Ao mudar de circulação direta de lama para espuma de ar ou martelo DTH em perfuratrizes de poços de

A circulação direta de lama, a espuma de ar e o martelo DTH são três métodos diferentes de fragmentação e remoção de detritos no fundo do poço. Ao alternar entre eles, o que é afetado não é um único componente, mas todo o sistema de potência, fonte de ar, ferramentas de perfuração, retorno de detritos no poço e consumíveis. Antes de comprar ou adaptar, é necessário verificar item a item, no mínimo: pressão e vazão do compressor de ar, especificações do martelo e da broca, estrutura da haste de perfuração, tubulação de ar e dispositivo de injeção de espuma, condições de retorno de detritos e amostragem no poço, e capacidade de carga da máquina após a troca. A seguir, com base nas informações públicas da perfuratriz de mesa rotativa rebocável WRTR1000 deste site, explicamos o que precisa ser confirmado; valores específicos não fornecidos pela documentação devem ser confirmados por escrito pelo fornecedor de acordo com as condições do projeto, e não podem ser simplesmente copiados de outros modelos.

Primeiro, entenda do que cada um dos três processos depende

Os três métodos de perfuração apresentados na documentação da WRTR1000 são circulação direta de lama, espuma de ar e martelo DTH, com opção de circulação reversa por air lift. Seus requisitos de equipamentos auxiliares não são iguais:

• Circulação direta de lama: depende da bomba de lama BW1200/7 (pressão máxima 7 MPa, vazão 1200 L/min) e da mesa rotativa de 25 kN·m, usando a lama para carregar detritos, proteger a parede e resfriar a broca.
• Espuma de ar: adiciona meio de espuma à remoção de detritos por ar. A documentação indica que pode ser usada em trechos parcialmente secos, com perda de circulação ou que necessitem melhorar a capacidade de transporte de detritos. A concentração da espuma, a vazão de ar e o método de injeção devem ser ajustados conforme a profundidade, diâmetro e permeabilidade da formação.
• Martelo DTH: usa ar comprimido para acionar o martelo de fundo de poço e fragmentar a rocha. A documentação especifica claramente que devem ser configurados compressor de ar, martelo DTH e broca compatíveis com a formação, e destaca especialmente a atenção à capacidade do compressor, à lubrificação do martelo e às condições de remoção de detritos.

Por isso, ao mudar para espuma de ar ou DTH, a bomba de lama permanece na máquina, mas o equipamento auxiliar realmente crítico passa a ser o compressor de ar e o circuito de ar, ferramentas de perfuração e consumíveis compatíveis.

Equipamentos auxiliares que devem ser verificados antes da compra

Compressor de ar: observar pressão e vazão simultaneamente

A documentação da WRTR1000 apenas indica que a perfuração DTH requer um compressor de ar adequado e aponta que, se o pó de rocha no fundo do poço não for removido a tempo, a eficiência de perfuração cai significativamente. Não são fornecidos valores específicos de pressão e vazão para esse modelo. Portanto, antes da compra, deve-se confirmar com o fornecedor:

• Pressão nominal de trabalho e vazão efetiva do compressor de ar necessárias para o diâmetro e profundidade alvo;
• Influência da altitude e temperatura ambiente na vazão real de ar do compressor;
• Se o compressor é integrado à perfuratriz ou rebocado separadamente, e como será o layout no local e o comprimento das tubulações;
• Método de lubrificação exigido pelo martelo DTH e o lubrificador ou dispositivo de lubrificação correspondente.

É importante notar que os parâmetros de outros modelos da mesma marca não podem ser aplicados diretamente à WRTR1000. Por exemplo, os modelos WRT600, WRT1000, WR500RCE, WR600RC, etc., apresentam faixas de pressão de ar e consumo de ar diferentes; misturá-los levará a erros de seleção.

Diferenças entre martelo DTH, broca e circulação reversa por air lift

A perfuração DTH tem como núcleo o martelo DTH mais a broca. A documentação menciona que, ao entrar em rocha dura mais íntegra, podem ser configurados compressor de ar, martelo DTH e broca adequados; para furos profundos em rocha dura, deve-se atentar à capacidade do compressor, à lubrificação do martelo e às condições de remoção de detritos. Antes da compra, deve-se confirmar a compatibilidade entre o modelo do martelo e a dureza da rocha e o diâmetro do furo, bem como as especificações, quantidade e ciclo de substituição das brocas.

Se o projeto considerar ainda a circulação reversa por air lift, a documentação especifica que a WRTR1000 pode ser equipada opcionalmente com esse processo, mas não é uma perfuratriz dedicada de exploração RC. Se o projeto tiver requisitos claros de representatividade e qualidade de amostragem, devem ser configurados simultaneamente hastes duplas compatíveis, sistema de ar comprimido e equipamento de amostragem. Esse ponto é facilmente negligenciado na decisão de compra.

Ferramentas de perfuração e condições de retorno de detritos no poço

As ferramentas de perfuração fornecidas na documentação da WRTR1000 incluem haste quadrada de 12,192 m e haste padrão de 9,4 m, com opções de diâmetro de haste de 89 / 114 / 127 mm, e a mesa rotativa com diâmetro máximo de passagem de 660 mm. Após mudar para DTH ou espuma de ar, é necessário verificar:

• Se a especificação da haste utilizada é compatível com o martelo e o método de conexão do circuito de ar;
• Se, no caso de circulação reversa por air lift, há hastes duplas e condições de manutenção da vedação;
• Direção de retorno dos detritos na boca do poço, controle de poeira e ruído, e canal de descarga no local;
• Se os detritos gerados na perfuração são descartados diretamente ou precisam ser coletados para amostragem.

Dispositivo de injeção de espuma e condições de antiespumação

A documentação sobre o processo de espuma de ar afirma que a concentração da espuma, a vazão de ar e o método de injeção devem ser ajustados conforme a profundidade, diâmetro e permeabilidade da formação, não podendo usar parâmetros únicos para todas as formações. Antes da compra, é necessário confirmar se há bomba de espuma (ou bomba de injeção) correspondente, canal de fornecimento do agente espumante, e arranjo para antiespumação e descarte da espuma retornada. Esses itens não têm modelos e dosagens específicos na documentação, sendo conteúdo a ser confirmado individualmente por projeto.

Estabilização do furo e equipamentos de revestimento

A documentação explica que camadas de areia e cascalho são propensas a desmoronamento, perda de lama e alargamento, podendo necessitar de revestimento temporário ou descida de revestimento por estágios; o diâmetro de passagem da mesa rotativa de 660 mm e a carga da torre de 60 T proporcionam maior espaço operacional para o revestimento, mas o número de estágios do revestimento ainda precisa ser determinado pelo projeto da formação. Após mudar para perfuração a ar, as camadas soltas superiores geralmente ainda precisam de lama ou revestimento para estabelecer um trecho estável. Portanto, ferramentas de revestimento, processo de descida e capacidade de içamento correspondente não podem ser omitidos por causa da mudança de processo.

Mudanças na carga da máquina antes e depois da troca

A mesma perfuratriz, em processos diferentes, tem caminhos de força e carga distintos. Tomando a WRTR1000 como exemplo, sua torre tem carga máxima de 60 T, guincho principal com força de tração de cabo único de 90 kN, guincho auxiliar de 50 kN, gancho móvel e cabeçote de injeção com carga nominal de 60 T, mesa rotativa com torque máximo de 25 kN·m e quatro velocidades de 37 / 52 / 84 / 145 r/min. A documentação também alerta que, em caso de prisão da coluna e resistência anormal, deve-se primeiro tratar com circulação, elevação lenta e avaliação no furo, em vez de forçar diretamente. Após mudar para DTH, além da própria coluna de perfuração, deve-se considerar o peso adicional do martelo, tubulação de ar e mangueiras, bem como a influência da fluidez da remoção pneumática de detritos na resistência de manobra.

Condições de potência e energia

A WRTR1000 utiliza motor diesel Cummins NTA855-C360, potência 269 kW, rotação nominal 2100 r/min. A documentação não explica como essa potência é distribuída entre a circulação direta de lama e o DTH, portanto antes da compra deve-se confirmar:

• Demanda real de potência nas condições de DTH ou espuma de ar, e se é necessário compressor de ar independente com motor próprio;
• Condições de armazenamento e abastecimento de combustível no local;
• Arranjo de limpeza e manutenção do filtro de ar e radiador do motor em condições de muita poeira.

Consumíveis e manutenção que precisam ser confirmados antecipadamente

As informações de consumíveis e manutenção na documentação incluem: lubrificação do martelo DTH, desgaste da broca, circuito de ar de alta pressão, condições de retorno de detritos, etc. Os itens a seguir não têm dosagem ou ciclo específicos na documentação, sendo conteúdo a confirmar com o fornecedor e no local:

• Especificação e referência de consumo do óleo lubrificante do martelo (ou lubrificador);
• Critérios para substituição de brocas e peças de desgaste do martelo;
• Tipo, preparo e consumo do agente espumante;
• Ciclo de inspeção e substituição de mangueiras de ar, conexões e vedações;
• Inspeção de vedação das conexões e tubo interno das hastes duplas (se usar circulação reversa por air lift).

Lista de verificação para consulta direta antes da compra

Na tabela acima, apenas as exigências direcionais de compressor de ar, martelo DTH, broca, espuma, hastes duplas e equipamento de amostragem vêm da documentação da WRTR1000; valores e tipos específicos precisam ser confirmados conforme as condições do projeto. Na fase de compra, colocar essas condições item a item em documentação escrita é mais fácil para controlar custos e prazos do que complementar equipamentos improvisadamente no local depois.