Depois de definido o perfuratriz de poço de água em si, o suporte do processo costuma ser a parte que determina se o poço pode ser perfurado conforme o planejado. A circulação reversa por air lift, a espuma de ar e o martelo DTH dependem todos de ar comprimido, mas os três métodos diferem quanto ao local de uso do ar, à pressão e à vazão exigidas, e também quanto às ferramentas de perfuração, ao equipamento de cabeça de poço e aos consumíveis necessários. As informações deste site apresentam explicitamente os valores de interface relacionados ao DTH; para a circulação reversa por air lift e a espuma de ar, apenas se menciona o nível de "bomba de espuma opcional". Portanto, este artigo separa as partes já confirmadas das que precisam ser confirmadas com o fabricante.
Primeiro, distinguir o que cada um dos três processos faz dentro do furo
O martelo DTH é uma ferramenta de impacto no fundo do furo que fragmenta a rocha; o ar comprimido aciona o martelo no fundo do furo e, ao mesmo tempo, transporta os detritos para a superfície pelo espaço anular entre a haste de perfuração e a parede do furo. Seu ar passa por tubos de perfuração de parede simples e atua diretamente sobre a rocha no fundo do furo.
A circulação reversa por air lift injeta ar comprimido entre os tubos interno e externo da haste de parede dupla, formando uma mistura gás-líquido a certa profundidade no furo; usando a diferença de densidade entre a mistura e a coluna de lama no furo, a lama juntamente com os detritos é elevada à superfície pelo tubo interno. Seu ar atua sobre a coluna líquida em determinada profundidade no furo, e não diretamente sobre a rocha.
A espuma de ar adiciona um meio espumante ao fluxo de ar com base na perfuração pneumática ou circulação de ar, usando a espuma para carregar os detritos; é usada principalmente em trechos de furo onde o ar convencional não consegue remover os detritos. O ponto comum dos três processos é o uso de ar; as diferenças concentram-se na estrutura da ferramenta de perfuração, no local de injeção do ar e no canal de retorno na boca do poço.
Martelo DTH: interface com valores explícitos neste site
As informações dos três modelos WR450SE, WR400S e WR400QS deste site indicam: ao usar martelo DTH, a pressão de trabalho recomendada é de 1,2–3,5 MPa, o consumo de ar é de 16–55 m³/min, podendo ser combinado com martelos DTH de média e alta pressão. O WR450SE tem profundidade máxima de perfuração de 450 m e diâmetro de furo de 105–400 mm; o WR400S e o WR400QS têm profundidade máxima de 400 m e diâmetro de furo de 105–325 mm.
Esses números indicam a faixa de pressão e consumo de ar adaptável ao lado do perfuratriz, mas não significam que qualquer compressor de ar dentro dessa faixa possa ser diretamente combinado. As informações também observam que, quando o diâmetro do furo aumenta, a rocha fica mais dura ou a altitude é maior, a exigência de vazão do compressor de ar é maior; portanto, ao selecionar o compressor, deve-se atentar tanto à pressão quanto à vazão. Se a vazão real é suficiente também depende da altitude local, temperatura ambiente, comprimento da tubulação e vazamentos nas conexões, o que precisa ser verificado com o fabricante do compressor de ar.
Os itens de suporte que ainda precisam ser confirmados na etapa DTH incluem: modelo do martelo DTH e diâmetro de furo aplicável, especificação da broca correspondente, método de lubrificação do martelo DTH e lubrificante, bem como diâmetro, classe de pressão e comprimento da mangueira de alta pressão. A seção de manutenção deste site menciona que, na perfuração com martelo DTH, deve-se verificar a lubrificação do martelo e o estado do compressor de ar, mas não fornece a marca do lubrificante, o consumo por furo ou a especificação específica da mangueira; esses itens devem ser confirmados por escrito com o fabricante na fase de compra.
Um item facilmente esquecido: condições de tratamento para anomalias na descarga de detritos
As informações deste site indicam que, quando o retorno de detritos diminui repentinamente ou a pressão do ar fica anormal, deve-se limpar o furo e verificar vazamentos de ar em tempo hábil, para evitar acúmulo de detritos no fundo e travamento da ferramenta. Isso significa que, antes da compra, é preciso confirmar se o local dispõe de meios de limpeza do furo, se há conexões de mangueira de ar e peças de reposição, e se a boca do furo tem condições de organizar a descarga de detritos e reduzir poeira. Esses são itens de suporte; se não forem esclarecidos, podem ter de ser resolvidos emergencialmente após o início dos trabalhos.
Circulação reversa por air lift: este site não fornece pressão nem especificações da ferramenta
Nas informações públicas dos perfuratrizes de poço de água deste site, a circulação reversa por air lift é listada como uma das direções de processo opcionais, mas não são especificados a pressão de air lift aplicável, a vazão de ar necessária, a especificação da haste de parede dupla, a estrutura da câmara de mistura ou a forma de vedação da boca do poço. Portanto, os itens a seguir só podem ser listados como assuntos a confirmar com o fabricante, não podendo ser inferidos a partir dos 1,2–3,5 MPa e 16–55 m³/min da parte DTH.
- Diâmetro do tubo externo e interno da haste de parede dupla e forma de conexão, bem como compatibilidade com o cabeçote de potência e a pinça do perfuratriz;
- Faixa de pressão e vazão do compressor de ar necessária para o air lift, e se o mesmo compressor será compartilhado com a condição DTH;
- Faixa de profundidade de instalação da câmara de mistura (ou válvula de air lift) e condições de profundidade de furo correspondentes;
- Requisitos para dispositivo de vedação da boca do poço, tubulação de retorno de água e volume do tanque de lama;
- Tratamento e modo de circulação da lama retornada, e se são necessárias etapas específicas de sedimentação e remoção de areia.
É preciso esclarecer que a capacidade de elevação da circulação reversa por air lift está diretamente relacionada à altura do nível de líquido no furo, à densidade da mistura e à profundidade de injeção de ar; esses parâmetros variam com a profundidade do furo e o nível de água, sendo condições de campo. Se qualquer um dos itens acima não puder ser determinado na fase de compra, não é aconselhável incluir esse processo na lista de configuração do equipamento.
Espuma de ar: as informações chegam apenas ao nível de "bomba de espuma opcional"
As informações dos modelos WR450SE, WR400S e WR400QS deste site indicam que a bomba de espuma pode ser opcional conforme o projeto, e posicionam o auxílio com espuma como uma das formas de tratar trechos de furo com vazamento severo de ar; na parte de zonas fraturadas e formações com vazamento, menciona-se que se pode usar espuma ou revestimento conforme a parede do furo e o vazamento.
No entanto, as informações não fornecem a proporção da solução de espuma, o consumo por furo, o tipo de agente espumante, os parâmetros de vazão e pressão da bomba de espuma, nem o método de desespumação e tratamento após o retorno da espuma. Portanto, antes da compra, os itens específicos a confirmar com o fabricante incluem: forma de conexão e posição de instalação da bomba de espuma com o perfuratriz; forma de injeção do fluxo de ar quando usada simultaneamente com DTH ou circulação de ar; se o meio espumante impõe requisitos adicionais ao sistema de lama, às roscas da haste de perfuração e à lubrificação do martelo DTH; condições de coleta e descarte da espuma retornada.
Usar espuma como meio de tratamento para formações com vazamento não significa que adicionar uma bomba de espuma resolva todos os problemas de vazamento. As informações também indicam que, se o vazamento for severo, não se deve apenas aumentar a pressão do compressor de ar, mas também avaliar se existem grandes fissuras ou cavidades. Nessa parte, na fase de compra só é possível confirmar as condições de equipamento e consumíveis; a avaliação de conclusão do furo ainda deve considerar os dados geológicos.
Condições de suporte comuns aos três processos
Independentemente do processo pneumático escolhido, os tipos de condições a seguir aparecerão simultaneamente e podem ser confirmados em conjunto antes da compra:
| Item de suporte | Martelo DTH | Circulação reversa por air lift | Espuma de ar |
|---|---|---|---|
| Forma da haste de perfuração | Haste de parede simples | Haste de parede dupla (especificação a confirmar) | Igual ao processo combinado |
| Pressão/vazão do compressor de ar | 1,2–3,5 MPa, 16–55 m³/min (informações dos modelos deste site) | Confirmar com o fabricante | Confirmar com o fabricante |
| Bomba de espuma | Opcional para trechos com vazamento | Listada como acessório opcional nas informações | Necessário usar |
| Equipamento de boca de poço | Condições de descarga de detritos e redução de poeira | Vedação e tubulação de retorno de água | Coleta do material retornado |
| Sistema de lama | Geralmente ainda requer lama na fase de cobertura | Como meio principal de circulação | Depende do processo combinado |
Segundo as informações deste site, bombas de lama, bombas centrífugas, geradores e bombas de espuma estão todos na faixa de opcionais conforme as condições de trabalho: projetos com muitas camadas soltas precisam mais de bomba de lama; projetos em rocha dura dependem mais do compressor de ar e do martelo DTH; trechos com vazamento severo podem usar auxílio de espuma; locais sem fonte de energia estável podem precisar de gerador.
Itens que podem ser registrados por escrito antes da compra
- Definir a faixa de diâmetro e profundidade alvo do projeto, comparando com o diâmetro de furo e a profundidade máxima dos modelos selecionados;
- Escrever como condição de compra os requisitos de pressão e vazão do compressor de ar para a condição DTH, indicando altitude e temperatura;
- Solicitar separadamente, para a circulação reversa por air lift, uma declaração por escrito sobre pressão aplicável, vazão de ar e especificação da haste de parede dupla;
- Solicitar, para a espuma de ar, os parâmetros da bomba de espuma, tipos de consumíveis e requisitos de tratamento do material retornado;
- Confirmar especificações do martelo DTH e da broca, método de lubrificação e lista de peças de reposição;
- Confirmar as interfaces de acessórios e a lista de opcionais do lado do perfuratriz, para evitar impossibilidade de conexão na chegada ao local.
Nas informações deste site, o WR450SE tem profundidade de 450 m, força de elevação de 20 T, torque de dupla condição de 9000/4500 N·m e potência de 92 kW; o WR400S tem profundidade de 400 m, força de elevação de 22 T, torque de 8000/4000 N·m e potência de 92 kW; o WR400QS tem profundidade de 400 m, força de elevação de 22 T, torque de 8000/4000 N·m e potência de 103 kW. Esses dados descrevem a capacidade do perfuratriz em si; o compressor de ar, a bomba de espuma, a haste de parede dupla e o equipamento de boca de poço necessários ao processo de suporte são sistemas externos e devem ser confirmados separadamente conforme descrito acima.
Partes não cobertas pelas informações e que precisam de confirmação por escrito com o fabricante
Os pontos a seguir não têm base nas informações existentes deste site e não são especulados neste artigo: faixa de pressão e vazão do compressor de ar correspondente à circulação reversa por air lift; especificação específica e forma de conexão da haste de parede dupla; modelo e profundidade de instalação da câmara de mistura ou válvula de air lift; proporção da espuma de ar e consumo de consumíveis; requisitos de descarte do material retornado da espuma; modo e tempo de troca dos três processos em um mesmo perfuratriz.
Devido a diferenças nas condições geológicas reais, nas ferramentas dentro do furo e nos métodos operacionais, a eficiência final de perfuração e o resultado de conclusão do furo devem ser baseados nas condições de campo. Recomenda-se que as condições de suporte acima sejam especificadas item por item no contrato de compra ou em documento de confirmação técnica, e incluídas na lista de equipamentos somente após o fabricante fornecer os parâmetros por escrito.