A global and dedicated engineering department works tirelessly to improve safety, increase productivity, and solve drilling challenges in collaboration with drillers and operations. Both Boart Longyear Servicios de perforación y Boart Longyear Productos se benefician de la oportunidad de colaborar en el diseño de equipos y el desarrollo de prototipos con un grupo de ingenieros a nivel global.

En el caso de la División para servicios de perforación rotativa de gran envergadura division, the engineering team makes incredibly powerful and advanced rigs like the LR500 possible. Recognizing Boart Longyear’s LR300 had depth and pullback limitations, the engineering team built the significant and incredibly powerful LR500. Completely designed and developed internally, the LR500 was built specifically to meet the increasing needs for deeper dewatering wells for Nevada mining.

Si bien existen equipos de perforación profunda en el mercado, no todos pueden lograr un orificio de 60 pulgadas (152 centímetros) de diámetro para desaguar pozos para minas. El LR500 puede perforar tamaños de orificios lo suficientemente grandes como para acomodar carcasas de 20 pulgadas (50 centímetros) hasta 5,000 pies (1,524 metros). Si bien hay plataformas en el mercado de petróleo y gas que son capaces de lograr mayor retroceso, estas perforadoras de orificio delgado no son capaces de perforar los diámetros que puede lograr el LR500 y a la vez instalar la carcasa.

El tamaño y el peso de la carcasa es lo que diferencia al LR500 de otros equipos de perforación rotativos de gran enveradura existentes en la industria. El LR500 puede perforar más profundo con 500,000 lbs (35714 piedras) de fuerza de retroceso. Esta capacidad permite que el equipo ajuste la carcasa sin tener que retirar el equipo del orificio ni tener que usar una grúa para colocarla. Este es un ahorro integral en costos de tiempo, mano de obra y movilización y desmovilización de equipos.

Otro beneficio significativo del LR500 es que tiene alimentación eléctrica. Se conecta sin problemas a la fuente de la red eléctrica. Esta tecnología proporciona un beneficio considerable para la reducción de emisiones y el ahorro de combustible. La disminución de las emisiones fue extremadamente importante para el cliente minero de Nevada que encargó el LR500.

El LR500 está equipado con sensores y proporciona al perforador constantes comentarios en tiempo real sobre las condiciones del terreno en el agujero. El perforador configura los parámetros de perforación y el equipo activará alarmas o se apagará dependiendo de esos parámetros establecidos. Cuando las condiciones de perforación cambian a medida que el pozo progresa, por ejemplo, si la broca de tres conos golpea un vacío, el equipo emitirá una alarma o se apagará y permitirá al perforador hacer los ajustes adecuados.

Además de las características automáticas de perforación, el LR500 está equipado con un manipulador de barras totalmente manos libres. Un brazo de varilla mecánica recoge una barra del bastidor y la introduce en el mástil, permitiendo que la cabeza comience a introducir la barra. Esta tecnología de manos libres permite conectar o desconectar las barras cuando se activa o desactiva. Esta es una característica de seguridad fundamental que mantiene a los perforadores y asistentes de perforadoras alejados de los peligros que acarrea la manipulación, conexión y desconexión de las barras, además de tener que permanecer bajo la barra en suspensión.

Los perforadores están en una cabina con clima controlado, protegido de los agentes externos. Varias pantallas y un sistema de cámara permiten que el perforador supervise las áreas importantes del equipo desde la cabina, como los trabajos de extracción, el cabezal, la manipulación de barras, la plataforma de trabajo, el sistema de tanque de lodo, etc. La cabina también está equipada con un intercomunicador que permite al perforador comunicarse con la plataforma donde está la cuadrilla.

Este proceso de perforación único en su tipo utiliza tubería de perforación de doble pared y fluido de perforación junto con la inyección de aire para perforar orificios de gran diámetro. En la sarta de perforación, las perforaciones permiten que el aire regrese al centro, siguiendo la ruta de menor resistencia. El aire que viaja hacia atrás por el tubo interno evacúa el fluido dentro del tubo de perforación, que a su vez permite que el fluido de lodo en la parte posterior de la barra de perforación se mueva hacia abajo por el agujero, atraviese la cara de la broca y retroceda al centro hacia la superficie trayendo los esquejes con eso. Al usar el método de perforación de doble tubo inundado de circulación inveresa (DTFR), el fluido retorna dentro del doble tubo y no puede escapar hacia la formación. En lugar de mantener los fluidos en la superficie y circular por todo el pozo, el método DTFR permite que la perforación tenga lugar con los fluidos del pozo en su nivel natural.

La mayoría de los otros contratistas perforan un agujero piloto en un diámetro menor y luego regresan y vuelven a fresar el agujero a un diámetro mayor. A veces esto puede requerir varias pasadas. La belleza del DTFR radica en la capacidad de perforar grandes diámetros a grandes profundidades con una sola pasada. Esto acorta el tiempo total en que el agujero está abierto y disminuye los riesgos de colapso e inundación de la formación. El DTFR no sólo es más eficiente, sino que también minimiza el tiempo de desarrollo y maximiza la eficiencia del pozo.

Boart Longyear utiliza un sistema de autocontención de fluidos de perforación donde, a medida que los fluidos regresan a la superficie, se recogen en un tanque donde se extraen los recortes a través de coladores vibratorios y unidades de desarenado y el fluido de perforación es entonces reutilizado en el proceso de perforación. Los estanques de fluidos de perforación autocontenidos garantizan la mezcla y el mantenimiento adecuados de los fluidos de perforación y ahorran dinero al eliminar la necesidad de un pozo. La eliminación del pozo para los fluidos reduce el tamaño de la plataforma de perforación, puede requerir menos permisos y elimina la necesidad de tener que rellenar un pozo.

El LR500 ha superado las expectativas de los perforadores y los ingenieros. El primer agujero perforado fue un verdadero pozo recto y se realizó en una sola pasada. Era crítico que el primer orificio perforado por el LR500 fuera excepcionalmente recto porque estaba perforando en muy cerca de un caserón subterráneo. Había una posibilidad real de intersección e inundación del caserón. Pero los resultados del LR500 impresionaron tanto al cliente como a los perforadores. La capacidad de lograr tales agujeros rectos se atribuye a tres características principales: las características de perforación automática, un aparejo eléctrico y herramientas de mayor tamaño.

La retroalimentación constante en tiempo real durante la operación permite al perforador realizar ajustes durante la perforación para adaptarse a las condiciones cambiantes a medida que avanza por el agujero. El aparejo eléctrico permite un control muy preciso para realizar ajustes inmediatos de peso y rotación. Cuanto más grande sea la herramienta, más rígida es, por lo que ofrece un orificio más recto. La robustez del conjunto de herramientas y orificios inferiores maximiza el potencial de plomada y alineación.

Después de completar el primer orificio, el LR500 se trasladó dentro del sitio con el mástil y la base montados. Esto ahorra tiempo porque hay mucho menos que desmontar del equipo para desplazarse entre orificios. El LR500 se movió 1,5 millas en aproximadamente 3 horas. El equipo ha sido diseñado con los elementos necesarios para asentarse firmemente sobre un carro oruga modificado para su desplazamiento.

En el primer pozo, se utilizó grava tradicional. En el segundo, el cliente pidió vidrio SiLibeads® para la carcasa, otro componente único del proyecto. Las perlas de vidrio del paquete de filtro se sustituyeron por grava para minimizar la acumulación biológica, maximizar la capacidad del pozo y conservar energía y agua de retrolavado.

Ya sea que se trate de un contratista de perforación de exploración de minerales, servicios de agua o perforación de producción, necesita un contratista con una sólida reputación y un historial de seguridad y soluciones innovadoras. Boart Longyear opera de forma segura con integridad y perfora para obtener resultados, brindando constantemente soluciones innovadoras para los desafíos de perforación con mayores exigencias técnicas, en algunos de los ambientes de operación más complejos del mundo. El LR500 es sólo otro ejemplo de cómo lo logramos a través de nuestra inversión en seguridad, nuestra gente y nuestros equipos.

Northern Star Resources Limited asignó a los El área de Servicios de perforación de Boart Longyear el trabajo de perforación direccional para desarrollar un agujero para relleno de pasta en la mina de oro Paulsens, ubicada en el norte de Australia Occidental.

El orificio para relleno de pasta actúa como un sistema de inyección y permite que una mezcla de cemento y relaves mineros rellene las zonas subterráneas donde se ejecutó la minería y las excavaciones. Esto proporciona soporte adicional al suelo y recupera de pilares, optimizando con ella la extracción adicional de los caserones adyacentes.

El orificio para relleno de pasta debe taladrarse a un diámetro de 310 milímetros (12,25 pulgadas) para permitir que se forme internamente en toda su longitud con una carcasa de 203,2 milímetros (8 pulgadas) de diámetro. Debido al requisito inusual de un agujero más grande, no se podía usar un equipo de perforación de exploración de mineral regular.

Con el método tradicional de perforación de este tipo de agujeros se perforaría primeramente un orificio piloto con taladros diamantados para luego agrandar el orificio usando perforación rotativa y potencialmente incluso un tercer paso después. Este método podría tomar de 45 a 50 turnos para completar el ejercicio.

Un desafío adicional para el perforador era asegurarse de que el agujero se insertara dentro del objetivo de 5 metros (16,4 pies) de diámetro en la zona de desarrollo subterránea. Esto creó la necesidad de realizar estudios concisos y precisos sobre la duración de la perforación direccional. Es decir, Boart Longyear tendría que trabajar con un especialista de terceros, Surtron Technologies, para entregar el orificio para relleno de pasta de acuerdo con lo requerido.

Debido a los requisitos del agujero de gran tamaño, Boart Longyear eligió usar un equipo de perforación del tio usado en la perforación de pozos de agua con la posibilidad de acomodar una carcasa de gran diámetro y una capacidad de perforación más profunda a través de un poderoso retroceso de 130,000 libras.

También se proporcionó un compresor de refuerzo adicional ya que la totalidad del agujero se perforó usando martillos DTH convencionales. El compresor de refuerzo fue esencial para mantener el martillo DTH operando en forma eficiente y para levantar y despejar los recortes del agujero.

La cuadrilla de trabajadores de Boart Longyear instaló el equipo de perforación que empezó a operar a una semana después de llegar al lugar de trabajo. Cuando comenzó la perforación, se colocó una broca de 470 milímetros (18½ pulgadas) de diámetro para los primeros 6 metros (19,6 pies) antes de reducir a un diámetro de 381 milímetros (15 pulgadas). Esto se hizo avanzar a una profundidad de 56 metros (183.7 pies) antes de que el agujero fuera nuevamente revestido. El conjunto del orificio inferior se redujo luego al diámetro final de 310 milímetros (12,25 pulgadas) y se reinició la perforación.

A medida que el agujero progresaba, Surtron Technologies y Boart Longyear verificaban la desviación del agujero en forma periódica y según fuera necesario para garantizar que la trayectoria del pozo permaneciera en el objetivo.

"Es fantástico que Northern Star Resources Limited y Boart Longyear se unan en un programa bien planificado y ejecutado para obtener un resultado utilizando una técnica que es única, pero también segura y precisa", dice Bernie Sostak, gerente general de desarrollo de negocios y servicios técnicos en Northern Star Resources Limited. "Ambos equipos humanos deben ser felicitados por una historia de éxito técnico de alta calidad".

Las operaciones efectivas de perforación requirieron un total de 39 turnos de 12 horas para alcanzar la profundidad objetivo de 656 metros (2,152 pies). Lo más importante es que el agujero intersectó con éxito su objetivo a sólo 2 metros (6.56 pies) del centro. La perforación promedio fue de 22.6 metros (74.14 pies) por turno, y el mejor turno individual produjo 90 metros (295.28 pies) entre las profundidades de 428 y 518 metros (1,404.2 a 1,699.5 pies).

Se llevaron a cabo tiradas regulares de barras para inspeccionar / reemplazar brocas, así como también para inspeccionar el agujero. A medida que las formaciones del suelo se hicieron más difíciles, Boart Longyear retiró las barras para cambiar las brocas y los martillos DTH y proporcionar una combinación optimizada de acuerdo con las condiciones de perforación.

"Este fue uno de los orificios para relleno de pasta más exitosos de los que me ha tocado conocer y considerando que se perforó en una pasada, esto ahorró no sólo tiempo, sino que, como todos sabemos, dinero", agregó Sostak. "El agujero fue perforado a 656 metros (2.152 pies) de la superficie e intersectado dentro de 2,1 metros (6,9 pies) del objetivo, lo que fue muy impresionante".

Con el uso de un equipo de perforación del tipo que se usa en los pozos de agua, Boart Longyear pudo lograr un disparo de una sola pasada en 39 turnos, lo que ayudó al propietario a obtener aproximadamente $ 5 millones en valor futuro de oro por nivel de extracción para este trabajo tan particular.

El Distrito de Servicio Especial de Agua de Mountain Regional es un gran proveedor de agua del gobierno que sirve a casi 5,000 clientes en la región occidental del Condado de Summit, cerca de Park City, Utah. El Distrito cubre aproximadamente un territorio de 25 millas cuadradas y tiene una ganancia de elevación de más de 3,000 pies. "Servir a los clientes en esta área puede ser una verdadera prueba, no solo por los desafíos energéticos con el servicio de una geografía tan diversa, sino también por las dificultades para encontrar agua subterránea a grandes altitudes y en un entorno montañoso empinado. Todas las fuentes de agua subterránea en este territorio se basan en acuíferos profundos, con muchos obstáculos. Y la mayoría de los 15 pozos del Distrito producen 200 galones por minuto o menos ", dice Doug Evans, del Distrito Regional de Aguas.

En 2015, el Distrito decidió ampliar su producción de pozos y apuntó a un acuífero que sería altamente productivo. Se propuso que el pozo Bison Bluff era un pozo de 1,000 pies de profundidad, con una profundidad completa de 700 pies y equipado con una carcasa de acero con un diámetro de 16 pulgadas.

El Distrito delineó varios criterios que deben cumplirse para que este sea un proyecto exitoso. Primero, la perforación que se realizaría cerca de Park City estaba situada dentro de un vecindario residencial. Esto requeriría un control crítico del ruido, así como consideraciones de iluminación y acceso difícil. En segundo lugar, el proyecto debía completarse en el invierno, antes de la temporada navideña, cuando las demandas de agua eran mínimas. El momento fue importante porque un pozo de producción existente cerca del proyecto quedaría excluido de la operación durante la perforación. Todo esto significó que el proyecto necesitaría ser perforado las 24 horas del día y también estaría bajo el microscopio de la asociación de propietarios locales y funcionarios del Condado de Summit.

Las ordenanzas locales del condado identificaron las prohibiciones de ruido así como el criterio para medir los niveles de ruido cuando se anticipa que los requisitos en la ordenanza podrían excederse. El umbral de ruido establecido requería que los niveles de ruido no superaran los 65 dBA.

Antes de que comenzara el proyecto, se realizó un monitoreo de ruido para medir y documentar las condiciones ambientales existentes adyacentes al sitio del proyecto. Los resultados de los niveles de ruido ambiental indicaron los niveles de dBA existentes entre 60.3dBA y 69.3dBA, lo que significaba que, esencialmente, ningún aumento registrable a los niveles de dBA ambiental podría agregarse mediante actividades de perforación. Boart Longyear preparó de forma proactiva y entregó un informe detallado del estudio tanto al Distrito como al Condado.

As a result, a Boart Longyear LR175 electric/hydraulic rotary drill with a quiet genset operating the electric motor and a self-contained electric mud system was utilized in place of the typical diesel/hydraulic rotary drill. This greatly reduced the typical operating noise level.

También se construyeron cortinas de atenuación de sonido en tres lados del sitio del proyecto y se instalaron silenciadores de descarga de aire en la plataforma de perforación, para reducir aún más la salida de ruido. Además, dado que el sitio de perforación podría crear ruido intermitente que podría haber excedido el umbral de 65 dBA, Boart Longyear instituyó medidas de mitigación adicionales.

• Los cambios de turno estaban programados para las 7:00 a.m. y las 7:00 p.m.
• Las entregas de camiones se limitaron a horas diurnas.
• Las alarmas de respaldo se desconectaron y se usaron observadores.
• El ruido producido al taladrar, por el golpe de las herramientas de perforación, herramientas de mano y otros equipos fue monitoreado y reducido a situaciones "absolutamente necesarias" y sólo permitido durante el día.

Utilizando la misma metodología utilizada para identificar los niveles de ruido ambiental existentes, el nivel máximo de ruido generado por las operaciones de perforación de Boart Longyear se registró en las mismas tres ubicaciones. Se agregó un sitio adicional (SML 4) para evaluar cuánta energía de ruido viajaba por encima de los muros de atenuación de sonido y potencialmente impactaba en las residencias en el acantilado con vistas al sitio del proyecto. Los niveles de ruido medidos y calculados promedio estuvieron muy por debajo del umbral.

El proyecto se completó con éxito sin interrupción para la comunidad local y no hubo tiempo de inactividad grabable o violaciones a la estricta ordenanza de ruido.

Según Doug Evans, director técnico de Mountain Regional Water, "la administración y el personal del distrito tenían palabras para describir el profesionalismo y la experiencia técnica exhibidos por el equipo de Boart Logyear. El Distrito se incorporó en todas las fases del proyecto de perforación, desde la planificación inicial de seguridad hasta la finalización y la limpieza. El equipo de Boart Longyear se enfrentó a los desafíosen forma directa y trabajó con el Distrito en un plan de educación comunitaria, e incluso fue de puerta en puerta con el personal del Distrito mientras entregábamos literatura y educamos a la comunidad, no sólo sobre las necesidades del proyecto, sino sobre cómo se mitigarían todas sus preocupaciones. Boart Longyear también utilizó equipos de última generación en este proyecto para minimizar el tiempo de perforación y disminuir cualquier impacto. Utilizando su equipo de perforación eléctrica LR175, que tuvo un impacto extremadamente grande sobre el ruido, todo el sitio también fue protegido por paredes antiruido y la iluminación nocturna se minimizó utilizando muchas de tamaño pequeño en lugar de luces de gran tamaño con gran cobertura. El sitio también colindaba con un sendero comunitario muy concurrido y el área se mantuvo muy segura, limpia y ordenada ".