Em operações de perfuração exploratória geológica (LEZ), a quebra ou o desprendimento do testemunho levam diretamente à invalidação dos dados. A principal causa é a seleção do amostrador errado. Dominar as três técnicas de seleção a seguir, baseadas na formação, na profundidade do furo e na precisão, pode melhorar a taxa média de recuperação do testemunho para mais de 95%.
I. Dica 1: Combine a estrutura do amostrador com o tipo de formação
Diferentes formações exigem diferentes modelos de amostrador para proteger a integridade do testemunho de sondagem.
1. Camadas intactas de rocha dura (ex.: granito)
- Problema: O núcleo é duro, mas se desprende facilmente durante a perfuração.
- Recomendação: Amostrador de tubo único diamantado. O corte diamantado é altamente eficiente e a estrutura de tubo único proporciona uma força de fixação confiável.
- Evite: Utilizar amostradores de liga metálica comuns, que são propensos a desgaste e quebra na ponta do núcleo.
2. Camadas de rocha macia/argila (ex.: argilito)
- Problema: O núcleo está solto e se dispersa facilmente pela lama de perfuração ou adere à parede interna do tubo de amostragem.
- Recomendação: Amostrador de ação simples com tubo duplo. O tubo externo se separa da lama de perfuração, e o tubo interno não gira para proteger o formato do testemunho macio. Os produtos da Xinhao geralmente vêm com um revestimento antiaderente.
3. Formações fraturadas (ex.: zonas de rochas intemperizadas)
- Problema: O núcleo está fragmentado e os amostradores convencionais frequentemente não conseguem coletar todos os fragmentos.
- Recomendação: Sondagem com cabo de aço + tubo semi-combinado. A amostragem do testemunho pode ser realizada sem levantar a perfuratriz, reduzindo a perturbação; o tubo semi-fechado permite a fácil remoção dos fragmentos de rocha, evitando danos secundários.
II. Dica Dois: Ajuste as especificações do amostrador de acordo com a profundidade de perfuração.
A profundidade do furo afeta diretamente a estabilidade da haste de perfuração; o comprimento do amostrador e a espessura da parede devem ser ajustados de acordo.
1. Poço raso (≤50 metros)
- Recomendação: Modelo leve e curto (1-1,5 metros de comprimento, 3-4 mm de espessura da parede). Leve para evitar esmagar o núcleo da rocha.
- Cenários: Canteiros de obras, levantamentos topográficos de rodovias, etc.
2. Poço profundo (≥100 metros)
- Problema: Oscilação excessiva da haste de perfuração, causando facilmente colisão e quebra do núcleo de rocha.
- Recomendação: Modelo longo com paredes espessas (2 a 2,5 metros de comprimento, 5 a 6 mm de espessura da parede). Os amostradores de furo profundo da Xinhao utilizam paredes tubulares espessas e podem ter molas amortecedoras integradas para absorver vibrações, melhorando a estabilidade e a eficiência.
3. Buracos de profundidade média (50-100 metros)
- Recomendado: Tamanho padrão (aproximadamente 1,8 metros de comprimento, 4,5 mm de espessura da parede). Equilibra flexibilidade e estabilidade.
III. Técnica 3: Seleção do Material de Amostragem com Base na Precisão da Exploração
O material influencia o custo, a durabilidade e o grau de proteção do núcleo.
1. Projetos de alta precisão (ex.: exploração mineral)
Recomendado: Amostrador de liga de titânio. Alta resistência, leveza, baixo coeficiente de atrito, combinado com dentes de corte de composto diamantado para amostragem de testemunhos praticamente não destrutiva.
2. Projetos de média precisão (ex.: exploração de engenharia)
Recomendação: Amostrador de aço-liga. Alta relação custo-benefício, resistência ao desgaste que atende aos requisitos gerais, combinado com dentes de corte de metal duro.
3. Ambientes especiais (ex.: subaquáticos, camadas corrosivas)
Recomendação: Amostrador em aço inoxidável. Resistente à corrosão, evita que deformações internas danifiquem o núcleo.
IV. Coordenação Operacional Essencial: Maximizando a Taxa de Sucesso da Amostragem de Núcleo
O uso correto de equipamentos requer operação padronizada:
- Ajuste de parâmetros: Utilize uma velocidade de rotação mais alta (80-100 rpm) para rochas duras e uma velocidade de rotação mais baixa (50-70 rpm) para rochas macias/camadas fraturadas.
- Otimize a lama de perfuração: Use lama de baixa viscosidade para rochas macias para evitar erosão e lama de alta viscosidade para rochas duras para evitar o colapso do furo.
- Retração lenta da broca : Após a amostragem do testemunho, a velocidade de retração recomendada da broca é ≤0,3 m/min para evitar a fragmentação do testemunho devido à vibração dentro do revestimento.
Conclusão: A seleção precisa é a base da exploração eficiente.
Para sondas de perfuração de testemunhos em exploração geológica, garantir que o amostrador esteja precisamente adaptado aos requisitos específicos do projeto é fundamental para assegurar a taxa de recuperação do testemunho e a confiabilidade dos dados desde o início.
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