Los tubos/varillas de perforación DTH son herramientas esenciales en las operaciones de perforación y se utilizan ampliamente en minería, ingeniería geotécnica, construcción hidráulica y exploración geológica.
1. Funciones de los tubos/varillas de perforación DTH:
Suministro de aire a alta presión: El tubo/varilla de perforación DTH se encarga de transportar aire a alta presión desde el compresor hasta el martillo DTH, que, bajo presión, impulsa la broca DTH para romper la roca.
Transfieren la fuerza de elevación: Los tubos/barras de perforación DTH transmiten eficazmente la fuerza de rotación (par) de los equipos de perforación a la broca DTH, impulsándola para que gire y corte la roca o el suelo.
Transferencia de la fuerza de rotación: Durante la perforación, los tubos/varillas de perforación DTH deben soportar el empuje descendente de los equipos de perforación, así como las fuerzas de reacción causadas por la dureza variable de la roca.
Transporte de medios de lavado: El canal interno de los tubos/varillas de perforación DTH sirve de conducto para los medios de lavado (como agua, aire o lodo), que enfrían la broca, eliminan los recortes de perforación y ayudan a estabilizar las paredes del pozo, mejorando la eficacia y la calidad de la perforación.
2. Selección del diámetro del tubo/varilla de perforación DTH
Los diámetros más comunes son 76 mm, 89 mm, 102 mm, 114 mm, 127 mm y 140 mm. El diámetro de los tubos/varillas de perforación DTH afecta a la velocidad del pozo y a la eficacia de la eliminación de residuos. Un diámetro menor da lugar a un mayor espacio anular entre la varilla y las paredes de la perforación, lo que ralentiza la velocidad de ascenso y, por tanto, afecta a la eficacia de la eliminación de residuos. Por el contrario, un diámetro mayor aumenta la velocidad de ascenso y la eficacia de eliminación de residuos.
3. Selección del espesor de pared de los tubos/varillas de perforación DTH
Los grosores de pared más comunes son 76x4mm, 76x6mm, 89x6mm, 102x8mm, 114x8mm, 127x8mm y 140x10mm. El grosor de la pared influye directamente en la resistencia y durabilidad de los tubos/varillas de perforación DTH. Los tubos/varillas de perforación DTH más gruesos tienen una mayor resistencia a la compresión, tensión y torsión, ofreciendo una mayor fuerza en el manejo de condiciones geológicas complejas y capas de roca dura, haciéndolos más adecuados para agujeros poco profundos, como agujeros de voladura de minería y pozos poco profundos. Sin embargo, su mayor peso total puede plantear problemas de elevación y presión en los equipos de perforación, lo que los hace menos adecuados para perforaciones profundas.
Los tubos/varillas de perforación DTH de pared delgada tienen un par de torsión más bajo, son más ligeros, más fáciles de manejar y operar, y son adecuados para perforaciones profundas como pozos de agua o pozos geotérmicos. Sin embargo, sus menores resistencias a la compresión y a la tracción los hacen susceptibles al adelgazamiento de las paredes y a la reducción de la resistencia en capas de roca más duras, lo que puede provocar fracturas o deformaciones; por lo tanto, no se recomiendan para tareas de perforación de alta resistencia.
4. Selección de la longitud del tubo/varilla de perforación DTH
Las longitudes efectivas más comunes son 1,5 m, 3,0 m, 4,0 m y 6,0 m. La elección de la longitud del tubo/varilla de perforación DTH depende principalmente del espacio operativo y de la longitud de avance de los equipos de perforación.
5. Selección de roscas para tubos/varillas de perforación DTH
Las roscas típicas incluyen API REG, como API REG 2.3/8″, API REG 2.7/8″, API REG 3.1/2″ y API REG 4.1/2″; las roscas API IF son adecuadas para la perforación de pozos de aguas profundas, por ejemplo, API IF 2.3/8″, API IF 2.7/8″, API IF 3.1/2″ y API IF 4″.
6. Tubos/varillas de perforación DTH con o sin llaves planas
Los tamaños de los tubos/varillas de perforación DTH con planos de llave generalmente incluyen 76 mm (57 mm, 65 mm), 89 mm (65 mm, 70 mm), 102 mm (83 mm, 75 mm), 114 mm (89 mm, 95 mm), 127 mm (89 mm) y 140 mm (114 mm). Los tubos/varillas de perforación DTH con planos de llave pueden cambiarse manualmente utilizando una llave. Algunos equipos de perforación vienen con una llave incorporada que también permite cambiar las barras de perforación a través de los planos de llave. Los tubos/varillas de perforación DTH sin llaves planas son adecuados para equipos de perforación equipados con un carrusel de varillas automático y suelen ser más caros que los que tienen llaves planas.
En los proyectos prácticos de perforación, es necesario seleccionar los tubos/varillas de perforación DTH adecuados en función de las condiciones geológicas específicas y los requisitos del proyecto para lograr resultados de construcción y beneficios económicos óptimos.
