Como experto técnico en el campo de la fabricación de hardware, este artículo analiza el diseño, la clasificación y los escenarios de aplicación adecuados de-las-brocas de perforación de fondo de pozo (DTH).
Diseño estructural y ventajas de rendimiento
1. Configuración del inserto de carburo
Insertos esféricos: con puntas esféricas, son adecuados para triturar roca dura (por ejemplo, granito, basalto), con una resistencia a la compresión de un solo-inserto superior a 2000 MPa.
Insertos de cincel: con un diseño-de dientes de sierra, están adaptados para estratos de roca de dureza media-(por ejemplo, piedra caliza, arenisca), lo que reduce el consumo de energía por unidad de material de perforación.
2. Conexiones de rosca estandarizadas
Las especificaciones de rosca principales incluyen T38 (para plataformas de perforación de pequeña-escala) y T45 (para operaciones de minería de pozos profundos-), con una tolerancia de rosca de ±0,01 mm.
3. Canales de lavado optimizados
Las brocas-de gran diámetro emplean un diseño de canal de aire en espiral; cuando se combina con una velocidad de aire comprimido mayor o igual a 25 m/s, esto mejora la eficiencia de eliminación de viruta en un 40%.
Lógica de selección y clasificación de escenarios de aplicación
1. Clasificación por Industria
Minería: Se recomiendan insertos esféricos para minas de metal (paso de inserto < 15 mm), mientras que se recomiendan insertos de cincel para minas de carbón (altura de inserto de 8 a 10 mm).
Ingeniería de la construcción: para la construcción de cimientos de pilotes se recomiendan brocas de diámetro-medio (100 a 300 mm), con una tolerancia del diámetro del orificio inferior o igual al 2 ‰.
Perforación de pozos de agua: las formaciones geológicas compuestas requieren una configuración de inserto de hilera escalonada para equilibrar la eficiencia y la rentabilidad.
2. Adaptación a Sistemas de Presión de Aire
Brocas de baja presión de aire (0,7–1,2 MPa): Adecuadas para estratos de roca blanda, con un solo-pozo de profundidad menor o igual a 15 m.
Brocas de alta presión de aire (2,5–3,5 MPa): adaptadas para voladuras de pozos-profundos en minas de metal, que entregan una energía de impacto mayor o igual a 450 J por golpe.
Aspectos clave de operación y mantenimiento y estrategias para extender la vida útil
1. Técnicas de seguimiento del desgaste
Umbrales de desgaste de los insertos de carburo: Los insertos deben reemplazarse si el desgaste en la altura de la punta excede los 3 mm; Si las grietas térmicas en el filo superan los 0,5 mm, se debe interrumpir la perforación para el rectificado.
Inspección de ranura estriada: el desgaste circunferencial superior a 1,5 mm provocará una falla en la transmisión de torsión; si el espacio de acoplamiento supera los 0,3 mm, se requiere reparación. 2. Estrategia de lubricación y prevención de oxidación
Se debe aplicar lubricante de disulfuro de molibdeno a las conexiones roscadas; para almacenamiento-a largo plazo, se debe aplicar aceite preventivo-de oxidación serie NC200.
3. Avances tecnológicos nacionales
Una sola broca de perforación PDC-en-el pozo (DTH) logró un metraje total de 2627 metros. Su eficiencia en formaciones de pedernal alcanzó tres veces la de las brocas convencionales, mientras que su tenacidad al impacto mejoró en un 60%.
En el futuro, las brocas DTH evolucionarán hacia diseños ligeros y de alta-resistencia. Se recomienda establecer una base de datos-de desgaste-para optimizar los ciclos de reemplazo. Al hacer coincidir con precisión las características de la formación rocosa con los parámetros operativos, se puede lograr un equilibrio óptimo entre eficiencia y costo.