Perforación de pozos: tecnología y matices de trabajo.

Pros y contras de la perforación de núcleo

Los aspectos positivos del proceso incluyen:

• La acción puntual de la corona, que corta la roca a lo largo de su radio, a diferencia de la broca rotatoria, destruye el suelo durante el paso.
• Método de alto rendimiento.
• Posibilidad mediante perforación de testigos de estudiar la estructura subterránea de suelos en la zona de trabajo.
• Usando este método, se pasan pozos elevados, multilaterales y desviados; en cualquier capa, incluyendo basalto y granito.
• La velocidad de rotación del taladro es ajustable: en terreno blando, las revoluciones son más bien pequeñas, las rocas duras requieren revoluciones más altas.
• Tasa de penetración relativamente alta, lo que reduce el costo del objeto, con una intensidad energética reducida del proceso.

Como en cualquier proceso, la perforación de núcleos tiene algunas desventajas:

• En aquellos procesos en los que se utilizan purines, existe riesgo de sedimentación del acuífero por los productos de lavado.
• Desgaste rápido de la herramienta.
• La perforación en seco es demasiado costosa.

Cuando se trabaja con formaciones profundas, estos factores siguen siendo decisivos. El costo del equipo, junto con el precio del trabajo de campo, es una cifra sólida.

El proceso de perforación de núcleos se lleva a cabo en varias etapas, el equipo está sujeto a una inspección periódica en busca de daños y astillas.

Los maestros se someten a un entrenamiento de seguridad regular, esta precaución reduce significativamente el porcentaje de daño

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Elección: ¿con o sin filtro?

Para evitar que la contaminación ingrese al pozo, se instala una segunda tubería con un filtro de pozo dentro del pozo. Está hecho de un tubo largo, cuyo diámetro debe ser menor que el diámetro de la carcasa. La parte superior de la tubería se usa para el prensaestopas y se hacen muchos agujeros en la parte central.

En la sección de la tubería a partir de la cual se fabrica el filtro para el pozo, se deben hacer varios orificios frecuentes y suficientemente grandes. Tal perforación asegurará el rápido flujo de agua filtrada hacia el pozo.

La sección perforada está cubierta con una malla de tejido de encaje, pero en casos extremos, también es adecuada una malla de malla fina regular, por ejemplo, con parámetros 0.2X0.13. La malla se puede fijar con alambre.

La parte inferior del filtro es un sumidero, donde no es necesario perforar. Si es posible bajar el filtro al pozo, dispuesto por el método de barrena, usando varillas interconectadas, luego, cuando se realiza la perforación por percusión, el filtro se entrega con un cable de metal.

El filtro perforado para el pozo debe cerrarse con una malla metálica de tejido galón y fijarse con alambre de acero inoxidable. En lugar de una red de tejido de galones, puede tomar una malla regular bastante fina

Esto no permite presionar el filtro con fuerza para asegurar la estanqueidad de la estructura cuando se conecta al prensaestopas. En este caso, puede usar efectivamente PSUL: cinta de sellado precomprimida. Este material es muy utilizado en la instalación de ventanas de PVC.

Dicha cinta debe enrollarse alrededor del borde del filtro e inmediatamente bajarse al eje, ya que el PSUL se expande con bastante rapidez. Si el filtro se baja inmediatamente después de enrollar la cinta, se expandirá en la parte inferior y proporcionará un buen sello de filtro. Después de bajar el filtro, se levanta con cuidado el tubo de revestimiento.

PSUL: la cinta de sellado autoexpandible precomprimida se usa al instalar ventanas de PVC, pero es adecuada para crear un casquillo de filtro de pozo.Es necesario enrollar el PSUL unos 30 cm en la parte superior del filtro e inmediatamente bajarlo al pozo.

En este caso, la mayor parte del filtro debe estar por debajo del nivel del borde de la carcasa. Se pueden usar dos gatos de cinco toneladas para levantar la tubería. La parte de la tubería que se lleva a la superficie se corta o se desenrosca. Para evitar que la abrazadera se deslice, se sueldan piezas de refuerzo a la pieza de tubería que sobresale.

El método de perforación con cuerda de choque le permite crear un pozo sin filtro. Para equiparlo de esta manera, es necesario bajar la tubería de revestimiento por debajo del acuífero unos 0,5 metros. Con barrena "húmeda" o perforación de núcleo, es difícil extraer un núcleo de un pozo. El achicador elimina fácilmente las rocas clásticas sueltas y saturadas de agua.

Esquema del dispositivo de un pozo sin filtro: 1 - pozo; 2 - acuífero - horizonte; 3 - embudo de entrada de agua; 4 - techo; 5 – sarta de revestimiento; 6 - arena; 7 - una cavidad formada en el proceso de bombeo de arena con un puente aéreo

Una vez que la carcasa está firmemente instalada, se bajan dos mangueras al pozo. En uno de ellos se suministra un chorro de agua al pozo, y en el segundo se inyecta aire con la ayuda de un compresor. Así, se obtiene el llamado puente aéreo, y el flujo de agua evita la formación de un tapón de arena.

Como resultado, una mezcla de agua, arena y aire pasará por la tubería de revestimiento, que debe drenarse en un recipiente separado. Cuando la mezcla se asiente, se debe medir el volumen de arena arrastrada desde el pozo. Según los libros de referencia, cada metro cúbico de dicha arena equivale a aproximadamente 4,5 metros cúbicos de débito.

Otro artículo, que le recomendamos que lea, presentará el método de núcleo y barrena para perforar un pozo de agua.

Características tecnológicas de la perforación de núcleo.

Si el diámetro del orificio está dentro de 1 m, se puede ajustar el ángulo de penetración. Los tubos de núcleo de 40-60 cm de largo se reutilizan para el propósito previsto. Durante la operación, la broca está sujeta a desgaste y requiere reemplazo.

Características de la perforación de núcleo de un pozo para agua.

Antes de comenzar una nueva corona de diamantes, el fondo del pozo se trata con un cincel. Esta medida alarga la vida de la herramienta. El equipo de perforación debe estar sobre una plataforma horizontal.

El sistema se monta en el chasis de vehículos con gran capacidad de carga. El equipo especial de Caterpillar se utiliza para trabajar en terrenos difíciles. La perforación de pozos para agua se lleva a cabo utilizando equipos móviles.

Características de la tecnología

Con el método del núcleo, la presión sobre el suelo se realiza mediante coronas especiales en forma de cilindros huecos con cuchillas en un lado. Los cortadores son capaces de perforar suelos de varias durezas, gracias al trabajo a altas velocidades. Para que la herramienta dure más, la roca se procesa previamente con una broca. Cuando se trabaja con rocas duras, se requiere una estricta observancia de la alineación de los elementos componentes de la herramienta, para lo cual la calibración se realiza con un expansor de carburo.

La perforación de núcleos se puede realizar en cualquier ángulo de inclinación con respecto a la superficie. Los pozos elaborados al mismo tiempo se distinguen por un diámetro pequeño con suficiente profundidad. La máquina en sí pesa un poco, por lo que es bastante maniobrable.El procesamiento diametral le permite extraer una parte integral del suelo y analizarlo, teniendo en cuenta la secuencia natural de capas.

Un requisito previo es la presencia de un procedimiento de lavado, en el que la máquina se lava con agua o soluciones de arcilla que protegen el pozo contra colapsos. La etapa final es la excavación con una máquina de tornillo.

Variedades de herramientas de perforación.

La principal herramienta de trabajo para perforar un pozo y levantar el suelo es un taladro. Para varios métodos de perforación se utilizan:

1. Una barrena, o bobina, se usa para una plataforma de perforación rotatoria cuando se pasa por suelos de densidad media: marga, marga arenosa, arcilla y tierra. Está equipado con una boquilla de metal con bordes afilados que realizan perforaciones en el suelo.
2. Un proyectil de vidrio, o Schitz, se usa para suelos viscosos y densos en plataformas de perforación de percusión por cable.
3. La cuchara se usa para suelos sueltos y en movimiento: arena, grava. El método de perforación es rotativo y percusión-rotativo.
4. El achicador se utiliza para limpiar el canal del pozo de las mezclas de tierra sueltas y semilíquidas que quedan después del paso de la barrena. Destinado a la instalación de perforación de cables.
5. El cincel se utiliza para pasar rocas duras y pedregosas. Es una placa especial con bordes redondeados con un calibre igual al diámetro interior de la sarta de revestimiento menos 5 mm. Diseñado para el método de perforación por percusión con cable.

Los elementos de corte de los taladros están hechos de láminas de acero endurecido con un espesor de 3 a 5 mm.

Características de la perforación con barrena

Este tipo de perforación se usa con mayor frecuencia hoy en día en la construcción de acuíferos en hogares privados.Una característica de la perforación con barrena es que la roca desarrollada se elimina por completo de la alineación. pozos sin equipo adicional. El método se asemeja a atornillar, le permite perforar a una profundidad y al mismo tiempo eliminar la tierra innecesaria.

La herramienta utilizada para perforar se llama barrena. Es una varilla de metal con cuchillas. Al atornillarse en el suelo, la barrena destruye la roca que permanece en sus cuchillas. Debido al diseño específico de la barrena, es imposible liberar completamente la cara del vertedero. Por lo tanto, se utiliza principalmente para hundir las capas superiores.

La perforación con barrena no requiere mucho esfuerzo ni costos financieros, por lo que el alcance de este método es bastante amplio: pozos de exploración, tendido de comunicaciones, arreglo de pozos perforados y perforación parcial de agua. Ahora se usa activamente para la construcción de pozos abisinios, para no obstruir completamente el agujero de la aguja en el suelo denso, sino para facilitar ligeramente el proceso de sumergir el tronco en la roca previamente destruida.

El método es adecuado para el desarrollo de acuíferos de hasta 30 m de profundidad en suelos blandos y sueltos y de hasta 20 m en suelos de densidad media. Después de la colocación de la barrena y la instalación del revestimiento, se debe limpiar el pozo con un achicador de roca no extraída.

¡La barrena categóricamente no es adecuada para trabajar en rocas! Se utiliza para la perforación parcial de pozos de hasta 120 m, mientras que este método se combina con otros: rotatorio, cuerda de choque, núcleo.

La perforación de núcleo se utiliza para realizar pozos exploratorios con gran profundidad, hundiéndose en horizontes rocosos, colocando pozos artesianos.El método tiene una serie de ventajas, que son la movilidad de las instalaciones, la posibilidad de tomar muestras de rocas. La extracción del material del núcleo a la superficie permite estudiar la geología del área y corroborar las perspectivas de investigación y desarrollo adicionales.

La perforación de un pozo en el agua kolonkovyy.

Métodos mecánicos de construcción de pozos.

El método mecánico más efectivo es el método central de perforación de pozos. Con él se puede conseguir un pozo de considerable profundidad (hasta 1000 m). Más a menudo, este método es aplicable en rocas. El proceso consiste en la rotación de una sarta de perforación equipada con una boquilla resistente. Elija un método debido a la velocidad de penetración. En el proceso, será necesario utilizar instalaciones pequeñas y maniobrables que proporcionen un alto nivel de eficiencia, lo que se debe a la destrucción del suelo no por el sacrificio continuo, sino por el anular.

La perforación de pozos también se puede realizar de forma rotativa. La tecnología requiere el uso de un bit fijo en un proyectil giratorio. El método se utiliza con éxito en suelos extremadamente duros. El método se ha ganado el título de método más productivo.

Ventajas de la perforación mecánica:

• la capacidad de perforar un pozo de agua a una profundidad considerable;
• excelente presión de agua, debido a que es posible utilizar una bomba sumergible;
• alta velocidad de paso.

Contras de la perforación mecánica:

• la incapacidad de realizar trabajos por su cuenta sin la participación de especialistas;
• la necesidad de alquilar maquinaria y equipos costosos;
• grandes costos

Métodos mecánicos de perforación de acuíferos.

Dispositivo de pozo artesiano.

La perforación mecánica se realiza utilizando boquillas hechas de aleaciones duras. Están ubicados en el proyectil de perforación. También requiere equipo pesado.

Los pozos hechos de esta manera se caracterizan por una alta productividad y una excelente calidad del agua. Esta categoría de método de perforación de fuentes para la extracción de agua, a su vez, se divide en subtipos.

Por lo tanto, los siguientes 3 tipos principales que se utilizan en la hidrogeología de ingeniería moderna se pueden atribuir a métodos mecánicos:

• subtipo rotativo mecánico;
• subtipo columnar;
• subtipo de tornillo.

Características del método de la columna.

Foto de una corona de diamantes.

La perforación de núcleos de pozos se considera una buena opción efectiva de la categoría de método mecánico, en el que el suelo trabajado es una barra integral llamada "núcleo". Es conveniente usar este método para pozos de fondo con un indicador de profundidad grande (hasta 1000 m) en áreas dominadas por rocas.

La tecnología de perforación de núcleos se realiza mediante la rotación de la sarta de perforación, que tiene una boquilla de alta resistencia que parece una corona de diamante.

Además de estas ventajas, este método tiene otras ventajas importantes:

• excelente velocidad de perforación;
• las plataformas de perforación de núcleo se caracterizan por su compacidad y buena maniobrabilidad;
• debido al hecho de que la destrucción de la roca no se produce mediante un método continuo de sacrificio, sino mediante un método anular, aumenta la eficiencia de la perforación.

Las desventajas de este método incluyen el hecho de que con su ayuda es posible hacer pozos solo con un diámetro pequeño (hasta 15-16 cm). Además, cuando se forman de esta manera, el desgaste de las brocas se produce con bastante rapidez.

Características del método rotativo mecánico.

Foto del método rotativo mecánico.

La tecnología de perforación rotatoria de pozos incluye el uso de una broca, que se fija en una sarta de perforación capaz de realizar rotación. Este, a su vez, es impulsado por un dispositivo especialmente incorporado llamado "rotor".

Este método de perforación se considera uno de los más productivos, ya que le permite llegar a acuíferos profundos, donde se encuentra el agua más pura sin varios compuestos, incluido el hierro. Además, la perforación de pozos con un método rotatorio permite lograr un caudal alto y estable de la fuente en casi cualquier suelo.

Quizás, las desventajas de este método incluyen el alto consumo de arcilla y agua, que son necesarios para la fabricación de la mezcla de lavado, así como el hecho de que durante el lavado del tronco, los elementos de arcilla ingresan al acuífero. Todo esto, por supuesto, hace que este método de formación de pozos sea más laborioso.

El cincel en el método rotativo mecánico debe enfriarse con agua.

Además, en invierno surgen ciertas dificultades a la hora de elegir este método. Esto se explica por el hecho de que en este caso será necesario calentar la mezcla de lavado, lo que no es nada fácil de hacer en tales volúmenes.

Características del método de tornillo.

Dispositivo herramienta para taladrar con barrena.

Este método se considera el más óptimo para crear fuentes poco profundas en áreas donde se encuentran suelos sueltos. Usando la opción de perforación con barrena, el trabajo en la formación de un pozo para la extracción de agua potable se lleva a cabo con bastante rapidez.

Además, este método no requiere el empleo de trabajadores altamente calificados ni el uso de equipos especiales pesados. Es por eso que a menudo se opta por crear acuíferos en tierras de propiedad privada.

Todo el trabajo con este tipo de perforación se realiza con una barrena. Este dispositivo es una varilla con cuchillas y cortadores. Con la ayuda de estos elementos, las rocas se eliminan del canal del pozo.

Plataforma de perforación para el método de barrena.

El método de barrena tiene las siguientes ventajas adicionales:

• proporcionando alta velocidad mecánica;
• en el proceso de trabajo, la limpieza del fondo del pozo ocurre continuamente, es decir, en paralelo con el proceso de destrucción de rocas;
• es posible, simultáneamente con la perforación, hacer y colocar las paredes del pozo de hormigón o acero, que son necesarias para sujetar la roca para evitar su colapso.

¿Una fuente fuera del perímetro o un pozo en la casa?

Los propietarios de viviendas que todavía están indecisos sobre la mejor opción para ellos deben considerar las opciones de alojamiento desde todos los ángulos.

1. Edificio residencial: ¿existe o solo está planeado? En el primer caso, es mejor preferir una estructura de calle, ya que el trabajo y la construcción no están limitados por nada: ni el área que se necesita para el equipo ni la profundidad del pozo.
2. Selección del tipo de fuente. La aguja abisinia mínima profunda sigue siendo ideal para el hogar, que se puede organizar con relativa facilidad para la "residencia permanente" en el sótano. Los pozos más serios son aún mejores para construir en la calle.
3. Gastos. Si aún no se ha construido un edificio residencial, el trabajo interno costará la mitad que el trabajo externo. Cuando ya está completamente lista, la situación es la contraria: la construcción en la casa será 2 veces más cara que fuera de ella.
4. La posibilidad de utilizar equipos especiales: tanto “ahora”, como en el futuro, para el mantenimiento. El mejor lugar es en la puerta, junto a la carretera. En este caso, es posible proporcionar una sección desmontable en la valla.

La vida útil es otro criterio importante. Se cree que los pozos de la calle son más duraderos que los que están protegidos en el hogar. Hay otra opción: un pozo ubicado debajo del edificio, pero no debajo del residencial (taller, garaje, bodega separada, invernadero). Es mejor si es posible desmantelar parcialmente la estructura para proporcionar a la fuente de agua un mantenimiento o reparaciones programadas sin problemas.

Como hacer un pozo en el campo.

Casi todos los propietarios de una casa de campo, e incluso un aldeano, quieren tener un pozo en su sitio. Tal fuente de agua de la cual sería posible obtener constantemente agua de alta calidad.

Vale la pena señalar que si el agua tiene una profundidad de hasta diez metros, dicho pozo se puede perforar de forma independiente. Este no es un proceso tan laborioso como podría parecer a primera vista. Necesitamos una bomba estándar. Bombeará agua y al mismo tiempo, en cierto sentido, perforará un pozo.

Video-cómo perforar un pozo en el país.

Pasemos al proceso de perforación en sí. Cabe señalar que la tubería que bajaremos al pozo debe ubicarse verticalmente. Se bombeará agua a esta tubería usando una bomba. Los dientes deben estar ubicados en el extremo inferior de la tubería. Dichos dientes se pueden hacer a mano. El agua, que está bajo presión desde el extremo inferior, erosiona el suelo.Como la tubería es pesada, se hunde cada vez más y pronto llega al acuífero.

Video-cómo perforar un pozo bajo el agua

Para perforar realmente, solo necesitamos una tubería de acero. El radio de dicha tubería debe ser de al menos 60 mm (preferiblemente más). Tal tubería servirá como tubería de revestimiento. La longitud de dicho tubo de acero no debe ser inferior a la profundidad del agua subterránea. El final de la tubería, que cerramos en la parte superior con una brida y un accesorio especial.

Para hacer esto, usamos un accesorio de paso. A través de este elemento, el agua bombeará a través de la manguera. También necesitamos usar una máquina de soldar. Con él, soldaremos cuatro "orejas" con agujeros especiales. Estos agujeros deben encajar en los pernos M10.

Como tanque de agua, tomaremos un barril con un volumen de 200 litros. Para que podamos acelerar un poco el proceso de perforación, debemos sacudir la tubería y girarla un poco en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario. Por lo tanto, lavaremos una gran cantidad de suelo. Para facilitar la rotación de la tubería, podemos usar una compuerta. Para hacer esto, tome dos tubos de metal y conéctelos a la tubería. Para estos fines, podemos usar abrazaderas especiales.

Para perforar, se necesitan varias personas (dos son posibles). En el lugar asignado para el pozo, se cava un hoyo. La profundidad de dicho pozo debe ser de al menos 100 cm, se baja una tubería a este pozo. Y el extremo irregular hacia abajo. Luego, usando el collar, profundice la tubería. Vale la pena señalar que la tubería debe estar en posición vertical. A continuación, encendemos la bomba. El agujero se llenará de agua. Lo sacamos. Luego se puede verter a través de un tamiz y volver a verter en el barril.Es bastante posible perforar seis metros en unas pocas horas.

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Principio y tecnología del trabajo.

En la configuración básica, el equipo de perforación de núcleos se coloca en el chasis de un camión; en condiciones de trabajo, puede tomar una posición vertical, así como inclinarse en el ángulo requerido. Sin embargo, para trabajos más complejos, existen plataformas sobre orugas especialmente diseñadas. Esto indica la amplia aplicación de este método en diferentes condiciones climáticas.

La tecnología de trabajo es la siguiente:

el mecanismo de perforación se instala en el sitio de la próxima perforación y se fija firmemente en la superficie de la tierra;
es posible usar diferentes boquillas, lo que le permite trabajar con diferentes suelos, incluidas las rocas;
este método le permite levantar el suelo sin mezclarlo, esto es especialmente importante para el estudio posterior del suelo;
es ampliamente utilizado en la construcción cuando se perforan pozos de cimentación para pilotes de soporte;
le permitirá producir agua rápidamente creando un pozo doméstico;
diseñado para la construcción de pozos profundos que alcanzan una profundidad de varios miles de metros.

Es posible cambiar la velocidad de rotación de la plataforma de perforación, por lo que se controla el proceso de calentamiento y aumenta la eficiencia de las operaciones de perforación.

Características de la perforación de núcleo en la exposición.

Características de la perforación de núcleos de pozos, la tecnología de su aplicación se cubre en la exposición más grande de la industria "Neftegaz", que tiene lugar anualmente en el Recinto Ferial Expocentre.

Este es un evento internacional, al que asisten empresas de todas las áreas relacionadas con la industria del petróleo y el gas.

La perforación de pozos es uno de los temas de mayor actualidad que recibe especial atención en la exposición Neftegaz. Entre los temas tratados: el desarrollo y mejora de equipos, el uso de nuevas tecnologías, así como métodos de perforación

Equipos de prevención de reventones utilizados en la perforación