Perforación Horizontal: Guía Esencial para Instalación de Servicios Subterráneos sin Zanjas

¿Por qué cavar cuando puedes perforar?

Los equipos de perforación direccional tienen la capacidad de empujar, jalar y rotar varillas de perforación bajo tierra con mínima interrupción al paisaje, aceras, carreteras, etc. La perforación direccional es preferida sobre zanjas cuando se trata de instalar servicios subterráneos como agua, alcantarillado, gas, teléfono, electricidad, fibra óptica, etc. Pero no es tan popular en viviendas, y esto es un error.

Conceptos Básicos de Perforación

La perforación direccional, a veces llamada excavación sin zanjas, se realiza perforando el suelo con una broca/cabeza de perforación en un ángulo pequeño. La broca gira y se empuja a través del suelo. Tuberías se agregan continuamente para aumentar la cobertura. Una vez alcanzada la profundidad deseada, la punta de la broca se alineará para mantener el agujero nivelado.

Dirección

Además de los dientes de carburo agresivos, las cabezas de perforación están equipadas con electrónica que envía una señal de radio. La señal es captada por un receptor sobre el suelo que detecta continuamente la posición de la cabeza de perforación. La persona que sostiene el receptor está hablando con el operador de la máquina para indicar la dirección de la máquina. Algunas máquinas de alta gama tienen un sistema a bordo que permite al operador ver por sí mismo hacia dónde va.

Cambio de Dirección

Esta es una configuración típica de cabeza de corte. Tiene forma de pico de pato. Cuando la cabeza gira, se mueve recta a través del suelo. Cuando se necesita un cambio de dirección, el operador detendrá las tuberías de girar y en su lugar simplemente las empujará a través del suelo. La cabeza cambiará de dirección dependiendo de su orientación. Existen varios otros métodos, uno con un extremo de tubería doblado y el otro con un chorro de agua a alta presión direccional.

Tubería de Perforación

La tubería de perforación, también conocida como varilla de perforación, vástago de perforación o sarta de perforación, viene en muchas longitudes y anchos diferentes dependiendo del tamaño de la máquina y el tamaño del agujero requerido. Esta tubería roscada es similar a una tubería hidráulica de acero pero está diseñada para soportar alto torque. El diámetro de la tubería es de 1 pulgada a 36 pulgadas y mayor. Las tuberías no solo giran y empujan a través del suelo, sino que también entregan agua u otro fluido de perforación que enfría la cabeza de perforación y la electrónica en ella, y en algunos casos el agua ayuda a dirigir la cabeza de perforación. La mayoría de las máquinas conectan y desarman la tubería automáticamente.

Retroceso

Después de que la perforación ha salido del suelo en su ubicación objetivo, la cabeza de perforación es removida y un "ensanchador trasero" o "expansor" se instala en su lugar. Los ensanchadores traseros vienen en una variedad de tamaños, dependiendo del tamaño de la tubería, cable o alambre. La tubería, línea o conducto se conecta entonces al ensanchador trasero y se jala de vuelta hacia el equipo de perforación.

Opciones de Máquina

Básicamente hay dos tipos de máquinas, unidades autónomas y unidades remotas. Los equipos de perforación remotos pueden conectarse a un camión, remolque o cama de mini-cargador. A menudo se operan con presión hidráulica proporcionada por una fuente de energía separada. Los kits autónomos son más populares porque toman menos tiempo para configurar y pueden maniobrar en espacios reducidos. Muchas máquinas son de orugas y pueden navegar terrenos irregulares o inestables con facilidad. Los taladros tienen brazos que presionan en el suelo para evitar que sean empujados hacia atrás mientras las tuberías son impulsadas hacia adelante. Y algunos tienen tanques de agua a bordo para enfriar sus cabezas.

Supongamos que su cliente abandona el pozo y se conecta al agua municipal. ¿Por qué cavar y derribar todo su patio frontal y posiblemente perder algunos árboles hermosos que pueden tener décadas de edad. Si la sala de servicios está en el centro de la casa, la perforación direccional tiene aún más sentido. Puede cortar un agujero cuadrado de 12 pulgadas en el piso de concreto y un buen operador podrá golpearlo, sin problema. Este es solo un escenario. Piense en drenaje de agua o conectar dependencias a energía y servicios. Básicamente, si necesita una zanja y hay algo en el camino, la perforación direccional puede ahorrarle un montón de tiempo y una pila de dinero.

Perforación Direccional Horizontal Explicada

La perforación direccional horizontal o HDD son hazañas que pueden despertar su imaginación. Es increíble cómo una tubería puede colocarse bajo ríos, ferrocarriles, autopistas, áreas ambientalmente sensibles y entornos urbanos sin interrumpir el ambiente u obstruir el tráfico o actividades urbanas para la construcción. ¿Qué es la perforación direccional horizontal y cómo funciona la perforación direccional?

¿Qué es la perforación direccional?
La perforación direccional horizontal, también conocida como perforación direccional, es una tecnología sin zanjas para colocar tuberías bajo tierra sin afectar el área sobre el pozo. Típicamente un pozo poco curvado o en forma de media luna a través del cual la tubería, conducto o cables pasan después de que el pozo se completa. Mientras usualmente es un arco poco profundo, la perforación direccional también puede llevar a giros durante el proceso de perforación. Esto es especialmente importante en situaciones de perforación urbana donde la infraestructura subterránea existente como alcantarillado, agua y túneles necesita ser evitada.
La máquina de perforación direccional perfora un pozo piloto y sucesivamente agujeros más grandes, re-perforados, sacando tierra y astillas con fluido de perforación. Cuando el pozo es lo suficientemente grande, la tubería es jalada a través del agujero y el proceso de instalación de tubería puede continuar a lo largo de su camino usando métodos de zanja estándar.

PASO 1: POZO PILOTO
La broca se conecta a una tubería de perforación rotativa y se presiona en el lugar destinado para el pozo. Es guiada a través del proceso de perforación hasta que aparece en el lado opuesto del diseño de perforación. Los fluidos de perforación o lodo de perforación son una mezcla de agua y arcilla bentonita y son muy importantes durante la operación. Este fluido de perforación se usa para guiar la broca mientras se perfora el agujero. También estabiliza el pozo y actúa como lubricante y refrigerante para la broca. Adicionalmente, el fluido de perforación lleva toda la tierra y astillas de madera del pozo de vuelta a la ubicación del equipo de perforación. El fluido de perforación se separa luego de los recortes y se recicla de vuelta al proceso de perforación. Finalmente, la broca saldrá del agujero de perforación en el agujero de salida.

PASO 2: REAMADO
Una herramienta de recaptura se une entonces a la tubería de perforación y se jala de vuelta a través del agujero de perforación. Herramientas de recarga cada vez más grandes se jalan de ida y vuelta a través del pozo hasta que el agujero es aproximadamente una vez y media el tamaño de la tubería que se instala. Finalmente, un cepillo se jala a través de la apertura de nuevo para verificar que todo esté limpio y listo para ser jalado a través de la tubería. Esta herramienta de recarga de cepillo es más grande que la tubería que se instala, pero más pequeña que la recarga más grande ya hecha.

PASO 3: INSTALAR LAS TUBERÍAS DE PRODUCTO
Las tuberías se llevan al punto de salida y se sueldan juntas, recubiertas, radiografiadas y probadas a presión. Un tramo de línea de tubería terminado más largo que el agujero perforado, se coloca en rodillos en preparación para ser jalado a través del pozo. Luego se posiciona y angula para hacer el jalado lo más fácil posible con resistencia mínima.
Una vez completamente fabricada, probada y correctamente configurada, comienza el proceso de recaptura. Cuando la tubería llega al sitio del equipo de perforación, es entonces inspeccionada, examinada y probada. Al final de los sitios de trabajo, el equipo es limpiado y restaurado a condiciones existentes.