Perfuratriz para poços de água sobre esteiras
A WR1200SL é uma perfuratriz hidráulica pesada sobre esteiras, projetada para projetos de furos profundos de grande porte, como poços ultraprofundos de nível 1200 metros, abastecimento de água em áreas de mineração, abastecimento industrial de água e investigação geotérmica. O equipamento adota configuração de potência dupla diesel/elétrica e estrutura de torre telescópica, suporta hastes de 9,6 m, atinge profundidade máxima de perfuração de 1200 m e diâmetro de furo de 105–900 mm, além de contar com força de elevação de 60 T, torque de rotação de 30000 / 15000 N·m e motor diesel Cummins de 264 kW, sendo adequada para obras de longo ciclo, grandes diâmetros, alta profundidade e condições energéticas variadas no local.
Minas remotas, desertos e projetos de campo geralmente dependem mais de potência diesel, enquanto praças de perfuração fixas em minas, parques industriais ou projetos de construção de longo prazo podem ter rede elétrica estável. A WR1200SL pode ser configurada entre opções diesel e elétrica de acordo com as condições do local, mantendo a capacidade de operação independente em campo e oferecendo a opção de reduzir o consumo de combustível e as emissões de escape em canteiros fixos. A potência final, tensão, frequência e esquema de partida da parte elétrica devem ser determinados de acordo com o sistema de alimentação do projeto.
A profundidade máxima de perfuração de 1200 m e o diâmetro de furo de 105–900 mm permitem que a WR1200SL cubra projetos de águas subterrâneas profundas que equipamentos comuns de poços de água dificilmente conseguem atender. Para aquíferos profundos, poços profundos em minas, abastecimento industrial de grande vazão e investigação geotérmica específica, equipamentos de nível 1200 metros possuem maior reserva de profundidade. A profundidade real de perfuração ainda deve ser determinada com base no diâmetro do furo, formação geológica, hastes, compressor de ar e condições hidrogeológicas.
Equipamentos de nível 1200 metros são naturalmente grandes e pesados, portanto a organização do transporte é mais complexa do que a de perfuratrizes de pequeno e médio porte. A torre telescópica pode reduzir o perfil de transporte durante a transferência e, após chegar ao ponto de perfuração, expandir a altura de trabalho, melhorando as condições de carregamento, passagem em estradas e transferência interna no canteiro, ao mesmo tempo em que garante capacidade de operação com hastes longas.
A WR1200SL suporta hastes de 9,6 m, com diâmetro recomendado de 114 / 127 mm. Para furos com mais de 1000 metros, se hastes curtas ainda forem usadas com frequência, o número de conexões e desconexões será muito alto, aumentando significativamente o tempo auxiliar e a intensidade de mão de obra. Hastes longas de 9,6 m podem reduzir bastante a frequência de conexões, sendo mais adequadas para construção contínua em furos ultraprofundos e projetos de longo ciclo.
A força de elevação do equipamento atinge 60 T, com pressão axial de 10 T. Em profundidades de nível 1200 metros, o peso próprio da coluna de perfuração, o atrito da parede do furo, o peso do revestimento e anomalias no furo aumentam significativamente a carga de tração. Maior capacidade de elevação favorece manobras normais de descida e retirada de hastes, recuperação de martelo de fundo e operações com revestimentos de grande diâmetro, mas em caso de prisão da coluna ou redução de diâmetro ainda se deve primeiro limpar o furo e avaliar as condições internas.
O torque máximo do sistema de rotação é de 30000 / 15000 N·m, correspondendo a rotações máximas de 85 / 170 r/min. Grandes diâmetros, rochas duras intactas e trechos de alto atrito exigem torque mais alto, enquanto fases de perfuração com menor resistência podem usar rotação mais elevada. Na construção de furos ultraprofundos, os parâmetros devem ser continuamente ajustados com base no torque, retorno de detritos e carga da coluna de perfuração.
O diâmetro máximo de 900 mm permite adaptar tubos de poço maiores e soluções de bombas de maior vazão, mas também significa que a construção com grande diâmetro exige mais do compressor de ar, brocas, revestimento, torque e sistema de elevação. Em projetos reais, o diâmetro razoável deve ser escolhido de acordo com o objetivo de conclusão do poço; não se recomenda usar o diâmetro máximo como configuração padrão por longos períodos.
A pressão de trabalho recomendada para perfuração pneumática DTH é de 1,65–8 MPa, com consumo de ar de 16–120 m³/min. Furos profundos de nível 1200 metros, grandes diâmetros e rochas duras exigem vazão extremamente alta do compressor de ar. A seleção do compressor deve considerar simultaneamente pressão e vazão; se a vazão for insuficiente, mesmo que a pressão atinja o requisito, pode haver impacto insuficiente, dificuldade de remoção de detritos e acúmulo no fundo do furo.
Ao entrar em rochas duras mais intactas, pode-se usar martelo de fundo DTH de média e alta pressão para perfuração. Em furos profundos, a distância de retorno dos detritos de rocha é longa, e a limpeza do fundo do furo é especialmente importante. Deve-se garantir a lubrificação do martelo de fundo, o controle do desgaste da broca e a estabilidade da vazão de ar; se o retorno de detritos diminuir continuamente ou o torque aumentar anormalmente, deve-se limpar o furo e inspecionar a coluna de perfuração em tempo hábil.
Camadas de solo, argila, areia e cascalho podem usar perfuração rotativa com lama, revestimento ou outros métodos de contenção. Para poços ultraprofundos de nível 1200 metros, a estabilidade do trecho superior do furo tem maior impacto na construção subsequente; uma vez que ocorra redução de diâmetro ou desmoronamento na parte superior, a perfuração profunda e a retirada de hastes se tornarão mais difíceis, portanto a estabilização inicial do furo não pode ser omitida.
Ao atravessar falhas, brechas e zonas com fraturas desenvolvidas em furos profundos, podem ocorrer queda de blocos, vazamento de ar, redução de diâmetro e prisão da coluna. Após entrar em trechos anômalos, deve-se reduzir o avanço, reforçar a limpeza do furo e usar revestimento, espuma ou outros métodos conforme a situação. Se a resistência à retirada de hastes aumentar continuamente, deve-se parar a perfuração e analisar em tempo hábil.
Após entrar no aquífero principal, o influxo de água altera as condições de remoção de detritos e de trabalho do martelo de fundo. Os operadores devem registrar a profundidade das principais camadas de água e ajustar o fornecimento de ar, a limpeza do furo e o método de revestimento de acordo com o volume de água. Na fase de conclusão do poço, também é necessário projetar filtros, trechos de vedação e o tipo final de bomba com base na espessura do aquífero e nas condições de qualidade da água.
Para regiões com fontes superficiais insuficientes, grande população atendida ou lençol freático muito profundo, a WR1200SL pode ser usada em projetos de grandes poços profundos de água potável e abastecimento comunitário. Tais projetos devem primeiro realizar investigação hidrogeológica e avaliação da qualidade da água, para depois determinar o horizonte-alvo, o diâmetro e a profundidade do poço, evitando buscar cegamente a profundidade máxima de perfuração.
Regiões áridas, grandes fazendas e áreas agrícolas em escala podem precisar de poços de irrigação com mais de 500 metros ou até mais profundos. A reserva de profundidade de nível 1200 metros e a configuração de hastes de 9,6 m da WR1200SL são adequadas para construção de poços profundos de longo ciclo. A estrutura real do poço deve ser determinada com base na área de irrigação, vazão e tipo de bomba.
Projetos de mineração precisam de água para uso doméstico, supressão de poeira, lavagem de equipamentos e fontes auxiliares de produção. A força de elevação de 60 T, o chassi pesado sobre esteiras e a configuração de potência dupla da WR1200SL são especialmente adequados para projetos de poços profundos em grandes áreas de mineração. Se a praça de perfuração fixa da mina tiver condições de rede elétrica, uma solução elétrica pode ser configurada conforme a necessidade.
A profundidade de perfuração de nível 1200 metros e o diâmetro máximo de 900 mm conferem ao equipamento capacidade de executar parte dos grandes furos de rebaixamento. Projetos de rebaixamento devem projetar posição, espaçamento, diâmetro, filtros e vazão de bombeamento com base nas condições hidrogeológicas; a perfuratriz é responsável apenas pela abertura do furo e não substitui um plano completo de rebaixamento.
A WR1200SL pode ser usada em parte da investigação geotérmica, furos de gradiente de temperatura e verificação de temperatura de formações profundas. Projetos geotérmicos, além da profundidade de perfuração, também precisam considerar temperatura da formação, meio de circulação, material do revestimento e estabilidade da parede do furo. Se for um poço formal de desenvolvimento geotérmico, a coluna de perfuração e o sistema de conclusão devem ser configurados conforme projeto específico.
A velocidade de elevação rápida é de 29 m/min e a de avanço rápido é de 51 m/min, usadas principalmente para retorno do cabeçote de acionamento, manuseio de hastes e movimentos não relacionados à perfuração. Projetos de furos ultraprofundos têm ciclos longos, e o tempo auxiliar economizado em cada operação se acumula significativamente a longo prazo, especialmente com hastes longas de 9,6 m, aumentando o tempo efetivo de trabalho do equipamento.
A configuração de potência diesel é um motor Cummins de 264 kW, que fornece potência para rotação, avanço, deslocamento sobre esteiras, estabilizadores e sistemas auxiliares. Furos profundos de 1200 metros geralmente exigem longos períodos de operação contínua, portanto deve-se reforçar a manutenção do arrefecimento do motor, filtro de ar, sistema de combustível e temperatura do óleo hidráulico, evitando queda de potência causada por altas temperaturas e poeira.
Se minas, parques industriais ou praças de perfuração fixas tiverem fonte de energia estável, o sistema de acionamento elétrico pode ser configurado de acordo com a rede do projeto. O modo elétrico ajuda a reduzir o consumo de combustível e as emissões no local, mas é necessário confirmar antecipadamente tensão, frequência, capacidade do transformador, distância dos cabos e corrente de partida; não se pode simplesmente converter diretamente a partir da potência diesel.
O equipamento possui guincho auxiliar grande de 5 T e guincho auxiliar pequeno de 2,5 T, que podem ser usados respectivamente para hastes mais pesadas, martelos de fundo, revestimentos e acessórios em geral. Projetos de nível 1200 metros têm muitas ferramentas de apoio e peças individuais pesadas; os guinchos duplos podem melhorar a eficiência da organização no local, mas as operações de içamento devem seguir estritamente a carga nominal e as distâncias de segurança.
A velocidade de deslocamento é de cerca de 6 km/h, com ângulo máximo de subida de referência de 21°. Para um equipamento pesado de 25 T, essa capacidade de deslocamento é usada principalmente para transferência interna no canteiro e entre pontos de perfuração. Antes de mover, deve-se confirmar a capacidade de suporte da via, inclinação, raio de curva e condições do solo mole; a torre longa deve estar em estado seguro de transporte.
O curso dos estabilizadores hidráulicos é de 1,7 m, podendo ser usado para nivelamento e apoio estável do equipamento. A construção de furos ultraprofundos tem ciclo longo, e o equipamento suporta cargas da coluna de perfuração e de rotação por longos períodos; recalque dos estabilizadores e plataforma desnivelada podem afetar a inclinação do furo e as forças na torre. Em solo mole, devem ser colocadas placas de apoio com área suficiente.
O peso total da máquina é de cerca de 25 T, com dimensões externas aproximadas de 10,85 × 2,25 × 2,98 m. O transporte entre regiões exige confirmação prévia da capacidade da carreta, limite de altura das vias, capacidade de pontes e espaço para curvas; hastes de 9,6 m geralmente também precisam ser transportadas separadamente. Após chegar ao local, também deve-se reservar área para compressor de ar, sistema de lama e materiais.
Diferentes formações e projetos podem ser equipados com bombas de lama, bombas centrífugas, geradores e bombas de espuma. Projetos com muitas camadas soltas dependem mais do sistema de lama; furos profundos em rocha dura dependem mais de compressores de ar de grande vazão e martelos de fundo; formações com fraturas e vazamento de ar podem usar espuma como auxílio. A combinação deve ser feita de acordo com as principais condições de trabalho, e não empilhando todos os acessórios de forma padronizada.
Antes do início diário, deve-se verificar motor, sistema elétrico, sistema hidráulico, torre telescópica, estabilizadores, esteiras, guinchos duplos, mangueiras de alta pressão e hastes longas; durante a construção de furos profundos, registrar continuamente torque, pressão de ar, retorno de detritos, retorno de água e resistência à retirada de hastes; ao alternar ou usar a solução elétrica, confirmar aterramento, proteções e capacidade de alimentação conforme as normas elétricas do projeto.
Devido a diferenças nas condições geológicas reais, ferramentas de fundo, ângulo de perfuração e métodos operacionais, a eficiência final de perfuração, profundidade e efeito de conclusão do poço devem ser baseados nas condições do local.
| Item do parâmetro | Valor do parâmetro |
|---|---|
| Parâmetros básicos | |
| Modelo do produto | WR1200SL |
| Tipo de equipamento | Perfuratriz de poço de água pesada sobre esteiras com torre telescópica e sistema dual diesel/elétrico |
| Configuração de potência | Dual diesel / elétrico |
| Profundidade máxima de perfuração | 1200 m |
| Diâmetro de perfuração | 105–900 mm |
| Estrutura da torre | Torre telescópica |
| Formações aplicáveis | Formações soltas e formações rochosas |
| Hastes e sistema de avanço | |
| Comprimento da haste | 9,6 m |
| Diâmetro recomendado da haste | 114 / 127 mm |
| Pressão axial | 10 T |
| Força de elevação | 60 T |
| Velocidade de elevação rápida | 29 m/min |
| Velocidade de avanço rápido | 51 m/min |
| Sistema de rotação | |
| Torque máximo de rotação | 30000 / 15000 N·m |
| Velocidade máxima de rotação | 85 / 170 r/min |
| Compatibilidade do sistema pneumático | |
| Pressão de trabalho recomendada | 1,65–8 MPa |
| Consumo de ar recomendado | 16–120 m³/min |
| Martelo de fundo compatível | Séries de média e alta pressão |
| Sistema de potência | |
| Marca do motor diesel | Cummins |
| Potência do motor diesel | 264 kW |
| Configuração elétrica | Personalizável conforme condições de alimentação do local do projeto |
| Sistemas auxiliares | |
| Força de elevação do guincho auxiliar grande | 5 T |
| Força de elevação do guincho auxiliar pequeno | 2,5 T |
| Curso dos estabilizadores hidráulicos | 1,7 m |
| Deslocamento e parâmetros da máquina completa | |
| Velocidade de deslocamento | 6 km/h |
| Ângulo máximo de subida | 21° |
| Peso total da máquina | 25 T |
| Dimensões externas | 10,85 × 2,25 × 2,98 m |
| Métodos de perfuração | |
| Perfuração rotativa hidráulica com top drive | Adequada para poços de água profundos convencionais e perfuração de grande diâmetro |
| Perfuração com martelo de fundo DTH | Adequada para rocha alterada, rocha fraturada e rocha dura intacta |
| Perfuração rotativa com lama | Adequada para camadas soltas como solo, argila, areia e cascalho |
| Acessórios opcionais | |
| Bomba de lama | Opcional |
| Bomba centrífuga | Opcional |
| Gerador | Opcional |
| Bomba de espuma | Opcional |
| Aplicações típicas | |
| Poços de água ultraprofundos | Desenvolvimento de águas subterrâneas profundas em áreas rurais, comunidades, indústria e grandes projetos |
| Irrigação agrícola | Poços de irrigação profundos, grandes fazendas e poços agrícolas de alta vazão |
| Abastecimento industrial de água | Fábricas, parques industriais e grandes projetos de infraestrutura |
| Abastecimento de água em minas | Água para uso doméstico, supressão de poeira, acampamento e produção auxiliar em minas |
| Rebaixamento de minas | Furos de rebaixamento em minas a céu aberto, minas subterrâneas e grandes obras |
| Investigação geotérmica | Furos de gradiente de temperatura e parte dos furos de investigação geotérmica |
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