Por lo general, la fabricación de barras de perforación sónicas es un proceso de construcción de tres piezas en el que los extremos de las barras se ajustan por fricción o deslizamiento y se sueldan a una parte media del cuerpo. Esto permite a los fabricantes utilizar calidades más bajas de acero en la mitad del cuerpo para ahorrar costos.

Boart Longyear utiliza un proceso de forja por recalcado en la fabricación de sus barras para perforación sónica. La forja por recalcado se refiere al proceso en el cual una barra de perforación comienza su vida útil como una sola pieza de tubería de acero de alta calidad y se forja internamente a un grosor de ½ "en los extremos de la rosca que hace la transición al grosor de la pared del cuerpo medio de ¼". Esto elimina la soldadura de los extremos del hilo en la parte media del cuerpo, creando una barra de perforación sónica diseñada como una sola pieza significativamente más fuerte. 

En términos generales, los seis pasos de fabricación de las barras de perforación sónica son:

1. Se comienza con tubos de acero de alta calidad con un diámetro exterior de 3 ½ "y un espesor de pared de ¼"
2. Se aplica forja de recalcado en los extremos de la barra a 9 "de largo y ½" de espesor de pared
3. El estrés alivia toda la varilla (calentar y enfriar lentamente)
4. Se aplica tratamiento térmico al pasador de la barra y a los extremos de acople hembra (temple y revenido) para obtener resistencia y durabilidad
5. Se rectifica el pasador y la caja de las roscas cónicas en los extremos donde se aplicó forja por recalcado
6. Se aplica tratamiento térmico a la rosca del pasador por segunda vez con una dureza ligeramente más alta (aumenta la vida útil, evita las rozaduras (producidas por el apriete de las barras entre sí durante la perforación) y aumenta la resistencia al desgaste)

Este proceso, que sustentado en nuestra vasta experiencia en la fabricación de barras de diamante, crea una barra de 3 ½ "de diámetro exterior con un diámetro interno de 3" en el cuerpo medio y 2 ½ "de diámetro interior en los extremos roscados. Los extremos de la barra tienen un espesor de pared de ½" en 9" de longitud, mientras que el cuerpo medio tiene un espesor de pared de ¼ ", lo que permite que la barra sea relativamente ligera pero extremadamente durable.

Cuando necesite las mejores y más eficientes herramientas para perforación sónica, sólo piense en Boart Longyear. Los procesos de tratamiento térmico aplicados al acero de precisión de alta calidad proporcionan gran estabilidad, resistencia y durabilidad insuperables a las sartas de barras de perforación sónica. Los estrictos estándares de fabricación y la certificación ISO hacen que las herramientas sónicas de Boart Longyear sean la elección correcta para cada proyecto de perforación de este tipo.

Póngase en contacto con su representante o distribuidor local de Boart Longyear hoy mismo.

Política de calidad:

Boart Longyear se compromete a proporcionar productos de calidad, soluciones innovadoras, servicio excepcional y valor a nuestros clientes, al mismo tiempo que cumple o excede todos los requisitos de seguridad, medioambientales y normativos de los clientes.

Tras el avance de la tubería de perforación interna y el cilindro central, la carcasa de perforación exterior avanza hasta un pie del borde anterior del cilindro central.

La carcasa exterior cumple el mismo objetivo que para los sistemas convencionales de perforación de doble línea al mantener la perforación abierta para la instalación de los pozos, la tala geofísica u otras actividades en el fondo del pozo. Dependiendo de las formaciones de perforación, el fluido de perforación puede introducirse durante el avance de la carcasa exterior del taladro.

La perforación sónica también reduce en gran medida el riesgo de falla del proyecto por causa de condiciones subterráneas desconocidas o complejas. También ofrece la flexibilidad de avanzar una carcasa exterior temporal a medida que se perfora el pozo, lo que significa que se puede lograr más con un solo pozo.

Aunque la adopción de la tecnología ha sido lenta, ahora se considera que la perforación sónica es la solución para una variedad de necesidades. En los campos petrolíferos canadienses, por ejemplo, donde predominan las formaciones rocosas blandas, las empresas reconocen cada vez más las ventajas de la perforación sónica con respecto de los taladros giratorios convencionales y los taladros de barrena para muchas aplicaciones.

Después de la falla de la presa de relaves de Mount Polley en Columbia Británica en 2014, el gobierno provincial ordenó la instalación de pozos de monitoreo y piezómetros en las pilas de relaves en toda la provincia. El difícil acceso a muchos de los sitios y la inestabilidad potencial de los pilotes hicieron que el nuevo LSS50 MiniSonic de Boart Longyear fuera una elección obvia para el trabajo.

Este equipo de perforación sónica compacta y confiable está demostrando ser la solución ideal para una amplia gama de aplicaciones, incluida la geotécnica, ambiental, hidráulica y minera. Su tamaño compacto le permite ser transportado fácilmente a sitios difíciles de alcanzar, como las pilas de relaves o para trabajar en espacios reducidos.

Tal fue el caso en el centro de Calgary, Alberta, donde se propone un importante complejo de deportes y entretenimiento para un sitio en desarrollo frente al río que ahora incluye concesionarios de automóviles y una estación de autobuses. Aunque una planta de creosota se cerró hace décadas, la creosota se extiende varios metros debajo de la superficie en gran parte del área de desarrollo propuesta.

Una investigación ambiental reciente requirió la perforación de pozos de muestreo en múltiples puntos de la propiedad. La tecnología de perforación sónica y la maniobrabilidad del equipo permitieron cumplir el trabajo a cabalidad con muestras de núcleo prácticamente perfectas.

La perforación sónica emplea el uso de energía de resonancia de alta frecuencia para hacer avanzar un barril de núcleo o carcasa de revestimiento en formaciones subsuperficiales. Durante la perforación, la energía resonante se transfiere por la sarta de perforación a la cara de la broca a varias frecuencias sónicas. La rotación simultánea de la sarta de perforación distribuye de manera uniforme la energía y el impacto en la cara de la broca.

Dentro de la cabeza sónica se regenera la energía resonante mediante cuatro contrapesos rotatorios. Un sistema patentado de aislamiento neumático evita que la energía de resonancia se transmita al equipo de perforación y la dirige preferentemente hacia abajo, a la sarta de perforación.

El perforador controla la energía resonante generada por el oscilador sónico para que coincida con la formación encontrada para lograr la máxima productividad de perforación. Cuando la energía sónica resonante coincide con la frecuencia natural de la sarta de perforación, se produce la resonancia.

Esto resulta en la generación de la máxima cantidad de energía que se entrega a la cara. Al mismo tiempo, la fricción del suelo inmediatamente adyacente a toda la sarta de perforación se minimiza sustancialmente, lo que da como resultado tasas de penetración muy rápidas.

La perforación sónica ofrece varias ventajas distintivas sobre las tecnologías convencionales. Entre ellas se puede mencionar la superioridad de la información proporcionada por la muestra de núcleo continuo, relativamente inalterado, de calidad y precisión sin igual a través de cualquier tipo de suelo: arcilla, arcilla glaciárica, arena suelta o agitada, grava, cantos rodados o guijarros. Cuando se usa el sistema de perfilado de agua subterránea iso-flow, se puede obtener fácilmente datos hidrogeológicos y geoquímicos.

La perforación sónica también reduce los desechos de perforación hasta en un 80 por ciento en comparación con los métodos de perforación convencionales. A diferencia de la perforación con una barrena, prácticamente no es necesaria ninguna limpieza.

La construcción superior del pozo es otra ventaja. La perforación sónica causa una perturbación mínima en la pared del pozo circundante, lo que resulta en un desarrollo y rendimiento del pozo más eficiente. Luego está la velocidad. La perforación sónica es hasta dos o tres veces más rápida que los métodos convencionales de perforación de sobrecarga.

Las características de seguridad de la plataforma MiniSonic LS250 incluyen una barrera de rotación entrelazada, niveles de ruido reducidos, un mástil de volteo y una cola de meneo, y un presentador de barra. La barrera de rotación entrelazada retrasa automáticamente la rotación de la cabeza cuando la barrera está abierta. El equipo también proporciona niveles de ruido más bajos cuando está equipado con el paquete de motor Tier 4i. 

El mástil articulado y la cola de meneo permiten que el mástil se mueva de izquierda a derecha y de adelante hacia atrás para colocar el mástil con precisión sobre el orificio, eliminando los movimientos del equipo que consumen tiempo. El mástil de descarga permite que la tripulación trabaje desde el suelo, mejorando la seguridad evitando las escaleras y los rieles de seguridad a menudo requeridos cuando se trabaja desde una plataforma.

El innovador presentador de barras permite que la barra y la carcasa se carguen horizontalmente, con un actuador que luego presenta la varilla y la carcasa verticalmente a la cabeza. La cabeza gira 28 grados hacia un lado para la extracción de la muestra, mientras que el desplazamiento de deslizamiento de la cabeza permite el uso del cabrestante sin obstrucciones por el orificio.

El equipo LS250 MiniSonic es capaz de perforar a profundidades de hasta 250 pies (78 metros) cuando se utiliza con una carcasa de 4,75 pulgadas (121 milímetros). Su "hermano mayor", la plataforma LS 600 Sonic, puede llegar incluso más lejos: hasta 600 pies (182 metros), como su nombre lo indica. La gama de Boart Longyear también incluye herramientas sónicas de alta calidad, desde zapatos con puntas y carcasa hasta varilla sónica, barril de núcleo, carcasa y accesorios.

A medida que la conciencia de las ventajas de la perforación sónica continúa creciendo y cada vez más ingenieros geotécnicos especifican el sonido, el mercado probablemente demandará innovación continua y ejercicios sónicos capaces de muestras incluso más profundas y de mayor diámetro. Y Boart Longyear, que ya está a la vanguardia de la perforación sónica, continuará liderando el camino.

Los botaderos de rocas residuales a menudo se emplazan en puntos adyacentes a las áreas de minas y, a medida que la minería se expande, se necesita más espacio para la roca estéril. A menudo se necesitan ciertas características físicas y químicas en los botaderos de rocas de desecho a menudo para comprender mejor el comportamiento geotécnico y geoquímico de los vertederos grandes y para evaluar el valor potencial del mineral. La perforación sónica permite la recolección de muestras altamente representativas y una excelente recuperación de muestras. Este método de perforación se ha utilizado para la re-exploración de vertederos, relaves y pilas de lixiviación.

Los vertederos de roca residual consisten principalmente en material no consolidado, y a menudo es difícil saber qué tan profundos son o qué tipo de material contienen, lo que puede generar desafíos en la perforación. La tecnología Sonic proporciona una solución al poder producir muestras de testigos in situ 100% precisas en diversas condiciones de suelo.

El área de Servicios de perforación de Boart Longyear asumió el desafío de la perforación de muestras de testigos del vertedero no consolidado de la mina Bingham Canyon de Kennecott Utah Copper. El objetivo de la perforación era definir el contenido del vertedero de roca estéril. El vertedero contenía el material de voladura de roca con tamaños entre 254 a 304.8 milímetros (10 a 12 pulgadas) de diámetro y estaba compuesto principalmente por depósitos de pórfido (rocas de granito).

Con una profundidad específica de 213,36 metros (700 pies), el objetivo principal era proporcionar una muestra continua detallada del material de vertedero de roca de desecho y confirmar la profundidad del lecho rocoso. Boart Longyear también necesitaba instalar piezómetros (monitores de nivel de agua) y lisímetros (monitores de contenido de humedad). También se necesitarían tomar muestras geotécnicas cada 6.096 metros (20 pies) para confirmar la estabilidad y el contenido de humedad durante los primeros 60,96 metros (200 pies).

La perforación sónica es el método perfecto para perforar en material no consolidado, como era el caso del vertedero de roca estéril en Bingham Canyon Mine, debido a su tasa de recuperación de muestras, perforación de caja recta y la flexibilidad para ofrecer muestreo geotécnico por medio del muestreador de cuchara partida.

A medida que comenzó la perforación, Boart Longyear asumió la tarea paso a paso al abordar las profundidades en etapas. Para los primeros 106,68 metros (350 pies), perforaron un pozo de 228,6 milímetros (9 pulgadas) mientras avanzaban con la sarta de perforación cada 6,096 metros (20 pies) para extraer una muestra geotécnica con cuchara partida en los primeros 60.96 metros (200 pies).

Para la segunda etapa, el equipo perforó a 152.4 metros (500 pies) utilizando una broca de 203.2 milímetros (8 pulgadas) con carcasa. Moviéndose más profundo a 228.6 metros (750 pies), utilizaron una broca de 177.8 milímetros (7 pulgadas) con cubierta para la tercera etapa. Superando su profundidad de perforación específica de 213,36 metros (700 pies), los perforadores aún no habían alcanzado la formación de roca madre.

Como era necesario encontrar la verdadera profundidad del vertedero de roca estéril, Boart Longyear tenía la impresión de que el equipo aún tenía la capacidad y la capacidad de retroceso para profundizar. Al avanzar, perforaron a 264.261 metros (867 pies) utilizando una broca de 152.4 milímetros (6 pulgadas) con carcasa. La última etapa no se pudo perforar con la carcasa, ya que necesitaban pasar a un pozo de 101.6 milímetros (4 pulgadas). Dejando sólo la parte para el empuje final a 274.32 metros (900 pies) - y estableciendo un nuevo récord Boart Longyear para perforación sónica - alcanzaron una profundidad 28% mayor que la inicialmente prevista.

Se necesitó 16 turnos de 12 horas (192 horas) para lograr la nueva profundidad récord en perforación sónica. Boart Longyear perdió dos de esos turnos (24 horas) por causa de la lluvia. Otro logro clave fue que toda la profundidad se alcanzó por medio de perforación en seco y se logró el 100% de las muestras de testigos in situ con menos del 1% de desviación de los agujeros.