Os parâmetros nominais do WR500S são profundidade máxima de perfuração de 500 m, diâmetro de perfuração de 105–400 mm, força de elevação de 30 T, torque de rotação em dois regimes de 11000/5500 N·m, tubos de perfuração de 6 m e motor Yuchai de 110 kW. Na aquisição, o que se deve avaliar não é se esses números são "grandes", mas se são suficientes sob o diâmetro real do poço, profundidade do poço, conjunto de perfuração e processo de formação rochosa. Este artigo explica, na ordem de verificação, as variáveis de condição de trabalho correspondentes a cada parâmetro e as informações que precisam ser confirmadas com o fabricante.
Primeiro determine a combinação de diâmetro e profundidade do poço, depois verifique torque e força de elevação
A faixa de diâmetro de perfuração do WR500S é de 105–400 mm, com profundidade máxima de 500 m. Esses dois limites superiores não podem ser simultaneamente válidos em qualquer combinação: quanto maior o diâmetro do furo, maior a área anular de retorno de detritos, e a resistência à rotação, a vazão de ar necessária ou a descarga de lama aumentam; quanto maior a profundidade do furo, maiores o peso próprio da coluna de tubos de perfuração, o atrito da parede do furo e o número de manobras. Antes da aquisição, o projeto deve ser escrito em vários grupos de "diâmetro do poço + profundidade projetada do poço + principais formações rochosas", em vez de apenas um valor de 500 m.
- Poços profundos de água em áreas rurais e abastecimento de pequenas comunidades geralmente têm profundidade maior, mas diâmetro de poço relativamente limitado; é necessário verificar com foco o peso próprio dos tubos de perfuração no trecho profundo e a margem de elevação.
- Se irrigação agrícola e abastecimento de água em área de mineração exigirem maior vazão, o diâmetro do poço e a especificação do tubo de revestimento elevarão os requisitos de torque de rotação e capacidade de retorno de detritos.
- Quando a proporção de rocha dura na área de mineração for alta, o grau de integridade da formação, a especificação do martelo de fundo de furo e a vazão do compressor de ar devem ser incluídos na verificação.
Limites de aplicação do torque em dois regimes de 11000/5500 N·m
O torque máximo do sistema de rotação do WR500S é de 11000/5500 N·m, correspondendo à velocidade máxima de rotação de 75/150 r/min. A condição de baixa velocidade e alto torque é usada para grande diâmetro, rocha dura e carga mais alta; a condição de rotação mais alta é usada em estágios de perfuração com resistência relativamente menor. Os itens a confirmar na aquisição incluem:
- Se o diâmetro máximo de furo do projeto está dentro da faixa de 105–400 mm, e as especificações da broca, martelo de fundo de furo ou ferramenta de perfuração rotativa com lama selecionadas para esse diâmetro.
- Descrição da perfurabilidade das principais formações rochosas, por exemplo granito, calcário, arenito, ou rocha intemperizada, camada de solo, cobertura de cascalho.
- Processo de perfuração planejado: perfuração DTH com martelo de fundo de furo, perfuração rotativa com lama, ou combinação de lama na parte superior e DTH na parte inferior.
Os dados apresentam parâmetros de capacidade do sistema de rotação, mas não fornecem valores de eficiência sob diferentes diâmetros de furo e formações rochosas. Portanto, não é adequado entender diretamente 11000 N·m como capaz de cobrir todo o diâmetro de 400 mm em toda a profundidade e todas as formações rochosas; deve-se tomar como base o resultado de cálculo do fabricante para o conjunto de perfuração específico.
A força de elevação de 30 T deve ser verificada dentro do peso da coluna de tubos e do revestimento
Em profundidades de poço de nível 500 m, o peso próprio dos tubos de perfuração, o atrito da parede do furo e o peso do revestimento aumentam significativamente; a força de elevação de 30 T fornece margem para manobras, recuperação do martelo de fundo de furo e parte das operações de revestimento. Antes da aquisição, recomenda-se organizar as condições de verificação na seguinte ordem:
| Item de verificação | Conteúdo a confirmar com o projeto ou fabricante |
|---|---|
| Especificação e comprimento dos tubos de perfuração | O WR500S suporta tubos de perfuração de 6 m; os dados listam diâmetro recomendado de tubo de 89, sendo necessário confirmar a faixa completa de opções; calcular o peso total da coluna de tubos com furo cheio conforme a profundidade do poço. |
| Atrito no furo | Desvio do furo, redução de diâmetro, desmoronamento e condições de reboco aumentam a resistência à elevação; os dados não fornecem coeficiente de atrito, devendo ser julgado pelas condições do local. |
| Operação de revestimento | A força de elevação de 30 T pode ser usada em parte das operações de revestimento; o peso total da coluna de tubos, o método de descida do tubo e a estrutura do poço precisam ser calculados separadamente. |
| Tratamento de anormalidades | Os dados alertam claramente que, se a resistência à retirada da tubulação for anormal, deve-se primeiro limpar o furo e avaliar as condições da parede do furo e da ferramenta de perfuração, evitando usar diretamente a força máxima de elevação para forçar a solução. |
Impacto da torre telescópica e dos tubos de perfuração de 6 m na aquisição de acessórios
O S do WR500S significa torre telescópica. No estado de transporte, a silhueta do equipamento pode ser reduzida, facilitando o carregamento, a passagem em estradas e a transferência entre projetos; ao chegar ao local, a torre é estendida, suportando a construção contínua com tubos de perfuração de 6 m e reduzindo o número de conexões de tubos. Na aquisição, é necessário confirmar em conjunto:
- O peso total da máquina é de cerca de 10,6 T e as dimensões externas são de cerca de 6,52 × 1,85 × 2,51 m; a capacidade de carga do veículo de transporte, os limites de largura e altura das estradas e o arranjo da carreta plataforma precisam ser planejados com antecedência.
- Após chegar ao local, deve-se reservar espaço para a extensão da torre e verificar o travamento da torre telescópica, os pontos de fixação do equipamento e o estado de amarração dos tubos de perfuração.
- Ao usar tubos de perfuração de 6 m, deve-se garantir que a torre esteja completamente estendida e firmemente fixada, evitando perfuração com carga elevada com a torre não travada ou o local não nivelado.
- Na manutenção diária, as guias da torre telescópica, cilindros hidráulicos, pinos e estruturas de travamento são pontos-chave de inspeção.
Requisitos associados do processo de formação rochosa para compressor de ar e sistema de lama
O WR500S suporta perfuração DTH com martelo de fundo de furo e perfuração rotativa com lama. A perfuração pneumática DTH recomenda pressão de trabalho de 1,2–3,5 MPa e consumo de ar de 16–55 m³/min. Quando o diâmetro do furo aumenta, a formação rochosa endurece, a profundidade do furo aumenta ou a altitude sobe, a exigência sobre a vazão do compressor de ar será maior; a seleção do compressor de ar deve considerar simultaneamente pressão e vazão.
- Camadas de solo, argila, areia e cobertura de cascalho podem estabelecer trechos estáveis de furo por circulação de lama, revestimento ou outras medidas de estabilização, antes de entrar na formação rochosa e mudar para perfuração DTH com martelo de fundo de furo.
- Zonas fraturadas podem apresentar desmoronamento, vazamento de ar, prisão da broca e retorno anormal de detritos; deve-se julgar conforme as condições do local se será usado espuma ou revestimento.
- Após entrar no principal aquífero, deve-se registrar oportunamente a profundidade do aquífero e ajustar o fornecimento de ar, a limpeza do furo e o método de revestimento conforme a vazão de água.
- O equipamento pode ser equipado opcionalmente conforme o projeto com bomba de lama, bomba centrífuga, gerador e bomba de espuma; projetos com muitas camadas soltas dão mais importância ao sistema de lama, enquanto projetos em rocha dura dependem mais do compressor de ar e do martelo de fundo de furo.
Lista de condições de trabalho e configuração a obter antes da aquisição
Organizar as informações abaixo em um material de cotação torna mais fácil obter uma solução de configuração executável do que apenas informar "perfuratriz de poço de água de 500 metros":
- Profundidade projetada do poço, diâmetro do poço concluído, diâmetro de abertura e diâmetro final, e se é necessário revestimento.
- Descrição estratificada da camada de cobertura superior e da formação rochosa inferior, posição aproximada do aquífero e vazão de água prevista.
- Combinação de processos planejada e pressão e vazão do compressor de ar existente ou a ser fornecido.
- Especificação e comprimento total dos tubos de perfuração, especificação do martelo de fundo de furo e da broca, e peso máximo de peça única a ser içada.
- Estradas do local, capacidade de suporte do terreno e método de transferência, para verificar a adaptabilidade do peso total da máquina de 10,6 T, da referência de subida em rampa de 21° e das sapatas hidráulicas de 1,6 m.
- Necessidade de itens opcionais como bomba de lama, bomba centrífuga, gerador e bomba de espuma.
Os dados não fornecem a eficiência real de perfuração, o coeficiente de margem de torque e o coeficiente de margem de elevação do WR500S sob diferentes diâmetros de poço e diferentes formações rochosas; esses itens precisam ser calculados pelo fabricante em conjunto com o conjunto de perfuração e a hidrogeologia do local. A profundidade final do poço deve ser determinada conforme a hidrogeologia local e a posição do aquífero; 500 m é o limite nominal do equipamento, não significando que todo poço deva ser perfurado até 500 m.