PERFORACION A ROTACION CON CIRCULACION INVERSA
Las dos principales variantes del sistema de rotación son la rotación con circulación directa y la rotación con circulación inversa. La principal diferencia entre ambas radica en el sentido de circulación del fluido de perforación ya que, en el caso de la circulación inversa, la sarta utilizada suele ser de doble cuerpo presentando dos conductos, interior y exterior. Por el conducto exterior se inyecta aire o agua, que entra a través de las válvulas de juego cruzado instaladas encima de la herramienta. El fluido desciende por el conducto exterior del varillaje y asciende por el espacio interior, en el ascenso el lodo arrastra el detritus hasta la superficie, hasta la balsa de lodos. El punto de descarga es el punto de la balsa más alejado del pozo.
En cuanto al equipo, tenemos:
– La herramienta de corte: tricono formado por tres “piñas” cónicas provistas de dientes encargadas de la perforación.
–Varillaje de doble cuerpo para inyección de aire a presión.
– Tubo de extracción de lodos: es una manguera encargada de aspirar o conducir los lodos, que circulan hacia arriba por el interior de la herramienta de corte, y que va a expulsarlos a la balsa de lodos.
– El lodo para la perforación, aunque no sea un elemento propio de la maquinaria, es imprescindible para el buen funcionamiento de la misma. Con él se refrigeran las cabezas de la perforación, se extraen los detritus y se sostienen las paredes del sondeo debido a que se establece una ley de presiones hidrostáticas crecientes con la profundidad. Son esas presiones las que impiden el derrumbamiento de la pared.
– La balsa de lodos, aunque tampoco sea un elemento propio de la maquinaria, resulta igual de imprescindible que el lodo. Su misión consiste en almacenar el lodo y suministrarlo a la máquina y almacenar los detritus para despojarse de ellos posteriormente.
– Filtro para la recogida de muestras: la toma de muestras suele ser muy buena y se realiza por medio de un filtro o cestillo, que va sujeto a una vara larga. Con la vara se aproxima el cestillo a la salida del tubo de extracción de lodos, situándose el éste un poco por debajo del chorro, dado que éste sale a gran presión.
El modo de perforar a circulación inversahace referencia a que el lodo entra p or una zanja desde la balsa de lodos al sondeo, por gravedad y se extrae por la herramienta de corte hasta el tubo de extracción de lodos, de modo que el lodo que extraemos por la manguera vuelve a la balsa de lodos y de allí otra vez al sondeo.
El lodo, generalmente bentonita, debe presentar unos parámetros de densidad y viscosidad controlados, de modo que no resulte demasiado denso ni demasiado acuoso, para facilitar en lo posible la perforación.
El modo de profundizar en la perforación consiste en:
a) Avance o penetración con la sarta de perforación
b) Recuperación del lodo natural junto con el ripio o detritus de la perforación por el interior del varillaje, descarga en la balsa y descenso por gravedad a través del anular
c) Controles (avance, circulación de lodos, velocidad de rotación, presión sobre la herramienta, control de la calidad de los lodos, desgaste de la herramienta, desviación del pozo, cambios de terreno, etc.)
d) Colocación de posibles entubaciones provisionales, con o sin cementación
Una vez finalizada la perforación se procede al entubado, colocación del prefiltro de grava y limpieza de la misma:
- El entubado consta de dos partes: una de tubo ciego y una de tubo ranurado (rejilla) que se distribuirá según haya considerado el hidrogeólogo. Durante el entubado se colocaran una serie de centradores que impedirán posibles desviaciones en la posición de la tubería y asegurarán una distribución homogénea del prefiltro de grava a lo largo de todo el espacio anular.
- La colocación de prefiltro es un procedimiento que consiste en la introducción de grava seleccionada (silícea rodada y calibrada) entre la parte de afuera de la rejilla y la pared del acuífero. Además de aumentar la permeabilidad en torno a la captación, el uso de prefiltro permite usar aberturas mayores en las rejillas, con lo cual se disminuyen las turbulencias y el riesgo de incrustación en el caso de que el agua del acuífero presente dicha propiedad.
- En la construcción de pozos es esencial llegar a obtener una captación que pueda proporcionar con el mayor rendimiento el agua bombeada. Por ello, una vez construido el pozo, se realizan unas operaciones de limpieza y desarrollo que tienen por objeto:
a) Limpieza: Recuperar las características de permeabilidad de la zona adyacente del pozo que se han visto alteradas negativamente durante su construcción.
b) Desarrollo: Aumentar la permeabilidad natural de la zona adyacente al pozo para disminuir las pérdidas de carga de la misma y aumentar el rendimiento de la captación.
El sistema de circulación inversa apenas altera los niveles acuíferos que se perforan, ya que emplea el agua como elemento de contención de las paredes del sondeo. Sin embargo no siempre es posible su uso, depende de la cantidad de agua en los niveles profundos y de la litología. La circulación inversa es muy selectiva respecto a la litología, no es adecuada para niveles rocosos. Generalmente necesita de un buen emboquille del sondeo (a veces con profundidades superiores a los 7m). Por supuesto, también necesita gran cantidad de agua para la perforación. Estas variables son las que hacen o no viable su empleo, no obstante, cuando es posible su uso es sin duda el mejor sistema de perforación de cara a la posterior explotación.
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