A profundidade máxima de perfuração da WRT1000 é de 1.000 m, mas 1.000 m é a capacidade nominal do equipamento e não significa que qualquer poço possa ser perfurado diretamente até 1.000 m. Se isso realmente será alcançado depende de alguns conjuntos de entradas: diâmetro do furo, formação geológica, peso da coluna de perfuração e do revestimento, conjunto do compressor de ar e condições de transporte para acesso ao local. A seguir, apresentamos na ordem em que devem ser verificadas antes da compra.
Primeiro, o diâmetro do furo: 105–800 mm determina toda a cadeia de carga
A faixa de diâmetro de perfuração da WRT1000 é de 105–800 mm. Quanto maior o diâmetro, maior será a carga de rotação da coluna de perfuração, a demanda de vazão do compressor de ar, o peso do revestimento e a dificuldade de conclusão do furo. Ou seja, a profundidade alcançável com o mesmo equipamento não é a mesma para um diâmetro de 105 mm e para um diâmetro de 800 mm.
Antes da compra, deve-se primeiro determinar a vazão de água desejada e a estrutura de conclusão do poço, e então calcular de volta o diâmetro do poço e as dimensões do tubo de revestimento necessários, em vez de orçar primeiro com base no limite superior de 800 mm. O limite máximo de diâmetro é a fronteira de capacidade do equipamento, não um parâmetro recomendado de execução.
A combinação de formações determina se o processo será executado por seções
Poços profundos da ordem de 1.000 m raramente estão em uma única formação. A combinação comum é: camada superficial solta na parte superior, rocha alterada ou zona fraturada na parte intermediária e rocha dura intacta na parte inferior. A WRT1000 pode alternar o processo por seções:
- Camadas de solo, argila, areia e cascalho: utilizar rotação com lama, revestimento ou outros métodos de estabilização do furo. A estabilidade da seção superior do furo é especialmente importante em poços profundos; problemas iniciais de desmoronamento, redução de diâmetro ou revestimento elevam significativamente o custo de tratamento posterior.
- Formações rochosas relativamente intactas, como calcário, arenito e granito: pode-se configurar martelo de fundo de furo (DTH) com pressão de ar média ou alta para perfuração DTH.
- Zonas fraturadas e formações mistas: deve-se reduzir a velocidade de avanço, reforçar a limpeza do furo e tratar blocos soltos e redução de diâmetro conforme a condição da parede do furo.
Se o projeto tiver principalmente aquíferos com forte influxo de água, o aumento da água no furo afetará a descarga de detritos e o estado de circulação do martelo de fundo de furo. Antes da compra, é necessário incluir a profundidade da principal camada aquífera e a vazão estimada de influxo no plano de fornecimento de ar e revestimento.
Força de elevação e torque de rotação: aqui está o verdadeiro gargalo em furos profundos
Em uma profundidade de furo de 1.000 m, o peso próprio da haste de perfuração, o peso do revestimento e o atrito da parede do furo aumentam significativamente. Os parâmetros relevantes da WRT1000 são os seguintes:
| Parâmetro | WRT1000 |
|---|---|
| Força de elevação | 51 / 52 T |
| Pressão axial | 11 T |
| Torque de rotação | 20000 / 10000 N·m |
| Velocidade de rotação | 70 / 140 r/min |
| Curso de avanço | 7 m (pode usar hastes de 3 m ou 6 m; diâmetro de haste recomendado: 114 mm) |
| Elevação rápida / avanço rápido | 28 m/min / 42 m/min (movimentos não relacionados à perfuração) |
| Potência diesel | 194 kW |
A marcha de baixa velocidade e alto torque é adequada para grandes diâmetros, rocha dura e seções de furo com alto atrito; a marcha de alta velocidade é adequada para formações estáveis com menor resistência. A execução de furos profundos exige ajuste dinâmico da marcha conforme a carga de rotação, o retorno de detritos e o desgaste da coluna de perfuração. Vale lembrar que a força de elevação é usada para manobras de descida e retirada da coluna, recuperação do martelo de fundo de furo, parte das operações de revestimento e tratamento de ferramentas em seções anormais do furo. Quando a resistência à retirada da coluna aumenta continuamente, deve-se primeiro limpar o furo e avaliar a condição interna, em vez de forçar diretamente com a força máxima de elevação.
A escolha da haste de perfuração afeta o número de conexões e as condições operacionais
O curso de avanço de 7 m permite usar hastes de 3 m ou 6 m. Hastes de 6 m são adequadas para execução de furos profundos de longo período, reduzindo o número de conexões; hastes de 3 m são mais práticas em canteiros com espaço, transporte ou operação manual limitados.
O compressor de ar é a variável externa na perfuração DTH de 1.000 m
A pressão de trabalho recomendada para perfuração DTH com a WRT1000 é de 1,65–8 MPa, com consumo de ar de 16–96 m³/min. Furos profundos da ordem de 1.000 m e rocha dura de grande diâmetro exigem alta pressão e vazão do compressor de ar. Na seleção, é necessário avaliar de forma abrangente conforme as especificações do martelo de fundo de furo, o diâmetro do furo, a profundidade, a altitude e a dureza da rocha, não apenas a pressão nominal. O compressor de ar é um equipamento de apoio do projeto e, na compra, deve-se confirmar separadamente se sua capacidade corresponde às condições de operação alvo.
O transporte da máquina completa e as condições de acesso são facilmente subestimados
O peso total da WRT1000 é de cerca de 26 T e as dimensões de transporte são de aproximadamente 10,8 × 2,5 × 4,23 m. O chassi montado em caminhão melhora a eficiência de deslocamento entre pontos de perfuração, mas a altura de transporte de 4,23 m significa que, antes do acesso, é obrigatório verificar:
- Limites de altura em estradas, pontes e linhas aéreas;
- Vãos de portões de fábrica e outros obstáculos superiores;
- Passabilidade, inclinação e raio de curva das estradas da mina ou do canteiro;
- Condições de suporte da plataforma da perfuratriz.
Essas são condições do local que devem ser resolvidas antes da compra, e não apenas quando o equipamento chegar.
Condições de entrada recomendadas para confirmação item por item antes da compra
- Profundidade alvo do poço e diâmetro por seção, especialmente a proporção da seção de maior diâmetro;
- Descrição das camadas geológicas, incluindo espessura da camada solta, posição da zona fraturada e profundidade do principal aquífero;
- Vazão de água estimada e estrutura de conclusão do poço, que determinam o tubo de revestimento e o tipo de bomba;
- Especificação da haste de perfuração (3 m ou 6 m, diâmetro 114 mm) e peso do revestimento;
- Se a pressão e a vazão do compressor de ar de apoio cobrem a profundidade e o diâmetro alvo do furo;
- Limite de altura da estrada de acesso, capacidade de suporte da plataforma e rota de deslocamento;
- Desempenho de potência do motor diesel nas condições de altitude e temperatura do local do projeto.
Quanto mais claras forem essas condições, mais fácil será determinar se a profundidade de perfuração de 1.000 m pode ser alcançada em um projeto específico. Os parâmetros do equipamento por si só não constituem garantia do resultado de conclusão de um poço específico; o plano final deve ser determinado com base em dados hidrogeológicos e projeto profissional. A estrutura de torre vertical montada em caminhão, o guincho auxiliar duplo (4 T + 3 T) e outras configurações têm significado prático para o transporte de ferramentas de furo profundo e a organização no local, mas seu valor de seleção também depende da correspondência com as condições de operação acima.