Avances en tecnologías clave de perforación en regiones de permafrost a gran altitud: Innovación en equipos de perforación criogénica y tecnología de aislamiento

Avances en tecnologías clave de perforación en regiones de permafrost a gran altitud: Innovación en equipos de perforación criogénica y tecnología de aislamiento

La perforación en regiones de permafrost a gran altitud presenta múltiples desafíos, como las temperaturas ambientales extremadamente bajas, las propiedades mecánicas únicas del permafrost y la fragilidad ecológica. Para superar estas dificultades, los avances tecnológicos clave se centran en equipos de perforación especializados adaptados a entornos de baja temperatura y en tecnologías de aislamiento innovadoras para evitar la interferencia térmica con la formación, garantizando así la eficiencia de la perforación, la estabilidad del pozo y la seguridad ecológica.

La clave de los equipos de perforación criogénica reside en garantizar la fiabilidad y la adaptabilidad en condiciones de frío extremo. Los sistemas de potencia, hidráulicos y de lubricación de la plataforma de perforación deben utilizar aceites especializados de grado criogénico y estar equipados con dispositivos eficientes de precalentamiento y aislamiento para garantizar un arranque y una operación normales en entornos de decenas de grados bajo cero. Las tuberías y las herramientas de perforación deben estar fabricadas con acero criogénico de alta resistencia para evitar la fractura por fragilidad. Durante la perforación, se suelen emplear técnicas especiales como el "martillo neumático de fondo" o la "perforación criogénica con espuma", que utilizan aire comprimido o espuma de bajo punto de congelación como medio de circulación para evitar que el lodo de perforación tradicional se congele dentro del pozo y eliminar eficazmente los recortes de roca.

La clave de la tecnología innovadora de aislamiento térmico reside en reducir la transferencia de calor a la formación y prevenir el deshielo del permafrost. Si el permafrost se descongela debido al calor de la perforación, puede provocar el colapso del pozo, el aumento del diámetro del mismo e incluso el hundimiento del terreno. Por lo tanto, se requieren múltiples medidas de aislamiento: instalar tuberías termoaislantes dentro de la sarta de perforación o utilizar tuberías de perforación con aislamiento de doble capa para reducir significativamente el intercambio de calor entre el fluido circulante y la formación; añadir anticongelante al fluido de perforación necesario y controlar estrictamente su temperatura; e instalar manguitos aislantes o dispositivos de calentamiento en la boca del pozo para evitar la congelación de las tuberías de la boca del pozo y del foso de lodo. Estas medidas forman una "barrera de perforación de baja temperatura", manteniendo el estado original de congelación de la formación en la mayor medida posible. Gracias a la combinación de equipos especializados de baja temperatura y tecnología de aislamiento térmico activo, la perforación en regiones de permafrost a gran altitud permite mantener la estabilidad de los pozos y proteger el frágil ecosistema de permafrost, a la vez que garantiza la eficiencia de la construcción. Estos avances tecnológicos clave proporcionan un soporte técnico sólido y fiable para la exploración de recursos, la construcción de ingeniería y la investigación científica en regiones frías.