Tecnologia de perfuração (Parte 2) — Equipamento de perfuração principal: Rigs de perfuração

I. Requisitos Funcionais Básicos dos Rigs de Forragem em Processos de Forragem
Para satisfazer as exigências da perfuração do núcleo, um aparelho de perfuração deve cumprir as seguintes funções essenciais:
Fornecer energia rotacional: Fornecer a força rotativa necessária para conduzir a corda de perfuração e ferramentas de quebra de rochas (bits de perfuração) para fraturar formações de rochas.

Aplicar e ajustar a Pressão: Fornecer a pressão para baixo para o pedra penetrante, com a habilidade de regular essa for ça conforme necessário.

Retirar ferramentas de manejo: Possuir a capacidade de elevar e baixar ferramentas de perfuração eficientemente.

II. Tipos de Rigs de Forragem
Dispositivos de perfuração utilizados na perfuração do núcleo são categorizados como segue:
Rigs mecânicos de perfuração: Incluindo plataformas de tipo spindle e plataformas rotativas de mesa.

Rigs de perfuração completamente hidráulicas: Fornecidos inteiramente por sistemas hidráulicos.
Além disso, existem outros tipos, como plataformas de montagem rotativa, plataformas montadas em camiões e plataformas montadas em crawler, que servem propósitos especializados.

III. Parâmetros-chave para seleção e avaliação de rodas de perfuração
As especificações técnicas das máquinas de perfuração são divididas em três categorias principais:
Parâmetros básicos: Esses refletem a capacidade de perfuração e a estabilidade do aparelho, tipicamente expressos como uma combinação de profundidade de perfuração e diâmetro do aparelho.

Parâmetros Primários: Derivados de parâmetros básicos, estes incluem:
Velocidade rotacional do rotador.

Força para cima e força de perfuração.

Velocidade de alimentação e comprimento de ataque.

Capacidade de elevação e velocidade.

Peso do reboque, dimensões gerais e especificações da fonte de potência (por exemplo, potência do motor e velocidade).

Parâmetros Gerais: Especificações secundárias subordinadas a parâmetros básicos e primários, como diâmetro de corda de fio e diâmetro de tambor, que indicam detalhes técnicos menos críticos.

IV. Componentes dos Rigs de Forragem de Transmissão Mecânica
(1) Rotador e Chuck
Rotador: Transferi energia rotacional, fornecendo velocidade e torque de perfuração, com capacidade de rotação em ambas as direções.

Chuck: Encontrado em plataformas de tipo spindle (não em plataformas rotativas de mesa, onde é integrado com o rotador), o chuck transmite movimento rotacional e torque enquanto aperta a roda de perfuração. Também facilita movimento axial e força de perfuração (ou para cima).

(2) Mecanismo de Alimentação
O mecanismo de alimentação é um componente crítico na perfuração rotativa, responsável por:
Medindo o peso do perfurador.

Aplicando ou reduzindo a pressão de perfuração.

Fornecendo força axial coerente e velocidade de perfuração.

Retirar, levantar e suspender ferramentas de perfuração.

Extraendo forçadamente ferramentas presas.
Os mecanismos de alimentação estão disponíveis em dois tipos:

Alimentação hidráulica: Conduzida por cilindros hidráulicos.

Alimentação mecânica manual: Operada manualmente com rotação mecânica.

(3) Subir
Também conhecido como uma winch ou desenhos, o elevador é usado para:
Levantar e baixar ferramentas de perfuração e caixas durante a operação.

Assistir em perfuração de pressão reduzida ou lidar com incidentes no buraco trabalhando com o mecanismo de alimentação para extração for çada.

(4) Gearbox and Transfer Case
Gearbox: Ajusta a velocidade e o momento do rotador e do elevador.

Caso de transferência: Distribui energia ao rotador e elevador, possibilitando a operação independente ou simultânea de ambos os sistemas.

(5) Friction Clutch
O clutch de fricção serve para:
Activar ou desligar a potência do motor.

Facilitar o deslocamento de equipamentos e operações especializadas em buracos (por exemplo, conectação ou descomposição de amostras de núcleo).

Fornecer proteção de sobrecarga.

Diagrama Simplificado de Componentes de Rig do Tipo Spindle:
Fonte de energia

Clutch

Gearbox

Caso de transferência

Spindle

Subir

Frego de água

Pompa hidráulica

Transporte

Base

V. Rigs Fully Hydraulic Drilling
Um aparelho de perfuração completamente hidráulico usa sistemas hidráulicos para conduzir sua rotação, perfuração e mecanismos de levantamento de ferramentas. Tipicamente é composta por três partes principais: a unidade principal, a estação de bomba e a consola de controle, conectada por tubos de alta pressão.
Diagram a Estrutural Simplificado de um Rig Completamente Hidráulico:
Estação de bombas

Mano de alta pressão

Unidade principal

Consola de controle

Características de Rigs Fully Hydraulic Drilling:
Design Unico: Ao contrário das plataformas mecânicas tradicionais, ela compõe três componentes distintos com uma estrutura mais simples.

Controlo de velocidade sem passos: Oferece ajustes infinitos de velocidade.

Limpamento sem torre: Activa conexão mecânica e automatizada de ferramentas e desconexão.

Fácil de Operação: Requer menos trabalhadores e simplifica tarefas.

Operação remota: Permite uma operação mais segura sobre distâncias, incluindo o controle remoto potencial.

Avantagem de ataque longo: Ao contrário das placas de borracha, que requerem um quadro de perfuração detachable e têm um ataque curto (abaixo de 1m), placas de núcleo completamente hidráulicas podem lidar com placas de perfuração mais longas (por exemplo, 3m) em uma única operação sem retirada freqüente da placa.

Desenvolvimentos:
alto consumo de energia: menor eficiência mecânica.

Requisitos de Precisião: Os componentes hidráulicos exigem alta precisão, e o sistema exige qualidade e filtração estritas de óleo hidráulico, tornando a manutenção desafiadora.