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¿Cómo se corrige un sondeo diamantino que se sale del objetivo?

Primero mide la desviación del sondeo y proyecta dónde terminará. Si aún va a alcanzar el objetivo dentro de los límites acordados, sigue perforando. Si no, las opciones son colocar una cuña y volver a perforar desde un punto por encima del error, dirigir el sondeo de vuelta con una herramienta direccional, o mover el equipo y empezar de nuevo.

¿Por qué se desvían los sondeos diamantinos?

Incluso un sondeo bien planificado rara vez es recto. Epiroc cita entre las causas el peso sobre la broca, las barras y el equipo, la instalación del equipo, las fracturas y cavidades, los planos de estratificación y los cambios de roca dura a blanda. En terreno bandeado la broca tiende a girar hacia las capas más blandas; en terreno fracturado sigue las fisuras. Según la roca, los sondeos casi horizontales pueden desviarse más que los inclinados, y cuanto más profundo es el sondeo, más probable es que se desvíe. Un pequeño error en el emboquille puede dejar el sondeo varios metros fuera en profundidad (guía para perforistas de Epiroc).

La roca. La anisotropía, es decir, una roca cuya resistencia cambia con la dirección, como una roca foliada o estratificada, cambia cómo corta la broca y puede sacarla de su línea. Una revisión en el International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences recoge la evidencia de laboratorio y de campo para sondeos de exploración minera y de investigación del terreno (Brown, Green y Sinha, 1981). En el proyecto Sakatti de Anglo American, la anisotropía de la roca, la alternancia de capas blandas y duras, las fracturas y los tramos rotos provocaron desviación (Coring Magazine).

Las barras y la broca. Las barras wireline son esbeltas. Con una broca impregnada estándar y una perforación constante, el sondeo tiende a formar una hélice lenta, determinada sobre todo por la rigidez de la barra, y la sarta puede pandear bajo carga. La rigidez de la barra se multiplica por más de dos de un tamaño al siguiente, así que las sartas más grandes perforan más rectas (Boart Longyear). Demasiada presión de avance dobla la sarta e inclina la broca hacia un lado (guía para perforistas de Epiroc).

¿Qué relación hay entre las revoluciones por pulgada y la desviación?

En la experiencia de perforación de André Hauderowicz, fundador de Navilo, los mejores resultados se han obtenido con 200–250 revoluciones por pulgada de avance. Es un rango de trabajo empírico de la práctica de campo, no una regla fija para toda broca y formación.

Las revoluciones por pulgada de avance, o RPI, relacionan la velocidad de rotación con la velocidad de penetración: se dividen las revoluciones por minuto entre el avance en pulgadas por minuto. El equivalente métrico son las revoluciones por centímetro. Epiroc explica que un rango de RPI recomendado es solo un punto de partida; el equilibrio correcto depende de la broca y de las condiciones de perforación. Una rotación excesiva sin la penetración correspondiente puede pulir la broca, mientras que un peso excesivo sobre la broca puede causar desviación (Epiroc, Diamond Driller's Technical Book, páginas 10–14).

Las RPI siguen el equilibrio entre rotación y avance; no miden la rectitud del sondeo ni sustituyen a las mediciones de desviación. Úsalas junto con los parámetros del proveedor de la broca, las condiciones del terreno y la tendencia medida del sondeo.

¿Cómo se mide la desviación?

Una medición de desviación registra la inclinación y el azimut a profundidades fijas, llamadas estaciones. A partir de ellas, métodos como el de curvatura mínima dan la trayectoria en tres dimensiones (Coring Magazine).

Las herramientas de medición modernas combinan acelerómetros, para la inclinación, con magnetómetros, para la dirección respecto al norte magnético. Los magnetómetros dan lecturas erróneas dentro de un revestimiento de acero o cerca de minerales magnéticos. Ahí se usa un giroscopio; mide la dirección respecto a una referencia fija o respecto al norte verdadero, hallado a partir de la rotación de la Tierra (US EPA). Los giroscopios que buscan el norte, como el IMDEX OMNIx42, pueden medir dentro de las barras, incluso mientras se extrae el testigo (IMDEX).

Mide a menudo. En sus precauciones para el uso de cuñas, Epiroc aconseja mantener el giro dentro de 1,5 grados en 15 m de longitud para limitar la carga sobre las barras y el riesgo de equipo roto o atascado (guía para perforistas de Epiroc).

¿Qué opciones hay cuando un sondeo se desvía?

Aceptarlo. Un sondeo direccional solo tiene que alcanzar su objetivo dentro de unos límites de precisión aceptables (Coring Magazine). Si la proyección sigue alcanzando la zona, la corrección más barata es ninguna. Toda proyección es aproximada, porque la tendencia natural del sondeo sigue actuando.

Colocar una cuña y volver a perforar. Una cuña colocada por encima del error desvía un nuevo ramal, y las cuñas se usan tanto para correcciones menores como mayores. La mayoría da unos 1,5 grados, así que un error grande puede necesitar varias cuñas espaciadas a lo largo del sondeo. Las cuñas no deben colocarse en terreno roto; ahí se puede cementar el sondeo y volver a perforarlo primero (guía para perforistas de Epiroc).

Dirigirlo de vuelta. Un motor de fondo o una herramienta direccional gira el sondeo en una curva más suave, y las mediciones de desviación lo guían de vuelta a la trayectoria prevista antes de reanudar la perforación normal con recuperación de testigo (guía para perforistas de Epiroc). En Sakatti, tramos direccionales cortos corrigieron la desviación durante la perforación casi horizontal (Coring Magazine). En Rajastán, Terra Walker Drilling operó un motor de fondo entre unos 350 m y 750 m, con una media de 35 m a 70 m de corrección por carrera (Coring Magazine). Nuestra página de métodos compara las herramientas.

Empezar de nuevo. Mover el equipo y emboquillar un sondeo nuevo desperdicia los metros ya perforados. Epiroc señala que cada una de las opciones de corrección puede ser mejor, ya que un sondeo nuevo puede costar más y tiene mayor impacto ambiental (guía para perforistas de Epiroc).

¿Se puede evitar la desviación?

En parte. Epiroc recomienda una instalación precisa del equipo, no más presión de avance de la necesaria, equipo en buen estado y un tubo sacatestigos estabilizado con escariadores, que resiste la desviación a cambio de mayor presión de agua y par (guía para perforistas de Epiroc).

Dónde encaja Navilo

Navilo está desarrollando una broca direccional de frente completo para N y H que se enrosca en el tubo sacatestigos estándar del contratista y está diseñada para funcionar con los equipos, barras y bombas que ya hay en la obra. No recupera testigo: la cuadrilla perfora el tramo direccional, después instala la corona diamantada estándar y reanuda la recuperación de testigo. La herramienta está en fase de prototipo y no ha publicado datos de campo. Los ensayos de H están previstos para el primer trimestre de 2027 y los de N durante 2027. La fuerte demanda de H le da prioridad, y el desarrollo de N viene después. Más sobre cómo dirige y el programa piloto.

Fuentes