Fallas de construcción comunes en plataformas de perforación rotatorias y sus soluciones
Como equipo fundamental para la construcción de pozos en ingeniería civil, las plataformas de perforación rotatoria se utilizan ampliamente en suelos arenosos, cohesivos, limosos y otros estratos. Se emplean ampliamente en obras de cimentación, como cimentaciones continuas y refuerzo de cimentaciones. Sin embargo, durante la construcción a largo plazo, las anomalías son inevitables debido a las condiciones geológicas, las prácticas operativas y el desgaste del equipo. Este artículo resume las fallas comunes que se encuentran en las operaciones de las plataformas de perforación rotatoria y proporciona métodos de tratamiento específicos para su consulta in situ.
Fallas comunes y métodos de tratamiento
(1) Colapso del pozo
Durante el vertido del hormigón, si el nivel de lechada dentro del entubado sube repentinamente y se desborda, para luego descender rápidamente con la aparición de burbujas de aire, se debe sospechar un colapso del pozo. La verificación puede realizarse con un martillo medidor de profundidad: si un martillo previamente suspendido en la superficie del hormigón se entierra y no se puede levantar, o si la profundidad medida se desvía significativamente del nivel real del hormigón, se confirma el colapso.
Las principales causas incluyen un sellado deficiente alrededor de la punta de la carcasa, lo que produce fugas de agua y una caída anormal del nivel de agua en el pozo; en la construcción de ríos de marea, la marea creciente reduce la diferencia de altura del agua y no logra mantener la presión hidrostática original; y cargas pesadas o vibración mecánica alrededor de la carcasa que perturban el suelo circundante.
Medidas de tratamiento: primero, identificar la causa y tomar medidas de control específicas, como mantener o aumentar la presión interna de la columna de agua, retirar las cargas pesadas cercanas y evitar la vibración, para prevenir más derrumbes. Luego, usar una bomba de lodos para retirar el suelo derrumbado del pozo. Si el derrumbe ya no continúa, se puede reanudar el vertido normal. Para derrumbes menores, rellene por encima de la zona derrumbada, optimice las propiedades de la lechada, aumente la carga de agua y profundice el empotramiento del revestimiento antes de continuar la perforación. Para derrumbes severos, rellene inmediatamente todo el pozo con arena o grava fina mezclada con arcilla, suspenda la construcción, identifique la causa raíz y reinicie la perforación solo después de que se hayan implementado medidas de protección efectivas. Si la zona de derrumbe es poco profunda, se puede usar un método de entubado profundo, compactando el suelo circundante antes de reanudar la perforación.
(2) Desviación del pozo
Si se observa inclinación o curvatura del pozo, primero analice la causa, como una geología irregular entre duros y blandos o una carga desequilibrada en la varilla de perforación, y luego aplique la corrección específica. En general, se puede sostener la herramienta de perforación en la sección desviada y escariar el pozo repetidamente para restablecer la verticalidad. Si la desviación es grave, rellene con tierra cohesiva la sección desviada y reinicie la perforación después de que el suelo se haya asentado y compactado.
(3) Agrandamiento excesivo y estrangulamiento
Cuando se produce un ensanchamiento excesivo o una estrangulación, se debe priorizar la prevención de colapsos y el control del balanceo de la herramienta de perforación para evitar variaciones anormales del diámetro. La estrangulación se debe principalmente a un desgaste severo de la broca sin una reparación oportuna, o a suelos blandos y lutitas arcillosas que se expanden con la exposición al agua. Para problemas relacionados con el desgaste, inspeccione regularmente el desgaste de la broca y realice una reparación de recargue a tiempo. En estratos con expansión, utilice lechada de alta calidad con baja pérdida de filtración para proteger las paredes. Si ya se ha producido una estrangulación, barra repetidamente la sección estrangulada moviendo la broca hacia arriba y hacia abajo hasta que el diámetro se restablezca a los requisitos de diseño.
(4) Entramado y entierro de la broca
El enterramiento y el envenenamiento de la broca suelen ocurrir durante la perforación rotatoria con circulación directa (incluidas las plataformas sumergibles) y la perforación de impacto. En estos casos, revise de inmediato la viscosidad de la pulpa, el flujo de entrada/salida de los recortes, el diámetro interior de la tubería de perforación y el estado del equipo de extracción de recortes, a la vez que controla adecuadamente la velocidad de penetración. Si el enterramiento de la broca es grave, detenga la perforación inmediatamente, extraiga la broca, limpie completamente los recortes y reanude la operación.
(5) Bit atascado
El atascamiento de la broca es común en la perforación con percusión. Una vez atascada, está estrictamente prohibido tirar de ella con fuerza. Intente levantarla con cuidado primero. Si no tiene éxito, utilice una herramienta de impacto pequeña para golpear la sección atascada o utilice un método combinado de impacto y succión para aflojar los recortes alrededor de la broca. Una vez que la broca se mueva libremente, sáquela lentamente.
(6) Broca caída u objetos extraños
Si se cae una broca u objeto en el agujero, utilice inmediatamente herramientas de pesca especializadas, como horquillas, anzuelos y lazos de cuerda. Si el objeto queda enterrado por sedimentos, limpie primero los sedimentos circundantes utilizando los métodos descritos anteriormente y, una vez que la herramienta entre en contacto con el objeto, proceda a su recuperación.
Precauciones de seguridad en la construcción
Bajo ninguna circunstancia, el personal debe ingresar a un pozo sin entubado u otras instalaciones de protección para manejar fallas. Si es inevitable ingresar a un pozo con entubado u otra protección, se debe realizar una prueba de gases nocivos con anticipación y se debe proporcionar equipo de seguridad completo para prevenir la exposición a sustancias tóxicas, ahogamientos y derrumbes. Las operaciones solo podrán continuar después de que se haya garantizado plenamente la seguridad del personal.
La construcción de plataformas de perforación rotatoria es una técnica relativamente nueva, por lo que la experiencia práctica continua sigue siendo esencial. Los problemas encontrados durante la construcción deben analizarse y documentarse sistemáticamente para establecer procedimientos de respuesta estandarizados para futuras situaciones similares. A medida que se expande la adopción de plataformas de perforación rotatoria, las técnicas de construcción relacionadas se volverán más maduras y los procesos de gestión de fallas se estandarizarán, lo que brindará un sólido respaldo para una ejecución fluida de la ingeniería de cimentación.
