Principio de la perforación rotatoria neumática

Principio de la perforación rotatoria neumática

La perforación rotatoria neumática fue el primer método desarrollado para la perforación de pozos de agua. Para realizar la perforación con este método, se utilizan brocas de rodillos, que constan de dos, tres o cuatro conos de rodillos con dientes montados en el cuerpo de la broca mediante rodamientos de rodillos o bolas.

La broca gira mediante el giro de las barras de perforación. A medida que la broca gira, los rodillos giran, provocando así la rotación del cono debajo de la broca. Al impactar los dientes de la broca en la formación, la fragmentan en fragmentos más pequeños.

El aire se dirige al tubo de perforación y desciende por el kelly y la broca a medida que esta gira. Al salir por la parte inferior de la broca, impacta la formación que se está desprendiendo y la expulsa. Esto expone una nueva superficie rocosa para la perforación. La velocidad del aire que sale de la broca es lo suficientemente alta como para arrastrar estos recortes desde la parte inferior de la broca y devolverlos a la superficie del suelo. Estos recortes se expulsan a la superficie entre el pozo perforado y la tubería de perforación que hace girar la broca. De esta manera, la broca está continuamente expuesta a la nueva formación y el material cortado se expulsa continuamente a la superficie.

Este método de perforación es en realidad una extensión de la perforación rotatoria hidráulica, con la única diferencia de que se cambia el medio de lodo para extraer los recortes del pozo por uno de aire para extraerlos, por lo que no representó un gran avance.

En la perforación con equipos rotatorios neumáticos, generalmente se recomienda mantener velocidades de rotación de 10 a 20 rpm en roca muy dura, aplicando una presión descendente muy alta a la broca mediante un dispositivo de presión descendente en la perforadora. El peso adecuado que se debe aplicar a una broca varía de una broca a otra y depende en gran medida de su diseño. Se deben seguir las recomendaciones del fabricante al aplicar presión descendente.

Las brocas de rodillo para roca están diseñadas con dientes más largos para formaciones blandas y más cortos para formaciones duras. Generalmente, con formaciones más blandas, se requiere menor presión hacia abajo y velocidades de rotación más altas.