.. Los vehículos Caterpillar se utilizan para realizar trabajos en condiciones difíciles.
Diseño de la instalación de una columnala perforación está formada por un marco de soporte, un motor, un sistema hidráulico para controlar la posición de los cuerpos de trabajo, una manguera para lavar las superficies del pozo y los equipos, así como un mecanismo para conectar boquillas del tipo SDS. Los puntos de control modulares y los generadores se pueden utilizar para el control y la fuente de alimentación. Dado que el trabajo en la mayoría de los casos se lleva a cabo lejos de las comunicaciones centrales, los medios de suministro de combustible independientes son la principal fuente de energía para dicho equipo.
Accesorios de perforación y consumibles
Se pueden utilizar coronas de diferentes tamaños y herramientas auxiliares en el desarrollo de rocas. Para formaciones duras de alta resistencia, se utilizan segmentos de diamante y granalla. En términos de resistencia, la roca mediana se corta con pobedit y coronas de wolframita, y el suelo de baja resistencia se trata con elementos de acero. En cada caso, es obligatorio el uso de herramientas para el mantenimiento de la cara.
Se pueden utilizar tuberías, barrenas, varillas sacatestigos y prensaestopas de lavado para suministrar agua o extraer testigos. En áreas difíciles, al organizar una configuración de perforación de varias etapas, también se utilizan adaptadores especiales con accesorios de montaje, rotadores y juntas a tope.
Flujo de trabajo
En la primera etapa, el área objetivo se limpia de escombros, césped y objetos extraños. Se forma un pozo a pocos metros del punto de perforación para el futuro drenaje de la solución de lavado. Su profundidad depende deámbito de trabajo planificado. Luego, se crea un orificio mediante un orificio para acomodar el propio taladro, después de lo cual la broca se integra en el mecanismo de sujeción. En esta etapa, la máquina perforadora de núcleos se construye de acuerdo con el alcance del equipo de trabajo por medio de tuberías y adaptadores. Luego, la rotación de la tubería comienza con los cortadores a lo largo de los bordes.
Después de cada pasada con llenado de la boquilla con un núcleo, la estructura se eleva. Con el método manual de mantenimiento, los trabajadores extraen la roca a golpes de martillo. En instalaciones mecanizadas, esta operación se realiza automáticamente mediante un empujador especial. Luego se realiza el lavado y el taladro se sumerge nuevamente en el pozo hasta alcanzar la profundidad deseada. Para rocas con una estructura frágil e inestable, a medida que aumenta la profundidad del paso, se utilizan tubos de revestimiento de refuerzo. Evitan que las paredes se derrumben y perturben los parámetros de perforación.
Ventajas de la tecnología
Desde el punto de vista de la posibilidad de obtener un núcleo preciso, esta es la mejor manera de perforar. Como alternativa, se puede recomendar el uso de un cincel rotatorio, pero incluso en este caso es imposible lograr la misma geometría de corte exacta. También mantiene un alto rendimiento. Las potentes instalaciones permiten el procesamiento en serie del área objetivo en varias posiciones en un corto período de tiempo. Por lo tanto, con un enfoque integrado del estudio, la tecnología de perforación de testigos permite estudiar la estructura subterránea de los suelos.
Con este método, puedespaso estable y rocas de alta resistencia, incluyendo granito y bas alto. Los pozos en sí pueden ser multilaterales, elevados y desviados: el equipo le permite crear diferentes modelos de desarrollo, variando los parámetros de velocidad y tamaño.
Defectos de la tecnología
Entre las principales desventajas de la técnica de perforación con sacanúcleos se encuentran la necesidad de usar soluciones de lavado, restricciones en la profundidad de paso y estrictos requisitos para el mantenimiento de la herramienta. El factor más sensible en el curso del trabajo será el factor de desgaste de las tuberías. Los filos se desgastan rápidamente, después de lo cual es necesario afilar o actualizar por completo los segmentos de trabajo. Por lo tanto, aun cuando se desarrollen rocas de resistencia media, se recomienda utilizar perforación diamantina con abundante uso de lodo. En general, con respecto al lavado, sin él es imposible obtener un corte de alta calidad en un círculo central mientras se mantiene la funcionalidad del equipo funcional. Muchas organizaciones practican la técnica de perforación en seco, pero al final es más costosa en términos de recursos financieros y técnicos.
Conclusión
La optimización de los enfoques tecnológicos para la implementación de pozos en diferentes direcciones se reduce a automatizar el proceso y reducir la cantidad de unidades y ensamblajes utilizados. La atención se centra en la multifuncionalidad y la practicidad, lo que se logra, entre otras cosas, mejorando las cualidades de trabajo de las coronas utilizadas. En el caso de la perforación de testigos, cabe destacar la optimización en el propio esquema.bien desarrollo. A pesar de todas sus deficiencias, esta es la mejor solución para proporcionar una muestra poco profunda de la raza. Además, esta tecnología teóricamente se puede utilizar en condiciones domésticas, utilizando equipos de pequeño formato y equipos de potencia manual.
