Comience por la profundidad y el diámetro de la entubación
Los proyectos de pozos de agua se definen por la profundidad final y el tamaño de la entubación que se debe instalar. La clase correcta es un equipo cuya profundidad nominal coincida con el sondeo con margen — y cuyo rango de perforación cubra la entubación más el espacio anular.
Las dos cifras no son intercambiables con "hasta qué profundidad puede llegar". Un equipo bueno para 600 m de perforación de 200 mm puede estar en su límite con 600 m de perforación de 400 mm, porque la fuerza de tracción, la sarta de varillas y el volumen de aire o lodo escalan con el diámetro además de con la profundidad. Determine primero el tamaño de perforación que debe ejecutar para instalar la entubación, y luego busque un equipo cuyo rango de perforación publicado lo abarque con margen de sobra.
La aritmética para la entubación es sencilla. Una entubación de 250 mm con una perforación de 350 mm da una holgura anular de 50 mm; eso es suficiente para que los detritos de DTH salgan en la mayoría de las formaciones, y suficiente para el empaque de grava donde el diseño lo requiera. Introduzca la entubación en una perforación de solo 20 mm más y el equipo se pasará el día escariando, y cada metro costará más que el anterior. Como regla práctica, deje al menos 50 mm de espacio anular en pozos pequeños y más donde la formación se derrumbe o el empaque de grava sea grueso.
La capacidad nominal de profundidad también necesita margen. La profundidad nominal normalmente se cita para una sarta de varillas que la fábrica ha probado, con un diámetro de varilla dado. Si su sondeo exige una sarta más pesada para el control de desviación, la profundidad práctica disminuye. Planifique con el 80–90 por ciento de la cifra nominal como su techo de trabajo, a menos que el fabricante confirme lo contrario para su sarta exacta.
Nuestra gama de pozos de agua (parámetros publicados)
La tabla enumera el tipo de montaje, el diámetro del pozo y la profundidad máxima. Las unidades montadas sobre camión sacrifican algo de profundidad a cambio de movilidad por carretera; las unidades sobre orugas favorecen la estabilidad y los pozos más profundos; las unidades sobre remolque se adaptan a trabajos más pequeños y frecuentes.
Nuestra gama de pozos de agua (parámetros publicados)
| Modelo | Montaje | Diámetro del pozo | Profundidad máxima |
|---|---|---|---|
| CDT-600 Trailer Water Well Drilling Rig | montado sobre remolque | 89–950 mm | 600 m |
| CDC-600 | montado sobre camión | 90–850 mm | 600 m |
| CDT-800J Trailer water well drilling rig | montado sobre remolque | 90–850 mm | 800 m |
| CDC-450J | orugas | 105–350 mm | 450 m |
| CDC-600K | montado sobre camión | 105–350 mm | 600 m |
| KSC-1300 | montado sobre camión | 105–350 mm | 1300 m |
| KW360 | montado sobre camión | 115–305 mm | 350 m |
| CDC-800 | orugas | 140–350 mm | 800 m |
| CZT-1200 | orugas | 140–350 mm | 1200 m |
| KW180 | montado sobre camión | 140–350 mm | 180 m |
Lectura de la gama por aplicación
Los diez modelos se dividen en tres grupos, y el grupo importa más que el número de modelo exacto.
Suministro somero y para aldeas. KW180 perfora 140–350 mm hasta 180 m y KW360 perfora 115–305 mm hasta 350 m. Ambos están montados sobre camión, lo que significa que se desplazan entre aldeas a velocidad de carretera sin necesidad de una plataforma de cama baja. Para un programa de muchos pozos someros repartidos por un distrito, la movilidad es el argumento principal, y la capacidad de profundidad es secundaria.
Pozos de producción de profundidad media. CDC-450J con 105–350 mm hasta 450 m, CDC-600K con 105–350 mm hasta 600 m y CDC-600 con 90–850 mm hasta 600 m cubren la gama común de riego y municipal. Obsérvese el amplio rango de diámetro del CDC-600: el mismo portador puede abrir un pozo somero de gran diámetro o perforar uno más profundo de menor diámetro hasta la misma capacidad de 600 m, lo que constituye la flexibilidad útil para un contratista que acepta trabajos mixtos.
Pozos profundos. CDC-800 con 140–350 mm hasta 800 m, CZT-1200 con 140–350 mm hasta 1200 m y KSC-1300 con 105–350 mm hasta 1300 m son el extremo profundo. Tres de ellos merecen una comparación directa porque alcanzan una profundidad de servicio similar desde portadores diferentes: el CZT-1200 es un equipo sobre orugas de 1200 m, el KSC-1300 es un camión de 1300 m. Si los pozos son profundos y los emplazamientos están próximos entre sí, la estabilidad del equipo sobre orugas y su menor presión sobre el suelo suelen imponerse. Si los pozos son profundos y los emplazamientos están muy separados, la velocidad por carretera del camión cambia la economía.
Unidades sobre remolque. CDT-600 con 89–950 mm hasta 600 m y CDT-800J con 90–850 mm hasta 800 m son remolcados. Se adaptan a programas en los que el cliente remolca el equipo detrás de un tractor o un camión, o en los que un único equipo tiene que desplazarse entre trabajos pequeños por caminos rurales. Renuncian a algo de estabilidad de perforación a cambio de esa movilidad.
Para una comparación directa de los tres tipos de montaje en el mismo servicio, véase Water Well Drilling Rigs: Crawler vs Wheeled vs Truck-Mounted.
Movilidad, nivel freático y geología
Si sus emplazamientos están dispersos, la movilidad decide la clase antes que la profundidad. En roca dura, prevea un martillo DTH y un compresor; en recubrimientos blandos, puede ser necesario el sistema rotativo con lodos o el hincado de entubación.
Tres hechos del emplazamiento cambian la selección más que cualquier otro:
- Distancia entre pozos. Por debajo de unos 30 km, un oruga y una góndola suelen ser más económicos a lo largo de una campaña que un camión que no puede llegar a los emplazamientos difíciles. Por encima de esa distancia, la velocidad en carretera empieza a dominar.
- Profundidad del nivel freático. Un nivel freático somero (por debajo de unos 50 m) suele implicar un recubrimiento blando o no consolidado, donde la parte superior del pozo necesita entubación mientras que la inferior se perfora con DTH. Un nivel freático profundo suele implicar que toda la sección es roca dura, lo que cambia la clase de broca y de martillo en lugar de la clase de máquina.
- Formación. La roca dura —granito, basalto, cuarcita, caliza con alta resistencia a la compresión— es territorio DTH. La arena suelta, la grava y la arcilla necesitan sistema rotativo con lodos, hincado de entubación o barrena helicoidal, y la máquina debe poder manejar la sarta de entubación así como la sarta de perforación.
El método de perforación determina el equipo de apoyo:
| Formación | Método habitual | Equipo de apoyo |
|---|---|---|
| Roca dura, profunda | DTH con martillo de alta presión | Compresor de alta presión, martillo de 3–6 pulgadas, brocas de botones |
| Recubrimiento mixto sobre roca | Entubación a través del recubrimiento, DTH en roca | Sarta de entubación, martillo de entubación o adaptador de hincado, compresor |
| Arena blanda y arcilla | Sistema rotativo con lodos | Bomba de lodos, balsa de decantación, entubación |
| Grava y cantos rodados | Hincado de entubación o DTH excéntrico | Entubación, broca excéntrica, compresor |
El trabajo DTH en pozos de agua normalmente funciona a 17–24 bar. Dimensionar ese aire correctamente es un ejercicio aparte — la guía de dimensionamiento de compresores de aire lo explica, y las unidades de alta presión como LGCY-26/25 son la clase que se utiliza una vez que el tamaño del pozo y la profundidad elevan la demanda. Un martillo de 5 pulgadas en el rango de 135–165 mm está especificado para 7.0–19.0 m³/min en 10–25 bar, y el compresor se elige en el extremo superior de esa banda, no en el inferior.
Los pozos geotérmicos utilizan las mismas máquinas con una especificación diferente. La temperatura de circulación, los programas de entubación y los requisitos de lechada cambian, y la página de perforación geotérmica expone las diferencias. El suministro municipal y de riego se trata en la página de perforación de pozos de agua.
Pasos de selección
- Fijar el diseño del pozo: profundidad final, diámetro de revestimiento y material del revestimiento, además del diámetro del agujero necesario para instalarlo con la holgura anular deseada.
- Definir la geología por sección — cuántos metros de recubrimiento, cuántos de roca dura — y la resistencia a la compresión esperada. Geología sección por sección, no una sola descripción para todo el pozo.
- Elegir el método de perforación por sección: hinca de revestimiento o rotación con lodo a través del recubrimiento, DTH en roca, y la clase de martillo para el diámetro de roca.
- Sumar el equipo de apoyo: capacidad y presión del compresor, sarta de revestimiento, martillo, trépanos, varillas, bomba. El equipo de apoyo suele costar tanto como el equipo de perforación, y es la parte que con más frecuencia queda subpresupuestada.
- Ajustar la clase de equipo al rango de diámetro y profundidad con margen, y luego a la logística: qué distancia hay entre los pozos, cómo es el acceso y cuánto tiempo se perderá en los traslados.
- Verificar los detalles prácticos que deciden si un equipo se adapta a un sitio: peso mínimo de transporte frente a los límites de las carreteras locales, manejo del revestimiento con grúa o montado en el equipo, y si la cuadrilla puede cambiar un martillo en la boca del pozo sin una segunda máquina.
- Confirmar repuestos y servicio. Las piezas del martillo, los trépanos, los sellos y los filtros hidráulicos deben estar disponibles dentro del plazo de entrega que permita su contrato, no con un pedido de seis semanas.
Errores comunes
- Elegir solo por el diámetro del pozo. Un rango amplio de diámetro con una capacidad nominal somera no es la misma capacidad que un rango más estrecho con una capacidad nominal profunda, y ambos aparecen en la misma tabla.
- Interpretar el límite superior de la capacidad nominal de profundidad como una cifra de trabajo. Pregunte qué sarta de varillas asume esa capacidad nominal, y en qué se convierte con la sarta que realmente necesita.
- Olvidar el entubado. El equipo debe manejar tanto la sarta de entubación como la sarta de perforación; un equipo que perfora el pozo pero no puede bajar el entubado no ha terminado el trabajo.
- Planificar el recubrimiento y la roca como un solo tramo. Muchos problemas en pozos de agua — entubado atascado, derrumbe del pozo, pérdida de circulación — comienzan en la transición, por lo que la transición es donde el programa debe ser más preciso.
- Presupuestar insuficientemente el compresor. Para un pozo de agua con DTH, el compresor es una parte fundamental del conjunto, y la diferencia entre 18 bar y 25 bar cambia tanto la tasa de penetración como la vida útil de la broca.
- Comprar movilidad que no necesita, o necesitar movilidad que no tiene. Camión, oruga y remolque se deciden por la distribución en el sitio, no por preferencia.
- Ignorar los límites de transporte. El peso mínimo y las dimensiones de transporte, no el rendimiento de perforación, deciden si un equipo grande puede llegar al sitio de forma legal y práctica.
Lista de verificación
- Profundidad objetivo y diámetro de entubado. 2) Geología y dureza esperada. 3) Número de pozos y distancia entre sitios. 4) Profundidad del nivel freático. 5) Acceso para camiones y límites de carretera. 6) Equipos de apoyo: compresor, bomba, entubado.
Conclusión
Un equipo de perforación de pozos de agua se selecciona mediante una cadena aritmética: el diámetro de entubado determina el diámetro del barreno, el diámetro del barreno junto con el tipo de roca determina el método y el martillo, el martillo determina el aire, y el programa de pozos determina el tipo de montaje. La tabla publicada arriba es el último paso de esa cadena, no el primero. Trabaje la cadena en orden, presupueste el equipo de apoyo junto con el equipo de perforación y mantenga la capacidad de profundidad honesta frente a la sarta de varillas que realmente va a utilizar. Las consecuencias por metro de esas decisiones se detallan en Qué determina su costo de perforación por metro.