Tehnici de Foraj de Mare Adâncime în Terenuri Dure
În cazul formațiunilor de granit masiv, cu durități ce depășesc 200 MPa, etapa de pregătire a sondei este critică. Am utilizat un sistem de carotare cu diametru de 76 mm, iar primii 3 metri au fost forați cu o viteză de avans redusă, de 0,5 m/h, pentru a stabiliza coloana de ancoraj.
Fluidul de foraj a fost un amestec de polimeri anorganici cu adaos de bentonită, menținând o vâscozitate Marsh de 45 s. Temperatura la talpa sondei a atins 65°C, ceea ce a impus un sistem de răcire suplimentar prin circuit închis.
Parametrii de Avans și Coroanele Diamantate
Testele comparative au arătat că o coroană diamantată cu matrice metalică moale (grad B) asigură o penetrație mai uniformă în granitul cu cuarț dispersat. Forța pe talpă a fost menținută la 12 kN, iar turația la 800 rpm. În aceste condiții, rata de avans a crescut la 1,2 m/h după primii 10 metri.
Am înregistrat o uzură accelerată a coroanei după 22 de metri liniari, ceea ce a necesitat înlocuirea acesteia. Analiza microscopică a relevat microfisuri în matricea diamantată, cauzate de incluziunile de silice din granit.
- Duritatea medie a rocii: 215 MPa (măsurată cu sclerometru echipat cu ciocan Schmidt)
- Adâncimea maximă atinsă: 47 m într-o singură tură de 12 ore
- Eficiență crescută cu 30% față de coroanele convenționale cu carbură de tungsten
- Costul pe metru forat a scăzut cu 18% după optimizarea parametrilor
Rezultate și Interpretări
Carotele recuperate au avut o lungime medie de 1,8 m, cu un procent de recuperare de 94%. Structura granitului este masivă, cu fisuri rare, orientate pe direcția N-S. Analiza petrografică a confirmat prezența feldspatului potasic și a cuarțului în proporție de 65%, respectiv 25%.
Pe baza acestor date, am recomandat utilizarea coroanelor diamantate de ultimă generație, cu răcire internă și sistem de aspirație a detritusului. Această soluție a redus timpul de foraj cu 30% și a îmbunătățit calitatea carotelor pentru analizele de laborator ulterioare.
Pentru formațiuni de granit cu duritate peste 200 MPa, alegerea corectă a coroanei diamantate și a fluidului de foraj poate reduce costurile operaționale cu până la 25% și poate dubla rata de avans în primele 20 de metri.