Tecnología de perforación con barrena con máquinas herramienta

El movimiento de tierras, a pesar de su simplicidad, se considera el proceso más difícil. La perforación de pozos con barrena es una forma de facilitar y acelerar los pozos mientras se minimiza el riesgo de colapso de rocas. Los equipos de alta tecnología permiten que la producción se lleve a cabo casi todo el año, independientemente de las condiciones climáticas.

¿Qué es la perforación de pozos de barrena?

En regiones donde prevalecen suelos con un índice de dureza bajo, la preparación del pozo para la instalación de equipos de toma de agua ocasiona muchos problemas. Por lo tanto, al perforar suelos arenosos y arenosos con una profundidad de hasta 60 m, y a veces incluso más, se utiliza el método de barrena. El diseño del equipo está representado por varios elementos.

• La barrena es un dispositivo que es un tubo de metal con un cincel de cabeza perforadora y una placa de brida de hierro fija en forma de tornillo para eliminar la tierra destruida a la superficie. El producto está prefabricado y consta de varios elementos que se interconectan durante el funcionamiento.
• El cincel se fija en un ángulo de 300 a 600 con respecto al eje del cojinete. Cuanto más suelto esté el suelo, menor será el valor del ángulo que se debe establecer. Al pasar por formaciones de grava dura y guijarros, se recomienda utilizar una cabeza con diamantes técnicos de alta resistencia. La sección del pozo no suele exceder los 600-800 mm, pero en caso de excepción, se permite el uso de tornillos de 1500 mm o más.
  

  

• Durante el trabajo a largo plazo, el dispositivo se calienta, como resultado de lo cual se reduce el proceso de rotación. Por lo tanto, cada vez más a menudo, la barrena para perforar pozos tiene un canal de alimentación a través del cual el agua o el aire que ingresa al cortador lo enfría. Sin embargo, en general, el proceso de bajar la temperatura ocurre debido al contacto de la cabeza con el suelo destruido.
• El eje de la herramienta está hecho de acero de aleación de carbono medio con mayor resistencia y soldabilidad. Las hojas helicoidales de acero con alto contenido de manganeso están soldadas a la tubería. El filo está fabricado en acero de alta aleación cementado, lo que aumenta la dureza, evitando la aparición de fragilidad.
• Si es necesario perforar a gran profundidad, se utilizan mecanismos especiales con un rotador, cuya velocidad depende del diámetro del pozo: con uno grande, varía en el rango de 100-250 rpm, y con un pequeña, alcanza las 500 rpm.

  

• La perforación con barrena con máquinas LBU 50 se utiliza a menudo junto con el método de revestimiento o la tecnología de taponamiento. Dichas estructuras permiten, simultáneamente con el muestreo del suelo, fortalecer el pozo, instalando muros que sostienen la roca y por lo tanto evitan el colapso. Además, las minas fabricadas con estas tecnologías no requieren lavado.
• El cabezal de perforación con barrena puede ser independiente o macizo. La opción combinada se llama barrena. Los principales requisitos del equipo son su fiabilidad, movilidad y portabilidad.

El método de barrena se utiliza principalmente en la disposición de pozos con poca entrada de líquido o para la formación de pozos poco profundos. En el primer caso se utiliza mano de obra mecanizada y en el segundo se puede utilizar mano de obra. Además, este método está muy extendido en estudios de ingeniería y sísmicos de estudios hidrogeológicos en la búsqueda de minerales.

Principio de perforación con barrena

El método se basa en una acción giratoria que, según la cantidad de trabajo a realizar, se realiza de forma manual o mecánica.

1. Al elegir el equipo, se tiene en cuenta que la brida está destinada solo para el transporte, por lo tanto, el diámetro de la broca o taladro debe ser 20-40 mm más grande que la sección de la barrena. Con la perforación continua a alta velocidad, la fuerza centrífuga presiona parte del suelo contra las paredes de la mina, compactándolas, lo que contribuye a la formación de una costra de lodo.
2. El flujo de trabajo debe ejecutarse con un número mínimo de interrupciones. Para aumentar el par y la productividad, el equipo está montado en un chasis.
3. La tecnología de perforación de pozos con barrena realizada por máquinas del tipo LBU 50 incluye: enfriamiento de la herramienta de trabajo, transporte a la superficie del suelo destruido, fortalecimiento de las paredes de la mina resultante. El uso de plataformas móviles reduce la pérdida de tiempo al cambiar la ubicación de la plataforma de perforación. El uso de este equipo permite profundizar hasta 200 metros con una sección de 190 mm. La presencia del martillo permite la formación de un pozo con un diámetro de 550 mm.
4. Para poner en marcha el sinfín es necesario entregarlo en el lugar y ponerlo en posición de trabajo bajando las zapatas de apoyo. Después de eso, se lleva a cabo la perforación. El movimiento direccional del sinfín a altas velocidades está garantizado por el diseño rígido de la instalación. Se agregan secciones adicionales a medida que bucea.
5. Al perforar un pozo con sus propias manos con un taladro casero y equipo industrial adicional, el proceso tecnológico no cambia. La única diferencia son las dimensiones del dispositivo móvil, así como el límite de profundidad de 60-70 metros.

El método de perforación con barrena le permite realizar una pasada en los planos vertical, horizontal e inclinado. La tecnología implica el uso de una estación hidráulica. Al realizar el trabajo, las paredes están revestidas simultáneamente con tuberías de metal. El resto del proceso es idéntico.

Ventajas y desventajas del método.

Según las estadísticas, el costo de producción de pozos mediante perforación con barrena es el más bajo, la velocidad de su puesta en servicio es la más rápida. Sin embargo, este método tiene pros y contras.

Además de la velocidad de ejecución del trabajo, los aspectos positivos incluyen la simplicidad del equipo y el proceso tecnológico sin complicaciones, que permite a los propietarios realizar trabajos de pequeño volumen y llegar a acuíferos profundos por su cuenta. La herramienta es fácil de ensamblar y permite un rápido reemplazo de piezas desgastadas. No es necesario que el agua se derrame en el eje durante la perforación y no hay posibilidad de eliminar la tierra sin quitar la herramienta. Se puede considerar un plus la ausencia de la necesidad de realizar un bombeo prolongado del pozo cuando se pone en funcionamiento. La arcilla, arena y otras impurezas en el pozo están virtualmente ausentes, los filtros de la bomba de agua no están obstruidos, no se necesita recuperación.

La tecnología también tiene muchos aspectos negativos. Los principales son las restricciones sobre la profundidad y el ancho del pozo, así como la imposibilidad de perforar en cualquier suelo. Incluso si los parámetros del suelo cumplen con los requisitos tecnológicos, la presencia de una piedra grande en el camino del taladro puede llevar a la necesidad de cambiar el sitio. Además, durante el funcionamiento, hay una gran carga en el accionamiento de la herramienta y puede desmontarse o dañarse. Es por eso que el uso de este método es más común en regiones con presencia cercana de agua potable y suelos débiles. Las desventajas de los pozos roscados también incluyen una pequeña entrada de agua, que puede no ser suficiente para satisfacer las necesidades de una familia numerosa.