Perforacion aire reverso2016

Manual de Sondeos Perforación de de pozos Sistema Rotary y Rotopercusión
Preparado por Angel Lambert B. Noviembre 2002
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Manual de Sondeos
Perforación de pozos
Sistema Rotary y Rotopercusión
Preparado por: Angel Lambert B.

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Noviembre 2002.
Tabla y Contenido Página
1.2 Objetivo………………………………………………………………………………………………..2
1.3 Alcance………………………………………………………………………………………………...2
1.4 Introducción……………………………………………………………………………………………2
1.5 Descripción de los métodos de perforación………………………………………………………..
1.6 Selección de un método de perforación………………………………………………

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1.2 El objetivo
El propósito de este manual es familiarizar al ingeniero/geólogo con ciertas
prácticas y aplicaciones de perforación con las técnicas actuales al trabajo
relacionado con el agua y minería para ayudar al profesional a elegir el
mejor método de un proyecto.
1.3 Alcance
Este manual es aplicable a todos los servicios de perforación de pozos
mediante el proceso de Aire Reverso, Rotary , Roto percusión con martillo
en cabeza y martillo en el fondo, Casing Advance, Cluster Drilling, Auger
drilling, Stratex , Odex , Tubex, en donde se caracteriza por el uso de
Martillos (Bits) o triconos como herramienta de perforación, para la
recuperación de muestras.
1.4Introducción
Se han desarrollado varios métodos de perforación según las condiciones
geológicas de la roca dura o no consolidada totalmente, tal como arena y
grava aluviales. Los métodos de perforación particularmente se emplean
más con frecuencia en ciertas áreas porque son más eficaces en penetrar los
acuíferos locales y ofrecen así ventajas del costo. Los procedimientos de
perforación pueden depender de factores tales como profundidad y
diámetro, litología, requisito del saneamiento y uso del pozo (es decir
esmero bien). El método que perfora es sitio-especifico y depende del tipo
de registración y de prueba para ser realizado. No hay método el mejor para
todas las condiciones y usos. Los métodos de perforación son numerosos y
solamente los principios de base y la aplicabilidad de métodos seleccionados
y convencionales se presentan.
2.0 Descripción de los métodos de perforación
Una breve descripción de los métodos de perforación se presenta abajo. Los
métodos que perforan se pueden agrupar en dos categorías generales:
Métodos que no utilizan los líquidos de la circulación (el perforar)
 Taladro de la dislocación
 Pozos conducidos
 Solid-stem auger
 Hollow-stem auger
 El perforar acústico

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Métodos que utilizan los líquidos de la circulación (el perforar) para
llevar cortes del taladro a la superficie
 El Perforar Rotatorio
o El perforar (directo) rotatorio
o El Perforar Rotatorio De la Circulación Reversa (RC)
o El Perforar Reverso De la Circulación De la Dual-pared
 El Perforar De la Percusión
o percusión de Cable-herramienta
o Air percssion down-the-hole hammer
o Air percssion casing hammer
o ODEX percussión down-hole-hammer
Una descripción más detallada de métodos que perforan es proporcionada
por Driscoll (1986), la "agua subterránea y los pozos", producidos para los
sistemas inc. De la filtración de Johnson. Este libro fue utilizado mientras
que una referencia para varios de los métodos presentó abajo, y los
extractos de este libro fueron utilizados en el resumen presentado en esta
página.
Las aplicaciones de pozo de agua subterránea son numerosas. Para el
motivo de la simplicidad, se proponen las tres categorías siguientes:
 Supervisión bien;
 Desecación (producción) bien;
 Piezómetro o pozo de la observación.
La consideración primaria de un pozo de supervisión es obtener un
representante de la muestra del agua subterránea de condiciones existentes
y válidas para los análisis químicos. La muestra no debe ser contaminada
perforando el líquido o por procedimientos el perforar o de muestreo.
Selección de un método de perforación

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Puesto que no hay versátil, el método que perfora "perfecto", la selección de
un método para la investigación del agua subterránea es generalmente un
proceso del compromiso. Por ejemplo, un método que proporciona la
construcción bien rápida y eficiente puede no ser apropiado para el
muestreo del suelo o de la roca. Es primordial identificar los objetivos del
proyecto y analizar métodos que perforan por consiguiente. En seleccionar
un método que perfora para supervisar bien la construcción por ejemplo, la
consideración más importante es recoger muestras representativas del agua
subterránea o del suelo de intervalos especificados de la profundidad. Sin
embargo, el coste, el tiempo y otros factores deben también ser
considerados. Debajo está un resumen de los factores relevantes a
considerar en la selección de un método que perfora en trabajo
hidrogeológico.
Para la ayuda en la selección de un método que perfora aplicable a su
proyecto necesita y los requisitos del sitio, chascan por favor aquí para
encontrar la herramienta de la SELECCIÓN del MÉTODO QUE PERFORA.
Objetivos del proyecto
 Profundidad de perforar : todos los métodos que perforan tienen
ciertas limitaciones;
 Recuperación de la muestra : el tipo de muestras deseó, es decir
suelo, agua subterránea, disturbada o imperturbada, frecuencia del
muestreo, valoración de la producción;
 Litología de blanco: la instalación bien terminada adentro no
consolidada de la formación consolidada.
Salud y seguridad
o Nivel de la contaminación
o La alta producción de formación puede producir altas
presiones;
o Riesgos de incendios subterráneos en áreas gaseosas
Acceso y ruido
o Aspereza del terreno;
o Limitaciones del espacio y de la altura;
o Ordenanza municipal del ruido
Disposición líquidos que perforan y cortes

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o Los cortes contaminados y la agua subterránea pueden
tener que ser manejado como desechos peligrosos y ser transportado al
terraplén o a las instalaciones de disposición inútil especiales.
Características de la litología y del acuífero
o Tipo del suelo (arena, arcilla, cantos rodados)
o Profundidad para regar la tabla
o Profundidad a la roca de fondo
Costo
Descripción de métodos que perforan
Métodos sin los líquidos que perforan:
Taladro de la dislocación
Método donde está forzado un dechado del pistón o del enchufe-tipo en el
suelo a la profundidad deseada, desplazando todo el material en su
trayectoria. Sobre alcanzar la profundidad deseada, el dechado está
contraído y "asió una muestra en su manera de nuevo a la superficie.
PROS:
o No requiere el equipo pesado (a mano o equipo ligero);
o Limpie el método para la instalación bien baja;
CONTRA:
o Método limitado a las profundidades bajas;
o Método limitado a los suelos y al canto rodado suaves, zonas
cobble- libres;
o No eficiente en caso de necesidad instalar varios pozos;
o Limitación práctica hasta dechado del diámetro del ~ el 2".
Similar al método antedicho es "dirigen tecnología del empuje" o DPT. Un
nombre comercial común es GeoProbe. DPT no requiere el equipo pesado, la
mayoría de las unidades son recolección montada o ATV montados para la
accesibilidad fácil.
Pozos conducidos
Los pozos conducidos se pueden instalar solamente en formaciones

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relativamente suaves. Los puntos bien se pueden conducir a mano o por un
martillo a las profundidades que alcanzan 50 pies. Los puntos se pueden
también conducir fuera del fondo de la cubierta de un diámetro más grande
cuando se ha alcanzado el acuífero. Los puntos se pueden fijar a mayores
profundidades si la pantalla es protegida encajonando durante conducir; la
cubierta entonces se tira de nuevo a la exposición la pantalla.
PROS:
o Rentable;
o Acceso fácil en la mayoría de las condiciones;
CONTRA:
o Limitado a las profundidades bajas (< 50 feet);
o Limitado a unconsolidated, las formaciones suaves relativamente
libremente de cobbles o los cantos rodados;
o Puede requerir pretaladrar un agujero del diámetro levemente mayor
que el punto bien.
Sistema Auger (hueco-Va´stago)
Perforaciones helicoidales (Augering)
Esta técnica consiste en un tubo interior abierto hacia su extremo superior rodeado
de un contínuo espiral o helicoide. El avance se realiza forzando la sarta en el
terreno mientras que se aplica rotación. A medida que el pozo avanza, el suelo es
removido por medio del helicoide desde el fondo del sondeo hacia la superficie. Al
mismo tiempo las muestras son retiradas del tubo interior en la superficie para
llevar a cabo posteriores ensayos geotécnicos y ambientales. La presencia de un
contínuo helicoide o espiral desde la superficie del terreno evita problemas de
contaminación. Por esta razón, esta técnica es comúnmente usada en proyectos
donde se sospecha indicios de contaminación del subsuelo o de aguas.
El método consiste en el perforar de una hélice continua en la tierra. El
esfuerzo de torsión es proporcionado por una perforadora del taladro
superior de la impulsión, que permite ambos hacia abajo empuja y
contracción. Los vuelos individuales tienen normalmente 5 pies de largo.
Diversos pedacitos de taladro se pueden unir al fondo del taladro para
resolver el requisito de la formación, que cortó un agujero ~10 %es
mayores en diámetro que el diámetro del taladro.
El diámetro de la perforación se extiende de 6"-24 ", y puede alcanzar
profundidades hasta 400 pies dependiendo del tamaño del taladro
usado. El método es útil para los argumentos duros, (éste depende del

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tamaño del taladro) suelo cobble-rico o la roca suave. El método es a
menudo ineficaz en tierra floja o debajo de la tabla del agua puesto que
los cortes no se recuperan, aunque puede ser aplicable bajo algunas
circunstancias. Por esas razones, el método es sobre todo uso como
método del "arrancador" de avanzar la perforación abajo a la tabla del
agua, de la cual el perforar puede reasumir con un método más eficaz,
másadaptable.
PROS:
o El perforar rápido y barato en formaciones arcillosas;
o El método limpio, no requiere los líquidos de la circulación;
o Ninguna cubierta necesaria donde está estable la formación;
o Permite la colección de la muestra representativa en
formaciones semi-consolidadas;
CONTRA:
o Limitación práctica hasta el diámetro del 24";
o Ineficaz en material flojo, arenoso (depende de la
profundidad);
o Ineficaz debajo de la tabla del agua (depende de la
profundidad).
MECHA HUECA (hollow stem auger drilling)
Perforación por rotación en seco de mecha
helicoidal de alma hueca
Características del sistema
Aplicable a suelos con o sin cohesión dado que la mecha actúa como camisa
soportando las paradas de la perforación con el suelo remanente en el helicoide.
Entre las ventajas de este método se destacan:
 muy buena productividad por la alta velocidad de perforación
 trabajo en seco (sin agua, lodos u otro tipo de suspensiones)
 compactación parcial del suelo dependiendo de la relación Dext. mecha /
Dext. alma
Método similar al anterior con la ventaja de poder perforar suelos no cohesivos.
La mecha tiene una alma hueca y una punta de perforación con una tapa
(recuperable o no), esto permite instalar la armadura y cementar antes de iniciar la

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extracción de la mecha de perforación. De esta forma se puede cementar con
presión superior a la atmosférica para crear un aumento de diámetro en la zona
del bulbo. Los diámetros típicos de perforación son de 185 a 320 mm.
Procedimiento de ejecución
Paso Descripción QA / QC
1 Replanteo del punto de
perforación
2 Posicionamiento del equipo y
resbaladera en dirección de
perforación
3 Asegurar una tapa (perdida o
recuperable) de perforación
en la punta de la mecha
3 Perforación hasta cota de
fondo + 0.5 m
verificar que le volúmen
de material excavado no
supere el 10% del
volumen teórico
4 Izar 0.2 m la mecha y
destapar la punta de la
mecha con un martinete.
medir la longitud del
cable del martinete para
verificar que se haya
abierto la tapa
5 Colocación centrada de la
armadura dentro del alma de
la mecha.
verificar que la armadura
disponga de separadores
para garantizar el
recubrimiento mínimo
6 Cementado mediante tubo
'tremie' o manguera desde el
fondo de la perforación para
arrastrar material suelto
w/c < 0.6, continuar
colando hasta que el
'grout' salga limpio
7 Continuar cementando a
presión mientras se extraen
los tramos de mecha.
observar que la presión
no supere la presión
máxima permitida
8 Nivelar la armadura y fijar. no debe alcanzar el
fondo de la perforación
9 Pasadas 12 a 24 hs. fracturar
la zona del bulbo con la
menor cantidad de agua
posible y proceder con la
inyección secundaria (ver
métodos de inyección)
registrar presión de
fracturación y medir el
volumen de agua
inyectada

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Mechas huecas de 240 mm de diámetro
Hollow-stem auger (HSA)
Ésta es una forma de taladro del continuo-vuelo a donde las hélices se
hieren alrededor y se sueldan con autógena un vástago de centro tubular o
árbol. Ingresos que perforan esencialmente como en perforar del sólido-
vástago. Cuando las secciones están conectadas sin embargo, el taladro del
hueco-vástago presentará un arrezague liso, uniforme a través de su
longitud que proporciona así un agujero abierto, encajonado en el cual los

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dechados puedan ser utilizados o la instalación bien puede ser realizada.
Otros métodos que perforan pueden también proceder dentro del vástago
hueco, que se puede utilizar como cubierta temporal para evitar el excavar.
El uso del taladro del hueco-vástago, aunque es común en perforar
geotécnico, se limita en usos del agua subterránea. Los taladros con los
diámetros que se extienden de 6"-13 "pueden ser encontrados (las
taladradoras discuten a menudo diámetros de HSA como el diámetro interior
del taladro puesto que el diámetro exterior varía con uso; el exterior se
desgasta con uso), con las profundidades alcanzando hasta 120 pies
dependiendo del tamaño usado. El método se limita a unconsolidated a las
formaciones semi-consolidadas. El método se aplica particularmente bien a
la formación arcillosa y es razonablemente "bueno" recoger muestras
representativas del suelo.
PROS:
o Permite la colección de la muestra incontaminada adentro
no consolidada la formación;
o Puede ser utilizado como cubierta temporal evitar el
excavar;
o Relativamente rápido, especialmente en formaciones
arcillosas;
CONTRA:
o Cantos rodados directos ineficaces;
o El perforar limitado en suelos flojos, granulares,
particularmente debajo de la tabla del agua donde la recuperación de la
muestra puede ser comprometida;
o Difícil de recuperar una muestra en suelo flojo, granular
porque los cortes no desean siempre venir a la superficie. Las muestras se
deben recoger con una cuchara partida o un corer continuo, cualquiera de
los cuales puede proporcionar muestras excelentes si está hecha
correctamente;
o Limited to rather shallow depths.
Sistema de perforación Auger
Pozos perforados a tornillo: con sonda helicoidal (auger)

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Son los mas simples, y pueden ser realizados manualmente o con maquinas montadas
en vehículos. Se realizan en terrenos de fácil penetración, y pueden alcanzar
profundidades de hasta unos 60m, siendo 30m una profundidad común. El diámetro
normal es de unos 5-15cm:
Otro sistema de excavación es el tornillo sin fin, se usa en materiales blandos o
relativamente in consolidados: arenas, arenas arcillosas, arcillas arenosas; en los que
puede avanzar con facilidad. A medida que avanza la hélice va sacando a la superficie
el material que excava. Normalmente con este sistema de excavación se alcanzan
profundidades de entre 10 y 15 metros, pocas veces más de 20.
Realización de sondeo auger drill . Drag bit para perforación sistema Auger.
Esquema simplificado de una herramienta de perforación a tornillo con sonda helicoidal (AUGER).

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Perforación con barra helicoidal Auger.

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Perforación Sonica
Descripción De la Tecnología
El perforar de Resonant Sonic se ha demostrado y se ha desplegado como herramienta
innovadora para tener acceso a la superficie inferior para la instalación de los pozos de
la supervisión y/o de la remediación y para la colección de los materiales sub
superficies para los usos ambientales de la restauración. La tecnología ha sido
desarrollada por la industria con ayuda del Ministerio de ESTADOS UNIDOS de oficina
de la Energía (GAMA) del desarrollo de la tecnología de asegurarle reuniones que las
necesidades de la restauración ambiental ponen.
La tecnología que perfora de Resonant Sonic:
 puede proporcionar la calidad excelente, las muestras relativamente
imperturbadas, continuas de la base que se pueden utilizar para la caracterización
contaminada del sitio y para el diseño subsuperficie de la ingeniería;
 no utiliza ningún líquido que perfora y reduce al mínimo la generación de la
basura asociada a las operaciones que perforan (ningunos cortes);
 proporciona un método que perfora alternativo que en algunas
localizaciones sea más rentable que la tecnología de la línea de fondo (e.g., en Hanford
puede aumentar o sustituir la herramienta del cable que perfora);
 puede ser utilizado perforar los agujeros inclinados;
 puede ser más seguro porque se reduce al mínimo la exposición del
trabajador, porque el perforar es más rápido e inútil generado se reduce al mínimo; y
 puede ser utilizado para recuperar los materiales de la base de la superficie
inferior (es decir, colección de la muestra), para la instalación de supervisar pozos, y
para proporcionar el acceso subsuperficie para la colección de muestras del agua
subterránea.

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 El sistema que perfora de ResonantSonic consiste en dos componentes: la
cabeza del taladro y el resonador (es decir, la pipa o la barra de taladro).
 Tres diversos mecanismos permiten que el pedacito penetre la formación:
dislocación, esquilando, y el fracturar. En cualquier sitio particular, el mecanismo es
dependiente sobre el medio del suelo que es perforado.
 El perforar de ResonantSonic se ha utilizado en muchos sitios geológico
diversos que se extendían de unconsolidated el material grava-rico a las secuencias de
sandstone/shale a glacial arcilla-rico hasta sitios.
 Los corazones continuos se han obtenido en las profundidades tan grandes
como 550 pies.
 El perforar clasifica la gama hasta 260 pies por día.
 Los costes se extienden a partir del $70 a $300 por pie dependiendo del
sistema que perfora usado, del acercamiento que perfora, de la geología del sitio, del
etc.
Estado De la Tecnología
 La patente original fue desarrollada por Albert Bodine en los años 60
tempranos; la tecnología fue utilizada para la pila que conducía y exploración mineral,
especialmente en Canadá. Varias compañías de ESTADOS UNIDOS han comprado el
equipo canadiense y han licenciado cualquier patente existente para perseguir un
nuevo mercado para esta tecnología que perforaba.
 Water Development Corporation de California teamed con el Ministerio de
Energía vía un acuerdo cooperativo de investigación y del desarrollo (CRADA) de
avanzar el uso de esta tecnología al negocio ambiental. La misión común de la sociedad
del industria-gobierno era desarrollar y demostrar mejoras a la tecnología de
ResonantSonic de modo que pudiera ser coste aplicado con eficacia a los sitios

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ambientales de la restauración con el foco especial en sitios que perforaban difíciles
tales como el sitio de Hanford de la GAMA.
 Las demostraciones del campo de la tecnología que perforaba de
ResonantSonic fueron conducidas en el sitio de Hanford de la GAMA y en el laboratorio
nacional a partir el 1991 a 1994 de Sandia. Los refinamientos al sistema que perforaba
se concentraron en mejorar la confiabilidad del equipo, nuevos diseños del pedacito
que se convertían, persiguiendo sistemas automatizados de la dirección y de la
descontaminación de la herramienta, y demostrando capacidades que perforaban del
ángulo.
 Las demostraciones adicionales se han conducido en el sitio de Pantex de la
GAMA en Amarillo, Tejas y en un número de bases de los militares de DOD. Además, la
tecnología se ha puesto en ejecución en el sitio rocoso de los planos de la GAMA, en el
laboratorio nacional de la ingeniería de Idaho, y en un número de localizaciones
privadas en California.
 Los resultados dominantes del programa de desarrollo pu'blico-privado de la
tecnología de la sociedad incluyen el siguiente:
o En la demostración inicial en Hanford, las tarifas de penetración eran
dos veces la de la tecnología de la línea de fondo; resultados más últimos demostraron
las mejoras de hasta tres a cuatro veces que de la línea de fondo.
o Los refinamientos del equipo incluyeron un nuevo diseño principal
acústico, nuevos diseños de la pipa de taladro, un sistema de tramitación automatizado
de la pipa, y un dechado del partir-tubo de la extendido-longitud.
o Un método para mantener temperaturas de base, debajo de 90
grados de Fahrenheit, para asegurar la recuperación de la base de la calidad para el
análisis de VOC fue desarrollado y probado.
o Un aparejo nuevo que tiene capacidades múltiples de la tecnología
que perforan (acústicas, martillo de la cubierta del aire, herramienta del cable,
percusión, y rotatorio rotatorios) fue diseñado y fabricado. Las ventajas de tal sistema
incluyen la capacidad de mezclar y de emparejar tecnologías que perforan a los
objetivos requeridos en cada localización que perfora específica.
o los pozos A'ngulo-perforados han estado instalados en el laboratorio
nacional y Hanford de Sandia.
 La tecnología está comercialmente disponible. El número de las compañías
que pueden proporcionar tales servicios es absolutamente limitado, sin embargo.

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ResonantSonic
 La plataforma de perforación de ResonantSonic utiliza una combinación de
vibraciones mecánicamente generadas y de la energía rotatoria limitada de
penetrar el suelo.
 La cabeza del oscilador o del taladro consiste en dos rotar contrario, los
rodillos desequilibrados que hacen la pipa de taladro vibrar. Los rodillos se
sincronizan con uno a para asegurarse de que el componente vertical de la
fuerza está transmitido hacia abajo a lo largo de la pipa de taladro o del
barril de la base.
 Las vibraciones son aisladas de la estructura del aparejo con el uso de un
resorte del aire.
 La resonancia ocurre cuando la frecuencia de las vibraciones es igual a la
frecuencia natural de la pipa de taladro. En resonancia, las fuerzas
generadas por la cabeza del oscilador pueden acumularse en la pipa a partir
del 50.000 a 280.000 libras. La resonancia y el peso de la pipa de taladro
junto con el empuje hacia abajo de la cabeza del taladro permiten la
penetración de la formación.

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 La cabeza nuevamente diseñada del taladro de ResonantSonic también
tiene capacidad de la rotación las libras de hasta 8.500 pies de esfuerzo de
torsión a asistir con la penetración de la formación.
 Las vibraciones generadas en la secuencia del taladro se extienden a partir
de la 0 a mayor de 150 Hertz y crean hasta de 200.000 libras una fuerza. La
pipa de taladro es avanzada en la tierra por el peso aplicado
hidráulicamente en la superficie.
Configuración y operación de sistema
 Hay dos métodos primarios para recuperar muestras de la base de la
superficie inferior: el método del wireline y el método de la dual-barra. Cada
método, por supuesto, tiene ventajas y desventajas. La selección de un
método específico se debe adaptar a las necesidades y a las condiciones
sitio-especi'ficas. Las ventajas y las desventajas de los dos métodos con una
comparación a perforar rotasonic se discuten en la referencia 5.
o El método del wireline utiliza un pedacito de la base de la abrir-
cara roscado al fondo de la pipa de taladro. Un barril interno de la
base se reclina sobre el hombro del pedacito y es mantenido lugar
durante perforar por un montaje cerradura del down hole o un peso
pesado. Después de perforar ha procedido lejos bastante que el barril
está llenado, el sistema de recuperación del wireline se une al barril
de la base para poderlo quitar sin tirar de la pipa de taladro del
agujero.
o El sistema de la dual-barra es similar al método del wireline, pero
el barril de la base se une a una barra interna de acero del diámetro
pequeño, que entonces se debe quitar durante la recuperación de la
base. Esto asegura el asiento de la calidad del barril de la base.

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Ambas barras de taladro se pueden resonar simultáneamente o
independientemente, dependiendo de condiciones de la formación.
Poco si alguna rotación de las barras de taladro se utiliza con este
sistema. Ni el wireline ni el método dual de la barra requiere la
adición de líquidos a la superficie inferior. Él ambos puede ser
utilizado con el sistema de ResonantSonic.
 La integridad de la perforación es mantenida por la pipa de taladro que
permanece en la tierra mientras que se recupera el barril de la base y
mientras que se avanza el agujero. El diámetro típico de la pipa de taladro
es 4,5 pulgadas de diámetro externo (OD). la pipa de taladro del Grande-
tamaño que se extiende a partir de 6 diámetros de 5/8 a 16 pulgadas se
puede utilizar al telescopar la pipa se requiere para sellar a perched zona o
confinó el acuífero o para hacer pozos del diámetro de una supervisión más
grande o de la remediación.
 Para instalar la supervisión de pozos, la pipa de taladro actúa como cubierta
temporal, dentro de de cuál se pueden colocar los materiales bien para la
instalación. Es absolutamente fácil recuperar la cubierta temporal porque
puede sonically ser vibrada para asistir al retiro.
 Las especificaciones de las seis diversas plataformas de perforación usadas
para las demostraciones de Hanford y de Sandia se demuestran abajo.
Requisitos Operacionales
 El perforar de ResonantSonic requiere a una taladradora y a un ayudante
como mínimo para la operación. El perforar en los sitios de los desechos
peligrosos, por supuesto, requiere a personal adicional. En un sitio de los
desechos peligrosos de la GAMA el equipo del campo podía incluir a un líder
del equipo del campo, a un geólogo, a un oficial de seguridad del sitio, a un
científico del muestreo, a un técnico de la física del brezo, y a dos técnicos

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de muestreo. The.large.number.of personal requerido perceptiblemente
afecta el coste de la operación que perfora y maximiza el diferencial del
coste entre diversas tecnologías que perforan, porque una tecnología es
más rápida que la otra.
 El taladro de ResonantSonic requirió cerca de 2,5 horas de mantenimiento
preventivo por semana durante la primera demostración y menos durante
demostraciones subsecuentes.
o La valoración de costes nacional del laboratorio de Los Alamos
(LANL) utiliza una figura de $20.000 por el año costado para el
mantenimiento preventivo.
o La tensión en la pipa de taladro produjo durante daños internos de
las causas de la resonancia, exploración magnética de la pipa de
taladro (el magnafluxing) se puede realizar rutinariamente para
revelar micro fractura. Sin embargo, micro fractura no se identifican
fácilmente en todos los casos porque los puntos iniciales de la falta
ocurren dentro del cuerpo de la pipa.

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Métodos usando fluidos de perforación:
Perforación Rotary (directo)
Consiste en perforar un agujero mediante la acción rotatoria de un tricóno,
removiendo los fragmentos de material perforado (cutting) con un fluido que
continuamente circula, a mediada que el tricóno penetra en los materiales de
perforación. Dicho tricóno se fija al extremo inferior de una sarta de tubería o barras de
perforación. Convencionalmente el fluido o lodo de perforaciones bombeado desde la
superficie por una bomba de lodo hacia el fondo de la perforación a través de la
tubería; al llegar al fondo es expulsado por boquillas que posee el tricóno. El lodo
entonces, fluye verticalmente por el espacio anular alrededor de la tubería a medida
que se inyecta fluido al pozo, ascendiendo a la superficie arrastrando el material
perforado, para luego ser conducido hasta un foso de sedimentación y de ahí a otro de
reserva, donde es succionado por la bomba e inyectado al fondo del pozo nuevamente.
Los sólidos removidos por la perforación son decantados o colocados mediante
embudos de malla.
La resistencia al colapso del agujero se obtiene mediante la presión hidrostática del
fluido de perforación dirigida radialmente hacia fuera, por lo tanto el revestimiento
filtrante es solo una cobertura flexible que retiene partículas sueltas.
El fluido de perforación puede ser cualquiera (viscosa),pero debe cumplir con las
siguientes funciones: proteger el socavamiento de pared, recoger los fragmentos del
fondo, sellar paredes, mantener fragmentos en suspensión cuando la circulación cesa,
enfriar y limpiar el tricóno, lubricar los cojinetes del tricóno, la bomba del lodo y la
tubería de perforación. La presión hidrostática del fluido de perforación debe siempre
superar a la de las formaciones para evitar socavamientos. El espaciamiento del lodo
puede manejarse a conveniencia, introduciendo polímeros, bentonita o algún aditivo
especial a la mezcla. Hay que ajustar la densidad y viscosidad adecuadas para permitir
el uso de la bomba y garantizar un no socavamiento, y esto se hace mediante aditivos
especiales.

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Una cierta cantidad de fluido pasa a la formación de la camada filtrante en la pared del
agujero, y debe sellar completamente las paredes obstruyendo los poros de la pared.
El control del lodo de perforación viene dado por el control de propiedades como
densidad, viscosidad, consistencia gelatinosa, propiedad filtrante y contenido de arena.
Y deben evaluarse en el sitio de la obra.
Este método de rotación constante penetra con tricóno varios tipos de formaciones con
un largo que puede exceder los 1000 pies.
Pros:
 Alta penetración.
 La operación de perforación requiere de un mínimo de casing.
 Rápida movilización y desmovilización.
Cons:
 El uso de fluidos de perforación,

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Perforación con rotación y uso de aire y lodo:
En este caso la maquina puede perforar usando aire comprimido como fluido de
perforar y consiste en hacer circular aire a presión por la tubería de perforación, el cual
escapa por las aberturas del trepano subiendo luego por el espacio anular que rodea el
tubo. Así el aire se desplaza a gran velocidad dentro del anillo y arrastra los fragmentos
a la superficie o los expulsa de las fisuras de la roca. Este procedimiento solo se puede
a formaciones consolidadas. El lodo de perforar se puede usar cuando se esta pasando
por materiales derrumbables sobre basamento, pero en la roca puede continuarse con
aire. El tricóno para la roca del tipo botón también se puede usar con aire comprimido
y se determina que el comportamiento presenta una mayor velocidad de penetración
que usando lodo de perforar.
Perforación con circulación de lodo. Recirculación de lodos

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Rotación Inversa
Durante los últimos 20 años, la perforación con circulación reversa ha probado ser
extremadamente efectiva en la obtención de muestras geológicas. La forma más
común de circulación reversa es el sistema de doble barra usado para la exploración de
minerales, sin embargo, el sistema también se usa para perforar pozos de agua de
gran diámetro.
Este sistema ha probado entregar:
 Una muestra verdaderamente representativa
 Un método más rápido y eficiente
 Una muestra virtualmente sin contaminación
 1/3 del costo del método con perforación diamantina.
Una de las innovaciones básicas del sistema es la conexión giratoria lateral ( side inlet
swidel). La construcción interna de esta conexión es tal que permite al medio del
barrido inyectado por ella, bajar hacia el fondo del hoyo por el espacio anular entre los
dos tubos de la barra doble, sin interferencia o contacto con el fluido que sube por el
interior del tubo central.
La perforación con circulación reversa se puede realizar con brocas de perforación que
incluyen las de los martillos de fondo ( down the hole hammers ) , triconos y brocas de
cara abierta.
La recuperación de muestra por el centro ( CSR = center sample recovery ) es la mas
notable de este sistema.
La circulación reversa utiliza doble barra, cabezal de rotación y conexión ( swidel)
lateral para la inyección del medio de circulación a ser usado.
Normalmente utiliza aire como el medio de transferencia o barrido de los detritus, pero
dependiendo de la formación que se esta explorando, también se puede emplear: Aire
con neblina de agua, agua, lodo, espuma o detergente.
El aire u otro fluido son inyectados por la conexión giratoria lateral y baja hacia el
fondo del hoyo por el espacio anular entre los dos tubos de la barra doble. Los detritus
(muestra) y el fluido son dirigidos hacia el centro de la broca de perforación y
transportados hacia la superficie, a muy alta velocidad, por el interior del tubo central.
Este material es dirigido, por medio de una manguera de descarga, a un ciclón de
muestreo, donde la velocidad es reducida y la muestra recolectada.

29
Sistema de perforación aire reverso
PERFORACIÓN A PERCUSIÓN CON CABLE
Los procedimientos de perforación por percusión consisten en hacer percutir una
herramienta de una masa importante sobre la roca para que la perfore y avance
verticalmente evacuando todo el material que se rompe. Pueden dividirse en dos
grandes grupos: percusión con varillas y percusión con cable. La percusión con varillas
se utilizó mucho a principios del siglo XX, actualmente ya no se utiliza por lo que en
este tema se expondrá únicamente la percusión por cable.

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Resumen de las principales características del procedimiento
A. Conjunto de elementos que componen un tren de sondeos
- Torre, mástil
- Poleas fijas
- Amortiguador de golpeo
- Balancín (brazo y polea fija)
- Brazo de transmisión y polea con excéntrica (Catalina)
- Poleas móviles (cables de perforación, valvuleo, entubación, etc.)
- Sistemas de transmisión (embrague, marchas, etc.)
- Juego de palancas de acondicionamiento (idem.).
- Accesorios (tirantes y barras de fijación, gatos mecánicos/hidráulicos, llaves, poleas
auxiliares, centradores de cable, etc.)
B. Conjunto de elementos que componen el equipamiento de perforación:
- Sarta de perforación:
a) Trépano
a) Barrones de carga
b) Varillaje

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c) Tijeras
d) Giratoria o montera
- Cables
b) De perforación
a) De valvuleo o cuchareo
b) De entubación
c) Auxiliares de maniobra
- Válvulas o cucharas
c) De charnela
d) De dardo o pistón “arenero”
- Herramientas de pesca
e) Campanas
a) Machos Garras
b) Golpeadores
c) Arpones
- Gatos hidráulicos
- Perforadores, cortadores y rajadores de tuberías
Clase 8.4 Pág. 7 de 20
C. Parámetros de perforación (avance o eficiencia):
- Resistencia mecánica de la roca (perforabilidad)
- Peso de la herramienta (trépano + barrones de carga)
- Longitud del golpeo
- Cadencia del golpeo (golpes por minuto)
- Diámetro de la herramienta
- Espacio libre entre el trépano-barrones y el pozo
- Volumen (altura) y densidad del lodo acumulado
D. Operaciones de perforación y terminación del pozo:
- Perforación:
a) avance o penetración con la sarta de perforación
b) formación del lodo natural (agua más partículas de roca perforada)
c) evacuación del ripio o detritus de la perforación

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d) controles (avance, limpieza, giro de la herramienta, cadencia de golpeo, estado del
cable, desviación del pozo, cambios de terreno, etc.)
e) descenso o hinca de posibles entubaciones provisionales
- Entubación:
f) composición de la sarta (longitudes y diámetros)
a) soldadura de la sarta.
b) descenso y colocación en el pozo
c) uso de elementos accesorios (centradores, piezómetros, etc.).
d) extracción de posibles entubaciones provisionales.
e) operaciones de perforación o rajado ”in situ” del entubado (opcionales)
- Colocación de rejillas:
g) simultánea a la entubación o posterior a la misma (telescópicas)
a) extracción del tramo de entubación frente al acuífero (en caso de rejillas
telescópicas)
b) sellado de la rejilla a la entubación (ídem)
- Engravillado:
h) colocación del macizo de gravas filtrante o estabilizador de formación, con o sin
descenso y extracción simultáneas de entubaciones provisionales
a) colocación de una o más capas de empaque de gravas, con descenso y extracción
simultáneas de una o más entubaciones provisionales
- Valvuleo o cuchareo:
i) operaciones de limpieza del lodo
a) bombeo de arena y “finos” (predesarrollo)
- Terminación del pozo:
a) cementación
b) desarrollo por pistonéo, aire omprimido, sobre bombeo, etc.
c) acidificación
d) otras especificadas de cada caso
E. Variables que afectan la perforación por el procedimiento de percusión con cable:
a) Variables alterables
Propiedades de los fluidos de perforación (lodos):

33
Clase 8.4 Pág. 8 de 20
- tipo
- contenido en sólidos
- densidad
Factores hidráulicos:
- altura de la columna de agua o lodo sobre el fondo
- pérdida de peso de la herramienta por rozamiento
- pérdidas o ganancias del volumen de agua/lodo
Factores mecánicos:
- tipo de herramienta (trépanos)
- diseño (penetración, escape, desgaste)
- peso de la sarta (trépano, barrones, montera)
- longitud del golpeo (recorrido del balancín)
- cadencia del golpeo
- pegada del trépano sobre el fondo (control manual del movimiento del cable)
- giro del cable en cada golpeo y en tensión
- estado (desgaste lateral del filo) y recarga
- diámetro de la herramienta
b) Variables inalterables
Meteorología
Emplazamiento
Operatividad del equipo:
- estado de revisión
- dimensionado físico proporcional al esfuerzo requerido
- facilidad de operación
- adaptabilidad al tipo de trabajo
Presencia de gases corrosivos
Temperatura de fondo de pozo
Propiedades de las rocas:
- dureza, compacidad, consolidación
- abrasividad
- perforabilidad
- estado físico (textura, estructura)
- porosidad
- permeabilidad
- saturación, contenido en fluidos
- presión intersticial

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- presión de confinamiento
- presión sobre la pared del pozo
- temperatura
- relación tensión/compresión
- tendencia al hinchamiento o al apelmazamiento
Problemas característicos del pozo
Disponibilidad de agua
Formaciones a perforar
Eficiencia del personal:
- competencia
- turnos de trabajo
- factores psicológicos
Profundidad
Descripción del sistema de perforación
Los equipos de perforación con cable consisten en una máquina que puede ser fija o ir
sobre ruedas en un remolque o en la caja del camión para facilitar su desplazamiento.
En el esquema de un tren de sondeos a percusión con cable, puede verse como están
conectados los diferentes componentes de la máquina: el motor genera la potencia que
hace funcionar la máquina, esta potencia se transmite a un rueda dentada excéntrica
(muy popular entre los sondajistas que la denominan Catalina), ésta al girar mueve las
bielas que transmiten el movimiento al balancín. El balancín recibe un movimiento
alternativo con un recorrido que generalmente es de entre 60 y 100 cm y que origina el
movimiento del cable y la herramienta de perforación. El cable sube a la parte superior
del mástil y pasa por una polea fija que lleva dos amortiguadores. El mástil necesita
alcanzar cuando trabaja una altura de 14 ó 16 metros por lo que generalmente se
trabaja con mástiles telescópicos que se transportan en dos secciones. La torre es un
elemento con poca base, para que no se balancee se sujeta con varillas al chasis del
camión o al remolque y al terreno con unos cables que se denominan vientos.
La sarta de perforación está compuesta en su extremo inferior por el trépano,
herramienta que rompe la roca, cuya masa que puede oscilar entre 1 a 2 ó 3 toneladas.
Si conviene tener más peso se colocan barras o barrones de acero macizos que dan
más peso al trépano, aumentando la energía de la pegada sobre el fondo.
Los diámetros estándar de trépanos oscilan entre 300 y 800 mm. Las barras de carga y
las varillas tienen un diámetro mucho menor. Encima de las barras o las varillas puede
colocarse una herramienta llamada corredera o, más popularmente, tijeras; consta de
dos piezas y tiene un movimiento independiente que le permite acortarse o alargarse
alrededor de 1 ó 1,5 metros; tiene además un juego lateral para trabajar con diferente
ángulo. El objetivo del uso de las tijeras es evitar o corregir desviaciones en la
perforación, pero su uso es complicado y si el sondita no es experto se pueden
provocar desviaciones mucho mayores que las que se pretende corregir. En caso de

35
agarre de la herramienta al fondo del pozo las tijeras ejercen una función de golpeo
hacia arriba que destraba la sarta.
La última o pieza de la sarta es la que la une al cable, es la giratoria o montera,
permite que toda la sarta gire libremente con independencia del cable. Dado que el
trépano perfora con una sección cuadrada, a cada pegada debe girar unos pocos
grados para recortar el terreno en sección circular.
En todas las herramientas las roscas son cónicas para facilitar la tarea de enroscar y
desenroscar con rapidez.
Perforación con cable Perforación con cable
Además del cable principal de perforación existe otro de maniobras, la principal de las
cuales es sacar los detritus del pozo. Generalmente cada 1 ó 2 metros (máximo 5) se
interrumpe la perforación, se levanta la sarta y se introduce una cuchara con otro cable.
El uso de cables diferentes es para ahorrar tiempo.
Los trépanos tienen canales, huecos que permiten el paso del material triturado. El
ángulo de penetración está en función de la dureza de la roca a perforar: en rocas
blandas el ángulo debe ser agudo, con mayor filo par penetrar más rápido; en rocas
duras, resistentes mecánicamente al golpeo, el ángulo debe ser lo más obtuso posible.

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La zona de desgaste es donde el trépano trabaja más, tanto esta zona como en el filo
es donde el trépano va perdiendo masa por desgaste, periódicamente se recarga por
soldadura eléctrica restituyendo el acero que ha perdido. Si no se hiciera así el trépano
iría perdiendo diámetro y también el pozo, por lo que a partir de cierta profundidad la
tubería ya no bajaría.
Por encima de la zona de desgaste está el ángulo de escape o de despeje, en él el
trépano pierde sección y permite el paso del material triturado antes de que se evacue
con la cuchara.
Todos los equipos cuentan con gatos ya que el vaivén del trépano mueve el camión hasta
20 cm hacia adelante y hacia atrás, con lo que la perforación pierde verticalidad. El gato
mecánico o, más frecuentemente, hidráulico, mantiene el camión algo elevado por encima
del terreno para que el chasis no trabaje con todo el peso sobre los neumáticos.
La cuchara tiene en el fondo una tapa que se levanta por el propio material a evacuar,
cuando la cuchara se eleva la tapa baja cerrando el orificio y reteniendo los lodos y
detritus. Se lleva hasta la superficie y se vuelca en una balsa construida con este fin al
lado del pozo. Esta operación se repite varia veces hasta que el pozo está limpio. En
materiales muy sueltos puede perforarse con cuchara en muchos tramos sin necesidad de
trépano.
Cuando tienen lugar averías puede romperse el cable, la cuchara o incluso el trépano y
quedar en el fondo del pozo, también pueden tener lugar derrumbes que dejen atascada
la sarta en el interior del pozo, en estos caso se utilizan herramientas de pesca para su
recuperación.
En los casos en que la tubería se hinca (materiales sueltos), se utilizan piezas que golpean
sobre la cabeza de la entubación, son los golpeadores.
Bucket auger drilling.

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PERFORACION SIN ZANJA.
Perforaciones horizontales
Maquinaria y tecnología para la instalación de cables y tubería sin Zanja.
Sistemas de perforación fue creado en 1998, con la finalidad de vender maquinas y
equipos de perforación “sin zanja” para la instalación de cables y tubería por debajo de
carreteras, FFCC, Terraplenes, ríos, autopistas, etc.…, sin zanjas.
Este sistema consiste en una perforación horizontal que puede ser dirigida a
voluntad siguiendo el trazado óptimo, planificado anteriormente, con total
garantía y fiabilidad, todo ello sin levantamiento de zanjas, con escaso impacto
ambiental y casi nulos problemas de entorno social.
La perforación horizontal es un nuevo sistema de perforación que está teniendo
una gran proyección en todo el mundo, debido a las diversas ventajas que
ofrece en trabajos de instalación bajo el suelo, cruce de ríos, carreteras, etc. de
tuberías para la conducción de gas, agua, o de conducciones eléctricas,
telefónicas, etc.

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Perforación con barrena helicoidal para pozos horizontales.

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Componentes de un equipo de Perforación
Tablero de control del equipo prensa hidráulica de las barras torre y cabezal de rotación
Mesa del equipo y prensa de la mesa Gato hidráulico nivelador de sonda
Mesa de rotación Equipo Scrhamm Brazo elevador de Barras

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Prensas y Mesas de Equipos Schramm y UDR Universal Drill Ridgs.
Mesa y prensa de equipo Schramm prensa de equipo UDR
Prensa de equipo UDR. Componentes de equipo UDR.

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Equipo de perforación Universal Drill Rigs UDR-1200 Multipropósito.
Equipo de perforación Schramm T685WS Reverse circulación.

43
Equipo Sondaje de polvo TH75-E Ingersoll Rand.

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Perforación hasta 45º de inclinación tablero de comandos de equipo TH75

45
Angulo de la torre Winche principal del cable de arrastre.
Carrusel de barras equipo TH75-E Sistema de Pull Dowm equipo TH75-E

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BARRAS DE PERFORACION

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Barras de perforación
Las barras de perforación desarrolladas actualmente están dirigidas a los métodos de
perforación aire reverso y convencional, tanto en sistema DTH como Rotary. Las materias
primas empleadas en la actualidad elevan la calidad del producto y su resistencia, lo que
permite fabricar barras livianas.
Barra de perforación de doble tubo, para perforación Aire Reverso.
Traduciéndose en un óptimo aprovechamiento de la capacidad de perforación en
profundidad, sin descuidar su poder de resistencia, por ello, los extremos de la barra
están fabricados en aceros especiales tratados térmicamente en las plantas.
O´ring para Barras de Aire
Se debe revisar los O´ring a las barras antes de que estas entren al pozo.
Usar solo O´ring originales y de acuerdo a las especificaciones del proveedor de barras.
Los O´ring son confeccionados con material elastómero; este tiene una vida útil máxima
de un año; después de este periodo, el O´ring se deteriora y pierde elasticidad.
Barras de doble tubo
Características de las barras de aire reverso
a) Tubo interior fijo de Ø 2 ½ " con extremo endurecidos.
b) Centralizadores de tubo interior, con amortiguador.
c) Mayor resistencia entre la conexión de barra a barra por su característica de espejos
biselados.
d) Barra liviana de solo 170 Kg.

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Chequeo del estado de las barras
Chequear las barras a utilizar, teniendo presente la siguiente pauta:
 Hay que realizar una inspección visual de su estado.
 Los extremos roscados deben estar libres de desgaste o de deformación.
 Si existen dudas con los hilos, usar un calibre (macho hembra) el que debe entrar
libremente hasta el final de la rosca.
 El cuerpo de la barra no debe tener surcos profundos o fisuras.
 En las barras de aire se deben revisar los tubos centrales minuciosamente (pueden
tener desgaste), y chequear periódicamente los O’rings.
Ordenamiento de barras
 Las barras de aire reverso deben ser ordenadas sobre el camión de apoyo, con sus
hilos hembras hacia la parte posterior del camión.
Cuidados de hilos de las barras
 Limpiar los hilos con una escobilla metálica.
 Se deben engrasar usando grasa para barras, la que debe ser aplicada con una
brocha.
 Deben mantenerse con sus tapas protectoras puestas.
 En la plataforma deben haber dos medios tambores para guardar las tapas
protectoras cuando las barras se están usando.
Acople y desacople de barras
 Antes de acoplar la barra, sacar la tapa protectora, limpiar los hilos y engrasarlos
usando una brocha.
 Cuando se van a acoplar o desacoplar barras, no se deben poner los dedos en los
hilos.
 Nunca detener el motor de la sonda cuando hay barras suspendidas libremente del
huinche principal.
Barras de perforación Aire Reverso de doble Tubo. Barra de doble tubo

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Tubería uso de uniones “Fluch”

51

52
Tubería RC:
Cada sección de 20 pies es una sola pieza junta sin tubo interno conector u anillos.
Sus pasadores y conectores tienen el mismo hilo y rosca en hilos por pulgada que
regula 3 ½” API. Las roscas son ½” más largas y ½” más grande en diámetro que
el 3 ½” API.

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

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Adaptadores
Es un accesorio de enorme utilización en las faenas de perforación, apto para solucionar
problemas de intercambio de hilos y diámetros. Respondiendo a la urgente necesidad del
cliente. Saver Sub
Porta Tricóno
Es el elemento que une el tricóno a la barra, debido a su aplicación es fabricado con
aceros especiales tratados térmicamente para mantener la dureza adecuada que le
permita resistir el desgaste provocado por la abrasión. A la Camisa hacerle un cordón de
soldadura en su exterior para evitar un rápido desgaste. Para asegurar una buena
recuperación tener presente lo siguiente: es importante que la camisa quede bien
apegada al Tricóno para evitar fugas por el costado de la barra y que por falta de aire se
puedan formar anillos.
Tricóno, camisa, bisat
Vista superior.

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Zapata Camisa
Elemento de desgaste, permite sellar el espacio anular entre el diámetro de la perforación
y el diámetro de la barra.
DIAMETROS DE BIT Y ZAPATAS
Diámetro del Bit Diámetro de la apata
Pulgadas m.m Pulgadas m.m
5 ⅜˝ 136.5 5 5/16” 134.9
5 ½˝ 140.0 5 7/16” 138.1
5 5/8˝ 142.8 5 9/16” 141.2
5 ¾˝ 146.00 5 11/16 144.4
Cortador de Casing (Casing Cutter).
Cortador de tubería Holte corta encima o bajo suelo. Esto puede ser realizado
simplemente bajando o subiendo la herramienta a la profundidad deseada, al cabo de
esto se la hace rotar en la dirección de las manecillas del reloj, lentamente incrementando
la presión del aire aproximadamente 150-200 PSI hasta que el corte sea completado para
evacuar la presión necesariamente la herramienta en rotación. Tubería de 6” con pared de
.250” o 6.35mm puede ser cortada en aproximadamente 60-90 segundos con 100
revoluciones. El reemplazo de la cuchilla es bien simple y las mismas pueden ser
colocadas en los cortadores de tubería de 8”, 10” y 12”. Para tubería de mayores
diámetros adaptadores pueden ser usados.

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Construcción de Plataformas de Sondajes
Para la construcción de plataformas de perforación en superficie, se toman en cuenta
varios factores, como ser el tipo de terreno, donde se va a trabajar. Se consideran
factores del tipo de suelo, dureza, altura geográfica, y recursos con que se cuentan
para la contratación de la maquinaria a utilizar. Tiempo estimado en horas por equipo
mensual. Por lo general se utilizan tractores sobre oruga para construcción de
caminos de acceso y movimientos de tierra y roca. Para la nivelación del piso y
perfiláje de caminos se utiliza una moto niveladora.
Para la confección de bermas y pozos decantadores de lodos se utiliza la retro
excavadora. Camión aljibe para el regadío de caminos y plataformas.
Tractor sobre orugas DR11 Paton
Retro excavadora Moto niveladora

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Bermas a pata de
banco y borde de
banco.
Construcción de Plataformas para perforación en Open Pit.
En la construcción de plataformas de Sondaje en Open Pit, se debe generar bermas o
camellones en la pata de los bancos por caída de material suelto desde los bancos
superiores de 15 mtrs, por estabilidad de taludes altura de los bancos, las bermas deben
ser construidas a una altura que retengan los derrames generados por caída de material,
cuñas, derrames por tronadura o temblores y también en los bordes de banco por tráfico
de vehículos. Cuando las condiciones de terreno lo requieran se deberá generar una
evaluación del áraea de geotecnia de empresa mandante antes construir una plataforma
en zonas de inestabilidad de taludes.
Las plataformas de sondaje deberán, ser construidas de manera tal que su nivelación sea
lo mas horizontal posible, para reducir al mínimo los peligros de deslizamiento por
desnivel. Dejando la menor cantidad de Piedras sueltas en el área de trabajo, por la
general después de trabajar con el tractor, se pasa Moto niveladora para el perfiláje de
plataforma. Se deberá contar con un área de estacionamiento de vehículos aculatado para
Todas las plataformas de sondajes.

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Instalación del Equipo Sonda en plataforma
Se procede a la instalación del equipo en la plataforma a perforar, considerando el peso
de aproximadamente 30 toneladas del camión sonda aire Reverso, plataforma
suficientemente amplia para todos los equipos que se instalaran y movilidad del personal
dentro de ella. Las plataformas deben cumplir con ciertos estándares mínimos como son
acceso y salida adecuada de esta en caso de accidentes, estacionamiento aculatado en
esta, bermas de seguridad en la pata del cerro y bermas de seguridad en los costados de
la plataforma para evitar caídas de altura de los equipos o material suelto. Mantener
equipos a una distancia razonable y prudente de fuentes de energía eléctrica del mástil o
torre de perforación, para evitar el arco eléctrico. Una ves posicionado el equipo en
plataforma se procede a nivelar en sus cuatro costados con los gatos hidráulicos,
levantando la sonda para colocar la carpeta de retención de derrames. Una vez instalado
el equipo sonda, después de haber chequeado su correcta instalación en el azimut y dips
de equipo, se procede a la Nivelación de gatos hidráulicos para chequeo de verticalidad
del equipo, también la inclinación de la torre según los grados que se entreguen de
inclinación o si es pozo vertical, esto se chequea con un inclinómetro o brújula
artefactos especiales para estos efectos.
Figura muestra gatos hidráulicos niveladores de sonda.
Plataforma de perforación Colocando Nylon y nivelando Sonda

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Perforación aire reverso Levantando torre de perforación
MOSTRANDO LA INSTALACIÓN DE UN EQUIPO SONDA Y SU CORRECTA NIVELACION DE LO GATOS HIDRAULICOS
Por lo general estos puntos se colocan topográficamente dando el azimut e inclinación de
pozo con datos de topografía dejando estacado en terreno los datos del pozo a perforar
con tres estacas una de collar, una de cola y una de azimut de pozo. Es importante que
los datos de pozos sean correctamente interpretados para su instalación tanto en su
inclinación como en su azimut. Inmediatamente se coloca un nylon plástico o carpeta
debajo de la sonda para evitar los derrames de aceites u otros líquidos contaminantes,
también se coloca una línea a tierra del camión sonda, posteriormente se instala camión
de apoyó a un costa de la sonda que puede ser a la izquierda o derecha según sea el
modelo de los equipos de Sondaje en los modelos Ingersoll Rand TH75-E el camión de
barras va al costado izquierdo del equipo sonda. En cambio en los modelos Schramm
T685WS el camión de barras va al costado derecho del equipo también hay que

61
considerar la instalación de un tercer camión que es donde esta el Booster (compresor
auxiliar).
Posteriormente se comienza con la conexión de ciclón y mangueras de aire, colocación de
conos, letreros, cintas de peligro demarcación del área de trabajo según corresponda.
Baño químico a un costado de la plataforma. Toda descarga de materiales se realizara con
camión pluma todos los equipos deberán estar con sus respectivas cuñas, se prohíbe el
transito bajo carga suspendida. En trabajos de altura de más de 1.5 metros es obligatorio
el uso de arnés de seguridad. Queda prohibido mover carga sobre 25 kilos, adoptar
posición ergonométrica.

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De la perforación del pozo con Roto percusión y Rotary (RC).
La perforación se realizará con sistema aire reverso rotopercusión (Martillo) y rotary
(Tricono). La perforación se realizara de acuerdo a lo requerido y diseño de pozo y los
objetivos a alcanzar.
La perforación del pozo debe ir de un diámetro mayor a uno menor, es decir a medida
que se profundiza el pozo se reduce el diámetro de perforación siempre se comienza con
diámetro más grande de perforación, es decir martillo 5¾” (146mm) 5⅝ o 5½” (140mm)
para luego reducir en diámetro a un tricóno 5⅜”(136mm) 5¼”(133mm) 4¾” (121mm).
El uso de que herramienta (tricóno o martillo) en el inicio de una perforación depende de
que tipo de formación se comience a perforar por ejemplo:
Si se tiene que pasar por una formación no consolidada como gravas, es decir terreno
semi compacto, rellenos de desmontes, botaderos, etc. Lo lógico es que se comience la
perforación con tricóno hasta llegar a roca firme, luego cambiar a martillo, Si se tiene que
perforar roca compacta desde el principio se tiene que usar martillo de fondo. Es más
recomendable siempre utilizar en terreno compacto el martillo de fondo.

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Tricóno Martillo
La perforación del pozo debe orientarse en la obtención y captación de Detritus de la
forma más eficiente. Privilegiando la calidad de la muestra por sobre la velocidad de
perforación.
El operador ajustara la rotación y presión de avance a una velocidad que estará
determinada por las características de la roca y la herramienta a utilizar.
Empatada de pozo y Ensanche de pozo
El empate se hace con tricóno 5¾” (146mm) o 5½” (140mm) los metros de empate
dependen del terreno por lo general se hacen 3 a 6 m o mas de empate, posterior mente
se ensancha con diámetro más grande 7 7/8” o 8 ¾” tricóno para posterior mente
bajar Casing de 6”, 3 o 6 m según sea el ensanche en caso de zonas de bastante
sobrecarga o relleno de gravas, se utiliza mas cantidad de revestimiento por derrumbes
de pozo.

64
Tricóno para ensanche de pozo 7⅞”, 8¾",9⅜”.
Tricóno para ensanche de pozo 7⅞"

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Pipa o BOP (BLOWOUT)
La pipa o BOP (válvula pre ventora de reventones) va soldada sobre el casing de 6” se
coloca yeso para el fragüe en el espacio anular que es de diámetro 7⅞” o 8¾” que
anteriormente se ensancho con Tricóno de esta medida, consiste en un tubo más grueso
de donde sale un tubo donde se conectan el mangeron de despiche del anular también
tiene sellos de goma (Rod Wiper) en salida de la pipa que van apernados. La pipa tiene
un tubo de salida de aire del espacio anular que va conectado a una manguera de
despiche anular llamada manguerón de 4” de diámetro.
Pipa Pipa Instalada en Equipo de Sondaje

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Pipa con casing 6” Revestimiento Bajada de Casing
Fragüe de pozo
Se espera mas menos entre ½ hora, él fragüe de pozo que se deja con una lechada de
yeso para la Cementacion del casing de 6” en el pozo con la pipa.
Pipa 6”
Válvula PACKED
Las primeras señales de anormalidad en la perforación son detectadas por el operador
que puede observar en el instrumental del equipo, especialmente el aumento del torque
de la columna, la alteración de presión de aire y el aumento de presión hidráulica en el
Pullback.
El acondicionamiento del pozo, puede realizarse con aire en seco, limpiando el pozo o
inyectando fluidos de aditivos de perforación especialmente biodegradables o
simplemente agua, instalando a la vez en la columna de perforación, una válvula
PACKED para invertir el circuito de comprimido, es decir el aire baja por el tubo interior y
retorna a la superficie entre el exterior de la barra y paredes del pozo, evacuando hacia
fuera el remanente desechable de la muestra, adherida a las paredes del pozo.
Válvula PACKED
El packed sirve para limpiar el pozo cuando sé esta perforando con agua del pozo y se
requiere secar la muestra para esto se coloca el packed antes de seguir con la siguiente
barra de perforación. Se seca el pozo durante unos minutos lo que ase la válvula es
mantener el agua mas arriba mientras se seca el pozo.

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Salida del agua por el anular Uso del Packed para secar el pozo.
El movimiento de herramienta en equipos RC (Barras).
El movimiento de herramienta no es sino la maniobra de bajar o retirar barras de
perforación del pozo. Para la maniobra existe un procedimiento de trabajo que se aplica
para cada bajada y subida de barras o barrillas de perforación.
Para esta maniobra se utiliza una taza elevadora y camisa elevadora con un cable de
⅜” de acero accionado por un Winche, también hay un cable de arrastre principal ⅝”
Para la manipulación de las barras de perforación y evitar el mínimo de contacto con la
herramienta de perforación por el ayudante al manipular las sartas de barras.
Manipulación de barras con la taza y camisa elevadora de barras

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Tapón o taza elevadora de barras con cable 3/8” camisa elevadora de barras
Gancho y camisa elevadora de barras para el sistema Odex o Tubex.
Funcionamiento de la llave “U” de corte Equipo RC TH75E
El funcionamiento de la llave “u” de corte para él acople y desacople de barras de
perforación. Esta llave soporta todo el peso de herramienta al bajar o sacarlas del pozo,
funciona con un desplazamiento horizontal en la mesa, esta llave funciona con aire
comprimido donde se le agrega presión de aire y se le quita aire para su funcionamiento.
Llave de corte manual tipo “U” llave de corte “U” a la mesa con presión de aire

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Llave corte de barras equipo Schramm
Funcionamiento de sistema Aire Reverso
El aire entregado por el compresor del equipo, circula hacia el fondo del pozo por el
espacio que existe entre el tubo interior y la pared interna de la barra. Con la rotación y
percusión de la herramienta se obtiene la muestra en el fondo la que es impulsada por el
aire y llevada hasta el ciclón por el interior de los tubos.
Es de suma importancia mantener continuamente un flujo de aire por el espacio anular
que existe entre la columna de barra y la pared del pozo, de modo de asegurar la limpieza
del pozo y evitar la formación de cuellos que atrapen las barras.

70
Aire reverso. Note como el aire/agua entra por un sistema interno de doble pared (flechas
descendentes) y regresa con los cuttings a superficie por el interior (flechas ascendentes), lo que
evita la contaminación que suele producirse en el sistema percusión-rotación.
Método de perforación con circulación de aire reverso:
El diseño de las barras para perforación con circulación de aire reverso permite la
recuperación del material o muestras, por el centro de ellas debido a su doble pared. El
aire o agua, que son los medios mas usados para el barrido, ingresan a la columna a
través de las paredes de la barra o entre el espacio anular que queda entre la funda
exterior y el tubo interior por medio de una conexión lateral (swivel), bajando hasta el
fondo del hoyo las muestras del material que se están extrayendo, son rígidos hacia el
centro de la herramienta d perforación y evacuados a la superficie. Desde allí son

71
desviados por un conducto d descarga hasta una manguera de caucho, la cual esta
conectada a una unidad de desaceleración de partículas (ciclón captador de polvo) y
recuperadas apropiadamente para su análisis.
PERFORACION CON SISTEMA CASING ADVANCE

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Este sistema de perforación no muy conocido con licencia Barber de perforación
simultánea y bajada de casing, permite optimizar los tiempos de entubado de pozo y
perforación simultáneamente, bajando casing y perforando simultáneamente.

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Los sistemas de perforación con casing Advance, son utilizados en perforación de gran
diámetro como en pozos de agua, para entubacion de diámetros de 20” con martillo en
fondo del tipo ring bits.
La unión de los casing se realiza con soldadura para unir la tubería de 6” de largo.

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Zapata de gran diámetro 20” con ring bits.

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DR-24HD Diámetro de hasta 24” DR40 Diámetro de hasta 40” (1000mm)
Equipos de perforación gran diámetro foresmost,

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Elevador de tubería
Limpiador de Cribas casing para pozos de agua

77
Causas de perdida de muestra
Introducción
Los servicios de aire reverso se han visto afectados por castigos aplicados por los clientes,
debido a la baja recuperación de muestra. Siendo el objetivo principal de los sondajes la
recuperación de muestra nuestros esfuerzos deben dirigirse a mejorar la eficiencia ya que
debe recuperarse sobre el 90% de la muestra, para cumplir con los contratos, de modo
que no haya ningún castigo por falencia en este importante tópico. Este trabajo busca
evaluar y entregar las correcciones necesarias para evitar la perdida de divisas, producto
de la poca eficiencia en recuperación de muestra.
Causa Nº 1 paso de aire al tubo interior, ocurre cuando tenemos un tubo roto o un
sellado defectuoso de los O’ring, lo que se produce por el roce de la muestra con la pared
del tubo o el roce entre los extremos de los tubos.
Solución chequear continuamente al momento de colocar cada barra con probador,
cambiando las barras en malas condiciones. Verificar el buen estado de los O’ring. Retirar
de las columnas los tubos rotos y con extremos defectuosos.
Causa Nº 2 disminución del diámetro exterior de la zapata, lo que no permite un sellado
de la zapata con la pared del pozo, permitiendo el escape de muestra por el espacio
anular hacia el exterior por el BOP, esto produce una considerable baja de recuperación
de muestra en el ciclón. La zapata se gasta excesivamente cuando perfora roca dura y
abrasiva.
Zapata o camisa.

78
Solución verificar el diámetro del BIT o TRICONO y la zapata antes de bajar las
barras al pozo, es necesario mantener una diferencia entre BIT o zapata de ⅛” pulgadas,
cuando se perfore con martillo. Para la perforación con tricóno la zapata y el tricóno
deben mantener diámetros similares.
Causa Nº 3 falla y grietas en el pozo. Cuando se perforan zonas con fallas y grietas,
disminuye la recuperación de muestra al fugarse aire por tales grietas llevando consigo
gran parte de la muestra.
Solución practicar un sellado de las grietas con al aplicación de aditivos que formen una
pared estable en el pozo. Informar al cliente de tal situación una vez detectado el
problema de modo que se explique la razón de la perdida de muestra y no se aplique
castigo.
Perdidas de muestras producidas por grietas video de pozo
Causa Nº 4 perdida de muestra por el cuelo de ganso de la cabeza King se produce por
desgaste natural de herramienta por el roce de los detritus al salir hacia la manguera de
cutting.
Solución el cambio del cuello de ganso cambio de Niples de la cabeza King por desgaste
de estos
T de la cabeza King Cuello de ganso de la cabeza king

79
Causa Nº 5 perdida de muestra por ruptura del ciclón receptor de muestras, se produce
por el desgaste natural del material del ciclón, por el continuo roce de los detritus, con la
parte interior del ciclón receptor de muestras, al ser expulsados con gran fuerza de
impacto desde el tubo interior hacia la manguera de descarga y entrando al ciclón
receptor a gran velocidad de impacto lo que produce el desgaste de este.
Solución la reparación inmediata al primer indicio de fuga de detritus en el ciclón por
desgaste.
Causa Nº 6 Perdida de muestra por ruptura de la manguera de descarga de detritus. Se
produce un desgaste de la manguera por lo general en las puntas de la manguear de
descarga de detritus por desgaste natural de esta.
Solución se paraliza el proceso de muestreo de detritus, se detiene la perforación del
pozo, se procede a la reparación o cambio de la manguera según sea su desgaste.

80
Peso de la muestra
Generalmente el cliente estima valores del peso específico de la roca y en base a sus
datos se determina el peso de la muestra, por tramo de perforación de acuerdo al
diámetro de la herramienta usada.
Es muy importante evitar la perdida de muestra cuando se retiran las muestras del ciclón.
La balanza usada se debe mantener en todo momento en perfecto estado de
funcionamiento
En (permanente calibración).
Calculo del peso de la muestra
Se realiza este cálculo en base al volumen de un cilindro que es un espacio resultante
después de haber perforado un tramo determinado, entonces tenemos que hacer el
cálculo de la siguiente manera
Peso de la muestra (g r ) = volumen de muestra ( cm³ ) x la densidad de la roca ( gr/
cm³)
P ( gr ) = V ( cm³ ) X D ( gr / cm³)
EJEMPLO:
Si tomamos un metro perforado para una roca de densidad 2,65 gr/ cm³ .
Peso =II r2
X 1 mt . X 2,65 gr/ cm³.
Peso = II r2
X 100 cm. X 2,65 gr/cm³.
II = 3,13159 numero conocido, constante
R² = radio del diámetro del tricono o bit al cuadrado
Si se perforamos con diámetro de 5 ⅜”tenemos:
Diámetro es igual al 5- 3/8” = 5,375 x 2,54 se transforma a cm.
Diámetro en cm = 13,6525 cm . Dividido por dos y tenemos el radio.
Radio = 13,625 = 6,8225 cm.
R² = 6,82625 x 6,82625 = 46,60 cm²
R² = 46,60 cm².
Aplicando la formula tenemos:
Peso = 3,14159 X 46,60 cm² X 100 cm X 2,65 gr/ cm³

81
Peso = 38. 795 gr en un metro perforado
Entonces si perforamos un metro en una roca con densidad de 2,65 gr/cm³ y con un
diámetro de 5-3/8” debemos de recuperar 38,79 kg . de muestra como 100 % .
Peso = 38,79 kg. En un metro perforado
De igual forma podemos calcular peso del 100 % de recuperación para los otros
diámetros usados
Tabla
Para rocas con densidad de 2,65 gr / cm³
Diámetro (pulgadas) kg (100% recuperación) kg (90 % rec)
5⅜” 38,79 34,91
5¼” 37,01 33,30
51/8” 35,26 31,73
Esta tabla esta basada en un metro perforado.

82
Martillos de perforación RC
Martillos de perforación mostrando sección de este y sus componentes

83

84
Técnica del Martillo: Esta técnica, la más moderna conocida hasta hoy en el mundo,
permite la perforación de pozos hasta 500 metros de profundidad, aún en los suelos
más difíciles. La herramienta de perforación se maneja desde la cota cero
administrando fuerza de traslación y rotación a través de un eje. La percusión del
martillo contra el suelo se logra inyectando grandes cantidades de aire bajo alta
presión. El aire que sale del martillo arrastra hasta la superficie el material desprendido
por el, junto con el agua subterránea que puede ser cuantificado de esta forma.

85

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87
PERFORACION A ROTOPERCUCION
El sistema de rotopercusión se ha convertido en uno de los procedimientos de perforación
de pozos más utilizados debido a los altos rendimientos que alcanza. Se diferencia de los
otros sistemas en que al movimiento de rotación que se da a la sarta se le une un
movimiento de percusión de la herramienta sobre el fondo.
Se fabrican tres tipos de botones en función de su posición en le cuerpo de la boca:
Modelo Posición en el cuerpo de la boca Formación a perforar
D-Perforador Centro Normal
H- R-Escariador Exterior-Lateral Blandas a medias
Penetrador Centro-Exterior Muy fracturadas
Existen 12 tipos de botones, de diferente diseño, en función de la litología de las
Es frecuente en las perforaciones a roto percusión efectuar primero un sondeo piloto y
luego ensanchado al diámetro requerido mediante un ensanchador (hole opener), que
consiste en una boca de diseño especial, con botones insertados en la cara exterior del
cuerpo de la boca.
El tallante es una variante de la boca con aristas en lugar de botones, si el material a
perforar es abrasivo el tallante se desgasta muy deprisa por lo que la tendencia general
es utilizar la boca.
Tanto la boca como el tallante tienen canales de salida del fluido de perforación.
El procedimiento de perforación tiene dos variantes según la posición del martillo: en
cabeza o en fondo. En el primero el martillo se sitúa en la superficie, en el exterior del
pozo, en le segundo, como su nombre indica, se sitúa en el fondo. Los martillos suelen
ser neumáticos o, con menor frecuencia, hidráulicos. Se utilizan en cabeza en
perforaciones pequeñas, hasta 40 ó 50 m, en mayores longitudes pierde rendimiento ya
que tiene que transmitir todo el movimiento a lo largo del varillaje.

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Selección de la velocidad de rotación:
Aunque tiene más importancia el movimiento de percusión, la velocidad de rotación es
una parte importante de la perforación. La regla general es cuanto más rápida es la
velocidad de rotación más elevado es el avance de la perforación o profundización del
pozo.
La velocidad más recomendable es de 8 a 30 rpm. Para formaciones duras y abrasivas
son mejores velocidades más lentas, mientras que para formaciones blendas es mejor
aplicar velocidades superiores. En rocas muy fracturadas son preferibles velocidades
intermedias.
Aplicación de peso sobre la herramienta
El peso aplicado sobre la herramienta de perforación viene determinado por aciertos y
errores. Cada sondista tiene su método favorito para determinar el mejor peso para cada
situación particular que se le plantee. La regla general es aproximar el peso al de cierre
del martillo, pero no tanto como para desgastar los botones en exceso. La siguiente tabla
es una guía:
Se debe usar un rango de pesos más bajos para rocas duras y más alto para rocas
blandas, de perforación rápida.
El gráfico de la Figura 8.7.2. Permite calcular el peso necesario según la presión de aire.

89
Figura 8.7.2. Peso necesario – mínimo y máximo - sobre el martillo de fondo según se emplee el
tipo de 10kg/cm2 (125 psi) o 14 – 17 kg/cm2 (200 – 250 psi) de presión de aire. Peso en
ordenadas (kg).
Elección de la presión de aire comprimido
La elección de la presión de trabajo del compresor o compresores utilizados para
suministrar el caudal de aire comprimido necesario para accionar el martillo neumático en
fondo, refrigerar la herramienta y elevar el detritus hasta la superficie (barrido del pozo),
es función de la profundidad a la que deben trabajar ambos, el martillo y la boca.
Normalmente se trabaja entre grupos de presiones muy definidos:
La tendencia actual evoluciona hacia la fabricación de compresores centrífugos rotativos
(o de tornillo) que suministran aire a presiones progresivamente mayores: 24,5 kg/cm2
(350 psi) y 31,5 kg/cm2 (450 psi), lo que obliga a emplear útiles (mangueras, cabezas de
inyección, varillaje y martillos en fondo) resistente a tales presiones.
Necesidades de caudal de aire (martillo en fondo)
La velocidad de ascensión del fluido depende del espacio anular entre las paredes del
pozo y el varillaje, cuando menor sea este espacio mayor será la velocidad que se
consiga. Se considera que a partir de 1000 m/min la velocidad es suficiente para llevar el
detritus hasta la superficie, la velocidad ideal se encuentra en 3000 m/min.
En el ábaco de la Figura 8.7.3 se relaciona los diámetros de la perforación y de la sarta
con la velocidad de ascenso del fluido y el caudal de aire comprimido necesario. Por
ejemplo, un diámetro de pozo de 8” necesita para una velocidad ascensional de 1000
m/min un varillaje de 4 ½”. Para perforar pozos de 10” el varillaje para 1000 m/min se
acerca a las 9”.
Con muy poca diferencia de sección de pozo los requerimientos de velocidad aumentan
mucho y se necesitan varillajes de diámetro muy grande. Si se quiere conseguir
velocidades mínimamente aceptables los caudales necesarios de aire comprimido
aumentan mucho, paro estos caudales son menores cuando mayor es el diámetro del
varillaje.
Actualmente se trabaja con barras de 6 u 8 “.

90
Figura 8.7.3. Ábaco para la determinación de caudales y velocidades del aire.
Bits : herramienta utilizada para perforar por abrasión y percusión, con lo cual se
recupera las muestras en forma de cutting.
Funcionamiento del bits en el Martillo por roto percusión la herramienta gira y percute a la
vez

91
MARTILLO (HAMMER)
Cuando se va a bajar martillo, se deben tener en cuenta los siguientes pasos:
 El martillo debe tener todos sus componentes en buen estado.
 La válvula anti-retorno debe funcionar bien.(con el martillo en posición vertical,
agregar aceite por la perforación d la culata; luego de algunos minutos el nivel de
aceite debe permanecer constante).
 El retenedor debe sostener el l bit firmemente.(con el martillo en posición horizontal
tirar el bit con ambas manos, para asegurarse de que el retenedor cumple su función).
 El hilo de conexión debe coincidir con la barra, estar en buen estado y limpio.
 Antes de bajar el martillo, se debe hacer percutar fuera del pozo sobre un trozo de
madera, para verificar su operatividad.
 Aplicar el aire teniendo presente la presión de fondo.
 Durante la perforación el martillo debe ir ligeramente suspendido 1” aprox., para
lograr una percusión efectiva.
 El martillo es eficiente para perforar en terreno duro y compacto.
 Ante la presencia de nivel freático (de agua) con abundante caudal baja su
rendimiento.
 En los martillos, a diferencia de los triconos, las revoluciones (rotación) de
perforación son uniformes para cualquier tipo de terreno.
La lubricación del martillo debe ser permanente bajo un flujo apropiado.
Inyección de Agua al Martillo
Cuando se inyecta agua al Martillo hay que tener en cuenta lo siguiente:
Que el agua tenga un P.H. mayor a 7.
Inyectar como máximo 3 4 galones por minuto.
Aumentar el consumo de lubricante en un50%.

92
Dejar el martillo limpio y lubricado.
Mantención del martillo
Se realiza de acuerdo con las condiciones de perforación y a intervalos de tiempo de
operación constante. Se debe limpiar, lavar, revisar y lubricar cuidadosamente cada
componente.
Frecuencia de Mantención
Martillos Nuevos: 50 horas.
Martillos Usados: 100 horas.
Martillos atrapados
Cuando un martillo queda atrapado en el pozo una de las alternativas es rescatarlos
con casing “Washover”; este va rimiando por el exterior hasta llegar a la profundidad
donde quedo la herramienta. (no es recomendable más allá de 100 m.).
 La zapata se confecciona de acuerdo al terreno.
Martillo atrapado en Hielo
una alternativa para soltarlo es verter al pozo “Metanol”; esto disuelve el hielo y permite
la liberación de la herramienta.

93
Perforación en rocas no consolidadas Odex Tubex.
Al trabajar con aire comprimido como fluido de perforación no se ejerce presión sobre las
paredes ya perforadas del sondeo, es decir, a medida que se profundiza va quedando una
columna vacía, por lo que cuando el terreno no es suficientemente consolidado se
presentan problemas de estabilidad. En los primeros años de su uso este procedimiento
quedaba relegado a terrenos consolidados y en el caso de materiales semiconsolidados en
los primeros metros (para incosolidados era inviable) se utilizaba el martillo en cabeza
(sistema COPROD) con la sarta de perforación dentro de una tubería de revestimiento,
descendiendo ambas al vez con lo que se evitan derrumbes.
En hidrogeología se utiliza el sistema OD, que consiste en bajar la tubería al tiempo que
avanza la perforación para retener el material poco consolidado de las paredes, cuando se
llega al consolidado se continúa solo con la sarta.
Otro sistema es el método ODEX: consiste en una boca o tallante piloto y entre ésta y la
sarta se coloca un escariador excéntrico que a medida que avanza la perforación en el
material no consolidado ,ensancha el diámetro de manera que la tubería puede descender
sin quedar retenida por el terreno (Figura 8.7.3).
PROCEDIMIENTO DE PERFORACION
Los siguientes puntos son aplicables a la perforación que usa el equipo ODEX:
 La velocidad de avance de perforación no debe ser el factor predominante. Puede ser
muy fácil obtener una alta velocidad de penetración a través de los tipos de
recubrimiento suelto para los que se usa el método, pero esto puede afectar
deslaboralmente la remoción de detritus, impidiendo que el escariador pueda retraerse
cuando sea necesario.
El objetivo debe ser el asegurar un flujo continuo de detritus sin atascos o problemas
similares. Por esto la rotación y la velocidad de avance deben ser lentas y uniformes.
 La rotación inversa del martillo en cabeza o del mecanismo de rotación debe ser corta e
intensa. El operador debe estar consiente del riesgo de desenroscado de la broca

94
piloto, perdiendo tanto esta como el escariador. no dar rotación inversa por más de
una vuelta.
 Si el escariador no se retrae, la razón puede ser:
El detritus está impidiendo el retraerse.
Las condiciones locales son tales que el escareador no esta sujeto a fricción del material
Que lo rodea.
Figura 8.7.4. Boca y escariador excéntrico utilizados en el método ODEX

95
Martillo excéntrico para sistema Odex

96
Sistema Odex martillo excéntrico Diagrama de flujo del detritus en Odex

97
bit y escareador excéntrico Odex 8” Martillo excéntrico Odex 8”
Martillo de perforación Odex 8” y 6”

98
Una vez perforado los 6m, con martillo Odex140 y bajado el casing de 6”
simultáneamente, se procede a colocar barra y casing nuevamente y soldar la unión de
los casing cada 6m. Repitiendo la operación hasta llegar a la profundidad deseada para
proteger el pozo dejado entubado el tramo requerido.
BISELADO/ ACHAFLANADO
Para hacer una soldadura con una buena resistencia, es necesario biselar el extremo
inferior del tubo de revestimiento, tal como muestra la figura
Biselado de casing herramienta de biselado de casing

99
Procedimiento para perforación “concentrix”
ITRODUCCION:
El uso del sistema concentryx en sondajes, tiene como objetivo principal aportar con dos
elementos muy importantes en la evaluación de resultados de las exploraciones, ellos son:
Obtener un alto % de recuperación de muestras, en relación al volumen removido del
hoyo (pozo).
Obtener una muestra pura, libre de contaminaciones decir, representativa de la
profundidad en la que se esta perforando.
El sistema básicamente consiste en el entubado del pozo a medida que se profundiza, a
partir de una herramienta o accesorio colocado concentricamente respecto al martillo y
que recibe el nombre de “CONCENTRYX”. El espacio anular lo constituye la superficie
exterior de la barra y la superficie interior del tubo o casing. Esto permite que la muestra
llegue al ciclón sin contaminarse por arrastre y en cantidad esperada, al no perderse en
grietas que tenga el pozo en su parte superior.
PASOS O SECUENCIA DE LA TAREA.
PERFORAR Y AGREGAR BARRAS/CASING.
1. Se instala un casing de 1.35 mts. Soldado al concentrix y se coloca un martillo
convencional dentro de este conjunto (concentrix/casing).
2. sobre el camión de las barras, se prepara la barra y casing que se debe agregar. La
preparación consiste en introducir la barra dentro del casing metálico, en esta tarea
se debe tener el máximo de precaución, ya que el espacio es reducido, el peso de
los elementos es significativo y las herramientas que se usan son pocas; por lo
tanto gran parte del trabajo se hace con el esfuerzo humano.
3. se levanta lentamente y con mucho cuidado la barra/casing que se va a agregar y
se procede a acoplarla al cabezal.
4. una vez que se ha acoplado la barra al cabezal se cambia el cable de huinche,
desde el pájaro, a la abrazadera instalada en la parte inferior del casing. Esta
maniobra requiere rapidez y precaución. Se levanta levemente el casing, se retira
el pájaro y se procede a acoplar la barra en su parte inferior.
5. se apoya el casing que se esta agregando en el casing anterior, se alinea y se
procede a soldarlos o atornillarlos. Terminada la soldadura se continúa con la
perforación y así sucesivamente.

100
Taza y gancho elevador de barra y tubería de perforación.
Ventajas:
Por lo general este sistema de entubado y perforación simultaneo, es bastante más
rápido que perforar y ensanchar con diámetro mayor y bajar revestimiento, con la
posibilidad de derrumbes al estar bajando casing, lo que implica que se tiene que
sacar lo ya esta entubado, para poder limpiar el derrumbe del pozo.
Desventaja:
La desventaja del sistema de entubado simultaneo de pozo, seria si se corta la
zapata, al estar bajando revestimiento, esto implica que se tiene que sacar toda la
tubería que bajo, con soldadura. Se tiene que ir cortando con oxicorte los casing, al
sacarlos nuevamente del pozo y también implica que hay que biselarlos
nuevamente, para bajarlos al pozo. Esto implica gran perdida de tiempo.
Cluster Drilling
Perforación de gran diámetro con martillo de 24”

101
Cluster drilling
680 mmW150 CLUSTER CLUSTER TUNNEL

102
CLUSTER DRILL SPECIFICATIONS FOR INTERNATIONAL DRILL QUIP
36 ” Cluster Drill Assembly
36 ” Cluster Drill Extension Rod
110”
T80 + Bit
66.5”
• For drilling 36” holes to 14ft depth.
• Extension rod can be ballasted for weight requirements of cluster drill.
ballast as desired.
34.5”
10”
36 ” Cluster Drill
• 36” diameter cluster drill assembly consists of cluster body approx 34” OD
fitted with 4 x T80RV - 380 hammers and 4 x 10” 380 shank cluster drill bits.
• All pipe connections 6-5/8” API regular.

103
CLUSTER DRILL SPECIFICATIONS FOR INTERNATIONAL DRILL QUIP
48 ” Cluster Drill
48 ” Cluster Drill Extension Rod
• 48” diameter cluster drill consists of 36” cluster
drill extension rod fitted with 2 outer shell halves
bolted and clamped to the 36” extension to allow
drilling of 48” OD holes to 14ft depth.
ballast as desired.
• 48” diameter cluster drill assembly consists of cluster
body approx 46” OD fitted with 5 xT80RV - 380
hammers and 5 x 10” 380 shank cluster drill bits.
• All pipe connections 6-5/8” API regular.
48 ” Cluster Drill Assembly

104
El Sistema Stratex de Perforación
El Sistema Stratex de perforación (SSP) para proyectos en terreno de escape, fue
diseñado para situaciones donde las condiciones del terreno, requieren el recubrimiento
del pozo con un entubado de protección. El material en terreno de recubrimiento tiende a
producir derrumbes que aumentan el costo de la operación por la perdida de equipos y
tiempo fuera de producción.
El SSP fue diseñado en cooperación con técnicos perforadores contratistas para superar
estos problemas. El diseño Excéntrico patentado y el escariador “Centro” (patente
pendiente) permiten que la columna perforadora y el entubado de protección sean
insertados en el pozo al mismo tiempo con el uso de un Sistema convencional de
perforación martillo.
Las herramientas de Stratex, perforan a un diámetro mayor que el diámetro del entubado
evitando así derrumbamientos, deslizamientos y otros problemas comunes en operaciones
similares sobre terreno no consolidado. Por ejemplo, las brocas de diseño excéntrico del
SSP se extienden al girar mientras que “el centro” cuenta con alas retractables para
perforar a un mayor diámetro. Puesto que el 90% de los casos, las operaciones de
perforación en terreno de encape son realizadas sobre material no consolidado, el
potencial de utilización del SSP es vasto.
Al llegar a la profundidad designada, la dirección de rotación es invertida para extraer el
escariador a la superficie. La pieza cuenta con un ahusamiento para facilitar la
recuperación y el removido de toda la columna perforada dejando una sólida barrera
protectora en el pozo para aplicaciones futuras.
El Sistema Stratex de perforación fue diseñado para uso conjunto con tubería roscadas
(selladas en al junta) o entubado soldado y cuenta con una selección amplia de brocas de
diferentes tamaños y diferentes anchos de entubado.
Aplicaciones
 orificios de explosivo.
 Pozos de suministro de aguas.
 Fundaciones para puentes y construcción.
 Perforación oblicua y horizontal.
 Orificios de aire para minería.
 Pozos de supervisión ambiental.
 Operaciones de relleno.
 Agujeros para voladura.
 Muestra de suelos y aplicaciones geotécnicas.
 Anomalías de terreno y tiebacks.
 Cavidades de almacenamiento y represas.

105
El Método Stratex de Perforación
"THE ULTIMATE"
El Método de Perforación en Terrenos de
Encape
que fue Diseñado por Técnicos
Perforadores para Técnicos
Perforadores
Perforación
 Cabeza y Dispositivo Guía: fabricado con
materiales de la mayor calidad bajo un
riguroso control de fabricación.
 Chorros de Aire: son utilizados para prevenir
fallas de funcionamiento en la apertura y
retracción de la broca escariadora y limpieza
de rastros de material en la parte superior
del sistema escariador piloto.
 Sistema de Cojiente Sellado: para facilitar la
rotación externa de la broca o la retracción
de la misma.
 Entubado con Zapata: El entubado puedo ser
provisto con extremos roscados o planos.
 Desviación Ranurada: directamente encima
del sistema de bloqueo para limpiar rastros
de material y asegurar un contacto completo
entre el terreno y la broca.
 Hombro Afilado en la Broca del Escariador:
elimina el junte con el entubado y asiste en
la retracción del escariador.
 Cabeza y Dispositivo Guía: manufacturado
con materiales de la mayor calidad bajo un
riguroso control de fabricación.
 Elementos de Protección (c&apsula): Cabeza
y Dispositivo Guia.
 Elementos de Protección (domo): Cabeza y
Dispositivo Guia.

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