Perforación con barrena
La perforación de pozos por el método de barrena se utiliza principalmente para suelos arenosos y de grava-arenosos. Es producido por una instalación que tiene un cabezal de perforación, seguido de barrenas que desvían el suelo. La perforación con barrena tiene una clara ventaja en la tasa de penetración.
Además, simultáneamente con la perforación, se prensan y colocan las paredes del pozo, que sujetan la roca y evitan su derrumbe. Las paredes del pozo instaladas pueden ser tanto de hormigón como de acero.
Con la perforación con barrena, no hay necesidad de limpiar el pozo durante la perforación.
Una barrena es una tubería de perforación, cuya longitud completa está envuelta con cinta de acero. La perforación por el método de barrena se lleva a cabo mediante mecanismos de perforación con un rotador móvil. Las barrenas están conectadas por hilos o elementos que tienen una sección figurada.
La carrera de avance cuando se perfora con el método de barrena es de 1,9 a 15 m.
Los sinfines huecos sellados están equipados con bloqueos reversibles con diferentes puntas. Debido al acero de alta calidad de las uniones de herramientas, que tienen una alta resistencia al desgaste, el tiempo de perforación se reduce significativamente. Al mismo tiempo, aumenta la productividad del trabajo.
Cuando se perforan pozos con barrena en suelos blandos y sueltos, las aspas de la broca deben estar en un ángulo de 30-60o con respecto al fondo. En suelos densos o depósitos de grava y guijarros, las palas de la broca deben tener un ángulo de 90° con respecto al fondo. El ajuste del ángulo al perforar depende de la dureza del suelo perforado.
Los elementos de corte del taladro se enfrían con el suelo destruido. En este caso, la roca destruida sube a lo largo de la espiral de la barrena.
Para tornillos de hasta 100 mm de tamaño, la velocidad no debe exceder las 500 rpm.
Cuando se perforan pozos con el método de barrena, las barrenas con un canal central se consideran las más efectivas. A través de él se suministra aire o agua mediante una bomba hidráulica, lo que reduce la fricción durante la perforación. Por lo general, la perforación de pozos con barrena se lleva a cabo a una profundidad de hasta 50 m, en casos excepcionales, la perforación con una herramienta de barrena se puede llevar a cabo a una profundidad de 100-120 m.
Cuando se perforan pozos profundos, la perforación con barrena generalmente se combina con algunos otros tipos.
En la producción de perforación con barrena de pozos, la tecnología se puede aplicar utilizando tuberías de revestimiento o taponando las paredes del pozo con hormigón bajo presión desde la superficie. Con este tipo de perforación, la velocidad de paso de tierra por día puede llegar hasta los 30 metros.
En las máquinas para la perforación de pozos con barrena, se utilizan cabezales de perforación fundidos con hojas de corte y un vástago. El borde de corte de las cuchillas generalmente necesita ser endurecido. En el caso de perforar en rocas particularmente duras, la cabeza de perforación debe estar equipada con diamantes técnicos.
La profundidad de la perforación con barrena de un pozo se lleva a cabo hasta el tamaño de una varilla, luego la máquina se apaga, la varilla debe desconectarse del eje, levantarse y extenderse con una varilla nueva. Después de eso, se puede continuar con la perforación.
Características de las barrenas para perforar pozos de agua.
Las barrenas de la plataforma de perforación son enfriadas por el suelo destructible.
En este caso, el suelo sube a lo largo de la espiral de la herramienta de corte:
- El volumen de suelo a una velocidad promedio de movimiento no debe ser más de 0.2-0.4 del total. En este caso, el número de rotaciones del taladro debe ser de 150 a 200 rpm.
- Para elementos de corte de hasta 10 cm de tamaño, la velocidad de rotación no puede ser superior a 500 rpm.
- Al perforar pozos con barrenas, los elementos de corte que tienen un canal central son más efectivos. El aire o el agua pasan a través de él con la ayuda de la hidráulica, lo que reduce la fricción al perforar el suelo.
Antes de perforar con barrena, se debe realizar un análisis de suelo
Tradicionalmente, la perforación con barrenos se realiza hasta una profundidad de 50 m, como excepción, la perforación con equipo se puede realizar hasta una profundidad de 120 m.
etapas de trabajo
El método de perforación con barrena se utiliza para formar pozos en dirección vertical u horizontal. En este último caso, están presentes las siguientes etapas de trabajo:
- El equipo se está preparando e instalando en una plataforma estable especial.
- Cavan un hoyo para eliminar suelos sueltos y sueltos.
- Con la ayuda de dispositivos de medición láser, determine la dirección de perforación.
- Se están instalando todos los equipos y carcasas necesarios.
- La profundización del taladro se produce hasta que se detiene hasta alcanzar la profundidad máxima.
- La herramienta de trabajo se retira a la superficie.
- Una nueva sección está conectada al taladro, lo que le permite lograr la profundidad requerida.
También se realiza la perforación vertical, pero este método no requiere el uso de una tubería de revestimiento.
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Ventajas de usar barrena
El proceso de perforación de pozos de agua mediante el uso de un elemento de corte elimina la necesidad de moler y borrar el suelo separado del fondo. La matanza se realiza de forma continua, paralelamente se realiza la destrucción del suelo. Cuando se separa del fondo de la tierra, se envía al tornillo, que gira a la máxima velocidad. Las fuerzas centrífugas que acompañan el proceso presionan el suelo contra las paredes del pozo, mientras que la correa en continuo movimiento empuja la tierra hacia arriba. Parte del suelo permanece en las paredes del pozo. Estas técnicas aseguran la velocidad de trabajo hasta la 4ª categoría de rocas según el taladro.
Las ventajas de un taladro rotativo son las siguientes:
- Alta tasa de penetración;
- Transporte de suelo sin equipo de elevación;
- Suministro continuo de suelo a la superficie;
- No requiere enjuague.
El equipo de perforación con barrena es bastante caro
Con todas las ventajas, la herramienta también tiene desventajas. Para crear un pozo en el camino de la barrena, la profundidad insignificante del taladro es importante
También se tiene en cuenta la rotación de la cadena de barrena masiva, que requiere un esfuerzo considerable. Para aumentar el recurso de la broca, debe reforzarse con cortadores de aleación dura.
El cincel debe tener una sección más grande que la barrena en 2 cm.
Las brocas más populares utilizadas para la perforación con barrena son las que tienen 2 o 3 cuchillas en la configuración. La herramienta de 3 hojas tiene un cuerpo hecho de un material metálico por fundición. Cuando se está haciendo un pozo, la rotación de la herramienta en el equipo de perforación se realiza mediante máquinas especiales.
¡Atención! Sin el conocimiento de las reglas, no será posible realizar trabajos de perforación donde se utilice una herramienta de barrena
La primera condición antes de poner en marcha el equipo es el análisis del suelo en el sitio, la segunda es hasta dónde llega el agua. Por lo tanto, el trabajo con la ayuda de la máquina herramienta LBU-50 se realiza mediante un rotador especial, que elimina el uso de elementos giratorios y de husillo. Esto será necesario para garantizar una gran rotación y crear un movimiento de traslación axial del tornillo.
Si es necesario hacer el pozo lo más rápido posible, se deben utilizar máquinas potentes que puedan garantizar la máxima productividad. Para ello, se instalan en el chasis del coche. El taladrado se puede realizar con máquinas SO-2.En tal situación, se utiliza una excavadora moderna junto con el equipo.
Perforar pozos no es una tarea fácil, pero si tiene las herramientas necesarias a mano y sigue la tecnología, entonces puede perforar un pozo usted mismo.
Descripción de la tecnología
Esta tecnología se usa solo para pozos con bajo débito.
Al perforar con barrena, se deben observar las normas de seguridad.
La perforación con barrena estándar de un pozo bajo el agua se lleva a cabo en el suelo:
- congelado;
- Suelto;
- Suave.
Con la ayuda de una barrena-tornillo se retira del frente la tierra seleccionada durante la tormenta. La barrena es una tubería de perforación cuya longitud total está sellada con una cinta de acero. El trabajo de la barrena se realiza mediante mecanismos de perforación que tienen un rotador móvil. El sinfín está conectado por un hilo o elementos que tienen una sección especial. La carrera de avance con el sinfín es de 1,9 a 15 m Los elementos del sinfín con sellado hueco tienen mecanismos de bloqueo especiales. Debido al acero de alta calidad de la cerradura, que tiene una alta resistencia al desgaste, el tiempo de perforación se reduce significativamente. Al mismo tiempo, la productividad, por el contrario, crece.
Ventajas y desventajas del método.
La tecnología de perforación de pozos con barrena tiene muchas ventajas:
- se asegura una alta velocidad de perforación sin trituración adicional de la roca estéril;
- la limpieza del hueco en el suelo se realiza de forma continua;
- proporciona una profundidad de perforación de 1,5 a 70 m;
- simplicidad de la tecnología;
- no hay necesidad de atraer maquinaria y equipo de alta tecnología;
- no es necesario suministrar fluido de perforación, lo que simplifica el proceso de trabajo;
- si es necesario, el pozo se puede colocar en un ligero ángulo;
- una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias: para perforar pozos de agua potable, para la formación de cimientos de pilotes;
- la posibilidad de realizar exploraciones geológicas del territorio.
Máquinas de perforación
La perforación con barrena no está exenta de inconvenientes. Este método no se puede utilizar en suelos arcillosos o en presencia de suelo con una alta densidad. Cuando una herramienta de corte golpea una piedra (incluso una pequeña), se puede detener el trabajo. Más movimiento se vuelve imposible. Además, al profundizar el tornillo a una profundidad considerable, es necesario hacer un gran esfuerzo.
Tecnología de perforación con barrena
Se cree que la perforación con barrena es el método más barato y fácil de perforar pozos. De hecho, la perforación con barrena se caracteriza por una alta tasa de penetración (hasta 100-300 m por turno).
Si es bastante simple explicar el principio de funcionamiento de la perforación con barrena, podemos recordar un taladro de hielo, que los pescadores usan en invierno para hacer un agujero. El taladro para hielo se instala verticalmente y, debido a la rotación y la presión, choca contra el hielo.
Si hablamos de tecnología, al perforar un pozo, en teoría, no es mucho más difícil.
¿Dónde se utiliza la perforación con barrena?
La perforación con barrena se utiliza principalmente en la perforación de suelos arenosos y de grava arenosa, así como en rocas de dureza media para barrenos, estudios de ingeniería e hidrogeológicos, estudios geológicos, exploración de minerales, cartografía, etc. popular para la perforación de pozos de agua.
La profundidad del pozo suele ser de hasta 50 metros, pero dependiendo del suelo, puede ser de hasta 100-120 metros. Diámetro de perforación por barrena, generalmente de 60 mm a 600-800 mm. En algunos casos, se utilizan tornillos con un diámetro de 1500 mm o más.
Tecnología de barrena
La perforación con barrena es uno de los métodos de perforación rotatoria y se lleva a cabo mediante una instalación que tiene un cabezal de perforación, seguida de barrenas, con la ayuda de las cuales la roca destruida (lodo) se transporta a la superficie.
La destrucción de la roca se produce por el giro de la cabeza perforadora, entendida como broca o broca de hoja. La herramienta es variada y se selecciona en función de las propiedades de la roca.
De izquierda a derecha: Taladro de hoja; cincel de dos hojas; Cincel de tres hojas.
El cabezal de perforación y la barrena pueden ser separados o de una sola pieza, esta última se llama barrena.
Luego, el lodo se transporta a lo largo de la espiral (brida) del tornillo hasta la superficie.
Perforación con barrena
Además, la barrena se selecciona en función del hecho de que el espacio entre vueltas debe estar ocupado por la roca transportada en un volumen de 0,2 a 0,4.
Esto debe tenerse en cuenta porque en este caso se produce un enfriamiento normal de la barrena debido a la rápida profundización y un flujo constante de roca de diferentes temperaturas. El calentamiento ocurre debido a la rápida rotación y fricción contra las paredes del pozo.
La brida de la barrena sirve solo para transportar tierra destruida, lo que significa que la herramienta destructiva (cincel o taladro) debe ser de un diámetro mayor.
ventajas
- Proceso continuo de elevación del suelo a la superficie;
- No es necesario levantar la sarta de barrena durante la perforación;
- Alta velocidad de profundización (Hasta 100-300 metros por turno).
menos
- Una cadena de tornillos grande y pesada debe girar rápidamente, por lo que la plataforma de perforación debe ser potente;
- Profundidad de perforación relativamente poco profunda, generalmente hasta 50 metros;
- Si golpea una roca, una mayor penetración puede ser un problema, lo más probable es que tenga que perforar cerca;
- No es posible perforar en rocas de alta dureza;
- En suelos pegajosos y viscosos, es posible que se peguen.
Tecnología de perforación
que es un pozo
Para perforar pozos con barrena, la herramienta de trabajo con cuchillas gira constantemente. Esto asegura el suministro ininterrumpido de roca estéril a la superficie, lo cual es muy conveniente. Los sinfines, que realizan todas las operaciones previstas por la tecnología, consisten en un tubo central, que también se denomina barra de perforación. Se coloca una tira de acero en toda su longitud en un cierto ángulo a lo largo de su superficie. Es ella quien transporta la destrucción del suelo a la superficie.
El diseño de la barrena tiene una punta afilada que corta el suelo. La mayoría de las veces se hace removible. Esto le permite cambiar la punta, según el tipo de suelo cultivado. En la perforación con barrena, los siguientes tipos de puntas se usan con mayor frecuencia:
- cincel equipado con tres hojas;
- taladro de pala;
- cincel de dos hojas.
Durante la perforación de pozos de agua, se produce simultáneamente la formación y el fortalecimiento de sus paredes. Para esto, se puede usar concreto o metal. También debe recordarse que este método rara vez se usa para la producción de pozos profundos. Pero si es necesario, la longitud de penetración puede alcanzar los 50 m, por lo que la barrena de perforación está equipada con secciones adicionales.
Al perforar con barrena, es imperativo fortalecer inmediatamente el pozo.
Reglas de perforación con barrena
El proceso de perforación de pozos de agua de la manera descrita anteriormente tiene muchas ventajas, una de las cuales es la velocidad de paso. Al mismo tiempo, con la producción de perforación, hay perforación e instalación de las paredes del pozo, lo que ayuda a retener el suelo, excluyendo su desprendimiento. Las paredes dispuestas pueden ser de metal o de hormigón.
Este método se usa solo para pozos de agua que tienen un pequeño débito. Gracias al tornillo, se toma tierra de la cara. El dispositivo es un tubo especial, que está completamente envuelto en una cinta de metal. El proceso implica el uso de unidades de perforación, que están dispuestas con un rotador móvil. Los cortadores están en contacto con hilos o piezas que tienen una sección figurada. El paso de alimentación tiene un límite de hasta 15 m.
La perforación con barrena requiere un mínimo de 2 personas
Empulgueras:
- Incluido en el diseño de la cavidad;
- Tener bloqueos inversos;
- Equipado con diferentes cinceles.
La superficie de acero es resistente al desgaste, lo que permite reducir varias veces el período de trabajo. Si el taladro se lleva a cabo en un sitio con suelos blandos y sueltos, las cuchillas de la broca deben colocarse en un ángulo de aproximadamente 30-60 ° con respecto al fondo.Si es necesario perforar con este método en suelo denso o en suelo con grava y guijarros, entonces las cuchillas de la broca deben ubicarse en ángulo recto con el fondo. El ángulo se determina en función de la dureza del suelo con el que se está trabajando.
Cuando se dispone un pozo, los elementos de corte del equipo liberan un régimen de alta temperatura debido al suelo destruido. La tierra baldía sube el tornillo. El volumen de minería mientras se mantiene la velocidad promedio de movimiento es de aproximadamente 0.2-0.4 del volumen del espacio. La técnica prevé mantener la frecuencia de torsión del taladro 150-200 rpm. Si se utiliza una barrena en el trabajo, que tiene dimensiones de hasta 10 cm, entonces la frecuencia de torsión no debe exceder las 500 rpm.
Cuando se construye un pozo con esta tecnología, los más efectivos son los tornillos que vienen con un canal en el centro. Es él quien transmite masas de aire o agua por medio de una bomba hidráulica, lo que permite que la fricción durante la realización del trabajo sea lo más baja posible.
