ATI OCADS (Overbunden Concentric ATI Drilling System) es un sistema exclusivo de perforación de tipo concéntrico con colocación de tubería de revestimiento de forma simultánea. La rotopercusión se aplica a través de la boca a la zapata y a la corona de forma simultánea, la zapata está soldada a la tubería de revestimiento, produciendo el arrastre de la misma. El sistema está formado por tres piezas, el bit, la zapata y la corona. Todas las piezas se mecanizan, se tratan térmicamente y se montan una vez terminadas con un novedoso sistema de ensamblaje.

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Descripción

ATI OCADS (Overbunden Concentric ATI Drilling System) es un sistema exclusivo de perforación de tipo concéntrico con colocación de tubería de revestimiento de forma simultánea. La rotopercusión se aplica a través de la boca a la zapata y a la corona de forma simultánea, la zapata está soldada a la tubería de revestimiento, produciendo el arrastre de la misma. La tubería no gira con el tren de barras de perforación, por tanto las necesidades de par en la cabeza de rotación son bajas. El sistema está formado por tres piezas, el bit, la zapata y la corona. Todas las piezas se mecanizan, se tratan térmicamente y se montan una vez terminadas con un novedoso sistema de ensamblaje.

ATI OCADS puede perforar taladros rectos en cualquier ángulo, desde verticales hasta horizontales, con la misma eficacia.

Todos los componentes del sistema OCADS están calculados para que trabajen dentro de las condiciones normales de perforación, soportando los esfuerzos correspondientes al tipo de trabajo para el que se diseña.

Las bocas mantienen orificios de salida del aire para que se produzca un barrido suficiente y el frente de perforación se encuentre siempre limpio.

Los canales de flujo a través de la zapata son máximos según el diseño para que las pérdidas de carga del flujo sean mínimas a su paso por la zapata.

Las necesidades de torque y empuje son las mismas que se darían con un bit del mismo diámetro efectivo, ya que el sistema no imprime giro a la tubería lo que reduce considerablemente las necesidades del torque requerido.

El fluido de barrido es aire que puede estar aditivado con agentes espumantes, para maximizar la limpieza del taladro.

La presión de trabajo de las herramientas neumáticas dependerá del fabricante del martillo y del compresor seleccionado, pero habitualmente lo recomendable es tener aire suficiente en superficie como para que el martillo pueda trabajar a 20 ó 24 Bars.

Se puede utilizar agua para mejorar la limpieza y la capacidad de transporte del fluido de retorno, de hecho es lo recomendable. Incluso al agua inyectada se le puede aditivar con agentes espumantes para subir la viscosidad y aumentar aún más la capacidad de transporte. Cuando se trabaja en diámetros grandes, se puede utilizar un polímero sintético para aditivar la mezcla agua espumante para formar una espuma viscosa, incrementándose muy significativamente la capacidad de transporte.

Los problemas que se pueden encontrar en este tipo de trabajos son ajenos al sistema pero influyen en el resultado final:

  1. Roturas de tubos debido a soldaduras mal realizadas o roscas defectuosas.

Muy importante por tanto extremar las precauciones en la ejecución de las soldaduras, contando con personal cualificado para el proceso, utilizando los materiales adecuados a los tipos de aceros empleados.

  1. Rotura de la soldadura de la zapata.

Es una avería común que se puede evitar si se dan dos circunstancias:

La soldadura se hace de forma correcta. Habitualmente se suele romper debido a que es a la que más tensión se le somete. El operador debe mantener una perforación que discurra de suavemente, sin grandes esfuerzos ni enganches. La rotación debe ser homogénea dentro de las recomendaciones según diámetro.

El empuje siempre está controlado. El justo para que el martillo perfore y produzca avance del tren de tubería, evitando sobretensiones y en el arrastre de la tubería que pudieran ocasionar roturas de soldadura.

En columnas largas el operador debe tener la conciencia del trabajo realizado para saber cuando la soldadura de la zapata tiene fatiga acumulada que ponga en riesgo la columna.

  1. Pérdidas de aire a través de la formación y circulación de retorno de detritus insuficiente. Limpieza deficiente.

El avance debe ser aquel que permita una buena limpieza. Para esto, se deberá chequear la limpieza en cada barra al menos una vez a la mitad del recorrido de esta, para comprobar el comportamiento de la columna perforada, levantando un poco las barras de perforación y dejando la descarga de aire libre. Todos los recortes de perforación deberían salir permitiendo el giro completamente libre de las barras. Si es necesario, se añadirá agua con espumante para mejorar a limpieza. Cualquier agarre de las barras de perforación a este nivel significará una limpieza deficiente, quedando recortes de perforación dentro de la tubería, los cuales pueden provocar atrapamientos por el interior, pérdidas de tiempo y sobrecargas en cualquier punto del sistema al intentar liberarlo.

El sistema ATI OCADS permite levantar y volver a bajar para perforar sin tener en cuenta la posición del bit con respecto a la corona. No hay posición de bloqueo, solo subir bajar y rotar.

  1. Taponamiento de los orificios de descarga debido a incremento de empuje.

Atrapamiento del sistema debido a imprimir un mayor avance del que permite la formación. Esto evita que el aire salga de forma eficiente y puede provocar enganches de la boca en la formación.

Cuando el ratio de penetración disminuye puede ser por una de las siguientes variables:

Empuje insuficiente o apoyo de la boca en el frente del taladro insuficiente.

Bajada de la presión en la línea de aire.

Problemas de eficiencia de la herramienta neumática.

Pérdida de efectividad en la boca por desgaste de los botones.

Retorno de detritus ineficiente rellenando el anular.

La resistencia del terreno a la introducción de la tubería puede ser reducida mediante productos químicos.

El sistema ATI OCADS mantiene las siguientes ventajas:

Taladros rectos y ejecutados en un tiempo mínimo. El principio de trabajo garantiza la efectividad de la ejecución de la perforación en todo tipo de formaciones, arenas, gravas, cantos, etc.

Necesidades de torque reducidas, debido al diseño específico de la boca de perforación. La corona asegura una suave y eficiente penetración en cualquier condición, taladros largos y pequeñas máquinas de perforación.

El sistema no tiene partes móviles, no se abre ni se cierra, el bit piloto entra por la corona hasta la posición de rotopercusión. No se necesita cualificación especial para el uso del ATI OCADS. Cualquier operador que sepa perforar puede utilizarlo.

ATI OCADS permite la perforación en cualquier ángulo manteniendo la línea recta.

ATI OCADS puede perforar roca sana de forma eficiente y estable.

El detritus se canaliza a través de dos lumbreras que existen en el cuerpo guía del bit. Estas aseguran la circulación de todo el detritus perforado, asegurando la correcta evacuación del mismo a superficie.

El principio de trabajo y la construcción de los elementos que conforman el sistema aseguran un menor tiempo de trabajo, consumibles y costo de operación.

ATI OCADS como sistema concéntrico, perfora en mayor diámetro que la tubería que arrastra. La tolerancia es más que suficiente como para que se minimice el rozamiento en el arrastre.