La semana pasada analizamos los retenedores de testigo, la pequeña pieza que determina si una broca y un barreno bien seleccionados realmente entregan el testigo recuperado. Esta semana retrocedemos a una decisión que se toma antes de todo eso: qué serie de varillas de perforación utilizar en primer lugar. Las designaciones BQ, NQ, HQ y PQ aparecen en cada cotización y en cada hoja de especificaciones, pero el razonamiento detrás de elegir una sobre otra vale la pena explicarlo claramente.

Los tamaños de las varillas de perforación de hilo de agua siguen el sistema DCDMA (Diamond Core Drill Manufacturers Association), donde cada designación de tamaño corresponde a un conjunto fijo de dimensiones de diámetro exterior, diámetro interior y acoplamiento. El prefijo de letra — B, N, H, P — indica la clase de tamaño general, moviéndose de menor a mayor: B es la más pequeña de las cuatro series comunes, N y H son los caballos de batalla de rango medio, y P es el tamaño estándar más grande en uso general de exploración. El sufijo "Q" denota específicamente la serie de hilo de agua, en contraposición a la varilla convencional (sin hilo de agua) de la misma clase de tamaño.

Debido a que la varilla, el barreno de testigo, la broca, el revestimiento y el retenedor de testigo deben ser del mismo tamaño dentro de la misma serie —un punto al que hemos vuelto a lo largo de toda esta serie de artículos—, el tamaño de la varilla elegido al inicio de un proyecto bloquea efectivamente el tamaño de todos los demás componentes que le siguen en el agujero.

BQ es la serie de hilo de agua estándar más pequeña y produce el diámetro de testigo más pequeño de las cuatro. Típicamente se elige cuando el tamaño del agujero necesita ser minimizado —para sitios de acceso estrecho, para agujeros muy profundos donde reducir el peso de la varilla y los requisitos de torque es importante, o para programas donde un diámetro de testigo más pequeño es aceptable para el propósito de ensayo o geotécnico en cuestión. La contrapartida es una muestra de testigo más pequeña y, en algunas condiciones del terreno, menos estabilidad que la que proporciona una varilla más grande.

NQ es el tamaño al que la mayoría de los programas de exploración recurren por defecto, y por una buena razón: logra un equilibrio práctico entre el diámetro del testigo, la resistencia de la varilla, el tamaño del agujero y el costo. Produce un diámetro de testigo lo suficientemente grande para la mayoría de los propósitos de ensayo y registro, al tiempo que mantiene el peso de la varilla y los costos de perforación más manejables que las series más grandes. Si el resumen del proyecto no especifica una restricción particular que impulse hacia BQ o HQ, NQ es muy a menudo la suposición inicial correcta.

HQ aumenta tanto en el diámetro de la varilla como en el del testigo respecto a NQ. El diámetro más grande mejora la estabilidad de la varilla en terrenos desviados o difíciles, y el diámetro de testigo más grande a menudo se prefiere para trabajos geotécnicos o situaciones donde una muestra más grande mejora la fiabilidad del registro estructural. La contrapartida es una varilla más pesada, mayores requisitos de torque y capacidad de bomba, y generalmente un mayor costo por metro que NQ.

PQ es la más grande de las cuatro series comunes y se especifica típicamente cuando el proyecto realmente necesita el diámetro de testigo práctico más grande —a menudo para investigaciones geotécnicas detalladas, o donde el volumen de la muestra en sí es el factor limitante para las pruebas posteriores. La varilla PQ es correspondientemente pesada y exige una plataforma con suficiente capacidad de elevación y torque para operarla eficientemente, lo cual vale la pena confirmar antes de comprometerse con la serie en una plataforma más pequeña o ligera.

Cada tamaño de varilla tiene un tamaño de revestimiento emparejado que se encaja correctamente a través de él —operar varilla HQ dentro de revestimiento NQ, por ejemplo, simplemente no funciona, y los desajustes aquí son uno de los errores de planificación más disruptivos en un programa de múltiples agujeros donde el revestimiento debe ser pre-ordenado antes del cronograma de perforación. Cuando un agujero necesita ser revestido y luego continuado a un diámetro menor debajo del zapato del revestimiento, esta relación de encaje determina cuánto se puede reducir el tamaño mientras aún se ajusta la varilla y la broca originalmente planificadas a través de la sarta de revestimiento.

En la práctica, la elección generalmente se reduce a tres preguntas: qué diámetro de testigo requiere realmente el programa de ensayo o geotécnico, qué profundidad y condiciones del terreno se espera que encuentre el agujero, y qué capacidad de plataforma está disponible en el sitio. Un programa que busca la máxima profundidad con requisitos de plataforma manejables tiende hacia BQ o NQ; un programa que prioriza el tamaño de la muestra o la estabilidad en terrenos difíciles tiende hacia HQ o PQ. Acertar en esta decisión en la etapa de planificación evita el problema mucho más costoso de descubrir a mitad de un programa que el tamaño de la varilla no se adapta a las condiciones del terreno o a los requisitos de muestreo.

Al igual que con cada componente que hemos cubierto en esta serie, el tamaño de la varilla no es una decisión tomada de forma aislada —establece la clase de tamaño para la broca, el barreno, el manguito de escariado, el retenedor de testigo y el revestimiento que le siguen, que es exactamente por lo que vale la pena acertar antes de que la primera varilla entre en el agujero.