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ELEMENTOS DE PERFORACION

Profesor: Silvio Pastore / [email protected]

JTP: Lucia Gamboa / [email protected]

2013

Bolilla 2: Perforación a percusión

TIPOS DE PERFORACIÓN

Elementos de Perforación – Dpto. de Geología – FCEFyN - UNSJ

SISTEMAS METODOS

PERCUSION

ROTACION

POR CABLE

BECKER

DIAMANTINA

TRICONO AIRE REVERSO

MIXTO

CONCENTRIX R

MARTILLO DTH

TUBEX - ODEX

VIBRO -

AUGER

AIR CORE

LODO DE

PERFORACION

FLUJO DE

AIRE

TIPO DE

MUESTRA OBTENIDA

DETRITUS - CLASTOS

DETRITUS

DETRITUS Y AGUA

DETRITUS SECO

DETRITUS - RIPIOS

TESTIGO CILINDRICO SOLIDO

DETRITUS

DETRITUS / MUESTRA

DETRITUS

DETRITUS

DETRITUS Y NUCLEO MUESTRA

• Los primeros sistemas de perforación por percusión (China, 4000 AC) consistían en un balancín contrapesado por un grupo de hombres, que efectuaban el tiro en un extremo de una cuerda mientras que de otro colgaba la sarta de perforación construida con cañas de bambú.

POR CABLE


• Libro: Salt: A World History, the drilling technology used to produce

brine and natural gas in this region far pre-dates western efforts. Autor: Mark Kurlansky

POR CABLE


• La sonda o máquina de perforación realiza tres funciones:

1. mueve la sarta de perforación,

2. extrae los detritus producidos por el trépano y

3. coloca las entubaciones de revestimiento.


SONDA O MAQUINA DE PERFORAR

SONDAS



MOVIMIENTO DE LA COLUMNA

• Para el movimiento de la sarta se utilizan varios dispositivos, pero prácticamente solo se utiliza el denominado balancín, el cual recibe su movimiento oscilante por medio de un mecanismo de biela y manivela. La manivela va unida a un piñón de diámetro grande, que engrana con uno más pequeño solidario al eje central de la sonda, que recibe el movimiento directamente del motor por medio de una transmisión generalmente de correas trapezoidales.

• Un tambor, movido también por correas trapezoidales o por cadena a través del eje central, sujeta el cable de perforar, que pasa por las dos poleas. Cuando el tambor del cabrestante está frenado y por tanto sujeto al cable, el extremo libre de éste (del que depende la sarta) queda sometido a un movimiento de bajada y subida al oscilar el balancín, produciéndose de esta manera el trabajo de la herramienta de perforación. A medida que esta avanza, se va dejando salir más longitud del cable enrollado en el tambor.


MOVIMIENTO DE LA COLUMNA

• La altura de la caída del trépano se determina en función de la dureza del terreno y de la profundidad del fondo de perforación. En máquinas de perforar normales puede oscilar entre 20-60 cm. Para roca dura, la altura de caída debe ser la más corta, hasta una profundidad de unos 20-30 m. Después, teniendo en cuenta el aumento de alargamiento del cable al aumentar su longitud, el sondista experimentado, determinará la altura de caída más conveniente en cada momento. Para rocas blandas la altura de caída debe ser corta, hasta los 5-10 m primeros, pasando luego a la más larga, pero sin dejar que el trépano se clave en el terreno, toda vez que en esta roca, su misión, más que perforar rápido es la de enlucir bien las paredes de la perforación para que no se desprendan.

• Del cable de perforar pende al sarta, comunicándole a ésta el movimiento de vaivén, que a su vez le transmite el balancín de la sonda.

• Este cable se ve sometido a un duro trabajo debido a las tensiones alternantes que se producen al elevar y soltar la herramienta, así como por las continuas sacudidas al tensar. También se produce un desgaste importante por el continuo contacto con el agua y el lodo, debido a las partículas abrasivas que contienen, que desgastan los alambres del cable. Y lo mismo ocurre, pero con mayor intensidad, al rozar el cable con las paredes de la perforación. También produce desgaste el repetido enrollamiento y desenrollamiento en el tambor del cabrestante en las operaciones de extracción e introducción de la sarta, así como el rozamiento continuo de las poleas del balancín y de la torre o castillete, durante el trabajo de perforación.

• Para soportar todos los esfuerzos, el cable debe reunir una serie de características tales como: suficiente resistencia a la tracción, flexibilidad y resistencia al desgaste por abrasión. Los cables más utilizados, que cumplen razonablemente estas condiciones, son los del tipo SEALE, de acero sin galvanizar, con alma de cáñamo o polivinilo de composición 6 x 19 + 1(5) arrollamiento cruzado, con una resistencia a la tracción de 160 a 180 kg/mm2.


CABLE

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