O torque de dois regimes do WR600S não pode ser simplesmente associado a “12000 N·m para diâmetros grandes e 6000 N·m para diâmetros pequenos”. Os dois níveis informados são 12000/6000 N·m, correspondendo a rotações máximas de 90/180 r/min; a escolha baseia-se na carga de rotação resultante da combinação de diâmetro do furo, resistência da formação, peso da coluna de perfuração e atrito no furo, e não em um único número de diâmetro. A avaliação de compra deve primeiro definir a faixa principal de diâmetro e a formação rochosa predominante, e então verificar se o cabeçote de rotação consegue manter rotação estável na velocidade necessária.
Primeiro, veja a relação entre os níveis de torque e as rotações do WR600S
Os dados indicam torque máximo de 12000/6000 N·m, com os dois níveis correspondendo a rotações máximas de 90 r/min e 180 r/min. Esta é a relação mais importante para a compra: quando o torque aumenta, a rotação disponível diminui; não se pode entender a capacidade do equipamento como torque máximo e rotação máxima simultaneamente.
| Regime de trabalho | Torque máximo | Rotação máxima correspondente | Aplicação indicada nos dados |
|---|---|---|---|
| Baixa rotação e alto torque | 12000 N·m | 90 r/min | Diâmetros maiores, rocha dura, trechos de alto atrito |
| Rotação mais alta | 6000 N·m | 180 r/min | Quando a resistência é menor ou a carga da coluna é mais leve |
Na operação real, deve-se ajustar dinamicamente com base na broca, martelo de fundo, retorno de detritos e carga de rotação, em vez de usar fixamente um nível. Os dados não fornecem o nível recomendado para cada diâmetro; se for necessário distribuir níveis por diâmetro específico na fase de compra, deve-se confirmar com o fabricante.
Avaliação por diâmetro: diferença significativa de carga na faixa de 105–400 mm
O WR600S perfura diâmetros de 105–400 mm. Quanto maior o diâmetro, maior a área de fratura no fundo do furo e o volume de detritos a remover, o que tende a aumentar a resistência à rotação em rocha dura ou trechos de alto atrito. Portanto, trechos de diâmetro grande aproximam-se mais da condição de baixa rotação e alto torque; trechos de diâmetro pequeno, quando a resistência é menor ou a carga da coluna é mais leve, podem considerar rotação mais alta.
- No limite superior de 400 mm, deve-se verificar com base na dureza da formação se haverá dependência prolongada do nível de 12000 N·m e se a rotação disponível nesse nível atende aos requisitos de remoção de detritos e avanço.
- Com diâmetro próximo de 105 mm, não se deve presumir diretamente que o nível de 6000 N·m é obrigatório; ainda é preciso considerar a integridade da formação, o atrito da haste causado pela profundidade e a especificação do martelo de fundo.
- Um mesmo poço pode adotar estrutura de diâmetros múltiplos; na compra, deve-se descrever separadamente o diâmetro de abertura, o diâmetro final e cada trecho, para que o fabricante avalie a distribuição dos níveis de torque.
Os dados não apresentam uma tabela de correspondência entre diâmetros e níveis, portanto, na comunicação de seleção, deve-se fornecer os principais trechos de diâmetro e as formações correspondentes, em vez de apenas uma faixa de diâmetro.
Avaliação por formação: diferenças entre rocha dura, rocha alterada e camada de cobertura
Granito, calcário, arenito e outras rochas duras relativamente intactas
Os dados indicam que, ao entrar em rocha dura relativamente intacta, pode-se usar martelo de fundo de média e alta pressão de ar; em condições de rocha dura, deve-se garantir lubrificação do martelo, vazão de ar estável e remoção oportuna de detritos. Trechos de rocha dura são um dos principais cenários de uso do nível de 12000 N·m (baixa rotação e alto torque). Se o retorno de detritos diminuir significativamente, o torque aumentar ou a pressão de ar oscilar, deve-se limpar o furo e verificar a broca e o martelo, em vez de simplesmente aumentar os parâmetros de rotação.
Rocha alterada e estratos alternados de dureza
Rocha alterada geralmente permite avanço mais rápido, mas a parede do furo pode desmoronar e reduzir de diâmetro; estratos alternados de material macio e duro causam variações frequentes no torque de rotação e na resistência ao avanço. Essas formações exigem ajuste oportuno da rotação, avanço e frequência de limpeza; na compra, deve-se confirmar como a alternância entre os dois regimes responde na operação real. Os dados não informam o tempo ou os procedimentos necessários para a troca.
Solo, argila, areia e camada de cobertura de cascalho
O WR600S suporta perfuração rotativa com lama. Em camadas superiores de solo, argila, areia e cascalho, deve-se priorizar estabilização do furo, transporte de detritos e proteção da parede, podendo-se usar lama, revestimento ou outros métodos de sustentação; após entrar em rocha mais estável, muda-se para perfuração DTH com martelo de fundo. A resistência à rotação na camada de cobertura é geralmente menor que em rocha dura intacta, mas o nível não deve ser decidido apenas pelo nome da formação; ainda é preciso observar o retorno real de detritos e a carga de rotação.
Fissuras, zonas fraturadas e formações com perda de ar
Zonas fraturadas são propensas a desmoronamento, redução de diâmetro, perda de ar e prisão da broca. Durante a operação, deve-se reduzir o avanço excessivo, manter limpeza contínua do furo e, conforme a situação, usar espuma ou revestimento. Os dados indicam que, se houver perda severa de ar, deve-se avaliar fissuras e cavidades, em vez de simplesmente aumentar a pressão do compressor. A escolha do nível nesses trechos deve ter como premissa evitar prisão da broca e manter a limpeza do furo; os parâmetros específicos exigem avaliação em campo.
As condições de compatibilidade alteram a escolha real do nível de torque
O nível de torque não é um parâmetro isolado. O WR600S é equipado com motor Cummins de 132 kW, força de elevação de 35 T, pressão axial de 6 T e hastes de perfuração de 89/102 mm de diâmetro e 6 m de comprimento. Em furos de nível 600 m, o peso da coluna, a carga nas roscas e o atrito na parede aumentam significativamente; a especificação e o material da haste, a resistência das conexões, a especificação do martelo de fundo e o diâmetro principal do furo afetam a carga real de rotação.
- A perfuração DTH com martelo de fundo recomenda pressão de trabalho de 1,2–3,5 MPa e consumo de ar de 16–55 m³/min. Com o aumento da profundidade, do diâmetro, da dureza da rocha ou da altitude, a vazão real necessária pode aumentar; o compressor deve ser dimensionado individualmente para cada projeto.
- A força de elevação de 35 T auxilia nas manobras normais de descida e subida, na recuperação do martelo e em parte das operações com revestimento. Se a resistência à retirada da haste aumentar subitamente de forma anormal, deve-se primeiro limpar o furo e avaliar a parede, evitando usar a força máxima de elevação para forçar a solução.
- A velocidade de deslocamento sobre esteiras é de cerca de 3 km/h, o ângulo máximo de subida de referência é 21° e o peso total da máquina é de cerca de 12,5 T. As condições de transferência afetam a continuidade operacional após a chegada do equipamento, mas não determinam diretamente o nível de torque.
Informações de condições que devem ser preparadas antes da compra
Para discutir com o fabricante a aplicabilidade dos níveis de 12000/6000 N·m, recomenda-se fornecer as seguintes informações: profundidade planejada do poço e diâmetro final, comprimento de cada trecho de diâmetro, tipo principal de formação e grau de integridade, uso ou não de martelo DTH e sua especificação, vazão e pressão de trabalho do compressor, especificação da haste, necessidade de revestimento, altitude local e condições de água subterrânea.
Os dados não fornecem uma tabela de níveis de torque recomendados para combinações de formação e diâmetro, nem dados de eficiência de avanço para cada nível. A eficiência de perfuração de referência é de 10–35 m/h, mas a velocidade real de avanço ainda depende da dureza da formação, diâmetro, martelo de fundo, vazão do compressor e método operacional. Portanto, na fase de compra, não se deve exigir do fabricante a garantia de velocidade de avanço para um nível fixo; deve-se descrever claramente as condições geológicas e os equipamentos de apoio, para que o fabricante confirme se o torque e a rotação do cabeçote cobrem as principais condições de trabalho.
Itens a confirmar posteriormente
- O modo de troca, as condições e as limitações operacionais entre os níveis de 12000 N·m e 6000 N·m não foram informados nos dados.
- A distribuição recomendada de níveis para diferentes combinações de diâmetro e formação não foi fornecida nos dados.
- A capacidade de trabalho contínuo e o comportamento de elevação de temperatura do torque de dois regimes em profundidade de 600 m não foram informados.
- A vazão do compressor, o material da haste e a especificação do martelo de fundo a serem configurados para cada projeto devem ser confirmados individualmente com base nos dados geológicos.
O torque de dois regimes do WR600S é um parâmetro utilizável, mas a decisão de compra deve retornar à faixa principal de diâmetro e à resistência predominante da formação do projeto. Projetos com diâmetros maiores, predominância de rocha dura ou alto atrito no furo precisam, na fase de cotação, informar a rotação disponível no nível de 12000 N·m e as condições de compatibilidade; projetos com diâmetros menores e menor resistência de formação devem confirmar se o nível de 6000 N·m atende aos requisitos de avanço planejados. Sem dados geológicos e de equipamentos de apoio, não se deve julgar a adequação do equipamento apenas pelo número de torque.