Perforación diamantina de exploración
La perforación diamantina de exploración se utiliza en la industria minera para sondear el contenido de depósitos de mineral conocidos y sitios potenciales. Al extraer un núcleo de roca de pequeño diámetro del yacimiento, los geólogos pueden analizar el núcleo mediante un ensayo químico y realizar estudios petrológicos , estructurales y mineralógicos de la roca.
Rodolphe Leschot es citado a menudo como el inventor de la primera barrena en 1863. [1] Las primeras perforaciones diamantinas abrieron muchas áreas nuevas para la minería de minerales y se relacionaron con un auge en la exploración de minerales en lugares remotos. Antes de la invención del taladro de diamante portátil, la mayor parte de la prospección de minerales se limitaba a encontrar afloramientos en la superficie y excavar manualmente. A fines de la década de 1970, General Electric fue pionera en la tecnología de compactos de diamantes policristalinos (PDC) como reemplazo de los diamantes naturales en las brocas. [2]
La perforación de exploración con diamante se diferencia de otras perforaciones geológicas (como la perforación de circulación inversa (RC)) en que se extrae un núcleo sólido de la profundidad para examinarlo en la superficie. La tecnología clave del taladro de diamante.es la propia broca de diamante. Está compuesto por diamantes industriales engastados en una matriz metálica suave. Como se muestra en la figura, los diamantes están esparcidos por toda la matriz, y la acción depende de que la matriz se desgaste lentamente durante el proceso de perforación, para exponer más diamantes. La broca está montada en un barril de extracción de testigos que se adjunta a la sarta de perforación, que está conectada a un equipo de perforación rotatorio. El lodo de perforación se inyecta en la tubería de perforación, para lavar los cortes de roca producidos por la barrena y también para reducir el calor producido por la fricción que provoca un menor desgaste de las barrenas. Una broca de diamante real es un asunto complejo, generalmente diseñado para un tipo de roca específico, con muchos canales para el lavado. [3]
El taladro utiliza una broca con incrustaciones de diamantes (en la foto de la derecha) para perforar la roca. El taladro produce un "núcleo" que se fotografía y se divide longitudinalmente. La mitad del núcleo dividido se analiza mientras que la otra mitad se almacena permanentemente para uso futuro y se vuelve a analizar si es necesario. Aunque un núcleo de mayor diámetro es el más preferido, es el más caro. Los tamaños de diámetro de núcleo más comunes son NQ y CHD 76.
El simple hecho de hacer avanzar el taladro mediante acción giratoria (y lavado) hace que se extraiga un núcleo dentro del barril como se muestra. Sin embargo, a una profundidad de quizás 300 m, debe haber una forma de recuperar el núcleo y llevarlo a la superficie. La extracción constante de toda la tubería de perforación pesada no es práctica, por lo que se desarrollaron métodos de perforación con cable para extraer el núcleo dentro del barril. Si la roca siempre fuera de granito sólido y el núcleo siempre se rompiera en la broca, entonces sería muy sencillo detener la perforación, bajar un simple dispositivo de agarre con un cable y extraer el núcleo. Desafortunadamente, muchas aplicaciones requieren un núcleo inalterado en roca fracturada, lo que requiere elaborados dispositivos de cable.
La foto muestra la extracción de un núcleo, utilizando un sistema de cable de triple tubo, capaz de extraer el núcleo en las peores condiciones. [4] Esto es muy importante cuando se exploran zonas de fallas como la falla de San Andrés .
