Material de sondeo

Diseño y fabricación de herramientas de perforación y tubos testigo para equipos de sondeo para minería, geotecnia, ingeniería civil y construcción.

Sistema de perforación convencional

Existen diferentes tipos de tubos testigo («baterías») de diferentes sistemas y en las distintas normas, estando la elección de uno u otro en función de:

  • las características del terreno a perforar.
  • la profundidad del sondeo
  • el diámetro de perforación o del testigo
  • las características de la máquina

Los tipos de tubos testigo más usuales se fabrican bajo normativas ISO 3552-1992 (simples B, dobles T2, etc.) y en ISO 10097-1:99 (wire-line). En el mercado hay tipos de tubos testigo que no están normalizados que se utilizan a nivel mundial de manera habitual (p.e. T6, T6S, Geo-line, etc.).

La perforación con cualquiera de los tubos testigo (convencionales, ISO 3552-1992) se realiza añadiendo varillas según avanza el sondeo. Cuando el tubo testigo está lleno es necesario sacar toda la sarta de perforación (todas las varillas y el tubo testigo), en el mejor de los casos, cada 3 metros. Para continuar es necesario volver a introducir toda la sarta de perforación añadiendo una varilla más. Esto hace que según se avanza en profundidad los tiempos de extracción y de introducción aumentan y es tiempo que no se está perforando, por tanto aumenta notablemente el coste por metro de sondeo realizado.

Sistema de perforación wire line

Este sistema de perforación con tubo testigo doble es el utilizado cuando la profundidad hace que los tiempos de maniobra se dilaten mucho utilizando sistemas convencionales y la rapidez  de  perforación es  compensada  respecto al mayor coste  de  los  materiales del sistema wire-line. Hoy día ningún operador se plantea perforar con sistemas convencionales en profundidades mayores de unos 100 m. El wire-line es, sin ninguna duda, el más empleado en la realización de sondeos de investigación minera o de geotecnia profunda (p.e. túneles).

Con  este  sistema  es  bastante habitual llegar  a  profundidades de  1.300-1.600 metros, aunque el límite operativo de profundidad en condiciones favorables y apurando sus posibilidades está cercano a los 2.500 metros.

El sistema utiliza elementos específicos para wire-line y básicamente consiste en:

Accesorios de perforación

CABEZA DE INYECCIÓN (giratoria, cabeza de agua}.
A través de este elemento se inyecta el fluido de circulación al sondeo para que llegue hasta el útil de corte, lo refrigere y a su vez eleve el ripio producido durante la perforación. No debe utilizarse para la extracción de la sarta, pasa eso está el arco de elevación.

ARCO DE ELEVACIÓN
Este útil es simplemente un elemento para la extracción de la sarta de perforación del pozo. Por un extremo va unido al cable del cabrestante y por el otro se rosca al varillaje.

MARTINETE SEMIAUTOMÁTICO

Martinete semiautomático de caída libre , para la realización de Test de Penetración Estándar. (SPT)

Tomamuestras

En general, la mayor parte de los tomamuestras  consisten en:

  • Cabeza con conexión al varillaje (algunas con válvula).
  • Tubo receptor de muestra (con o sin camisa interior)
  • Zapata con bisel.

Hay  una  gran  variedad  de  tipos  de  tomamuestras,  pero  los  más  empleados  son  los Seccionados,   los Shelby y el SPT (Standard Penetration Test).

Útiles de salvamento

En  sondeos  llamamos  materiales  de  salvamento  (o  de pesca) a una serie de útiles destinados a recuperar los materiales que por roturas o problemas en la perforación se quedan dentro del pozo y que debemos extraer.

Entre los más habituales podemos incluir los machos,   las campanas y los corta-tubos.

Penetrómetros

Los ensayos  de penetración  dinámica  más utilizados se  rigen  por  la  Norma  UNE-EN ISO 22476-2: 2008 y UNE-EN ISO 22476-2:2008/A1:2014 (modificación  1) y dentro de dicha norma el sistema habitual sigue las directrices del DPSH-B, entre  otras  razones  porque  el  dispositivo  de  hinca  cumple  también  la  normativa  para  la realización  de ensayos  SPT y suele montarse en las máquinas  de sondeos  geotécnicos.

Coronas de diamante y carbotec

Es el elemento que corta el terreno para que entre en el tubo testigo y es determinante en la ejecución de un sondeo. Podemos decir que es el más importante; si la corona corta bien, las dificultades y problemas en el sondeo disminuyen notablemente. Una buena elección del útil de corte nos permitirá realizar un trabajo con mejores resultados en la calidad del testigo, en la parte económica y en la funcionalidad del sondeo.

Varillas y revestimientos

VARILLAJE
Es el transmisor de la rotación y del empuje al útil de corte. Debe ser hueco para permitir que la circulación del fluido de perforación llegue al frente del tubo testigo, es decir, hasta el útil de corte (corona). En esencia se trata de barras huecas con rosca macho en un extremo y rosca hembra en el otro extremo, de manera que permitan la unión de varias varillas una tras otra y, al final, su unión al tubo testigo.

REVESTIMIENTO
Las tuberías de revestimiento son elementos auxiliares y habitualmente necesarios para la correcta ejecución de un sondeo cuando las paredes del mismo son inestables (gravas, arenas limpias, zonas fracturadas, etc.) o cuando hay pérdidas importantes de agua/lodo.

Esta tubería de revestimiento no sirve para  perforar. La tubería de Revestimiento es para revestir por dentro un sondeo previamente perforado y siempre con un diámetro menor.