Técnicas Avanzadas de Perforación y Hinca de Tuberías: Métodos y Aplicaciones

Comparativa de Métodos de Hinca de Tuberías y Técnicas de Perforación

1. Diferencias entre Hinca de Tuberías por Percusión y mediante Microtuneladora en Perforaciones Horizontales

A continuación, se detallan las características de dos métodos clave en perforaciones horizontales:

Hinca de Tuberías por Percusión

• Uso: Empleada para hincar tuberías de acero de diversos diámetros.
• Empuje: Se realiza mediante un martillo neumático o hidráulico.
• Alteración: Sin causar alteración significativa en la penetración.
• Extracción de Material: El material del interior se extrae mediante aire y agua.
• Longitud: Variable, de acuerdo con las condiciones del suelo.
• Diámetro: Rango de 100 a 2000 mm.
• Fuerza de Impacto: Hasta 2000 toneladas.
• Requisito: Requiere un método eficiente para extraer el material sobrante.
• Aplicabilidad: Aplicable en todos los suelos, excepto en rocas.
• Suministro: Requiere una fuente de aire comprimido.
• Impacto Ambiental: Minimiza los asientos.

Hinca de Tuberías mediante Microtuneladoras

• Método: Se lleva a cabo sin la excavación de zanjas.
• Proceso: Se empuja e hinca una tubería en el terreno a la vez que un excavador va abriendo hueco por delante.
• Diámetro: Superiores a 500 mm, llegando a rangos de 1200 a 4000 mm.
• Equipamiento: No utiliza aparatos dentro de la perforación.

2. Sistemas Mecánicos para Elevar y Manipular Varillas de Empuje en Equipos de Perforación a Rotación

Para elevar y manipular las varillas de empuje de la sarta de perforación, se pueden utilizar dos sistemas mecánicos principales:

• Por eje de cremallera.
• Por cadena.

3. Sistemas Utilizados en la Circulación Inversa para Ascender el Detritus de la Perforación Estabilizada con Lodos

Para ascender el detritus en la circulación inversa, se pueden emplear los siguientes sistemas:

• Por martillos neumáticos.
• Por martillos en fondo.
  • Ventajas del martillo en fondo: Más seguro, más caro, mejora la limpieza del sondeo, aumenta la velocidad de perforación, recupera el detritus de mayor tamaño.

4. Tipos de Sondeos Helicoidales y su Comparación

Se identifican tres tipos de sondeos helicoidales, con sus características de terreno, diámetro y longitud:

• Hélice Continua:
  • Diámetro: 350-700 mm.
  • Profundidad: Hasta 30 m.
  • Uso: En arcillas o arenas.
• Hélice Corta:
  • Diámetro: Hasta 2.5 m.
  • Profundidad: Hasta 50 m.
  • Terreno: Seco y cohesivo.
• Cucharas Auger:
  • Diámetro: 300 mm.
  • Terreno: Con presencia de agua.

5. Método de Perforación por Percusión Entubando a Rotación Independientemente

El método de perforación en el que se perfora a percusión entubando a rotación independientemente se denomina: Rotopercusión.

6. Asociación de Sistemas de Rotación Directos e Indirectos en Equipos de Perforación a Rotación

Los sistemas de rotación en equipos de perforación se clasifican en:

• Directos: Sonda.
• Indirectos: Mesa de rotación, rotor, barra Kelly.

7. Sondeo Típico Aplicado en la Explotación de Hidrocarburos

El sondeo típico aplicado en la explotación de hidrocarburos es la Perforación Rotativa con Triconos (en España se han superado los 4500 m de profundidad).

8. Ubicación del Martillo en la Perforación a Rotopercusión

El martillo en la perforación a rotopercusión puede ir ubicado:

• En cabeza (superficie).
• En fondo (trépano).

9. Elemento para la Extracción del Detritus en la Perforación a Percusión por Cable

El elemento que se utiliza para la extracción del detritus en la perforación a percusión por cable se denomina Cucharas, siendo la más utilizada la cuchara de charnela.

10. Tipos de Bocas en la Perforación a Rotopercusión y sus Diferencias

Los dos tipos de bocas principales en la perforación a rotopercusión son las bocas de pastillas y las de botones. A continuación, se señalan sus diferencias:

• Las bocas de pastillas se utilizan en martillos en cabeza, mientras que las de botones se emplean en martillos en fondo.
• Diámetro:
  • Pastillas: 35-135 mm.
  • Botones: 50-250 mm.
• Los de botones se adaptan mejor a la rotación.
• La velocidad de perforación es mayor con las bocas de botones.
• Las bocas de botones presentan mayor resistencia al desgaste.

11. Definición de Circulación Inversa

La circulación inversa es un método en el que, al utilizar un fluido para extraer el detritus, este fluido y el material se elevan por el interior del varillaje. La perforación se mantiene inundada, y el ascenso del material se logra por depresión o por inyección forzada. También se utiliza con martillo en fondo.