Aziwell, International Directional Services de México y Layne de México para Minera Media Luna, una subsidiaria de Torex Gold.
Por Nils Ivar Iversen, director general, Daniel Popescu, Administrador de oficina & Ingeniero Senior de campo en Aziwell AS y David DuCote, Gerente de Operaciones en IDS de México
Ubicado 260km (162 mi) al suroeste de la Ciudad de México, en la ribera sur del río Balsas en el estado de Guerrero, Torex Gold planeó un intenso programa de perforación “infill” en su proyecto Media Luna.
Debido a la topografía del sitio, las regulaciones ambientales, la falta de recursos hídricos y las condiciones geológicas altamente variables, un programa de perforación convencional habría sido casi imposible de ejecutar con la exactitud deseada y dentro del presupuesto.
La Fase I del programa comenzó en octubre de 2018 y consistió en 117 objetivos divididos en 16 bloques, alcanzados desde solo 9 plataformas. Cada Collar constaba de un bloque con 9 objetivos, diseñados con un mallado de 30 por 30 metros (98.4 x98.4 pies), para elevar el estatus del depósito a 'medido'.
Geología
Media Luna es un depósito mineral amorfo de tipo skarn ubicado en el distrito de Morelos, que a su vez forma parte del Cinturón de oro de Guerrero. Su entorno geológico está dominado por limolitas, calizas y otras formaciones sedimentarias atravesadas por varios cuerpos intrusivos. El consiguiente metamorfismo de contacto lleva a la formación de skarns, ricos en oro, cobre y plata.
La diversidad de grosor de las capas sedimentarias y la variedad de intrusiones crean un conjunto de circunstancias únicas que vienen acompañadas de su conjunto de desafíos únicos para cualquiera que intente perforar a través de ellas.
Problemática
Uno de los principales inconvenientes encontrados fue la falta de recursos hídricos. Dado que la perforación depende de un suministro de agua permanente, cualquier programa planificado tuvo que enfrentarse a las limitaciones de tener que traer agua al proyecto mediante camiones cisterna.
A lo largo de su configuración geológica y deformación estructural, la caliza en la zona ha sido fuertemente afectada por procesos kársticos. Eso presentó otro problema para el programa de perforación, donde las cavernas subterráneas creadas podrían llevar a una pérdida total de agua en un pozo de perforación, exacerbando aún más el problema mencionado anteriormente.
Anomalías magnéticas extremas estuvieron presentes debido al exoskarn rico en hierro. Esto impedía el uso confiable del instrumento de medición magnética.
La solución
Para reducir costos y el consumo de agua, fue necesario reducir drásticamente el número total de metros perforados para interceptar cada objetivo.
La única forma de disminuir los metros y alcanzar el mismo número de objetivos es utilizar perforación direccional. En los términos más simples, consiste en producir una desviación intencional y controlada de un pozo hacia las coordenadas de los objetivos preestablecidas (Northing/Easting/Elevation). Y, por supuesto, se pueden hacer múltiples desviaciones desde un solo pozo piloto.
La única manera de reducir el consumo de agua es utilizar una herramienta de perforación direccional. La dirección de perforación en sí misma puede realizarse con herramientas 'full-face' o con 'DCB' (Directional Core Barrels). Una ventaja del DCB es que el consumo de agua es mucho menor en comparación con una herramienta 'full-face', como un motor de lodo, ya que no tiene una turbina requiere un mayor volumen de flujo. Además, su capacidad para extraer núcleos aumenta la rata de producción de metros en comparación con la alternativa.
Por lo tanto, se eligió el AZIDRILL® NB DCB para desarrollar esta tarea. El AZIDRILL® perfora el sondaje de tamaño NQ y recupera el núcleo de tamaño BQ. Además, la dogleg severity (DLS), por sus siglas en inglés - una medida de la curvatura del sondaje de perforación), la orientación de la cara la herramienta y la trayectoria del pozo pueden ser monitoreadas continuamente para realizar ajustes oportunos y mantener el curso planeado de la curva. En particular, es necesario mantener el DLS dentro de parámetros 'seguros', para no generar una cantidad inaceptable de torque en la sarta de perforación que pueda generar una serie de problemas adicionales.
Planeación
En cada caso, el pozo madre se alineaba con el objetivo central y se perforaba hasta la profundidad total antes de planificar los pozos hijos. Esto permitía al equipo de exploración seleccionar los Kick-off points (KOP) en zonas favorables y eliminar el riesgo de colocar cuñas o iniciar operaciones direccionales en condiciones desfavorables del terreno. Cada pozo madre se convertía en el origen de 8 pozos hijos adicionales.
Debido a tener un depósito somero, aproximadamente 450-600 m (1476-1968 pies), cada curva direccional se diseñó con una longitud de alrededor de 40 m (131 pies)(en promedio). Aunque el AZIDRILL® recuperaba muestra de núcleo B (36.4 mm)durante la operación, era necesario extraer muestras de núcleo N de tamaño del depósito, por lo que el AZIDRILL® tendría que ser cambiado a barriles estándar después de completar la curva.
Procedimiento y Operación
Etapas de la campaña direccional
Los pozos madre comenzaron con la alineación del collar al objetivo central, considerando la desviación natural del área. Este era el único pozo en el bloque donde se requería alineación de la plataforma de perforación. En todos los casos, los pozos se iniciaron con un diámetro de PQ para el collar y hasta una profundidad de aproximadamente 170-210 m (558-689 pies), donde las condiciones litológicas y estructurales exigían una reducción al tamaño HQ. Los pozos en los que se utilizó el direccionamiento del sondaje se redujeron de tamaño HQ a tamaño NQ utilizando barriles convencionales o por medio de cuñas tipo casing.
Al completarse la curva direccional, se retiraba el AZIDRILL® del sondaje y se continuaba la perforación convencional hasta alcanzar el objetivo y sondaje superó el límite del depósito de skarn.
Además de perforar las curvas planeadas, el AZIDRILL® también se utilizó para controlar secciones estándar, como correcciones del sondaje madre, donde las formaciones del terreno causaron una desviación natural considerable.
Cuñas
Después de analizar las muestras de núcleo y mediciones de cada pozo madre, se consideró la información litológica y de desviación para establecer el KOP, o si fuera necesario, proponer un KOP alternativo con mejores condiciones del sondaje. Después, se instalaron tapones o anclajes como base para las cuñas.
Para este proyecto, se utilizaron dos tipos de cuñas: bypass wedge permanente y casing para línea P/H, siendo estas últimas recuperables y reutilizables. Una vez en el fondo del pozo, la cuña se orienta con un Tool Face (orientación) favorable dirigida hacia el objetivo. Posteriormente, la rampa de la cuña es rimada con una broca de punta redondeada (bull nose), reduciendo el diámetro de tamaño HQ a tamaño NQ. Esta metodología generó tres pozos hijos por cada KOP (separados aproximadamente 120 grados entre cada orientación del Tool Face de la herramienta).
En general, no es necesario extraer la cuña casing al completar un pozo hijo. Simplemente se levanta la sarta de perforación, se gira a la orientación deseada y se vuelve a colocar sobre el anclaje. Este es un método muy efectivo para eliminarla cantidad de tiempo involucrado en la colocación de cuñas permanentes.
Mediciones giroscópicas
Para monitorear la trayectoria de cada uno de los sondajes y crear un modelo preciso del depósito, es necesario obtener mediciones frecuentes de desviación a medida que avanza la perforación.
Debido a la considerable interferencia magnética en la zona, todos los estudios de desviación fueron realizados a través de giroscopios Buscadores de Norte(North-Seeking). Estos instrumentos no se ven afectados por el magnetismo. Además, estos giroscopios se utilizaron para validar los datos del desarrollo direccional realizado por la herramienta direccional AZIDRILL® durante las curvas.