es.wedoany.com Noticia: Las tecnologías tradicionales de minería marina han desarrollado sistemas de dragado en aguas someras y minería en fondos marinos profundos durante los últimos 40 a 50 años, pero estos sistemas solo se dirigen a depósitos en la superficie del lecho marino, sin poder alcanzar los recursos minerales bajo el lecho marino, y no son respetuosos con la vida acuática. Estudios del Servicio Geológico de Estados Unidos y la Administración de Energía Oceánica muestran que bajo el lecho marino dentro de la zona económica exclusiva de 200 millas náuticas de Estados Unidos existen abundantes minerales, incluyendo arenas de minerales pesados que contienen titanio y circonio, sedimentos ricos en fosfato, sedimentos metalíferos y placeres marinos. La tecnología de perforación minera ofrece una solución que puede operarse de forma remota a través de la infraestructura existente de perforación marina.

La perforación minera es un proceso de excavación hidráulica mediante pozos perforados y entubados. La herramienta generalmente consiste en una sarta de tubería API estándar de doble pared; el agua a alta presión se transporta a través del espacio anular hasta el fondo del pozo, y el lodo que contiene el material excavado regresa a la superficie a través de la sarta interior. El sistema se basa en la circulación de agua, es compatible con la infraestructura estándar de perforación, no requiere excavación en superficie, no utiliza productos químicos, puede desplegarse desde tierra, mar o capas de hielo, y puede operar en entornos de hasta -30 grados Celsius. Los parámetros clave de la perforación minera incluyen: profundidad de minería de 40 metros a 1 kilómetro, espesor del intervalo de producción de 1 metro a 400 metros, diámetro de la herramienta de 140 a 273 milímetros, presión de agua de 70 a 150 bares con un caudal de 150 a 200 metros cúbicos por hora, potencia del motor de la bomba de 700 a 800 kilovatios, producción de la herramienta de 35 a 90 metros cúbicos por hora, diámetro de corte de 13 a 17 metros, y personal requerido de 5 a 8 personas. Dependiendo de las características de la formación, el diámetro de la cavidad excavada puede superar los 14 metros.

En un proyecto de mejora de la producción de gas de carbón en la cuenca de San Juan, el sistema de perforación minera operado por Phillips Petroleum Company extrajo con éxito capas de carbón desde una profundidad de casi 1000 metros. Las mediciones de sonar confirmaron la formación de cavidades subterráneas, y la producción de gas natural se duplicó en comparación con antes del tratamiento, demostrando que esta tecnología puede operar en profundidades utilizando infraestructura convencional de campos petroleros.

El despliegue de la perforación minera marina es en gran medida similar a las operaciones en tierra. Las plataformas autoelevables ofrecen una opción de despliegue relativamente directa, pero se debe considerar el riesgo de hundimiento del lecho marino; se pueden aplicar técnicas de minería de pilares y cámaras o de relleno para mitigar este impacto. El despliegue desde buques flotantes también es técnicamente viable; el movimiento del buque puede requerir sistemas de compensación de oleaje o tuberías flexibles, pero las ventajas incluyen seguridad, alta movilidad y bajo costo en caso de hundimiento del lecho marino. Una operación típica de perforación minera marina utilizará equipos familiares para los operadores de perforación marina, como taladros de accionamiento superior, tuberías de revestimiento y producción, bombas de lodo y equipos de control de pozos; el componente central adicional es la herramienta de fondo de pozo para la excavación hidráulica.

La perforación minera es fundamentalmente diferente de la minería de fondo marino o el dragado; no atraviesa continuamente el lecho marino, sino que permanece estacionaria durante largos períodos, extrayendo recursos bajo el lecho marino que las técnicas convencionales no pueden alcanzar. Actualmente no existe una base de datos operativa de perforación minera marina; la evaluación económica requiere comparar el valor de mercado de los productos minerales recuperados con el costo total de extracción. Según décadas de experiencia en tierra, el costo de extraer 1 metro cúbico de mineral oscila entre 30 y 80 dólares, dependiendo de factores como las características del depósito, la profundidad de minería y los precios de la energía.

Según estudios del Servicio Geológico de Estados Unidos y la Administración de Energía Oceánica, los depósitos bajo el lecho marino adecuados para la perforación minera incluyen: arenas de minerales pesados que contienen circonio, titanio, rutilo, torio, tungsteno y elementos de tierras raras; sedimentos ricos en fosfato con subproductos minerales estratégicos; placeres marinos de oro, plata, titanio, platino y elementos de tierras raras; sedimentos metalíferos que contienen aluminio, hierro y manganeso; y depósitos que contienen litio, magnesio y estroncio en formaciones adecuadas para minería por disolución.

El candidato ideal para la primera demostración de perforación minera marina debe tener características como aguas someras (15 a 20 metros), un cuerpo mineral a 60 a 80 metros bajo el lecho marino, con un espesor de 3 a 5 metros, cerca de un puerto, y mineralización blanda. La plataforma continental atlántica frente al sur de Georgia se considera un lugar atractivo; un barco de trabajo desde el puerto de Brunswick puede llegar en 1 a 1.5 horas. Un proyecto piloto inicial podría utilizar una plataforma autoelevable o un buque, una bomba de agua de alta presión con un caudal nominal de 200 metros cúbicos por hora, una herramienta de perforación minera de 8 5/8 pulgadas de diámetro exterior y tanques de recolección de lodo; el objetivo principal es demostrar que la tecnología es segura, confiable y eficiente en condiciones operativas reales.

La perforación minera se basa en tecnologías maduras de perforación marina, circulación de fluidos y operación remota que ya tienen una amplia aplicación, y se considera una extensión de la tecnología de perforación marina existente hacia el desarrollo de recursos más allá del petróleo y el gas. Esta tecnología admite monitoreo avanzado, optimización en tiempo real y operaciones predictivas; su rango de aplicación puede extenderse desde la mejora de la producción de yacimientos de petróleo y gas hasta la extracción de minerales, y posiblemente involucrar el desarrollo comercial de hidratos de metano marinos.