Una perforatrice a circolazione inversa con sollevamento a gas- è un dispositivo di perforazione altamente efficiente ampiamente utilizzato nell'esplorazione geologica, nella costruzione di pozzi d'acqua e nell'ingegneria delle fondazioni su pali. Il suo principio di funzionamento principale si basa sulla tecnologia di circolazione inversa mista di gas-liquido, che utilizza l'effetto sinergico dell'aria compressa e del fluido di perforazione per ottenere un'efficace rimozione delle scorie e il trasporto dei detriti.
L'impianto di perforazione è costituito principalmente da un tubo di perforazione, un miscelatore aria-acqua, un tubo per scorie, un sistema di circolazione e un gruppo motore. Durante il funzionamento, la punta, sotto la pressione della punta, rompe la formazione, generando trucioli che si mescolano con il fluido di perforazione. A differenza della tradizionale rimozione delle scorie a circolazione positiva, un impianto di perforazione a circolazione inversa con sollevamento di gas-inietta aria compressa nel tubo di perforazione, sfruttando la differenza di densità tra l'aria e il fluido di perforazione per creare un flusso misto di gas-liquido. Nello specifico, l'aria compressa entra nella parte inferiore del tubo di perforazione attraverso il miscelatore aria-acqua. Dopo la miscelazione con il fluido di perforazione all'interno del tubo, la densità complessiva viene notevolmente ridotta. Spinto dalla differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del pozzo, il fluido misto scorre verso l'alto ad alta velocità lungo il tubo di perforazione, trasportando i detriti attraverso il tubo delle scorie fino a un sistema di separazione superficiale. Il fluido di perforazione purificato viene quindi ricircolato sul fondo del foro, formando un circuito chiuso.
I vantaggi della circolazione inversa (RC) del gas{{0}lift risiedono nelle sue efficienti capacità di rimozione delle scorie e nel basso consumo energetico. Poiché il gas riduce la densità effettiva del fluido di perforazione, la velocità di circolazione viene notevolmente aumentata, rendendolo particolarmente adatto per pozzi di trivellazione di grande-diametro o formazioni ad alta-viscosità. Inoltre, questa tecnologia riduce il rischio di blocco della punta di perforazione, migliora l’efficienza della perforazione ed è adattabile a condizioni geologiche complesse come ciottoli o sabbie sciolte.
In breve, gli impianti di perforazione RC ottimizzano l'efficienza di scorificazione durante la perforazione attraverso l'effetto sinergico di gas e fluido. Sono un componente chiave della moderna tecnologia di perforazione, combinando economia e affidabilità. Il loro principio di funzionamento incarna la perfetta integrazione della meccanica dei fluidi e della progettazione meccanica.
