Tecnología de perforación de un pozo artesiano para agua.

perforación de racimo

El método lleva este nombre porque el esquema final de bocas y caras se parece a una especie de arbusto. Pozos de varias caras, agrupados en un sitio, convergen en una boca. En el caso de este método, el trabajo de instalación y preparación se reduce significativamente, se reduce la cantidad de enlaces de transporte en funcionamiento, líneas eléctricas y suministro de agua.

Una característica del método de agrupamiento es una determinada condición para la construcción de un pozo. En particular, la condición más importante es la ausencia de intersección de troncos entre sí.

Las desventajas del método:

• Se requiere detener la operación de pozos hasta que se complete la construcción de una determinada estructura con fines de seguridad contra incendios.
• Alto riesgo de cruzar copas completas.
• La revisión de tal estructura es bastante complicada.
• Al perforar bajo el agua, es difícil eliminar los grifos.

La perforación con plataforma se utiliza cuando se requiere un aumento en la recuperación de petróleo y gas en un área productiva, o cuando se reanuda un pozo inactivo. La construcción de un pozo con un método de conglomerado puede ser trilateral, doble lateral paralelo, doble lateral secuencial.

El diseño del arbusto tiene forma cónica con una parte superior en forma de plataforma de arbusto. El volumen de instalación y trabajo preparatorio depende de la ubicación de la boca del arbusto, y el área del territorio para la futura alienación del arbusto también depende de esto. La máxima eficiencia de este método de perforación se logra en áreas pantanosas.

Métodos de perforación industrial

El método de barrena se utiliza cuando se trabaja en áreas con suelo de arena y grava. Los acuíferos se pueden ubicar a una profundidad de varias decenas de metros. Con este método, el suelo es empujado hacia afuera por las cuchillas del dispositivo giratorio. Este método de producción se considera bastante rápido. Pero se usa más a menudo en la construcción de estructuras de pequeño tamaño.

Esquema de perforación por percusión

Con el método de la cuerda de choque, se usa un poderoso cincel puntiagudo para desarrollar las rocas del suelo. Produce movimientos de avance-retorno, llevando a cabo la destrucción del suelo. Para una producción más eficiente, se utiliza una varilla de ponderación especial. Se adjunta a la estructura de perforación.

El método más productivo para excavar el suelo en la construcción de dispositivos de toma de agua se considera el método rotativo. Su eficiencia es varias veces mayor que el método de impacto de cuerda. Esto se logra debido a ciertas características de diseño de la instalación:

• durante el trabajo, se utiliza una broca cónica como parte de la sarta de perforación;
• su rotación se realiza mediante un rotor;
• el collar de perforación se utiliza para aumentar la productividad;
• las paredes del pozo se tratan con una solución de lavado especial;
• para el arreglo final del pozo se utilizan caños de revestimiento, dispositivos de filtración y unidades de bombeo.

Equipo

La perforación rotatoria no se puede realizar sin un equipo especial, que incluye los siguientes dispositivos y mecanismos:

• torre;
• rotor;
• plataforma de perforación impulsada;
• equipos de bombeo tipo pistón;
• giratorio de perforación;
• mecanismos y equipos para la limpieza con una solución de lavado;
• sistema de viaje, que consta de un bloque de corona;
• canal;
• tamiz vibratorio;
• hidrociclones (generalmente utilizados en la extracción de petróleo).

La versión móvil de la plataforma de perforación rotatoria tiene todos los componentes anteriores, excepto el sistema de limpieza con una solución de lavado.

forma oblicua

Para realizar una técnica de perforación inclinada, se requieren las siguientes herramientas y materiales:

Herramienta de perforación de tierra:

• Cuchilla de carnicero;
• Haz;
• Enroscarse;
• Perno de guía de taladro largo;
• Cable;
• Caja;
• Cabo metalico.

Este método se usa con mayor frecuencia en la reparación de comunicaciones, especialmente en los casos en que ya se ha construido un edificio residencial, pero es necesario conducir el suministro de agua o alcantarillado a través de los cimientos. Para evitar excavar zanjas profundas, se utiliza la perforación inclinada. Para empezar, el ángulo de inclinación se calcula para que la parte inferior del foso coincida con el final de la tubería empotrada.

Se instala un taladro de tierra en un lugar preseleccionado y se le da inmediatamente el ángulo de inclinación deseado con la ayuda de una viga transversal colocada en la zanja. Se instala un pasador de guía en el taladro, que le permite mantener la dirección establecida antes de comenzar a trabajar, y comienza la perforación del orificio. Aquí se requiere un monitoreo continuo del proceso, ya que al profundizar o desviarse de la trayectoria deseada, se deben rebordear las paredes del pozo.

Cuando el pozo está listo, se baja una tubería de revestimiento, repitiendo el diámetro del pozo.

estructura de la carcasa

Se pasan un cable y un cable de metal a la tubería, luego el cable o la manguera necesarios se introducen en la tubería con la ayuda de un cable. Se ata una cuerda al cable, con la ayuda de la cual, si es necesario, se tira del cable hacia atrás.

Si se coloca un cable de alimentación en la tubería, la manguera o el cable se pueden reemplazar fácilmente. En este caso, es posible hacer frente solo con la ayuda de una sola perforación inclinada, mientras que no será necesario cavar una zanja profunda y violar la integridad de los cimientos.

Áreas de uso de dicha tecnología.

Entre los puntos de aplicación de la perforación de núcleos de pozos, cabe destacar algunos básicos.

Industria minera: desarrollo de depósitos montañosos de minerales sólidos.

El resultado del pasaje es un núcleo con una estructura sólida, que se utiliza para analizar las rocas de esta zona. Se extrae periódicamente para conocer el cuadro de la ocurrencia de rocas en esta zona.

Suministro de agua autónomo: la organización del proceso necesita estudiar las entrañas de las propiedades privadas para tener acceso a las fuentes de agua subterránea. La perforación hidrogeológica es necesaria para seleccionar la ubicación de un pozo de agua.

Construcción: para perforar un pozo de dictado para hincar pilotes, equipar cimientos de pilotes. Los constructores necesitan saber a qué profundidad habrá una capa de arena o comenzarán las piedras grandes. De esto depende la estabilidad del edificio. Esta tecnología es ideal para perforar orificios de gran diámetro en estructuras de hormigón armado.

Un método similar es adecuado para el paso vertical de pozos, horizontal y en el ángulo deseado.

Método de curvatura artificial.

La curvatura artificial del eje de la luneta es aplicable cuando es necesario perforar pozos de petróleo o gas. La desviación artificial se divide en cluster y multilateral. Este método se ha aplicado con éxito en los siguientes casos:

• Para trabajar con capas profundas bajo taludes;
• En caso de desviación del tronco completado;
• Cuando el petróleo se encuentra debajo de una capa de depósitos de sal;
• Si es necesario, pase por alto los lugares que se desmoronan;
• Para abrir las capas debajo del fondo del depósito;
• Durante la construcción de la cara en capas debajo de edificios residenciales;
• Si es imposible eliminar el pozo rellenado;
• Para salirse con la suya con una nueva dirección;
• Para ahorrar tiempo de perforación;
• Al perforar con un método de racimo en un área plana;
• Al pasar una veta de carbón para la desgasificación.

El proceso de deformación forzada requiere motores especiales, incluidos taladro eléctrico, taladro turbo y motor de tornillo.

https://youtube.com/watch?v=f74Rdq0gXeQ

método multilateral

Este método consiste en conducir dos pozos desde el vidrio de fondo de pozo principal, mientras que el pozo principal se usa más de una vez.

En este caso, aumenta el área de trabajo y la superficie de filtración, pero disminuye el volumen de trabajo de perforación en la formación superficial.

Dependiendo de los ejes auxiliares, son posibles los siguientes tipos de diseño multilateral:

• Radial - eje principal horizontal y radial - auxiliar.
• Ramificado: consta de dos troncos inclinados y un tronco inclinado.
• Ramificado horizontalmente: similar al tipo anterior, pero el ángulo de los troncos auxiliares es de noventa grados.

La elección del tipo de diseño multilateral está determinada por la forma de los pozos auxiliares y su ubicación en el espacio.

tipos de pozos

Los pozos son de 3 tipos principales:

• filtrar;
• artesiano;
• Abisinio.

Filtrar bien (para arena)

El pozo del filtro se excava a una profundidad de 40-50 metros. El límite para ello es la capa arenosa. Más profundo que esto, no se realiza la perforación de pozos de este tipo.

Esquema de un pozo artesiano con un conductor.

Las artesianas se consideran los tipos más profundos. La profundidad de sus perforaciones oscila entre 50 y 400 metros. El objetivo principal de tales pozos es obtener agua artesiana limpia de alta calidad.

Abisinio - el más superficial. La profundidad de su perforación no supera los 30 metros. Al crear agujeros de este tipo, no se utiliza una bomba sumergible debido al pequeño diámetro de la tubería.

Para casas particulares, las organizaciones que perforan pozos cavan un pozo tipo filtro a una profundidad de 40 a 50 metros. Dichos pozos de agua a menudo se denominan artesianos, lo que lleva a una sustitución de conceptos. Su diferencia con los pozos filtrantes no está solo en la profundidad, sino también en la calidad del agua recibida. Una gran diferencia en el precio del trabajo y la complejidad de la implementación.

Características de la tecnología

Primero, definamos qué es un método de perforación rotatoria. Esta es una tecnología especial para la perforación de pozos, que se utiliza si es necesario que una estructura hidráulica proporcione grandes volúmenes de agua potable respetuosa con el medio ambiente. Al mismo tiempo, el pozo se distinguirá por un funcionamiento estable y duradero. En este caso, este método es más adecuado que cualquier otra tecnología de perforación.

La plataforma de perforación rotatoria y la tecnología en sí tienen las siguientes ventajas sobre otros diseños y técnicas de perforación:

• Un pozo así perforado tendrá una alta productividad, es decir, producirá agua en grandes volúmenes.
• Durabilidad de una estructura hidráulica.
• El suministro de agua del pozo se realiza de manera estable (sin disminución del nivel ni interrupciones).
• La calidad del líquido extraído estará en la cima. Se puede utilizar de forma segura para beber.

Este método de perforación de pozos le permite obtener una estructura hidráulica que tendrá un débito tan alto que el agua de la fuente será suficiente no solo para suministrar agua a un edificio residencial, sino también para regar el jardín, llenar piscinas y otros embalses. , así como para satisfacer diversas necesidades técnicas.

Una plataforma de perforación rotatoria se usa cuando es necesario perforar un pozo profundo para obtener agua. La esencia del método es la siguiente: se introduce un eje con una punta en forma de cincel en la tubería de perforación. Durante la rotación del eje, la broca destruye la roca. La rotación se realiza por el funcionamiento de la instalación hidráulica.

Para limpiar el pozo de la roca que contiene, se utiliza una solución de lavado especial. Se alimenta al túnel a través de tuberías. Hay dos métodos de entrega que se pueden utilizar:

1. El fluido de perforación se bombea a la tubería de perforación mediante un equipo de bombeo especial. Después de eso, se exprime a través del anillo. Este método se llama lavado directo. Se muestra en el video al final del artículo.
2. La segunda forma se hace de manera diferente. La solución se introduce en el espacio anular y luego, utilizando un equipo de bombeo, se bombea fuera de la tubería de perforación junto con la roca triturada. Este método se llama retrolavado.

El método de retrolavado tiene una ventaja indiscutible: con esta técnica, puede obtener una estructura hidráulica con un gran débito, ya que la apertura del acuífero es de la más alta calidad. Entre las desventajas está la necesidad de involucrar equipos complejos de alta tecnología, por lo que esta técnica es más costosa.

La ventaja de la perforación rotatoria con lavado directo es su relativo bajo costo en comparación con el segundo método. Es por eso que este método se usa con mayor frecuencia cuando se perforan pozos de agua en propiedades privadas.

Los principales métodos de perforación de pozos.

Dependiendo del tipo y condición de las rocas en la capa cercana a la superficie, el diámetro y tipo de la herramienta de corte de rocas, el método de perforación, el tipo de agente de limpieza y la sarta de perforación, se utilizan los siguientes métodos principales de perforación de pozos.

• 1. Instalación de una tubería de dirección del pozo en un agujero previamente excavado a mano. Después de la instalación en el pozo, la dirección de la tubería se cementa o se entierra. Este método se utiliza cuando se perforan pozos de gran diámetro con brocas de rodillos con lavado de lodo (principalmente pozos de petróleo y gas) y cuando se perforan pozos de exploración geológica utilizando el método de cable de choque.
• 2. Perforación del pozo "en seco", es decir, sin lavado ni soplado. Esta opción se utiliza cuando se perfora desde la superficie de la tierra en los casos en que el intervalo superior de la sección geológica está representado por rocas sedimentarias que utilizan proyectiles convencionales (sin un receptor de núcleo extraíble). Para la perforación, el juego de núcleos está equipado con una broca de carburo tipo SM o SA, y la perforación se lleva a cabo con una rotación lenta de la columna y cargas incrementadas hasta una profundidad de 2-3 m hasta el lecho rocoso. Si el lecho rocoso se encuentra más profundo, entonces se lleva a cabo una perforación "en seco" hasta la máxima profundidad posible, y luego se instala una tubería direccional y se lleva a cabo la perforación hasta el lecho rocoso ya con lavado con una herramienta más pequeña.

Es posible perforar en seco colocando una sarta de revestimiento equipada con una barrena o zapata en rocas sueltas con rotación y bajo la acción de una carga axial aumentada hasta la máxima profundidad posible. Después de eso, la sarta de revestimiento no se extrae, y la roca dentro de la sarta ya se perfora con lavado con un conjunto de barriles sacatestigos más pequeño.

3. La perforación con martillo neumático de purga o broca cónica se puede usar en cualquier roca, incluidas rocas duras y erosionadas, rocas saturadas con escombros grandes y a profundidades considerables. Este método se recomienda para varias condiciones de perforación, pero solo si no se requiere núcleo en el intervalo de perforación. Para taladrar, por ejemplo, se puede utilizar un martillo neumático P-105 (diámetro de la broca 105 mm) y un compresor que proporcione una presión de aire de 0,2-0,5 MPa. Para la perforación operativa, es recomendable tener un compresor móvil en la organización con un conjunto de herramientas de perforación específicas para operaciones de perforación.

Al perforar en rocas sueltas, aluviales e inestables, la perforación con un martillo neumático se puede realizar desde la superficie con una fijación avanzada del pozo, cuando la destrucción de la roca en el fondo se acompaña de la obstrucción de la sarta de revestimiento equipada con un zapato o un poco especial. Según este esquema, la perforación se realiza de acuerdo con los métodos OD, ODEX y DEPS de Atlas Copco.

4. La perforación con lavado con herramientas de diamante o carburo se lleva a cabo cuando se perfora desde trabajos mineros subterráneos sin instalar tuberías de revestimiento, si las rocas son estables y no propensas a hincharse y colapsar.

En este caso, el agua técnica se extrae del pozo mediante un pico y entra en el sumidero a lo largo de la ranura.

El cabezal del pozo cuando se perforan pozos horizontales o ascendentes perforados desde trabajos mineros subterráneos está necesariamente equipado con una boquilla especial de sellado del cabezal del pozo cuando se usa el proyectil SSK para perforar. Luego se lleva a cabo la entrega y extracción del receptor central y el overshot debido a la cabeza hidráulica ajustable en el espacio sellado del pozo.

La opción de perforación con lavado también se practica cuando se perforan pozos desde la superficie del SSC. En este caso, la perforación se lleva a cabo con lavado con agua utilizando un juego de núcleos SSC con una corona de aleación dura o de diamante hasta la profundidad máxima y se retira un receptor de núcleos con un núcleo a la superficie. El agua técnica, en la etapa inicial, sale del pozo y se extrae fuera de la plataforma de perforación a lo largo de la ranura. A continuación, se perfora el tubo de revestimiento de mayor tamaño que queda en el pozo y emerge en la superficie del tubo central, equipado con una zapata reforzada. Después de perforar con la tubería de revestimiento, continúa la perforación con el proyectil SSK y se lleva a cabo la perforación con la sarta de revestimiento hasta que la sarta de revestimiento entra en el lecho rocoso denso.

La perforación con lavado también se realiza cuando se perfora con una doble columna de KGK (hidrotransporte del núcleo). En este caso, el agua circula por los huecos de la sarta y entra en el sumidero sin derramarse y sin tocar las paredes del pozo.

Trabajo preliminar

Una vez instalada la máquina perforadora, llega una comisión especial para verificar el equipo, la maquinaria y la calidad del trabajo.

Cuando la plataforma de perforación está lista, comienza el trabajo de preparación para la perforación. Tan pronto como se instala la máquina perforadora y se completa la construcción de las estructuras, una comisión especial verifica la máquina perforadora. El capataz del equipo de perforación, aceptando la comisión, junto con él supervisa la calidad del trabajo, verifica el equipo y la implementación de la protección laboral.

Por ejemplo, de acuerdo con el método de ejecución, las luminarias deben estar en una carcasa a prueba de explosiones, se debe distribuir en toda la mina iluminación de emergencia para 12 V. Todos los comentarios realizados por la comisión deben tenerse en cuenta antes de comenzar la perforación.

Antes de comenzar a perforar, el equipo está equipado con el equipo adecuado: un agujero cuadrado, tubos de perforación, un cincel, dispositivos de mecanización a pequeña escala, tubos de revestimiento para un conductor, instrumentación, agua, etc.

El equipo de perforación deberá contar con casas para vivienda, mirador, comedor, casa de baños para secado de cosas, laboratorio para análisis de soluciones, equipos para extinción de incendios, herramientas auxiliares y de trabajo, carteles de seguridad, botiquines de primeros auxilios y medicamentos, bodega para equipo de perforación, agua.

Esquema de instalación de una torre para perforación.

Después de instalada la torre de perforación, se inicia una serie de trabajos de reequipamiento del sistema de viaje, durante los cuales se instalan equipos y se prueba la mecanización a pequeña escala. La tecnología de perforación comienza con la instalación del mástil. Su dirección debe fijarse exactamente en el centro del eje de la torre.

Después de centrar la torre, la perforación se realiza bajo la dirección. Este es el descenso de la tubería para fortalecer los pozos y el relleno de su extremo superior, que debe coincidir en la dirección de la canaleta, cemento. Una vez que se ha establecido la dirección en el proceso de perforación, se verifica nuevamente la alineación entre los ejes del rotor y la torre de perforación.

En el centro del pozo se perfora debajo del orificio de la plaza y en el proceso se encamisan con una tubería. La perforación del pozo se realiza con una turboperforadora, que se sujeta con una cuerda de cáñamo para evitar una rotación demasiado rápida. Con un extremo se une a la pata de la torre y el otro se sujeta con las manos a través de un bloque.

Los pasos del proceso

La tecnología se implementa en la siguiente secuencia:

• La superficie se limpia de escombros y objetos extraños.
• No muy lejos del futuro hoyo, cavan un hoyo de dos metros de profundidad para drenar el líquido de lavado.
• Se perfora un agujero en el suelo para acomodar el taladro, la corona se conecta al tubo central, crece a medida que se conduce.
• Luego con tubos de perforación - el superior se fija en una plataforma de perforación accionada por un motor - de esta manera comienza el hundimiento.
• Cuando la tubería está completamente llena, se eleva a la superficie, extrayendo roca de ella con un martillo, los golpes no son demasiado fuertes.
• El taladro se sumerge nuevamente en el pozo y se perfora hasta alcanzar la profundidad requerida.

La perforación se realiza con lavado, pero si no hay suficiente agua para ello, el flujo de trabajo se realiza en seco. Si los especialistas usan herramientas de diamante en su trabajo, usan una emulsión especial para el lavado regular.

En el caso de suelo arenoso, se agrega vidrio líquido, masa arcillosa a la solución, fortaleciendo las paredes del agujero.

Para suelos con una estructura inestable, el pozo, en proceso de profundización, se refuerza con tuberías de revestimiento. A menudo, en lugar de enjuagar con agua, se usa un golpe más económico con aire comprimido.

Equipos para soplado de pozos con aire comprimido

Perforación de pozos de arena

Para perforar un pozo con sus propias manos, puede usar el método de choque. En el área seleccionada, prepare un sitio para montar el trípode.

El tipo de proyectil depende del tipo de suelo: el suelo arcilloso denso se perfora con un vaso y el suelo arcilloso suelto se perfora con un achicador. El vidrio se puede convertir en un achicador soldando un cono con una bola de metal en el interior del tubo.

La torre se ensambla en forma de trípode a partir de tubos de metal, en la parte superior se adjunta una polea para una cuerda móvil. En la base, se adjuntan un mecanismo de elevación y un eje, en el que se enrolla la cuerda.

Perforación de pozos de arena

En el lugar donde se planea el pozo, se hace un hueco para la carcasa de medio metro. Un proyectil debe caer en este agujero. El proyectil sube y cae bruscamente en el hueco. A través de cada metro, la herramienta de perforación se levanta y se limpia de la tierra adherida.

Características de la perforación en diferentes suelos.

Al realizar la perforación con percusión con cable con sus propias manos, según los tipos de suelos que se encuentren, se deben seguir una serie de recomendaciones.

Suelo blando, no friable.

La forma más fácil de trabajar es con un cristal de conducción. Un cabrestante lo baja a la superficie del suelo. Cuando se recoge una cantidad suficiente de roca dentro del vaso, se retira al exterior.

tierra suelta

Se utiliza un achicador con válvula. Evita el vertido de roca, que se extrae únicamente en la superficie. En este caso, es obligatorio fortalecer las paredes de la cara. Para este propósito se utilizan tubos de revestimiento. Se adentran profundamente en el suelo bajo la influencia de su propio peso, lo que le permite prolongar la vida útil del pozo.

El diámetro de las tuberías de revestimiento debe ser ligeramente mayor que la sarta de perforación, lo que asegura su paso a la profundidad deseada.

roca rocosa

Se usa un cincel para triturar el suelo y un achicador para extraerlo. Para expandir el diámetro del pozo, el uso de una sarta de revestimiento no es suficiente. Para hacer esto, use un expansor especial con cortadores móviles. Se baja a través del tubo de revestimiento. Cuando alcanza la profundidad deseada de la cara, los cortadores se despliegan. Cortan el suelo, lo que facilita el movimiento de la sarta de revestimiento.

La elección de las unidades de bombeo para pozos industriales.

La extracción de agua de la estructura de toma se realiza mediante bombas especiales. A la hora de elegirlos hay que tener en cuenta los siguientes factores:

• la potencia del accionamiento utilizado;
• Tipo de equipamiento;
• nivel de presión de funcionamiento;
• rendimiento de la unidad de bombeo.

Las unidades de bombeo se utilizan para bombear agua limpia, que puede contener una pequeña cantidad de impurezas. Para la fabricación de la carcasa de la bomba se utilizan aleaciones metálicas resistentes a la corrosión. El motor eléctrico está protegido de forma fiable por una carcasa hermética.

Las unidades de bombeo de tipo sumergible se utilizan para extraer agua de un pozo industrial. Sus cuchillas de trabajo están sumergidas en agua. La bomba está asegurada con un cable de acero inoxidable.

Dispositivo de bomba centrífuga sumergible

En la disposición final de la estructura, se montan estructuras de toma de agua en ella. Con la ayuda de ellos, el agua se entrega al consumidor.

La esencia de la tecnología.

El dispositivo para destruir el suelo es un taladro de núcleo (broca), una herramienta especial que tiene piezas cortantes de aleación dura o inserciones de diamante.

Taladro de núcleo

Con su ayuda, los perforadores profesionales crean rápidamente agujeros en el suelo de la profundidad y el diámetro deseados.

Los artesanos realizan la perforación de núcleos de pozos a altas velocidades de la parte principal, por lo que la instalación está sujeta a una carga poderosa. Para el dispositivo de la corona, un anillo duradero y conveniente hecho de palanquilla de acero, una pieza cilíndrica hueca con cortadores afilados, se utilizan aleaciones duras: ganará tungsteno, acero o diamantes.

La corona se mueve estrictamente a lo largo del borde, y la roca del interior permanece intacta. Una vez que el pozo de trabajo se llena con suelo, se extraen muestras periódicamente para examinarlas del receptor del núcleo y determinar la sección geológica del sitio.

El pequeño diámetro de la broca, hasta 160 mm, permite superar hasta varios cientos de metros en un turno, todo depende de la dureza de la roca.

Una vez que se ha completado la perforación de núcleo y se han examinado los resultados, es fácil comenzar la perforación con barrena con la recuperación total del contenido del pozo.

Clasificación y características generales de los métodos de perforación

El proceso de perforación consiste en la destrucción de la roca en el fondo del pozo (pozo) con una herramienta de perforación y la eliminación de los productos de destrucción (finos de perforación) de la misma.

Con todos los métodos de perforación, se realizan las siguientes operaciones principales: preparación e instalación de la máquina perforadora para comenzar a trabajar, perforación (destrucción de roca) con limpieza del fondo del pozo de los productos de destrucción, construcción de la sarta de perforación para lograr la perforación requerida profundidad y desmontarlo después de completar el trabajo, cambiar las herramientas de perforación desgastadas y mover la máquina a un nuevo pozo o sitio de perforación.

En la actualidad, se utilizan métodos de perforación de perforaciones y pozos rotacionales, de choque rotatorio, de choque rotacional y de impacto rotacional (métodos de perforación mecánica), así como perforación con fuego y combinada. Se investiga la efectividad del uso de energía explosiva en la perforación explosiva de pozos, así como las descargas eléctricas de alto voltaje en la perforación de pulsos eléctricos.

Durante la perforación rotatoria, la herramienta gira alrededor de un eje que coincide con el eje del pozo o pozo y simultáneamente con una cierta fuerza se alimenta al fondo. La magnitud de la fuerza se establece a partir de la condición de exceder la resistencia última de la roca por indentación en el área de contacto entre las hojas de corte de la herramienta y la roca. En este caso, ocurre una destrucción constante por indentación y astillado de partículas de roca del fondo. Los productos de destrucción se eliminan con varillas retorcidas (al perforar agujeros), barrenas (al perforar pozos), lavar el fondo con agua o soplar con aire.

En las empresas mineras, utilizan: perforación rotativa de agujeros con cortadores utilizando taladros manuales y de núcleo; perforación rotatoria (de barrena) de pozos con cortadores y herramientas de diamante utilizando plataformas de perforación.

En el método de perforación por percusión, la herramienta (cincel o corona) golpea el fondo y destruye la roca debajo de la cuchilla. Después de cada impacto, la herramienta gira en un cierto ángulo, lo que garantiza la destrucción constante de toda el área del fondo del pozo y la obtención de una sección redonda del pozo o pozo.

Durante la perforación de percusión rotatoria con martillos perforadores convencionales y sumergibles (perforadores), la herramienta gira intermitentemente solo en los intervalos entre golpes por un dispositivo giratorio montado en el martillo.En algunos diseños de martillos perforadores, la rotación de la herramienta ocurre durante el período en que el pistón golpea la herramienta.

En la perforación rotatoria por percusión con martillos de fondo y martillos perforadores con rotación independiente, los impactos se aplican a una herramienta en rotación continua. La destrucción de la roca con estos métodos de perforación se produce únicamente como resultado de la introducción de la broca durante los impactos.

En la perforación por percusión rotatoria, los impactos se aplican a una herramienta en rotación continua bajo una gran fuerza axial. La destrucción se produce como resultado de la introducción de la herramienta durante los impactos y como resultado del desprendimiento de rocas durante la rotación de la herramienta.

La perforación con brocas cónicas se realiza tanto en el método de percusión con brocas rodantes puras como en el método de percusión rotacional con brocas deslizantes, en el que los dientes, junto con el rodamiento a lo largo del fondo, cortan la roca con un movimiento deslizante a lo largo de la superficie del fondo. .

Durante la perforación contra incendios, la destrucción de la roca en el fondo de los pozos ocurre debido a los esfuerzos térmicos que ocurren cuando la superficie de la roca se calienta rápidamente por los flujos de gas caliente (2000 ° C) emitidos desde las boquillas de los quemadores a velocidad supersónica (2000 m/s o más).

Durante la perforación explosiva, la destrucción de la roca en el fondo de los pozos se produce mediante sucesivas explosiones de pequeñas cargas explosivas. Se conocen dos métodos de perforación con explosivos: la perforación con cartuchos, que utiliza cartuchos de explosivos líquidos o sólidos que explotan en el fondo a partir de un golpe o detonador, y la perforación con chorro, en la que se alimentan a través de la perforadora componentes explosivos líquidos (combustible y comburente) hasta el fondo y se forma una carga líquida plana. La explosión de esta carga se produce inyectando una gota de composición iniciadora (aleación eutéctica de potasio y sodio).

Durante la perforación con pulsos eléctricos, se produce la destrucción de rocas en el fondo del pozo debido a la ruptura eléctrica de su sección por una descarga de alto voltaje (hasta 200 kV). La energía liberada instantáneamente en el canal de ruptura destruye la roca, la cual es removida del fondo del pozo por un flujo dieléctrico que circula en el pozo (aceite solar, agua, etc.).

Se están desarrollando métodos de perforación combinados, en los que se produce un efecto conjunto en el fondo de pozo de una herramienta de percusión y un cortador (método de cono de percusión), cortadores y conos (método de cono de corte), cortadores y un quemador de fuego (método de termocono). método), un quemador de fuego y una herramienta de percusión (método de choque térmico).

Métodos de perforación

El proceso de elaboración de pozos, como cualquier otra tecnología, tiene varios tipos:

• cuerda de choque;
• giratorio;
• perforación con motor de fondo de pozo;
• turbina;
• con motor de tornillo;
• taladro eléctrico.

Esquema de instalación para perforación de pozos con cuerda de choque.

El método de cuerda de choque para perforar pozos se considera el más probado. Con él, se forma el pozo del pozo debido a los golpes periódicos de la barrena en el fondo del pozo. Este proceso ocurre bajo la influencia del peso de la broca y la barra pesada. La elevación de la broca junto con la varilla, que están fijadas en la cuerda, se produce gracias al equilibrador del mecanismo de perforación.

Con el método rotatorio, la rotación de la herramienta se transmite a través del rotor. En este tipo de perforación de pozos, el rotor se instala en la cabeza del pozo a través de una serie de tubos de perforación, que desempeñan el papel de un eje completo. Al perforar pozos pequeños (con un diámetro pequeño del tronco), el proceso ocurre debido a los motores de husillo.

El accionamiento del rotor se realiza desde el eje cardán conectado al cabrestante. O puede ser una transmisión por cadena de un motor. La ventaja de la transmisión es que puede ajustar la velocidad de rotación en un amplio rango, reducir la carga en el cabrestante y reducir su desgaste.

El rotor para perforar se selecciona de acuerdo con el grado de carga, la potencia y el diámetro del eje. La perforación rotatoria tiene 2 canales de transmisión de energía para el fondo del pozo:

• mecánico de la unidad;
• hidráulica de bombas.

Instalación para rotativa de perforación de pozos y métodos de turbina y con la ayuda de un taladro eléctrico.

Cuando se perfora con un método de turbina, la sarta de perforación no gira durante la operación, sino que asume el par del motor de fondo de pozo. Este método también transfiere energía hidráulica.

Método de turbina: transmisión de rotación a la broca desde el eje de la turbina, que es impulsada por el movimiento del flujo de lodo. Resulta que con el método de la turbina, solo 1 canal de transferencia de energía al fondo del pozo está involucrado en el proceso.

La turboperforadora que se encuentra sobre la herramienta es una máquina que lidera el proceso de convertir la energía hidráulica de la presión del flujo del fluido utilizado en energía mecánica, destinada a hacer girar la herramienta.

El proceso de perforación consiste en bajar, levantar la sarta de perforación dentro del pozo y mantener su peso. La sarta de perforación es un conjunto de tuberías que se introducen en el pozo y se sujetan con candados de perforación. Su tarea es suministrar energía hidráulica y mecánica a la broca.