A profundidade-alvo do poço é a primeira condição obtida e também a mais facilmente tomada diretamente como conclusão de seleção. No julgamento real, o número da profundidade determina apenas o ponto de partida do nível do equipamento; depois há várias condições que o empurram para cima ou para baixo: o diâmetro e a estrutura de conclusão do poço determinam a carga da coluna de perfuração, e a carga retorna à força de elevação e ao torque; o comprimento das hastes e a forma da torre determinam o processo, não apenas o transporte; o fornecimento de ar e a rota do processo devem ser definidos antecipadamente, não podem ser complementados depois do início da perfuração. A seguir, apresenta-se uma ordem de julgamento executável, em que cada etapa usa apenas os valores e descrições publicados neste site e indica quais questões os dados não respondem.
Primeira etapa: dividir a profundidade-alvo do poço em “obrigatória” e “possível”
A profundidade do poço no documento de projeto geralmente não é um ponto, mas dois valores: a profundidade que deve atravessar o aquífero principal e a margem que pode aumentar devido a variações do terreno. A primeira determina o limite inferior da profundidade de perfuração do equipamento; a segunda determina se é necessário reservar margem para um nível superior. A profundidade máxima de perfuração da perfuratriz de poço de água montada em caminhão com torre vertical WRT1000 de nível 1000 m deste site é de 1000 m. Se a profundidade do aquífero-alvo mais a margem já se aproxima ou ultrapassa esse valor, ela não deve ser considerada a única candidata, e o modelo de nível 1200 m também deve ser avaliado.
Nesta etapa, não é necessário determinar primeiro o modelo; determine primeiro duas coisas: o intervalo de profundidade do aquífero-alvo e se, após ultrapassar a profundidade de projeto, o projeto ainda pode aceitar troca de equipamento ou alteração de projeto. Os dados não incluem método de julgamento de aquífero; essa parte precisa ser fornecida por dados hidrogeológicos.
Segunda etapa: o diâmetro e a estrutura de conclusão do poço alteram inversamente o julgamento da profundidade
A profundidade do poço e o diâmetro não são duas condições independentes. O diâmetro de perfuração da WRT1000 é de 105–800 mm. No mesmo equipamento, dentro desse intervalo, quanto maior o diâmetro, mais aumentam simultaneamente a carga da coluna de perfuração no furo, a demanda do compressor de ar e o peso do revestimento. Portanto, para a mesma profundidade-alvo, usar tubo de poço de pequeno diâmetro ou de grande diâmetro exige níveis de equipamento diferentes.
A estrutura de conclusão do poço também é uma variável. Se há revestimento, qual o comprimento do trecho de filtro e se há trecho de vedação de água, tudo isso altera o trecho efetivamente perfurado e a composição da coluna de perfuração. O resultado desta etapa não é um número de profundidade, mas um conjunto de condições combinadas de “profundidade do poço + diâmetro do poço + estrutura de conclusão do poço”. Os dados não incluem o limite de profundidade correspondente a cada diâmetro; essa parte deve ser confirmada com o fabricante.
Terceira etapa: verificar a carga da coluna de perfuração pela força de elevação e pelo torque, e não pela profundidade de perfuração
A profundidade de perfuração é apenas uma expressão do comprimento da coluna de perfuração; o que realmente pressiona o equipamento é o peso próprio das hastes, o peso do revestimento e o atrito da parede do furo. A força de elevação de 51 / 52 T e o torque de rotação de dupla condição de 20000 / 10000 N·m fornecidos pela WRT1000 são justamente os dois conjuntos de valores usados para verificar esse tipo de carga. Em profundidades de nível 1000 m, o peso das hastes e do revestimento aumenta significativamente; força de elevação insuficiente limita diretamente as operações de descida e subida da coluna e de revestimento.
O torque corresponde à resistência durante a rotação. Na configuração de duas velocidades de 70 / 140 r/min da WRT1000, a marcha lenta corresponde a maior torque, adequada para grande diâmetro, rocha dura e trechos de furo com alto atrito; a marcha rápida é adequada para formações estáveis com menor resistência. Esses dois valores de torque não podem ser simplesmente entendidos como duas marchas de velocidade; eles correspondem a condições de carga de diferentes trechos do furo.
Nesta etapa, a base de julgamento passa de “se é possível perfurar” para “se, ao atingir a profundidade-alvo, a coluna de perfuração pode ser levantada e girada”. Os dados fornecem o limite superior da capacidade do equipamento, não a carga real de um poço específico; o lado do projeto precisa calcular por conta própria conforme a composição planejada da coluna de perfuração.
Quarta etapa: o comprimento das hastes e a forma da torre determinam o processo
O curso de avanço da WRT1000 é de 7 m, podendo usar hastes de 3 m ou 6 m, com diâmetro recomendado de 114 mm. Hastes de 6 m são adequadas para construção de poços profundos de longo período, reduzindo o número de conexões; hastes de 3 m são mais adequadas para canteiros com espaço, transporte ou operação manual limitados. O mesmo equipamento com hastes de comprimentos diferentes tem ritmo de processo diferente.
A forma da torre também afeta o processo. A WRT1000 adota torre vertical em vez de torre telescópica, com caminho de força mais direto, favorecendo operações contínuas de poços profundos; as dimensões de transporte da máquina completa são de cerca de 10,8 × 2,5 × 4,23 m. A altura de transporte de 4,23 m significa que, antes da entrada no canteiro, é obrigatório verificar limite de altura de vias, pontes, linhas aéreas e portões de acesso. A conclusão desta etapa geralmente recai sobre a organização da construção, e não sobre a capacidade do equipamento.
Quinta etapa: o fornecimento de ar e a rota do processo devem ser definidos antecipadamente
A perfuração DTH com martelo de fundo da WRT1000 recomenda pressão de trabalho de 1,65–8 MPa e consumo de ar de 16–96 m³/min. Poços profundos de nível 1000 m e rocha dura de grande diâmetro exigem maior pressão e vazão do compressor de ar; na seleção, deve-se julgar de forma abrangente conforme a especificação do martelo de fundo, diâmetro, profundidade, altitude e dureza da rocha, não apenas pela pressão nominal.
A rota do processo também envolve o tratamento do trecho superior do furo. A WRT1000 pode usar rotação com lama, revestimento ou outros métodos de estabilização do furo em camadas de solo, argila, areia e cascalho; ao entrar em rocha dura mais íntegra, pode-se configurar martelo de fundo de média e alta pressão de ar para perfuração DTH. Uma vez que ocorram colapso, redução de diâmetro ou problemas de revestimento no trecho superior, os riscos e custos de tratamento da construção do poço profundo subsequente aumentam; portanto, o ponto de troca de processo deve ser definido antes do início da perfuração.
Sexta etapa: revisar o julgamento da primeira etapa com as condições do conjunto
Depois de percorrer as cinco etapas anteriores, volte à profundidade-alvo inicial e veja se ela precisa ser corrigida. As condições do conjunto que precisam ser verificadas em conjunto incluem: se a capacidade do guincho auxiliar duplo atende à necessidade de movimentação do martelo de fundo, hastes, revestimento e mangueira de ar; se o sistema de arrefecimento, filtragem de ar e combustível do motor diesel de 194 kW se adapta às condições de poeira do local; e se o peso total de cerca de 26 T pode ser suportado pelas vias de acesso e plataforma.
Reúna esses itens em uma lista de verificação, na seguinte ordem:
| Etapa de julgamento | Condições publicadas utilizadas | O que esta etapa responde |
|---|---|---|
| Divisão da profundidade-alvo | Intervalo de profundidade e margem do aquífero | É necessário entrar no nível acima de 1000 m |
| Diâmetro e estrutura de conclusão do poço | Faixa de diâmetro de 105–800 mm | Se a carga da coluna de perfuração muda na mesma profundidade |
| Verificação da carga da coluna de perfuração | Força de elevação de 51 / 52 T, torque de 20000 / 10000 N·m | Se é possível completar descida/subida e rotação na profundidade-alvo |
| Hastes e torre | Curso de avanço de 7 m, hastes de 3 m ou 6 m, estrutura de torre vertical | Se o ritmo do processo e as condições de transferência são aceitáveis |
| Fornecimento de ar e processo | Pressão de ar de 1,65–8 MPa, consumo de ar de 16–96 m³/min | Se os planos para o trecho de rocha dura e o trecho superior solto podem se conectar |
| Revisão das condições do conjunto | Guincho auxiliar duplo, motor de 194 kW, máquina completa de cerca de 26 T | Se a profundidade original e o nível do equipamento ainda se sustentam |
Cálculos do lado do projeto que esta ordem não pode substituir
As seis etapas acima usam apenas parâmetros publicados neste site; o que podem responder é o limite da capacidade do equipamento, e não podem substituir o julgamento hidrogeológico do lado do projeto, o cálculo da composição da coluna de perfuração e o projeto de conclusão do poço. Os itens a seguir não estão cobertos pelos dados e precisam ser confirmados separadamente: profundidade e espessura do aquífero-alvo, limite de profundidade correspondente a cada diâmetro, carga real sob a composição planejada da coluna de perfuração, correspondência específica entre compressor de ar e martelo de fundo, especificações e quantidades de revestimento e filtro, e limite de altura das vias e capacidade de carga da plataforma no local.
Tomar a profundidade-alvo do poço como única entrada de seleção geralmente expõe problemas no processo ou no conjunto. Percorra primeiro estas seis etapas em ordem e depois volte ao número da profundidade para a confirmação final; isso economiza mais retrabalho do que definir primeiro o modelo e depois complementar as condições.