En todo este tiempo este sistema (como se muestra en la foto de la derecha) ha tenido los mismos problemas básicos:

Manejo de la punta de lanza: en las aplicaciones de pozo ascendente subterráneas, se requiere un perforador para empujar manualmente el conjunto de la cabeza hacia el agujero por la punta de lanza. Como tiene un extremo puntiagudo y pivota por diseño, puede ser difícil manejar esta operación de manera cómoda.

Manejo del tubo interno: When hoisting the inner tube assembly, elastic action of the wireline cable or accidental impact during handling can un-load cable tension and overcome spring loads which allows the hooked lifting dogs to accidentally release the spearhead. The surface ‘Ezy-Lock’ overshot includes a twist-sleeve that locks onto the spearhead even without cable tension, whereas competing overshots require cable tension to maintain a lock.

Desgaste del gancho de elevación y la punta de lanza: Para equilibrar la solidez y la resistencia al desgaste, los ganchos de elevación y las puntas de lanza reciben tratamiento término a una dureza media. Sin embargo, es difícil evaluar visualmente o probar funcionalmente el grado de desgaste, especialmente en aplicaciones subterráneas. 

Boart Longyear currently provides a secondary safety pin that clips through the overshot, passing just under the spearhead tip. This adds an extra layer of protection in case the lifting dogs are excessively worn or deformed. However, spearheads are loaded cyclically and often loaded ‘off-pivot’, which deforms the components over time, to the point of disassembly. While the more recent MKII version of the spearhead assembly is much more robust, in the case of spearhead failure, the head assembly will release from the overshot regardless of lifting dog or safety pin use or condition.

This patent-pending overshot leverages our previous experience with Roller Latch head assemblies to create a more reliable and longer lasting system that eliminates spearheads and lifting dogs entirely. The spearhead assembly is replaced by a one-piece socket receptacle (spearhead adapter) that accepts the overshot itself, which has rollers that latch into an internal groove in the spearhead adapter.

Swapping the pointed, jointed spearhead for a simple cylindrical socket makes for much easier handling of head assemblies in up-holes. Surface Quick Descent Roller Latch head assemblies don’t even require the spearhead adapter since the internal groove geometry was pre-built into their design.

The increased toughness and hardness of the bearing quality latch rollers have a proven history of outlasting traditional pivoting latches for wear life. The new overshot will also feature the same Nitreg-ONC surface treatment as Roller Latch head assemblies that drastically improves corrosion resistance (Nitreg is a trademark of Nitrex Inc.).

Safety pin integration in the new underground Quick Pump-In overshot now pulls double duty of both locking the overshot from accidentally releasing while hoisting, as well as holding the head assembly and overshot together in case of component failure due to excessive wear. Also, the socket and rollers are not affected by side loading and ‘off-pivot’ loading during tube handling outside the hole, eliminating gradual deformation or disassembly. The new surface overshot will also include a one-hand twist-lock sleeve to maintain a locked position while hoisting outside the hole, even with a loss of wireline cable tension.

También es fácil de usar. En lugar de unir las partes posteriores de los ganchos de elevación, el perforador empuja las dos mitades del conjunto retrayendo los rodillos y soltando el conjunto de la cabeza. Esta operación requiere aproximadamente la misma cantidad de fuerza que el pescante actual, por lo que los perforadores no notarán la diferencia.

Además de la eliminación de la punta de lanza [CA1] y de los ganchos de elevación, se ha incluido otros beneficios adicionales. Si bien el diseño actual usa un pivote sólido que se coloca en su lugar (dificultando la reconstrucción), el Roller Latch Overshot no tiene pasadores. Todo se mantiene en su lugar mediante simples conexiones roscadas para un fácil mantenimiento.

Primero, en el caso de un tubo atascado, el perforador necesita desenganchar y recuperar el cable para poder sacar las barras. Hoy en día, eso se hace al sobrecargar y desconectar un pasador de seguridad colocado justo debajo del cable giratorio. En teoría, este pasador se desconecta a menos de la mitad de la capacidad de carga máxima del cable, pero en la práctica su resistencia es muy variable porque los pasadores de seguridad son inherentemente débiles y dúctiles. Muchos operadores eliminan el pasador de seguridad, lo que también elimina la capacidad de liberación y puede provocar un aumento excesivo de la necesidad de reemplazo del cable.

El Roller Latch Overshot presenta un nuevo sistema de liberación de cable con bomba, originalmente conceptualizado y prototipado por uno de nuestros expertos perforadores subterráneos en Canadá. Se coloca una manga ranurada y un conjunto de sello de bombeo sobre el cable y se bombea hasta el punto superior. La manga se acopla a un mecanismo de liberación rápida y suelta el cable. Este sistema ha demostrado ser mucho más confiable y puede ser la característica más esperada por los perforadores hasta ahora. Se ha recibido informes de menos cables rotos en varios sitios donde se realizan pruebas con el sistema de liberación del cable con bomba.

En segundo lugar, aunque los conjuntos de cabezales Q / P Roller Latch con características de freno incorporadas han tenido un gran éxito al detener los tubos fuera de control y crear un entorno subterráneo de perforación más seguro, quizás sean "demasiado" exitosos. Actualmente, cuando recupera el conjunto del cabezal de un orificio inclinado, se debe aplicar presión para desacoplar el freno. Obtener esta presión y ejecutar el procedimiento perfectamente puede ser difícil, especialmente con la presión hidrostática en profundidad.

Para evitar esto y hacer que el Q / P Roller Latch sea más fácil de usar manteniendo sus características de seguridad, se creó un 'resorte de liberación de freno'. Este resorte se ensambla rápidamente dentro del adaptador de punta de lanza en el conjunto de la cabeza. Mientras se dispara por sí mismo, el freno del conjunto de la cabeza funciona normalmente, pero cuando el pescante se engancha en él, este resorte se comprime, desacoplando el freno. Esta característica también ha sido recibida de manera muy positiva por los perforadores en terreno.

También se está desarrollando un pescante de estilo de superficie en tamaños B / N / H. Además de muchas de las características descritas en este artículo, el objetivo es agregar más innovaciones, incluyendo:

• Un manguito de bloqueo mejorado para desactivar la liberación accidental del conjunto del cabezal y evitar que los perforadores accidentalmente envíen el pescante al orificio mientras está bloqueado.

• Un pivote incorporado de 360 ​​° y una menor longitud total para una mayor facilidad de manejo.

Las expectativas se mantienen altas mientras las pruebas continúan. Los perforadores están percibiendo los diversos desarrollos positivos: es más fácil de usar, ahorra en consumo de cable y hace que trabajar con conjuntos de cabezales Q / P Roller Latch sea mucho más fácil en condiciones difíciles. Nos mantenemos atentos al éxito obtenido en terreno mientras se comienzan las pruebas para el diseño de superficie.

Para obtener más información y descargas, visite: 
Cerrojo del rodillo Quick Pump-In Overshot - Boart Longyear

This article was originally published in Coring Magazine, Issue 13, 2020.

In 2004, Chris started as a driller’s assistant with Drillcorp at Sunrise Dam, drilling initial diamond coring holes at Tropicana mine when it was still an exploration site, before moving onto deep directional drilling programs at Leonora and Forrestania. In 2006, Chris joined Boart Longyear (BLY) initially as a driller, before moving into a supervisory role at BHP Billiton’s Leinster and Mt Keith operations. This was when Chris developed a thorough appreciation of industry safety, and he’s grateful for the front row seat during a notable period of change in safety systems and workplace cultural maturity. In 2014, the Great Financial Crisis adversely impacted Australia’s mining and exploration with widespread reduction across all surface drilling. Chris was redirected to BLY’s Waterwell division across multiple Pilbara sites. Chris eventually returned to the Goldfields to assume a regional supervisor role before being rewarded with his current role as operations manager for BLY’s underground division, APAC.

Chris Hopkins: My father worked within Chevron’s lubrications business, collecting many small-scale models of heavy mining equipment. As a kid, I was fascinated by his ‘toys’ – sparking my interest and a subsequent stream of questions to my patient, receptive Dad who has since retired. I greatly admire my Dad for his genuine want to be of value to his community and local church. At age 24, I became a father for the first time while working in the liquor industry and wanted to veer to an industry where hard work, commitment and dedication were appreciated. I was also itching for adventure and a change in scenery, having been inside a lively wine store for too long. The prospect of working in the great outdoors at remote locations, being physical, and solving mechanical issues really appealed, so I made the switch.

CH: My professional role models and mentors include the esteemed and respected likes of Dale Barron, Des Forde, Gregor Stephenson, the late John Emerson, and Murray Hillier. Their collective drilling knowledge, willingness to engage and educate, while offering support has had the most profound effect on my career.

CH: I can’t recall a specific moment or project, as I’ve enjoyed many adventures during my career. Drilling challenges me on so many levels – from working and living away in remote locations and interesting environments, to geological undertakings through difficult formations, and the eventual satisfaction of completing a deep directional drilling program. In true A-type style, I beam with unwavering pride when my rig, fleet and team present well and drill effectively.

CH: 1. Good work habits and a positive mental attitude: the underground space is a very physical and challenging workplace, but it’s also a great place to work – I love it! Every task has an exacting set of measures which must be followed, as short cuts are not tolerated. Determination and attention to detail is necessary given the restricted work areas, equipment limitations and specific underground drilling requirements that can vary from +90 to -90 degrees. Excellent communication is paramount as daily interaction with mining teams is necessary to deliver quality samples within specific time frames. It is quite common for a mining team to immediately assume an area once drilling is complete.

2. Safety culture maturity: we must respect and understand our working environment, and maturity toward safety is a prerequisite to the underground mining sphere, given the inherent risk in what we do. I cannot and will not tolerate immaturity or lack of focus as either will result in someone being hurt and equipment being damaged.

3. People: are the most important and defining facet to success – in any industry. People who genuinely care and take pride in their work and accomplishments are who you want on your team. I’ve been fortunate to have worked with talented and capable people, and I’m most proud of my current team – they are enthusiastic, professional, highly motivated and experienced. We’ve developed an amazing and supportive working culture as a result.

CH: My somewhat cheeky response is whatever drilling type I’m currently focused on and involved in. Seriously, every discipline – underground or surface drilling has its own challenges including ground conditions, technical drilling requirements to achieve targets, underground grade control programs requiring multiple rig locations and set-ups per shift, to large diameter holes requiring large tooling to complete. The challenge of individual hole completion is what deems the drilling industry such an exciting business to work in. Up-hole drilling is a constant challenge, as underground geology departments strive to keep costs down. Sometimes the only way or location to achieve target is to drill ‘up’. Boart Longyear’s Roller Latch system allows crews to successfully and safely do so while following best drilling practices.

CH: Underground mining and drilling teams work closely, attending the same pre-start meetings and engaging more frequently than would occur at surface. When underground, everyone is under the supervision of the shift boss and underground mine manager, with increased engagement with the mining safety team. My drilling team has forged greater cohesion between the two groups, implementing exemplary practice and innovation that has been adopted by all, and I couldn’t be prouder.

CH: There are two reasons – risk and cost. Drilling is dangerous especially when poorly managed, so it makes sense to hire a professional contractor to complete the work. Contractors must be accountable and continually improve to secure future work. A lot of effort goes into delivering safe, seemingly hassle-free (for the client) drilling. Then there is cost. Most mining companies are incapable of cost-effective and productive in-house drilling. Contractors remain focused on achieving safe and productive outcomes for their ongoing financial survival and reputation.

CH: Delays associated with mine blasting and other mining activities significantly reduce the amount of time drilling crews must complete work, while eliciting an added expense to the client. BLY’s Drill Control Interface (DCi) system enables continuous drilling, even while the rig is unattended. Semi-autonomous capability within the underground drilling space is subject to an anticipated transformation, and it’s an exciting time. Many mines have, and continue to install underground Wi-Fi communication systems for enhanced communication between the drill crew and surface-based support crew.

CH: The underground space is in need of innovation, and Boart Longyear’s dynamic approach has meant that I’ve been involved in the development and release of some of the industry’s leading improvements including Roller Latch, diamond coring bits – designed and tested in the field by our drillers, and safety improvements to both drilling equipment and in the field training systems. Our fleet features machines that enhance the driller interface with improved safety and increased performance thanks to BLY’s ability to design and manufacture reliable rigs and drilling equipment, backed by adept and supportive maintenance teams, and an extensive global supply chain. I’m particularly excited about current innovations and advancements we expect to release within the next year. I can’t elaborate just yet, so watch this space.

CH: Most Australian underground drilling is N-size as it yields clients respectable sized core samples for the cost. For drilling contractors, N-size improves productivity with wireline systems, reduces manual handling when compared to conventional systems, and improves hole completion in poor formations. Boart Longyear’s Roller Latch system also provides much safer operations when drilling up holes, veering away from conventional processes.

CH: The potential to intercept an underground water source when drilling underground is both great, and undesirable. Thorough planning, detailed risk assessment and experience round out the high-pressure prevention trifecta, coupled with having the necessary tooling at the ready – should it be required.

CH: Drilling fluids are critical to hole completion in broken, unstable or pressurized formations – supporting all aspects of hole conditioning from reducing torque, assisting in the removal of cuttings, increasing hydrostatic pressure, stopping hydro sensitive formations from reacting, and some products hold together loose formations. Cost is critical and all staff – not just drilling crews must be educated as to correct usage to ensure zero to minimal wastage as this can greatly affect cost per meter. Reliable terminal equipment is key to ensure the most time down the hole. I’ve encountered many holes where formation stability is greatly reduced due to tripping of rods or introducing unnecessary pressures onto the formation, leading to extensive hole cleaning which then increases the likelihood of an unsuccessful hole completion.

CH: Boart Longyear makes use of wedging in both surface and underground operations. Wedging needn’t be a safety concern if effective planning and good communication are upheld. Importantly, we work closely with our clients to ensure this is the best option for them, as the cost to drill a new hole within the underground space can be cheaper than attempting directional drilling.

CH: Cementing works best when it is kept simple, checking everything twice. Like the carpentry adage, ‘measure twice; cut once.’ Training is key – as it is with all aspects of drilling. Be mindful of setting and correctly calculating grout volume. Other points to note: is the cement type correct or best suited to the formation? Is the product within its best before date, and has it been stored correctly? Are the slurry volume calculations correct? Is the potential for contamination being limited while mixing and displacing slurry? Be sure to extract a slurry sample to reference. Importantly, if you’re using an additive, be sure to follow the manufacturer guidelines as more is not always better. Lastly, don’t feel pressured when attempting as this is when most mistakes do occur. In Australia, we use VAN RUTH® cementing plugs as they’re a proven product that work well.

CH: Lack of preparation. A driller’s day starts with the all-important pre-start meeting, where supervisors outline and ensure that their teams understand what is expected to occur during that shift. Appropriate and reliable equipment is made available for the crew to safely complete every task and activity. Rushing to complete a job, particularly due to failure to plan, or lack of preparation is a recipe for disaster – namely injury.

CH: I’ve been fortunate to have been involved in many deep directional drilling programs throughout Western Australia, however, it’s important to note that this drilling method varies from production-based drilling within the underground space. The focus is on hole completion and hitting the desired target. It’s complex, extremely technical, and requires intensive supervision, as every decision affects how the hole is drilled from start to finish. I enjoy drilling at depth – the planning, preparation, and necessary attention to detail (correct choice and use of equipment, barrel configurations and monitoring the hole’s deviation) to achieve target. It’s a proud moment to be part of a team that successfully reaches end of hole, delivering a sample of an ore body to a client from over 2000-meters depth.

CH: Directional drilling using down hole motors is an effective method to hit multiple targets from a ‘parent’ hole. The method is best applied to deeper targets and areas where the cost to drill through waste rock exceeds the cost to complete the directional requirements to reach the targeted zone.

CH: The survey industry and its products are rapidly advancing in capability and reliability, with fantastic products available. Most importantly, the system must meet client requirements and be easy to operate, with flexibility for drilling teams to utilize tools to maintain effectiveness. I’m a firm advocate of the Azimuth Aligner® as it reduces rig set up time and relieves pressure on mine survey teams.

CH: Mining is critical to Australia’s economy, and every operation has been closely monitored to eliminate or minimize risk. Australia truly is the ‘lucky country’ for a few reasons – our geographic isolation and relatively small population combined with our swift acting government’s measures (international and state border lockdowns and mandatory 14-day self-isolation), has so far protected us as a nation. Over 25 million people live in Australia, yet our death rate from the pandemic is deemed low – just over 100 people. We must never be complacent and we’re mindful of the much talked about second and third phases, hence Australia’s strict border controls.

CH: Exciting technologies are being harnessed and adapted within diamond drilling. Many contractors are relentless in their pursuit to remove manual handling for a twofold result – eliminate and minimize injuries, while encouraging the broader community to consider the profession. Drilling cannot occur without people and the industry benefits when dedicated, focused and diligent people continually strive to improve perception and conditions. People are the future of drilling, so we must ensure that our industry evolves with safety, education, innovative systems and solutions at its forefront, as evidenced by key groups such as Australian Drilling Industry Association (ADIA) – endeavoring to improve standards and protocol for collective success – now and in the future. I’m currently involved at a research and development level, applying expert advice and feedback to hone various soon-to-be-released Boart Longyear equipment and tools that will greatly improve safety and productivity, while questioning how we approach drilling. It’s an incredibly exciting time to be in the industry and I personally cannot wait to see it come to fruition. Watch this space!

La resistencia de la sarta de perforación a la desviación, también conocida como "rigidez", puede determinarse por su material y propiedades mecánicas. Dado que todos los componentes tubulares alámbricos están hechos de tubos de acero estirado en frío, todos tienen las mismas propiedades fundamentales. Específicamente, independientemente de la química, el tratamiento térmico o la dureza, todos los grados de acero responden con la misma cantidad de curvatura a una carga dada (la relación de esfuerzo (carga) a deformación (curvatura) se conoce como el "módulo de elasticidad"). Además, dos componentes tubulares de acero con dimensiones iguales tendrán la misma rigidez, incluso si son producidos por diferentes proveedores, independientemente de la calidad del acero, el tratamiento térmico o la dureza.

La respuesta direccional o la sensibilidad de la sarta de perforación a los cambios en las cargas o velocidades de perforación, o en los cambios de formación, depende en gran medida de la rigidez de la sarta de perforación. La rigidez de las barras de perforación alámbricas se duplica con creces al pasar al siguiente sistema más grande (por ejemplo, BQ a NQ, NQ a HQ, etc.). Como resultado, los sistemas más grandes perforan más recto pero tienen mucha más resistencia y una mayor carga lateral al perforar a través de desviaciones del pozo. Dada una broca de perforación impregnada típica y parámetros de perforación constantes (suponiendo que no haya cambios de formación), el pozo tenderá a formar una hélice lenta que se determina principalmente por la rigidez de la sarta de perforación. Con la fricción del pozo, la sarta de perforación puede volverse inestable y ceder en una forma helicoidal que se aprieta o afloja con los cambios en las cargas y velocidades de perforación, pero luego vuelve elásticamente recta cuando se descarga.

La Q wireline core barrel fue diseñado originalmente para utilizar un tubo exterior con un diámetro y un grosor de pared sustancialmente más grandes que la cadena inestable de barras de perforación detrás de él. ¡Los tubos exteriores estándar proporcionan aproximadamente 40% de mayor rigidez, y los tubos exteriores de estilo de agujero completo proporcionan aproximadamente 70% de mayor rigidez! El tubo exterior puede actuar como un cojinete o collar estabilizador. Cuanto mayor es el aumento de la rigidez, más efectivo es un control direccional para resistir los cambios en la formación, los parámetros de perforación o la estabilidad de la sarta de perforación. Este control se puede mejorar con casquillos de fresado estabilizados, acoplamientos de adaptador estabilizados y acoplamientos de bloqueo estabilizados.

Considere el impacto direccional si el tubo exterior se reemplaza con otra barra de perforación, eliminando por completo cualquier diferencia en la rigidez de la sarta de perforación y el control direccional relacionado. Originalmente desarrollado en la década de 1980 en un intento de dirigir las desviaciones del pozo, las configuraciones del núcleo del barril, conocidas como "barriles flexibles", reemplazan el tubo exterior con un conjunto de longitud equivalente de una barra de perforación y adaptadores. Sin embargo, la falta de control direccional combinada con la falta de previsibilidad direccional, típicamente resulta en desviaciones erráticas que requieren intentos de desviación correctiva o escariado para reducir desviaciones excesivas. Por lo tanto, no se recomienda el uso de barriles flexibles.

When planning holes, consider the potential impact of rod deviation. The stiffness of steel tubes is relatively high, and as mentioned before, increases with system size and section thickness. As a result, the drill string will respond with high side loads against the borehole wall, especially just before and after a deviation. For example, an NQ size drill rod deflected to the recommended maximum deviation of 1.0 degrees over its length produces approximately 9kN (2,000lb) of side load, and an HQ produces 18kN (4,000lb) at only 0.8deg per rod length. Depending on the formation, these high side loads can produce high torque, heavy rod wear or even ‘heat check cracking.’ Additionally, these contact points generate drag and ‘stick-slip’ conditions, which can produce a dynamic response sufficient to permanently deform the drill string into a helical shape. In extreme cases, where the drill string completes enough rotations approaching or exceeding maximum deviation, fatigue failures will occur. Using the minimum deviation possible to hit target and sticking to NQ size rod will reduce the side loads, torque and chances of twisting or cracking rod.

Publicado originalmente en Revista Australasian Drilling, febrero / marzo 2020

En un proyecto en particular, Boart Longyear movilizó plataformas de extracción de muestras subterráneas a la mina de un cliente en los EE. UU.. En el lugar, la mina estaba enfrentando un gran problema de agua que hacía imposible completar la extracción de muestras subterráneas. Existían en la mina dos pozos ubicados en diferentes niveles, uno encima del otro. El pozo más profundo tenía bombas instaladas y estaba listo para bombear agua a la superficie. Sin embargo, el pozo superior se había inundado y no había bombas.

Configuración típica del núcleo subterráneo.

En lugar de intentar instalar bombas adicionales en el pozo vertical superior inundado para eliminar el agua, Boart Longyear movió sus equipos de perforación subterráneos hacia el pozo inferior y perforó una serie de orificios ascendentes en forma de abanico hacia el pozo inundado. La idea funcionó, utilizando efectivamente la gravedad para drenar el agua del pozo superior hacia el inferior donde las bombas pudieron mover el exceso de agua a la superficie. La mina pudo continuar las operaciones en el pozo superior y Boart Longyear pudo también comenzar la perforación de exploración de extracción de muestras.

En otro proyecto, se pensó que la mina estaba seca. Después de que comenzó la exploración subterránea, la cuadrilla de Boart Longyear se encontró inesperadamente con mucha agua. El grupo de trabajadores pudo idear un plan para controlar el agua y completar la perforación de exploración. Después de aplicar lechada a presión en una cubierta de cemento, se instaló con éxito un dispositivo de prevención de reventones (BOP, que se usa para sellar, controlar y monitorear el agua para evitar reventones y la liberación descontrolada de agua a alta presión) junto con una empaquetadura de rocas para mantener el agua contenida. En la mayoría de los casos en que se encuentra esa cantidad de agua los resultados son bastante distintos. Todos han experimentado, o al menos saben de alguien a quien le ha pasado algo similar, esa situación en la que un gran volumen de agua expulsa todas las herramientas del agujero, lo que resulta en un verdadero caos.

Otros ejemplos de desafíos inesperados incluyen soluciones creativas donde se utilizan los equipos subterráneos diseñados por Boart Longyear en la superficie. La División de Perforación Subterránea del área de Servicios de Perforación movilizó plataformas a un sitio de mina donde un retraso en la exploración subterránea de perforación con diamantina hizo que los equipos de perforación subterránea estuvieran inactivos en la superficie. Alguien vio los equipos de perforación subterránea inactivos y preguntó si era posible perforar con ellos agujeros en ángulo plano en la superficie. Aceptando el desafío, los equipos de perforación subterráneos han estado perforando estos pozos bajos y de ángulo plano desde entonces.

El sitio de la mina tiene un permiso limitado de intervención de la superficie, lo que significa que para alcanzar las formaciones geológicas fuera del área autorizada por el permiso, la división de Perforación Subterránea de Boart Longyear está operando plataformas subterráneas en la superficie para perforar agujeros planos y de ángulo bajo que las plataformas de superficie a menudo no pueden alcanzar debido a la gran altura de los mástiles que deben ir montados sobre camiones.

Los equipos de perforación subterránea pueden perforar en ángulos bajos desde -40 grados hasta planos. Perforan debajo del área donde el cliente minero no puede alterar la superficie. Esto significa que el núcleo de exploración puede seguir las vetas de mineral sin alterar la superficie y perforar debajo del área fuera del permiso de intervención.

Los pozos son de 2600 pies a 2700 pies (792.48 ma 822.96 m) en un ángulo de -40 a -12 grados. Boart Longyear tiene las herramientas y la experiencia para ese tipo de perforación, pero no pudo realizar el trabajo con plataformas de superficie porque cuando se configura plano, estará a 12 pies (3,66 m) del suelo porque el mástil está muy arriba en un camión Con las plataformas subterráneas, se construyó una plataforma o plataforma de trabajo, que permitió al equipo trabajar cerca de ellos.

La División de perforación subterránea de Boart Longyear Drilling Services in the US runs all Boart Longyear-engineered and manufactured LM and MDR rigs. The LM series of rigs feature easily interchangeable components, allowing for space constraints without sacrificing depth requirements. These modular coring rigs offer easier access in tight underground spaces and mobility for easier moves from hole to hole or shaft to shaft. Boart Longyear’s patented tooling offers safer and more efficient up-holes at any angle.

Los equipos de perforación subterránea de la flota de los Servicios de Perforación se modifican y personalizan, en comparación con los equipos de perforación subterránea Boart Longyear disponibles comercialmente. Por ejemplo, el LM90 está mejorado con un motor de 150 caballos de fuerza en lugar del típico motor de 90 caballos de fuerza e incluye modificaciones adicionales para aumentar la capacidad de profundidad y el tamaño del núcleo.

La División de Perforación Subterránea de Servicios de Perforación tiene la experiencia y los conocimientos técnicos para perforar galerías de desagüe, perforaciones geotécnicas, investigaciones de túneles, servicios de aplicación de lechada y perforaciones de servicios públicos. La división también tiene experiencia en perforaciones de overcore para medir el estrés in situ. La perforación de overcore implica perforar un agujero a una cierta profundidad con una broca de diámetro EX o AX de pequeño diámetro, colocar una sonda para medir los datos de respuesta de deformación y luego usar una resina especial para pegar la sonda en su lugar. Después de perforar un núcleo de mayor diámetro para recuperar la sonda, la muestra de núcleo y la sonda se usan para probar la formación de roca y planificar el soporte en el suelo. Este método se usa a menudo, tanto en túneles horizontales como en pozos verticales, para medir la cantidad de tensión que puede soportar la roca.

Otra aplicación única de las maquinarias de perforación subterránea y sus cuadrillas de trabajo es la perforación en la superficie de paredes altas con fines de desagüe. Las perforaciones planas y hasta casi horizontales, desde 10 grados hasta 10 grados invertidos, se pueden utilizar para crear perforaciones de drenaje automático en paredes altas. La lechada a presión en una cubierta de collar de cemento evita que el orificio se colapse y se puede usar con una válvula BOP en caso de que el cliente minero quiera encerrar el agua en la formación rocosa.

Para mantener la integridad del orificio, la instalación de cloruro de polivinilo ranurado (PVC) evita que el orificio se colapse. Si se atraviesa una zona fracturada, cuando el agua comienza a fluir, el agujero se puede cerrar después de un par de meses. El PVC mantiene el agujero abierto y el agua corriendo.

El beneficio de usar equipos de perforacion subterránea para este tipo de perforación es la diferencia entre las grandes plataformas rotativas que producen muestras de virutas y usan una menor rotación por minuto (rpm) y un mayor torque, mientras que el equipo de extracción funciona a mayores rpm y menor torque. Los equipos para extracción subterránea de núcleos perforan más lento, más recto y más profundo y recogen el núcleo para su análisis posterior.

Los geólogos pueden usar muestras de núcleo de perforación horizontal en una pared alta para buscar fracturas, fallas y oxidación (para identificar zonas portadoras de agua). Estas también se pueden identificar en muestras de chips con equipos de perforación rotativos, pero es más difícil verlos de esa manera. Una muestra de núcleo proporciona una mejor vista física de la formación rocosa. La perforación de paredes altas con equipos de perforación subterránea cumple dos objetivos con un solo pozo: desagüe y obtención de muestras de núcleo para analizar fracturas, fallas y oxidación.

LM90 with customized feed frame. Expert drillers from left to right: John Sanchez, Jimmie Maggard, Marcus Woody, and Sal Renteria.

Ya sea que se trate de un proyecto de perforación subterránea o una aplicación de superficie para plataformas de perforación subterráneas, los equipos de perforación son los verdaderos héroes en Boart Longyear. Tienen recursos de gran alcance (global) para encontrar soluciones únicas e inventivas para desafíos de perforación complejos, técnicos y, a veces, inmensos, y no tienen miedo de hacer preguntas.

Más que una actitud positiva, una gran ética de trabajo, diversas habilidades, vasta experiencia, conocimiento técnico y un compromiso con la seguridad y el éxito de cada cliente, hacen el trabajo. Los perforadores, asistentes de perforación, soldadores, mecánicos, supervisores y todo el personal de apoyo viajan para trabajar en lugares remotos, en todo tipo de clima, ambientes y altitudes que son un desafío, además de tener que pasar mucho tiempo lejos de sus familias. El trabajo es extenuante, implica una amplia capacitación y requiere toda su atención por razones de seguridad.

Todos estos héroes reales contribuyeron al último logro de seguridad de Boart Longyear de 10 millones de horas-hombre y un año de tiempo libre sin lesiones. ¡Felicitaciones a todos los equipos de perforación y al personal de apoyo por este logro en toda la empresa! Denis Despres, Director de Operaciones declaró: "A nivel de sitio, valoramos los procedimientos cotidianos de las reuniones de información estandarizadas previas al inicio que se centran en las tareas laborales diarias y los peligros y riesgos asociados, nuestro sistema de gestión de datos en línea, incluida la aplicación móvil del sistema, y el equipo diario y las evaluaciones de riesgos a nivel de campo individuales. En Boart Longyear, es responsabilidad de todos trabajar de manera segura ".

Publicado originalmente en Número 11 de la revista Coring, noviembre de 2019

El Gerente de la División de África Occidental, Jonathan Madigan comentó: “NNuestro equipo de perforadores en Ghana trabajó en este proyecto en forma segura y diligente utilizando perforación direccional en el pozo hasta la profundidad deseada. No podría estar más orgulloso del equipo de trabajo que completó este proyecto. El equipo local de Ghana adopta la cultura de seguridad centrada en el riesgo y los peligros aplicada por Boart Longyear y valoran las evaluaciones de riesgo realizadas en terreno, las reuniones previas al turno y otros programas de seguridad que se han diseñado para garantizar su seguridad y puedan regresar a casa con sus familias ". 

Tripulación en la foto de izquierda a derecha:
Jon Enu : Asistente Driller, Ebenezer Adu-Atta : Asistente Driller, Lewis Donkoh : Perforador, Solomon Essien : Asistente Driller, Patrick Benfor : Perforador
Kwame Yeboah : Asistente Driller, Benoni Kwabiah : Asistente Driller

No fotografiado:
John Owusu : Perforador, Glover Quaw : Asistente Driller, Daniel Emmanual : Asistente Driller, Frank Ennin Supervisor Fanie van der walt Supervisor Chris Milligan : Supervisor

La Compañía ha recibido el reconocimiento del cliente por haber finalizado el proyecto de perforación de exploración profunda en forma segura, cumpliendo el objetivo y antes de lo programado. Boart Longyear reconoce la participación, la colaboración y las contribuciones de todos los trabajadores de Ghana y especialmente del equipo de perforación que trabajó directamente en este pozo de profundidad récord. 

Para obtener más información sobre los servicios de perforación por contrato de Boart Longyear, encuentre a su representante local de Boart Longyear.

Las formaciones de piedra verde y sedimentarias como la roca arcillosa y el aglomerado, aunque variables, presentan generalmente una baja dureza de Moh. Al ingresar a la zona de mineral real, la formación consiste en varios tipos de roca, como el feldespato, el esquisto de muscovita y la biotita fragmentaria, que introducen abrasividad relacionada con el contenido de cuarzo de la roca.

El desafío que imponen las formaciones abrasivas más suaves es el saber escoger una broca de diamante lo suficientemente resistente para obtener una duración adecuada sin sacrificar la tasa de penetración.

Agregar el impulso a la productividad crea un desafío adicional. El perforador no puede simplemente elegir la broca más dura disponible; la vida de ésta debe prolongarse así como también se debe maximizar la tasa de penetración o el disparo de las barras para cambiar las brocas ya que todos estos aspectos afectan la productividad general.

Using patented technology, the new Longyear Bits have diamonds that are chemically bonded to the matrix creating a more versatile, faster penetrating, and a longer-lived bit. All drillers from the newly promoted to the seasoned veteran find the color-coded Longyear Diamond Bits considerably more effective in obtaining higher productivity. For each hardness rating on Mohs hardness scale, Boart Longyear has created a recommended color. The complete line of Longyear Diamond Bits includes a Red, Orange, Yellow, Green, Blue, and Purple Bit.

Originalmente, las series Alpha 08 y 09 se eligieron en etapa Stage3 para obtener una buena combinación de vida y velocidad de penetración. Estas brocas, aunque lograron tasas de penetración aceptables, perdieron significativamente la vida útil a los 43 m, el promedio durante tres meses. Al observar el cuadro de referencia, las series Alpha 08 y 09 serían reemplazadas por la broca Longyear Verde. Dada la baja dureza de la formación, también se seleccionó el broca Longyear Azul para determinar la mejor solución. En un marcado contraste con respecto de las brocas de la serie Alpha, la tasa de penetración y la vida útil de las aumentaron. Usando una combinación de brocas Azul y Verde, el perforador promedió 109 metros por broca y aumentó la tasa de penetración. Al perforar formaciones más blandas en el sitio, los perforadores usaron la broca azul y encontraron que esta broca era incomparable al observar las tasas de producción y la vida útil de la broca. Las dos fórmulas combinadas produjeron una mejora del 60% en la vida y un aumento del 8% en la productividad.

Jeremy Dykstra, supervisor de Boart Longyear Canada East Coring, dijo: “Al principio, luchamos por cumplir nuestros objetivos de producción debido a las tasas de penetración más lentas y la poca vida útil de las brocas. Una vez que comenzamos a probar las nuevas brocas de diamante de Longyear la mejora en el rendimiento se notó de inmediato con todos los equipos en el sitio. Un corte más suave de las formaciones y una vida útil más prolongada nos ayudó a avanzar exitosamente hacia nuestro objetivo de lograr turnos de producción seguros tanto para nuestros clientes como para nuestro propio negocio".

Establecido en 1890, Boart Longyear es el proveedor líder mundial de servicios de perforación, equipos de perforación y herramientas de rendimiento para mineras y empresas de perforación.

La división Global Drilling Services opera para una base diversa de clientes mineros que abarca una amplia gama de productos, incluidos cobre, oro, níquel, zinc, uranio y otros metales y minerales. La división de Productos Globales diseña, fabrica y vende equipos de perforación, herramientas de rendimiento, instrumentación de pozos y piezas y servicios.

¿Listo para aceptar el desafío Longyear Bit? Póngase en contacto con su representante de Boart Longyear hoy para solicitar brocas de prueba y descargue este formulario en blanco de registro de brocas que le permitirá hacer un seguimiento del rendimiento y comparar la productividad y la velocidad de sus brocas de diamante actuales y las de Longyear.

The Drilling Services Surface Coring drill crew used the powerful LF350e along with the new, patented XQ wireline coring rods featuring W-Wall, and the new Longyear diamond bits to successfully directionally drill at an angle of 65 degrees to the client’s required depth – which was almost 10,500 feet (3200 meters). An impressive feat in and of itself, the project had measurable productivity gains and proved the newest Boart Longyear rigs and tooling make a real difference in the field. 

Con las características innovadoras del equipo de perforación, combinadas con las barras de perforación con la calificación más profunda del mercado y las brocas de corte más rápidas y suaves, el éxito del proyecto también se atribuyó al talento, la experiencia y la experiencia técnica de la cuadrilla.

Boart Longyear has combined proven technology from its most popular surface coring drill rigs to create the powerful LF350e.The forward tilting head design simplifies the rod handling process and reduces the need for operator intervention and maintenance. The rod breaking clamp is a hydraulic breaking device which means no wrench under power. The foot clamp rotates to break rod joints located between the foot clamp and rod breaking clamp. The rig also features a heated and air conditioned drillers cab to protect the operator from the elements and overhead hazards. Utilizing CAN bus communication and PLC programming, all LF350e functions are controlled electronically. The “e” in LF350e refers to the fully electronic control system. The rig is designed ergonomically to lessen fatigue and stress to the driller and helper. The LF350e has adjustable wireline speed to be able to set to lower the over shot and then pull the tube, which allows a hands-off safer approach. This is just one-way ergonomic design plays a part in reducing fatigue with this drill rig. The beauty of Boart Longyear’s business model of both contract drilling services and a drilling products business is access to immediate, direct, unfiltered feedback from drillers in the field. Drill rigs built for drillers.

A unique combination of -20 degree self-locking reverse flank angle on the threads and symmetrical load distribution when combined with W-Wall double-annealed mid-body, make XQ wireline coring rods some of the deepest rated coring rods in the market. XQ has an increased negative flank angle from of -20 degrees compared to -10 degrees in RQ rods. The increased negative flank angle combined with the double-start threads, nearly eliminate box bulging and provides greater strength in high torque applications.

Las juntas XQ patentadas tienen roscas opuestas de doble arranque que se alinean automáticamente para que el acoplamiento se enganche sin problemas. Esto proporciona una respuesta de carga equilibrada y el doble del área de contacto, lo que significa la mitad de la presión de contacto. Esta distribución de carga simétrica aumenta la capacidad de carga significativamente para barras más fuertes con capacidad más profunda. La sarta de perforación más ligera aumentó la capacidad de profundidad del equipo de perforación y redujo la fatiga en el perforador cuando se dispara manualmente. El diámetro interno aumentado también redujo significativamente el tiempo de disparo del tubo interno para mejorar la productividad.

The new NXQ and HXQ W-Wall coring rods feature patent-pending, double-upset tubing, with the same overall weight reduction and faster wireline tripping speed as V-Wall. However, the standard wall thickness in the middle of XQ rod eliminates premature mid-body wear and resists bending, performing like straight wall tubing.

Al igual que todas las barras de perforación Boart Longyear, la tubería X-W-Wall es fabricada utilizando un proceso de estirado en frío con aleación de acero norteamericano de alta calidad, procesado de forma única según las especificaciones de Boart Longyear.

Boart Longyear ha creado con éxito un enlace químico entre el diamante y la matriz, que es más fuerte que el diamante en sí. La mayor proyección de diamantes y el lavado de cara mejorado crean un poco más de versatilidad, mayores tasas de penetración y una vida más larga. Las brocas Longyear son similares a las brocas de diamante grandes, pero con las características de perforación fáciles y suaves que prefieren los perforadores. Esto significa una mayor productividad en toda la operación y, en última instancia, más núcleo.

To support higher penetration rates, the new Longyear formulas are combined with a new, more open, express geometry. Tapered intermediate waterways improve flushing and prevent accumulation of debris. Designed for fast cutting in competent ground, the new express geometry is available in our 16mm crown heights to maintain bit life at higher cutting speeds.

The unique Razorcut protrusions on the face of the bit contain diamonds that enable the bit to begin cutting right out of the box – even in the softest ground. The arrangement of these protrusions also improves the tracking and balance in the hole when drilling begins.

Dan Ernst es el Gerente de Producto de Capital Equipment Spares y ha trabajado en Boart Longyear desde 2011. Tiene su licenciatura en Administración de Empresas y tiene más de 40 años de experiencia en cadena de suministro, adquisiciones y gestión de productos.

Zac Strauss tiene una licenciatura en ciencias de materiales e ingeniería y una maestría en administración de empresas. Comenzó en la empresa en 2006 como un nuevo ingeniero de desarrollo de productos en productos de perforación de diamante. Ocupó otros cargos, como gerente de productos para repuestos de equipos de capital y gerente de operaciones para el mercado de accesorios y mantenimiento de la flota. Ha estado en su cargo actual como gerente de productos, equipos de perforación de capital desde 2015.

Nuestro anfitrión, Jon Peterson (Geo Jon por diversión), trabaja para la división de Productos como un Representante de Servicio al Cliente. Jon se graduó de la Universidad de Utah en 2015 con su Licenciatura en Geología. Trabajó para Boart Longyear durante los últimos dos años y medio, e ingresó como geólogo en una compañía de exploración durante aproximadamente seis meses antes de comenzar a trabajar en Boart Longyear. Jon ha estado casado por un año y medio y en su tiempo libre disfruta del senderismo, hacer caminatas, trabajar en su jardín, pasar tiempo con su familia y jugar con su perro Dexter, un labrador de color negro. 

Nos encantaría escuchar sus preguntas y comentarios a continuación. Gracias por escuchar y si le gustó este episodio, compártalo en LinkedIn, Facebook o Twitter. 

Incluso los perforadores experimentados pueden cometer errores al recuperar el núcleo. Antes de la recuperación de núcleos, hay algunos factores a la hora de perforación que puede influir negativamente en el núcleo, tales como el tipo de bits que se utiliza y la ubicación del sitio de perforación. Por ejemplo, si uno está perforando en una formación blanda, como arena, es una buena idea usar una broca TT con un centro cerrado para que el agua no esté en contacto directo con el núcleo antes de que entre en el tubo interno. Al hacerlo, se recuperará más núcleo que con un bit que permite el contacto del agua con muestras de núcleo.

Otro factor es la pérdida de núcleo al comienzo de una ejecución, debido al material perforado que queda de una ejecución anterior. Este material se enrolla delante de la broca y rompe el núcleo cuando los perforadores intentan perforar su nueva carrera.

Uno de los pasos más críticos para recordar es la colocación del núcleo dentro de la caja. Esto incluye cómo se etiqueta, el orden y la dirección específica de la muestra. Un error común es no adaptarse a las necesidades del cliente. Puede ser que sea una práctica habitual para un equipo para poner el núcleo en una dirección particular, y puede ser confuso si el cliente requiere una colocación diferente. Si el núcleo se coloca hacia atrás dentro de la caja, es difícil descifrar la dirección correcta, lo que afecta la información. Es esencial conocer rápidamente las expectativas del cliente y capacitar a los equipos para producir muestras representativas precisas.

Muchos métodos diferentes contribuyen a una mejor recuperación del núcleo intacto. Una práctica fácil es acortar la longitud de las carreras. Por ejemplo, si uno está perforando cinco pies se ejecuta como un estándar para su / su turno y el núcleo se pierde, la carrera se puede acortar. Esto causará menos tensión para que el núcleo ingrese al tubo y la recuperación del núcleo aumentará. Se suma a significativamente más carreras para el día, y menos imágenes por turno, pero es más probable que se logre el objetivo de conservar muestras de núcleos de calidad.

Otra práctica es el revestimiento del tubo interior o escisiones con EZ-MUD® * o polímero, que ayuda a mantener un poco del núcleo en el tubo. También se puede bombear Enviroplug® * o pellets de bentonita por el agujero después de cada carrera, lo que crea una arcilla que se pega la roca rota juntos.

Un enfoque para recuperar el núcleo de calidad es el uso de divisiones en los tubos internos. Al bombear las divisiones, el núcleo permanece intacto y aparece tal como estaba en el suelo. Luego, cuando el núcleo se coloca en cajas, es menos probable que se rompa, lo que se traduce en una presentación más limpia. En general, las divisiones proporcionan una muestra central más consistente y representativa.

When drilling with a standard HQ core, splits aren’t an option. Drillers must meticulously retrieve the core from the inner tube without breaking the core. Using hammers and other tools are not recommended as they tend to break up the core, making it difficult to neatly store the sample in the box. Instead, it’s more effective to pump or push the core out with alternative methods like a hydraulic press system.

núcleo de calidad no depende únicamente en el porcentaje de la tasa de recuperación de núcleos, pero también considera que es lavado el núcleo, colocado dentro de la caja, y se transporta. Una vez que se recupera el núcleo, muchas veces los clientes pueden venir al sitio para recoger el ejemplo del núcleo. Sin embargo, a menudo es responsabilidad de la empresa transportar el núcleo. Los equipos deben ser conscientes del potencial de ruptura del núcleo en el camino. Es crucial conducir con cuidado y lentamente, y siempre evitar golpes o divots en la carretera.

No hay libro que pueda enseñar todas las experiencias de la vida. Cada hoyo perforado se convierte en una nueva experiencia de vida que no se puede capturar en un libro de texto. Con la experiencia de extracción de muestras de superficie, hay mucho que aprender acerca de la importancia de la calidad del núcleo, las dificultades encontradas cuando se recuperan del núcleo, y las mejores prácticas para la obtención de muestras de núcleos de calidad. Si todos supieran lo mismo que un geólogo para reconstruir el núcleo, todos tendrían resultados consistentes en el campo. Sin embargo, dado que esto no es posible, es importante conocer las mejores prácticas y solucionar los problemas cuando sea necesario para recuperar el núcleo de calidad de manera constante.

* EZ-Mud es una marca registrada de Baroid Industrial Drilling Products. Enviroplug es una marca registrada de Wyo-Ben, Inc.

Q es una marca registrada de Boart Longyear