Breve reseña histórica
|
Esta sección aún se encuentra en etapa de investigación y por el momento solo incluimos algunos apuntes históricos que ya nos pueden dar una idea de la historia de la perforación. Son aún pocos los datos históricos del que disponemos y seguramente nos encontraremos con etapas sin registros históricos que seguirán quedando como lagunas por conocer. Sin embargo, podríamos resumir en base a los actuales datos, la historia de la perforación en algunas etapas o facetas que bien pueden haberse desarrollado en formas independientes. Hoy las técnicas de perforación son muy variadas, según su aplicación, pero no cabe duda de que hay dos elementos importantes que juegan papeles protagónicos, sea cual sea el propósito de la perforación -hablamos por supuesto de las perforaciones de rocas o formaciones geológicas de nuestro planeta, no hablaremos acá de otras perforaciones como las de las orejas para colgarse un arete- y estos son la percusión y la rotación.
Perforación por percusión: De los cuales tenemos los primeros registros en el siglo tercero A.C. La hazaña o creación de la perforación, se les atribuye a los chinos por una parte y a los egipcios por otra. Sin embargo, al margen de a quienes corresponden los créditos de la creación de la perforación, debemos detenernos en la primera etapa de la perforación en la que podemos coincidir muchos, que tuvo que ser la de la simple percusión que hasta el día de hoy sigue jugando un papel muy importante en la perforación en general, llámese la simple perforación domestica del cemento ó la moderna industria de la perforación con aire cuyo componente principal es precisamente la percusión.
Perforación rotativa: Es la etapa que bien pudo haberse dado independientemente de la que suponemos fue la primera, ya que hay registros de la perforación rotativa hace 4,000 años A. C. y con ésta técnica la industria de la perforación hoy en día, se ha desarrollado, introduciendo cada vez más, avances que facilitan y abaratan los costos de la perforación, aparte de que los avances llevan una serie de innovaciones en materia de seguridad, maniobrabilidad, protección del medio ambiente, etc.
Dos sub etapas importantes que podríamos destacar es la incorporación del lodo en la perforación, que supone un avance que acelera el proceso en más de un 50% y la tecnología del tubo interior saca testigos que introdujo Longyear, el cual aporta un invalorable avance que en perforación diamantina significa una simplificación del proceso de recuperación de testigos.
Hablaremos de otra etapa el día que se introduzca alguna innovación importante como la que sugiere el Sr. Anders Gustafsson que sin embargo podrían ser los inicios de una nueva etapa donde los perforistas corran la misma suerte que los dinosaurios. Sin embargo, con un adelanto tan importante como la automatización ó robotización en la perforación aún no estaríamos hablando de una siguiente etapa en tanto sigamos hablando de los mismos principios a los cuales a llegado el desarrollo actual de las diferentes ramas de la perforación.
En la Biblioteca Nacional Del Perú están registrados dos libros importantes que podrían ser una suerte de reliquia para los perforistas:
- PERFORACIONES Y SONDEOS escrita por Henrri Cambefor, publicada en Barcelona por Ediciones Omega en 1962.
- MANUAL DE OPERACIONES DE PERFORACION escrita por More Preston, publicada en la Habana por el Instituto cubano del libro en 1971.
Estos libros no existían físicamente hasta el año 2008. En todo caso ahí tenemos los datos de los dos libros que podrían encontrarse en alguna biblioteca del Perú ú otros países.
|
|
Fragmentos de informaciÓn histÓrica
|
.. |
PROLOGO (MANUAL DE SONDEOS - TECNOLOGIA DE PERFORACION)
|
La perforación de sondeos, tanto en minería como en obra pública y construcción, se configura hoy en día como un sistema imprescindible para el reconocimiento de los terrenos y en la explotación de los recursos que alberga el subsuelo.
Las técnicas de perforación de sondeos son muy diversas, habiendo evolucionado en el tiempo en función de las necesidades del hombre y las diferentes aplicaciones que de ellas ha hecho en diferentes campos de la ingeniería.
El insaciable afán de la humanidad por el conocimiento, unido a la gran demanda de recursos naturales, ha hecho que se hayan llegado a realizar sondeos profundos con fines científicos de hasta 14 km de profundidad.
La carencia de textos en español sobre las técnicas de perforación de sondeos intenta ser subsanada parcialmente por esta obra, que pretende de una manera sencilla y didáctica describir cada uno de los métodos de perforación, los principios de funcionamiento, los procedimientos de evacuación de los detritus, los campos de aplicación, etc. Paralelamente se incluyen una serie de capítulos destinados a diferentes operaciones auxiliares o complementarias en la ejecución de sondeos, pero todas ellas imprescindibles para una correcta consecución de los mismos.
No se aborda en este libro las diferentes aplicaciones de los sondeos: Captación de agua; explotación de petróleo y gas; investigación minera y Geotécnica; disolución y lixiviación de yacimientos; consolidación y drenaje; etc., ya que es objeto de un segundo volumen. El contenido del mismo se recoge en la página siguiente.
Deseamos que esta publicación constituya u texto de apoyo y referencia para todos los estudiantes de Ingeniería y Geología, que permita una mejor formación de estos profesionales y que facilite, en cada caso particular, la elección más adecuada de la técnica de perforación, según los objetivos y condiciones en que se tengan que efectuar los sondeos. |
Carlos López Jimeno |
|
PRESENTACION (MANUAL DE SONDEOS - TECNOLOGIA DE PERFORACION)
|
El campo de la aplicación de la Técnica de Sondeos es muy amplio, debido a sus muy diversos fines; desde los sondeos cortos para reconocimiento del terreno, caracterización geotécnica, geológica e hidrogeológica, hasta la perforación profunda de importancia primordial en la investigación de los yacimientos minerales, su reconocimiento y su evaluación, así como la explotación profunda de geotérmica. Otras aplicaciones importantes son las explotaciones por sondeos por disolución y gasificación subterránea, así como los almacenamientos en estratos porosos por inyección de fluidos útiles o para abandono de residuos líquidos.
La presente publicación de este Manual de Sondeos es de gran interés, dada la escasez de publicaciones en español referentes a la metodología sobre perforación de sondeos.
Los libros sobre sondeos publicados en español hasta la fecha son los siguientes: Perforaciones y Sondeos de H. Cambefort, traducido del francés y editado por Omega, S.A. en 1962, y Manual Técnico de perforación, de V. Gusev et al. , traducido del ruso y publicado por Urmo, S.A. en 1974, especializado en pozos de petróleo y gas. Posteriormente apareció el libro Procedimientos de Sondeos de J. Puy Huarte, obra editada por la junta de Energía Nuclear en 1977, de gran importancia y que expone los temas de forma clara y práctica, a la vez que rigurosa y útil para quienes intervienen en el campo de los sondeos. Hay otras aplicaciones traducida del inglés y el ruso, especialmente del mundo del petróleo, así como otras españolas de aplicación en campos especiales como geotecnia, hidrogeología, etc.
Este Manual de Sondeos, realizado por mi excelente antiguo alumno y compañero del Departamento de Explotación de Minas, el Catedrático Carlos López Jimeno, autor y promotor de numerosas publicaciones de gran actualidad e interés, presenta en este libro, en sus dieciocho capítulos, la tecnología actual. Comienza por las bases que afecta la perforabilidad de la rocas en función de sus características físicas y en los siguientes ocho capítulos trata los sistemas de perforación, dando principalmente más extensión a los correspondientes a la perforación a rotación con recuperación de testigos y el de perforación a gran profundidad. Otro capítulo de importante extensión es el de fluidos de perforación, campo muy extenso en el que se a recopilado sus composición, propiedades, bombeo y tratamientos. Finalmente entre los últimos capítulos son de gran interés en los de entubación y cementación, el control y su testificación. Por ultimo cierra el capítulo dieciocho con las medidas de seguridad, de gran importancia. Todos los capítulos terminan con la correspondiente bibliografía tratada, y de interés para quien precise profundizar en los distintos temas.
Finalmente, consideramos este libro como una importante contribución para los conocimientos del estado actual de la Tecnología de sondeos y de gran utilidad tanto para su enseñanza como para los técnicos que han de especializarse en trabajos sobre perforación.
|
.. |
Camilo Rambaud Pérez
Catedrático Emérito
E. T. S. I. Minas – U. P. M..
|
|
Hace mucho tiempo, la gente generalmente perforaba en busca de agua, no de petróleo. En realidad, se enfadaban cuando por accidente hallaban petróleo, pues éste contaminaba el agua. Los primeros pozos se perforaron para extraer agua y usarla luego para beber, lavar, regar y también para salmuera, utilizada como una fuente de sal. No fue sino hasta el siglo XIX que la perforación en busca de petróleo, se convirtió en una práctica generalizada, ya que la industrialización aumentó la necesidad de productos derivados del petróleo.
Los registros más antiguos de la perforación de pozos datan del siglo tercero AC en China. La técnica-perforación con herramienta de cable consistía en dejar caer una pesada herramienta metálica de perforación y retirar la roca pulverizada con un contenedor tubular. Los chinos se encontraban relativamente avanzados en este arte y se les atribuye haber sido los primeros en utilizar, de manera intencional, los fluidos en el proceso de perforación. En este caso el fluido era agua. El agua suavizaba la roca permitiendo que la penetración fuese más fácil y ayudaba a la eliminación de pedazos de roca pulverizada conocidos como recortes. (Es importante retirar los recortes del pozo para que la barrena se encuentre libre para seguir perforando.)
En 1833, un ingeniero francés de nombre Flauvile se hallaba mirando la operación de perforación con herramienta de cable cuando el aparato de perforación descubrió agua. Entonces, se dio cuenta que el agua que brotaba era muy efectiva para sacar los recortes fuera del pozo. Éste fue el momento en que se estableció el principio de usar un fluido en movimiento para retirar los recortes del pozo. El francés ideó una manera para que el agua se bombeara hacia abajo dentro de una tubería de perforación, y arrastrara los recortes consigo cuando regresara a la superficie, en el espacio entra la tubería de perforación y la pared del pozo. Este es un procedimiento estándar aún hoy en día.
La perforación rotativa ha remplazado ampliamente a la de herramienta de cable. Con esta técnica, la barrena de perforación se encuentra en el extremo de una tubería rotativa. El proceso es similar al que se usa con una mecha manual eléctrica o taladro, que se usa para perforar madera. Pero en vez de perforar unos pocos centímetros en la madera, los pozos modernos pueden alcanzar miles de metros dentro de la tierra. Cuando se perfora madera, los recortes salen del hoyo a través de ranuras en espiral a lo largo de la mecha. Esto funciona para un hoyo poco profundo, pero no para un pozo profundo. En ese caso, los recortes se llevan a la superficie junto con el lodo circulante. A medida que los pozos se vuelven más profundos, los fluidos de perforación cobran mayor importancia, cumpliendo con varios propósitos y resolviendo una infinidad de problemas que varían mucho de lugar a lugar. Esta nota fue tomada de la página del SEED.
|
|
|
| |
Teniendo en cuenta que la tecnología en las operaciones de perforación de pozos exploratorios cada día es más avanzada, es obligación estar al tanto de estos avances. Todos los sistemas de perforación implementados en el mundo deben tener esa herramienta necesaria como lo es la broca. Desde los comienzos de la historia de la perforación este elemento ha jugado un papel demasiado importante y sus avances en cuanto a diseño, materiales de construcción etc., no deben inquietar, por lo tanto debemos estar al tanto de todo esto. Es importante tener en cuenta que cada casa constructora tiene sus propias especificaciones y codificación para cada broca, pero tienen un objetivo en común desarrollar una tecnología que nos permita avanzar en la perforación al menor costo posible y con las mejores condiciones de seguridad.La Introducción es válida para las perforaciones diamantinas.El principio de la perforación a rotación con recuperación de testigo se remonta a tiempos lejanos, ya que para que la construcción de las pirámides y templos de Gizeh, en Egipto, ya se emplearon perforadoras tubulares que, según algunas fuentes, disponían de bocas con piedras preciosas. No obstante, el nacimiento de la técnica moderna de perforación rotativa con diamante para la obtención de testigos tuvo lugar a partir de los experimentos llevados a cabo por el Ingeniero Suizo Jean Rudolphe Leschot, cuando vivió en Paris en 1862 y concibió la idea que después se materializó en un prototipo. Un impulso importante se produjo a comienzos de los años 50 cuando la empresa E.J Longyear Company introdujo los tubos sacatestigos con cable wireline con los que no es necesario extraer todo el varillaje cada vez que el sacatestigos se haya llenado. Por medio de un cable y un extractor por el interior del varillaje se extrae el tubo interior lleno de testigo. Este sistema reporta numerosas ventajas como se comentara mas adelante. (Manual de Evaluación y Diseño de Explotaciones Mineras. M Bustillo Revuelta y C. López Jimeno páginas: 56,57).1954. General Electric empieza a fabricar los diamantes sintéticos. |
| |
|
