DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN HORIZONTAL DIRIGIDA
La maquinaria de Perforación Horizontal Dirigida (PHD) se clasifica en función de su fuerza de tiro.
Así nos podemos encontrar con equipo de 4 toneladas a equipos de 500 toneladas e incluso superiores. Evidentemente el tamaño de los distintos equipos implica el empleo de uno y otro equipo en función de las características de cada perforación.
FUERZA DE TIRO (kN)
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PAR DE ROTACIÓN (kNm)
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Transporte
(camiones)
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Area necesaria para su implantación (m2)
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MINI
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<150
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<6
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1
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<25 m
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MIDI
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150<1000
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6<70
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Entre 1 y 5
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25<200
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MAXI
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>1000
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>70
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Más de 5
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>200
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Tabla orientativa para clasificación de la maquinaria de PHD.
COMPONENTES BÁSICOS EN LA MAQUINARIA DE PHD
a.) Plataforma de perforación.
Es la unidad que aplica los esfuerzos de empuje y rotación sobre el varillaje.
Sobre dicha plataforma se realiza igualmente la conexión y desconexión de las barras de perforación.
En equipos pequeños la plataforma de perforación contiene otros elementos, formando un equipo compacto.
En los equipos de mayor capacidad la plataforma de perforación únicamente tiene la unidad de empuje, rotación y unidad de desenroscado de varillaje.
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b.) Bomba de inyección de lodos.
Son bombas de pistones que bombean el lodo bentonítico a alta presión y caudal a través del interior del varillaje de perforación.
El caudal puede variar entre 160 lpm hasta 2.500 lpm.
c.) Equipo de mezclado de bentonita.
Aunque existen unos pocos equipos de PHD que trabajan con aire, la mayor parte de este tipo de maquinaria, trabaja con lodo bentonítico, una mezcla entre agua y bentonita. Para realizar la mezcla entre ambos se usa una mezcladora.
d.) Equipo de reciclado de lodos.
En los equipos de gran tamaño, se manejan una gran cantidad de lodos. Para ahorrar tanto en costes, como ser respetuosos con el medio ambiente, es necesario el reciclado y reutilización del lodo empleado.
Estos equipos también llamados desarenadores, separan el detritus en suspensión del lodo, dejando a éste limpio de finos, listo para su reutilización.
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e.) Varillaje de perforación.
El varillaje de perforación transmite los esfuerzos de rotación y empuje/tiro desde la plataforma de perforación hasta la herramienta de corte/perforación.
Las dimensiones y características son muy variadas, dependiendo de la capacidad de la plataforma de perforación.
Varían desde longitudes de 1.5 metros para equipo de pequeño tonelaje, hasta los 9.5 metros para los equipos Maxi.
Igualmente el díámetro puede variar desde los 40 mm. hasta las 8”
Es unos de los elementos más particulares, su principal característica es la extraordinaria flexibilidad que permite la realización de trayectorias de perforación curvas.
Es muy importante que el varillaje de perforación esté debidamente dimensionado con la capacidad de la plataforma de perforación.
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f.) Unidad de potencia.
La unidad de potencia es el sistema que proporciona el caudal y la presión hidráulica a los distintos motores y cilindros hidráulicos de la plataforma de perforación.
Dependiendo del tamaño del equipo, puede estar integrada en la propia plataforma o en una unidad a parte conectada por latiguillo hidráulico.
g.) Equipo de detección.
El equipo de detección permite conocer en todo momento la posición y orientación del cabezal de perforación.
Está compuesto por un emisor de señal situado en el cabezal de perforación y un receptor situado en superficie que recoge la señal del emisor y permite su interpretación por parte del ingeniero de guiado.
Existen dos principales sistemas:
- Walk over. El sistema más sencillo y económico. Un operario debe estar en la vertical del emisor para poder recoger la señal.
- Non walk over. La señal se transmite a través del varillaje de perforación y por medios de campos magnéticos. No es necesario estar en la vertical del emisor.
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h) Utillaje.
Son las herramientas necesarias para perforar el terreno.
Se diferencian entre sí en función de la tipología del terreno a perforar.
Básicamente diferenciamos entre:
- Cabezales de perforación.
- Ensanchadores o escariadores.
- Cabezales de perforación.
Son los encargados de perforar durante la ejecución de la perforación piloto.
Tienen la particularidad que por su geometría, deben permitir los cambios de dirección.
El más común es el tricono, en su variante de botones de carburo de tungsteno (TCI) o de dientes de acero reforzado (Milled Tooth)
Existen otros tipos para terrenos mixtos
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2. Escariadores.
Son los encargados de ensanchar el diámetro de la perforación piloto.
Al igual que los cabezales de perforación, adquieren distintas tipologías en función del diámetro a perforar.
Podemos distinguir:
- Roca:
- Arcillas.
- Terrenos mixtos
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