CAMPOS DE APLICACIN DE LOS DIFERENTES SISTEMAS DE PERFORACION

CAMPOS DE APLICACIN DE LOS DIFERENTES SISTEMAS DE PERFORACION

INTRODUCCIN

Para delimitar el campo de aplicacin de los distintos sistemas de perforacin es necesario considerar diversas circunstancias, que se analizarn a continuacin. Un primer aspecto a tener en cuenta sera la extraccin no extraccin de testigo. Cuando la fragmentacin se produzca en toda la superficie del taladro, y no slo en una anular, caso de los barrenos para voladura o, en general, taladros sin extraccin de testigo, es posible utilizar otros sistemas, como la perforacin percusiva o la rotativa con tricono, que generalmente desplazan a la perforacin con diamante por razones de economa y rendimiento.

LA SELECCIN DEL SISTEMA MS IDNEO EN FORMA GENERAL

Las caractersticas geomecnicas de la roca.El dimetro de perforacin.La longitud de los taladros.

NDICE DE PERFORABILIDADUn ensayo de perforabilidad consiste en la perforacin a rotopercusin normalizada de unas muestras seleccionadas y preparadas convenientemente (Figura) El ensayo permite clasificar las rocas segn un ndice de perforabilidad, que, generalmente, vara de 2 a 20, directamente relacionado con la velocidad de perforacin medida en el ensayo.

ROTACIN POR CORTE CON TRICONOComo se ha sealado anteriormente, el sistema de rotacin por corte es el ms rpido de todos cuando se dan las condiciones para que pueda aplicarse. Sin embargo, est limitado a rocas muy blandas (siempre en valores por encima de 8 - 10 de ndice de perforabilidad), nada abrasivas (menos del 8 % de contenido en slice) y en dimetros pequeos (inferiores a 150 mm). En estas condiciones, se est tambin dentro del campo de competitividad de los sistemas de arranque mecnicos, lo que reduce an ms el campo de aplicacin de esta tcnica de rotacin por corte.

ROTACION CON TRICONOLa perforacin con tricono en perforadoras de produccin rara vez se utiliza en dimetros inferiores a 6" (150 mm) debido a problemas importantes en el dimensionado de los rodamientos. A partir de ese dimetro mnimo, sera necesario ir incrementando el dimetro de perforacin a medida que, al aumentar la dureza de la roca, vayan requirindose mayores empujes.

Todo esto implica la utilizacin de equipos pesados capaces de proporcionar los elevados empujes necesarios (figura 28). Como regla general puede afirmarse que la fuerza vertical de empuje que es capaz de suministrar un equipo de estas caractersticas es aproximadamente igual al 60% de su peso.

Perforadoras rotativas sobre orugas (izqda.) y sobre camin (drcha.)

ROTACION CON CORONA PARA EXTRACCION DE TESTIGOSAl igual que para el caso del sistema de rotacin por corte, en los casos de sondeos en los que no van a encontrarse formaciones abrasivas o stas tengan un "ndice de perforabilidad" inferior a 8 - 10, podra utilizarse la corona de carburo de tungsteno (figura). Pero ste sera el caso de algunos sondeos poco profundos, generalmente de menos de 100-200 m y perforados en formaciones sedimentarias. Por otra parte, la friabilidad del testigo en estos casos, suele exigir un dimetro de 100 mm como mnimo para obtener un grado de recuperacin aceptable.

Campo de aplicacin de los sistemas de perforacin con recuperacin de testigo

OJOPara ndices de perforabilidad inferiores, y hasta un valor de 6 aproximadamente, sera aconsejable la utilizacin de corona de diamante de insercin, especialmente si es previsible encontrar intercalaciones blandas que pudieran adherirse al labio del corte de la corona impidiendo el trabajo del mismo.

PERCUSIONEl martillo en fondo se utiliza fundamentalmente en la gama de 80 - 200 mm de dimetro (ver fig). En dimetros inferiores stos seran muy poco eficientes y en dimetros superiores requeriran compresores excesivamente grandes. En principio, puede utilizarse en cualquier tipo de roca sin ms limitaciones que las que cualquier sistema de perforacin tendra en el caso de una formacin fracturada que dificultase o incluso imposibilitase el barrido.No obstante, su utilizacin en rocas duras suele ser problemtica por su menor velocidad de perforacin a baja y media presin y porque, debido a la abrasin, el martillo puede convertirse en un elemento de desgaste de alto coste.

El martillo en cabeza se utiliza generalmente en dimetros menores de 125 mm,debido principalmente a que, con los pequeos dimetros de varillaje de que sedispone, sera difcil un barrido eficaz para la evacuacin de detritus en taladrosmayores.No obstante, se han desarrollado ya tubos capaces de resistir los esfuerzos de losmartillos en cabeza hidrulicos, con mayor dimetro exterior que las varillastradicionales, lo que permite ampliar el campo de aplicacin de estos equipos adimetros mayores de taladro.Al igual que el martillo en fondo, el martillo en cabeza puede utilizarse en cualquier tipo de roca, si bien su mayor potencia de percusin le hace ms interesante en las rocas ms duras. Sus limitaciones se circunscriben a los taladros largos donde se hacen ms patentes las mayores desviaciones y la prdida progresiva de velocidad que son consustanciales a este tipo de perforacin.

CONCLUSIONA partir de los ensayos de perforabilidad de la roca en cuestin, pueden evaluarse aspectos tan importantes como son:

La velocidad de perforacin y consiguiente capacidad de produccin con cada tipo de mquina.Los desgastes y duracin media que puede esperarse de los accesorios de perforacin empleados.Con estos datos y teniendo en cuenta la magnitud y otras peculiaridades del proyecto, podra determinarse con rigor cual sera el sistema optimo y sus costes de operacin.

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