En las operaciones de exploración geológica con equipos de perforación de núcleos (LEZ), la rotura o el desprendimiento de núcleos conlleva directamente la invalidación de datos. La causa principal es la selección de un muestreador inadecuado. Dominar las siguientes tres técnicas de selección, basadas en la formación, la profundidad del pozo y la precisión, puede mejorar la tasa promedio de recuperación de núcleos a más del 95 %.
I. Consejo 1: Adapte la estructura del muestreador al tipo de formación
Diferentes formaciones requieren diferentes diseños de muestreadores para proteger la integridad del núcleo.
1. Capas intactas de roca dura (por ejemplo, granito)
- Problema: El núcleo es duro pero se desprende fácilmente durante el ensartado de la perforación.
- Recomendación: Muestreador monotubo de diamante. El corte con diamante es altamente eficiente y su estructura monotubo proporciona una fuerza de sujeción fiable.
- Evitar: Utilizar muestreadores de aleación comunes, que son propensos a desgastarse y romperse en la punta del núcleo.
2. Capas de roca blanda/arcilla (por ejemplo, lutita)
- Problema: El núcleo está suelto y se dispersa fácilmente por el lodo de perforación o se adhiere a la pared interna del tubo muestreador.
- Recomendación: Muestreador de doble tubo y acción simple. El tubo exterior se separa del lodo de perforación y el tubo interior no gira para proteger la forma del núcleo blando. Los productos Xinhao suelen incluir un revestimiento antiadherente.
3. Formaciones fracturadas (por ejemplo, zonas de rocas meteorizadas)
- Problema: El núcleo está fragmentado y los muestreadores convencionales a menudo no logran recolectar todos los fragmentos.
- Recomendación: Perforación con cable + tubo semicerrado. El muestreo de núcleos se puede realizar sin levantar la perforadora, lo que reduce las perturbaciones; el tubo semicerrado facilita la extracción de núcleos de roca fragmentados, evitando daños secundarios.
II. Consejo dos: Ajuste las especificaciones del muestreador según la profundidad de perforación
La profundidad del pozo afecta directamente la estabilidad de la barra de perforación; la longitud del muestreador y el espesor de la pared deben ajustarse en consecuencia.
1. Pozo poco profundo (≤50 metros)
- Recomendación: Modelo ligero y corto (1-1,5 metros de largo, 3-4 mm de espesor de pared). Ligero para evitar el aplastamiento del núcleo de roca.
- Escenarios: Obras de construcción, estudios de carreteras, etc.
2. Pozo profundo (≥100 metros)
- Problema: Gran balanceo de la varilla de perforación, lo que provoca fácilmente la colisión y rotura del núcleo de roca.
- Recomendación: Modelo largo y de paredes gruesas (2-2,5 metros de largo, 5-6 mm de espesor). Los muestreadores de pozo profundo Xinhao utilizan paredes de tubo engrosadas y pueden incorporar resortes amortiguadores para absorber las vibraciones, lo que mejora la estabilidad y la eficiencia.
3. Pozos de profundidad media (50-100 metros)
- Recomendado: Tamaño estándar (aprox. 1,8 metros de largo, 4,5 mm de grosor). Equilibra flexibilidad y estabilidad.
III. Técnica 3: Selección del material de muestreo según la precisión de la exploración
El material afecta el costo, la durabilidad y el grado de protección del núcleo.
1. Proyectos de alta precisión (por ejemplo, exploración minera)
Recomendado: Muestreador de aleación de titanio. Alta resistencia, ligereza, bajo coeficiente de fricción, combinado con dientes de corte de diamante compuesto para un muestreo de núcleos prácticamente no destructivo.
2. Proyectos de precisión media (por ejemplo, exploración de ingeniería)
Recomendado: Muestreador de acero aleado. Alta rentabilidad, resistencia al desgaste que cumple con los requisitos generales, combinado con dientes de corte de carburo.
3. Entornos especiales (por ejemplo, bajo el agua, capas corrosivas)
Recomendado: Muestreador de acero inoxidable. Resistente a la corrosión, evita que la deformación interna dañe el núcleo.
IV. Coordinación operativa clave: Maximización de la tasa de éxito del muestreo de núcleos
Un equipamiento correcto requiere una operación estandarizada:
- Ajuste de parámetros: utilice una velocidad de rotación más alta (80-100 r/min) para roca dura y una velocidad de rotación más baja (50-70 r/min) para roca blanda/capas fracturadas.
- Optimice el lodo de perforación: utilice lodo de baja viscosidad para roca blanda para evitar la erosión, y lodo de alta viscosidad para roca dura para evitar el colapso del pozo.
- Retracción lenta de la broca : después del muestreo del núcleo, la velocidad de retracción recomendada de la broca es ≤0,3 m/min para evitar la fragmentación del núcleo debido a la vibración dentro de la carcasa.
Conclusión: La selección precisa es la base de una exploración eficiente
En el caso de las plataformas de perforación de núcleos para exploración geológica, garantizar que el muestreador esté adaptado con precisión a los requisitos específicos del proyecto es clave para garantizar la tasa de recuperación de núcleos y la confiabilidad de los datos desde el principio.
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