Técnicas de perforacion - colegio de aparejadores€¦ · tÉcnica de perforacion a emplear en los...

TÉCNICA DE PERFORACION A EMPLEAR

EN LOS SONDEOS GEOTERMICOS DE MUY

BAJA ENTALPIA Y DE CIRCUITO CERRADO

Juan Franqueza Pinós

Edasu, S.L.

NOCIONES BÁSICAS ENERGÍA GEOTÉRMICA

Definición:La energía geotérmica es la energía almacenada en forma de calor por debajo de la superficie de la corteza terrestre

(Definición oficial en Alemania en la Guía VDI 4640 adoptada por el consejo de energía geotérmica)


Sistema abierto-2 sondeos: Extracción e inyección- Intercambiador de placas- Manteniemiento

Sistema cerrado-Sondeo entre 80 y 150m-Diámetro entre 110-160mm-Introducimos tubería de PE (Sonda geotérmica)-Inyección del relleno del sondeo

INSTALACIÓN GEOTÉRMICA PASO A PASO

Edificio a climatizar

Earth Energy Designer (EED)

Test de Respuesta Térmica(ERT)

Diseño del campo de intercambiadores

Consulta de Mapas geológicos

Elección del método de perforación.

λRb

Menor de 30 KW

Mayor de 30 KW

MÉTODOS DE PERFORACIÓN

Rotopercusión neumática con martillo en fondo para terrenos duros, competentes y estables, sobre todo terrenos cuyas paredes aguanten el impacto que produce introducir aire comprimido a alta presión, por ejemplo; granitos, pizarras, calizas, etc…

Rotación con Circulación Directa y lodos para terrenos inestables, cuyas paredes se derrumben con facilidad, por ejemplo: arenas, gravas, zonas descompuestas ó alteradas.

Rotopercusión con entubación simultánea para cualquier tipo de terreno, especialmente cuando la formación geológica exija una combinación de los anteriores sistemas.

SONDEO A ROTOPERCUSIÓN


PARÁMETROS QUE DEFINEN EL AVANCE DE LA PERFORACIÓN :

a) Selección del martillo en fondo a utilizar

b) Velocidad del aire

c) Elección del compresor

d) Peso sobre el tallante

e) Velocidad de rotación



TALLANTE

CULATA DEL TALLANTE

PISTÓNENTRADA AIRE COMPRIMIDO

SALIDA AIRE COMPRIMIDO

a) SELECCIÓN DE MARTILLO EN FONDO



b) VELOCIDAD DEL AIRE

Mínima velocidad del aire: 20 m/s

Va = Velocidad ascensional del aire [m/s]

Q = Aire libre consumido [m3/s]

Ds = Diámetro del sondeo [m]

Dv = Diámetro varillaje [m]



c) ELECCIÓN DEL COMPRESOR

Presión recomendada: 21-25 kg/cm2

Caudal recomendado: 20-30 m3/min



d) PESO RECOMENDADO SOBRE EL TALLANTE

PESO TOTAL MÍNIMO SOBRE EL TALLANTE

Tamaño Martillo

100 PSI 7 Bar

150 PSI 10 Bar

200 PSI 14 Bar

250 PSI 17 Bar

300 PSI21 Bar

350 PSI 24 Bar

4 “ 200 Kg 300 Kg 500 Kg 600 Kg 700 Kg 800 Kg

5 ” 400 Kg 600 Kg 800 Kg 1.000 Kg 1.200 Kg 1.400 Kg

6 “ 600 Kg 900 Kg 1.200 Kg 1.500 Kg 1.800 Kg 2.100 Kg

8 “ 900 Kg 1.400 Kg 1.800 Kg 2.300 Kg 2.700 Kg 3.200 Kg

10 “ 1.500 Kg 5.100 Kg 3.100 Kg 3.900 Kg



e) VELOCIDAD DE ROTACIÓN

Velocidad de rotación recomendada: 5 – 60 rpm

GAMA DE TRABAJO EN RPM

Tamaño de Martillo Roca Blanda Roca Media Roca Dura

4 “ 50-60 30-40 15-20

5-6 “ 40-50 30-40 15-20

8-10 “ 30-40 20-30 10-20



Ventajas

• Económico

• Alto rendimiento

• Limpieza

• Movilización rápida del equipo

• No necesita obra de infraestructura

Desventajas

• No apto para formaciones inestables


SONDEO A CIRCULACIÓN DIRECTA Y LODOSSONDEO A ROTACIÓN CON LODOS

SONDEO A CIRCULACIÓN DIRECTA

PARÁMETROS QUE DEFINEN EL AVANCE DE LA PERFORACIÓN :

a) Peso sobre el tricono

b) Velocidad de rotación

c) Velocidad ascensional

d) Composición y requisitos del lodo

SONDEO A ROTACIÓN CON LODOS


a) PESO SOBRE EL TRICONO

Tipo de formación Peso por pulgada de diámetro en kilos

Muy blandas De 250 a 550 Kg

Blandas De 550 a 1.100 Kg

Medias De 1.100 a 1.800 Kg

Duras De 1.800 a 2.700 Kg



b) VELOCIDAD DE ROTACIÓN

Tipo de formación R.P.M

Muy blandas 125 a 300

Blandas 100 a 150

Medias 75 a 125

Duras 40 a 80



c) VELOCIDAD ASCENSIONAL

Mínima velocidad ascensional: 50 - 60 m/min

Va = Velocidad ascensional del lodo [m/min]

Q = Caudal de la bomba [m3/min]

Ds = Diámetro del sondeo [m]

Dv = Diámetro varillaje [m]



d) REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR UN LODO

Refrigeración de la herramienta de corte

Elevación de los detritus al exterior

Evita intrusiones de fluidos contenidos en la formación

Contención de paredes del sondeo

Fácil decantación de arenas en suspensión



Desventajas

• Alto Coste

• Bajo rendimiento

• Mayor superficie de trabajo

• Suciedad

• Gestión de lodos

Ventajas

• Apto para formaciones no

consolidadas


CARACTERÍSTICAS DE LA MAQUINARIA

SONDA A ROTOPERCUSIÓN

Se recomiendan los siguientes parámetros:

• Par: 2.100 – 4.200 Nm

• Velocidad de rotación: 0 – 110 rpm

• Empuje: 3.500 kg

• Extracción : 7.000 Kg

• Velocidad de descenso: 0,9 m/s

• Velocidad de ascenso= 0,7 m/s

MAQUINARIA ADECUADA

CARACTERÍSTICAS DE LA MAQUINARIA

SONDA A ROTACIÓN

Se recomiendan los siguientes parámetros:

• Par: 7.000 – 8.000 Nm

• Velocidad de rotación: 120 – 140 rpm

• Empuje: 4.000 kg

• Extracción: 12.000 - 14.000 Kg

• Velocidad de descenso: 0,9 m/s

• Velocidad de ascenso: 0,7 m/s

MAQUINARIA ADECUADA

SONDAS DE PERFORACIÓN

Sonda a Rotopercusión y Circulación directa y lodos

Sonda a Rotopercusión

REQUISITOS GENERALES

• Montada sobre orugas de goma

• Agilidad en operaciones de maniobra

• Dimensiones reducidas

MAQUINARIA ADECUADA

INTERCAMBIADORES GEOTÉRMICOS

“U” simple

“U” doble

TIPOS DE SONDAS

PE100 SDR11 PN16

INTRODUCCIÓN DE LOS INTERCAMBIADORES GEOTÉRMICOS

Slangman Goliat Tambor giratorio hidráulico

INTRODUCCIÓN DE LA SONDA

Introducción de los colectores en

el sondeo mediante un Slangman

Carrusel para colectores (“Araña”)

RELLENO DEL SONDEO

Arena silícea Calibrada y tapón de cemento-

bentonita

Cemento-bentonita

Vista Superior

Vista Inferior

Vista Lateral

TIPOS DE RELLENO

RELLENO DEL SONDEOCONTROL DE CALIDAD

-Medir sonda geotérmicas-Revisar tubería de inyección de mortero geotérmico-Revisar cementadora-Certificados de presión de fábrica de la sonda geotérmica. Comprobar certificado SKZ.-Certificados de presión del perforador-Útil para introducción de la sonda geotérmica

FIN DE LA PRESENTACIÓN

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

FIN DE LA PRESENTACIÓN

Técnicas de perforacion - colegio de aparejadores€¦ · tÉcnica de perforacion a emplear en los...

Documents

Transcript of Técnicas de perforacion - colegio de aparejadores€¦ · tÉcnica de perforacion a emplear en los...