Perforación en fondo - DTH
Un taladro de fondo, generalmente llamado DTH por la mayoría de los profesionales, es básicamente un martillo neumático atornillado en la parte inferior de una sarta de perforación. La rápida acción del martillo rompe la roca dura en cortes y el polvo y los escombros son evacuados por aire, fluido o barro. El martillo DTH es una de las formas más rápidas de perforar roca dura. Se cree que el sistema fue inventado de forma independiente por Stenuick Frères en Bélgica e Ingersoll Rand en Estados Unidos a mediados de los años cincuenta.
Dado que el método DTH se desarrolló originalmente para perforar orificios de gran diámetro hacia abajo en aplicaciones de perforación de superficie, su nombre se originó por el hecho de que el mecanismo de percusión seguía a la broca hacia el interior del orificio.
¿Cómo funciona un martillo DTH?
En la perforación DTH, el mecanismo de percusión, comúnmente llamado martillo, está ubicado directamente encima de la broca. Los tubos de perforación transmiten la fuerza de avance y la rotación necesarias al martillo y a la broca, junto con el fluido (aire, agua o lodo de perforación) utilizado para accionar el martillo y lavar los recortes. Los tubos de perforación se añaden a la sarta de perforación sucesivamente detrás del martillo a medida que el agujero se hace más profundo.
El martillo se acciona completamente mediante fluido. Se compone de dos partes móviles: una válvula que controla el flujo y un pistón que golpea una superficie de impacto directamente ligada a la broca. El cuerpo del martillo proporciona una guía recta y estable de la broca.
Existen tres tipos de martillos, según el fluido de accionamiento:
- Los martillos neumáticos se desarrollaron por primera vez para perforar roca dura, pero se limitan a agujeros poco profundos (< 200 m);
- Los golpes de ariete han sido desarrollados por una empresa sueca llamada Wassara. Es necesario un flujo de agua perdido (entre 55 y 744 L/min, dependiendo del tamaño del martillo) para accionar el martillo. Permite un mejor rendimiento (control del pozo) y puede perforar a mayor profundidad que los martillos neumáticos;
- Los martillos accionados con lodo de perforación son desarrollados actualmente por una empresa francesa llamada Drillstar Industries. Presentan la ventaja de poder perforar en cualquier plataforma existente utilizando una composición de lodo clásica. Su capacidad para perforar profundamente la convierte en una buena tecnología para perforar roca dura que se encuentra en proyectos geotérmicos profundos. Un proyecto de investigación en curso denominado ORCHYD, financiado por la Unión Europea (UE) en el marco del programa Horizonte 2020, desarrollará una nueva técnica de perforación, totalmente impulsada por fluidos, que combina el martillo de barro DTH con un sistema de chorro de agua a alta presión que corta surcos en la roca. junto con la acción de percusión. Esto ayudará a cortar las rocas a mayores profundidades de manera eficiente y segura, reduciendo el tiempo operativo para la exploración geotérmica y, por lo tanto, el costo total de utilizar la energía geotérmica.
Aplicaciones de perforación DTH
Los productos DTH se pueden utilizar en las siguientes aplicaciones:
- Minería: perforación y voladura de pozos en la minería a cielo abierto, donde el operador del taladro perforará varios pozos, luego los llenará con explosivos y los detonará para levantar la roca y permitir el acceso a la roca mineral.
- RC - Circulación Inversa - Exploración de minerales y control de ley del tajo (necesita martillos especializados de circulación inversa).
- RAB - Rotary Air Blast - Exploración de minerales utilizando un martillo DTH convencional.
- GW - Pozos y pozos de agua geotérmicos.
- Petróleo y gas: pozos de perforación de pozos profundos: se pueden utilizar martillos neumáticos siempre que se garantice la elevación del corte y la estabilidad del pozo. Para pozos más profundos, se pueden utilizar nuevas tecnologías DTH, incluidos golpes de ariete y martillos de barro, para mejorar las tasas de perforación en roca dura.
- Industria de la Construcción - Pilotes, zapatas y clavados blandos.