Sistemas de perforación geotérmica

Publicado el 11 julio, 2012

Existen diversas técnicas / maquinarias de perforación en el mercado. A continuación queremos resumir las más conocidas.

Máquinas Auger:
Trabajan sobre material o líquido a través de un movimiento helicoidal rotativo. Este sistema de perforación suele utilizarse para la toma de muestras y elaboración de estudios geotécnicos. Como se puede apreciar en la imagen la broca es helicoidal y mediante un movimiento rotacional perfora el terreno extrayendo el corte del material a través del orificio.

NOTA: Ideal para suelos ácidos y perforaciones de poca profundidad -hasta 30m-. A modo de ejemplo podría usarse para la geotermia vertical de expansión directa.

Máquinas de percusión con cable y barrena:
Utilizan una herramienta cilíndrica suspendida de un cable que se levanta y deja caer reiteradamente para romper y extraer en pequeños fragmentos el material del fondo del orificio.
Se añade agua a la perforadora para obtener una lechada en el fondo del agujero. Se nota cuando la lechada se acumula cuando decrece la penetración del pilón. Entonces extrae la lechada y vuelve a colocar la barrena para proseguir con el trabajo.
El movimiento del cable del pilón debe estar sincronizado con la caída por gravedad de las herramientas para que el avance sea efectivo.
El sistema es simple y no requiere los útiles de la máquina rotativa. Existen versiones pequeñas utilizadas por ONG’s en África para realización de pozos de agua.

NOTA: Sistema útil y competitivo en algunas aplicaciones de perforación. Es un sistema práctico para aquellas perforaciones geotérmicas donde no hay acceso para la maquinaria. Este sistema -a pequeña escala- es demontable de forma que 2 operarios pueden introducir el kit desmontado  y montarlo insitu. Clicka aquí para ver video.

Máquinas rotativas:
El sistema utiliza básicamente 4 componentes:-Motor (normalmente diesel o gasolina aunque alguna vez eléctrico)-Elevador (se trata de una estructura vertical que sirve de soporte a los cables y poleas que levantan la pluma de carga en el pozo)-Equipo rotativo (El equipo rotativo consiste en una serie de componentes que transfieren el movimiento del motor a la barrena)-Equipo circulante (El sistema de circulación refrigera y lubrica la barrena así como remueve los residuos y recubre las paredes de la perforación con una pasta semejante al barro. El fluido de perforación circula por el orificio mediante bombas, compresores e inyectores de aditivos para fluidificar sus características)
La máquina rotativa corta el terreno a través de la rotación de la barrena aplicando una fuerza hacia abajo. El sistema rotacional puede ser por medio de una mesa rotativa o de una unidad hidráulica fijada directamente a la parte superior del resorte de la barrena. Se caracteriza por una alta velocidad de perforación (aprox. 40m en dos horas) pero son bastante pesadas (unos 6.000Kg) y precisan de agua para inundar el orificio, una bomba para extraer el detritus que se forma con el giro de la barrena, un tanque de decantación para el barro, un motor diesel de unos 82CV y personal cualificado para el manejo del sistema.

NOTA: Ideal para sedimentos blandos y rocas sedimentarias. Alta productividad.

Martillo neumático:
En algunos casos las rotativas no tienen potencia suficiente  para horadar cuando se dan formaciones rocosas muy duras. Para evitar posibles roturas en el equipo y la barrena se puede utilizar un martillo neumático. Éste trabaja de forma parecida a la percusión empleada en las obras de construcción. El material usado es acero con una aleación de tungsteno. La herramienta gira para asegurar una penetración continuada y tras cada golpe el aire escapa limpiando y enviando al exterior los materiales cortados. Esto asegura una operación más rápida que el clásico cable pilón.

NOTA: Para rocas duras.

Martillo Sónico:
Es una tecnología de perforación sónica que utiliza unas oscilaciones mecánicas de alta frecuencia emitidas por un cabezal que permite tasas de penetración elevadas en el terreno sin necesidad de aire ni de fluidos.
El cabezal emite frecuencias de 180Hz acoplados a la frecuencia de la herramienta sin amortiguación de la onda vibrante de la barrena. Esta vibración sónica fluidifica las partículas del suelo permitiendo una suave y rápida penetración de la barrena.
Sus principales aplicaciones incluyen la obtención de muestras, exploración, de terrenos rocosos, pozos de extracción de agua, pozos para eliminación de contaminantes y perforaciones inclinadas hasta 45º.
NOTA: Sistema muy interesante, pero muy difícil de encontrar esta tecnología ya que pocas compañías lo ofrecen

Por Geotermia/Aerotermia

Como podemos ver del calor interno de la tierra, podemos generar energía, todo como se ve está en proceso y perfeccionamiento, no somos tan dependientes de los combustibles fosiles, simplemente hay que empezar a cambiar de mentalidad, y de economías obsoletas.